基于數(shù)據(jù)挖掘的我國60 歲及以上老年人記憶功能障礙影響因素分析

楊致遠，郭文英

（1.倫敦大學學院神經(jīng)研究所倫敦WC1N3BG；2.首都經(jīng)濟貿(mào)易大學統(tǒng)計學院）

記憶是個人對過去活動、感受、經(jīng)驗的印象累積。記憶幫助人們分辨和確認周圍事物。在解決問題時，由記憶提供的知識、經(jīng)驗起著重要作用。記憶減退是認知障礙最敏感的指標，而認知障礙是老年癡呆的主要前期表現(xiàn)。有研究顯示：約44%的輕度認知障礙病人會在3 年后轉(zhuǎn)化為癡呆，轉(zhuǎn)化率比普通人群高10倍[1]。流行病學調(diào)查結(jié)果顯示：65 歲以上人群老年癡呆發(fā)病率在發(fā)達國家為4%～8%，我國為3%～7%［2］。老年癡呆給社會、家庭造成物質(zhì)和精神方面的巨大負擔。老年癡呆癥目前尚無特效治療方法[3]，但積極控制和避免老年癡呆的不利影響因素有利于及時發(fā)現(xiàn)、減少、延緩和預防老年癡呆癥的發(fā)生和發(fā)展[4]。為了探討老年人記憶減退影響因素，部分學者采用回歸分析等傳統(tǒng)統(tǒng)計方法進行了分析[5?10]。2016 年中國家庭追蹤調(diào)查（CFPS）則通過問卷對我國25 個省市自治區(qū)的社會、經(jīng)濟、人口、教育和健康等方面進行調(diào)查，其有效樣本量達45 319 份[11]。大量的數(shù)據(jù)有利于保證結(jié)果的科學性及可靠性，但也使傳統(tǒng)統(tǒng)計方法面臨模型假設(shè)、計算復雜度較高的問題。數(shù)據(jù)挖掘可以通過模型選擇和參數(shù)調(diào)整適應(yīng)不同特點數(shù)據(jù)，且由于對樣本數(shù)據(jù)和應(yīng)用場景限制較少，其在大多數(shù)情況下性能要優(yōu)于傳統(tǒng)統(tǒng)計回歸方法[12]。因此，本研究利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對CFPS 數(shù)據(jù)進行分析，以期獲取我國老年人群記憶減退現(xiàn)狀及其影響因素，為預防老年癡呆的發(fā)生提供建議。

1 數(shù)據(jù)來源及統(tǒng)計方法

1.1 數(shù)據(jù)來源 將2016 年CFPS 數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)來源。選取60 歲及以上人群為研究對象，首先剔除CFPS數(shù)據(jù)中關(guān)鍵信息缺失和數(shù)據(jù)明顯不符合邏輯的樣本，得到7 024 名老年人樣本數(shù)據(jù)；然后將指標中涉及某方面（如人群抑郁、自理能力、記憶、推理能力等）的問題數(shù)據(jù)進行整理匯總。將記憶作為被解釋變量，其余指標作為解釋變量。

1.2 統(tǒng)計學方法 數(shù)據(jù)挖掘是從數(shù)據(jù)本身出發(fā)，找尋屬于數(shù)據(jù)本身的規(guī)律，揭示數(shù)據(jù)中隱含的、先前未知的甚至是違背直覺的、有潛在價值的信息[13]。它是一種決策支持過程，包括分類、關(guān)聯(lián)規(guī)則等方法。本研究對連續(xù)型數(shù)據(jù)采用相關(guān)性分析，對離散型數(shù)據(jù)采用獨立樣本χ2檢驗，運用C5 算法進行樹狀分析，運用貝葉斯神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行相互關(guān)聯(lián)分析，采用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件和Excel 進行數(shù)據(jù)分析及圖表繪制，統(tǒng)計分析中的檢驗顯著性水平均為0.01。

