基于決策樹(shù)的心理危機(jī)預(yù)警模型研究

摘 要： 網(wǎng)絡(luò)文化的飛速發(fā)展，社會(huì)變革的強(qiáng)烈沖擊等給大學(xué)生造成的心理危機(jī)已成為當(dāng)前高校和社會(huì)面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。通過(guò)調(diào)查研究，從網(wǎng)絡(luò)、性格、學(xué)習(xí)、經(jīng)濟(jì)等方面分析了當(dāng)前高校大學(xué)生心理危機(jī)產(chǎn)生的各種原因和關(guān)鍵因素，利用決策樹(shù)C4.5算法對(duì)產(chǎn)生心理危機(jī)的各種信息進(jìn)行分析，找出關(guān)鍵因素，建立基于C4.5的大學(xué)生心理危機(jī)預(yù)警模型，以幫助建立、健全危機(jī)預(yù)警和危機(jī)干預(yù)機(jī)制，并預(yù)防大學(xué)生心理危機(jī)的產(chǎn)生。

關(guān)鍵詞： 心理危機(jī)； 關(guān)鍵因素； C4.5； 危機(jī)預(yù)警

中圖分類(lèi)號(hào)：TP301 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：1006-8228（2013）01-03-03

Research on psychological crisis alert model based on decision tree

Zhang Limin， Jin Xinmin

（Zhanjiang Normal University， Zhanjiang， Guangdong 524048， China）

Abstract： With the rapid development of network culture and the strong influence of social transformation， the psychological crisis of college students has become a serious challenge to the universities and society. Through the investigation and study， various factors of the psychological problems from several aspects， such as character， learning， economy and so on， are analyzed. Psychological crisis information is examined by means of decision trees （C4.5 algorithm）. The critical factor is searched in order to establish a psychological crisis alert model of college students， to perfect the mechanism of crisis alert and crisis intervention and to prevent the psychological crisis.

Key words： psychological crisis； critical factor； C4.5； crisis alert

0 引言

危機(jī)系指因內(nèi)、外環(huán)境因素所引起的一種對(duì)組織生存具有立即且嚴(yán)重威脅性的情境或事件[1]，心理危機(jī)則可以定義為當(dāng)個(gè)體面臨突然或重大生活逆境時(shí)出現(xiàn)的心理失衡狀態(tài)[2]。大學(xué)生心理危機(jī)有深刻的社會(huì)文化根源，其核心是異質(zhì)文化的沖突所導(dǎo)致的價(jià)值觀(guān)念的沖突，突出地體現(xiàn)為文化整合中社會(huì)主體文化的內(nèi)在分裂導(dǎo)致大學(xué)生亞文化的貧困、文化轉(zhuǎn)型中家庭功能的失調(diào)、文化沖突中傳統(tǒng)教育的偏頗等[3]。大學(xué)生心理危機(jī)已成為當(dāng)前校園危機(jī)產(chǎn)生的重要原因，正在威脅著高校的正常教學(xué)和管理工作。英國(guó)危機(jī)管理專(zhuān)家邁克爾·里杰斯特曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“預(yù)防是解決危機(jī)的最好辦法”。分析大學(xué)生心理危機(jī)產(chǎn)生的各種因素有利于構(gòu)建心理危機(jī)預(yù)警機(jī)制和教育干預(yù)體系。

計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，信息系統(tǒng)的大量應(yīng)用，海量數(shù)據(jù)背后大量的隱藏信息，迫切需要人們對(duì)現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析以發(fā)現(xiàn)其中存在的關(guān)系和規(guī)則，從中獲取有用的知識(shí)并對(duì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)作出預(yù)測(cè)。決策樹(shù)（Decision Tree）是數(shù)據(jù)挖掘分類(lèi)方法中最常用的方法之一，能夠以圖形化的形式表現(xiàn)挖掘的結(jié)果，從而方便于使用者快速作出決定或預(yù)測(cè)。決策樹(shù)在各行業(yè)有廣泛的應(yīng)用，本文將決策樹(shù)C4.5算法應(yīng)用于心理危機(jī)相關(guān)信息的數(shù)據(jù)挖掘中，旨在分析影響當(dāng)前高校大學(xué)生心理危機(jī)的關(guān)鍵因素，為高校有針對(duì)性地開(kāi)展心理健康教育工作提供支持，同時(shí)也為建立信息化的校園心理危機(jī)預(yù)警系統(tǒng)提供理論支撐。

