5 Nov 2011

Cause à effet cigogne

Publié à 19h12 par , et sous Economie et politique, Lois et règles, Scepticisme et zététique

Où l’on montre comment la recherche d’une relation de cause à effet entre deux phénomènes doit s’entourer d’infinies précautions. Au risque de déduire des interprétations fallacieuses, et de recommander des mesures inadaptées. Il sera question de cigognes, de pelouse humide, de pirates et, allez savoir pourquoi, des années 80.

Trompeurs, c’est pour vous que j’écris :
Attendez-vous à la pareille.

Jean de La Fontaine, “Le Renard et la Cigogne”, Fables (livre premier)

Chez La Fontaine, la cigogne fait les frais de l’ingratitude et de la cruauté du loup, ou se heurte à la malice et l’avarice du renard – dont elle saura se venger elle-même avec ruse et “finesse”. Les Fables ont offert à la cigogne l’occasion d’affronter de sacrés chenapans ; nous allons étudier aujourd’hui en quoi l’animal reste associé à la détection des tromperies – alors même que, dans la famille des Ciconiidae, l’oiseau est cousin… des marabouts 😉 !

Prise de bec entre renard et cigogne (avec à l'arrière-plan un Manneken Pis en passe de devenir un vrai petit mec : il pousse très fort, mais vise très mal)

1. Une cigogne fait l’automne

Il met de la magie, mine de rien, dans tout ce qu’il fait
Il a le sourire facile, même pour les imbéciles
Il s’amuse bien, il n’tombe jamais dans les pièges
Il n’se laisse pas étourdir par les néons des manèges
Il vit sa vie sans s’occuper des grimaces
Que font autour de lui les poissons dans la nasse

Hervé Cristiani, paroles de la chanson Il est libre, Max

Max est plutôt libre, oui, et beaucoup disent en effet l’avoir vu voler ; en revanche, il s’agit d’une femelle (et pour rester dans une ambiance années 80, on pourrait ajouter qu’être une femelle libérée, tu sais, c’est pas si facile). « Max » est le petit nom donné à une cigogne blanche équipée d’une balise Argos en 1999. Depuis, elle nous renseigne sur les cycles de migration annuels de ces élégants échassiers de la famille des ciconiidés. Suivie par le Musée d’histoire naturelle de Fribourg (MHN) ainsi qu’une armée de fidèles (qui se donnent rendez-vous ici ou ), elle établit ses quartiers d’hiver en des régions de moins en moins au sud de son point de départ, ce qui amène certains à s’interroger sur la corrélation entre augmentation de la latitude de ces terres d’émigration hivernale et réchauffement climatique (voir notamment ici et ). Européenne de fait, insensible aux discours de crise et peu respectueuse des barrières établies par les hommes, notre émigrée clandestine se joue en tout cas des frontières nationales. Aux dernières nouvellesMaxou la sans domicile fixe rôderait du côté de Tolède, en Espagne.


Les nuages de Pixar envoient un Max

Malheureusement, contrairement à ce qu’on aurait pu croire, le nom du bel oiseau n’est pas tiré de la chanson d’Hervé Cristiani, dont le clip fleure si bon les années “jeans moulants”. Le site du MHN nous apprend ainsi que Max a été nommée en l’honneur de Max Bloesch (1908-1997), initiateur du programme de réintroduction des cigognes blanches en Suisse (grâce à des spécimens provenant d’Alsace et d’Europe de l’Est). L’erreur était possible. La cigogne nous montre ici qu’il faut se méfier des coïncidences, et ne pas se hâter de tirer des conclusions trop hâtives du lien apparent entre des faits. Et c’est la principale leçon qu’elle doit nous enseigner.

2. L’effet cigogne : une idée pas si bête pour une ciconiidé !

Pangloss enseignait la métaphysico-théologo-cosmolo-nigologie. Il prouvait admirablement qu’il n’y a point d’effet sans cause, et que, dans ce meilleur des mondes possibles, le château de monseigneur le baron était le plus beau des châteaux et madame la meilleure des baronnes possibles.

