基于相關(guān)分析和多元回歸的大學生BMI與體質(zhì)健康指標關(guān)系研究*

劉廣會，曾顯波，于靜靜

(青島港灣職業(yè)技術(shù)學院，山東　青島　266404)

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基于相關(guān)分析和多元回歸的大學生BMI與體質(zhì)健康指標關(guān)系研究*

劉廣會，曾顯波，于靜靜

(青島港灣職業(yè)技術(shù)學院，山東青島266404)

摘要：為了解大學生體質(zhì)健康狀況，提高大學生體質(zhì)健康水平，為體育教學改革和相關(guān)研究提供參考依據(jù)，提取青島港灣職業(yè)技術(shù)學院2008級大學生體質(zhì)健康檢測數(shù)據(jù)為樣本，以matlab為工具，采用獨立樣本檢驗、單因素方差分析、檢驗、相關(guān)性分析和多元線性回歸方法分析研究，結(jié)果表明：2008級男生女生體質(zhì)健康綜合得分和達標率差異顯著，不同BMI等級體質(zhì)健康檢測指標，偏胖肥胖組表現(xiàn)差，與其它各組存在高度顯著性差異。通過體質(zhì)健康各指標間和不同BMI等級下體質(zhì)健康指標的相關(guān)分析，BMI與其它指標存在顯著的相關(guān)關(guān)系，控制體重，加強體育鍛煉是提高體質(zhì)健康水平的方法。通過建立體質(zhì)健康檢測指標和綜合得分間的多元線性回歸模型和顯著性檢驗，立定跳遠、1 000米跑和握力體重指數(shù)對綜合得分的影響比其它因素的影響更大，對于學生提高成績，促進體育教師教學改革有很好的指導作用。

關(guān)鍵詞：BMI；matlab；體質(zhì)健康

0引言

BMI(身體質(zhì)量指數(shù))是WHO衡量人體肥胖程度的常用指標，反映了脂肪在人體內(nèi)的蓄積情況。伴隨人們生活水平的提高，運動量的下降，因肥胖引發(fā)的疾病正逐漸成為一個社會問題。我國衛(wèi)生領(lǐng)域?qū)＜姨岢鲞m合衡量中國成人肥胖程度的BMI標準。大學生是祖國建設(shè)的主力軍，大學生身體質(zhì)量指數(shù)和體質(zhì)健康狀況不僅影響其自身的工作和生活，還會影響整個社會的進步發(fā)展。國家通過各種政策和辦法將學生體質(zhì)健康測試納入到學校的整體評價中，是國家學生發(fā)展核心素養(yǎng)體系和學業(yè)質(zhì)量的重要組成部分。做好學生體質(zhì)健康狀況的統(tǒng)計分析工作，找到BMI和身體素質(zhì)之間的聯(lián)系，為學校體育教學改革提出意見和建議，幫助學生樹立正確的體育鍛煉習慣，積極主動通過調(diào)整BMI提高體質(zhì)健康水平。

1研究對象與方法

1.1研究對象

資料來源于青島港灣職業(yè)技術(shù)學院2008級體質(zhì)健康檢測數(shù)據(jù)，包括學生身體形態(tài)、身體機能和身體素質(zhì)等內(nèi)容。經(jīng)過初步篩選，有效檢測人數(shù)為男生2 110人，女生372人。

1.2研究方法

1.2.1文獻資料法1.2.2數(shù)理統(tǒng)計法

利用matlab軟件對正態(tài)統(tǒng)計資料采取描述，獨立樣本檢驗，單因素方差分析，檢驗，相關(guān)分析和回歸分析。

2結(jié)果分析

2.12008級大學生BMI基本情況

根據(jù)我國成人體重判定標準，將2008級男生女生身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)統(tǒng)計分類，較女生低體重和正常體重比例高于男生，男生偏胖和肥胖比例高于女生，重要原因在于男生更喜歡讓自己魁梧強壯，而女生更注意體型苗條。

表1　2008級大學生BMI等級水平

圖1　2008級男生女生BMI等級比例

2.22008級大學生體質(zhì)基本情況

《國家學生體質(zhì)健康標準》[1]主要從身體形態(tài)：身高、體重；身體機能：肺活量；身體素質(zhì)：耐力類項目(包括男100米跑、女800米跑、臺階試驗等)、柔韌力量類項目(引體向上、仰臥起坐、坐位體前屈、握力)、速度靈巧類項目(50米跑、立定跳遠、跳繩、籃球等)等方面評價學生體質(zhì)健康水平。根據(jù)《標準》，對2008級男生女生體質(zhì)檢測總分利用matlab進行獨立樣本t檢驗，結(jié)果表明男生女生體質(zhì)檢測綜合得分存在高度顯著性差異(p<0.01)，男生比女生體質(zhì)健康綜合得分高。參照《標準》將綜合得分進行等級分類，得到2008級男生女生體質(zhì)綜合得分達標情況。