1 高校大學(xué)生心理危機(jī)產(chǎn)生的關(guān)鍵因素

當(dāng)代大學(xué)生心理危機(jī)的產(chǎn)生可以用社會(huì)環(huán)境、家庭影響、個(gè)人性格等多種因素，以及與之關(guān)聯(lián)的各種關(guān)系的集合來(lái)描述，特別是在當(dāng)前的社會(huì)轉(zhuǎn)型期，社會(huì)變革對(duì)大學(xué)生造成強(qiáng)烈的沖擊，價(jià)值觀(guān)念的多元化、人際交往的復(fù)雜化、各種壓力的并存化極大地增加了大學(xué)生的心理負(fù)荷，集中表現(xiàn)在客觀(guān)環(huán)境的外在擠壓力和個(gè)體心理的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力[4]。

性格缺陷是導(dǎo)致心理健康失衡的重要因素，性格缺陷產(chǎn)生的原因很多，我們采用來(lái)源于中國(guó)心理衛(wèi)生協(xié)會(huì)大學(xué)生心理咨詢(xún)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)組織修訂的UPI（University Personality Inventory）調(diào)查問(wèn)卷對(duì)入學(xué)新生進(jìn)行調(diào)查。根據(jù)UPI測(cè)試結(jié)果，我們對(duì)19.11%心理健康狀態(tài)嚴(yán)重的學(xué)生進(jìn)行邀約面談并進(jìn)行甄別，通過(guò)與學(xué)生的邀約面談發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)生通過(guò)談心可以舒緩壓力并表現(xiàn)正常，僅有極少數(shù)性格偏執(zhí)，觀(guān)察發(fā)現(xiàn)這部分性格偏執(zhí)的學(xué)生在日后的學(xué)習(xí)生活中產(chǎn)生了諸多問(wèn)題。家庭環(huán)境是造成各類(lèi)性格問(wèn)題的最大原因，尤其是離異家庭和單親家庭對(duì)子女的傷害極大，此類(lèi)家庭的教育會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的缺失或問(wèn)題。

學(xué)習(xí)壓力的上升正成為影響大學(xué)生心理健康的重要因素，招生規(guī)模的不斷擴(kuò)大，學(xué)生之間學(xué)習(xí)能力和成績(jī)水平存在的差異也進(jìn)一步拉大，還有競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的突然增多，學(xué)習(xí)環(huán)境的相對(duì)自由等，讓一部分學(xué)生陷入了學(xué)習(xí)困境，導(dǎo)致了學(xué)習(xí)成績(jī)直線(xiàn)下滑，心理壓力也隨之增大。此外，學(xué)生對(duì)專(zhuān)業(yè)的滿(mǎn)意度也值得關(guān)注，興趣是最好的老師，然而很多就讀于一般本科院校的學(xué)生卻無(wú)法選擇自己喜歡的專(zhuān)業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)。我們?cè)趯?duì)師范院校的工科學(xué)生調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，只有42.66%的學(xué)生對(duì)自己所學(xué)的專(zhuān)業(yè)滿(mǎn)意，近五成的學(xué)生不喜歡自己的專(zhuān)業(yè)，心理壓力的加劇導(dǎo)致學(xué)習(xí)和心理雙重壓力惡性循環(huán)，成績(jī)的下滑和補(bǔ)考的增多進(jìn)一步加深了學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力。

