Книга: Почему

7. Эксперимент. Как найти причины путем вмешательства в действия людей и систем

Многие утверждения относительно здоровья имеют обратимый характер, если выждать достаточное время. Один из самых поразительных сдвигов заметен в понимании связи между гормонозаместительной терапией (ГЗТ) и сердечными приступами: ранние исследования утверждали, что ГЗТ предотвращает их, а позднейшие эксперименты не подтвердили этого вообще или даже отметили увеличение количества приступов.

Первое доказательство преимуществ ГЗТ было предоставлено в рамках исследования здоровья медицинских сестер[264], когда огромная группа зарегистрированных медсестер (почти 122 000) обследовалась каждые два года с начала проекта в 1976 году. Анализ данных в 1997 году показал, что у пациенток в период постменопаузы, получающих ГЗТ, риск летального исхода был на 37 % ниже, и такой результат объяснялся в основном снижением смертности от ишемической болезни сердца.

После этого были изданы справочники, предписывающие применение ГЗТ для снижения риска сердечно-сосудистых заболеваний[265]. Но в работе, опубликованной всего через год после исследования здоровья медицинских сестер, говорилось, что гормонозаместительная терапия не оказывает никакого воздействия на ИБС. В отличие от исследования медсестер, где просто отслеживалось поведение участниц, в изучении влияния эстрогена/прогестерона на сердце[266] пациенткам выборочно давали ГЗТ или плацебо. Таким образом обследовались 2763 женщины в течение четырех лет, но проект вызвал вопросы, поскольку частота сердечных приступов в группе ГЗТ на самом деле возросла в первый год его проведения, а в следующие два года эффект обратился вспять.

В рамках «Инициативы во имя здоровья женщин» было проведено рандомизированное контролируемое исследование большего количества пациенток ради изучения долгосрочных исходов: состояние здоровья участниц отслеживалось 8,5 года. Исследование было прекращено после 5,2 года из-за значительного увеличения случаев рака груди. Самое удивительное, что количество сердечных приступов возросло на 29 % (с 30 до 37 случаев на 10 000 человек в год)[267].

Как же получилось, что ГЗТ для женщин одновременно и снижала, и повышала риск сердечного приступа? Секрет кроется в методах эксперимента. Исследование медсестер занималось специфической группой населения и регулярно фиксировало их результаты, принимаемые медикаменты и другие показатели. В такого рода наблюдательном проекте не может быть известно, что отвечает за итог – конкретный препарат или же некая общая причина, которая определяет и выбор лечения, и лучший исход. Возможно, забота о здоровье привела одновременно и к снижению риска, и к выбору ГЗТ.

Напротив, рандомизированное исследование исключает любой паттерн между характеристиками пациента и методом лечения.

Вмешательства нередко воспринимаются как золотой стандарт причинного осмысления. Если мы можем выборочно распределять людей по группам (это могут быть пациенты, получающие реальное лечение, или трейдеры, применяющие различные торговые стратегии), это устраняет многие искажающие факторы, а стало быть, человек может выбирать вмешательство или стратегию. Реальность, однако, намного сложнее, поскольку такие воздействия не всегда возможны и могут давать побочные эффекты. К примеру, люди, принимающие препараты для снижения холестерина, менее внимательно следят за диетой.

В этой главе мы рассмотрим, каким образом экспериментальные исследования облегчают выяснение причин; почему эксперименты, утверждающие о найденных причинных зависимостях, не всегда удается воспроизвести; и почему порой так трудно повлиять на одну конкретную вещь. Наконец, мы проанализируем ситуации, когда вмешательства на деле дают ложное представление о базовых причинных зависимостях.

Как вывести причины из вмешательств

Скажем, нужно выяснить, какие удобрения обеспечат наилучший рост вашим посадкам. Вы испытываете подкормку А и замечаете, что розы не цветут. Затем пробуете B. Внезапно ваш сад оживает, и вы исполняетесь уверенности, что это все благодаря B – волшебному удобрению.

Итак, в чем же подвох?