表2　2008級學生體質(zhì)綜合得分情況

表中可以看出體質(zhì)優(yōu)秀和良好率男生比女生高，而及格率女生比男生高。將男生女生體質(zhì)達標率進行x2檢驗[2]，發(fā)現(xiàn)不同性別間的體質(zhì)達標率存在高度顯著差異(p<0.01)，總體上男生體質(zhì)健康狀況比女生好，這是男生運動量和運動熱情比女生高的原因。

2.32008級男生BMI等級與體質(zhì)健康檢測指標分析

通過BMI對2008級男生體質(zhì)健康檢測指標進行分類統(tǒng)計，對不同等級指標進行獨立樣本t檢驗[3]，結(jié)果表明不同BMI等級的體質(zhì)健康指標均存在高度顯著差異(p<0.01)，也即表明不同的BMI等級對體質(zhì)健康檢測指標有顯著的影響。以BMI作為分類依據(jù)，對不同等級下體質(zhì)健康指標肺活量使用matlab軟件進行重復數(shù)不等的單因素方差分析，可以發(fā)現(xiàn)身高體重指數(shù)偏胖肥胖等級的肺活量與其它等級肺活量差異高度顯著，其它體質(zhì)健康檢測指標：肺活量體重指數(shù)、耐力類項目、握力體重指數(shù)、立定跳遠和綜合得分與肺活量分析方法相同(p<0.01見表)。

表3　不同BMI等級男生體質(zhì)健康檢測指標分析

注：**表示p<0.01

不同BMI等級下的學生體質(zhì)健康綜合得分存在高度顯著性差異，由綜合得分可以看出：正常>較低>偏胖>肥胖，各體質(zhì)健康指標與BMI等級的關(guān)系具體的分析如下：

1)肺活量隨著BMI增大而增大的正相關(guān)關(guān)系(p<0.01)，肥胖組肺活量最大，這與身體形態(tài)大肺部容積大有關(guān)，不同組間的絕對指標相差大。肺活量體重指數(shù)是重要的衡量人體呼吸機能指數(shù)，隨著BMI增大而減少的負相關(guān)關(guān)系(p<0.01)，肥胖組成績最差，相對指標差別減少。從這個方面可以看出國家體質(zhì)健康標準中肺活量體重指數(shù)的作為體質(zhì)健康檢測項目的合理性。

2)選取1000米跑作為耐力類測試項目，偏瘦組和正常組耐力成績沒有顯著差異，而偏胖和肥胖組和正常組有高度顯著差異(p<0.01)。這與學生體重大，長跑過程中體內(nèi)肺部與外界空氣交換效率差，同時長時間克服自身過大體重，體力比偏瘦和正常組有過多消耗有直接關(guān)系。

3)握力體重指數(shù)反映前臂和手部肌肉力量，常用于評價上肢力量，該指數(shù)與BMI呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系，

4)立定跳遠項目中，偏瘦組和正常組沒有明顯差異，偏胖組和肥胖組與正常組有顯著差異(p<0.01)。立定跳遠反映腿部肌肉力量指標。由于要克服自身重量，它與BMI呈現(xiàn)負相關(guān)關(guān)系，可以看作克服自身重量的相對力量。

5)從綜合成績來看，偏瘦和正常組得分相當，而偏胖和肥胖組隨著BMI增加而減少的負相關(guān)關(guān)系，這也與其各體質(zhì)健康檢測指數(shù)的表現(xiàn)欠佳直接有關(guān)。

2.42008級男生體質(zhì)健康檢測指標間和不同BMI等級下相關(guān)性分析

通過matlab對2008級男大學生BMI、肺活量、肺活量體重指數(shù)、1 000米跑成績、握力體重指數(shù)、立定跳遠和綜合得分數(shù)據(jù)計算相關(guān)系數(shù)矩陣并做出顯著檢驗(有顯著統(tǒng)計學意義)，指標之間具有明顯相關(guān)性的相關(guān)系數(shù)見表4。

根據(jù)《標準》將大學生以BMI分類，得出不同BMI等級下，其余各體質(zhì)健康指標之間的相關(guān)系數(shù)，見下表5。

1)BMI與肺活量、1000米跑、握力體重指數(shù)具有正相關(guān)性，BMI與肺活量體重指數(shù)、立定跳遠、綜合得分存在負相關(guān)關(guān)系。

2)綜合得分與BMI、1000米跑時間成績成負相關(guān)關(guān)系。綜合得分與肺活量、肺活量體重指數(shù)、握力體重指數(shù)、立定跳遠存在正相關(guān)關(guān)系。