Il est démontré, disait-il, que les choses ne peuvent être autrement : car, tout étant fait pour une fin, tout est nécessairement pour la meilleure fin. Remarquez bien que les nez ont été faits pour porter des lunettes, aussi avons-nous des lunettes. Les jambes sont visiblement instituées pour être chaussées, et nous avons des chausses. Les pierres ont été formées pour être taillées, et pour en faire des châteaux, aussi monseigneur a un très beau château ; le plus grand baron de la province doit être le mieux logé ; et, les cochons étant faits pour être mangés, nous mangeons du porc toute l’année : par conséquent, ceux qui ont avancé que tout est bien ont dit une sottise ; il fallait dire que tout est au mieux.

Voltaire, chapitre 1 de Candide (“Au pays de Candide…”)

Lorsqu’on observe une corrélation entre deux phénomènes A et B, il existe au moins six façons d’en rendre compte :

  1. A est la cause de B
  2. B est la cause de A
  3. A et B ont pour cause un même phénomène-source C
  4. A est la cause de C qui est la cause de B (ou l’inverse)
  5. A est la cause de B et dans le même temps B est la cause de A (les deux phénomènes se renforcent)
  6. La co-occurrence de A et B est une coïncidence

Définissons ce qu’on entend par corrélation. Suivant le contexte, il s’agit d’un lien entre des faits, des évènements, des phénomènes, des variables… Cette relation représente l’idée que les évènements considérés ont tendance à se produire en même temps (“co-occurrence”) ou toujours à même intervalle (l’un est toujours suivi de l’autre), ou que les phénomènes concernés s’accompagnent généralement l’un de l’autre, ou que les variables étudiées tendent à évoluer de concert (même si pas forcément dans le même sens)… Dans tous les cas, poser une corrélation implique d’avoir réuni un certain nombre d’observations et noté des similitudes entre elles. Idéalement, on mobilise des outils mathématique en adoptant une démarche statistique : à chacune des observations sont associées des mesures (nombre d’éléments, taille, unité de temps, etc.) que l’on fait passer à la moulinette de notions spécialement développées pour appréhender ces liens (droite de régression, coefficient de corrélation, covariance…). En toute rigueur, une corrélation n’est ainsi qu’un indice statistique précisant le degré de liaison entre deux variables. Dès lors que cette relation est solidement démontrée un certain nombre de fois, on peut lui donner force de loi.

On est alors tenté d’essayer de la “justifier”, c’est-à-dire de déterminer ce qui explique le lien entre les phénomènes. L’intérêt étant de mieux comprendre la relation pour parvenir à mieux prédire l’apparition de l’un des phénomènes en fonction de l’occurrence d’un autre. C’est ici que nos explications possibles entrent en jeu :

  • les cinq premières établissent une causalité, c’est-à-dire un rapport de cause à effet entre les évènements A et B, dans un sens ou dans l’autre, ou en passant par un intermédiaire C
  • la sixième, quant à elle, pose que si A et B se produisent en même temps, c’est tout simplement l’effet du hasard

La question revient donc à tenter de déduire si constater A et B nous en apprend plus sur A et B : est-il possible d’invoquer un “parce que” à un moment ou l’autre ? Voyons comment les différentes explications interviendront sur quelques exemples. Nous supposerons que “je” habite en ville, dans une maisonnette avec petit jardin.

A : (j’observe que) l’herbe de ma pelouse est mouillée

B : (j’observe qu’) il pleut

Explication plausible : A parce que B (si si, je vous jure ! Et pourtant, vous n’imaginez pas le temps qu’il a fallu aux premiers êtres vivants pour faire le rapprochement…)

A : (j’observe que – mais bon, on va plus le dire à chaque fois, vous avez compris) l’herbe de ma pelouse est mouillée

B : le nombre de voitures qui circulent dans ma rue est supérieur à la normale

Explication douteuse : B parce que A (plus de voiture parce que gazon humide ?)

Explication plus convaincante : A et B parce que C (il pleut)

A : il pleut

B : le nombre d’accidents de la route est supérieur à la normale

Explication simpliste : B parce que A (mais non, la pluie à elle seule ne cause pas les accidents !)

