摘"要:醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)作為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究中一門不可或缺的數(shù)理統(tǒng)計(jì)課程,在臨床研究設(shè)計(jì)與分析中非常重要。辛普森悖論是醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中的重點(diǎn)難點(diǎn)之一,在統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析和解讀的過(guò)程中時(shí)有發(fā)生。文章通過(guò)分析不同場(chǎng)景案例的辛普森悖論現(xiàn)象,探討不同分析策略下發(fā)生結(jié)論不一致的原因,加深學(xué)生對(duì)辛普森悖論的理解。強(qiáng)調(diào)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程思政設(shè)計(jì)需要樹立育人育德理念,強(qiáng)化運(yùn)用技能,貼近學(xué)生生活,并且結(jié)合中醫(yī)藥臨床相關(guān)應(yīng)用,給學(xué)生以啟發(fā),提高學(xué)生處理數(shù)據(jù)的能力,為未來(lái)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究和中醫(yī)藥數(shù)據(jù)分析打下良好基礎(chǔ),助力中醫(yī)藥人才培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:辛普森悖論;醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué);中醫(yī)藥;課程思政
中圖分類號(hào):F23"""""文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A""""""doi:10.19311/j.cnki.16723198.2024.23.064
1"背景
醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)作為醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中的數(shù)理統(tǒng)計(jì)核心課程,對(duì)于臨床專業(yè)研究設(shè)計(jì)與分析的重要性不言而喻,其在現(xiàn)代中醫(yī)教育培養(yǎng)計(jì)劃中的地位亦逐漸凸顯。近年來(lái),國(guó)家發(fā)布的《關(guān)于培育和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀的意見(jiàn)》提出,“培育和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀要從學(xué)校抓起”“推動(dòng)社會(huì)主義核心價(jià)值觀進(jìn)教材、進(jìn)課堂、進(jìn)學(xué)生頭腦”,然而,當(dāng)前高等院校在醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,往往過(guò)于聚焦于專業(yè)知識(shí)的傳授,與思政內(nèi)容的融合度尚待提升。因此,探索將思政教育有效融入醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程的教學(xué)模式,顯得尤為迫切和重要。此舉不僅有助于學(xué)生深刻領(lǐng)會(huì)該課程的學(xué)習(xí)價(jià)值,明確其在實(shí)際應(yīng)用中的廣泛領(lǐng)域,更能引導(dǎo)他們深入思考個(gè)人學(xué)習(xí)目標(biāo)與社會(huì)主義核心價(jià)值觀的內(nèi)在聯(lián)系。
特別是在中醫(yī)藥院校,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)更應(yīng)依托學(xué)校深厚的專業(yè)背景和學(xué)科特色,使學(xué)生在掌握統(tǒng)計(jì)學(xué)基本原理和方法的同時(shí),能夠結(jié)合中醫(yī)藥臨床應(yīng)用的實(shí)際,構(gòu)建科學(xué)的統(tǒng)計(jì)學(xué)思維。這對(duì)于他們未來(lái)在醫(yī)學(xué)科研和中醫(yī)藥數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析領(lǐng)域的發(fā)展,具有舉足輕重意義。
