基于相关分析和多元回归的大学生BMI与体质健康指标关系研究*

刘广会，曾显波，于静静

(青岛港湾职业技术学院，山东　青岛　266404)



基于相关分析和多元回归的大学生BMI与体质健康指标关系研究*

刘广会，曾显波，于静静

(青岛港湾职业技术学院，山东青岛266404)

摘要：为了解大学生体质健康状况，提高大学生体质健康水平，为体育教学改革和相关研究提供参考依据，提取青岛港湾职业技术学院2008级大学生体质健康检测数据为样本，以matlab为工具，采用独立样本检验、单因素方差分析、检验、相关性分析和多元线性回归方法分析研究，结果表明：2008级男生女生体质健康综合得分和达标率差异显著，不同BMI等级体质健康检测指标，偏胖肥胖组表现差，与其它各组存在高度显著性差异。通过体质健康各指标间和不同BMI等级下体质健康指标的相关分析，BMI与其它指标存在显著的相关关系，控制体重，加强体育锻炼是提高体质健康水平的方法。通过建立体质健康检测指标和综合得分间的多元线性回归模型和显著性检验，立定跳远、1 000米跑和握力体重指数对综合得分的影响比其它因素的影响更大，对于学生提高成绩，促进体育教师教学改革有很好的指导作用。

关键词：BMI；matlab；体质健康

0引言

BMI(身体质量指数)是WHO衡量人体肥胖程度的常用指标，反映了脂肪在人体内的蓄积情况。伴随人们生活水平的提高，运动量的下降，因肥胖引发的疾病正逐渐成为一个社会问题。我国卫生领域专家提出适合衡量中国成人肥胖程度的BMI标准。大学生是祖国建设的主力军，大学生身体质量指数和体质健康状况不仅影响其自身的工作和生活，还会影响整个社会的进步发展。国家通过各种政策和办法将学生体质健康测试纳入到学校的整体评价中，是国家学生发展核心素养体系和学业质量的重要组成部分。做好学生体质健康状况的统计分析工作，找到BMI和身体素质之间的联系，为学校体育教学改革提出意见和建议，帮助学生树立正确的体育锻炼习惯，积极主动通过调整BMI提高体质健康水平。

1研究对象与方法

1.1研究对象

资料来源于青岛港湾职业技术学院2008级体质健康检测数据，包括学生身体形态、身体机能和身体素质等内容。经过初步筛选，有效检测人数为男生2 110人，女生372人。

1.2研究方法

1.2.1文献资料法1.2.2数理统计法

利用matlab软件对正态统计资料采取描述，独立样本检验，单因素方差分析，检验，相关分析和回归分析。

2结果分析

2.12008级大学生BMI基本情况

根据我国成人体重判定标准，将2008级男生女生身体质量指数(BMI)统计分类，较女生低体重和正常体重比例高于男生，男生偏胖和肥胖比例高于女生，重要原因在于男生更喜欢让自己魁梧强壮，而女生更注意体型苗条。

表1　2008级大学生BMI等级水平

图1　2008级男生女生BMI等级比例

2.22008级大学生体质基本情况

《国家学生体质健康标准》[1]主要从身体形态：身高、体重；身体机能：肺活量；身体素质：耐力类项目(包括男100米跑、女800米跑、台阶试验等)、柔韧力量类项目(引体向上、仰卧起坐、坐位体前屈、握力)、速度灵巧类项目(50米跑、立定跳远、跳绳、篮球等)等方面评价学生体质健康水平。根据《标准》，对2008级男生女生体质检测总分利用matlab进行独立样本t检验，结果表明男生女生体质检测综合得分存在高度显著性差异(p<0.01)，男生比女生体质健康综合得分高。参照《标准》将综合得分进行等级分类，得到2008级男生女生体质综合得分达标情况。

表2　2008级学生体质综合得分情况

表中可以看出体质优秀和良好率男生比女生高，而及格率女生比男生高。将男生女生体质达标率进行x2检验[2]，发现不同性别间的体质达标率存在高度显著差异(p<0.01)，总体上男生体质健康状况比女生好，这是男生运动量和运动热情比女生高的原因。

2.32008级男生BMI等级与体质健康检测指标分析

通过BMI对2008级男生体质健康检测指标进行分类统计，对不同等级指标进行独立样本t检验[3]，结果表明不同BMI等级的体质健康指标均存在高度显著差异(p<0.01)，也即表明不同的BMI等级对体质健康检测指标有显著的影响。以BMI作为分类依据，对不同等级下体质健康指标肺活量使用matlab软件进行重复数不等的单因素方差分析，可以发现身高体重指数偏胖肥胖等级的肺活量与其它等级肺活量差异高度显著，其它体质健康检测指标：肺活量体重指数、耐力类项目、握力体重指数、立定跳远和综合得分与肺活量分析方法相同(p<0.01见表)。

表3　不同BMI等级男生体质健康检测指标分析

注：**表示p<0.01

不同BMI等级下的学生体质健康综合得分存在高度显著性差异，由综合得分可以看出：正常>较低>偏胖>肥胖，各体质健康指标与BMI等级的关系具体的分析如下：

1)肺活量随着BMI增大而增大的正相关关系(p<0.01)，肥胖组肺活量最大，这与身体形态大肺部容积大有关，不同组间的绝对指标相差大。肺活量体重指数是重要的衡量人体呼吸机能指数，随着BMI增大而减少的负相关关系(p<0.01)，肥胖组成绩最差，相对指标差别减少。从这个方面可以看出国家体质健康标准中肺活量体重指数的作为体质健康检测项目的合理性。

