Statistiques et causalité

[alopex]

Bonjour à tous,
Je m’interroge sur certaines utilisations des statistiques dans le domaine scientifique. J’ai deux exemples extrêmes qui me viennent à l’esprit :
- Une corrélation existe entre le volume de pluie précipité et le débit d’un ruisseau.
- Une autre corrélation existe entre le nombre d’ascenceurs et le nombre de divorces (si si c’est vrai)
Dans le premier cas, même si on ne sait pas modéliser précisément, on peut construire par la pensée un enchainement de phénomènes physiques qui conduisent de la pluie à l’écoulement du ruisseau. La corrélation statistique démontre à mon avis l’exactitude de notre modèle « qualitatif » et peut même le rendre prédictif. C’est clairement une démarche scientifique.
Dans le second cas, on inverse la démarche. On ne voit pas très bien quel peut être le lien entre les deux phénomènes. Cependant la corrélation nous incite à penser qu’il existe et à le rechercher alors qu’il s’agit en fait d’une coïncidence. A mon avis ce n’est plus une démarche scientifique mais car on n’a pas de modèle explicatif préexistant à la corrélation statistique. Pourtant, le modèle statistique pourrait même être prédictif « par hasard » car on constate effectivement un tassement à la fois du parc d’ascenceurs et du nombre de divorces !
Ces deux exemples extrêmes permettent certes d’esquisser les limites de la démarche statistique, mais qu’en est il des statistiques par exemple en médecine ou on met en évidence des corrélations entre la consommation d’oranges et le cancer du poumon ou tout autre lien plus ou moins extravagant !?
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[karlp]

Bonjour

J'ai retrouvé sur le net une petite allégorie d'Albert Jacquard, qui vous donnera peut-être envie d'approfondir la lecture des travaux de ce monsieur, connu pour sa critique des abus interprétatifs en biologie:

"Pour mettre mieux en évidence la difficulté de l'interprétation des études généalogiques, imaginons un Martien, très au courant des diverses techniques de la génétique des populations, mais incapable de distinguer une peau noire d'une peau blanche. Débarquant en Afrique du Sud, il décide d'étudier un caractère qui lui paraît très important pour le sort des individus, le fait d'être chômeur. Une première observation lui montre une très nette liaison entre les générations successives d'une même famille : dans certaines généalogies, les individus sont tous indemnes, dans d'autres ils sont presque systématiquement touchés par le chômage ; il en conclut que, très probablement, ce trait est gouverné par le patrimoine génétique. Il étend et précise ses observations, imagine des modèles génétiques et s'efforce de dégager le « meilleur » modèle grâce, par exemple, aux techniques de maximisation de la vraisemblance. Il y a gros à parier qu'il en conclura que le caractère « chômeur » est facilement explicable par la présence en trois ou en quatre locus d'un certain gène c. Le chômage serait-il un caractère « génétique » dans l'espèce humaine?

En fait, ses recherches lui auront fait découvrir les gènes c qui donnent aux individus une peau plus ou moins foncée, selon leur nombre dans la dotation génétique (on sait que les individus dépourvus du gène c sont blancs et que la couleur noire est d'autant plus marquée que ces gènes sont plus nombreux). Or, la couleur, dans la société étudiée, est fortement corrélée avec le risque de chômage ; les conclusions de notre Martien sont donc parfaitement exactes ; elles permettent une prédiction correcte, elles sont efficaces. Mais elles ne donnent aucune indication sur le mécanisme en oeuvre. Il suffit de changer les règles sociales pour que le lien observé disparaisse totalement.

L'erreur logique consiste ici, une fois de plus, à étudier un phénomène qui résulte d'interactions complexes, en isolant artificiellement et arbitrairement un des facteurs. Notre esprit est mal entraîné à penser en termes d'interactions et s'efforce de remplacer la réalité par des modèles où les diverses causes agissent indépendamment. Toutes les questions concernant l' « inné et l'acquis » sont typiques de cette démarche ; elles ne méritent aucune réponse, puisqu'elles nient la réalité quelles prétendent étudier."

