我国初中生视力的影响因素研究——基于CEPS（2014—2015学年）追访数据的多项Logistic回归模型分析

朱厚伟，史曙生*，申翠梅，郑 哲，乔福存

近视已经成为当前世界范围内一项突出的新型健康问题。研究显示，预计2050年全球近视率将达到50%，重度近视率将达到10%（Dolgin，2015；Holden et al.，2016）。2018年，中国的近视患者已达到6亿人，我国青少年近视率居世界第一，其中小学生的近视率为36%，初中生为71.6%，高中生为81%，大学生约为90%（中国新闻网，2019）。儿童青少年近视问题已成为关乎国家和民族未来的重要问题之一（新华社，2018），教育部等八部门联合颁发了《综合防控儿童青少年近视实施方案》（简称《实施方案》）。有研究认为，遗传因素是导致青少年近视的主要因素，随着研究的不断深入，越来越多的学者支持环境因素对儿童青少年视力的影响大于遗传因素（Guggenheim et al.，2015；Koh et al.，2014；Leo et al.，2011；Lopes et al.，2009；Morgan et al.，2005，2015，2017；Sorsby，1956；Wu et al.，1999）。虽然有研究在环境因素方面做了很多有益的探索（Foulds et al.，2010；Jung et al.，2012；Mirshahi et al.，2014；Morgan et al.，2005，2017；Tideman et al.，2018），但仅探讨了单一变量或几个变量与青少年近视的关系，缺乏整体性和层次性。

基于此，本文尝试选取中国教育追踪调查（China Education Panel Survey，CEPS）（2014—2015学年）追访数据，采用多项Logistic回归分析（Nomreg Logistic Regression）探究影响我国初中生视力低下的环境因素及影响机制。

1 研究对象与方法

1.1 数据

CEPS以2013—2014学年为基线，以初中一年级（七年级）和初中三年级（九年级）2个同期群为调查起点，以人口平均受教育水平和流动人口比例为分层变量，从全国随机抽取了28个县级单位（县、区、市）作为调查点。调查的执行以学校为基础，在入选的县级单位随机抽取了112所学校、438个班级进行调查，被抽中班级的学生全体入样。CEPS（2014—2015学年）追访数据是对2013—2014学年为基线调查时的七年级学生（追访时为八年级学生）的跟踪调查数据。在排除未成功追访学生数据，并加入新增学生数据后，得到9 921个有效样本。因研究关注教育环境、视近工作、生活方式与城市化、体育锻炼、饮食习惯对初中生视力的影响，所以删除了先天近视的96个样本和存在核心变量为缺失值的3 353个样本，最终样本量为6 472，遗失率33.80%。

1.2 变量

因变量：视力状况。在CEPS中，直接调查了八年级学生的视力状况及是否为先天性近视。由于研究将先天近视的样本排除，取左右双眼视力最小值，按照《2019年全国学生体质与健康调研及国家学生体质健康标准抽查复核工作手册》近视程度分级标准：凡裸眼视力＜5.0者为视力低下（又称视力不良）；裸眼视力＜5.0，且非睫状肌麻痹下电脑验光等效球镜度数＜-0.50D，判定为近视。视力不良是我国青少年的常见病，其中80%（汪芳润，1996）或85%（季成叶，2010）以上的青少年视力不良属于近视。在大规模的视力调查中，鉴别视力不良是否属于近视较为困难，所以都用视力不良率代表近视率（叶卫兵，2015）。因此，由于CEPS调查的是采用对数视力表检测的裸眼视力，所以本研究将裸眼视力4.5及以下定义为重度视力低下（=1）；4.6～4.8为中度视力低下（=2）；4.9为轻度视力低下（=3）；5.0及以上为正常（=4）（表1）。

表1 初中生视力影响因素各变量基本特征描述Table 1 Description of Basic Features of Contributing Factors to Junior High School Students’Vision

自变量：包括性别、教育环境、视近时间、生活方式与城市化、体育锻炼状况、饮食习惯等方面。教育环境包括受教育水平、学习成绩、学校健康教育、家庭教育。视近时间包括读写时间和媒介使用时间。生活方式与城市化包括地理位置、行政规划、学校区位、家庭经济状况、电子产品的使用习惯、睡眠时间。体育锻炼状况包括体育锻炼时间、体育兴趣班、体育态度。饮食习惯包括非健康食品、高糖饮料。

1）教育水平。教育水平是影响视力的重要因素（Mirshahi et al.，2014）。在CEPS中依据第六次全国人口普查将入样的28个县区按受教育年限分为低于平均水平（10个）、高于平均水平1个标准差内（8个）、高于平均水平1个标准差以上（10个）共3类。

