灰色聚類算法的大學(xué)生心理健康智能測(cè)評(píng)*

鄒媛園

（商洛學(xué)院健康管理學(xué)院 商洛 726000）

1 引言

當(dāng)前社會(huì)新聞上大學(xué)生因心理健康問(wèn)題導(dǎo)致的惡劣事件屢見(jiàn)不鮮，由此大學(xué)生心理健康問(wèn)題引起越來(lái)越多的人關(guān)注［1］。各大高校中紛紛開(kāi)設(shè)心理健康講座與咨詢等活動(dòng)，但由于大學(xué)生心理特性影響，此類活動(dòng)收效漸微［2］。因此研究一種有效的大學(xué)生心理健康智能測(cè)評(píng)方法具有重要的社會(huì)意義［3］。

當(dāng)前大學(xué)生心理健康測(cè)評(píng)主要以癥狀自評(píng)量表為基礎(chǔ)［4~5］，通過(guò)自評(píng)量表內(nèi)的各項(xiàng)內(nèi)容反映大學(xué)生心理健康狀態(tài)。但隨著時(shí)代的變化，大學(xué)生心理特點(diǎn)逐漸復(fù)雜化［6］，測(cè)評(píng)表內(nèi)的部分內(nèi)容已不適用于當(dāng)前大學(xué)生心理健康狀態(tài)描述。

灰色聚類算法作為一種解決信息缺失系統(tǒng)的數(shù)學(xué)方法［7］，匯集了自動(dòng)控制與運(yùn)籌學(xué)方法，可解決大學(xué)生心理健康測(cè)評(píng)中的灰色問(wèn)題，為此本文提出了基于灰色聚類算法的大學(xué)生心理健康智能測(cè)評(píng)方法，并對(duì)其性能進(jìn)行了測(cè)試與分析，結(jié)果表明，本文方法提高了大學(xué)生心理健康智能測(cè)評(píng)精度。

2 灰色聚類方法的大學(xué)生心理健康智能測(cè)評(píng)方法

2.1 大學(xué)生心理健康評(píng)測(cè)流程

灰色聚算法測(cè)評(píng)大學(xué)生心理健康流程如圖1所示。依據(jù)大學(xué)共性心理特點(diǎn)構(gòu)建大學(xué)生心理健康智能測(cè)評(píng)指標(biāo)體系，量化各指標(biāo)具體評(píng)分，基于所采集的各指標(biāo)相關(guān)數(shù)據(jù)，構(gòu)建測(cè)評(píng)，利用所構(gòu)建模型測(cè)評(píng)大學(xué)生心理健康水平，獲取測(cè)評(píng)結(jié)果。

圖1 大學(xué)生心理健康評(píng)測(cè)流程

2.2 大學(xué)生心理健康智能測(cè)評(píng)指標(biāo)體系構(gòu)建

時(shí)代變遷下，大學(xué)生心理健康智能測(cè)評(píng)的標(biāo)準(zhǔn)也隨之變化，因此為獲取準(zhǔn)確的大學(xué)生心理健康測(cè)評(píng)結(jié)果，需參考大學(xué)生培養(yǎng)過(guò)程中的現(xiàn)實(shí)情況，依據(jù)大學(xué)生共性心理特點(diǎn)構(gòu)建大學(xué)生心理健康智能測(cè)評(píng)指標(biāo)體系［8］，如圖2所示。

2.3 指標(biāo)分值量化

依照大學(xué)生心理健康程度的差異性，將大學(xué)生心理狀態(tài)指標(biāo)劃分為三個(gè)不同灰類［9~10］：較好、普通、病態(tài)。針對(duì)圖2內(nèi)所示的各指標(biāo)，對(duì)其評(píng)分實(shí)施具體量化［11］。詳細(xì)描述如下。

