基于大數(shù)據(jù)的大學(xué)生心理健康問題識(shí)別方法研究

李 瑤 魏惠梅 姚 添

（1．大連科技學(xué)院數(shù)字技術(shù)學(xué)院，遼寧 大連 116045；2．中國人民公安大學(xué)公安管理學(xué)院，北京 102623）

隨著學(xué)習(xí)和生活條件的改善以及互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，我國對(duì)于大學(xué)生群體身心健康的關(guān)注重心正在從“身”向“心”轉(zhuǎn)變，可相對(duì)于大學(xué)生生理健康的一整套從識(shí)別發(fā)現(xiàn)到解決預(yù)防的解決方案卻是較為滯后、不完善的。因此，如何識(shí)別和判斷大學(xué)生的心理健康狀態(tài)就顯得尤為重要。當(dāng)前識(shí)別大學(xué)生的心理健康的方法主要有三種，即調(diào)查問卷、老師同學(xué)的反饋和學(xué)生自主報(bào)告和尋求幫助，但都存在著信息識(shí)別不準(zhǔn)確、不及時(shí)、人員覆蓋不全面等問題。而結(jié)合大數(shù)據(jù)時(shí)代背景，大學(xué)生中手機(jī)的普及和廣泛應(yīng)用等客觀因素為創(chuàng)新一種更準(zhǔn)確、便捷、受眾更廣的基于大數(shù)據(jù)的大學(xué)生心理健康問題識(shí)別方法提供了現(xiàn)實(shí)條件。

一、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

在國內(nèi)，閆振福根據(jù)數(shù)據(jù)挖掘三種算法對(duì)心理問題原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理[1]。李國政提出構(gòu)建數(shù)據(jù)反饋平臺(tái)、優(yōu)化管理制度、構(gòu)建數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)等策略[2]。梁娟則更注重信息的傳遞和及時(shí)干預(yù)[3]。在大數(shù)據(jù)的應(yīng)用方面：唐志紅提出了注重大數(shù)據(jù)的預(yù)警作用以及三種大數(shù)據(jù)環(huán)境下大學(xué)生心理危機(jī)干預(yù)策略[4]。

在國外，對(duì)于計(jì)算機(jī)在心理測(cè)評(píng)中的研究，最早可以追溯到1946年美國工程師漢克斯首次使用電子計(jì)算機(jī)對(duì)斯特朗職業(yè)興趣填空測(cè)驗(yàn)（SVIB）進(jìn)行記分。從此，心理測(cè)量的研究步入一個(gè)嶄新的領(lǐng)域。2015年達(dá)特茅斯學(xué)院的索菲婭· 海姆等學(xué)者提出了移動(dòng)應(yīng)力計(jì)法。通過設(shè)計(jì)4×4網(wǎng)格，得到16幅圖像，而網(wǎng)格中的每個(gè)單元代表一個(gè)特定的應(yīng)力水平，稱為移動(dòng)應(yīng)力計(jì)分?jǐn)?shù)，其分?jǐn)?shù)與PSS分?jǐn)?shù)密切相關(guān)，通過學(xué)生們每天幾次在智能手機(jī)上完成評(píng)估，得到學(xué)生近期的壓力分?jǐn)?shù)，進(jìn)而以一種不引人注目的方式實(shí)時(shí)測(cè)量壓力水平。

綜上可見，國內(nèi)學(xué)者的研究集中在大數(shù)據(jù)的心理健康識(shí)別系統(tǒng)的建成和多元應(yīng)用兩方面，但對(duì)創(chuàng)新識(shí)別方法的研究仍然較少。而國外雖然創(chuàng)新了識(shí)別方法，但其是否適合中國的大學(xué)生，還需要進(jìn)一步驗(yàn)證。

