معمای علیت

برندگان نوبل علم اقتصاد در سال 2021 یعنی دیوید کارد، جاشوا انگریست و گویدو ایمبنز، نشان دادند که می‌توان از آزمایش‌های طبیعی برای پاسخ دادن به سوالات مهمی که در جامعه مطرح می‌شوند استفاده کرد؛ برای مثال سوال‌هایی از این دست که «قوانین حداقل دستمزد یا مهاجرت، چگونه روی بازار نیروی کار تاثیر می‌گذارند؟». نوبلیست‌ها همچنان به‌طور دقیق نشان دادند که با استفاده از این‌ رویکرد در تحقیق (استفاده از آزمایش‌های طبیعی)، می‌توان به چه نتایجی در حوزه روابط علت و معلولی میان متغیرها رسید. کارد، انگریست و ایمبنز، همراه با یکدیگر، انقلابی را در حوزه مطالعات تجربی در علم اقتصاد رقم زده‌اند.

مقدمه

اگر می‌خواهیم تصمیمات خوب و درست بگیریم، باید پیامد انتخاب‌هایمان را به درستی درک کنیم. این مهم، هم برای افراد و هم برای سیاستگذاران صدق می‌کند: جوانانی که در مورد تحصیلاتشان (اینکه کجا درس بخوانند، چه رشته‌ای بخوانند و تا کجا ادامه تحصیل دهند) شروع به تصمیم‌گیری می‌کنند، دوست دارند بدانند تصمیماتشان چگونه روی درآمدشان در آینده تاثیر می‌گذارد؛ سیاستمدارانی که طیف وسیعی از اصلاحات اقتصادی و سیاسی را در نظر دارند و هر روز جزئیات مختلفی را به آنچه در سر دارند اضافه یا کم می‌کنند، می‌خواهند بدانند تصمیماتشان چگونه روی اشتغال و توزیع درآمد اثر می‌گذارد. با این حال، پاسخ‌دهی به سوالات مختلفی که در حوزه روابط علت و معلولی مطرح می‌شود کار آسانی نیست، چرا که ما هیچ‌وقت نخواهیم فهمید که اگر به جای تصمیمی که اتخاذ کردیم (مثلاً تصمیم الف)، تصمیم دیگری می‌گرفتیم (مثلاً تصمیم ب)، چه اتفاقی می‌توانست رخ دهد.

یک راه برای رسیدن به رابطه علت و معلولی میان متغیرها، استفاده از آزمایش‌های تصادفی است. استفاده از این‌ رویکرد در بررسی کارایی داروهای جدید و بسیاری از چیزهای دیگر، به کرات مورد استفاده قرار گرفته و می‌گیرد. اما استفاده از آزمایش‌های تصادفی، رویکرد مناسبی برای بررسی بسیاری از مسائلی که در جوامع مطرح می‌شوند (مسائل اجتماعی) نیست. برای مثال فرض کنید می‌خواهیم ببینیم که تحصیلات مقطع دبیرستان، چه تاثیری روی آینده شغلی و درآمدی افراد دارد. طبق رویکرد آزمایش‌های تصادفی، باید آزمایشی را طراحی کنیم که در آن، به‌طور تصادفی، عده‌ای از افراد وارد دبیرستان نمی‌شوند و عده‌ای وارد دبیرستان می‌شوند. حالا باید مثلاً 10‌سال صبر کنیم و سپس ببینیم گروهی که وارد دبیرستان شده‌اند، نسبت به کسانی که وارد دبیرستان نشده‌اند، درآمد بیشتری دارند یا خیر. اما آیا انجام چنین آزمایشی ممکن است؟ آیا می‌توانیم به‌طور تصادفی بگوییم که گروهی به دبیرستان بروند و گروهی ادامه تحصیل ندهند تا بتوانیم 10 سال دیگر، در مورد اثر تحصیلات مقطع دبیرستان روی سطح درآمد به یک نتیجه قابل اتکا برسیم؟

