基于机器学习与GIS技术的前瞻性大学生自杀意念研究:风险因素识别与空间分布分析

【字体: 时间:2025年08月02日 来源:BMC Psychiatry 3.6

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  本研究针对南亚地区大学生自杀风险高发的严峻现状,创新性地结合机器学习算法(CatBoost/KNN)与地理信息系统(GIS)技术,对1,485名孟加拉国大学入学考试学生开展横断面研究。研究人员通过PHQ-9/GAD-7量表评估抑郁焦虑症状,采用逻辑回归识别关键风险因素(如女性、农村户籍、复读生身份等),并利用空间分析发现锡尔赫特地区自杀意念聚集现象。研究首次建立自杀意念预测模型(AUC 0.819),为发展中国家学生心理健康干预提供数据支持。

  

在全球化心理健康危机背景下,南亚地区青少年自杀率持续攀升,世界卫生组织数据显示自杀已成为15-29岁人群第四大死因。尤其令人担忧的是,孟加拉国每年报告超万起自杀案例,其中大学生群体在高压的升学竞争中表现出异常脆弱性。既往研究表明,该国大学入学考试学生中17.7%曾出现自杀意念,疫情期间该比例更攀升至33.5%,但后疫情时代的演变趋势仍属未知。传统研究方法难以捕捉自杀行为的复杂成因,特别是地理分布与多因素交互作用等关键维度。

针对这一重大公共卫生挑战,贾汉吉尔纳加尔大学(Jahangirnagar University)的Mohammed A. Mamun团队开展了一项开创性研究。研究人员采用Stress-Diathesis理论框架,整合机器学习与空间分析技术,对1,485名应试学生进行多维度评估。研究不仅验证了已知风险因素,更通过GIS技术首次揭示自杀意念在锡尔赫特地区的地理聚集特征,相关成果发表于《BMC Psychiatry》。

研究团队运用三大关键技术:1) 采用PHQ-9(患者健康问卷-9项)和GAD-7(广泛性焦虑障碍-7项)量表进行标准化心理评估;2) 应用CatBoost、KNN等5种机器学习算法构建预测模型;3) 通过ArcGIS 10.8实现自杀意念空间可视化分析。样本来自2024年2月参加贾汉吉尔纳加尔大学入学考试的住校学生,采用便利抽样确保数据代表性。

【主要结果】

  1. 人口学特征分析

    数据显示20.5%参与者存在自杀意念,女性风险较男性高1.675倍(p<0.001),农村学生风险降低31.2%(p=0.003)。GIS地图显示锡尔赫特专区及吉大港山区呈现显著空间聚集(X2=88.842)。

  1. 教育相关风险因素

    复读生自杀意念风险增加75.1%(OR=1.751),农业专业报考者风险达普通专业5.3倍。月备考支出超1万孟加拉塔卡(BDT)的学生风险激增463.7%(OR=5.637)。

  2. 心理健康与行为特征

    抑郁(PHQ-9≥10)与焦虑(GAD-7≥10)分别使风险增加436.9%和288%。药物滥用者的自杀意念风险达非使用者的4.055倍。

  3. 机器学习模型表现

    CatBoost模型表现最优(AUC=0.819,95%CI 0.779-0.860),SHAP分析显示抑郁状态是最强预测因子:

【结论与意义】

该研究首次在南亚地区实现自杀风险的多模态预测,突破性地将GIS空间分析与机器学习相结合。研究发现:1) 后疫情时代自杀意念率(20.5%)显著高于疫情前水平;2) 复读生、农村女生及农业专业考生构成高风险亚群;3) CatBoost模型较传统统计方法显著提升预测精度。

这项研究为发展中国家学生心理健康干预提供了三大实践启示:首先,应针对地理热点区域(如锡尔赫特)建立专项预防计划;其次,需开发基于PHQ-9/GAD-7的校园筛查系统;最后,研究证实机器学习可有效识别传统方法难以发现的非线性风险模式,为智能心理预警系统开发奠定基础。团队建议将研究成果转化为"压力-素质"理论指导下的三级预防体系,特别是在高风险考试季实施针对性干预。

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