Explication plus fine : A cause C (la route, mouillée, est plus glissante que d’habitude) et/ou D (il y a plus de voitures que d’habitude), qui causent B

A : il y a plus d’accidents que d’habitude

B : il y a plus de voitures que d’habitude

Ici, A et B “s’entre-nourrissent” : plus de voitures implique plus d’accidents, d’où une circulation bloquée et un plus grand nombre de voitures pris dans des embouteillages, d’où des risques d’accident accrus, etc. Avec en question de fond : des deux phénomènes, lequel s’est produit en premier (la poule ou l’œuf) ?

A : il pleut (on va croire que j’habite à Londres, à force)

B : j’ai gagné au loto

Explication : désolé, mais il s’agit probablement d’une coïncidence (à moins que…)

Trois idées majeures se dégagent de ces exemples :

  • De la seule constatation d’une corrélation entre deux phénomènes, il n’est pas possible de déduire la nature de la relation qui les unit. Les lettres A et B ne sont que des masques pour représenter des phénomènes réels ; sans connaissance de leur contenu véritable, on ne peut statuer sur les liens qui guident leur évolution. L’explication relève toujours initialement d’une supposition, et la vérification de ce qui n’est donc au départ qu’une hypothèse requiert de nouvelles investigations. En clair : “l’explication du lien entre A et B, elle est pas marquée sur leur gueule !”
  • La corrélation n’implique PAS la causalité. Or la confusion est fréquente ; la zététique, ou “art du doute”, lui a donné un nom : c’est l’“effet cigogne” (pour ceux qui se plaisent à latiniser à outrance, voir les notions de cum hoc ergo propter hoc et post hoc ergo propter hoc !)
  • Même s’il y a causalité, il n’est pas forcément aisé et/ou immédiat d’en établir la nature, puisque cette causalité peut prendre différentes formes a priori (dans un sens, dans l’autre, en fonction d’autre chose…). D’ailleurs, la zététique a également donné un nom à un sous-ensemble de l’effet cigogne : l’effet lotus, qui consiste à se méprendre sur le sens (au sens de “direction”) d’une causalité (A cause B au lieu de B cause A).

3. Opérations de chirurgie zététique

Les applications de l’effet cigogne ne manquent pas. Dès lors que l’on passe du simple constat de l’existence d’une corrélation à la tentative d’interprétation, il y a lieu de monter sur ses échasses pour considérer les choses avec hauteur, prendre du recul et changer de perspective. Ce n’est pas pour rien que ces deux tâches très différentes ont été dévolues à des avatars différents de ce blog : Mario le Martien repère les liaisons entre phénomènes, et c’est Tesla qui est chargé de puiser dans les connaissances de Dr Igor pour tenter de les expliquer.

Voici l’un des exemples de justification hasardeuse les plus cités (mais dont Dr Igor n’a pas retrouvé l’origine) : bien que l’on observe une corrélation positive (c’est-à-dire de même sens) entre augmentation des ventes de crème glacée et hausse du nombre d’attaques de requin, il est évidemment faux d’en conclure que vendre plus de glaces provoque plus d’attaques de requin ! C’est juste que les deux phénomènes ont la fâcheuse tendance de se produire à une même époque de l’année (si l’explication ne vous convainc pas, tant pis, allez donc choisir parmi les explications suivantes).

Parce que les sciences visent la compréhension des lois de la Nature, c’est bien sûr avant tout dans le domaine scientifique qu’il faut se méfier des interprétations trop rapides ; excités par leurs découvertes, des chercheurs peu scrupuleux auraient tôt fait de définir des lois et de considérer comme acquises dans la foulée les premières explications qui leur viennent à l’esprit. La recherche scientifique ne doit pas s’autoriser les conclusions précipitées : comme au Parlement, on serait en droit d’attendre que chaque “projet de loi” fasse l’objet d’un travail de réflexion approfondi. Par exemple, les débats sur le réchauffement climatique reposent largement sur la discussion de l’existence et de l’interprétation d’une corrélation entre hausse de la température moyenne sur Terre, augmentation de la concentration de CO2 dans l’atmosphère et accroissement de l’activité humaine. Même si d’autres préfèrent invoquer la baisse du nombre de pirates – lire toute la page Wikipedia, un vrai trésor 🙂 !

