辛普森悖論在醫(yī)學統(tǒng)計學課程思政教學中的解析應(yīng)用

摘"要：醫(yī)學統(tǒng)計學作為醫(yī)學領(lǐng)域研究中一門不可或缺的數(shù)理統(tǒng)計課程，在臨床研究設(shè)計與分析中非常重要。辛普森悖論是醫(yī)學統(tǒng)計學課程教學過程中的重點難點之一，在統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析和解讀的過程中時有發(fā)生。文章通過分析不同場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，加深學生對辛普森悖論的理解。強調(diào)醫(yī)學統(tǒng)計學課程思政設(shè)計需要樹立育人育德理念，強化運用技能，貼近學生生活，并且結(jié)合中醫(yī)藥臨床相關(guān)應(yīng)用，給學生以啟發(fā)，提高學生處理數(shù)據(jù)的能力，為未來醫(yī)學領(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)學統(tǒng)計學；中醫(yī)藥；課程思政

中圖分類號：F23"""""文獻標識碼：A""""""doi：10.19311/j.cnki.16723198.2024.23.064

1"背景

醫(yī)學統(tǒng)計學作為醫(yī)學研究領(lǐng)域中的數(shù)理統(tǒng)計核心課程，對于臨床專業(yè)研究設(shè)計與分析的重要性不言而喻，其在現(xiàn)代中醫(yī)教育培養(yǎng)計劃中的地位亦逐漸凸顯。近年來，國家發(fā)布的《關(guān)于培育和踐行社會主義核心價值觀的意見》提出，“培育和踐行社會主義核心價值觀要從學校抓起”“推動社會主義核心價值觀進教材、進課堂、進學生頭腦”，然而，當前高等院校在醫(yī)學統(tǒng)計學的教學過程中，往往過于聚焦于專業(yè)知識的傳授，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)學統(tǒng)計學課程的教學模式，顯得尤為迫切和重要。此舉不僅有助于學生深刻領(lǐng)會該課程的學習價值，明確其在實際應(yīng)用中的廣泛領(lǐng)域，更能引導他們深入思考個人學習目標與社會主義核心價值觀的內(nèi)在聯(lián)系。

特別是在中醫(yī)藥院校，醫(yī)學統(tǒng)計學的教學更應(yīng)依托學校深厚的專業(yè)背景和學科特色，使學生在掌握統(tǒng)計學基本原理和方法的同時，能夠結(jié)合中醫(yī)藥臨床應(yīng)用的實際，構(gòu)建科學的統(tǒng)計學思維。這對于他們未來在醫(yī)學科研和中醫(yī)藥數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析領(lǐng)域的發(fā)展，具有舉足輕重意義。

辛普森悖論作為醫(yī)學統(tǒng)計學中的一大難點，其所揭示的數(shù)據(jù)陷阱在醫(yī)學實踐中屢見不鮮，學生在處理和分析數(shù)據(jù)時往往容易陷入誤區(qū)。因此，本研究旨在通過深入剖析辛普森悖論的經(jīng)典案例，探索在醫(yī)學統(tǒng)計學教學中如何更加有效地融入思政元素，提升學生的數(shù)據(jù)分析能力，培養(yǎng)他們嚴謹求實的科學態(tài)度，避免在醫(yī)學實踐中出現(xiàn)類似的數(shù)據(jù)分析錯誤。

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兩種變量是否具有相關(guān)性的時候，可能出現(xiàn)在總體評價中占優(yōu)勢的一方，在分組評價中并不占優(yōu)勢的現(xiàn)象。這是由于混雜因素的存在，研究對象在各個分組的比例不同，在總體評價中不加以考慮權(quán)重導致得到錯誤的結(jié)論。

辛普森悖論普遍存在于社會現(xiàn)象中，常被用于研究不同群體之間的相互關(guān)系。例如，在研究學校不同專業(yè)不同性別學生的錄取率、醫(yī)院招聘時各個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，在社會現(xiàn)象中，辛普森悖論用于說明當亞組或者亞群的結(jié)果和整個群體的結(jié)果存在差異甚至截然相反，片面關(guān)注其中一個方面，可能會作出錯誤的結(jié)論和決策。例如，當某大學不同性別的申請者被分成不同的組別，每個組別的錄取率都進行比較，結(jié)果如表1所示。

表2顯示，當考慮到整個群體時，我們會發(fā)現(xiàn)實際上另一個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群體的情況，而不是只關(guān)注亞組結(jié)果。

在進行學校錄取率或醫(yī)院招聘等研究時，我們必須全面審視整個群體的狀況，而非局限于特定子集。因為群體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行亞組統(tǒng)計分析，可能會因為樣本性別因素的權(quán)重不均而導致權(quán)重失衡現(xiàn)象，進而引發(fā)辛普森悖論。因此，在研究社會現(xiàn)象時，我們必須警惕這種悖論潛在的可能性，采取適當措施糾正其所帶來的偏差。只有這樣，我們才能更深入地理解社會現(xiàn)象中的反常結(jié)果，進而得出更為準確、全面的分析結(jié)論，為決策提供科學依據(jù)。

