הקריטריון הראשון של היל הוא קריטריון העצמה (strength), והכוונה היא לעוצמת הקשר הסטטיסטי בין שני המשתנים, משתנה הסיבה ומשתנה התוצאה. ההנחה היא שאם עצמת הקשר חזקה אז פחות סביר שיש גורמים שלא נצפו המשפיעים על עצמת הקשר הסטטיסטי, ואם יש כאלה אז השפעתם מוגבלת. מאידך, הסביר היל, ניתן פעמים רבות להסביר קשר חלש על ידי הטיות בנתונים. היל ציין כי קשר סטטיסטי חלש אינו שולל את קיומה של סיבתיות, וקיימות דוגמאות לכך. קל גם למצוא דוגמאות בהן יש קשר סטטיסטי חזק ללא קשר סיבתי.
הקריטריון השני הוא עיקרון העקביות (consistency). היל הסביר כי מידת הביטחון בהסבר סיבתי גדלה כאשר עדויות לקשר מתקבלות ממספר מקורות, כלומר מחקרים שונים, עם תכנונים מחקריים שונים ושנערכו בקרב אוכלוסיות שונות. עם זאת ציין היל כי חוסר עקביות לא שולל בהכרח קשר סיבתי, ואין לקפוץ למסקנה כי קשר סיבתי אינו קיים. חוסר עקביות יכול להוביל לתובנות חדשות (למשל, קיום אפשרי של גורם נוסף שלא נלקח בחשבון) ודורש מחקר נוסף. בראש המבקרים של קריטריון זה ניצב רונלד פישר, בעיצומו של הוויכוח על הקשר בין העישון והתחלואה בסרטן הריאות. פישר טען, במידה רבה של צדק, שאם קיימת הטיה בסיסית, אז קיום מספר מחקרים אינו מבטל את ההטיה. פישר הציע מודל משלו לקשר בין העישון והסרטן, והמודל הזה סתר את המסקנות של היל ושל אחרים בדבר קיום הקשר הסיבתי בין שני משתנים אלה.
הקריטריון השלישי הוא עיקרון הייחודיות או הסגוליות (specifity). זהו הקריטריון הכי שנוי במחלוקת מבין התשעה. פרשנות אחת שלו אומרת כי סיבתיות היא הסבר סביר כאשר מתמקדים באוכלוסייה מסוימת, אזור מסוים וכדומה. דוגמה מפורסמת לכך היא התחלואה בסרטן הריאה בקרב מנקי ארובות בלונדון. אך ניתן לפרש את דבריו של היל גם באופן אחר. לפי פרשנות זו, היל טען כי יש לדרוש כי לגורם אחד יש תוצאה אפשרית אחת ולהפך. זה בוודאי לא נכון באופן כללי, והיל עצמו ציין זאת ונתן דוגמאות. עם זאת, הדבר בהחלט ייתכן תחת המיקוד שהוזכר קודם. בכל מקרה, היל הבהיר בדבריו כי זהו הקריטריון החלש ביותר מבין התשעה.
הקריטריון הרביעי הוא עיקרון הזמניות (temporality). הגורם הסיבתי חייב לקרות לפני התוצאה. זהו הקריטריון ההכרחי היחידי ברשימה, ואם הוא לא מתקיים אז הסיבתיות נשללת. אם תוצאה מתרחשת לאחר שמתרחש אירוע כלשהו, אי אפשר להסיק מכך שהאירוע גרם לתוצאה.
הקריטריון החמישי הוא קריטריון הגרדיאנט הביולוגי, המבטא את עצמת התגובה. לפי היל, אם כאשר מינון הגורם גבוה יותר גם התוצאה או עוצמתה גבוהה יותר, סביר יותר כי קיים קשר סיבתי. אחת הדוגמאות שהביא היל היא שהסיכון לחלות בסרטן הריאה גבוה יותר עבור מי שמעשן יותר. יש המפרשים את דבריו של היל כדרישה לקשר מונוטוני רציף בין המשתנים. גם קריטריון זה לא חייב בהכרח להתקיים. למשל, לצריכת קפאין במידה סבירה יש יתרונות בריאותיים, ולכן אם נתבונן בתחלואה העשויה להיגרם מצריכת קפאין, נצפה בתחילה בירידה הסיכון לתחלואה, ורק לאחר מכן בעליה, כלומר הקשר לא מונוטוני אלא בצורת האות האנגלית J. היל לא התייחס לאפשרות הזו או לאפשרויות אחרות.