網(wǎng)絡(luò)文化的沖擊正急速地影響著當(dāng)代大學(xué)生的心理健康狀況。在相對(duì)封閉的校園環(huán)境下，網(wǎng)絡(luò)在以其自身特有的形式和手段推動(dòng)著文化的豐富與創(chuàng)新的同時(shí)又承載并傳播大量文化垃圾。形形色色的網(wǎng)絡(luò)游戲?qū)ψ灾屏ι胁唤∪拇髮W(xué)生構(gòu)成了嚴(yán)重的影響，充斥著色情和暴力的網(wǎng)絡(luò)游戲，會(huì)對(duì)大學(xué)生的心理健康產(chǎn)生負(fù)面影響。人類(lèi)的心理病態(tài)主要是由于人際關(guān)系的失調(diào)而來(lái)，沉湎于網(wǎng)絡(luò)虛擬世界容易造成對(duì)現(xiàn)實(shí)世界缺乏正常的認(rèn)知，自我封閉會(huì)導(dǎo)致缺乏自我認(rèn)同，不能正確地評(píng)價(jià)自己與他人，從而造成人際關(guān)系緊張，缺乏應(yīng)對(duì)沖突和危機(jī)的能力，色情與暴力元素的存在則會(huì)進(jìn)一步加深心理缺陷。

經(jīng)濟(jì)因素在心理健康中的影響力正逐步上升。當(dāng)前部分高校已有超過(guò)30%的學(xué)生家庭經(jīng)濟(jì)困難，昂貴的學(xué)費(fèi)和生活費(fèi)對(duì)于這部分學(xué)生來(lái)說(shuō)是沉重的負(fù)擔(dān)。貧富差距的持續(xù)拉大，來(lái)自不同家庭的學(xué)生在消費(fèi)觀(guān)念和消費(fèi)方式上存在著巨大反差，許多原本相對(duì)平衡的心態(tài)出現(xiàn)失衡。在調(diào)查中我們發(fā)現(xiàn)，有29.36%的學(xué)生選擇“過(guò)于擔(dān)心將來(lái)的事情”，這是對(duì)未來(lái)工作的擔(dān)憂(yōu)，也是對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)的擔(dān)憂(yōu)，高額學(xué)費(fèi)的投入已不能產(chǎn)生高額的經(jīng)濟(jì)回報(bào)，過(guò)重的家庭經(jīng)濟(jì)壓力帶來(lái)嚴(yán)重的心理壓力，最終可能導(dǎo)致危機(jī)事件的發(fā)生。

2 C4.5算法描述

數(shù)據(jù)挖掘是一個(gè)從大規(guī)模數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)中抽取有效的、隱含的、未知的、有潛在使用價(jià)值的知識(shí)的過(guò)程，數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)果往往只有統(tǒng)計(jì)學(xué)上的意義，用戶(hù)需要尋找的是有意義的、相對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)有效的知識(shí)，而非一定要考慮所有的數(shù)據(jù)。目前，數(shù)據(jù)挖掘的方法和技術(shù)主要包括統(tǒng)計(jì)分析方法、關(guān)聯(lián)規(guī)則方法、決策樹(shù)方法、粗糙集理論方法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法、遺傳算法、可視化技術(shù)等。

分類(lèi)作為數(shù)據(jù)挖掘的方法之一，它根據(jù)帶類(lèi)標(biāo)號(hào)的歷史數(shù)據(jù)建立模型，進(jìn)而使用該模型來(lái)預(yù)測(cè)類(lèi)標(biāo)號(hào)未知的數(shù)據(jù)所屬的類(lèi)。最知名的分類(lèi)算法是決策樹(shù)方法，決策樹(shù)是用于分類(lèi)的一種樹(shù)結(jié)構(gòu)，決策樹(shù)方法的起源是概念學(xué)習(xí)系統(tǒng)，發(fā)展到ID3方法為高潮，最后又演化為能處理連續(xù)屬性的C4.5。本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)用C4.5分類(lèi)算法來(lái)挖掘?qū)W生心理危機(jī)相關(guān)信息數(shù)據(jù)，通過(guò)分類(lèi)方法較全面地分析學(xué)生心理危機(jī)與各種因素之間隱藏的內(nèi)在聯(lián)系，從大量數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)潛在規(guī)律，找出隱含的模式，準(zhǔn)確掌握學(xué)生的心理動(dòng)態(tài)，為心理危機(jī)預(yù)警提供更多有價(jià)值的信息。