Les théories dites “du complot”, dont quelques exemples agrémenteront bientôt ce blog, se caractérisent souvent par l’exclusion de toutes les explications de type hasard : pour leurs défenseurs, il n’y a pas de coïncidences ; il faut toujours voir du sens derrière les corrélations, car la causalité – et la manigance – imprègnent tout. Dans un registre proche, la zététique, science de l’esprit critique, s’intéresse tout particulièrement au démontage des canulars et des légendes urbaines. Exemple : auparavant, le Père Noël était représenté avec des habits verts ; si la couleur dominante de sa défroque est désormais le rouge, est-ce parce qu’à une certaine époque une marque de soda bien connue a produit des publicités avec un Papa Noël vermillon ? Raté. Vous trouverez d’autres chouettes exemples sur le site du réseau CorteX ou de l’Observatoire Zététique – jusqu’au rapport inattendu entre utilisation de Linux et taille de pénis !

Puis il y a pire : non contents de s’arrêter à l’interprétation erronée d’une corrélation (elle-même déjà fantasmée ou non), certains se permettent d’en “déduire” des propositions d’action pour remédier à certaines situations jugées non désirables. C’est en effet le stade logique suivant le constat d’existence et la tentative d’explication : la recommandation d’actions ou de comportements. Le lien existe, on sait d’où il vient ; bon, alors on en fait quoi ? Sauf que là encore, le “saut quantique” depuis le stade de la compréhension jusqu’à celui de la prescription est loin d’être anodin, car pas du tout inclus dans les faits eux-mêmes : ici aussi, il n’y a bien qu’un cerveau humain pour imaginer comment passer de l’un à l’autre.

Partons de la blague classique : “quand je vois le nombre de gens qui meurent dans leur lit, je n’ai plus envie de dormir dans le mien !” Soit X le pourcentage de décès pour lesquelles le défunt était dans un lit au moment de trépasser, avec X très grand. Sur internet, on trouve des valeurs de 90 ou 95% (et de drôles de vidéos :)) ; peu importe, le chiffre exact n’a pas d’importance ici, alors posons X=90%. Le péquin moyen a donc une chance sur dix de ne pas mourir au pieu. Bon. Essayez de faire croire à Loki qu’en découvrant ce chiffre dans une revue scientifique qui traînerait chez son coiffeur, oubliée par un client aux cheveux qu’on imagine ébouriffés, le journaliste égaré ne rentrerait pas sur-le-champ proposer à son rédacteur en chef un article sensationnel recommandant de ne plus se coucher, sous le titre : “rester éloigné de votre lit divise par 10 vos chances de mourir”, voire “multiplie par 10 vos chances de ne pas mourir” (pour les plus audacieux).

D’accord, nous (enfin, Loki, en l’occurrence) sommes (est) mauvaise langue, mais il faut bien admettre que les articles de journaux et de magazines regorgent d’horreurs du genre (article incriminé ici). Etant donné le nombre d’aspirants journalistes, on se dit qu’un marché aussi concurrentiel devrait nécessairement avantager les mieux formés (tenez, encore un effet cigogne, dans les mécanismes de sélection : les élèves sortant des écoles considérées les meilleures ont-ils de meilleurs résultats – s’ils en ont – parce que les professeurs de ces écoles sont meilleurs, ou parce qu’en amont ces écoles ont déjà sélectionné les élèves les meilleurs ?). Pourtant, le découplage entre corrélation, causalité et prescription semble largement ignoré – et trop souvent “outrepassé” par les acteurs de ce marché de l’article de presse.