圖2 大學(xué)生心理健康智能測(cè)評(píng)指標(biāo)體系

1）正常的智力水平：該指標(biāo)得分范圍為0~40分，得分低于10分說(shuō)明智力水平正常；得分在10分~20分之間說(shuō)明智力存在一定障礙或缺陷；得分高于20分說(shuō)明智力缺陷癥狀較為明顯。

2）健全的意志力：該指標(biāo)得分范圍為0~40分，得分低于10分說(shuō)明自主性、決斷力、自控力較高；得分在10分~20分之間說(shuō)明判斷、選擇、行動(dòng)過(guò)程中存在一定困難；得分高于20分說(shuō)明自主性、決斷力、自控力較差，針對(duì)困難與挫折無(wú)法給予正確的反應(yīng)形式。

3）完善的人格特征：該指標(biāo)得分范圍為0~24分，得分低于6分說(shuō)明自我意識(shí)完善，個(gè)體想法與行為契合一致；得分在6分~12分之間說(shuō)明自我同一性普通，有可能存在一定強(qiáng)迫癥狀等問(wèn)題；得分高于12分說(shuō)明個(gè)體想法與行為具有顯著差異，人格要素不完整，自我意識(shí)不完善［12］。

4）穩(wěn)定的情緒：該指標(biāo)評(píng)分范圍為0~52分，得分低于13分說(shuō)明情緒穩(wěn)定、心情愉快、具有積極樂(lè)觀的生活態(tài)度；得分在13分~26分之間說(shuō)明情緒具有一定波動(dòng)；得分高于26分說(shuō)明情緒較為不穩(wěn)定，無(wú)法控制調(diào)節(jié)自身情緒，存在焦慮或抑郁傾向，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生自殺傾向。

5）合理的自我評(píng)價(jià)：該指標(biāo)評(píng)分范圍為0~36分，得分低于9分說(shuō)明能夠恰如其分的認(rèn)識(shí)自己的優(yōu)勢(shì)與缺陷，面對(duì)現(xiàn)實(shí)堅(jiān)持自信自強(qiáng)、自尊自愛(ài)；得分在9分~18分之間說(shuō)明自我評(píng)價(jià)能力普遍，需調(diào)整自己的心態(tài)；得分高于18分說(shuō)明自我評(píng)價(jià)整合力較差，無(wú)法科學(xué)地認(rèn)知自我，面對(duì)困難時(shí)取法有效疏導(dǎo)自己的情緒。

6）良好的社會(huì)適應(yīng)：該指標(biāo)評(píng)分范圍為0~24分，得分低于6分說(shuō)明具有良好的社會(huì)適應(yīng)能力；得分在6分~12分之間說(shuō)明社會(huì)適應(yīng)能力較為普通；得分高于12分說(shuō)明社會(huì)適應(yīng)能力存在一定問(wèn)題，易表現(xiàn)出人群恐懼、厭煩、敵對(duì)等思想和行為。

7）和諧的人際關(guān)系：該指標(biāo)評(píng)分范圍為0~36分，得分低于9分說(shuō)明人際關(guān)系較為正常；得分在9分~18分之間說(shuō)明人際關(guān)系普通；得分高于18分說(shuō)明人際關(guān)系較為敏感。

8）與實(shí)際年齡相符的心理活動(dòng)：該指標(biāo)評(píng)分范圍為0~24分，得分低于6分說(shuō)明心理活動(dòng)與實(shí)際年齡相符；得分在6分~12分之間說(shuō)明心理活動(dòng)與實(shí)際年齡存在微弱差異；得分高于12分說(shuō)明心理活動(dòng)與實(shí)際年齡存在嚴(yán)重偏差，不具備當(dāng)代大學(xué)生的心理特點(diǎn)。

基于以上八個(gè)大學(xué)生心理健康評(píng)估指標(biāo)的量化值構(gòu)建表1所示的大學(xué)生心理健康評(píng)價(jià)指標(biāo)灰數(shù)分類表。