J.R Quinlan在1993年提出了C4.5算法[5]，他針對(duì)基于ID3算法利用信息增益作為分類(lèi)評(píng)價(jià)函數(shù)來(lái)選取最優(yōu)屬性而導(dǎo)致容易傾向于選擇取值較多的屬性的缺陷，適當(dāng)?shù)匦薷牧朔诸?lèi)評(píng)價(jià)函數(shù)，挑選具有最高信息增益率的屬性作為測(cè)試屬性。對(duì)樣本集T，假設(shè)變量a有n個(gè)屬性，屬性取值a1，a2，…，an，對(duì)應(yīng)a取值ai出現(xiàn)的樣本個(gè)數(shù)分別為ni，若n是樣本的總數(shù)，則應(yīng)有n1+n2+…+nk=n。Quinlan利用屬性a的熵值H（X，a）來(lái)定義為了獲取樣本關(guān)于屬性a的信息所需要付出的代價(jià)，即

I（X，a）定義為平均互信息，選擇屬性a作為分類(lèi)屬性之后信息熵的下降程度，即不確定性下降程度，在ID3算法中選擇使得I（X，a）最大的屬性作為分類(lèi)屬性。

C4.5則選擇信息增益率來(lái)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，信息增益率定義為平均互信息與獲取a信息所付出代價(jià)的比值，即

信息增益率是單位代價(jià)所取的信息量，是一種相對(duì)的信息量不確定性度量，以信息增益率作為測(cè)試屬性的選擇標(biāo)準(zhǔn)，即選擇E（X，a）最大的屬性a作為測(cè)試屬性[6]。

3 基于C4.5的心理危機(jī)預(yù)警模型

在高校中，可供我們挖掘的與學(xué)生心理健康相關(guān)的數(shù)據(jù)非常多，依據(jù)前面的分析我們選擇相關(guān)性較大的性格指數(shù)、游戲指數(shù)、貧困指數(shù)、志愿指數(shù)和補(bǔ)考指數(shù)作為建立心理危機(jī)預(yù)警分類(lèi)決策樹(shù)的依據(jù)，測(cè)試數(shù)據(jù)表的各字段屬性如表1所示。

表1 測(cè)試表字段屬性

[字段名稱(chēng)＼數(shù)據(jù)類(lèi)型＼取值范圍＼備注＼ID＼自動(dòng)編號(hào)＼＼記錄ID號(hào)＼upi＼文本＼ultra/normal＼性格指數(shù)＼game＼文本＼indulgence/normal＼游戲指數(shù)＼poverty＼文本＼poor/rich＼貧困指數(shù)＼volunteer＼文本＼like/dislike＼志愿指數(shù)＼test＼文本＼much/few＼補(bǔ)考指數(shù)＼alert＼文本＼high/low＼預(yù)警級(jí)別＼]

關(guān)于性格指數(shù)，依據(jù)UPI測(cè)試的分類(lèi)結(jié)果分別約談可能存在心理健康問(wèn)題的學(xué)生來(lái)確定其性格指數(shù)，ultra代表存在相對(duì)嚴(yán)重心理問(wèn)題，normal代表心理健康狀況相對(duì)良好。游戲指數(shù)依據(jù)學(xué)生日常生活中沉湎于游戲的情況分類(lèi)，indulgence代表沉湎于游戲，并由此產(chǎn)生逃課、成績(jī)下降等現(xiàn)象，normal代表相對(duì)正常。貧困指數(shù)則主要依據(jù)學(xué)校的貧困生認(rèn)定情況分類(lèi)，通過(guò)貧困生認(rèn)定的即認(rèn)為是poor，沒(méi)有通過(guò)的為rich。關(guān)于志愿指數(shù)，依據(jù)入學(xué)時(shí)所選志愿分類(lèi)，凡學(xué)校和專(zhuān)業(yè)為第一志愿選擇的為like，否則為dislike。關(guān)于補(bǔ)考指數(shù)，依據(jù)自入學(xué)起的累積補(bǔ)考課數(shù)分類(lèi)，補(bǔ)考課數(shù)大于3的為much，否則為few。預(yù)警級(jí)別則依據(jù)對(duì)學(xué)生的綜合評(píng)價(jià)分類(lèi)，評(píng)價(jià)依據(jù)主要來(lái)自負(fù)責(zé)管理該班級(jí)的輔導(dǎo)員和班主任的評(píng)價(jià)，需要指出的是，預(yù)警級(jí)別高并不代表一定會(huì)產(chǎn)生心理危機(jī)突發(fā)事件，只代表產(chǎn)生各類(lèi)心理危機(jī)的可能性更高。

