西南某省乡村中学生体质成绩一致性及相关性分析

39
西南某省乡村中学生体质成绩一致性及相关性分析
邓永鑫
吴俊芳
（贵州大学体育学院，贵州贵阳
550025）
Consistency and Correlation of Physical Performance of Rural Junior High School Students in Southwest China
DENG Yongxin,etal.
(Institute of Physical Education of Guizhou University,Guiyang 550025,Guizhou,China)
摘要：关注乡村青少年体质健康状况对教育公平和乡村振兴具有重要现实意义。

以西南某省72所乡村学校4894名中学生2022年体质健康抽测复核数据和自测上报数据为研究对象，采用Python 可视化、组内相关系数和皮尔逊相关系数等方法对西南某省乡村中学生体质现状进行研究。

结果显示：（1）西南某省乡村中学生体质健康评定等级优良率和合格率与全国中学生体质健康水平相差甚远；（2）72所乡村中学抽测复核成绩与自测上报成绩一致性检验中有5所学校合格，33所学校基本合格，33所学校不合格；（3）测试总分与男生1000m 跑项目和女生800m 跑项目为强相关；（4）身高项目与体重项目和肺活量项目为强相关；（5）乡村中学男生女生体质健康测试项目中50m 跑与立定跳远均为强相关。

建议：在体质健康监测方法上参照组内相关系数对系数值较低学校重点监测；在促进策略的选择上参照体质健康测试各变量的相关关系进而实现干预效率的最优化，最终提升西南某省中学学生体质水平。

关键词：体质；乡村中学；组内相关系数；皮尔逊相关系数基金项目：西南某省教育规划课题“西南某省大学生体质测试和数据上报的监测现状与评价体系研究”（2021B172）和贵州大学文科研究一般项目“大学生体质健康促进路径研究——以贵州大学为例”（GDYB2021004）。

第一作者简介：邓永鑫（1998—），在读硕士研究生，研究方向：体育教育训练学。

通讯作者简介：吴俊芳（1977—），副教授，研究方向：体育教育训练学和体育经济管理等。

青少年是国家的未来、民族繁荣复兴的希望，是社会主义社会的建设者和接班人，也是一个国家强盛的主要后备力量，但当前学生体质状况不容乐观，学生体质呈现下降趋势，第八次全国学生体质健康调查结果显示，近5年，全国大学生超重、肥胖率达24.7%。

为实现健康中国及体育强国的目标，国家出台了一系列促进政策，如《中长期青年发展规划(2016—2025)》提出体质达标率不低于90%；《健康中国2030规划纲要》明确提出，到2030年国家学生体质健康标准达标优秀率25%以上，到2035年城乡居民达到《国民体质测定标准》合格以上的人数超过92%。

以上政策文件体现党和国家对学生体质的高度重视，但近年来，学生体质下滑的趋势仍然没有得到有效遏制。

西南某省山地、丘陵面积大约占据本省总面积的97%，仅有3%的面积是平地，自然条件恶劣，该省学生体质受到党和国家的高度重视。

本研究通过对西南某省72所乡村学校2021年自测上报学生体质健康网数据和体质健康抽测复核数据进行一致性检验，以及对西南某省体质健康抽测复核成绩进行各指标的相关性分析，为西南某省中学生体质健康监测及体质健康促进提供理论依据。

1研究对象与方法1.1研究对象
通过“国家学生体质健康标准数据系统”，随机选取9个市州、18个区县72所乡村初级中学学生共计4896人作为研究对象，测试数据全部有效人数为4894人，有效率为99.95%。

其中每所学校68名男生，34名女生。

测试指标与方法按《国家学生体质健康标准(2014年修订版)》（以下简称《标准》）要求执行。

1.2研究方法
1.2.1组内相关系数
组内相关系数(ICC)由Bartko 在1966年提出，用于测量和评价数据的信度，可用于评价同一测定方法不同定量测量结果的一致性。

当组内相关系数ICC＜0.40为不合格；组内相关系数0.40≤ICC＜0.75为基本合格；组内相关系数ICC≥0.75为合格。

组内相关系数按公式（1）计算。

n
M M k M K M M M C ）
（误差处理误差区组
误差区组-+
++-=
)1(（1）
式中：C 表示组内相关系数；M 区组表示随机区组间的方差；M 误差表示误差的方差；M 处理表示为处理组方差；k 为组数；n 为样本量。