Albert Jacquard, Au péril de la science? Interrogations d'un généticien, Éd. du Seuil, coll. Points Sciences, 1982.

Cordialement.

[invite6f9dc52a]

ou on met en évidence des corrélations entre la consommation d’oranges et le cancer du poumon ou tout autre lien plus ou moins extravagant !?

Sans préjuger de ce cas particulier, on a dans ce cas, un modèle explicatif prédictif (les anti-oxydants).

Il faut bien une démarche scientifique pour valider ou pas l'interprétation d'une statistique.
En médecine, après avoir validé une corrélation statistique, il faut ensuite en prouver le lien de cause à effet (car la corrélation statistique est parfois aussi invalide (avec suffisamment de chiffres, je dois pouvoir corréler certaines choses sur les voitures rouges à Dallas et d'autres sur les chats à Paris)).

[alopex]

Merci pour ces infos. @Karlp le texte de Jacquard est effectivement très démonstratif,
en plus y a même des terriens qui tirent encore ce genre de conclusions!
@myoper: oui l'explication des anti-oxydants est intéressante sauf que les cancers sont
plus nombreux chez ceux qui mangent des oranges! En fait ca n'a surement aucun lien
et ca reste une corrélation de coïncidence ou liée au biais méthodologiques (échantillon
non représentatif, etc).

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6f9dc52a]

Dans ce cas, c'est possible (connais pas) mais c'était juste pour dire qu'il y a des modélisations (une fois le cancer installé et pas forcément diagnostiqué, un excès d'antioxydants pourra avoir un effet délétère mais je suppose qu'on est ici dans le cas des chats rouges entre Paris et Dallas ).
En passant, ça illustre la raison pour laquelle les analyses des sous groupes a postériori n'est pas considérée comme démonstrative.

[Amanuensis]

Le message d'origine et le texte de Jacquard tombe dans le même sophisme, qui est de considérer qu'une corrélation entre A et B s'interpréte comme comme causalité de B à A ou de A à B. Il y a une troisième possibilité, une causalité de C à A et une causalité de C à B, avec C une donnée non exhibée.

Il est fort possible que ascenseurs et divorces soient en relation causale avec le niveau de vie. Et donc que la corrélation observée soit prédictive dans un certain domaine d'application.

Il y a confusion, très courante, entre la méthode inductive, qui ne s'occupe pas de causalité, et la méthode inductivo-hypothético-déductive, qui introduit la causalité dans l'aspect déductif.

Cela n'a pas de sens d'utiliser des analyses en causalité pour attaquer des connaissances établies seulement par induction.

Et il serait stupide de refuser des acquis par induction dans des cas où on manque d'information pour appliquer la méthode inductivo-hypothético-déductive. Ce n'est pas parce qu'on préfère la viande qu'il faut jeter le pain à la poubelle quand on a faim.

[invite6f9dc52a]

Il y a confusion, très courante, entre la méthode inductive, qui ne s'occupe pas de causalité, et la méthode inductivo-hypothético-déductive, qui introduit la causalité dans l'aspect déductif.

Cela n'a pas de sens d'utiliser des analyses en causalité pour attaquer des connaissances établies seulement par induction.

Bien résumé.

[karlp]

Le message d'origine et le texte de Jacquard tombe dans le même sophisme, qui est de considérer qu'une corrélation entre A et B s'interpréte comme comme causalité de B à A ou de A à B. Il y a une troisième possibilité, une causalité de C à A et une causalité de C à B, avec C une donnée non exhibée.

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Vous n'avez absolument rien compris au texte

[invite29cafaf3]

Vous n'avez absolument rien compris au texte

Mais si, justement, Amanuensis a parfaitement compris le texte, lui !

