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從資訊傳遞的視角看因果關係

來源:混沌巡洋艦

因果推斷讓大資料更有溫度在六種看待因果關係的視角(機制,反事實,干預,過程,資訊傳遞及概率因果)中,資訊傳遞是潛在應用最廣泛的一種。當我們想弄清楚是什麼導致某件事情發生時,如果由於倫理原因,無法做干預實驗;機制又過於複雜,使得反事實推理中出現蝴蝶效應,或者過程中包含反饋和自迴圈;那可以看看什麼因素能夠預測該事件是否發生。

例如關於怎樣的婚姻更加美滿這一問題,古往今來有太多的討論,然而卻大多沒有定論。而大資料下,對這個問題的回答,可以考慮那些因素能夠最準確的預測出婚姻質量。例如2020的PNAS論文[1],指出對浪漫關係滿意度影響最大的因素是“響應性”。

這讓我想到了2015的另一篇PNAS論文[2],在即使考慮了其它因素下,網戀的情侶比線下認識的婚姻更幸福,也許是因為網戀帶來的快速響應成為習慣,從而使得浪漫關係更令人滿足。2020年研究的另一項發現,是決定忠誠度的是親密感。考慮到社交網路興起後,雖然物理上在一起,心理上卻不親密的情況越來越多,這一發現並不令人意外。

很多人傳統上會覺得,物質條件,學歷性格等,會決定親密關係。然而之前的積極心理學研究指出,幸福的基線不會由於哪怕是意外的加薪而發生持久改變,而只會由於你改變了行為模式而提升。從資訊傳遞的角度來看,因果關係的存在,意味著從原因到結果之間有資訊被傳遞。加薪是一個一次性事件,你很快會為新的收入找到去處;而行為模式的改變,會持久地帶來新資訊。一次性的事件,無法成為持久結果的因,對於婚姻亦是如此。

對於長期的持續性的果,種下這個果的因,也不可能是一次性的。這個道理是普遍適用的。職場中的發展,也是這樣一個巨集觀的集合特徵。要預測該結果,也需要持續的資訊傳遞。例如職場中,領導是否將特定的任務交給你這樣的微觀結果,取決於能力是否匹配,但職場長期成就,則只會取決於你的態度及習慣。資訊傳遞決定了不應該使用微觀特徵來解釋集體性的結果。

行為模式常常和性格相關,那有那些因素決定性格了?對於該問題的回答,同樣可以通過判定那些因素能夠預測性格來回答。這裡介紹兩篇論文,第一篇說的是能夠根據靜態臉部影象,預測性格[3],另一篇則是通過居住地資訊,發現山區的居民在五大性格特徵和平原地區有些區別[4].

兩者之間都是相關性,但從資訊傳遞的角度來看,從臉部特徵到性格間並沒有什麼可能的渠道,能夠傳遞資訊(雖然相貌的不同,對陌生人會附帶偏見,但經常交往的人,不會以貌取人,而性格的成因,來自持續的互動模式)。因此兩者之間的聯絡,可能是由於基因的共同影響,或者是性格的不同,塑造了不同的氣質。該例子說明,通過判定是否存在可能的資訊傳遞機制,可以判定因果關係方向。

而地形和性格間的關係,則更有可能是前者為因,後者為果。山區的自然環境,影響了該地區居民的生產方式和交流模式,進而塑造了性格。例如該文中指出,在五大性格特徵(外傾性,責任心,情緒穩定性,宜人性,開放性)中,前四項山地居民都偏低,而唯有最後一項,山地居民明顯偏高。這也和我們的日常經驗是相符的。

總結來看,因果關係的出現,意味著存在資訊傳遞,不僅意味著可以用類似轉移熵這樣的指標,來進行因果發現。還以為可以通過找出那些具有預測效力的指標,再尋找可能的資訊傳遞機制,來找到潛在的因果聯絡,或者依據資訊傳遞的管道不存在,來暗示兩者間的相關性僅僅是相關性。

參考:

[1] Machine learning uncovers the most robust self-report predictors of relationship quality across 43 longitudinal couples studies,

[2] Marital satisfaction and break-ups differ across on-line and off-line meeting venues.

[3] Assessing the Big Five personality traits using real-life static facial images

[4] Physical topography is associated with human personality

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