En parlant de marché, s’il y a bien un domaine ultra-prescriptif où le pas de la corrélation à l’interprétation à la recommandation est vite franchi, c’est l’économie. Discipline complexe s’il en est, les phénomènes y sont tellement inter-reliés que les (mauvais) économistes iront se classer en fonction de leur vision partielle du grand schéma général (le big picture), de la “version de l’histoire” qui les satisfait et leur permet au final d’exprimer leur propre idée de l’homme et du monde (au choix : irréductibilité des inégalités, nécessité du collectivisme, égoïsme individuel, etc.). Par exemple, les bienfaits de la croissance, un effet cigogne ? Et cette note AAA, on a vraiment besoin de se la garder, ou pas ? On nous présente parfois les mesures à prendre comme si elles répondaient à un large consensus, alors que deux “sauts quantiques” interprétatifs ont déjà été effectués, et fatalement évincé en cours de route les avis divergents. Gardez donc les yeux ouverts : le consensus sur l’observation des corrélations est la moindre des choses, mais celui sur les interprétations et les prescriptions doit vous encourager au doute.

4. L’effet cigogne appliqué… à l’ “effet cigogne” lui-même !


On aurait vu venir la pub pour un service postal ou de livraison, mais là…

Pour finir, laissez-moi livrer une énigme à votre sagacité. Pourquoi l’effet cigogne s’appelle-t-il ainsi ? Activez vos méninges : il va falloir jongler avec la logique.

Soit les propositions suivantes, considérées vraies :

A : la natalité est forte en Alsace

B : il y a beaucoup de cigognes en Alsace

On s’intéresse à une proposition supplémentaire, considérée non prouvée :

C : les cigognes apportent les bébés

Il est faux de déduire : (A parce que B) prouve C. En effet, la forte natalité n’est pas forcément due aux cigognes, mais peut-être juste au fait que :

D : le taux de natalité est supérieur en milieu rural

Donc (A parce que B) est peut-être faux et, partant, on ne peut décemment rien dire sur C (ça ne veut pas dire que C est faux, mais juste que les éléments présentés ici ne nous permettent pas de conclure – ceci dit, il est permis de douter, quand même). Reformulons ces idées :

E : on ne peut pas prouver C simplement du fait que A et B

Si maintenant l’on définit une proposition audacieuse s’il en est :

F : l’effet cigogne s’appelle l’effet cigogne

Alors, en fin de compte :

F parce que E, c’est-à-dire F parce que (A et B ne prouvent pas C)

Tout le monde est perdu (excepté Tesla, peut-être), arrêtons là. Sauf que… Finalement, même ici, il y a lieu de douter. Cette explication du nom de l’effet cigogne semble supposer que les partisans de C appuient leur démonstration sur (A parce que B) : “nous croyons que les cigognes apportent les bébés parce que, regardez, il y a plus de cigognes et plus de bébés en Alsace”. Mais qui prétend cela exactement ? Qui dit des cigognes qu’elles livrent les bébés ? La tradition populaire (qui ajoute accessoirement que, pour avoir un enfant, il faut déposer un sucre sur le bord de sa fenêtre ; à l’instar du corbeau de Jean de La Fontaine – encore lui ! -, la cigogne lâchera son baluchon pour attraper la friandise).

Or nos recherches sur internet font remonter cette croyance à une légende associée à la cathédrale de Strasbourg, le Kindelesbrunnen, pas à des arguments “rationalisants”. Qui oserait véritablement croire à la livraison des bébés par les cigognes au nom de la corrélation entre natalité en Alsace et population de cigognes ? Ou bien nous sommes-nous trop avancés en postulant que l’explication du nom de l’effet cigogne “semble supposer que les partisans de C appuient leur démonstration sur (A parce que B)” ? Zététiciens, qu’en dites-vous ?

Conclusion

  • Il faut distinguer trois activités : 1) observer une corrélation entre des phénomènes, 2) expliquer les corrélations observées et 3) prescrire des actions sur la base de l’interprétation d’un lien entre phénomènes
  • Corrélation n’est pas causalité : les coïncidences existent, et même lorsqu’un rapport de cause à effet existe entre deux phénomènes, il faut faire attention à son sens, et à la possibilité d’intermédiation d’un troisième phénomène
  • L’effet cigogne, la confusion entre corrélation et causalité, est la cause de tant d’erreurs et d’illusions, qu’il nous faudra absolument garder les idées présentées ci-dessus en mémoire : il en sera fait abondamment utilisation sur ce blog