表1 評(píng)價(jià)指標(biāo)灰數(shù)分類

2.4 灰色聚類算法的大學(xué)生心理健康測(cè)評(píng)具體設(shè)計(jì)

2.4.1 預(yù)備知識(shí)

人類認(rèn)知能力存在一定約束，無(wú)法全面認(rèn)知描述系統(tǒng)運(yùn)行行為的信息，導(dǎo)致人類實(shí)際認(rèn)知過(guò)程中僅可分析系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的取值范圍，利用灰數(shù)這一概念能夠描述這種僅了解取值范圍無(wú)法確定具體數(shù)值的數(shù)［13］。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，灰數(shù)可用于任意區(qū)間或數(shù)集內(nèi)取值的不確定數(shù)描述，可通過(guò)?表示。在獲取部分分布信息的條件下，灰度對(duì)其取值范圍內(nèi)各數(shù)字的傾向度可通過(guò)白化權(quán)函數(shù)表示。

定義1：以s、n和m分別表示灰類、聚類對(duì)象與聚類指標(biāo)的數(shù)量，利用灰色聚類可描述依照對(duì)象i（i=1，2，…，n）針對(duì)指標(biāo)j（j=1，2，…，m）的觀測(cè)值xij將i歸入灰類k（k=1，2，…，s）的過(guò)程［14］。

定義2：將n個(gè)i（i=1，2，…，n）關(guān)于j（j=1，2，…，m）的取值相應(yīng)地分為s個(gè)灰類，將其定義為j（j=1，2，…，m）的子類，fjk(·)表示（jj=1，2，…，m）的k子類的白化權(quán)函數(shù)［15］。

2.4 .2測(cè)評(píng)構(gòu)建

采用基于算點(diǎn)三角白化權(quán)函數(shù)的灰色測(cè)評(píng)構(gòu)建大學(xué)生心理狀態(tài)測(cè)評(píng)，具體過(guò)程如下。

1）確定大學(xué)生心理健康評(píng)價(jià)指標(biāo)灰數(shù)分類表內(nèi)各行指標(biāo)取值三個(gè)小區(qū)間［a1，a2］、［a2，a3］、［a3，a4］的幾何中點(diǎn)：

2）使λk歸屬于第k個(gè)灰類的（f）值為1，構(gòu)建( λk，1)同第k-1和第k+1個(gè)灰類的幾何中心λk-1和λk+1，獲取j關(guān)于k灰類的fjk(·)。針對(duì)fj1(·)與fj3(·)，可分別將j取值向左右延拓至a0，a5。以x表示評(píng)估指標(biāo)體系內(nèi)某指標(biāo)的觀測(cè)值，利用式（2）確定其屬于灰類k的隸屬度f(wàn)jk(x)：

3）依照各指標(biāo)值總分值占評(píng)價(jià)指標(biāo)體系整體分值的比例計(jì)算綜合聚類過(guò)程中第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重Zj，計(jì)算公式如下［16］：

式中，Ej和Total分別為第j個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的總分值和指標(biāo)體系整體分值。

4）xij表示第i個(gè)大學(xué)生心理健康評(píng)估指標(biāo)j的觀測(cè)值，在對(duì)應(yīng)的隸屬度f(wàn)jk(·)內(nèi)引入xij，確定大學(xué)生i關(guān)于灰類k的綜合聚類系數(shù)σik。

5）利用式（4）確定大學(xué)生i所屬灰類k*：

3 應(yīng)用測(cè)試

實(shí)驗(yàn)為驗(yàn)證本文設(shè)計(jì)大學(xué)生心理健康智能測(cè)評(píng)方法的應(yīng)用效果，以我國(guó)某大學(xué)建筑專業(yè)2019級(jí)學(xué)生中隨機(jī)選取5名大學(xué)生為應(yīng)用對(duì)象，分別命名為應(yīng)用對(duì)象A、應(yīng)用對(duì)象B、……、應(yīng)用對(duì)象E。