2)选取1000米跑作为耐力类测试项目，偏瘦组和正常组耐力成绩没有显著差异，而偏胖和肥胖组和正常组有高度显著差异(p<0.01)。这与学生体重大，长跑过程中体内肺部与外界空气交换效率差，同时长时间克服自身过大体重，体力比偏瘦和正常组有过多消耗有直接关系。

3)握力体重指数反映前臂和手部肌肉力量，常用于评价上肢力量，该指数与BMI呈现正相关关系，

4)立定跳远项目中，偏瘦组和正常组没有明显差异，偏胖组和肥胖组与正常组有显著差异(p<0.01)。立定跳远反映腿部肌肉力量指标。由于要克服自身重量，它与BMI呈现负相关关系，可以看作克服自身重量的相对力量。

5)从综合成绩来看，偏瘦和正常组得分相当，而偏胖和肥胖组随着BMI增加而减少的负相关关系，这也与其各体质健康检测指数的表现欠佳直接有关。

2.42008级男生体质健康检测指标间和不同BMI等级下相关性分析

通过matlab对2008级男大学生BMI、肺活量、肺活量体重指数、1 000米跑成绩、握力体重指数、立定跳远和综合得分数据计算相关系数矩阵并做出显著检验(有显著统计学意义)，指标之间具有明显相关性的相关系数见表4。

根据《标准》将大学生以BMI分类，得出不同BMI等级下，其余各体质健康指标之间的相关系数，见下表5。

1)BMI与肺活量、1000米跑、握力体重指数具有正相关性，BMI与肺活量体重指数、立定跳远、综合得分存在负相关关系。

2)综合得分与BMI、1000米跑时间成绩成负相关关系。综合得分与肺活量、肺活量体重指数、握力体重指数、立定跳远存在正相关关系。

3)1000米跑时间成绩与肺活量体重指数、立定跳远存在负相关性。

4)立定跳远与肺活量体重指数、握力体重指数存在正相关关系。

由上述相关系数可看出，大学生体质健康水平的提高，需要降低BMI，提高肺活量指数。加强体育锻炼可以提高肺活量，进而提高肺活量体重指数和握力体重指数。而控制体重降低BMI，提升肺活量体重指数、握力体重指数和立定跳远，从而实现体质健康提高。

表4　2008级男生体质健康检测指标相关性分析

注：**表示p<0.01，*表示p<0.01

表5　不同BMI等级男生体质健康检测指标分析

2.52008级男生各体质健康综合得分与检测指标多元线性回归

通过建立以2008级男生的身体形态、身体机能、身体素质等体质健康检测数据为自变量，体质健康综合得分为因变量的多元线性回归模型[4]，找到体质健康检测综合得分的显著影响因素。

表6　回归方程与回归系数的检验

多元回归方程为：

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

6个体质健康检测指标因素对整个体质综合得分的显著性都是“高度显著”，回归效果是很好的，可决系数R=0.921 0接近1，也说明回归效果好，通过比较F值，可以发现立定跳远、1 000米跑和握力体重指数对综合得分的影响比其它因素的影响更大。

3结论和建议

3.12008级女生BMI较低和正常比例比男生低，男生超重肥胖比例高于女生，这与女生追求体型，男生对体型关注低相符。

3.22008级男生女生体质健康综合得分和体质达标率存在高度显著性差异，男生比女生得分和达标率高，与男生比女生更热爱运动有很大的关系。

3.32008级男生体质健康指标以BMI为分类标准，在肺活量、耐力类项目(100 m跑)和综合得分三项体质健康指标，偏胖肥胖组与正常偏瘦组差异高度显著。立定跳远指标肥胖组与偏胖正常偏瘦组差异高度显著。

3.42008级男生各体质健康指标进行相关分析和检验，肺活量、肺活量体重指数、1 000 m跑、握力体重指数、立定跳远、综合得分均与BMI存在显著的相关性，它与肺活量、1 000 m跑、握力体重指数具有正相关性，与肺活量体重指数、立定跳远、综合得分存在负相关关系。以不同等级BMI再进行相关性分析，总体和正常组的肺活量、肺活量体重指数、1 000 m跑、握力体重指数、立定跳远、综合得分均与BMI存在显著的相关性。若想提高体质健康综合得分，加强体育锻炼和控制体重是最好的方法。

3.5通过建立多元回归模型和显著性检验，发现立定跳远、1 000m跑和握力体重指数对综合得分的影响比其它因素的影响更大，对于学生提高成绩，促进体育教师教学改革有很好的指导作用。

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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

中图分类号：O 212.4

文献标识码：A

文章编号：1003—6563(2016)02—0052—05

收稿日期：

*基金项目：青岛港湾职业技术学院科学研究一般项目(QDGW2014S10)。

作者简介：刘广会(1983-)，男，山东济宁邹城人 ，副教授，硕士学历，专业：计算数学。