[karlp]

Le message d'origine et le texte de Jacquard tombe dans le même sophisme, qui est de considérer qu'une corrélation entre A et B s'interpréte comme comme causalité de B à A ou de A à B. Il y a une troisième possibilité, une causalité de C à A et une causalité de C à B, avec C une donnée non exhibée.

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C'est précisément ce que Jacquard dénonce .

Par ailleurs l'induction concerne tellement peu la question de la causalité qu'elles ont été confondues par Hume, Kant et même Popper (Il faut attendre Peirce pour une clarification complète)

Libre à vous de souscrire à ce genre d'inepties:

Il est fort possible que ascenseurs et divorces soient en relation causale avec le niveau de vie

[invite6754323456711]

Bonjour à tous,
Je m’interroge sur certaines utilisations des statistiques dans le domaine scientifique. J’ai deux exemples extrêmes qui me viennent à l’esprit :
- Une corrélation existe entre le volume de pluie précipité et le débit d’un ruisseau.
- Une autre corrélation existe entre le nombre d’ascenceurs et le nombre de divorces (si si c’est vrai)

Ce qui m'apparaît est que dans tout les cas le "existe", ne peut être déduit que de "schéma conceptuel" que nous nous sommes déjà construit. Nous ne faisons que réaliser une interprétation déductive par rapport à des à priori posés ou inductive par rapport à des constats passés.

Patrick

[invite29cafaf3]

C'est précisément ce que Jacquard dénonce

Oui, dans le § 1, pour retomber dans la même erreur dans le § 3

Libre à vous de souscrire à ce genre d'inepties:

A ça, il est sûr que si le débat s'engage en qualifiant ispo-facto vos interlocuteurs d'ineptes ou de personnages "qui n'ont rien compris au texte", cela va grandement faire avancer le schmilblick, cela fait d'ailleurs un plaisir immense aux intervenants, ils sont là pour cela vous semblez l'avoir compris.
Nous ne sommes d'ailleurs là, en tant qu'intervenants, que pour paraître le plus stupide possible, histoire de dorer votre blason au maximum.
Ne vous excusez pas, c'est un plaisir de constater que nous avons réussi à ne pas comprendre et à être d'une ignorance crasse, doublée d'une ineptie teintée de stupidité.

Bien à vous et bonne soirée.

[karlp]

Oui, dans le § 1, pour retomber dans la même erreur dans le § 3

Le paragraphe 3 n'est pas en contradiction avec le 1. Jacquard y constate que pendant les années 80 ses collègues biologistes ont tendance à confondre une simple corrélation avec une relation causale, sans avoir préalablement mis en évidence le mécanisme prétendu.

A ça, il est sûr que si le débat s'engage en qualifiant ispo-facto vos interlocuteurs d'ineptes ou de personnages

Je n'ai incriminé aucune personne: c'est l'affirmation d'une relation causale entre le divorce, les ascenseurs et le niveau de vie que j'ai jugé inepte.
Maintenant si vous me montrez par quel mécanisme l'un serait cause d'un autre (ou quelque rapport causal que ce soit), je réviserai mon erreur.

"qui n'ont rien compris au texte", cela va grandement faire avancer le schmilblick,

Quand quelqu'un reproche à un texte une erreur, alors que c'est justement à dénoncer cette erreur que le dit texte s'emploie, je ne vois pas d'autre moyen de "faire avancer le schilblick" que de dénoncer l'erreur de lecture.

Bien à vous et bonne soirée.

Bonne soirée à vous, monsieur.

[invite32f57b05]

Libre à vous de souscrire à ce genre d'inepties:

Ce n'est pas une ineptie, Karlp : cette corrélation existe peut-être bien.

Ce n'est pas bien compliqué : il suffit que le nombre d'ascenseur résulte d'un phénomène qui entraine également un changement de mœurs à l'origine d'une augmentation du nombre de divorces.
L'urbanisation par exemple.

