文／黃詠翔

今年諾貝爾獎經濟學獎分成兩半，一半頒給卡德（David Card），以表揚其在勞動經濟學的成就；另一半則辦發給安格里斯特（Joshua Angrist）與因本斯（Guido Imbens），他們團隊一系列的研究解決了自然實驗（natural experiments）中的因果關係。若將上句話拆成幾個字詞，同學們或許還看得懂，如「實驗」、「因果關係」，但連成一句後就好像變成無字天書了。

首先我們複習一下，先前專欄中提到的一些基本觀念，還記得「實驗」的意思嗎？科學實驗與庶民實驗的差異在於嚴謹性，而嚴謹性的好壞就靠研究人員「控制」的技巧；僅保留想了解的項目，排除其他會干擾實驗的因素，才能推論出正確的因果關係。

我們若想知道疫苗有沒有效，最基本的實驗方式是將受試者分成兩組，其中一組打疫苗、另一組打安慰劑；其餘會干擾疫苗實驗的因素，如受試者的年紀、人種、生心理狀況，皆要控制得宜（詳見文末QR code），如此獲得的結果才能夠推導出因果關係：打疫苗（因）會降低感染新冠病毒的機率（果）。

設計不周 無效推論



那「自然實驗」又是何意呢？其中的「自然」，並非學校理化、生物課的那種自然喔！而是：在自然情境下所做的實驗。舉個例子，有位棒球專家想了解「從小密集訓練」是否能使選手長大後進入職棒。幸運的是，他剛好找到各種情況相似的兩個國家的國小棒球隊，來充當「實驗組」與「控制組」：A國家國小棒球隊從小密集訓練、B國家則是快樂棒球（打健康的）。

經長期追蹤發現，A國家有3位進入職棒、B國家有10位。這位專家因此推論：棒球從小密集訓練無助於長大後的職棒道路。有人會覺得這個實驗做得還不錯，有實驗組、有控制組，也盡量找到情況相似的棒球隊做實驗，實驗結果理應可信，然而並非如此。同學們能找到哪些地方不對勁嗎？

過多干擾 難以控制



若要找碴可多了。最明顯的問題就在專家沒有「主動」去控制因素，如國家人種因素：B國家的人種也許天生就比A國家來得有運動天分，因此無論有無密集訓練，他們就是容易進入職棒！所以我們無法推導出「從小密集訓練」（因），能讓選手進入「職棒」（果）的因果關係，這就是自然實驗得面臨的問題：自然實驗存在許多干擾因素，因此無法清楚推論出因果關係。

此時有人會直覺地問：為何要有這種吊兒啷噹的自然實驗，直接做一個嚴謹的科學實驗來驗證就好啦。真的有那麼簡單嗎？下回解答。 （上）