הקריטריון השישי הוא עיקרון הסבירות (Plausibility). הכוונה היא שניתן להצביע על מנגנון (ביולוגי) שבאמצעותו נותר הקשר בין הגורם ובין התוצאה. גם הקריטריון הזה לא הכרחי. הסיבתיות, אם היא קיימת, מתקיימת גם אם המנגנון הסיבתי אינו ידוע. עם זאת, כאשר ניתן להצביע על מנגנון אפשרי, רמת הביטחון בקיומו של הקשר הסיבתי מתחזקת.
הקריטריון השביעי הוא עיקרון הקוהרנטיות. פרשנות של תצפית חדשה כגורם ותוצאה לא אמורה לסתור את הידע הקודם. כך למשל, אילו היו בידינו בסוף שנות ה-40 של המאה הקודמת ותחילת שנות ה-50 נתונים על פיהם עישון אינו גורם לתחלואה בסרטן, היה עלינו לספק הסבר טוב לנתונים החדשים המראים את ההפך.
הקריטריון השמיני הוא עדות ניסויית (experimental evidence). יש מחלוקת גם בדבר הפרשנות לקריטריון הזה. היל התייחס לכך בקצרה. עדויות ניסוייות יכולות בוודאי להתקבל מניסויים בחיות בתנאי מעבדה. היל הביא כדוגמה מחקר אפשרי שיעסוק באנשים מפסיקים לעשן. ככל הנראה התכוון כאן למחקר תצפיתי בו יושוו אנשים שהפסיקו לעשן לכאלה שממשיכים לעשן.
הקריטריון התשיעי והאחרון הוא קריטריון האנלוגיה. היל הביא את כדוגמה את מחלת האדמת והתרופה תאלידומיד, שלשתיהן יש השפעה חמורה על עוברים. לכן, אם מתגלה עוד תופעה דומה של מומים בלידה, כדאי לחפש מחלה או טיפול העלולים לגרום לכך. דוגמה אחרת היא עישון פאסיבי. כאן יש אנלוגיה בין תחלואה בסרטן עקב עישון ותחלואה בסרטן עקב הימצאות בסביבה בה אנשים אחרים מעשנים.
המשמעות של הקריטריונים.
אין להבין כי אם כל הקריטריונים "מתקיימים" באופן כלשהו אז יש קשר סיבתי. הקריטריון ההכרחי היחידי הוא קריטריון הטמפורליות: הגורם הסיבתי חייב להתרחש לפני התוצאה. היל עצמו הבהיר כי ייתכנו מצבים בהם יש קשר סיבתי ולמרות זאת הקריטריונים אינם מתקיימים או מתקיימים באופן "חלש". גם ההפך נכון. ייתכנו מצבים בהם נראה כי הקריטריונים מתקיימים אף על פי שאין קשר סיבתי. הדברים האלה מתקשרים ישירות אל דייוויד יום שטען כי אין אפשרות להוכיח קיום של קשר סיבתי.
הרלוונטיות העכשוית של הקריטריונים.
הדיון בפרשנות ובמשמעות של הקריטריונים עדיין נמשך, יותר מ-50 שנה לאחר ההרצאה של היל. ברור למדי כי הקריטריונים כפי שנוסחו בשעתם אינם ניתנים כיום ליישום כפי שהם. זה נכון בעיקר לגבי העיקרון השישי הוא עיקרון הסגוליות והעיקרון התשיעי הוא עקרון האנלוגיה, שתמיד נחשבו ל"חלשים".
הקשר בין הגורם והתוצאה אינו עוד קופסה שחורה כפי שהיה בימיו של היל. אנו יודעים כיום כי כמעט תמיד יש תהליכים מסובכים מתחת לפני השטח, כך שלמשל הטענה "עישון גורם סרטן" שוב אינה מדויקת, ולמעשה אף פעם לא הייתה נכונה במובן דטרמיניסטי אלא רק במובן הסתברותי. אל העישון מצטרפים גורמים נוספים שאינם גלויים לעין, וצירוף ההשפעות של כל הגורמים האלה, שחלקם עדיין לא מוכרים לנו הוא שיוביל לבסוף לתוצאה של סרטן. מכאן עולה החשיבות הרבה של עיקרון הסבירות, והיותו רלוונטי גם במאה ה-21.
כמו כן, היל התייחס לגורם יחיד ותוצאה יחידה, בעוד שכיום אנו יודעים כי ברוב המקרים יש מספר גורמים שצירופם גורר את התוצאה, ומאידך ישנם גורמים המובילים למספר תוצאות (למשל, עישון מגביר את הסיכון גם לתחלואה בסרטן וגם למחלות לב).