3"以辛普森悖論為案例的課程思政教學設(shè)計

3.1"教學案例貼合學校育人體系，更具人文情懷

醫(yī)學統(tǒng)計學不僅是一門數(shù)理工具，能夠幫助學生處理不同類型的數(shù)據(jù)，培養(yǎng)學生良好的統(tǒng)計邏輯，同時它也能夠引導學生去關(guān)注醫(yī)學數(shù)據(jù)本身的臨床意義。教師可通過對教學案例的“人文思想”層面的思政挖掘，引導學生關(guān)注深層的人文內(nèi)涵，達到育人育學的目的。例如，教師可在講授辛普森悖論的時候，結(jié)合總體的數(shù)據(jù)分析和對數(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)學生思考，兩種分析策略下的結(jié)果，哪種更能體現(xiàn)真實的情況。通過案例講解以啟發(fā)學生要警惕辛普森悖論的發(fā)生，謹慎對待混雜因素，仔細處理數(shù)據(jù)，追求真實的結(jié)果。

3.2"教學案例與學生所學專業(yè)相結(jié)合，提高學生的運用能力

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有發(fā)生。該悖論的一個顯著特征是，在將數(shù)據(jù)集分成不同組別進行比較時，可能會得出與整體數(shù)據(jù)集完全相反的結(jié)論。對于中醫(yī)院校背景的學生而言，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，這種對中西醫(yī)結(jié)合療法療效有效率的簡單統(tǒng)計處理分析是否恰當。

從試驗設(shè)計的角度來看，隨機對照試驗是評估干預效果最為可靠的方法。在隨機對照試驗中，各組間干預的直接比較結(jié)果通常更為可信。相較之下，若采用未經(jīng)過隨機分組的觀察性數(shù)據(jù)來評估干預效果，往往會受到多種混雜因素的影響，比如病例的性別、年齡段、疾病嚴重程度、基礎(chǔ)病、辨證分型以及臨床醫(yī)師的資歷等。這些因素都可能對研究結(jié)果產(chǎn)生干擾，使得結(jié)論不夠準確。

在本案例中，為了進一步探究潛在的影響因素，我們嘗試按照性別進行亞組劃分，并得出了如表4和表5所示的結(jié)果。

從表4和表5來看，男性跟女性對中西醫(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。

上述示例強調(diào)了在臨床研究中評估中醫(yī)或中西醫(yī)療法效果時，確保亞組劃分與整體評價的一致性至關(guān)重要。由于性別、年齡段、疾病嚴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，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，并適時采用恰當?shù)姆椒ㄟM行處理和糾正。例如我們可通過主成分分析（PCA），即數(shù)據(jù)標準化、計算特征值和特征向量、選擇主成分以及數(shù)據(jù)投影等方法進行降維，以消除樣本數(shù)據(jù)可視化后可能帶來的偏倚，同時也能預防辛普森悖論的出現(xiàn)。

然而，多數(shù)學生對醫(yī)學統(tǒng)計學課程知識的掌握僅停留在學習階段，容易出現(xiàn)遺忘現(xiàn)象。實際上，醫(yī)學統(tǒng)計學不僅是一門理論課程，更強調(diào)實踐操作技能的掌握。賈月輝等人的調(diào)查研究顯示，優(yōu)化教學方案、增加錯誤辨析的內(nèi)容的實驗組學習成績均高于傳統(tǒng)講授的對照組。這提示教師在講授醫(yī)學統(tǒng)計學時，應(yīng)緊密結(jié)合與本專業(yè)相關(guān)的實例或典型案例，以促進學生對課程內(nèi)容的深入理解和實際應(yīng)用。單純依賴教材理論知識的講解，不僅會降低教學效率，也難以激發(fā)學生的專業(yè)共鳴和積極回應(yīng)。因此，教師在教學過程中應(yīng)注重理論與實踐的結(jié)合，以提升學生的學習效果和專業(yè)素養(yǎng)。

3.3"教學案例要與學習、生活實際相結(jié)合，貼近學生學習與生活

辛普森悖論在醫(yī)學研究中普遍存在，通常是由于錯誤的數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法和不恰當?shù)慕庾x，容易導致研究偏倚的產(chǎn)生，甚至出現(xiàn)和真實情況相反的結(jié)論。例如，“吸煙有害健康”問題中，在不考慮性別因素的前提下，會得出“吸煙與人類患肺癌沒有相關(guān)關(guān)系”與生活經(jīng)驗大相徑庭的結(jié)論。在這種情境中，偏倚的存在導致了截然相反的結(jié)論，這充分顯示了科研的復雜性和微妙性。在真實的科研環(huán)境中，我們不能簡單地將亞組研究的結(jié)論直接推廣到整體，反之亦然。這要求我們在分析和解讀數(shù)據(jù)時保持高度的謹慎，以免陷入錯誤的推論。辛普森悖論現(xiàn)象的出現(xiàn)，正是對我們進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析時的一個警示，必須充分考慮變量之間的復雜關(guān)系，確保我們得出的結(jié)論更加準確和可靠。因此，在科研工作中，我們應(yīng)當時刻保持警惕，以科學的態(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)文獻往往聚焦于其在社會科學領(lǐng)域所帶來的統(tǒng)計學問題，卻對醫(yī)學臨床研究領(lǐng)域，特別是在比較不同療法或藥物療效時的情況有所忽視。在這些醫(yī)學場景中，由于個體差異性、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)學統(tǒng)計學中顯得尤為重要。

在醫(yī)學統(tǒng)計學的教學中，辛普森悖論不僅是教學的難點和重點，更是課程思政內(nèi)容設(shè)計的理想知識點。通過對這一知識點的深入剖析，可以拓展其內(nèi)涵和外延，結(jié)合不同場景下的案例分析，啟發(fā)學生思維，有助于他們未來自主學習能力的建構(gòu)。通過加強這方面的學習，也可以減少學生在實際應(yīng)用中因統(tǒng)計方法不當而導致的錯誤論斷，提升他們在醫(yī)學研究領(lǐng)域中的專業(yè)素養(yǎng)和實踐能力。

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