智能运动手环对体育行为和体育习惯的影响研究

赵如意，鲍王钰

智能运动手环对体育行为和体育习惯的影响研究

赵如意，鲍王钰

上海师范大学体育学院，上海，201418。

为了探究智能运动手环对体育锻炼行为的影响，本文采用了文献资料、问卷调查和数理统计等研究方法。研究发现：智能运动手环对体育锻炼行为有明显的促进作用，尤其是在手环佩戴2-6个月期间，其促进锻炼行为的作用达到了顶峰，佩戴更长时间时会出现一定的下滑，但仍然有稳定的促进作用。建议：提高运动手环测量精度的同时开发更多扩展功能。

运动手环；可穿戴设备；体育锻炼；行为干预

2019年8月30日，中国互联网络信息中心（CNNIC）发布第44次《中国互联网络发展状况统计报告》指出，截至2019年6月，我国手机网民规模达到8.47亿，网民中使用手机上网人群占比高达99.1%[1]。信息时代下，全球人民体力活动量的下降也是不争的事实，世界卫生组织已将缺乏身体活动列为全球范围内死亡的第4位主要危险因素，仅次于高血压、烟草使用和高血糖[2]。全民运动、改善体质已经刻不容缓。汪晓赞等人提出关于体育健康促进的框架构建中，要开创身体干预、心理调试和营养膳食的多维度发展格局，以及形成基于现代信息技术的检测、评价、管理多维度监管机制[3]。基于移动互联技术，智能运动手环的出现也迎合了人们的健康需求，它不但涵括了运动APP的功能价值[4]，还具备运动APP不具备的实物性、监管性等特点。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以智能运动手环为研究起点，以上海师范大学、华东师范大学、曲阜师范大学和浙江大学等本科生、研究生400多名为调查对象。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法 查阅了国家图书馆、上海师范大学图书馆馆藏文献，以运动手环、智能手环、可穿戴设备、运动APP、体育锻炼行为为关键词在中国知网学术期刊网络总库搜索核心期刊40余篇，外文及其他文献20余篇。

1.2.2 问卷调查法 主要采用毛荣建编制的《锻炼态度量表》[5]中行为意向及行为习惯分量表进行测量。《锻炼态度量表》是探讨态度－行为的因果关系的标准化测量工具，包括8个分量表：行为习惯、行为认知、目标态度、主观标准、情感体验、行为控制感、行为态度和行为意向等。行为习惯分量表和行为意向分量表的内部一致性信度克隆巴赫α系数分别为0.89和0.84，重测信度分别为0.70和0.66[6]，表明其信度是可以接受的。关于问卷效度，运用EQS统计软件对两个分量表进行结构公式模型分析，x²/df＝1.91，小于5，还有AGFI、NNFI、CFI的值接近或大于0.90，RMSEA小于0.10。所以问卷的效度是可以接受的。

行为意向是指个体是否有参与锻炼的打算，愿意在多大程度上去参与锻炼，计划为此付出多大的努力；行为习惯是指锻炼活动是否成为一种需要、一种自动化的稳固的行为模式。

调查问卷收回450份，剔除无效问卷35份，有效问卷415份，问卷有效率达92.22%。

1.2.3 数理统计法 对不同佩戴时间的人们进行《锻炼态度量表》评测，根据统计学方法，运用SPSS统计软件进行数据处理。

2 研究结果与分析

2.1 智能运动手环的国内外发展现状

智能运动手环的出现，引领了健身潮流。它通过监测日常身体活动数据，并与运动APP共享。运动APP与运动手环互相关联，各司其职，互为补充，对指导健康生活具有积极作用。可穿戴设备的相关研究在国外起步较早，在美国，运动手环进入课堂教学已发展成为常态，对体育教育活动具有积极地辅助作用。更加时尚、精确和便携是智能运动手环的发展趋势[7]。

智能运动手环是一种智能可穿戴设备，它是一种佩戴于腕部进行检测、记录运动和睡眠等状态的智能可穿戴设备[8]。根据国际数据公司IDC在12月24日发布的2019年第3季度的可穿戴市场的研究报告显示，在2019年第3季度，中国可穿戴设备出货量达2715万台，同比增长幅度达45.2%，智能可穿戴设备出货量为618万台，同比增长75.5%。其中小米和华为可穿戴设备市场份额分别为25.0%和20.7%，稳稳占据前两位，后者出货量同比增长率更是达到了可怕的188.0%，有明显赶超小米的趋势[9]。小米和华为旗下的智能运动手环被更多人接受，得益于产品的亲民化、便携化、数字化、智能化、多功能化。人们希望通过智能运动手环量化、可视化的特点为他们提供科学有效的健身指导及培养健康的生活习惯。目前，智能运动手环（含关联APP）的主要功能为计步、心率测量、睡眠监测，以及一些生活、健康服务等辅助功能。

