博士研究生医学统计学的应用错误分析及教学思考

张新佶等

摘要：目的 了解医学类博士研究生应用统计学方法的现状，针对存在的问题提出教学改进建议。方法 对某医学院校2013级100份博士研究生课后设计的课题研究方案进行审核，调查方案中所采用的统计学分析方法及出现错误。结果 方案中最常见的三类错误为：忽略统计方法的使用条件、未考虑混杂偏倚的影响和方法细节上出错，反映了医学类博士研究生对统计学的基础知识掌握不牢固、综合应用能力差以及“学”与“用”脱节等问题。结论 应针对博士研究生的特点与需求，进一步改进教学模式。

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.

醫学统计学是医学博士研究生必须掌握的一门工具性学科，它不仅是研究生进行科学研究的有力工具，也对保证其今后工作的顺利开展发挥着重大的作用。某高校将《医学统计学方法及其软件应用》列为博士研究生的公共必修课，其目的在于培养研究生的科学研究思维，保证其顺利完成课题研究。过去在该校博士研究生中开展的医学统计学教学需求调查分析显示，91.9%的博士生认为在博士生阶段非常有必要开设医学统计学课程[1]。然而，即使经过博士阶段的医学统计学课程的强化学习，在学位论文审核中，仍然发现很多统计学错误。如何避免 “学用分离”问题，更加合理地设置博士阶段医学统计学教学内容、方法等一直是该校医学统计学教学不断探索的问题。2013年，该高校对博士研究生的医学统计学的考核方式进行了改革，新增了课题设计的内容。本研究通过分析本次博士生所提交的课题设计中的统计学方法错误，拟对今后的教学改革提供参考。

1. 研究方法

研究对象：某校2013年博士研究生医学统计学授课后，所提交的课题设计方案中采用完全随机抽样的方式随机抽取100份。

研究方法：课题设计方案由学生自行设计，要求包括研究的目的、意义、研究设计方法名称、拟采用的统计方法及回答研究的什么问题。本研究主要对各方案中的统计学分析方法进行审核，描述方案中所采用的设计方法、统计学方法及出现错误的例数及百分比。

2. 结果

调查的方案中，37%的人采用了完全随机对照试验的设计，其次为实验研究和病例对照研究，分别占32%和22%。队列研究和横断面调查设计较少，分别只占7%和2%。 方案中涉及到的统计学分析方法有t检验、方差分析、卡方检验、秩和检验、Log-rank检验，Pearson相关、Logistic回归、多重线性回归和Cox比例风险回归。使用频率最高的方法是t检验和卡方检验，其次为方差分析。出现的问题有：

2.1 统计基础知识薄弱，忽略统计方法的使用条件

尽管大多数博士研究生曾系统学习过医学统计学，具有一定的统计学基础，但是在对基础知识的掌握上仍然差强人意。在使用t检验和方差分析的69个方案中，有30个（43%）没有考虑其使用条件。在进行相关分析时也没有注意Pearson相关分析的使用前提。

2.2 综合应用能力差，未考虑混杂偏倚的影响

有相当部分方案虽然采用的统计方法没有太大的问题，但是却没有控制混杂偏倚的意识。在使用t检验和方差分析的69个方案中，有17（25%）的方案可以用多重线性回归校正其他因素；在使用了卡方检验的38个方案中，10（26%）的方案可以改用Logistic回归以控制混杂偏倚。从单个分析方法的使用上看，这些分析并无太大的错误，但是由于没有考虑混杂偏倚，所得到结果是否能科学、准确回答所研究的问题则有待考证。而有一些方案中对重要混杂因素的忽略甚至可能导致错误的结论。在采用了方差分析的30个方案中，其中10个（33%）没有考虑基线的影响；3个（10%）没有考虑时间因素的影响，用完全随机设计的方差分析替代重复测量的方差分析。这种现象反映了博士研究生对统计学知识的掌握的不全面性，不能融会贯通地利用所学知识解决实际问题。

2.3“学”与“用”脱节，方法细节上容易出错

在学习的时候，很多学生都知道多组比较得到有差异有统计学意义的结果时，需要进一步进行两两比较。但是在实际应用时，很多同学设计的方案对多重比较的统计分析完全没有事先的考虑，特别是多组计数资料的分析。少数采用方差分析的方案考虑了两两比较，但使用的方法却不正确，SNK-q，LSD-t，Dunnet-t检验三种方法混淆不清，没能很好地解决所研究的问题。