1.2.2皮尔逊相关系数
Pearson 相关系数是研究变量之间线性相关程度，并由-1到+1进行度量，是反映两个变量之间变化趋势的方向以及程度，0表示两个变量不相关，正值表示正相关，负值表示负相关，绝对值越大表示相关性越强。

相关系数按式（2）计算。

∑
∑
∑
===----=
n
i i n
i i n
i i
i Y Y X X Y Y X X r 1
2
1
21
)()()
(（2）式中：X 和Y 为n 个数据的平均值。

一般情况下，|r |
≥0.8时，可视为非常强相关；0.5≤|r |＜0.8时，可视为强相关；0.3≤|r |＜0.5时，可视为中等相关；|r |＜0.3时，说明两个变量之间线性相关性极弱，可视为非线性相关。

2结果与分析
2.1西南某省乡村中学生体质健康指标评定等级分析
西南某省乡村中学生体质健康评定等级如表1所示，总体优良率为19.13%，合格率为88.31%，优秀率为1.27%，良好率17.86%，及格率为69.18%，不及格率为11.69。

优秀率是男生高于女生，两者相差1.47%，良好率和及格率女生均高于男生，分别高出1.60%和4.31%，不及格率女生优于男生。

表1乡村中学生体质健康评定等级状况n (%）
类别优秀良好
及格
不及格
总体62（1.27%）874（17.86%）3386（69.18%）572（11.69%）男生49（2.00%）417（17.06%）1639（67.03%）340（13.91%）女生
13（0.53%）
457（18.66%）1747（71.34%）232（9.47%）
2.1.1身体形态
BMI 指数用于反映学生的胖瘦及健康程度，进而能反映学生的身体形态。

西南某省乡村中学正常体重人数有4047人，占82.64%，其中女生超重和肥胖人数均多于男生，而男生低体重人数少于女生（见表2）。

表2乡村中学生身体形态评定等级状况n(%）
类别低体重正常超重肥胖
总体152（3.11%）4047（82.64%）452（9.23%）246（5.02%）
男生128（5.23%）2063（84.31%）147（6.01%）109（4.45%）
女生24（0.98%）1984（80.98%）305（12.45%）137（5.59%）2.1.2身体机能
肺活量能反映出人体呼吸机能，表3为乡村中学生身体
机能评定等级状况。

从表3可知，西南某省乡村中学生肺活
量优良率为27.49%，其中男生肺活量良好率和及格率均高
于女生，优秀率女生高于男生4.24%，不及格人数女生少于
男生。

表3乡村中学生身体机能评定等级状况n(%）
类别优秀良好及格不及格
总体524（10.70%）822（16.79%）3180（64.93%）371（7.58%）
男生210（8.58%）419（17.12%）1593（65.11%）225（9.19%）
女生314（12.82%）403（16.45%）1587（64.77%）146（5.96%）2.1.3身体素质
表4为乡村中学生身体素质评定等级状况。

由表4可知，不及格率最高项目为男生引体向上（77.56%），其次是反映
学生下肢力量的立定跳远和腰腹力量的仰卧起坐，但通过对
男生和女生测试项目分别进行比较得出，男生引体向上优秀
率（2.98%）高于女生仰卧起坐优秀率（0.24%），高出2.74%，男生1000m跑不及格率（16.44%）高于女生800米跑不及
格率（9.60%）。

表4乡村中学生身体素质评定等级状况n(%）
类别优秀良好及格不及格
坐位体前屈707（14.44%）918（18.75%）2960（60.44%）312（6.37%）50m跑307（6.27%）396（8.09%）3902（79.70%）291（5.94%）立定跳远148（3.02%）440（8.99%）2714（55.42%）1595（32.57%）仰卧起坐6（0.24%）38（1.55%）1823（74.41%）583（23.80%）引体向上73（2.98%）50（2.04%）426（17.42%）1898（77.56%）800m跑583（23.81%）622（25.40%）1009（41.19%）235（9.60%）1000m跑370（15.13%）439（17.96%）1234（50.47%）402（16.44%）2.2西南某省乡村中学体质测试成绩的一致性检验
按照组内相关系数（ICC）公式计算西南某省乡村中学
体质健康抽测复核成绩与自测上报国家学生体质健康网成
绩，计算西南某省9个市州每个市州8所学校共计72所学
校的组内相关系数。