目前智能运动手环主要功能的基本原理：（1）计步是智能运动手环的主要功能之一，目前大多数智能运动手环是基于三轴加速传感器采集运动信号，再通过软件算法将信号转化为数据呈现给使用者[10]。（2）心率监测是使用者最青睐的功能，它可以帮助用户即时了解身体状况。目前智能运动手环的心率检测功能是基于光电测试技术，该技术的原理是血管中的血红蛋白在脉动的时候会发生吸光度的改变，通过监测这种透光度的改变来测量脉搏，因此在佩戴时保证戴紧手环以及保持皮肤干燥是准确测量的前提。（3）监测睡眠质量主要依靠三轴加速度传感器监测身体活动，以及光电测试心率和血氧饱和度，基于这些算法相较于脑电波测试还不能完全测试深睡、浅睡时间，数据上可供参考，可以作为“睡眠推测”来使用，能够反映睡眠规律和基本的睡眠质量。

智能运动手环的测试效度和精度还不够高，但其效度仍远高于体力活动的问卷的效度[11]。智能运动手环拥有巨大的提升空间，在未来体力活动大数据研究中有着非常广阔的应用前景。

2.2 智能运动手环的使用情况调查研究

本调查收回有效问卷415份，其中男性占比36.87%，女性占比63.13%，男女比例接近4:6，且学生分布较为广泛，故该调查结果具有一定的代表性。

问卷结果显示，在参与对智能运动手环（含关联APP）的认识的调查人群中，认为心率测量是最有价值功能的占30%，其次是计步功能和睡眠监测功能（见图1）。在对智能运动手环展望的调查中，人们最希望它增加的功能为体脂测量，占比高达40%，其次是血压测量、GPS定位、体温测量和指南针（见图2），由此可见，调查人群的健康意识较高，普遍想要更清楚地了解自己的各项身体指标，也反映出了人们希望智能运动手环能够提供更全面更科学的健身指导的意愿。在对智能运动手环功能认识的调查中，50%以上的人群认为智能运动手环能够提供可视化的身体活动各项数据，可以更清楚了解自己的身体（见图3）。

图1 用户对智能运动手环（含关联APP）最有价值功能的认识

图2 用户最希望智能运动手环增加的功能

图3 用户对智能运动手环的认识

2.3 智能运动手环对体育锻炼行为干预的理论探讨

2.3.1 有关体育锻炼行为的理论分析 意识影响行为。班杜拉的研究认为，自我效能是一个能成功保持体育锻炼行为的强化因素。大量研究表明，有规律地参与体育锻炼往往会获得更高的身体自我效能，成功应用自我效能策略能促进体育锻炼行为的改变。当人们了解困难，且有决心、有能力克服困难，才是真正找到行为改变的方法。因此，体育锻炼行为的产生和改变需要从行为产生的决定性因素进行干预，以促进人们体育锻炼行为。

智能运动手环有多种运动模式可选择，在运动中配合中频、高频等有节奏的动感音乐，可促进运动者大脑中多巴胺的分泌，从而使得运动变得轻松愉悦[12]。绝大多数人运动后感觉很好，这一现象可能由以下原因导致：内啡肽、BDNF、多巴胺、血清素、线粒体等物质的分泌增多；心率、血压升高、呼吸和内循环系统剧烈变化的刺激；感受到运动的挑战感、流畅感、自然感等心理刺激；运动场地、运动人群和音乐、灯光等环境刺激。同样，大部分人在运动后会有成就感的产生，其原因除了由一些生理生化指标变化产生的心理影响外，还与自身的改变有关，无论是身形和生理的变化，还是行为习惯的改变，亦或是心理和态度的变化。此外，智能运动手环因其实物性、监管性的特点，可以给用户提供更多的运动暗示和刺激。

综上，我们认为体育锻炼行为作为一种社会行为，受到个人（身体和心理）、环境、社会等多层次因素影响的，应以系统全面的理论模式进行认识、理解以及干预[13]。

2.3.2 体育锻炼行为模型的构建 体育锻炼行为有一系列特征，通过归纳这些特征，结合最新关于社会行为心理学和脑科学的研究成果，尝试建构出体育锻炼行为模型。自我效能感产生行为，行为产生习惯，习惯作用于行为。参考美国杜克大学和英国剑桥大学教授舒尔茨关于习惯形成和改变的研究理论：一个行为的形成，就是习惯的养成，就是习惯回路的稳定建构过程，这个习惯回路遵循暗示、惯常行为、奖赏和形成[14]。以体育行为心理渴求的四个要素，架构出体育锻炼行为模型图（见图4）。

图4 体育锻炼行为模型

如图4所示，对体育锻炼行为的心理渴求是促成体育锻炼行为的关键因素，主要可分为两方面：（1）刺激感，主要由身体、心理和环境影响而形成；（2）自我效能感（或成就感），可能有以下原因：卡路里、体重、体形等向善发生身体变化；运动距离、速度、轨迹等向善的运动表现；以及晒图、点赞、分享等积极健康的社会互动。体育锻炼带来的乐趣有助于我们建立、维持和发展社会关系从而获得积极的自我效能感或成就感[15]。在运动锻炼期间，更多地与他人进行互动交流，更多地去分享进步与喜悦，会使我们有一种特殊而强大的力量。而当人们独自锻炼时，很容易怀疑自身能力，改变就变得不易发生。

