2013年,Erik Hoel在<ref>Hoel, E.P., Albantakis, L. and Tononi, G. Quantifying causal emergence shows that macro can beat micro[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2013, 110(49), 19790-19795.</ref>文章中首次使用[[有效信息]]指标定量刻画涌现现象,并提出了因果涌现理论。在该理论框架中,微观层次的因果机制是完全确定的,宏观层次是通过对微观元素在时间或(和)空间水平进行粗粒化来定义,因此,宏观的因果机制都随附于微观机制产生;尽管微观的因果机制是最完整的,但粗粒化后的宏观因果相互作用可以优于微观层次。该理论提出的因果效应计算指标为有效信息,度量的是将因变量干预为均匀分布后,因变量和果变量之间的互信息大小,反映机制对可能的过去和未来状态约束强度。