2）学习成绩。除教育水平外，学习成绩的增长与视力不良率的增长也存在较高的相关性。采用CEPS中“你目前的成绩在班级属于什么等级”测量学生的学习成绩。

3）学校健康教育。《实施方案》中明确指出学校应加强卫生与健康教育，提高学生主动保护视力的意识和能力。采用CEPS中“你上初中后有没有上过健康教育课”测量学生学校健康教育状况。

4）家庭教育。《实施方案》中明确指出家庭应从控制电子产品使用、减轻学业负担等方面促进青少年近视防控。因此，采用CEPS中“父母在以下事情（A作业成绩、B看电视、C玩电脑时间）中管你严不严”作为家庭教育的3个影响因素，同时采用CEPS中“你家里有电脑和网络吗”作为家庭教育的另一因素（D）。

5）视近时间。视近时间与近视存在一定的关联（Huang et al.，2015）。采用CEPS中“周一到周五，你通常每天的课外活动时间安排”作为读写时间-A（由于每天学生的课堂时间基本一致，所以仅将课后完成作业和阅读的时间作为读写时间）和媒介使用时间-A（玩手机、电脑、看电视时间）。采用CEPS中“周末，你通常每天的课外活动时间安排”作为读写时间-B（完成老师布置的作业时间；完成家长和补习班布置的作业时间）和媒介使用-B（玩手机、电脑、看电视时间）。

6）地理位置。有研究指出，地理位置不同，学生的视力不良检出率存在差异（宋逸等，2017）。CEPS中按入选县区所属地理位置分为东（17个）、中（5个）、西部（6个）3类。

7）行政规划。Zhou等（2015）的研究指出，城市的经济发展程度不同，青少年近视率存在较大差异。CEPS中按入选县区所属行政规划分为直辖市（6个）、省会城市市区（5个）、地级市市区（5个）、县/县级市（12个）。

8）学校区位。除地理位置之间的差异外，城乡差异也是青少年近视研究的关注点之一（Dandona et al.，2002；Garner et al.，1999；Morgan et al.，2005）。 采 用CEPS（学校领导问卷）中“学校所在的地区类型”调查学校区位状况。

9）家庭经济状况。良好的家庭经济状况可为青少年创造更好的学习环境。采用CEPS中“你觉得你家现在的经济条件如何”测量家庭经济状况。

10）电子产品的使用。《实施方案》中明确指出学生应养成良好的生活方式，自觉减少电子产品的使用。采用CEPS中“你平时喜欢做哪些事情（玩手机命名为电子产品的使用-A、玩电子游戏命名为电子产品的使用-B）”测量学生电子产品的使用状况。

11）睡眠时间。《实施方案》中明确指出家庭应保障孩子的睡眠，保障初中生的睡眠时间不低于9 h。采用CEPS中“你通常每天晚上睡多长时间”测量学生的睡眠状况。

12）体育锻炼时间。《实施方案》中明确规定增加儿童青少年户外体育锻炼时间，保证每天锻炼1 h，李良等（2019）指出，体育锻炼可能对近视防控具有一定的效果。在CEPS中，直接调查了中学生每周参加体育锻炼的天数以及每天锻炼的时间，通过借鉴相关研究计算方法（胡鹏辉等，2019），得出每周的体育锻炼时间。研究依据三分法（33.3%和66.6%为切割点）将体育锻炼时间分为3个分类变量：1=≤78 min，2=78～150 min，3=≥150 min。

13）体育兴趣班。体育兴趣班相当于额外增加了学生的体育活动时间。采用CEPS中有“最近一年来，你是否参加了体育兴趣班”测量学生体育兴趣班的参与状况。

14）体育态度。积极的体育态度可能与近视存在关联性（朱厚伟等，2017）。采用CEPS中“你有哪些兴趣爱好（是否勾选体育）”测量学生体育态度。

15）饮食习惯。饮食可能通过改变体内激素含量影响眼球玻璃体和巩膜的生长（Cordain et al.，2002）。采用CEPS中“你是否经常吃油炸、烧烤、膨化、西式快餐之类的食品”和“你是否经常喝含糖饮料（如奶茶）或者碳酸饮料（如可乐）”测量学生的饮食习惯。

1.3 研究方法

依据初中生近视状况分为重度视力低下、中度视力低下、轻度视力低下和视力正常4类，由于因变量为3个以上的分类变量，探讨多个自变量（X）和因变量（Y）之间的因果关系，宜采用多项Logistic回归模型。因此，以SPSS 23.0为工具，运用多项Logistic回归分析探讨引发初中生近视的危险因素及优势比。