我們選取了具有典型意義的17條記錄作為樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行C4.5的算法實(shí)現(xiàn)，表2是經(jīng)過(guò)預(yù)處理的數(shù)據(jù)，也是決策樹(shù)算法的輸入數(shù)據(jù)，采用由SPSS生產(chǎn)商推出的數(shù)據(jù)挖掘軟件Clementine進(jìn)行模擬實(shí)現(xiàn)。在Clementine中支持兩個(gè)決策樹(shù)模型調(diào)用，其中C5.0是對(duì)算法C4.5的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出的決策樹(shù)如圖1所示。

圖1中，補(bǔ)考指數(shù)成為各種屬性中信息增益率最大的屬性，這說(shuō)明當(dāng)前在評(píng)價(jià)學(xué)生時(shí)往往把成績(jī)作為第一要素，成績(jī)的好壞決定了學(xué)生在老師眼中的優(yōu)劣標(biāo)準(zhǔn)。與此同時(shí)，少數(shù)性格偏執(zhí)的學(xué)生成為關(guān)注的重點(diǎn)，這類(lèi)學(xué)生往往會(huì)提出各種非常規(guī)問(wèn)題，給學(xué)校管理帶來(lái)一定的困難。另外，沉湎于游戲已成為學(xué)生產(chǎn)生心理危機(jī)的決定性因素之一，沉湎于游戲帶來(lái)的直接后果是成績(jī)下滑，性格內(nèi)向，網(wǎng)絡(luò)游戲正嚴(yán)重地影響著當(dāng)代大學(xué)生的身心健康。我們還發(fā)現(xiàn)專(zhuān)業(yè)喜好程度和家庭貧困程度并不是產(chǎn)生心理危機(jī)的直接影響因素，但仍值得我們關(guān)注。

4 結(jié)束語(yǔ)

在網(wǎng)絡(luò)文化飛速發(fā)展的今天，大學(xué)校園正承受著物質(zhì)文明和精神文明的巨大沖擊，大學(xué)生正面臨著日益嚴(yán)峻的各種挑戰(zhàn)，產(chǎn)生各種各樣的困惑，如果不能得到及時(shí)的幫助或引導(dǎo)將可能產(chǎn)生非常嚴(yán)重的心理危機(jī)，進(jìn)而影響正常的教學(xué)和管理活動(dòng)。

本文通過(guò)調(diào)查研究，分析了大學(xué)生心理危機(jī)產(chǎn)生的種種因素，重點(diǎn)分析了關(guān)鍵因素的產(chǎn)生原因和可能影響，通過(guò)引入決策樹(shù)C4.5算法建立了大學(xué)生心理危機(jī)預(yù)警模型，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了心理危機(jī)產(chǎn)生的各種因素的可能作用，為建立健全心理危機(jī)預(yù)警和干預(yù)機(jī)制，有效預(yù)防心理危機(jī)的發(fā)生提供了理論支持。我們下一步研究的重點(diǎn)是如何從海量的心理危機(jī)相關(guān)數(shù)據(jù)中高效地挖掘出學(xué)生可能產(chǎn)生心理危機(jī)的數(shù)據(jù)，從而更有效地預(yù)防大學(xué)生心理危機(jī)的產(chǎn)生。

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