计算结果如表5所示。

ICC表示，根据ICC≥0.75为合格,0.40≤ICC＜0.75为基本
40
合格,ICC＜0.40为不合格可知，抽测复核成绩与自测上报成绩一致性检验为合格的仅有5所学校；一致性检验为基本合格的有33所学校；一致性检验为不合格的有33所学校，有一所学校因2021年上传数据不完整未达到检验标准。

其中市州一基本合格学校3所；市州二基本合格学校5所；市州三基本合格学校5所；市州四基本合格学校5所；市州五基本合格学校0所；市州六基本合格学校1所；市州七基本合格学校6所；市州八基本合格学校6所；市州九基本合格学校2所，从组内相关系数值来看ICC≥0.75的学校有5所，由此说明5个学校一致性良好。

而针对组内相关系数较低的学校，需通过进一步的分析，确认抽测复核成绩与自测上报成绩间的一致性。

而针对组内相关系数值较低的学校，通过进一步的分析和结合实际抽查复核工作遇到的问题总结出以下几点影响因素：第一，抽查复核数据与自测数据上报的数据值相差较大；第二，自测上报过程中学生真实成绩与上报成绩未精准匹配；第三，缺乏测试场地，上报数据的真实性备受质疑；第四，为高效完成测试任务和上传数据对数据进行优化。

2.3西南某省乡村中学体质测试成绩的相关性分析
基于皮尔逊相关系数法的原理借助Python可视化模块，将西南某省体质健康抽测复核成绩以图形的形式直观地展现出来。

相关系数值用r表示，|r|≥0.8为非常强相关；
0.5≤|r|＜0.8为强相关；0.3≤|r|＜0.5为中等相关；|r|＜0.3时为弱相关或不相关。

其中50m跑和中长跑均是低优指标，依据本研究使用的4894名乡村初中学生的体质健康测试数据进行Python相关性分析绘制成图1。

由图1可知，测试总分与中长跑、50m跑、立定跳远、男生引体向上项目和女生1min仰卧起坐项目的相关系数绝对值均在0.5～0.8之间为强相关；身高与体重和肺活量项目相关系数值在0.5～0.8之间为强相关；50m跑与立定跳远项目的相关系数绝对值等于0.77为强相关。

因而乡村中学生中长跑、50m跑、立定跳远、男生引体向上项目和女生1min 仰卧起坐项目测试成绩越好其体质测试总分相对较高；身高项目测试成绩越高其体重和肺活量项目测试值相对较大，50 m跑项目测试成绩越优其立定跳远项目测试成绩相对较高。

图1基于Python下乡村中学生体测数据各变量的相关系数图
2.3.1西南某省乡村中学不同性别学生体质测试成绩的相关性分析
研究使用的2447名乡村初中男生的体质健康测试数据进行Python相关性分析绘制成图2。

图2基于Python下乡村中学男生体测数据各变量的相关系数图
由图2可知，测试总分与男生1000m跑、男生引体向上、立定跳远和50m跑项目相关系数绝对值均在0.5～0.8之间为强相关；身高与肺活量和体重项目相关系数绝对值均在0.5～0.8之间为强相关；50m跑与1000m跑和立定跳远项目相关系数绝对值均在0.5～0.8之间为强相关。

因而男生1000m跑、引体向上、立定跳远和50m跑项目测试成绩越优则体质测试总分相对较好；身高项目测试成绩越高则肺活量和体重项目测试成绩相对较高；50m跑项目测试成绩越优则1000m跑和立定跳远项目测试成绩相对较好。

研究使用的2447名乡村初中女生的体质健康测试数据
41
进行Python相关性分析绘制成图3。

由图3可知，测试总分与女生800m跑、1min仰卧起坐、立定跳远和50m跑项目测试成绩相关系数绝对值均在0.5～0.8之间为强相关；身高与体重项目测试成绩相关系数值等于0.5为强相关；50m跑与立定跳远项目测试成绩相关系数绝对值等于0.55为强相关。

因而女生800m跑、1min仰卧起坐、立定跳远和50m跑项目测试成绩越优则测试总分相对较好；身高项目测试成绩越好则体重项目测试成绩相对较高；50m 跑项目测试成绩越优则立定跳远测试成绩相对较好。

