課程資訊
課程名稱
統計思考
Statistical Thinking 
開課學期
112-2 
授課對象
公共衛生學院  健康數據拓析統計研究所  
授課教師
杜裕康 
課號
HDAS5004 
課程識別碼
855 U0040 
班次
 
學分
2.0 
全/半年
半年 
必/選修
選修 
上課時間
星期四3,4(10:20~12:10) 
上課地點
公衛214 
備註
拓析統計進階課程。
限學士班三年級以上
總人數上限:40人 
 
課程簡介影片
 
核心能力關聯
核心能力與課程規劃關聯圖
課程大綱
為確保您我的權利,請尊重智慧財產權及不得非法影印
課程概述

對研究生來說,選擇研究方向跟主題、為現有的研究問題開發新的方法、在研究領域探索新視野,培養批判性思維非常重要。而資料分析及統計建模,是進行量性研究不可缺少的能力。每一個統計方法和模型背後都有其假設,這些假設在真實世界是否合理,將決定統計模型結果要如何解釋?本課程的目的在於使用臨床和流行病學研究中的真實例子,來演示如何實現這些目標。本課程首先將介紹兩種促進理解統計模型的工具:線性模型中的向量幾何和因果推論中的有向無環圖(DAG)。然後,將會逐步介紹一些常用的實驗設計跟統計方法,來探索真實世界變數之間的複雜關係,做出因果推論。本課程中使用的情景和例子包括:
1. 檢驗基線和變化之間的關係
2. 檢驗隨機對照試驗中變化差異的統計方法
3. Lord悖論和觀察性研究中基線值的調整
4. 辛普森悖論
5. 迴歸不連續斷裂模型
6. 工具變數的應用 跟孟德爾隨機化實驗

學生需要進行口頭報告,並積極參與課堂討論,這些都會是評估學生表現的指標。 

課程目標
課程結束時,學生應該能夠。
1. 描述有向無環圖在因果推論中的合理性
2. 描述如何使用向量幾何來表示線性模型
3. 描述在測試變量之間的關聯時,數學耦合的問題
4. 通過評估基線測量對基線變化的影響來解釋迴歸平均值的問題。
5. 解釋在評估基線變化的組間差異時,由於基線協變量的不平衡而引起的潛在問題。
6. 描述調整基線不平衡的方法的優勢和局限性
7. 解釋逆轉悖論問題的原因和潛在解決方案
8. 通過使用有向無環圖描述工具變量法的基本假設
9. 描述迴歸不連續設計的機制及其假設
10. 孟德爾隨機化實驗的原理

 
課程要求
學生需要做期中和期末報告,並在課程結束時交期末團體報告。 
預期每週課後學習時數
3 hours 
Office Hours
另約時間 
指定閱讀
Journal articles 
參考書目
Bjorn Andersen. Methodological errors in medical research. London: Blackwell, 2000.
Richard J Murnane, John B Willett: “Methods Matter”. Oxford University Press, 2011
Yu-Kang Tu, Mark Gilthorpe: “Statistical Thinking in Epidemiology”. Chapman & Hall, 2012.
Judea Pearl, Dana Mackenzie. The Book of Why: The New Science of Cause and Effect 因果革命:人工智慧的大未來. Penguin, 2018.
Miguel A Hernán, James M Robins. Causal Inference: What If. Boca Raton: Chapman & Hall/CRC, 2020.
Scott Cunningham. Causal Inference: the mixtape. Yale, 2021.
Nick Huntington-Klein. The Effect: An Introduction to Research Design and Causality. Boca Raton: Chapman & Hall/CRC, 2022.
王一奇,獅頭人身、毒蘋果與變化球 – 因果大革命。三民書局,2021。 
評量方式
(僅供參考)
 
No.
項目
百分比
說明
1. 
Class participation 
30% 
積極參與課堂討論,像是上課問問題,回答問題。 
2. 
Midterm presentation 
20% 
期中口頭報告。 
3. 
Final presentation 
20% 
期末口頭報告。 
4. 
Final report 
30% 
期末書面報告。 
 
針對學生困難提供學生調整方式
 
上課形式
以錄影輔助
作業繳交方式
考試形式
其他
課程進度
週次
日期
單元主題
第1週
2/22  What is “statistical thinking”? 杜裕康老師 
第2週
2/29  Causation and directed acyclic graphs (1) 杜裕康老師 
第3週
3/07  Causation and directed acyclic graphs (2) 杜裕康老師 
第4週
3/14  Vector Geometry & Linear Models 杜裕康老師 
第5週
3/21  Mathematical Coupling & Regression to the mean 杜裕康老師 
第6週
3/28  Why is randomization so important? 杜裕康老師 
第7週
4/04  放假 
第8週
4/11  Lord’s paradox and Simpson’s paradox 杜裕康老師 
第9週
4/18  期中報告 
第10週
4/25  Propensity scores (1) 杜裕康老師 
第11週
5/02  Propensity scores (2) 特別演講:陳姿婷博士 
第12週
5/09  Instrumental variables 杜裕康老師 
第13週
5/16  Mendelian randomization 特別演講:陳姿婷博士 
第14週
5/23  Regression discontinuity (1) 杜裕康老師 
第15週
5/30  Regression discontinuity (2) 杜裕康老師 
第16週
6/06  期末報告