Первый момент, который следует отметить: интересующий вас результат – «наилучший» рост растений – субъективен. Возможно, вы хотите поверить, что B работает лучше, потому что оно обошлось вам вдвое дороже, чем А. Или надеетесь, что дешевое удобрение такое же действенное, как и дорогое. В любом случае, эти убеждения придают различную окраску вашим суждениям об эффекте (вспомните предвзятость подтверждения из главы 3).

Теперь, допустим, мы решаем эти вопросы с помощью количественной оценки. Можно подсчитать число цветов больше 2 дюймов в диаметре и записать их высоту. Но та же схема сада будет применяться в обоих случаях, поэтому вполне допустимо, что отсроченное действие А окажется причиной того, что вы наблюдали при использовании B. Именно в этом часто кроется проблема с изысканиями, где тестируются лекарства, диеты и другие вмешательства. В перекрестном исследовании А и B тестируются последовательно на отдельно взятых участниках.

Имеет значение не только порядок, но и остаточные эффекты от А при оценке B. К примеру, диетическая добавка может оставаться в крови некоторое время после ее получения. В подобных случаях нужен интервал между окончанием одного вмешательства и началом другого, чтобы устранить любые остаточные эффекты от первого. Наконец, поскольку удобрения тестировались не одновременно, возможно, что между двумя периодами и другие факторы также изменились. Что, если в течение второго временного сегмента чаще шел дождь или было больше солнечного света и это обеспечило лучшие условия для роста? Получается, любые улучшения могли стать просто следствиями изменений в промежутке между использованием А и B.

Когда мы вмешиваемся для сравнения причин или их выявления, на самом деле хотим узнать, что случится, если все прочее останется без изменений, когда мы добавим или удалим возможную причину.

Связь между причинами и вмешательствами существует на интуитивном уровне, потому что нередко мы воспринимаем причины как стратегии реализации событий и стремимся выявить именно их. Втайне мы надеемся, что манипулирование поводом позволит управлять и следствием. Одна из проблем при использовании данных наблюдения для поиска причин состоит в том, что порой сложно провести различие между структурой с общей причиной для двух следствий и структурой с цепочкой причин.

К примеру, в одном случае речи кандидата от политической партии могут привести одновременно к росту его популярности и пожертвований на проведение кампании, а в другом изменится только популярность, которая затем приведет к увеличению взносов. Имея возможность манипулировать благотворительными дарами и популярностью независимо друг от друга, мы могли бы с легкостью провести различие между двумя возможностями.

В первом примере рост популярности не служит хорошим способом получения пожертвований (они только коррелируют), в то время как в другом – вполне (поскольку оказывается для этого непосредственной причиной).

Исходя из существования подобной связи, некоторые исследователи пытались дать определение причинности в терминах вмешательства. Грубо говоря, идея заключается в том, что правильное изменение причины приводит к перемене следствия[268]. Конечно, «правильное» изменение – это когда мы не вызываем одновременно другие причины или само следствие. Вместо этого хотим быть уверены, что любое воздействие на следствие проходит только через причину и что вмешательство не может обойти причину, оказывая прямое воздействие на другие причины или вызывая их к жизни.

К примеру, мы можем предположить, что отношение между речами, популярностью и пожертвованиями такое, как на рис. 7.1 (a). Чтобы проверить, действительно ли пунктирное ребро отражает реальную причинную зависимость, мы можем вмешаться (повысить популярность) и взглянуть, повлияет ли это на взносы. Но это способно повысить узнаваемость имени, что приведет к росту благотворительности напрямую, а не через популярность. Это изображено на рис. 7.1 (б), где узнаваемость имени – прямая причина пожертвований. Точно так же на рис. 7.1 (в) узнаваемость имени косвенно влияет на рост добровольных взносов, увеличивая количество выступлений (речей). В первом случае вмешательство напрямую вызывает следствие, а во втором активирует другую причину вместо изначальной цели. В обоих случаях проблема в том, что вмешательство ведет к следствию не напрямую через тестируемую причину, а косвенно.

Рис. 7.1. а) пунктиром отмечен объект тестирования; б) и в) сплошные ребра активны, пунктирные неактивны

Оглавление книги