构造的模型形式为：

Logistic回归模型的重要应用之一是估计优势比（或称比值比）（odds ratio，OR），即病例对照研究中，常用来说明暴露因素与疾病之间管理强度的指标，为某一因素F取某值X时患病概率与不患病概率的比值，与取参考值A时患病概率与不患病概率的比值的比，其值为0至＋∞。当OR值＞1时，提示X相对于A使疾病的危险度增高，是疾病的危险因素，为正相关；当OR＜1时，说明X相对于A使疾病的危险度降低，为负相关，对疾病有保护作用；当OR=1时，表示F与疾病无关。95%CI有助于检验OR值的判断意义。优势比的公式表示为：

式中Xi1、Xi2表示第i个自变量两个不同的取值；OR表示在控制其他自变量不变的前期下，当xi从xi1变到xi2时，反应变量j水平发生概率和参照水平发生概率之比变动的比率（冉云芳，2015）。

2 研究结果

多项Logistic回归模型的拟合度检验主要通过拟合信息、拟合度及伪R2对模型进行拟然比检验，模型中未引入自变量时，-2倍对数拟然值为17 203.913，引入自变量后减少至16 384.296，自由度为153，P＜0.01，模型整体显著。Pearson和偏差的拟合优度检验结果显著性均大于10%，Cox和Snell、Nagelkerke、McFadden的伪决定系数值分别为0.119、0.128、0.048，均低于0.2，均说明该模型拟合效果较好（克里斯蒂安·FG·申德拉，2015），模型的解释程度达到41.9%，最终模型的估计结果如表2所示。初中生视力影响因素的多项Logistic回归模型由3个模型组成：模型1为重度视力低下与视力正常比较；模型2为中度视力低下与视力正常比较；模型3为轻度视力低下与视力正常比较。

表2 初中生视力影响因素的多项Logistic回归模型Table 2 Nomreg Logistic Regression Models of Contributing Factors to Junior High School Students’Vision

续表2

续表2

初中生视力影响因素的多项Logistic回归模型显示，女生对应的重度视力低下、中度视力低下及轻度视力低下与视力正常的概率比分别是男生的1.754（1/OR男）、1.645、1.513倍（P＜0.01），即女生患视力低下的概率大于男生。

除家庭教育-C（电脑使用时间的监管）外，其他教育环境因素对视力存在显著影响，较高教育水平青少年患视力低下的概率高于中等和偏低水平。

学习成绩方面，学习成绩很好的学生患视力低下的概率更高，且患视力低下的概率随着学习成绩的提高而提高。学校健康教育方面，无健康教育课对应的初中生患重度视力低下的概率与视力正常的概率之比是有健康教育课的1.196倍（P＜0.01），即开展健康教育课能有效降低重度视力低下的发生概率。在家庭教育-A（作业、考试）方面，家庭对学生的作业、成绩“管，但不严”的重度视力低下患病率高于“管得很严”。家庭教育-B（看电视时间）方面，家庭对学生的作业、成绩“管，但不严”的重度视力低下患病率高于“管得很严”。家庭教育-D（有无电脑网络）方面，家里“有电脑网络”的初中生患近视的概率高于“无电脑网络”。

视近时间因素中仅读写时间-B对初中生视力存在显著性影响。8 h以上对应的初中生患重度、中度视力低下的概率与视力正常的概率比分别是没有作业的1.976、2.433倍（P＜0.01），周末8 h以上读写时间的视力低下患病率高于读写时间为0的初中生。其他读写时间及媒介使用时间等因素对初中生视力的影响均不具有统计学意义。

除家庭经济状况、电子产品使用-A、电子产品使用-B外，其他生活方式及城市化因素对初中生视力低下的影响显著。地理位置方面，与参照组相比，东部地区的重度视力低下的患病率与视力正常比分别是西部地区及中部地区的1.592、1.629倍（P＜0.01），即东部地区重度视力低下的患病率高于中部和西部地区。行政规划方面，县、县级市的初中生重度、中度视力低下的患病率低于其他地区。从学校区位来看，农村地区的学生视力低下患病率低于其他地区。从睡眠时间来看，睡眠时间较少或较多的初中生视力低下患病率均高于睡眠时间中等的初中生。