2 結(jié)果

2.1 研究對象的人口學特征 7 024 名老年人中，年齡最大者98歲，平均年齡68.2歲，其余人口學特征見表1。

表1 7 024 名老年人的基本人口學特征 單位：%

2.2 相關(guān)指標的篩選 對CFPS 數(shù)據(jù)整理后獲得334個指標，對所有指標進行與記憶指標的相關(guān)性和獨立性分析，篩選出與記憶相關(guān)的指標。

2.2.1 對取值范圍差異較大的指標和連續(xù)型數(shù)據(jù)指標的分析 將記憶與取值范圍差異較大的指標和連續(xù)型數(shù)據(jù)指標進行Pearson 相關(guān)性檢驗，獲得有統(tǒng)計學意義的指標有10 個：年齡、受訪者子女數(shù)目、當前體重、每周鍛煉身體的次數(shù)、每天睡眠時長、每天午休時長、抑郁得分、每周看電視時長、推理能力得分、每周上網(wǎng)時長。將Pearson 相關(guān)性檢驗中有統(tǒng)計學意義的指標進行單變量線性回歸分析，結(jié)果見表2。

表2 有統(tǒng)計學意義的指標的單變量線性回歸分析結(jié)果

2.2.2 對離散型數(shù)據(jù)指標的分析 參考劉楠等[14]研究中記憶好壞程度的劃分標準將記憶數(shù)據(jù)離散化，將離散化后的記憶數(shù)據(jù)與2016 年CFPS 調(diào)查問卷中的相關(guān)指標進行獨立性分析，獲得拒絕獨立性且與記憶具有顯著相關(guān)的指標有66 個，如城鄉(xiāng)、性別、最高學歷、醫(yī)療保險類型、當前婚姻狀態(tài)、是否電腦上網(wǎng)、自理能力、是否讀書、是否是黨員、是否有領(lǐng)取離退休金等。

2.3 基于數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的關(guān)聯(lián)性分析 對數(shù)據(jù)的相關(guān)性和獨立性分析后，獲得與記憶相關(guān)聯(lián)的取值范圍差異較大的指標和連續(xù)型數(shù)據(jù)指標、離散型數(shù)據(jù)指標共76 個。利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)分析記憶與這76 個指標的關(guān)系。首先，將取值范圍差異較大的數(shù)據(jù)和連續(xù)型數(shù)據(jù)離散化；然后，利用SPSS Modeler 14.1 軟件的自動分類器進行自動分類，結(jié)果顯示：C5 算法精確性為77.136%，C&R(R)樹算法精確性為54.413%，Quest(Q)算法精確性為54.413%，C5 算法總體精確性最高，故采用C5 算法進行關(guān)聯(lián)分析。采用10 次交互驗證，得到深度為22、葉子節(jié)點數(shù)為980 個的樹狀圖，其中，葉子節(jié)點為記憶=4 的有25 個(記憶很好)，葉子節(jié)點為記憶=3 的有204 個(記憶較好)，葉子節(jié)點為記憶=2的有442 個(記憶一般)，葉子節(jié)點為記憶=1 的有249個(記憶較差)，葉子節(jié)點為記憶=0 的有60 個(記憶很差)，且樹狀圖概括顯示：左邊分枝比右邊分枝茂盛。樹狀圖概括見圖1。

樹枝茂盛意味著需要多次關(guān)聯(lián)才能預測記憶狀況，如最高學歷為非文盲/半文盲→能記住少數(shù)主要事情→推理能力較差→抑郁中度→當前婚姻狀態(tài)為離異/喪偶→記憶很差；最高學歷為文盲/半文盲→不讀書→推理能力較差→報紙、雜志不是重要的信息渠道→同子女1 關(guān)系一般/親近/很親近→與父親關(guān)系很親近→年齡為75～79歲→幫子女2料理家務(wù)看孩子→午休31～60 min→記憶很差。部分樹狀圖見圖2。

圖1 樹狀圖概括

圖2 部分樹狀圖

在76 個影響記憶的指標中，記憶很差的葉子節(jié)點涉及39 個指標，其中，記憶很差的葉子節(jié)點出現(xiàn)次數(shù)>3 次的指標包括5 個，分別為每周看電視時長、自理能力、宗教重要性、抑郁、同子女1 關(guān)系如何。