به‌رغم این چالش‌ها، نوبلیست‌های علم اقتصاد سال 2021 نشان دادند که می‌توان به بسیاری از سوالات مهمی که در جامعه مطرح می‌شوند، پاسخ داد. اینکه بتوانیم ببینیم اثر تحصیلات مقطع دبیرستان روی درآمد چقدر است، آن هم بدون اینکه به‌طور تصادفی عده‌ای را مجبور کنیم که ادامه تحصیل ندهند، بسیار قابل توجه است و به خاطر همین چیزها بوده که نوبل 2021 در علم اقتصاد به دیوید کارد، جاشوا انگریست و گویدو ایمبنز رسیده است. راه‌حل آنها، استفاده از آزمایش‌های طبیعی است. منظور از آزمایش‌های طبیعی، وضعیت‌هایی است که در زندگی روزمره انسان‌ها و به‌طور واقعی رخ می‌دهند. دیوید کارد گام‌های ابتدایی را در مسیر هموارسازی استفاده از چنین رویکردی در اوایل دهه 1990 برداشت. او با استفاده از رویکرد آزمایش‌های طبیعی، چندین سوال اساسی را که در اقتصادی نیروی کار مطرح می‌شود مورد تجزیه و تحلیل قرار داد؛ سوالاتی در مورد اثر حداقل دستمزد، مهاجرت و آموزش روی بازار نیروی کار. نتایج مطالعات کارد، اندیشه‌ها و دیدگاه‌های پیشین را به چالش کشید و به این منجر شد که هم‌بخش‌های بسیار مهم او به علم اقتصاد مورد توجه سایرین قرار گیرد. به‌طور کلی، ما در حال حاضر نسبت به 30 سال پیش، درک بسیار عمیق‌تری در مورد چگونگی کارکرد بازار نیروی کار داریم.

یک تفاوت عمده میان آزمایش‌های طبیعی و آزمایش‌های کلینیکی وجود دارد. در آزمایش‌های کلینیکی (clinical trial)، پژوهشگر بر روی اینکه آزمایش به چه کسانی پیشنهاد می‌شود کنترل کامل دارد و در نتیجه بر گروهی که قرار است روی آنها آزمایش صورت گیرد، از این جهت که اعضای گروه چه کسانی باشند، کنترل کامل دارد. همچنین پژوهشگر کنترل کامل روی گروهی که قرار نیست مورد آزمایش قرار گیرند (گروه کنترل) دارد. در آزمایش‌های طبیعی (natural experiment) نیز پژوهشگر به داده‌های گروه آزمایش و گروه کنترل دسترسی دارد اما برعکس آزمایش‌های کلینیکی، این خود افراد هستند که تعیین می‌کنند می‌خواهند در گروه آزمایش باشند یا گروه کنترل. به همین دلیل، تفسیر نتایج حاصل از آزمایش‌های طبیعی بسیار سخت‌تر است. جاشوا انگریست و گویدو ایمبنز در یک مطالعه نوآورانه در سال 1994 نشان دادند از آزمایش‌های طبیعی می‌توان چه نتایجی در حوزه روابط علت و معلولی گرفت. هدف آنها این بود که نشان دهند وقتی افراد مجبور نیستند در گروه آزمایش یا کنترل باشند و خودشان هستند که تعیین می‌کنند در کدام گروه باشند، چه بر سر روابط علت و معلولی خواهد آمد! نتیجه تحقیقات انگریست و ایمبنز در سال 1994، به‌طور بنیادین، رویکرد محققان بعدی را در استفاده از داده‌های به‌دست‌آمده از آزمایش‌های طبیعی و آزمایش‌های میدانی تصادفی تغییر داد.

مثالی از یک آزمایش طبیعی

بگذارید با استفاده از یک مثال نشان دهیم که آزمایش‌های طبیعی چگونه کار می‌کنند. یک سوال بسیار مهم، هم برای جامعه و هم برای افراد جوانی که نگران آینده‌شان هستند این است که «تحصیلات بیشتر، چه تاثیری روی آینده درآمدی دارد؟». یک تلاش ابتدایی برای پاسخگویی به این سوال می‌تواند بررسی داده‌های مربوط به میزان تحصیلات افراد و درآمد آنها باشد؛ مثلاً اینکه ببینیم افراد دارای تحصیلات ابتدایی چه سطحی از درآمد دارند، افراد دارای تحصیلات دبیرستان چه سطحی از درآمد دارند و افراد دارای تحصیلات دانشگاهی چه سطحی از درآمد دارند. هر طور که بخواهیم به قضیه نگاه کنیم به این نتیجه خواهیم رسید که به‌طور میانگین، افرادی که سطح تحصیلات بالاتری دارند، به‌طور میانگین درآمد بالاتری هم دارند. برای مثال، برای مردان متولد ایالات متحده آمریکا در دهه 1930، به‌طور میانگین، یک سال تحصیل بیشتر، به هفت درصد درآمد بیشتر منجر شده بود.

