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June 4, 2011

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相关性 ≠ 因果性

作者: physixfan

专家说,常食海参使人变得更聪明!

科学研究表明,20~50岁男人射精越频繁,以后患前列腺癌风险就越低!

你深信以上这种说法吗?是不是为了变聪明我们就要天天吃海参?是不是为了降低患前列腺癌的风险我们就要天天打飞机?

相信死理性派的读者,不会轻易就得出结论。但轻易下结论是很多人经常犯的毛病,为了分析类似这种结论的可信程度,我们先来看看这种结论都是如何得出的。

为了研究海参和聪明之间的关系,研究人员通常是这样做的:

首先在一定的人群中统计一下他们是否平时常吃海参,挑选出常吃海参的一组和不常吃海参的一组。然后进行智商测试,对总体结果进行统计,看看哪一组智商平均值更高,或者直接统计吃海参频率和智商之间的相关系数。如果常吃海参的一组平均智商得分更高,那么研究人员就会得出结论:常吃海参和智商高之间是呈正相关的关系的。

但根据这个研究,有的所谓“专家”则声称:海参吃得越多智商就越高哦!为了提高智商赶紧吃海参吧!

相关性 ≠ 因果性

即便是假设常吃海参的组平均智商真的更高,并且调查对象人数真的多到了具有统计意义,“专家”的声明仍然有一个致命的逻辑缺陷:相关性并不代表因果性!这是一个经常被人混淆,也经常被一些团体故意混淆已达到他们自己的目的。两个变量A和B具有相关性,其原因是有很多种的,并非只有A→B或者B→A这样的因果关系。一个很常见的导致相关性的可能性是A和B都是同样的原因造成的:C→A并且C→B,那么A和B也会表现出明显的相关性,但并不能说A→B或者B→A。

比如有统计表明,游泳死亡人数越高,冰糕卖得越多,也就是游泳死亡人数和冰糕售出量之间呈正相关性,我们可以由此得出结论说吃冰糕就会增加游泳死亡风险吗?显然不可以!这两个事件显然都仅仅是夏天到了气温升高了所导致的,吃不吃冰糕跟游泳死亡风险根本没有任何因果关系。

从这个例子可以明显看出,只依据统计数据是不足以得出因果性的,想要得出因果性,必须从理论上证明两个变量之间确实有因果性,并且要排除掉第三个隐含变量同时导致这两个变量的可能性。

回到海参的例子上来。海参和聪明之间的正相关性,有可能是因为经常吃到海参的家庭一般比较富裕,而富裕的家庭通常可以给孩子提供更好的教育资源,以使得孩子更聪明;也可能是有一个或者多个基因,同时起到了使人喜欢吃海参和提升智商两种作用。如果不排除这些其他可能性,说吃海参可以导致更聪明的说法就是不可信的,我就绝不会为了提升智商去吃海参。

射精越频繁,前列腺癌风险越低?

对于什么是可靠的理论分析,我个人一直持有“无引用不相信”的原则,我们读到的科普文或者科技新闻,总是经过一次或者几次转述,很可能因为需要把某些说法夸张了。所以为了辨别这些说法的真伪,一定要根据文章的引用找到发表在学术期刊上的原文去读,看看原文的结论是什么,得出这个结论是用到了什么方法。而如果没有引用的话,就应该保留态度,此处存疑,不可尽信。

最后再来说说关于射精频率和前列腺癌患病率的负相关关系。“20~50岁男人射精越频繁,以后患前列腺癌风险就越低”,这个问题最近引起了不小的争论。依旧用“无引用不相信”的原则,我们搜索到一篇 文献 ,这篇论文依据的正是统计调查,因此其研究结果只得出了相关性的结论,并没有给出因果关系。原文的最后结论说的很明确也很谨慎:“Our results suggest that ejaculation frequency is not related to increased risk of prostate cancer.”翻译过来是:“我们的结果表明,射精频率与前列腺癌发病率的升高并没有相关关系。”所以不能因此就下这样的结论:射精越频繁导致前列腺癌风险越低。至于为了降低患前列腺癌的风险天天打飞机,更不可取。最后还有一点需要说明,相关不等于因果,不代表相关就不可能是因果关系,只不过为了论证因果关系,需要更加严密的实证来说明。

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/*本文原载于果壳网。文章发出后在新浪微博上引起了不小的争论。其实我本无意引发争论,大家同是为科普事业而努力,何必互喷。为了对文章最后一段进行补充,我又看了一篇文章,并且评论在了果壳网原文下面,现也贴出来吧:*/

这篇论文也是有关射精频率和前列腺癌患病风险的。这篇论文里结论部分写道:
Ejaculatory frequency, especially in early adult life, is negatively associated with the risk of prostate cancer, and thus the molecular biological consequences of suppressed or diminished ejaculation are worthy of further research.
翻译过来就是:射精频率,尤其是在刚成年的时期,和前列腺癌患病风险是成负相关关系的。因此压抑或减少射精的分子生物学结果是值得研究的未来研究方向。
这个结论也很谨慎的说是负相关关系,而没有说是因果关系,并且指出这种因果性是个值得研究的方向。
该论文正文中提到了多种可能的负相关关系的解释,其中一种可能的解释就是本文中提到的C->A并且C->B:有可能刚成年时射精频率较低的人,体内某些激素含量较低(正是激素少才导致性欲不算旺盛才导致射精少),同时前列腺癌的患病风险又是同激素含量相关的。
因此,仅仅从这篇论文的负相关性得出因果性,仍然是值得推敲,不算太严谨的。

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