博士研究生醫學統計學的應用錯誤分析及教學思考

張新佶等

摘要：目的 了解醫學類博士研究生應用統計學方法的現狀，針對存在的問題提出教學改進建議。方法 對某醫學院校2013級100份博士研究生課后設計的課題研究方案進行審核，調查方案中所采用的統計學分析方法及出現錯誤。結果 方案中最常見的三類錯誤為：忽略統計方法的使用條件、未考慮混雜偏倚的影響和方法細節上出錯，反映了醫學類博士研究生對統計學的基礎知識掌握不牢固、綜合應用能力差以及“學”與“用”脫節等問題。結論 應針對博士研究生的特點與需求，進一步改進教學模式。

Analysis of the status of statistical methods employed in protocol designed by MD and PhD students

Abstract：

Objective： The scientific employment of medical statistics is of great importance for MD and PhD students in their academic research. The aim of this study was to make a survey of misused medical statistics in the protocols designed by MD and PhD students， and to give some suggestions to improve the teaching of medical statistics for MD and PhD students. Method： 100 protocols were investigated. Statistical description was used to analyze enumeration data by calculating cases and percentages. Results： There were three most common types of statistical errors： ignore the assumptions of statistical method， lack of consideration for confounder bias and error of details. Conclusion： The survey results suggest that the MD and PhD students need enhance the basic knowledge of statistics and learn to the comprehensive apply the statistical methods.

醫學統計學是醫學博士研究生必須掌握的一門工具性學科，它不僅是研究生進行科學研究的有力工具，也對保證其今后工作的順利開展發揮著重大的作用。某高校將《醫學統計學方法及其軟件應用》列為博士研究生的公共必修課，其目的在于培養研究生的科學研究思維，保證其順利完成課題研究。過去在該校博士研究生中開展的醫學統計學教學需求調查分析顯示，91.9%的博士生認為在博士生階段非常有必要開設醫學統計學課程[1]。然而，即使經過博士階段的醫學統計學課程的強化學習，在學位論文審核中，仍然發現很多統計學錯誤。如何避免 “學用分離”問題，更加合理地設置博士階段醫學統計學教學內容、方法等一直是該校醫學統計學教學不斷探索的問題。2013年，該高校對博士研究生的醫學統計學的考核方式進行了改革，新增了課題設計的內容。本研究通過分析本次博士生所提交的課題設計中的統計學方法錯誤，擬對今后的教學改革提供參考。

1. 研究方法

研究對象：某校2013年博士研究生醫學統計學授課后，所提交的課題設計方案中采用完全隨機抽樣的方式隨機抽取100份。

研究方法：課題設計方案由學生自行設計，要求包括研究的目的、意義、研究設計方法名稱、擬采用的統計方法及回答研究的什么問題。本研究主要對各方案中的統計學分析方法進行審核，描述方案中所采用的設計方法、統計學方法及出現錯誤的例數及百分比。

2. 結果

調查的方案中，37%的人采用了完全隨機對照試驗的設計，其次為實驗研究和病例對照研究，分別占32%和22%。隊列研究和橫斷面調查設計較少，分別只占7%和2%。 方案中涉及到的統計學分析方法有t檢驗、方差分析、卡方檢驗、秩和檢驗、Log-rank檢驗，Pearson相關、Logistic回歸、多重線性回歸和Cox比例風險回歸。使用頻率最高的方法是t檢驗和卡方檢驗，其次為方差分析。出現的問題有：

2.1 統計基礎知識薄弱，忽略統計方法的使用條件

盡管大多數博士研究生曾系統學習過醫學統計學，具有一定的統計學基礎，但是在對基礎知識的掌握上仍然差強人意。在使用t檢驗和方差分析的69個方案中，有30個（43%）沒有考慮其使用條件。在進行相關分析時也沒有注意Pearson相關分析的使用前提。

2.2 綜合應用能力差，未考慮混雜偏倚的影響

有相當部分方案雖然采用的統計方法沒有太大的問題，但是卻沒有控制混雜偏倚的意識。在使用t檢驗和方差分析的69個方案中，有17（25%）的方案可以用多重線性回歸校正其他因素；在使用了卡方檢驗的38個方案中，10（26%）的方案可以改用Logistic回歸以控制混雜偏倚。從單個分析方法的使用上看，這些分析并無太大的錯誤，但是由于沒有考慮混雜偏倚，所得到結果是否能科學、準確回答所研究的問題則有待考證。而有一些方案中對重要混雜因素的忽略甚至可能導致錯誤的結論。在采用了方差分析的30個方案中，其中10個（33%）沒有考慮基線的影響；3個（10%）沒有考慮時間因素的影響，用完全隨機設計的方差分析替代重復測量的方差分析。這種現象反映了博士研究生對統計學知識的掌握的不全面性，不能融會貫通地利用所學知識解決實際問題。