انگریست و کروگر در سال 1991 مطالعه‌‌ای انجام دادند که نشان داد، افرادی که 12 سال تحصیل کرده‌اند، نسبت به افرادی که 11 سال تحصیل کرده‌اند، به‌طور میانگین 12 درصد درآمد بیشتری دارند. همچنین نتایج بررسی‌های آنها نشان داد افرادی که 16 سال تحصیل کرده‌اند، نسبت به کسانی که 11 سال تحصیل کرده‌اند، به‌طور میانگین 65 درصد درآمد بیشتری دارند. بنابراین یک همبستگی بسیار قوی میان تعداد سال‌های تحصیلات و درآمد وجود دارد. اما آیا این به معنای وجود یک رابطه علی قوی هم هست؟

آیا می‌توانیم نتیجه‌گیری کنیم که یک سال تحصیل بیشتر، به‌طور میانگین، هفت درصد درآمد افراد را افزایش می‌دهد؟ پاسخ به این سوال، منفی است. چرا که افرادی که انتخاب می‌کنند سال‌های بیشتری تحصیل کنند، به دلایل مختلف از افرادی که چنین انتخابی نمی‌کنند، متفاوت هستند. برای مثال بعضی از افراد ممکن است استعداد بالاتری در درس خواندن داشته باشند و بعضی افراد ممکن است استعداد بیشتری در کار کردن داشته باشند. بعضی از افراد هم هستند که ممکن است به‌طور همزمان، هم استعداد بالایی در درس خواندن و هم استعداد بالایی در کار کردن داشته باشند. این دسته از افراد، به احتمال زیاد، ادامه تحصیل می‌دهند اما نکته این است که این افراد، به خاطر استعداد بالایشان در کار کردن (در کنار استعداد بالایشان در درس خواندن)، ممکن است اگر تحصیل نمی‌کردند و استعداد درس خواندن نداشتند هم درآمد بالایی می‌داشتند.

اگر بخواهید اثر سطح درآمد روی طول عمر را بررسی کنید هم با چنین مشکلاتی روبه‌رو خواهید شد. داده‌ها نشان می‌دهند افرادی که درآمد بالاتری دارند، به‌طور میانگین طول عمر بیشتری هم دارند. اما آیا واقعاً طول عمر بیشتر این افراد، به خاطر درآمد بیشترشان است؟ یا به این خاطر است که این افراد، ویژگی‌هایی دارند که مجموع این ویژگی‌ها باعث شده هم درآمد بیشتر و هم طول عمر بیشتری داشته باشند؟ مثال‌های بسیار زیادی وجود دارد که می‌توان در آنها، همبستگی بسیار محکمی را میان متغیرها یافت در حالی که رابطه علت و معلولی میان آنها وجود ندارد.

اما سوال اینجاست که ما چگونه می‌توانیم از آزمایش‌های طبیعی برای بررسی این سوال استفاده کنیم: «یک سال تحصیل بیشتر چقدر روی آینده درآمدی تاثیر می‌گذارد؟» جاشوا انگریست و همکارش، آلن کروگر (که از دنیا رفته است) نشان دادند که این کار چگونه می‌تواند انجام گیرد. در ایالات متحده، بچه‌ها می‌توانند زمانی که به سن 16 و 17سالگی رسیدند، مدرسه را ترک کنند (بر اساس اینکه در کدام ایالت به مدرسه می‌روند). از آنجا که همه بچه‌هایی که مثلاً در شش‌ماه اول سال تحصیلی به دنیا آمده‌اند، همزمان با یکدیگر شروع به مدرسه رفتن می‌کنند، بچه‌هایی که طی شش ماه اول سال به دنیا آمده‌اند، می‌توانند یک سال زودتر از بچه‌هایی که طی شش ماه دوم سال به دنیا آمده‌اند، مدرسه را ترک کنند. زمانی که انگریست و کروگر افرادی را که طی فصل اول سال و فصل چهارم سال به دنیا آمده‌اند با یکدیگر مقایسه کردند، فهمیدند آنهایی که طی فصل اول سال به دنیا آمده‌اند، به‌طور میانگین، وقت کمتری را صرف تحصیل می‌کنند (به‌طور میانگین زودتر ترک تحصیل می‌کنند). همچنین آنها نشان دادند افرادی که طی فصل اول سال به دنیا آمده‌اند، به‌طور میانگین درآمد کمتری از کسانی دارند که طی فصل چهارم سال به دنیا آمده‌اند. بنابراین آنهایی که در فصل اول سال به دنیا آمده‌اند، وقتی بزرگ می‌شوند، هم تحصیلات کمتر و هم درآمد کمتری دارند (نسبت به کسانی که در فصل چهارم آن سال به دنیا آمده‌اند).