除体育兴趣班外，其他体育锻炼因素对初中生视力的影响显著。体育锻炼时间方面，体育锻炼时间≥150 min的初中生中度和轻度视力低下的患病率低于其他体育锻炼时间分组。体育态度方面，不喜欢体育锻炼的初中生视力低下患病率高于喜欢体育的初中生。饮食习惯对初中生视力的影响均不显著（P＞0.1）。

通过独立样本t检验分析初中生视力影响因素间的性别差异，得出男生的学习成绩、读写时间-A和读写时间-B均小于女生（t=-17.156、-6.848、-5.483，P＜0.01），且存在统计学意义；男生每周体育锻炼时间、体育兴趣班的参与率、体育态度均大于女生（t=9.893、8.423、19.076，P＜0.01），且存在统计学意义（表3）。

表3 初中生视力影响因素的性别差异Table 3 The Differences in Influence Factors of Junior High School Students''Vision by Gender

3 讨论

近年，中国青少年视力低下和近视（采用屈光检查技术确诊）患病率持续增长。2005—2014年，我国7～18岁儿童青少年的视力不良检出率升高了9.8%。研究表明，教育压力（Jung et al.，2012；Mirshahi et al.，2014）、视近工作（Foulds et al.，2010）、生活方式（Morgan et al.，2005）、户外活动（Morgan et al.，2017；Tideman et al.，2018）、饮食习惯（Wong et al.，1993）等环境因素可能与近视的高患病率存在关联。本研究证实了大部分环境因素直接影响初中生的近视患病率。

就教育环境而言，教育水平、学习成绩、学校健康教育及家庭教育对初中生视力低下患病率影响显著。首先，根据所属县区的平均受教育年限划分为偏低、中等、较高3个教育水平分析得出，相同年级条件下，较高教育水平的初中生重度视力低下的患病率高于其他水平，与Williams等（2015）研究一致；证实了较高教育水平重度视力低下的患病率与视力正常比是偏低教育水平的2.079倍。学习成绩与近视患病率的关系得到验证，研究结果表明，模型1、模型2、模型3的OR值随着学习成绩的降低而降低，学习成绩很好的学生患重度视力低下的概率与视力正常比是学习成绩较差学生的1.667倍，即随着学习成绩的提高，近视患病风险也在增高（Lee et al.，2013；Morgan et al.，2005）。不同于已有研究的是，初中期间开展健康教育工作能够降低17.2%的重度近视的患病率，起到保护学生视力的效果。家庭教育因素显示，增强电子产品的监管力度、减少电脑使用能够有效预防初中生视力低下。因此，学校和家庭应加强健康教育，降低学生电子产品的使用时间，避免不良用眼行为。

就视近时间而言，研究表明，相对于8 h以上读写时间-B，读写时间-B为0时重度视力低下的危险程度降低。虽然其他读写时间段与长时间读写时间比不存在显著性差异，但视近时间越短，OR值越小，可能是调查问卷仅提供时间选项却没有设定具体时间，从而导致分组难度大，组内样本离散程度过高。导致分组难度大，组内样本离散程度过高。描述结果显示，无视近时间组占2.5%，8 h以上视近时间仅9.5%。但研究仍在一定程度上支持长时间近距离学习与视力低下存在关联。虽然视近时间与近视之间存在一定的关联，但是这种关联只是一种相关性或者是否确实存在尚不得而知（Goldschmidt et al.，2014；Simensen et al.，1994）。Huang等（2015）指出，视近时间与近视概率存在相关性（OR=1.14；95%CI：1.08，1.20），青少年每周视近时间增加1 h，患近视的概率将增加2%。但也有研究不支持视近时间与近视存在关联。Saw等（2006）和Jones-Jordan等（2014）发现，近视活动（读写、看电视、使用电脑或视频游戏）并不是导致儿童近视的重要危险因素。Morgan等（2017）指出，视近时间可能是教育压力与近视之间的中介变量，学习成绩好的初中生需花费更多的时间进行读写，读写时间的增加导致了近视率上升。

根据初中生视力低下的影响因素多项Logistic回归模型得出，地理位置、行政规划、学校区位以及睡眠时间对初中生视力低下患病率的影响显著。其中地理位置、行政规划、学校区位属于城市化因素，研究显示，相对于东部地区，中部地区和西部地区的初中生重度视力低下的患病危险度偏低；相对于县、县级市，直辖市、省会城市及地级市市区的初中生视力低下的患病危险度偏高；相对于农村学校，市、县中心城区学校的初中生视力低下的患病危险度偏高。说明城市化进程是影响学生视力的因素之一，城市化程度越高视力低下患病风险越高，与Dandona等（2002）、Garner等（1999）、Morgan等（2005）研究一致。研究还指出，睡眠时间中等（8～10 h）的重度视力低下患病率与视力正常比小于睡眠时间偏低和偏高的青少年，即适度睡眠有助于近视防控。宋乃庆等（2014）认为，睡眠及体力活动与课业负担存在负相关，即学生课业负担越重、睡眠时间越短、体育活动时间越少，更容易近视。电子产品的使用对近视不存在显著性影响，可能是初中生的手机使用时间受到家庭和学校的监管导致的。