辛普森悖論作為醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)中的一大難點(diǎn),其所揭示的數(shù)據(jù)陷阱在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中屢見(jiàn)不鮮,學(xué)生在處理和分析數(shù)據(jù)時(shí)往往容易陷入誤區(qū)。因此,本研究旨在通過(guò)深入剖析辛普森悖論的經(jīng)典案例,探索在醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)教學(xué)中如何更加有效地融入思政元素,提升學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力,培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度,避免在醫(yī)學(xué)實(shí)踐中出現(xiàn)類似的數(shù)據(jù)分析錯(cuò)誤。
2"辛普森悖論的定義和應(yīng)用
辛普森悖論是指在分組研究?jī)煞N變量是否具有相關(guān)性的時(shí)候,可能出現(xiàn)在總體評(píng)價(jià)中占優(yōu)勢(shì)的一方,在分組評(píng)價(jià)中并不占優(yōu)勢(shì)的現(xiàn)象。這是由于混雜因素的存在,研究對(duì)象在各個(gè)分組的比例不同,在總體評(píng)價(jià)中不加以考慮權(quán)重導(dǎo)致得到錯(cuò)誤的結(jié)論。
辛普森悖論普遍存在于社會(huì)現(xiàn)象中,常被用于研究不同群體之間的相互關(guān)系。例如,在研究學(xué)校不同專業(yè)不同性別學(xué)生的錄取率、醫(yī)院招聘時(shí)各個(gè)科室不同性別人才的入職率等方面,都存在著辛普森悖論的數(shù)據(jù)陷阱。
具體而言,在社會(huì)現(xiàn)象中,辛普森悖論用于說(shuō)明當(dāng)亞組或者亞群的結(jié)果和整個(gè)群體的結(jié)果存在差異甚至截然相反,片面關(guān)注其中一個(gè)方面,可能會(huì)作出錯(cuò)誤的結(jié)論和決策。例如,當(dāng)某大學(xué)不同性別的申請(qǐng)者被分成不同的組別,每個(gè)組別的錄取率都進(jìn)行比較,結(jié)果如表1所示。
表2顯示,當(dāng)考慮到整個(gè)群體時(shí),我們會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)際上另一個(gè)A專業(yè)的錄取率更高,這種現(xiàn)象就是辛普森悖論。在這種情況下,辛普森悖論提醒我們要兼顧考慮整個(gè)群體的情況,而不是只關(guān)注亞組結(jié)果。
在進(jìn)行學(xué)校錄取率或醫(yī)院招聘等研究時(shí),我們必須全面審視整個(gè)群體的狀況,而非局限于特定子集。因?yàn)槿后w的分布往往受到亞組數(shù)據(jù)權(quán)重扭曲和變量遺漏的影響,例如A專業(yè)可能更傾向于錄取男性,而B專業(yè)則更青睞女性。若我們僅按照性別進(jìn)行亞組統(tǒng)計(jì)分析,可能會(huì)因?yàn)闃颖拘詣e因素的權(quán)重不均而導(dǎo)致權(quán)重失衡現(xiàn)象,進(jìn)而引發(fā)辛普森悖論。因此,在研究社會(huì)現(xiàn)象時(shí),我們必須警惕這種悖論潛在的可能性,采取適當(dāng)措施糾正其所帶來(lái)的偏差。只有這樣,我們才能更深入地理解社會(huì)現(xiàn)象中的反常結(jié)果,進(jìn)而得出更為準(zhǔn)確、全面的分析結(jié)論,為決策提供科學(xué)依據(jù)。
3"以辛普森悖論為案例的課程思政教學(xué)設(shè)計(jì)
3.1"教學(xué)案例貼合學(xué)校育人體系,更具人文情懷
醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是一門數(shù)理工具,能夠幫助學(xué)生處理不同類型的數(shù)據(jù),培養(yǎng)學(xué)生良好的統(tǒng)計(jì)邏輯,同時(shí)它也能夠引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)本身的臨床意義。教師可通過(guò)對(duì)教學(xué)案例的“人文思想”層面的思政挖掘,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注深層的人文內(nèi)涵,達(dá)到育人育學(xué)的目的。例如,教師可在講授辛普森悖論的時(shí)候,結(jié)合總體的數(shù)據(jù)分析和對(duì)數(shù)據(jù)亞組或亞群探究所得結(jié)果存在的差異,可以啟發(fā)學(xué)生思考,兩種分析策略下的結(jié)果,哪種更能體現(xiàn)真實(shí)的情況。通過(guò)案例講解以啟發(fā)學(xué)生要警惕辛普森悖論的發(fā)生,謹(jǐn)慎對(duì)待混雜因素,仔細(xì)處理數(shù)據(jù),追求真實(shí)的結(jié)果。