از آنجا که به دنیا آمدن در فصل اول سال یا فصل چهارم سال، یک امر شانسی است، انگریست و کروگر قادر بودند که از این موضوع، به عنوان یک آزمایش تصادفی استفاده کنند. آنها با استفاده از این آزمایش تصادفی یک رابطه علت و معلولی را میان آموزش و درآمد تبیین کردند و نشان دادند سال‌های تحصیل بیشتر، به درآمد بیشتر منجر می‌شود: در تحقیق انگریست و کروگر، یک سال تحصیل بیشتر به 9 درصد درآمد بیشتر منجر شده بود. اما یک چیز بسیار عجیب نیز وجود داشت. اینکه اثر تحصیلات بیشتر روی درآمد، قوی‌تر از رابطه همبستگی میان آموزش و درآمد بود. در تحقیقات آنها، کسانی که یک سال بیشتر تحصیل کرده بودند، هفت درصد درآمد بیشتری داشتند (همبستگی). اگر افراد جاه‌طلب و باهوش، هم سطح تحصیلات بیشتر و هم درآمد بیشتری داشتند، نتیجه باید برعکس می‌شد: همبستگی باید قوی‌تر از رابطه علت و معلولی می‌شد. این مشاهدات سوالات جدیدی را در مورد اینکه چگونه باید نتایج آزمایش‌هایش طبیعی را بررسی کرد، به وجود آورد. این سوالات بعداً از سوی جاشو انگریست و گویدو ایمبنز پاسخ داده شد.

ساده است که باور کنیم وضعیت‌هایی که انجام آزمایش‌های طبیعی را ممکن می‌کنند، بسیار غیررایج هستند؛ به‌خصوص آن دسته‌ای که برای پاسخ‌دهی به سوالات مهم می‌توانند مورد استفاده قرار گیرند. تحقیقاتی که طی 30 سال گذشته انجام شده‌اند نشان داده‌اند که مساله این نیست که وضعیت‌هایی که به آزمایش‌های طبیعی منجر می‌شوند، نادر هستند. برعکس، این تحقیقات نشان داده‌اند که آزمایش‌های طبیعی به‌طور فراوان رخ می‌دهند. برای مثال، آزمایش‌های طبیعی ممکن است در نتیجه تغییر در سیاست‌های دولت در یک بخش از کشور رخ دهند. مثلاً ممکن است تنها در یک بخش یا چند بخش از یک کشور، حداقل درآمدی که مشمول مالیات می‌شود تغییر کند و این تغییر، یک آزمایش طبیعی را به وجود می‌آورد. تغییر در یک سیاست، موجب می‌شود بعضی از افراد، در معرض دخالت خارجی قرار ‌گیرند در حالی که این اتفاق برای بقیه رخ نمی‌دهد. بنابراین، این‌گونه است که بعضی از افراد به‌طور غیرارادی به گروه آزمایش تبدیل شده و دیگران نیز به گروه کنترل تبدیل می‌شوند. بنابراین، محققان فرصت این را به دست می‌آورند که به بررسی روابط علت و معلولی بپردازند.