2.4 智能运动手环对体育锻炼行为干预的实证研究

本研究从实证分析了智能运动手环对体育锻炼行为的影响。无智能运动手环组、手环佩戴2个月内组、手环佩戴2-6个月组以及手环佩戴半年以上组的锻炼行为意向与行为习惯的评测得分情况如表1所示。

表1 4组人员锻炼行为意向与行为习惯得分比较

由表1可知，手环使用组评测的行为意向和行为习惯得分均明显高于无手环组。从手环佩戴的时间来看，手环佩戴2个月组无论是锻炼行为意向还是行为习惯的评测得分与无手环组相比有了明显地提高，手环佩戴2-6个月组的得分同比手环佩戴2个月组还有进一步地提高，但是手环佩戴6个月以上组的得分相较于手环佩戴2-6个月组有了些许下降。表2的数据说明了智能运动手环的佩戴对锻炼态度有积极的促进作用，且手环佩戴的时间对促进积极的锻炼态度是从显著提高到缓慢提高再到停滞甚至略有下滑的趋势。手环佩戴6个月以上组积极的锻炼态度出现停滞甚至略有下滑的原因可能有以下两点：（1）是手环干预锻炼行为的作用到达了饱和点，（2）是手环的功能有待进一步地开发创新，以满足大众更多的健康需求。

把手环佩戴的各时间分组数据归类简化，可以看到更清晰明了的数据（见表2）。有智能运动手环组的锻炼态度得分显著高于无智能运动手环组，尤其是在行为习惯上表现得更为明显，且有智能运动手环组的锻炼态度表现的稳定性上都有一定的提高。

表2 2组人员锻炼行为意向与行为习惯得分比较

为了进一步检验智能运动手环对体育锻炼行为的促进，我们用皮尔逊相关分析法检验有无智能运动手环（设为组别）和其评测得分之间的相关性，分析结果见表3和表4。

表3 组别与行为意向相关性分析结果

注：在0.01级别（双尾），相关性显著。

由表4可知，组别与行为意向评测得分之间具有一定的相关性，皮尔逊相关系数r达到0.430（其中0≤│r│＜0.3，为低相关；0.3≤│r│＜0.8，为中相关；0.8≤│r│≤1，为高相关），也就是中度正相关，显著性P=0.000（P＜0.01），具有极其显著的统计学差异。实际意义为，佩戴智能运动手环对体育锻炼行为意向有一定（中等）的促进作用。

表4 组别与行为习惯相关性分析结果

注：在0.01级别（双尾），相关性显著。

由表5可知，组别与行为习惯评测得分之间具有一定的相关性，皮尔逊相关系数r达到0.420，也就是中度正相关，显著性P=0.000（P＜0.01），具有极其显著的统计学差异。实际意义为，佩戴智能运动手环对体育锻炼行为习惯有一定（中等）的促进作用。

3 结论与建议

3.1 结 论

（1）目前国产智能运动手环行业高歌猛进，其简单、便携、时尚、实惠等独特优势得到了消费者的一片青睐。

（2）调查表明，智能运动手环用户常用的功能为心率测量、计步和睡眠监测；希望增加的功能为体脂测量、血压测量、GPS定位、体温测量；绝大多数用户认为智能运动手环能够提供可视化的身体活动各项数据，可以更清楚了解自己的身体。

（3）通过逻辑推理方法，并根据国外最新的认知行为心理学的研究进展，建构了以体育行为暗示、体育惯常行为、体育行为奖赏和体育心理渴求形成原因为四要素的体育锻炼行为模型图。

（4）智能运动手环对体育锻炼行为有明显的促进作用，尤其是在手环佩戴2-6个月期间，其促进锻炼行为的作用达到了顶峰，佩戴更长时间时会出现一定的下滑，但仍然有稳定的促进作用。

3.2 建 议

智能运动手环在促进体育锻炼行为的持久性上表现得不尽人意，究其原因，是其功能简单，不足以满足人们长久的健身需求，这也是目前智能运动手环面临的最大问题。建议：提高运动手环测量精度的同时开发更多扩展功能，并发挥产品数据化的特点，开发更多实用的可量化的智能功能，可以更多地运用到实际生活中，如体力活动调查、课堂教学等。

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A Study on the Influence of Intelligent Sports Bracelet on Sports Behavior and Habits

ZHAO Ruyi, BAO Wangyu

College of physical education, Shanghai Normal University, Shanghai, 201418, China.

In order to explore the influence of intelligent sports bracelet on physical exercise behavior, this paper adopts literature method, questionnaire survey method, mathematical statistics method and other research methods to demonstrate the intervention of intelligent sports bracelet on physical exercise behavior from theory and demonstration. The study found that smart sports bracelets have a significant effect on physical exercise behavior, especially during the bracelet wear 2-6 months, its role to promote exercise behavior reached a peak, wear longer will appear a certain decline, but still have a stable promotion. Recommendations: improve the accuracy of motion bracelet measurement while developing more extended functions.

Sports bracelet; Wearable device; Physical exercise; Behavior intervention

G804.8

A

1007―6891（2021）03―0062―05

10.13932/j.cnki.sctykx.2021.03.12

2019-12-02

2020-02-03