3.1 應(yīng)用對(duì)象初始數(shù)據(jù)

應(yīng)用測(cè)試過(guò)程中根據(jù)本文所構(gòu)建的評(píng)估指標(biāo)體系采集5名應(yīng)用對(duì)象的初始數(shù)據(jù)，結(jié)果如圖3所示。

圖3 應(yīng)用對(duì)象初始數(shù)據(jù)

3.2 評(píng)價(jià)結(jié)果

基于圖3所示的各應(yīng)用對(duì)象的初始數(shù)據(jù)采集結(jié)果，采用本文方法中的評(píng)價(jià)模型對(duì)評(píng)價(jià)各應(yīng)用對(duì)象的心理健康水平。圖4所示為依照各指標(biāo)值總分值占評(píng)價(jià)指標(biāo)體系整體分值的比例獲取的本文方法評(píng)價(jià)指標(biāo)體系內(nèi)各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重計(jì)算結(jié)果?；趫D4所示的各指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果，獲取各應(yīng)用對(duì)象綜合聚類系數(shù)，結(jié)果如圖5所示。分析圖5得到，應(yīng)用對(duì)象A的心理健康水平處于“病態(tài)”灰類；應(yīng)用對(duì)象B、應(yīng)用對(duì)象C、應(yīng)用對(duì)象D和應(yīng)用對(duì)象E心理健康水平處于“普通”灰類。

圖4 指標(biāo)權(quán)重計(jì)算結(jié)果

圖5 綜合聚類系數(shù)計(jì)算結(jié)果

根據(jù)本文方法各指標(biāo)量化值得分得到，各應(yīng)用對(duì)象指標(biāo)量化整體分值如圖6所示。由圖6得到，應(yīng)用對(duì)象A指標(biāo)量化整體分值達(dá)到176分，具有較為嚴(yán)重的心理問(wèn)題；應(yīng)用對(duì)象B、應(yīng)用對(duì)象C、應(yīng)用對(duì)象D和應(yīng)用對(duì)象E指標(biāo)量化整體分值在120分~140分之間，具有較輕的心理問(wèn)題。結(jié)合圖5內(nèi)結(jié)果可充分說(shuō)明本文方法的可應(yīng)用性。

圖6 各應(yīng)用對(duì)象指標(biāo)量化整體分值

3.3 應(yīng)用效果分析

通過(guò)大學(xué)生心理健康評(píng)價(jià)能夠了解大學(xué)生當(dāng)前心理健康水平以及存在的主要問(wèn)題，針對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)其進(jìn)行心理疏導(dǎo)與相關(guān)治療能夠改善大學(xué)生心理健康狀態(tài)?；谝陨媳疚姆椒ǐ@取的各應(yīng)用對(duì)象心理健康評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)其進(jìn)行針對(duì)性心理疏導(dǎo)與相關(guān)治療。治療期結(jié)束后再次采用本文方法對(duì)其進(jìn)行心理健康評(píng)價(jià)，所得結(jié)果如圖7所示。由圖7得到，根據(jù)本文方法評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)各應(yīng)用對(duì)象心理狀態(tài)進(jìn)行治療后，各應(yīng)用對(duì)象的心理健康水平均呈現(xiàn)顯著提升狀態(tài)，其中應(yīng)用對(duì)象A的心理健康水平提升幅度最顯著。由此充分驗(yàn)證本文方法的應(yīng)用效果。

圖7 二次綜合聚類系數(shù)計(jì)算結(jié)果

4 結(jié)語(yǔ)

為了獲得更優(yōu)的大學(xué)生心理健康智能測(cè)評(píng)結(jié)果，提出了灰色聚類算法的大學(xué)生心理健康智能測(cè)評(píng)方法，應(yīng)用測(cè)試結(jié)果顯示本文方法是一種具有高度可行性的心理健康測(cè)評(píng)方法。