כיום מקובל לחלק את העדויות לקשר סיבתי לשלוש קבוצות. רוב הקריטריונים של היל נכללים בקטגוריות אלה:
ברכת הארץ (ברכל)
פיליפ הרטוג
סר פיליפ ג'וזף הרטוג (באנגלית: Philip Joseph Hartog; 2 במרץ 1864 – 27 ביוני 1947) היה כימאי ואיש חינוך בריטי באנגליה ובהודו.
ביוגרפיה.
הרטוג נולד בלונדון ב-2 במרץ 1864, בנם השלישי של אלפונס ומריון הרטוג, ואחיהם הצעיר של הלנה , נומה ומרקוס הרטוג . משפחתו של אביו הייתה משפחה יהודית מהולנד, שהיגרה לצרפת והתיישבה בפריז. אביו עבר ללונדון כמורה לצרפתית, ואמו הייתה העורכת של כתב העת הראשון לנשים יהודיות. הרטוג התחנך בבית הספר יוניברסיטי קולג' בלונדון, באוניברסיטאות פריז והיידלברג, ובקולז' דה פראנס. בעל תואר בוגר אוניברסיטה במדעי הכימיה. בשנת 1889 החל לעבוד במכללת אוונס שבעיר מנצ'סטר, בתור עמית מחקר. הוא ערך ספר המתאר את ההיסטוריה של המכללה (1900), והיה עוזר מרצה לכימיה במכללה ובאוניברסיטת ויקטוריה . חיבר כארבעים ערכים במילון הביוגרפיות הלאומי של בריטניה בין השנים 1885–1900. באותה העת, נכתב במודעת האבל שלו, נראה היה שענף המדע הוא התחום שבו יעסוק בהמשך חייו.
אולם במנצ'סטר הוא נמשך למינהל האוניברסיטאי. הוא היה מזכיר תוכנית חינוך המבוגרים של אוניברסיטת ויקטוריה, חבר בית המשפט, ובשנת 1902–1903 מזכיר ועדת הבירור החינוכית. בשנת 1903 מונה לרשם האקדמי של אוניברסיטת לונדון, האחראי על ניהול רישומי הסטודנטים במוסד, והחזיק במשרה במשך 17 שנה. בשנת 1907 חיבר את הספר "Writing of English", שבו תקף את מסורת כתיבת החיבורים בבתי ספר באנגליה. היה לו חלק גדול בהקמתו של "בית הספר ללימודי המזרח" באמצע מלחמת העולם הראשונה; בהמשך נוסף לשם המוסד תחום המחקר "אפריקה", ושמו "בית הספר ללימודי המזרח ואפריקה" . הוא סירב לשמש מנהלו הראשון של המוסד, כיוון שאינו חוקר של התחום. בשנת 1916 מונה לנציג הכתר הבריטי בגוף השולט באוניברסיטה.
מאז התיישב בלונדון הקדיש הרטוג זמן רב ומחשבה למקום הבחינות במערכת החינוך. כבר בשנת 1911, ושוב ב-1918, כתב חיבורים על הבחינות והשפעתן על היעילות הלאומית והכללית ועל התרבות.
הרטוג היה חבר בוועדת אוניברסיטת כלכותה שבראשה עמד איש החינוך מייקל סדלר . הוועדה, שמונתה בשנת 1917, הפיקה דוח רב-עמודים על אוניברסיטת כלכותה בשנת 1919. בעקבות מסקנות הוועדה נעשו רפורמות ברוב האוניברסיטאות ההודיות, וסמכויות רבות של האוניברסיטה בכלכותה נלקחו ממנה עם הקמתה בשנת 1920 של אוניברסיטת דאקה. המושל הכללי של הודו מינה את הרטוג לסגן-הצ'נסלור הראשון של אוניברסיטת דאקה למשך חמש שנים, והוא החל בתפקידו ב-1 בדצמבר 1920. ביתו של מושל האזור הוצע להרטוג בתור בית מגורים, אך הוא סירב ובחר לגור בקרבת האוניברסיטה החדשה. עם הקמתה של נציבות שירות הציבור ההודית בשנת 1926 מונה הרטוג לחבר, עד שפרש מסיבות משפחתיות בשנת 1930. כאשר הוקמה "ועדת סיימון" בראשות חבר הפרלמנט ג'ון סיימון בשנת 1928, מונה הרטוג ליו"ר ועדת המשנה החינוכית. הרטוג מונה לאביר-מפקד של מסדר האימפריה הבריטית (KBE) ועמית של מסדר האימפריה ההודית (CIE) בשנת פרישתו בתמורה לשירותיו.