اگر به مسائل مورد بحث محققان توجه کنیم، می‌بینیم که آنها دائماً در حال تلاش برای یافتن روابط علی میان پدیده‌ها هستند. آیا افزایش حداقل دستمزدها، میزان بیکاری را تحت‌‌تاثیر قرار می‌دهد؟ حاکمیت قانون در توسعه اقتصادی کشورها به چه میزان اهمیت دارد؟ تاثیر مجازات حبس طولانی‌تر بر روی رفتار مجرمان و میزان بزهکاری چگونه است؟ آیا اعتیاد به مواد مخدر باعث افزایش جرم و جنایت می‌شود یا خیر؟ آیا آموزش تحصیل بیشتر باعث یافتن کار با درآمد بیشتر در آینده خواهد شد؟ آیا رسانه‌ها بر روند رای‌گیری و رفتار رای‌دهندگان تاثیر می‌گذارند؟ اینها همه پرسش‌های بنیادی در علوم اجتماعی هستند و پاسخ دادن به آنها نیازمند بررسی همبستگی میان دو پدیده و همچنین روابط علی و معلولی بین آنهاست. به عبارت دیگر، محققان نه‌تنها به دنبال یافتن همبستگی میان دو پدیده هستند، بلکه این موضوع را که آیا یکی سبب دیگری می‌شود نیز باید بررسی کنند. جاشوا انگریست از دانشگاه ام‌آی‌تی و گویدو ایمبنز از دانشگاه استنفورد دو نوبلیست دیگر امسال بودند. آنها در میانه‌های دهه 1990، اقداماتی در جهت ارتقای روش‌های پردازش داده و تحلیل آماری و همچنین تخمین اثرگذاری متغیرها بر یکدیگر و استخراج نتایج معنادار انجام دادند که به تحولاتی ساختاری در این زمینه انجامید. این دو اقتصاددان در پژوهش‌های خود نشان دادند که چگونه می‌توان با استفاده از آزمایش‌های طبیعی به نتایج دقیق و قابل قبولی برای یافتن روابط علت و معلولی بین مولفه‌های علوم اجتماعی و اقتصادی رسید. در ادامه به‌طور دقیق‌تر به این موضوع خواهیم پرداخت.

علیت و همبستگی

یکی از خطاهای شناختی که انسان‌ها عموماً دچارشان می‌شوند، اشتباه گرفتن علیت با همبستگی است. برخلاف آنچه پنداشته می‌شود، علیت یا همان  causation با همبستگی (correlation) فرق می‌کند. در فصل تابستان، فروش لباس‌های نازک با آستین‌های کوتاه همچون تی‌شرت افزایش می‌یابد. از طرفی آب‌میوه‌فروشی‌ها و بستنی‌فروش‌ها نیز در این فصل بیشترین سود را کسب می‌کند. اگر بدون دانستن علت افزایش فروش این دو، اقدام به بررسی رابطه میان این دو پدیده کنیم، به این نتیجه خواهیم رسید که بین این دو رابطه مستقیمی وجود دارد و افزایش فروش تی‌شرت بر فروش بستنی اثرگذار است و باعث بیشتر شدن آن می‌شود. در این لحظه، ما دچار خطای شناختی شده‌ایم و نتوانسته‌ایم تفاوت میان علیت و همبستگی را تشخیص دهیم. در واقع علت اصلی افزایش مقدار فروش این دو، بالا رفتن دما در این فصل بوده است. عدم درک تفاوت این دو مفهوم می‌تواند به نتیجه‌گیری‌های گمراه‌کننده و سیاستگذاری‌های نادرست منجر شود. مثال‌های متعددی در این زمینه وجود دارد. در دهه ۱۹۵۰، مطالعاتی مدعی شدند سیگار کشیدن موجب ابتلا به سرطان ریه می‌شود. تمامی این مطالعات مبتنی بر رابطه همبستگی میان مصرف سیگار و نرخ ابتلا به سرطان ریه بود.

به همین دلیل بلافاصله گزارش‌هایی از سوی شرکت‌های سیگارسازی و نیز برخی آماردانان معروف مانند رونالد فیشر (Ronald Fisher)، ارائه شد که باعث زیر سوال رفتن نتایج این مطالعات شد. آنان ادعا کرده بودند که شاید مولفه پنهانی دیگری مانند عامل ژنتیکی باعث به وجود آمدن سرطان و تمایل به سیگار کشیدن، وجود داشته باشد. اگر این فرضیه درست می‌بود، آنگاه کشیدن یا نکشیدن سیگار اثری روی ابتلا به سرطان نمی‌گذاشت. یکی دیگر از جالب‌ترین مثال‌های مربوط به این زمینه، نتایج مطالعه‌ای بود که در آوریل 2013 در مجله اکونومیست به چاپ رسید. در این مقاله ادعا می‌شود که مصرف بستنی باعث افزایش سطح بهره هوشی (IQ) می‌شود. در پژوهش رابطه میان مصرف سرانه بستنی و نمره میانگین آزمون PISA در کشورهای عضو OECD مورد بررسی قرار می‌گیرد که نتایج آن نشان از ارتباط مثبت میان این دو متغیر دارد. ولی آیا واقعاً مصرف بستنی بر سطح هوش دانش‌آموزان موثر است؟ اگر این‌گونه باشد، سیاستگذاران می‌توانند با دادن یارانه در کشورهایی که مصرف بستنی پایین است، میزان عملکرد تحصیلی دانش‌آموزان را بالاتر ببرند. موضوع مهمی که در این مقاله باید به آن توجه داشت، همان تفاوت علیت و همبستگی است و وجود چنین رابطه‌ای میان این دو متغیر، دلیلی بر رابطه علی و معلولی بین آنها نیست و دلایل دیگری می‌تواند توجیه‌کننده رابطه مستقیم این دو متغیر باشد. با بررسی دقیق‌تر می‌توان دریافت که مصرف سرانه بستنی در کشورهایی که ثروتمندتر هستند، بیشتر است و در این کشورها اغلب به دلیل وجود سرمایه‌گذاری بیشتر و زیرساخت‌های مناسب، سیستم آموزشی باکیفیت‌تر است. نتیجه آنکه دانش‌آموزان در این کشورها توانایی خواندن بالاتری دارند و در آزمون‌های این‌چنین موفق‌تر ظاهر خواهند شد. از این‌رو محققان برای آنکه بتوانند پژوهش علمی و دقیقی ارائه کنند، باید روابط علی و معلولی میان متغیرها را به خوبی شناسایی کنند تا دچار چنین خطای شناختی نشوند. روش‌های مختلفی برای یافتن این رابطه وجود دارد که از مهم‌ترین آنها می‌توان به «آزمایش کنترل‌شده با نمونه تصادفی» (Randomized Controlled Experiment) اشاره کرد که بهترین روش برای یافتن رابطه علی میان پدیده‌ها محسوب می‌شود.