Ceci dit, c'est précisément le propos de l'extrait cité !

Pour mettre en évidence une relation de causalité, il faut une corrélation ET un mécanisme démontré.

[invite6754323456711]

cette corrélation existe peut-être bien.

C'est quoi une corrélation ? Comment "existe t-elle" sans aucune définition au préalable de ce que l'on cherche (comment des relations nous seraient données d'elles-mêmes ?) ? Que signifie existe ?

Patrick

[karlp]

Ce n'est pas une ineptie, Karlp : cette corrélation existe peut-être bien.

Ce n'est pas bien compliqué : il suffit que le nombre d'ascenseur résulte d'un phénomène qui entraine également un changement de mœurs à l'origine d'une augmentation du nombre de divorces.
L'urbanisation par exemple.

Ceci dit, c'est précisément le propos de l'extrait cité !

Pour mettre en évidence une relation de causalité, il faut une corrélation ET un mécanisme démontré.

Nous nous sommes bien compris : la corrélation n'est pas la causalité et ce que dit Jacquard est qu'il faut montrer le mécanisme pour affirmer un lien causal (lequel est impensable entre les divorces, les ascenseurs et le niveau social: exemple qui correspond justement aux genres d'inepties que la hâte à conclure conduirait à concevoir).

Vous avez parfaitement raison: un corrélation ne saurait être en elle même une ineptie, puisqu'elle n'est qu'un constat.

[invite29cafaf3]

Par ailleurs l'induction concerne tellement peu la question de la causalité qu'elles ont été confondues par Hume, Kant et même Popper (Il faut attendre Peirce pour une clarification complète)

Bonsoir,

Simple question, est-ce de Charles Sanders Peirce dont vous parlez ? (Toujours le même problème des noms sans références, désolé)

[karlp]

Bonsoir,

Simple question, est-ce de Charles Sanders Peirce dont vous parlez ? (Toujours le même problème des noms sans références, désolé)

Bonsoir.
Oui, il s'agit bien de C.S. Peirce.
Cordialement

[invite29cafaf3]

Par ailleurs l'induction concerne tellement peu la question de la causalité qu'elles ont été confondues par Hume, Kant et même Popper (Il faut attendre Peirce pour une clarification complète)

Bonsoir,

Désolé de devoir vous citer, mais j'aimerais savoir comment monsieur C S PEIRCE né en 1839 et mort en 1914 a pu "clarifier" la position de monsieur POPPER né en 1902 (il avait 16 ans à la mort de PEIRCE) et mort en 1994.
Pour Hume et Kant, je préfère prendre cela comme une galéjade.

Bref, je sens venir un gros conflit entre philosophie et logico-mathématique ... ou entre science dure et sciences (dites) molles.

Pas de conflit, on ne va pas faire une révolution pour cela.

[invite32f57b05]

Corrélation : Rapport de dépendance dû à un lien de cause à effet ou un lien créé par une cause commune, déterminée ou non.
Beaucoup de choses existent indépendamment de ce que nous cherchons, ù100fil.

Statistiquement, il s'agit d'un lien (n'importe lequel ; pas nécessairement linéaire) entre deux variables aléatoires.
Et là aussi, il n'y a pas forcément besoin de "définir ce que l'on cherche" : on peut aussi chercher un lien de corrélation entre certaines variables.

Ça manque de classe ; pas mal de puristes voudraient qu'on commence par trouver un mécanisme, et qu'on ne cherche une corrélation qu'ensuite.
Mais il faut dire ce qui est : les moyens techniques ne sont plus les même. Il devient plus facile d'exploiter d'énormes jeux de données, d'y trouver des liens de corrélations pour chercher ensuite s'il y a un mécanisme qui les expliquent ou non que de partir des mécanismes et d'avancer à pas de fourmi.

Dans pas mal de domaines, la mesure n'est plus limitante : c'est la recherche de mécanismes qui l'est. Il est alors dommage de commencer par chercher un mécanisme pour cibler les mesures plutôt que de commencer par faire des mesures pour cibler la recherche de mécanismes.

