【读书会】刘霖副教授为本科生导读《为什么：关于因果关系的新科学》

　　4月18日中午，太阳集团tcy8722在廖凯原楼134室举办了春季学期首场本科生读书会，刘霖副教授为本科生导读《为什么：关于因果关系的新科学》一书。《为什么：关于因果关系的新科学》的作者是朱迪亚·珀尔和达纳·麦肯齐，其中朱迪亚·珀尔“通过开发用于概率推理和因果推理的方法对人工智能领域做出了基础性贡献”，于2011年获得计算机领域的图灵奖。

　　首先，刘霖老师概括了本书的内容和意义。他指出，本书从介绍传统的相关关系思维面临的困境入手，说明为什么因果关系思维是人类之所以区别于其他物种而进化出智能的原因所在。本书介绍了因果图分析的基本思路，阐述了反事实分析框架。尤其值得一提的是，本书从因果推断出发对于中介机制的深入剖析，对于当前在社会科学领域大行其道的中介效应分析方法具有极大的警示作用。本书阐述的因果推断思想和方法，有助于我们认清当前大数据、机器学习及人工智能领域的“数据驱动”方法的局限性。

　　其次，刘霖老师从因果关系之梯、因果图、反事实框架和中介机制四个方面对本书进行详细导读。

　　因果关系之梯包括关联、干预和反事实三个层次。大多数动物和当前的机器学习都处于第一层级,它们通过关联进行学习；像早期人类这样的工具使用者则处于第二层级，前提是他们是有计划地采取行动而非仅靠模仿行事；反事实的学习者处于阶梯的顶级，他们可以想象并不存在的世界，并推测观察到的现象的原因为何。

　　因果图又称作有向无环图，由一组节点和一组连接成对节点的单向线段构成，它可以直观地展示变量之间的关系。刘霖老师介绍了因果图的基本要素、结构、原理和偏差校正方法，并结合“辛普森悖论”详细讲解了如何正确计算因果效应的大小。

　　反事实框架是因果推理的基础。无法观测到的结果被称为“反事实结果”，因果推断的关键在于估计反事实结果，如果存在众多个体的数据，那么在一定条件下我们就有可能估计出一组个体的平均因果效应。刘霖老师用数学公式和实例介绍了这一框架的逻辑。

　　中介机制是当前社会科学领域经常涉及的内容，巴罗和肯尼（1986）提出的三步法被广泛应用，但其仅仅适用于线性模型。数十年来，大量文献在包含调节变量的模型中采用三步法分析中介效应，这显然是错误的。刘霖老师以“伯克利招生悖论”为例，阐述了中介效应分析的原理，并介绍了朱迪亚·珀尔提出的自然直接效应和自然间接效应。

　　最后，刘霖老师与同学们进行了交流，回答了学生们关于因果关系研究的相关问题。本次读书会使得同学们对因果关系的概念和分析方法有了更加深刻的理解，这不仅对于提高同学们的学术研究能力具有重要意义，而且使得同学们对现实世界中各种现象之间的因果关系有了更科学的判断能力。

　　文字|刘韧

　　图片|刘韧

　　审核|严洁 曲晓妍