C5 算法還給出了影響記憶的因素重要性排序，其中，前15 個重要因素依次為最高學歷、能記住主要事情嗎、自理能力、每周看電視時長、是否讀書、是否電腦上網(wǎng)、與子女1 見面頻率、當前婚姻狀態(tài)、是否移動上網(wǎng)、中國就業(yè)問題嚴重程度、當前體重、與子女2 聯(lián)系頻率、鄰居幫助、城鄉(xiāng)、子女1 是否幫你料理家務(wù)或照顧你的飲食起居。前15 個重要因素中涉及個人基本情況的有3 個（最高學歷、當前的婚姻狀態(tài)、城鄉(xiāng)），涉及身體狀況的有3 個（能記住主要事情嗎、自理能力、當前體重），涉及日常活動的有4 個（每周看電視時長、是否讀書、是否電腦上網(wǎng)、是否移動上網(wǎng)），涉及與周圍人關(guān)系的有4 個（與子女1 見面頻率、與子女2 聯(lián)系頻率、鄰居幫助、子女1 是否幫你料理家務(wù)或照顧你的飲食起居），涉及時事的有1 個（中國就業(yè)問題嚴重程度）。

3 討論

從表1 的性別和年齡分布來看，CFPS 調(diào)查數(shù)據(jù)與2016 年國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)差別不大，因此，CFPS 調(diào)查數(shù)據(jù)可以反映我國60 歲及以上老年人記憶狀況。本研究對CFPS 調(diào)查數(shù)據(jù)分析后顯示：有3.51%的老年人記憶很差。為了了解我國60 歲及以上人群記憶功能障礙影響因素分析，本研究采用C5 算法進行記憶與指標的關(guān)聯(lián)分析，得到的樹狀圖枝繁葉茂。樹狀圖分枝較多，需要多次篩選才能得出結(jié)論，故本研究中判斷老年人記憶情況需要多次評定，且由于上一層指標不同，同樣選項的指標最終結(jié)果可能不同。①根據(jù)C5 算法給出的影響記憶的因素重要性排序可見，影響記憶的第一因素是最高學歷，學歷越高記憶越好[5]。這可能是由于學歷較高的老年人學習經(jīng)歷長，主動和被動的動腦機會較多；同時，學歷較高的老年人對新鮮事物接受能力較強，腦細胞保持活躍狀態(tài)，在一定程度上延緩了記憶力下降。②自理能力與記憶相關(guān)，較差的自理能力伴隨著較差的記憶。自理能力差的老年人一般伴隨著某些疾病，疾病會對大腦中的記憶區(qū)域造成不良影響，如慢性疾病會對認知障礙的發(fā)生有顯著影響[6]。③每周看電視時長≤21 h 與記憶呈正相關(guān)，每周看電視時長>21 h 與記憶相關(guān)性不明顯。這可能是由于電視節(jié)目雖生動直觀，但看電視時間太長時，老年人可能更傾向于被動參與，因此，電視對大腦細胞產(chǎn)生刺激較少，大腦處于被動接收信息狀態(tài)，大腦活動較弱，無法與記憶形成正向關(guān)系，進而影響記憶力開發(fā)，導致記憶力減退。④喜歡讀書的老年人記憶力較好，可能是由于讀書時大腦接受、整合、處理信息，相應(yīng)部位會受到刺激，從而在一定程度上延緩記憶力減退[8?10]。⑤不上網(wǎng)老年人的記憶力弱低于上網(wǎng)老年人，且樹狀圖顯示：記憶很差的葉子節(jié)點均在不上網(wǎng)分枝上。每周上網(wǎng)時長≤14 h 時，上網(wǎng)時長與記憶呈正相關(guān)，但每周上網(wǎng)時長超過14 h 時，上網(wǎng)時長與記憶相關(guān)性不顯著。計算機和互聯(lián)網(wǎng)的普及已經(jīng)改變了人們的生活方式。