[invite6754323456711]

Beaucoup de choses existent indépendamment de ce que nous cherchons, ù100fil.
...

C'est la nature qui nous en informe ? Elle nous dit ce que l'on doit observer et que l'ensemble des "faits bruts" observés sont corrélés, plus qu'a nous d'en trouver cette corrélation qui nous serait donnée ?



Patrick

[karlp]

On peut remplacer "corrélation" par "conjonction" pour éviter les ambiguïtés.

En ce qui me concerne je ne vois pas d'objection à ce que l'on commence par l'observation des conjonctions avant de chercher un mécanisme. Il faut se méfier des "puristes".
Le tout reste de ne pas précipiter les conclusions et de prétendre à la vérité du lien qu'il s'agit d'abord d'exhiber - ce que Jacquard dénonce.

[invite29cafaf3]

On peut remplacer "corrélation" par "conjonction" pour éviter les ambiguïtés

Mais où donc se situe l'ambiguïté du mot corrélation ?

Il faut se méfier des "puristes".

Ce qui veut dire ???

A cela près, j'aimerais toujours que vous m'expliquiez comment Peirce à pu être le génie qui a corrigé les errements de Popper.

Bonne soirée.

[invite6c250b59]

C'est précisément ce que Jacquard dénonce .

Pas du tout non, du moins pas dans cet exemple.

Jacquard prend un exemple où la relation est indirecte mais causale A>A'>B (gène>noir>chomage).
Amanuensis parle de la possibilité de relations de type A>C & A>B où la corrélation entre C et B ne s'explique pas par une relation de causalité entre les variables B et C, mais par une relation de causalité du niveau de vie (A) avec à la fois les ascenseurs (B) et les divorces (C).

Il n'est pas absurde de penser qu'un changement du niveau de vie cause un changement dans le taux de divorce (en fait, cela a été montré) et dans l'utilisation des ascenseurs. Il est absurde de penser que de bloquer les ascenseurs va diminuer le taux de divorce.

Les deux exemples sont donc totalement différents: l'exemple de Jacquard parle des limites de l'extrapolation à des environnements différents, l'exemple d'Amanuensis parle de la confusion entre corrélation et causalité.

[karlp]

Bonsoir,

Désolé de devoir vous citer, mais j'aimerais savoir comment monsieur C S PEIRCE né en 1839 et mort en 1914 a pu "clarifier" la position de monsieur POPPER né en 1902 (il avait 16 ans à la mort de PEIRCE) et mort en 1994.
Pour Hume et Kant, je préfère prendre cela comme une galéjade.

Bref, je sens venir un gros conflit entre philosophie et logico-mathématique ... ou entre science dure et sciences (dites) molles.

Pas de conflit, on ne va pas faire une révolution pour cela.

Oui, il est étonnant que Popper n'ait pas retenu cela de Peirce. Pourtant vous trouverez (premier chapitre de "la logique de la découverte scientifique") de la plume de Popper qu'il n'est pas convaincu par la solution kantienne donnée au "problème de Hume" oou problème de l'induction (Hume confondait l'induction simple, l'induction causale et l'abduction - ce qui n'enlève rien à l'immense respect que ce monsieur m'inspire), en proposant l'idée selon laquelle le jugement causal procèderait des facultés a priori de l'entendement (il ramenait le concept de causalité à un concept pur a priori).
Celà n'a donc rien d'une galéjade, bien au contraire. Il y a fort à parier que les dialogues entre Popper et le Cercle de Vienne auraient pris une autre tournure si le grand homme avait retenu la difference entre "induction" et "abduction".