رابطه علی

در علوم طبیعی همچون فیزیک و شیمی، پژوهشگران از روش‌های راحت‌تری برای پی بردن به رابطه علی میان متغیرها استفاده می‌کنند. آنها با انجام آزمایش‌های متعدد و متفاوت بر روی دو شیء یکسان می‌توانند وجود چنین رابطه‌ای را دریابند. اما این موضوع در بررسی‌های مربوط به علوم اجتماعی ناممکن است. به عنوان مثال در بررسی اثر سیگاری شدن بر کاهش طول عمر، باید طول عمر فردی را که سیگار می‌کشد، با طول عمر همان فرد اگر سیگار نمی‌کشید مقایسه کنیم و تفاوت این دو از یکدیگر برابر می‌شود با اثری که سیگار کشیدن بر طول عمر آن فرد می‌گذاشت. همان‌طور که معلوم است چنین چیزی ممکن نیست؛ زیرا یک فرد در آن واحد نمی‌تواند هم سیگاری باشد و هم نباشد. این موضوع باعث به وجود آمدن مشکلات اساسی در بررسی رابطه علی و معلولی در مسائل مربوط به علوم اجتماعی می‌شود. محققان این حوزه هیچ‌وقت نمی‌توانند اثر سیگاری شدن بر طول عمر را، در سطح فردی اندازه‌گیری کنند. راهی که وجود دارد این است که فرض شود گروه سیگاری‌ها و غیرسیگاری‌ها از هم مستقل هستند یا به عبارت دیگر، ویژگی مشترک خاصی بین اعضای هر گروه وجود ندارد (مثلاً این‌گونه نیست که سیگاری‌ها معمولاً از قشر پایین جامعه هستند). در این صورت می‌توان با یک نمونه‌گیری از جمعیت، اثر متوسط سیگار کشیدن را در کل محاسبه کرد. تنها یک حالت برای اطمینان از مستقل بودن اعضای هر گروه وجود دارد و آن هم انجام روش «آزمایش کنترل‌شده با نمونه تصادفی» است؛ کاری که معمولاً محققان حوزه پزشکی انجام می‌دهند.

آنها در تحقیقات خود، از بین یک عده موش آزمایشگاهی، به‌طور کاملاً تصادفی نصفی از آنها را انتخاب کرده و آزمایش‌های خاصی بر روی آنها انجام می‌دهند (به آنها یک نمونه خاص از دارو تزریق می‌کنند) و بعد از چند وقت اثر آن دارو را با مشاهده اختلاف بین موش‌های مورد آزمایش و بقیه موش‌ها، مورد سنجش قرار می‌دهند. این تفاوت نشان‌دهنده رابطه علی است. در اقتصاد نیز این روش کاربرد دارد و راه خوبی برای یافتن رابطه علی است. دو سال پیش، استر دوفلو، آبهیجیت بنرجی و میشائیل کرمر برای استفاده از روش آزمایش‌های تصادفی در اقتصاد توسعه، برنده جایزه نوبل شدند. اما این کار همیشه امکان‌پذیر نیست و چنین آزمایش‌هایی در حوزه‌های اجتماعی-اقتصادی خیلی نادر هستند و در برخی موارد از نظر اخلاقی هم، قابل اجرا نیستند.