上網(wǎng)的老年人可能更加愿意學習和接納新事物，能夠從網(wǎng)絡(luò)上接觸到更多學習資源和課外知識，從而提升記憶。但上網(wǎng)時間過長時，其上網(wǎng)所做、所看均為“浮光掠影”式記憶，可能導致老年人形成不良的記憶習慣，尤其是對詞語記憶、視覺記憶影響較大，而對連續(xù)注意和交替注意影響較小[7]。⑥良好的家庭關(guān)系有利于老年人保持記憶，同子女關(guān)系親近的老年人記憶力好，與蔣國慶等[15]研究結(jié)果相似。無子女的老年人記憶力比有1 個子女的老年人差，但在有子女的情況下，子女越多的老年人記憶越差。⑦有配偶的老年人記憶好于離異、喪偶的老年人，且良好的婚姻關(guān)系有利于記憶力發(fā)展。夫妻間溝通可以使大腦得到鍛煉，刺激記憶力發(fā)展，并相互填補“記憶漏洞”。兩情相悅的幸福感會刺激夫妻雙方機體分泌激素和乙酰膽堿等物質(zhì)，有利于增強機體免疫力，延緩大腦衰老[16]。⑧當前體重≤80 kg 時，體重與記憶呈正相關(guān)；當前體重>80 kg 時，體重與記憶相關(guān)性不明顯。因此，老年人應(yīng)合理飲食，既要保障身體各器官正常運轉(zhuǎn)，又要避免體重過度增長導致肥胖，進而發(fā)生認知障礙[17]。⑨年齡越大記憶越差，隨著年齡增加，機體各器官功能減退，記憶力也隨之下降。⑩老年女性記憶力明顯低于男性，與吳黎明等[5]研究結(jié)果相似。可能是由于老年女性更年期后雌激素減少，機體各器官功能衰退，認知功能也逐步衰退，主要表現(xiàn)為記憶力逐漸減退。?有養(yǎng)老保險/退休金的老年人記憶力好于無養(yǎng)老保險/退休金的老年人，Knopman 等[18]研究顯示：排除教育、健康等影響因素后，以五分位數(shù)劃分，最低財富的人患癡呆的危險性是最高財富人的1.68 倍。?抑郁與記憶具有相關(guān)性，輕度或中度抑郁（得分>14～25 分）時，抑郁與記憶呈負相關(guān)，與鄭佳映等[19]研究結(jié)果相似。過度的情緒危機和壓力可使激素異常釋放，直接破壞記憶形成，但對心理健康人群給予適度的壓力可以促進記憶力，輕微的壓力比無壓力更能幫助人們發(fā)揮潛能。?每天睡眠時長≤6 h 時，睡眠時長與記憶呈正相關(guān)；每天睡眠時長為>6～12 h 時，睡眠時長與記憶呈負相關(guān)。每天午休時長≤45 min 時，午休時長與記憶相關(guān)性不明顯；每天午休時長>45 min 時，午休時長與記憶呈負相關(guān)。提示，適度睡眠可以解除大腦疲勞，對認知和記憶穩(wěn)定、整合和鞏固起到促進作用，是認知功能的保護因素[20]。但過度睡眠則無法促進記憶力提高。?每周鍛煉身體的次數(shù)≤6 次時，鍛煉身體的頻率與記憶呈正相關(guān)，可能是由于體育活動在提高身體素質(zhì)的同時，也可以刺激大腦皮質(zhì)活動，從而改善認知能力[21]。但每周鍛煉身體的次數(shù)>6 次時，鍛煉身體的頻率與記憶的相關(guān)性不顯著。

CFPS 數(shù)據(jù)表明，受教育程度較低、自理能力較差、看電視或上網(wǎng)時間過多、讀書較少、家庭關(guān)系或婚姻關(guān)系不佳、較大年齡、女性、無養(yǎng)老保險/退休金、過度情緒危機、非正常的睡眠時間及不適當?shù)腻憻掝l率均是老年人記憶減退的危險因素。記憶減退不僅使記憶喪失，更有可能發(fā)展成老年癡呆。隨著我國老年人口增加，老年癡呆病人人數(shù)可能增加。老年人自身、家庭、社區(qū)均應(yīng)對記憶功能障礙這一問題進行關(guān)注，以降低癡呆率，提高老年人生活質(zhì)量。