就体育锻炼而言，研究表明，体育锻炼时间及体育态度对初中生视力的影响显著。与体育锻炼时间较长（≥150 min）相比，体育锻炼时间中等（78～150 min）及偏低（≤78 min）使初中生中度、轻度视力低下的患病风险增高，即体育锻炼时间对初中生近视具有保护作用，时间越长，初中生视力低下患病率越低；喜欢体育相对于不喜欢体育使初中生的重度和中度视力低下患病危险度下降，即良好体育态度对视力具有保护作用。虽然本研究证实较长时间的体育锻炼能够有效地防护视力，但由于研究限制并未区分体育锻炼发生在室内还是室外，由此引申出了“体育锻炼”还是“户外活动”是视力防控有效手段的争论。一方面，有研究支持体育锻炼能够有效保护儿童青少年视力，并提出体育锻炼作为强身健体的重要手段，对保护中小学生视力健康起到其独特的作用，经常进行体育锻炼，可以缓解眼部疲劳、改善视力、提高对近视的防治能力（宋绍兴等，2002；王燕等，2017；许凤鸣等，2017）；另一方面，也有研究强调户外活动而非单纯体育锻炼的关系（French et al.，2013；Guo et al.，2013；Jones et al.，2007；Rose et al.，2008a，2008b），Rose 等（2008a，2008b）。在一项横断面研究中指出，儿童在户外度过的时间越长，近视患病率越低。Cohen等（2012）和McCarthy等（2007）提出了“光-多巴胺假说”，即太阳光照能够刺激视网膜分泌更多的多巴胺，多巴胺是一种眼轴轴长增长的抑制剂。

就饮食习惯而言，本研究不支持饮食习惯对视力有影响。Galvis（2016）认为，低收入和中等收入国家的近视患病率高于高收入国家，这可能与生活方式（包括饮食习惯的改变）有关，但也可能与低收入和中等收入国家的心血管疾病和代谢性疾病（如糖尿病）患病率的快速增长有关。

就性别因素而言，3个模型中均显示初中生的近视患病率存在性别差异，与宋逸等（2017）和叶卫兵（2013）研究结论相同。但各模型中女生的视力低下患病率均大于男生，尤其是在模型1中女生的重度视力低下检出率与视力正常比是男生的1.754倍，均高于其他模型，高度近视促使青光眼、白内障、视网膜脱离、近视性黄斑变性等病理性眼部变化的风险增加到30%，当眼轴长度大于30 mm时，对视力损害的概率将达到95%，这些疾病均会导致不可逆的视力丧失（Yamada et al.，2010）。通过独立样本t检验发现，女生的学习成绩、读写时间均显著大于男生，而每周锻炼总时间、体育兴趣班的参与率及体育态度均小于男生。在本研究及前人研究中证实，学习成绩越好患视力低下的概率越高，保证体育锻炼时间和促进体育态度的形成能够有效地保护初中生的视力。因此，在我国儿童青少年综合近视防控中应加大对女生的关注力度，促进女生体育态度的形成，保证女生的体育锻炼时间。

4 结论

证实了性别、教育环境、生活方式和城市化以及体育锻炼等环境因素对初中生重度视力低下、中度视力低下及轻度视力低下患病风险的影响。相对于男生，女生的视力低下患病风险远大于男生，尤其是高度视力低下；教育环境中，教育水平越高视力低下的患病风险越大，学习成绩越好视力低下的患病风险越大，良好的学校健康教育及家庭教育能够有效地保护视力；在生活方式及城市化中，城市化水平越高视力低下的患病风险越大，适度睡眠有助于保护视力；体育锻炼中，体育锻炼时间的增加和良好的体育态度能够有效地保护视力；视近时间对视力的影响较弱；饮食习惯对视力的影响不显著；女生的学习成绩、读写时间高于男生，而每周体育锻炼时间、体育态度低于男生。因此，增加体育锻炼尤其是户外体育锻炼时间，加强学校及家庭健康教育，保证睡眠时间和良好的生活习惯，增加针对女生的视力保护措施等内容应是未来我国儿童青少年近视综合防控的重点。