مشکل این تست‌های تصادفی هم این است که مثلاً نمی‌توان یک عده تصادفی را انتخاب کرد و از بین آنها افرادی را مجبور به استعمال سیگار کرد تا نتایج آن را بررسی کرد؛ یا مثلاً نمی‌توان دستمزدهای مختلف برای یک گروه از کارگران که در یک سطح هستند، قرار داد تا رابطه سطح دستمزد و بهره‌وری را بررسی کرد. وجود موانع اخلاقی، مالی و عملی باعث خواهد شد که نتوان از روش آزمایش کنترل‌شده با نمونه تصادفی استفاده کرد، در آن صورت چگونه می‌توان روابط علی بین پدیده‌های اجتماعی را شناسایی کرد؟ طبیعت خودش برای ما آزمایش انجام می‌دهد. به عبارت دیگر برای بسیاری از سوالات مهم در علوم اجتماعی، ما باید به کلان‌داده‌های مشاهداتی که در دنیا اتفاق می‌افتد، مراجعه کنیم. به عنوان مثال، یک سوال بزرگ در اقتصاد، تاثیر آموزش بر پیامدها در آینده مانند درآمد آتی است. انجام آزمایش بر روی این موضوع سخت است و ما باید زمان زیادی را برای یافتن اثرات آن صبر کنیم. جاشوا انگریست و گویدو ایمبنز در دهه 1990 میلادی با استفاده از داده‌های کلان این مشکل را حل کردند و نشان دادند که چگونه می‌توان از آزمایش‌های طبیعی برای رسیدن به نتایج دقیق درباره علت و معلول استفاده کرد.

شواهد معتبر بر اساس آزمایش‌های طبیعی

تا دهه ۱۹۸۰، رویکرد سنتی استنتاج علی در اقتصاد متکی به مدل‌های معادلات ساختاری بود؛ یعنی بر پایه معادلات سیستماتیکی بود که روابط رفتاری را اثبات می‌کنند. در اواسط دهه ۱۹۸۰، در درست بودن استنباط علی برای مدل معاملات ساختاری شک و شبهه‌هایی به وجود آمد و همچنین مطالعاتی که از روش معاملات ساختاری استفاده کرده بودند، نتایج بسیار متفاوتی با یافته‌های پژوهش‌های انجام‌شده با روش‌های دیگر داشتند. این اتفاقات باعث شد که رویکرد محققان اقتصادی تغییر کند و به سمت استفاده از آزمایش‌های طبیعی گرایش پیدا کنند. یافته‌های حاصل از موج ابتدایی مطالعات ناشی از آزمایش‌های طبیعی موضوعات مهمی را مطرح کردند. آنها توضیح می‌دهند که می‌توانیم یک آزمایش طبیعی را تصور کنیم که به‌طور تصادفی افراد را به دو گروه آزمایش و کنترل تقسیم می‌کند. گروه آزمایش در برنامه خاصی شرکت کرده‌اند، در حالی که افراد گروه کنترل، در این برنامه شرکت نکرده‌اند. در نهایت با مشخص شدن تعداد افرادی که در گروه آزمایش بودند و برنامه بر روی آنها اثر گذاشته است، می‌توان تاثیر این برنامه را تخمین زد. این پژوهش‌ها نشان دادند که اثر علی برای کسانی که در برنامه شرکت کردند تنها می‌تواند تحت شرایط خاص تخمین زده شود. انگریست و ایمبنز این مساله را با بررسی اینکه کدام اثر علی می‌تواند از طریق یک آزمایش تصادفی یا مطالعه شبه‌تجربی تخمین زده شود، حل کردند. آنها محدودیتی بر روی رفتار اشیا نگذاشتند و تنها با برقراری چند فرض، اثر علی را از طریق متغیرهای ابزاری (Instrumental variables) شناسایی کردند. آنها این اثر علی را میانگین تاثیرات آزمایش محلی (local average treatment effect) نامیدند. آنها با ادغام چارچوب متغیر ابزاری (IV) با چارچوب نظری مدل خود، باعث توسعه یافتن استنباط علی روابط در آمار و همچنین بیشتر شدن تاثیرگذاری‌شان بر تحقیقات علمی شدند.