Dernière colle pour les plus malins d’entre vous : nous avons vu ce que nous pouvions décemment dire de deux phénomènes lorsqu’ils étaient corrélés. Lorsque les DEUX phénomènes sont corrélés, d’accord, mais qu’en est-il lorsqu’UN SEUL des deux phénomènes est corrélé ? (A suivre)

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3 réactions à l'article « Cause à effet cigogne »

  1. Doktor Igor Dr Igor a écrit :

    En réponse aux questions posées juste avant la conclusion, la réponse la plus complète et la plus précise nous a été apportée par Jean-Louis Racca, de l’Observatoire Zététique. Je cite :

    Dans son ouvrage “Le Paranormal”, Henri Broch expose ainsi ce qui l’a amené à donner ce nom à cet effet (p. 97) :

    “Imaginons maintenant (…) qu’une enquête sérieuse montre que le nombre d’habitants de Strasbourg augmente proportionnellement au nombre de cigognes présentes.

    Les « parapsychologues » se seraient intéressés à ce fait étrange et après une enquête minutieuse portant sur des milliers de cas (le nombre de cas est très important en « parapsychologie » où l’on pose souvent l’équation quantité = qualité), la conclusion pourrait tomber nette et tranchante : « Nous avons enfin la preuve scientifiquement tant attendue que ce sont les cigognes qui apportent les nouveau-nés ! »

    Vous trouvez cela par trop ridicule?… Bien sûr, une corrélation n’est pas une causalité et le fait que le nombre de cigognes et le nombre d’habitants (nombre dont, notons-le au passage, l’augmentation n’est pas due aux seuls nouveau-nés) soient corrélés vient peut-être tout simplement du fait que plus il y a d’habitants, plus il y a de maisons, plus il y a de cheminées, plus il peut donc y avoir de nids de cigognes…”

    Le fait de poser que des individus cherchent à prouver C parce que (A parce que B) n’est donc rien d’autre qu’une expérience de pensée.

    Virginie Bagneux nous a également honorés d’un complément utile :

    De manière plus générale, cet effet porte également le nom de “corrélation illusoire”. Cette désignation se rapporte au fait que les individus ont tendance à surestimer les liens qui peuvent exister entre certains événements, même lorsqu’il n’en existe pas (Chapman, 1967). Par exemple, “à chaque fois que je lave ma voiture, il pleut dans l’heure”, “c’est toujours quand on a besoin de la voiture d’urgence que celle-ci refuse de démarrer”.

    C’est le processus psychologique par lequel s’explique la pensée magique, l’ancrage de certains stéréotypes, etc…

    Je vous mets la ref de l’article : Chapman, L (1967). “Illusory correlation in observational report”. Journal of Verbal Learning and Verbal Behavior 6 (1): 151–155. doi:10.1016/S0022-5371(67)80066-5.

    Merci à tous les deux, ainsi qu’à Richard Monvoisin, pour vos messages à la fois pertinents, précis et chaleureux 🙂

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  2. BP a écrit :

    Interesting! L’effet cigogne m’a toujours interpelé. Une bonne quantité de publications scientifiques devraient s’en méfier à mon avis… En atelier zététique (Université Joseph Fourier de Grenoble) nous avions réalisé un mini-clip à vocation pédagogique pour illustrer l’effet cigogne (entre autres effets)… Attention notre boîte de production avait de gros gros moyens d’où les effets spéciaux faits maison! http://www.dailymotion.com/video/x8omom_la-lune-rousse-l-effet-cigogne_webcam
    Merci pour cet article.

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  3. Doktor Igor Dr Igor a écrit :

    Merci !
    Riche idée d’avoir ajouté ce lien : nous étions tombés sur cette vidéo parlant de lune rousse, et avions bêtement omis de l’inclure dans l’article. Erreur réparée, grand bien vous en a pris.
    (Parce que ç’aurait quand même été dommage de passer à côté d’une production aussi professionnelle 😉 !)
    Si vous avez des éléments à compléter concernant l’effet cigogne, ou que vous souhaitez nous expliquer plus précisément en quoi consistait vos “ateliers zététique” (s’il s’agissait de faire des mini-clips, ma foi, c’est plutôt sympa :)), n’hésitez pas !

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