对于四格表资料的分析，大多数学生采用卡方检验，但是却没有交代是采用的是一般四格表资料的卡方检验还是校正的卡方检验。少数方案中也出现了Friedman检验去分析多个独立样本资料等错误。

3. 思考与建议

根据我们在2012年[1]所做的一次调查的结果， 80%-95%的博士生自我感觉能够熟练或基本能运用，t检验、方差分析、卡方检验等常用统计方法。然而，本次针对100篇自行设计的研究方法进行的分析结果则反映了医学博士研究生统计学学习过程中的一些隐藏问题，包括基础知识不牢固、综合运用能力差，方法掌握不够系统等。因此，笔者认为博士生医学统计学教学应从以下几个方面进一步改进。

3.1 优化教学模式，针对基本统计知识与高级统计知识采用于不同的教学方式

尽管大多数博士生基本能运用大部分基本统计方法，但是对基本统计方法的误用和滥用的现象也不容忽视。鉴于大多数博士生有医学统计学的基础，笔者认为对于基本统计方法的教学，应以复习为主，强调适用条件及其注意事项，并辅以常见的错误辨析。而对于高级统计方法，如多重线性回归，Logistic回归、生存分析，因为这些方法理论相对比较复杂，学生通常有畏难情绪。在授课时应注重理论讲解与软件实现的紧密结合，淡化理论知识，强调方法的正确运用和结果的合理解释。

3.2 重视实际应用，注重学生综合运用能力的培养

从本研究的结果可以看出，博士研究生对于单个统计方法的应用还是比较熟悉，但是一个课题的研究通常需要借助多种统计方法的综合运用才能解决。如何使学生对统计知识的理解不局限于单一的方法，而是能针对研究问题融会贯通地采用多种恰当的统计学方法进行分析，是我们在教学设计上需要思考的问题。为实现这一教学目的，可以采用PBL（Problem-Base learning）教学法[2-3]。由授课人员摘选一些学生自己的论文和医学期刊论文中的不典型实例并拟定明确目标，学生组成多个小组找出关键问题。鼓励学生利用多种方法并利用批判性思维反思每种方法的适用性，在不断讨论过程中加深对各种统计方法的理解与认识，培养学生对知识的综合应用。最后对问题解决过程进行回顾，总结学习到的知识要点和解决问题的经验。

3.3 重视网络平台，利用新兴工具解决学生的问题

很多博士研究生正式开展课题的时间与学习医学统计学的时间有一定的间距，而且课堂上的教学时间毕竟有限，不可能涵盖所有可能遇到的问题，如何保证学生在需要应用统计学工具时能够及时、准确地回忆起相关知识，及时对其进行专业指导，是医学统计学教学改革的目标之一。可通过构建医学统计学的网络平台实现这一目标。将授课视频、教学课件、电子教材、习题作业、拓展资源等内容上传到网上，学生可按需选择教学内容和教学资源进行自主学习。此外，一些统计学发展前沿的知识，如meta分析、基因数据分析的方法、缺失数据处理等，都可以在网络平台上进行展示，以满足博士研究生课题研究的需求。

某高校还利用网络平台，积极探索“微课程”等新兴的教学模式在医学统计学教学中的应用[4]。“微课程”以知识点为中心，将视频、课件、软件实现等多种资源组织在一起[5]。学生在遇到问题时，可以针对自己感兴趣的某一个知识点，利用平台所提供的教学资源展开相应的学习，而不必学完整个课程。由此提高学习效率和学习能力，实现个性化的教与学。

参考文献

[1] 赵艳芳，孟虹，吴骋等.某高校博士研究生對《医学统计学》的认知及需求现状分析[J].中华医学教育探索杂志，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] 赵艳芳，吴 骋，马修强等. 依托精品课程建设提高医学统计学教学效果[J]. 西北医学教育，2011，19（3）：564-566.

[5] 余毅. 基于微课程模式的资源共享课建设探讨[J]. 中国教育信息化：高教职教， 2014， 3：34-35.