متغیر ابزاری (IV)

برای تخمین اثر متغیر x بر روی متغیر دیگری مانند y، یک ابزار متغیر سوم مانند z وجود دارد که y را فقط از طریق اثرش بر روی x تحت تاثیر قرار می‌دهد. برای مثال فرض کنید که یک محقق می‌خواهد اثر تصادفی سیگار کشیدن را روی سلامت عمومی بررسی ‌کند. همبستگی بین سلامتی و سیگار کشیدن نشان می‌دهد که ارتباطی بین سیگار کشیدن و سلامتی وجود دارد. همان‌طور که گفته شد، برقراری آزمایشی برای تعیین اثرات استعمال سیگار، بسیار سخت و حتی ناممکن است؛ علاوه بر این، کنترل کردن متغیرهای دیگر که بر سیگار کشیدن تاثیرگذارند، در آزمایشی که شامل جمعیت انسانی می‌شود، بسیار پرهزینه است. نکته‌ای که باید به آن توجه کرد این است که متغیرهای دیگری ممکن است هر دو تندرستی و سیگار کشیدن را تحت تاثیر قرار دهد، به عنوان مثال، نرخ مالیات بر دخانیات. از این‌رو، محقق ممکن است برای تخمین اثر تصادفی سیگار کشیدن روی سلامتی از طریق داده‌های مشاهده‌شده با استفاده از نرخ مالیات بر روی محصولات توتون به‌عنوان ابزاری به جای استفاده از داده‌های سیگار کشیدن، در یک رگرسیون استفاده کند. از آنجا که مالیات بر توتون روی سیگار کشیدن اثرگذار است بنابراین روی سلامتی نیز اثر دارد. همبستگی بین مالیات بر توتون و سلامتی نشان می‌دهد که عوامل موثر بر سیگار کشیدن ممکن است از طریق همبستگی بین پارامترهای سیگار کشیدن و مالیات ایجاد شده باشد.

تحول در تحقیقات تجربی

انگریست و همکار نویسنده‌اش، آلن کریگور، برای بررسی اثر سطح آموزش بر درآمد آتی، با استفاده از متغیر ابزاری، به جای استفاده از داده‌های سال تحصیل دانش‌آموزان، از داده‌های مربوط به سال تولدشان در مقاله‌شان استفاده کردند و از این طریق میزان اثرگذاری سطح آموزش را تخمین زدند. پژوهش آنها پاسخ مناسبی برای پرسش‌های سیاسی مانند اینکه چقدر باید صرف آموزش کنیم، دارد. در حقیقت، هر سوال مربوط به حوزه سیاست عمومی مستلزم درک درست اثر علی یک سیاست پیشنهادی و پیامدهای آن است. بدون ابزارهای خوب برای استنتاج منطقی، ما نمی‌توانیم بدانیم که کدام سیاست‌ها خوب کار می‌کنند و کدام‌ها به شکست‌ها منجر می‌شوند. کارهای انگریست و ایمبنز، به نوعی زغال‌سنگی برای توسعه مطالعات تجربی در زمینه اقتصاد بودند که مجموعه‌ای از ابزارهای تجربی را برای یافتن رابطه علی در اختیار محققان قرار دادند. این امر، به‌نوبه خود، یک چارچوب کلی را ارائه می‌دهد که توانایی محققان برای تفسیر نتایج آنها را بهبود می‌بخشد و به‌طور خاص، این امر ماهیت فرآیند شناسایی را برای محققان آسان‌تر می‌کند. چارچوب آنها همچنین شفافیت را افزایش داده و در نتیجه اعتبار تحقیقات تجربی را افزایش داده است. این مزایا، محیطی مناسب برای انجام کارهای تجربی در اقتصاد و دیگر رشته‌ها فراهم کرده است و توانایی جامعه تحقیقاتی را برای پاسخ دادن به سوالات مهم بهبود بخشیده است. 

منابع:

1- https: / /www.nobelprize.org /prizes /economic-

sciences /2021 /press-release /

2- https: / /www.nobelprize.org /uploads /2021 /10 /

popular-economicsciencesprize2021-3.pdf

3- https: / /www.nobelprize.org /uploads /2021 /10 /

advanced-economicsciencesprize2021.pdf

4-https: / /www.afr.com /policy /economy /nobel-

prize-for-economics-goes-for-understanding-when-

correlation-is-causation-20211012-p58z53

5- https: / /analica.ir /causation-correlation