Je ne vois vraiment pas quelle induction ou quelle abduction vous mène à supposer un conflit entre sciences dures et molles (je n'en vois ni la pertinence ni le sens) ou entre philosophie et logique mathématique .On ne voit d'ailleurs pas comment la première pourrait exclure la seconde, ni comment la seconde aurait pu se consituer sans la première. De surcroit, Aristote, les stoïciens, Leibnitz, Frege, Peano, Cantor, Gödel, etc étaient l'un et l'autre: vous voyez bien que les avertissements de Jacquard nous sont précieux.

[invite29cafaf3]

On peut remplacer "corrélation" par "conjonction" pour éviter les ambiguïtés

Mais où donc se situe l'ambiguïté du mot corrélation ?

Il faut se méfier des "puristes".

Ce qui veut dire ???

A cela près, j'aimerais toujours que vous m'expliquiez comment Peirce à pu être le génie qui a corrigé les errements de Popper.

Bonne soirée.

[invite29cafaf3]

Désolé, j'ai reposé ma question juste avant votre répose, ma question n'a donc plus lieu d'être.

Personnellement, pour moi, cela s'arrête ici.
Non point que je conteste, simplement nous ne sommes pas sur la même longueur d'onde. Je crains que la mathématique et la logique n'aient encore de grosses difficultés pour s'affronter à la philosophie ... et je ne suis pas philosophe.

Bonne soirée et bonne continuation sur ce fil.

[karlp]

Je ne vois pas non plus en quoi il faudrait opposer mathématiques et philosophie (le mot a été inventé par Pythagore)

[invite6754323456711]

On peut remplacer "corrélation" par "conjonction" pour éviter les ambiguïtés.

Une simple conjonction logique nous apporterait peu d'information non ? L'ambiguïtés porte sur le fait que la corrélation nous serait donnée. D’où ma compréhension de la précaution de ne pas précipiter les conclusions et de prétendre à la pertinence du lien.

Patrick

[karlp]

[QUOTE=Jiav;3726312]

Pas du tout non, du moins pas dans cet exemple.

Jacquard prend un exemple où la relation est indirecte mais causale A>A'>B (gène>noir>chomage).
Amanuensis parle de la possibilité de relations de type A>C & A>B où la corrélation entre C et B ne s'explique pas par une relation de causalité entre les variables B et C, mais par une relation de causalité du niveau de vie (A) avec à la fois les ascenseurs (B) et les divorces (C).

Etre noir serait la cause du fait d'être au chômage ??? C'est la conjonction "noir" et "apartheid" qui peut éventuellement être considérée comme cause.
L'ouvrage cité évoque les deux possibilités que vous indiquez, ainsi que la possibilité que A soit cause partielle, ou suffisante mais non nécessaire, ou nécessaire mais non suffisante, ainsi que diverses combinaisons à partir de celles là.

Il n'est pas absurde de penser qu'un changement du niveau de vie cause un changement dans le taux de divorce (en fait, cela a été montré) et dans l'utilisation des ascenseurs. Il est absurde de penser que de bloquer les ascenseurs va diminuer le taux de divorce.

Je reste très curieux de voir les mécanismes ; mais peu importe: c'est précisément ce que dit Jacquard (une corrélation n'est pas la causalité)

Les deux exemples sont donc totalement différents: l'exemple de Jacquard parle des limites de l'extrapolation à des environnements différents, l'exemple d'Amanuensis parle de la confusion entre corrélation et causalité.

Navré de remettre en cause votre lecture: le fait d'être noir n'est pas cause du fait d'être chômeur: Jacquard ne dénonce pas que l'extrapolation, il dénonce sans ambiguité le passage de l'observation d'une corrélation (posséder le gène C et être au chômage) à celui d'une causalité (le martien conclut que c'est ce gène qui est cause du chômage)
Ce petit extrait résume à lui seul 4 ou 5 biais ou limites dans la démarche de certains de ses collègues (l'induction illégitime, l'abduction sans recherche du mécanisme, le vérificationnisme, le réductionnisme du spécialiste, les limites de la perception, et je dois en oublier)