2.3“學”與“用”脫節，方法細節上容易出錯

在學習的時候，很多學生都知道多組比較得到有差異有統計學意義的結果時，需要進一步進行兩兩比較。但是在實際應用時，很多同學設計的方案對多重比較的統計分析完全沒有事先的考慮，特別是多組計數資料的分析。少數采用方差分析的方案考慮了兩兩比較，但使用的方法卻不正確，SNK-q，LSD-t，Dunnet-t檢驗三種方法混淆不清，沒能很好地解決所研究的問題。

對于四格表資料的分析，大多數學生采用卡方檢驗，但是卻沒有交代是采用的是一般四格表資料的卡方檢驗還是校正的卡方檢驗。少數方案中也出現了Friedman檢驗去分析多個獨立樣本資料等錯誤。

3. 思考與建議

根據我們在2012年[1]所做的一次調查的結果， 80%-95%的博士生自我感覺能夠熟練或基本能運用，t檢驗、方差分析、卡方檢驗等常用統計方法。然而，本次針對100篇自行設計的研究方法進行的分析結果則反映了醫學博士研究生統計學學習過程中的一些隱藏問題，包括基礎知識不牢固、綜合運用能力差，方法掌握不夠系統等。因此，筆者認為博士生醫學統計學教學應從以下幾個方面進一步改進。

3.1 優化教學模式，針對基本統計知識與高級統計知識采用于不同的教學方式

盡管大多數博士生基本能運用大部分基本統計方法，但是對基本統計方法的誤用和濫用的現象也不容忽視。鑒于大多數博士生有醫學統計學的基礎，筆者認為對于基本統計方法的教學，應以復習為主，強調適用條件及其注意事項，并輔以常見的錯誤辨析。而對于高級統計方法，如多重線性回歸，Logistic回歸、生存分析，因為這些方法理論相對比較復雜，學生通常有畏難情緒。在授課時應注重理論講解與軟件實現的緊密結合，淡化理論知識，強調方法的正確運用和結果的合理解釋。

3.2 重視實際應用，注重學生綜合運用能力的培養

從本研究的結果可以看出，博士研究生對于單個統計方法的應用還是比較熟悉，但是一個課題的研究通常需要借助多種統計方法的綜合運用才能解決。如何使學生對統計知識的理解不局限于單一的方法，而是能針對研究問題融會貫通地采用多種恰當的統計學方法進行分析，是我們在教學設計上需要思考的問題。為實現這一教學目的，可以采用PBL（Problem-Base learning）教學法[2-3]。由授課人員摘選一些學生自己的論文和醫學期刊論文中的不典型實例并擬定明確目標，學生組成多個小組找出關鍵問題。鼓勵學生利用多種方法并利用批判性思維反思每種方法的適用性，在不斷討論過程中加深對各種統計方法的理解與認識，培養學生對知識的綜合應用。最后對問題解決過程進行回顧，總結學習到的知識要點和解決問題的經驗。

3.3 重視網絡平臺，利用新興工具解決學生的問題

很多博士研究生正式開展課題的時間與學習醫學統計學的時間有一定的間距，而且課堂上的教學時間畢竟有限，不可能涵蓋所有可能遇到的問題，如何保證學生在需要應用統計學工具時能夠及時、準確地回憶起相關知識，及時對其進行專業指導，是醫學統計學教學改革的目標之一。可通過構建醫學統計學的網絡平臺實現這一目標。將授課視頻、教學課件、電子教材、習題作業、拓展資源等內容上傳到網上，學生可按需選擇教學內容和教學資源進行自主學習。此外，一些統計學發展前沿的知識，如meta分析、基因數據分析的方法、缺失數據處理等，都可以在網絡平臺上進行展示，以滿足博士研究生課題研究的需求。

某高校還利用網絡平臺，積極探索“微課程”等新興的教學模式在醫學統計學教學中的應用[4]。“微課程”以知識點為中心，將視頻、課件、軟件實現等多種資源組織在一起[5]。學生在遇到問題時，可以針對自己感興趣的某一個知識點，利用平臺所提供的教學資源展開相應的學習，而不必學完整個課程。由此提高學習效率和學習能力，實現個性化的教與學。

參考文獻

[1] 趙艷芳，孟虹，吳騁等.某高校博士研究生對《醫學統計學》的認知及需求現狀分析[J].中華醫學教育探索雜志，2013，12（10）：981-984.

[2] Ding X， Zhao L， Chu H， et al.Assessing the effectiveness of problem-based learning of preventive medicine education in china[J]. Sci Rep， 2014， 4：5126.

[3] Oda Y， Onishi H， Sakemi T. Effectiveness of student tutors in problem-based learning of undergraduate medical education[J]. Tohoku J Exp Med. 2014， 232（3）：223-7.

[4] 趙艷芳，吳 騁，馬修強等. 依托精品課程建設提高醫學統計學教學效果[J]. 西北醫學教育，2011，19（3）：564-566.

[5] 余毅. 基于微課程模式的資源共享課建設探討[J]. 中國教育信息化：高教職教， 2014， 3：34-35.