周文华 葛 淼 井 静 (陕西师范大学旅游与环境学院健康地理研究所,陕西 西安 710062)
血浆黏度是血常规检查中一个重要的指标,在临床诊断中具有重要意义。目前,国内外缺乏不同地理环境下老年男性血浆黏度参考值的标准,严重影响了临床诊断的准确性和科研成果的可比性。为制定中国健康老年男性血浆黏度参考值的标准提供科学依据,很多临床医学工作者测定了当地的老年男性血浆黏度值〔1~49〕。目前,有关中国老年男性血浆黏度值与地理环境的逐步回归分析国内外未见报道。本文利用因子分析与回归分析的方法,研究了中国各地老年男性血浆黏度参考值与地理环境之间的关系,发现有一定的规律性。
1.1 老年男性血浆黏度参考值 通过计算机网络检索健康老年男性血浆黏度值的,从《中国期刊网全文数据库》、《中国期刊网优秀博、硕士论文、年鉴数据库》、《万方中国学位论文全文数据库》、《中国重要会议论文全文数据库》、《中国科学引文数据库》等相关网站搜集了中国各地健康老年(60~80岁)男性的血浆黏度参考值。搜集的资料中共包括181个单位测定的8 976例健康老年男性血浆黏度值。
在收集的资料中,东部平原区的资料多于西部高原区,大城市的资料多于小城市的资料。血浆黏度的测定方法是,受检者清晨禁食禁饮,抽取静脉血5 ml于肝素抗凝管内,将血液充分与抗凝剂混匀,避免过度振摇以免溶血。标本采取后静置20 min开始测试,室温保持在20℃左右,仪器温度为恒温37℃左右,标本于4 h内全部完成测试工作。采用北京普利生科贸集团生产的LBY-N6A型全自动旋转式血液黏度计测定,在恒温37℃条件下测定100S-1切变率下测定血浆黏度。
1.2 地理资料 地理资料取材于有关地理著作、辞典和中国气象科学数据共享服务网,查寻近三十年七项地理指标〔50,51〕的平均值。地理资料选取了与人体生理状况有密切联系的海拔高度(m)、年日照时数(h)、年平均气温(℃)、年平均相对湿度(%)、年降水量(mm)、气温年较差(℃)、年平均风速(m/s)等7 项指标,分别表示为 X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7。
海拔高度(X1):长时期观测海水水位而确定的海水面平均位置为平均海水面,通常作为高程的基准面。某一地点高出平均海水面的垂直距离为海拔高度,以米(m)为单位。
年日照时数(X2):一地太阳的中心从东面地平线出现到进入西面地平线为止的时间称为可照时间。因云雾遮蔽或地面障碍物的影响,太阳在一地的实际照射时间称为实照时间。在一年内,太阳实际照射时数的总和称为年日照时数,以小时(h)为单位。
年平均气温(X3):气温是指离地面1.5 m高的百叶箱内测得的空气温度。在一年内各次定时观测的平均值称为年平均气温。以摄氏度(℃)为单位。
年平均相对湿度(X4):空气中的实际水汽压与当时气温下的饱和水汽压之比称为相对湿度。年平均相对湿度是指12个月的月平均相对湿度的算术平均值,以百分数(%)为单位。
年降水量(X5):降水量指自天空下降的液态、固态降水(融化后)积聚在水平器皿中的深度。年降水量是将全年各日的降水量累加而得,以毫米(mm)为单位。
气温年较差(X6):在一年时期内,最热月与最冷月平均气温差值,称为气温年较差,以摄氏度(℃)为单位。
年平均风速(X7)::风速指空气在单位时间内所移动的水平距离。在一年时期内各次定时观测的平均值称为年平均风速。以m/s为单位。
1.3 统计学方法 因子分析。
2.1 相关分析 利用相关分析的原理和方法〔52,53〕计算出中国老年男性血浆黏度参考值与海拔高度(m)、年日照时数(h)、年平均气温(℃)、年平均相对湿度(%)、年降水量(mm)、气温年较差(℃)、年平均风速(m/s)的单相关系数r值和P值(见表1)。在选取的7项地理环境中,只有海拔高度的P值小于0.01,所以,海拔高度与老年男性血浆黏度参考值相关性很显著。其余地理因素的P值均大于0.05,与老年男性血浆黏度的相关性不显著,所有地理因素与老年男性血浆黏度都呈正相关。
表1 地理环境与中国老年男性r和P值
2.2 因子分析 因子分析〔54〕是一种寻找隐藏在可测变量中,不能或不易直接观测到,但却影响或支配可测变量的潜在因子,并估计潜在因子对可测变量的影响程度及潜在因子之间关联性的多元统计分析方法。
2.3 判断变量能否进行因子分析 在进行因子分析之前,先要了解变量之间的相关性来判断进行因子分析是否合适。若大多数变量之间的简单相关系数绝对值大于0.3,则进行因子分析才有实际意义。计算7个地理环境之间的单相关系数矩阵为:
KMO抽样适度测定值与 Bartlett球形检验值,见表2。
表2 KMO及Bartlett检验
由上表相关系数矩阵可知大多数绝对值大于0.3,根据统计学家Kaiser给出的标准,KMO取值处于0.5和1.0之间,表明适合做因子分析。而Bartlett球形检验给出的相伴概率为0.000,小于显著性水平0.01,因此拒绝Bartlett球形检验的零假设,认为适合于因子分析。