3.2"教學(xué)案例與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相結(jié)合,提高學(xué)生的運(yùn)用能力
辛普森悖論因其常發(fā)生在數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),因此在臨床研究中時(shí)有發(fā)生。該悖論的一個(gè)顯著特征是,在將數(shù)據(jù)集分成不同組別進(jìn)行比較時(shí),可能會(huì)得出與整體數(shù)據(jù)集完全相反的結(jié)論。對(duì)于中醫(yī)院校背景的學(xué)生而言,可以將中西醫(yī)結(jié)合療法和西醫(yī)療法的療效比較作為案例。以某醫(yī)院為例,為了探究中西醫(yī)結(jié)合治療與常規(guī)西醫(yī)治療在某疾病上的療效差異,研究者納入了400例病人,并平均分配至兩組,每組各含200人。具體的研究結(jié)果如表3所示。
根據(jù)表3呈現(xiàn)數(shù)據(jù),中西醫(yī)結(jié)合療法的有效率達(dá)到了50%,這一比例低于西醫(yī)療法的60%。因此,單從數(shù)據(jù)上看,似乎中西醫(yī)結(jié)合治療某種疾病的療效不及西醫(yī)療法。然而,我們需審慎思考,這種對(duì)中西醫(yī)結(jié)合療法療效有效率的簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)處理分析是否恰當(dāng)。
從試驗(yàn)設(shè)計(jì)的角度來(lái)看,隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)是評(píng)估干預(yù)效果最為可靠的方法。在隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)中,各組間干預(yù)的直接比較結(jié)果通常更為可信。相較之下,若采用未經(jīng)過(guò)隨機(jī)分組的觀察性數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)估干預(yù)效果,往往會(huì)受到多種混雜因素的影響,比如病例的性別、年齡段、疾病嚴(yán)重程度、基礎(chǔ)病、辨證分型以及臨床醫(yī)師的資歷等。這些因素都可能對(duì)研究結(jié)果產(chǎn)生干擾,使得結(jié)論不夠準(zhǔn)確。
在本案例中,為了進(jìn)一步探究潛在的影響因素,我們嘗試按照性別進(jìn)行亞組劃分,并得出了如表4和表5所示的結(jié)果。
從表4和表5來(lái)看,男性跟女性對(duì)中西醫(yī)結(jié)合療法療效有效率都比常規(guī)西醫(yī)治療有效率高,得到的結(jié)論與表3得到的結(jié)論正好相反,這與整體的結(jié)論出現(xiàn)了悖論。
上述示例強(qiáng)調(diào)了在臨床研究中評(píng)估中醫(yī)或中西醫(yī)療法效果時(shí),確保亞組劃分與整體評(píng)價(jià)的一致性至關(guān)重要。由于性別、年齡段、疾病嚴(yán)重程度等潛在混雜因素在亞組間的分布差異,可能引發(fā)辛普森悖論。因此,在處理整體數(shù)據(jù)時(shí),必須密切關(guān)注內(nèi)部數(shù)據(jù)的差異,既要分析不同組別間的差異,也要重視整體數(shù)據(jù)的比較,并適時(shí)采用恰當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行處理和糾正。例如我們可通過(guò)主成分分析(PCA),即數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、計(jì)算特征值和特征向量、選擇主成分以及數(shù)據(jù)投影等方法進(jìn)行降維,以消除樣本數(shù)據(jù)可視化后可能帶來(lái)的偏倚,同時(shí)也能預(yù)防辛普森悖論的出現(xiàn)。