二、基于大數(shù)據(jù)的大學(xué)生心理健康問題識(shí)別可行性探索

隨著時(shí)代的發(fā)展，手機(jī)已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的一種移動(dòng)互聯(lián)工具，對(duì)于大學(xué)生來講更是如此，學(xué)生們的學(xué)習(xí)、生活、娛樂，方方面面都離不開手機(jī)。因此以手機(jī)作為媒介，可以獲取大量學(xué)生日常行為數(shù)據(jù)。有諸多研究表明，運(yùn)動(dòng)、睡眠與心理健康呈現(xiàn)很高的相關(guān)性。此外，索菲婭· 海姆等學(xué)者提出了移動(dòng)應(yīng)力計(jì)法，提出了根據(jù)海量表現(xiàn)心情的圖片的選擇來對(duì)心理健康識(shí)別提供有力支撐。因此，筆者假設(shè)心情圖片、運(yùn)動(dòng)、睡眠、基本信息等相關(guān)因素均能夠有效反映學(xué)生近期心理狀況，并設(shè)計(jì)了調(diào)查問卷，其中主要設(shè)計(jì)了圖片、運(yùn)動(dòng)、睡眠等相關(guān)問題，希望證實(shí)通過手機(jī)APP進(jìn)行圖片選擇來反映大學(xué)生心理健康狀況同樣適用于國內(nèi)學(xué)生，并且這種方式更加快速、友好、非侵略性，使學(xué)生容易接受。

（一）研究對(duì)象

本次的研究對(duì)象為遼寧省大連某民辦高等院校的本科在校學(xué)生，采用分層隨機(jī)抽樣的方法，分別面向大一、大二、大三、大四的學(xué)生，由學(xué)生輔導(dǎo)員在指定時(shí)間段內(nèi)發(fā)放調(diào)查問卷，并在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。調(diào)查問卷采用微信小程序答題的形式進(jìn)行發(fā)放和回收。

（二）調(diào)查問卷設(shè)計(jì)

本次調(diào)查的主要目的是驗(yàn)證通過手機(jī)APP獲取到的數(shù)據(jù)是否能反映出學(xué)生的心理健康狀況，如睡眠時(shí)間、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、主動(dòng)選擇的反映心情的圖片等。因此設(shè)計(jì)了含有圖片、睡眠、運(yùn)動(dòng)的相關(guān)問題。除此之外還同時(shí)設(shè)計(jì)了基本信息、專業(yè)滿意度、目前學(xué)習(xí)生活狀態(tài)、社會(huì)熱點(diǎn)關(guān)注度等問題，共計(jì)20道題目。其中，選擇反映當(dāng)前心情的圖片選項(xiàng)，見圖1。

圖1 體現(xiàn)心情的圖片選項(xiàng)

（三）結(jié)果分析

本次共收到有效問卷1570份。其中，大一471份，大二527份，大三474份，大四98份；男生1151人，女生419人?！爱?dāng)前心情”題目中，有1425人心情很好或平靜，有145人反映當(dāng)前是有壓力或焦慮不安的。由于樣本不均衡，壓力焦慮人群僅占總樣本的9．24%，為更好體現(xiàn)壓力人群特征，計(jì)算有壓力焦慮的人群在各維度中占總?cè)巳罕壤慕y(tǒng)計(jì)結(jié)果如下。圖片選擇方面選擇BD的比例為42．10%，選擇ACE的僅為6．19%。睡眠質(zhì)量，每天都很糟糕的比例為60．86%，通常很不好的比例為42．42%。睡覺時(shí)長(zhǎng)為3-4小時(shí)的比例為50%，3小時(shí)以下為40%。運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)，幾乎沒有運(yùn)動(dòng)的比例為14．95%，其余差別不大，在7%左右。采用Python數(shù)據(jù)分析庫mlxtend進(jìn)行了相關(guān)性分析。從結(jié)果中可以看出圖片反映與當(dāng)前心情的相關(guān)度最高，為64．53%。睡眠質(zhì)量、睡眠時(shí)長(zhǎng)、運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)與心情也有較高的相關(guān)性，分別為35．72%、30．17%、25．32%。

綜上所述，圖片、睡眠、運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)與有壓力、焦慮有非常高的相關(guān)性，通過有效的方式獲取數(shù)據(jù)，并結(jié)合基本情況、學(xué)習(xí)情況、專業(yè)認(rèn)可度等數(shù)據(jù)，可以進(jìn)一步進(jìn)行建模，有效地識(shí)別出壓力焦慮人群。

三、基于大數(shù)據(jù)的大學(xué)生心理健康問題識(shí)別解決方案設(shè)計(jì)

根據(jù)以上分析結(jié)果，為更加準(zhǔn)確、及時(shí)、有效識(shí)別有心理健康問題的學(xué)生，可以搭建一套基于手機(jī)應(yīng)用與后臺(tái)監(jiān)控一體化的大學(xué)生心理健康問題的識(shí)別分析預(yù)警平臺(tái)解決方案。整體方案分為三個(gè)的階段，分別是數(shù)據(jù)收集階段、數(shù)據(jù)分析階段、預(yù)警引導(dǎo)階段。