2.4 用因子分析的方法来构造因子变量 选取地理影响因素X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7为原始变量,利用 SPSS 软件,采取最常见的主成分法提取公因子,得表3:
表3 总方差解释
由输出结果可知相关矩阵的前三个特征根分别为4.002、1.449、0.651,前三个主成分的累计贡献率为87.169%,所以取前三个主成分变量来代替原来的七个变量,这三个主成分可以解释原有变量的87.169%的信息,主成分个数的确定,根据累计方差贡献率≥85%的原则。
2.5 因子载荷与因子旋转 对以上提出两个公因子的模型及因子载荷矩阵A为
其中,F1、F2相互独立且不可测的公共因子εi(i=1,2,…,7),特殊因子 ij(i=1,2,…,7;j=1,2…,7),因载荷 ij的绝对值越大︳aij︳≤1表明xi与Fj的依程度越大,或称公共因子Fj对xi的载荷量越大。
在实际当中,为了知道每个公共因子的明确意义,有必要进行因子旋转,使得新的因子载荷要么尽可能地接近0,要么尽可能地远离0。对已得到的两个公共因子进行Varimax方差最大正交旋转的方法,得到两个新的公共因子,这两个公共因子的旋转空间分布情况及旋转后因子载荷矩阵如下所示:
表4 正交旋转后的因子载荷矩阵
通过表4,可以看出公因子F1对年日照时数(X2),年平均气温(X3),年平均相对湿度(X4),年降水量(X5),气温年较差(X6),的载荷量较大(aij≥0.5),基本上反映了五者的信息。从相关系数来看,其中的三者与老年男性血浆黏度相关性很显著。因此F1反映的是气候因素对老年男性血浆黏度的直接影响作用。公共因子F2对海拔高度(X1),年平均风速(X7)的载荷量较大(a≥0.5),从相关系数来看,相关性较小。因此,公共因子F2反映的是海拔风速因素对每搏量的间接作用。由此可见,F1、F2实际意义分别代表的是气候因素和海拔风速因素。
2.6 因子分与回归方程 公共因子是由原始变量综合而来的,把原始变量的取值代入到表达式中求出各个因子的得分值,从而用因子得分值代替原始变量值进行回归分析。每个变量在公共因子中的得分系数矩阵(表5):
表5 因子得分系数矩阵
因此,得出F1,F2的表达式为:
其中 Xj(j=1,2,3,4,5)是 Xij的标准化指标:即 Xi=(Xij-Xi)/si,其中Xi是 Xij的平均值,si是 Xij的标准差。将原始变量带入上式,求得Fl,F2的因子得分后,以F1,F2为自变量,老年男性血浆黏度参考值为因变量进行回归分析,得到如下回归方程:Y=1.505-0.015F1-0.054F2,其中,F=12.163,P=0.000,显著水平P<0.05,说明回归方程是高度显著的。最后将原始变量带入转化为 与原始变量的多元回归式:Y=1.736+0.000 156X1-0.000 009 10X2-0.001 17X3-0.001 49X4-0.000 027 5X5-0.000 046 1X6-0.030 6X7±0.994;其中Y是老年男性血浆黏度(mPa·s),X1是海拔高度(m)、X2是年日照时数(h)、X3是年平均气温(℃)、X4是年平均相对湿度(%)、X5是年降水量(mm)、X6是气温年较差(℃)、X7是年平均风速(m/s),0.994是剩余标准差的值。
下面运用回归方程,选取几个城市进行中国老年男性血浆黏度实测值与预测值对比,见图1。
图1 实测值与预测值的拟合度
从图1可以看出实测值与预测值的拟合程度较好,运用成对样本t检验,比较了健康老年男性血浆黏度参考值的预测值与实测值,在95%CI内,统计量t为-0.099,所对应的双侧检验P=0.921(P>0.05),故可以认为健康老年男性血浆黏度预测值与实测值之间的差别无统计学意义。所以由因子分析得出的回归方程可以用来预测中国各地健康老年男性血浆黏度参考值。
从单相关系数从单相关系数可以看出,随着海拔高度(X1)的逐渐增大,老年男性血浆黏度值也在逐渐增加,相关性显著。随着年日照时数(X2),平均气温(X3),气温年较差(X4),年平均相对湿度(X5),年降水量(X6),年平均风速(X7)的逐渐增大,中国老年男性血浆黏度在逐渐减小,相关性不显著,由此可见海拔高度是影响老年男性血浆黏度参考值的主要地理因素。通过得出的回归方程,如果知道了中国某地的海拔高度(X1),年日照时数(X2),年平均气温(X3),气温年较差(X4),年平均相对湿度(X5),年降水量(X6),年平均风速(X7)等地理环境指标,就可以用回归方程来计算这一地区的老年男性血浆黏度参考值。例如西安的海拔高度(X1)是396.9 m,年日照时数(X2)是1 966.4 h,年平均气温(X3)是13.3℃,气温年较差(X4)是27.6℃,年平均相对湿度(X5)是71%,年降水量(X6)是580.2 mm,年平均风速(X7)是2.1 m/s,用回归方程计算得1.632(mPa·s)。
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