然而,多數(shù)學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)課程知識(shí)的掌握僅停留在學(xué)習(xí)階段,容易出現(xiàn)遺忘現(xiàn)象。實(shí)際上,醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)不僅是一門理論課程,更強(qiáng)調(diào)實(shí)踐操作技能的掌握。賈月輝等人的調(diào)查研究顯示,優(yōu)化教學(xué)方案、增加錯(cuò)誤辨析的內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)組學(xué)習(xí)成績(jī)均高于傳統(tǒng)講授的對(duì)照組。這提示教師在講授醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)時(shí),應(yīng)緊密結(jié)合與本專業(yè)相關(guān)的實(shí)例或典型案例,以促進(jìn)學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的深入理解和實(shí)際應(yīng)用。單純依賴教材理論知識(shí)的講解,不僅會(huì)降低教學(xué)效率,也難以激發(fā)學(xué)生的專業(yè)共鳴和積極回應(yīng)。因此,教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重理論與實(shí)踐的結(jié)合,以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和專業(yè)素養(yǎng)。
3.3"教學(xué)案例要與學(xué)習(xí)、生活實(shí)際相結(jié)合,貼近學(xué)生學(xué)習(xí)與生活
辛普森悖論在醫(yī)學(xué)研究中普遍存在,通常是由于錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法和不恰當(dāng)?shù)慕庾x,容易導(dǎo)致研究偏倚的產(chǎn)生,甚至出現(xiàn)和真實(shí)情況相反的結(jié)論。例如,“吸煙有害健康”問(wèn)題中,在不考慮性別因素的前提下,會(huì)得出“吸煙與人類患肺癌沒(méi)有相關(guān)關(guān)系”與生活經(jīng)驗(yàn)大相徑庭的結(jié)論。在這種情境中,偏倚的存在導(dǎo)致了截然相反的結(jié)論,這充分顯示了科研的復(fù)雜性和微妙性。在真實(shí)的科研環(huán)境中,我們不能簡(jiǎn)單地將亞組研究的結(jié)論直接推廣到整體,反之亦然。這要求我們?cè)诜治龊徒庾x數(shù)據(jù)時(shí)保持高度的謹(jǐn)慎,以免陷入錯(cuò)誤的推論。辛普森悖論現(xiàn)象的出現(xiàn),正是對(duì)我們進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析時(shí)的一個(gè)警示,必須充分考慮變量之間的復(fù)雜關(guān)系,確保我們得出的結(jié)論更加準(zhǔn)確和可靠。因此,在科研工作中,我們應(yīng)當(dāng)時(shí)刻保持警惕,以科學(xué)的態(tài)度和方法探究和發(fā)現(xiàn)真理。
4"結(jié)論
辛普森悖論在不同領(lǐng)域均有可能發(fā)生,然而多數(shù)文獻(xiàn)往往聚焦于其在社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域所帶來(lái)的統(tǒng)計(jì)學(xué)問(wèn)題,卻對(duì)醫(yī)學(xué)臨床研究領(lǐng)域,特別是在比較不同療法或藥物療效時(shí)的情況有所忽視。在這些醫(yī)學(xué)場(chǎng)景中,由于個(gè)體差異性、年齡等混雜因素的交織,數(shù)據(jù)結(jié)論常常呈現(xiàn)差異,這也使得辛普森悖論在醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)中顯得尤為重要。
在醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì)學(xué)的教學(xué)中,辛普森悖論不僅是教學(xué)的難點(diǎn)和重點(diǎn),更是課程思政內(nèi)容設(shè)計(jì)的理想知識(shí)點(diǎn)。通過(guò)對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)的深入剖析,可以拓展其內(nèi)涵和外延,結(jié)合不同場(chǎng)景下的案例分析,啟發(fā)學(xué)生思維,有助于他們未來(lái)自主學(xué)習(xí)能力的建構(gòu)。通過(guò)加強(qiáng)這方面的學(xué)習(xí),也可以減少學(xué)生在實(shí)際應(yīng)用中因統(tǒng)計(jì)方法不當(dāng)而導(dǎo)致的錯(cuò)誤論斷,提升他們?cè)卺t(yī)學(xué)研究領(lǐng)域中的專業(yè)素養(yǎng)和實(shí)踐能力。
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