（一）數(shù)據(jù)采集階段

數(shù)據(jù)采集是基于大數(shù)據(jù)進(jìn)行心理問題識(shí)別和分析模型搭建的難點(diǎn)，以學(xué)生手機(jī)APP為依托，進(jìn)行主動(dòng)采集為主、被動(dòng)采集為輔的數(shù)據(jù)采集方式。1．基本數(shù)據(jù)采集：在用戶首次使用APP時(shí)，在注冊(cè)界面采集用戶的基本信息和疾病歷史，以基本信息為基礎(chǔ)可以建立每個(gè)學(xué)生的數(shù)據(jù)資料庫，當(dāng)數(shù)據(jù)分析顯示心理狀態(tài)有偏差或是異常時(shí)，可以迅速、準(zhǔn)確地定位學(xué)生。2．每日數(shù)據(jù)采集：通過手機(jī)采集用戶的生理數(shù)據(jù)（心率、體重、睡眠等）和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)（步數(shù)，位置變化）等信息，如果發(fā)現(xiàn)有生理數(shù)據(jù)的異?；蛘卟▌?dòng)，則需要判斷是否由心理問題引起，需要進(jìn)行主動(dòng)的心理數(shù)據(jù)的采集，包括選擇心情對(duì)應(yīng)的圖片。3．學(xué)期末采集：期末由于集中考試、公布成績(jī)、臨近放假等原因，往往學(xué)生心理波動(dòng)較大，可采集成績(jī)數(shù)據(jù)等信息。4．預(yù)警采集：當(dāng)預(yù)警信息發(fā)出后，將此信息加以記錄，并持續(xù)追蹤心理變化，為分析階段提供依據(jù)。

（二）數(shù)據(jù)分析階段

數(shù)據(jù)分析階段是在得到了相對(duì)準(zhǔn)確、影響原因清晰的數(shù)據(jù)后，在后臺(tái)運(yùn)用心理學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)與機(jī)器學(xué)習(xí)相結(jié)合，搭建學(xué)生心理的多層級(jí)、多類別的評(píng)估模型。最后產(chǎn)生分析結(jié)果，并定期制作評(píng)估報(bào)表，以便在預(yù)警引導(dǎo)階段，從學(xué)生和學(xué)校兩個(gè)層面給出預(yù)警評(píng)估的對(duì)策。

（三）預(yù)警引導(dǎo)階段

預(yù)警引導(dǎo)階段是后臺(tái)基于大數(shù)據(jù)的建模評(píng)估，在學(xué)生和學(xué)校兩個(gè)層面生成不同方面預(yù)警、引導(dǎo)機(jī)制。在學(xué)生層面，項(xiàng)目參考國內(nèi)學(xué)生心理健康標(biāo)準(zhǔn)等其他標(biāo)準(zhǔn)制定系統(tǒng)的可視化維度，繪制用戶的心理偏差圖，在數(shù)據(jù)顯示大屏展示，再通過APP等方式發(fā)送給用戶從而達(dá)到正面引導(dǎo)效果。在學(xué)校層面，可以分層、分類，以不同維度的學(xué)生整體心理的變化趨勢(shì)等，在顯示大屏展示后，通過APP等方式發(fā)送給相關(guān)教師，從而輔助其有效地指導(dǎo)教學(xué)工作。

四、結(jié)論

本文結(jié)合大學(xué)生心理健康問題識(shí)別在國外的研究成果，試探索通過手機(jī)APP收集的反映心情圖片、運(yùn)動(dòng)、睡眠等數(shù)據(jù)是否能夠行之有效地識(shí)別大學(xué)生心理健康問題，并構(gòu)建了基于手機(jī)應(yīng)用與后臺(tái)監(jiān)控平臺(tái)一體化的大學(xué)生心理健康問題的識(shí)別分析預(yù)警平臺(tái)解決方案。下一步工作方向?yàn)殚_發(fā)大學(xué)生心理健康手機(jī)應(yīng)用，觀察本文設(shè)計(jì)的方案是否能夠?qū)嶋H運(yùn)用在我國高校大學(xué)生心理問題識(shí)別中，并通過一段時(shí)間的運(yùn)行，驗(yàn)證其可行性及有效性。