3)1000米跑時間成績與肺活量體重指數(shù)、立定跳遠存在負相關(guān)性。

4)立定跳遠與肺活量體重指數(shù)、握力體重指數(shù)存在正相關(guān)關(guān)系。

由上述相關(guān)系數(shù)可看出，大學生體質(zhì)健康水平的提高，需要降低BMI，提高肺活量指數(shù)。加強體育鍛煉可以提高肺活量，進而提高肺活量體重指數(shù)和握力體重指數(shù)。而控制體重降低BMI，提升肺活量體重指數(shù)、握力體重指數(shù)和立定跳遠，從而實現(xiàn)體質(zhì)健康提高。

表4　2008級男生體質(zhì)健康檢測指標相關(guān)性分析

注：**表示p<0.01，*表示p<0.01

表5　不同BMI等級男生體質(zhì)健康檢測指標分析

2.52008級男生各體質(zhì)健康綜合得分與檢測指標多元線性回歸

通過建立以2008級男生的身體形態(tài)、身體機能、身體素質(zhì)等體質(zhì)健康檢測數(shù)據(jù)為自變量，體質(zhì)健康綜合得分為因變量的多元線性回歸模型[4]，找到體質(zhì)健康檢測綜合得分的顯著影響因素。

表6　回歸方程與回歸系數(shù)的檢驗

多元回歸方程為：

y=50.207 9-0.392 8x1-0.002 1x2+0.426 6x3-0.226 3x4+0.3125x5+23.889 1x6

6個體質(zhì)健康檢測指標因素對整個體質(zhì)綜合得分的顯著性都是“高度顯著”，回歸效果是很好的，可決系數(shù)R=0.921 0接近1，也說明回歸效果好，通過比較F值，可以發(fā)現(xiàn)立定跳遠、1 000米跑和握力體重指數(shù)對綜合得分的影響比其它因素的影響更大。

3結(jié)論和建議

3.12008級女生BMI較低和正常比例比男生低，男生超重肥胖比例高于女生，這與女生追求體型，男生對體型關(guān)注低相符。

3.22008級男生女生體質(zhì)健康綜合得分和體質(zhì)達標率存在高度顯著性差異，男生比女生得分和達標率高，與男生比女生更熱愛運動有很大的關(guān)系。

3.32008級男生體質(zhì)健康指標以BMI為分類標準，在肺活量、耐力類項目(100 m跑)和綜合得分三項體質(zhì)健康指標，偏胖肥胖組與正常偏瘦組差異高度顯著。立定跳遠指標肥胖組與偏胖正常偏瘦組差異高度顯著。

3.42008級男生各體質(zhì)健康指標進行相關(guān)分析和檢驗，肺活量、肺活量體重指數(shù)、1 000 m跑、握力體重指數(shù)、立定跳遠、綜合得分均與BMI存在顯著的相關(guān)性，它與肺活量、1 000 m跑、握力體重指數(shù)具有正相關(guān)性，與肺活量體重指數(shù)、立定跳遠、綜合得分存在負相關(guān)關(guān)系。以不同等級BMI再進行相關(guān)性分析，總體和正常組的肺活量、肺活量體重指數(shù)、1 000 m跑、握力體重指數(shù)、立定跳遠、綜合得分均與BMI存在顯著的相關(guān)性。若想提高體質(zhì)健康綜合得分，加強體育鍛煉和控制體重是最好的方法。

3.5通過建立多元回歸模型和顯著性檢驗，發(fā)現(xiàn)立定跳遠、1 000m跑和握力體重指數(shù)對綜合得分的影響比其它因素的影響更大，對于學生提高成績，促進體育教師教學改革有很好的指導作用。

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Study on the relationship between college students’ BMI and physical health indicators based on correlation analysis and multiple regression

LIU Guanghui1，ZENG Xianbo2，YU Jingjing3

(QingdaoHarbourVocationalandTechnicalCollege，Qingdao266404，China)

Abstract：For understanding the health status of college students and improving the health level of the college students，we take Qingdao harbor vocational and technical college grade 2008 students’ physique health test data sample.And MATLAB independent sample t—test is used in single factor variance analysis test，correlation analysis and multiple linear regression analysis as a tool.The results show that the physical health composite score and compliance rate in 2008 boys and girls have significant difference.The different BMI physical health grade indexes occur.Through the correlation analysis among indexes of physical health and different BMI levels，BMI and other indicators have significant correlation.The weight control and strengthen physical exercise are the methods to improve the physical health score.It is a very good guidance to improve student achievement and promote PE Teachers’ educational reform.

Keywords：BMI；Matlab；physical health

中圖分類號：O 212.4

文獻標識碼：A

文章編號：1003—6563(2016)02—0052—05

收稿日期：

*基金項目：青島港灣職業(yè)技術(shù)學院科學研究一般項目(QDGW2014S10)。

作者簡介：劉廣會(1983-)，男，山東濟寧鄒城人 ，副教授，碩士學歷，專業(yè)：計算數(shù)學。