图3基于Python下乡村中学女生体测数据各变量的相关系数图
3结论
3.1西南某省乡村中学生体质健康测试评定等级优良率和合格率均低于全国中学生体质健康水平，与《健康中国2030建设规划纲要》和《中长期青年发展规划(2016—2025)》政策文件提出的学生体质健康要求相差甚远。

3.272所乡村中学抽测复核成绩与自测上报成绩一致性检验为合格的仅有5所学校；基本合格的学校有33所；不合格的学校有33所，其中，ICC≥0.75的学校有5所，由此得出5所学校一致性良好且认真贯彻落实体质健康的相关政策。

3.3该省乡村中学生测试总分与中长跑、50m跑、立定跳远、男生引体向上项目和女生1min仰卧起坐项目为强相关；身高与体重和肺活量项目为强相关；50m跑与立定跳远项目为强相关。

其中乡村中学男生和女生体质健康测试项目中50m跑项目与立定跳远项目均为强相关，从而为乡村中学体质健康促进提供最优策略。

参考文献
[1]杨旭,张欣,席薇.天津市2010年大学生体质健康现状[J].中国学校卫生,2013,34(2):213-216.
[2]国家体育总局.2014年全国学生体质健康调研结果[J].中国学校卫生,2015,36(12):4.
[3]汪志胜，刘承宜，魏源.全国学生体质与健康的拓扑再分析[J].体育学刊,2018,25(4):73-78.
[4]央视新闻.全国学生体质健康调查：约三成大学生体质健康不及格[EB/OL].新华报业网./ index/202104/t20210424_7060954.shtml.
[5]万炳军,曾肖肖,史岩,等．“健康中国”视域下青少年体育使命及其研究维度的诠释[J].体育科学,2017,37(10): 3-12．
[6]中华人民共和国中央人民政府．中共中央国务院印发《中长期青年发展规划(2016－2025年)》［EB/OL］．［2017-04-14］．http://politics．people．com．cn/n1/2017/0414/c100 1－29209632.html．
[7]中华人民共和国中央人民政府.中共中央国务院印发《“健康中国2030”规划纲要》［EB/OL］．［2016-10-25］. http://www．gov．cn/xinwen/2016－10/25/content_ 5124174.html．[8]中华人民共和国中央人民政府．中共中央国务院办公厅关于印发《体育强国建设纲要》的通知
［EB/OL］．［2019-09-02］．http://www．gov．cn/zhengce/con tent/2019－09/02/content_5426485.html．
[9]BAＲTKO J J．The intraclass correlation coefficient as ameasure of reliability[J].PsychologＲep,1966，19(1):3．
[10]余红梅,罗艳虹,萨建,等．组内相关系数及其软件实现[J].中国卫生统计,2011,28(5):497-500．
[11]潘晓平，倪宗瓒．组内相关系数在信度评价中的应用［J］.四川大学学报(医学版),1999,30(1):62-63．
[12]杨帆,冯翔,阮羚,等.基于皮尔逊相关系数法的水树枝与超低频介损的相关性研究[J].高压电器,2014,50(6)：
21-25.
[13]YANG F，FENG X，RUAN L，et al.Correlationstudy of water tree and VLF tanσbased on pearsoncorrelation coefficient[J].High Voltage
Apparatus,2014,50(6):21-25.
[14]车远宏，贾雍，汤卓,等.皮尔逊相关系数在风电功率组合预测中的应用[J].广西电力,2016,39(3):50-53.
[15]CHE Y H，JIA Y，TANG Z，et al.
Applica-tion of pearson correlation coefficient in wind power combination prediction[J].Guangxi Electric Power，2016,39(3):50-53.
[16]彭海.皮尔逊相关系数应用于医学信号相关度测量[J].电子世界,2017(7):163.
[17]PENG H.Pearson correlation coefficient used in medicalsignal correlation measurement[J].Electronics World,2017(7):163.
[18]徐维超.相关系数研究综述[J].广东工业大学学报，2012,29(3):12-17.
[19]XU W C.A review on correlation coefficient [J].Journal of Guangdong University of Technology, 2012,29(3):12-17.
[20]邹建章,李阳林,胡京,等.江西电网线路雷击跳闸与落雷密度相关性分析及应用[C].江西省电机工程学会年会，2016:5.
42。