張明鑫　王學(xué)忠　張明慧

(寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，寧夏　銀川　750021)

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中國(guó)青年人口血壓健康狀況的分布規(guī)律

張明鑫王學(xué)忠1張明慧1

(寧夏大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院，寧夏銀川750021)

〔摘要〕目的研究中國(guó)正常人血壓正常值與地理因素的關(guān)系，揭示出中國(guó)正常人血壓正常值的地域分布規(guī)律。方法使用ArcGIS10.0軟件的空間數(shù)據(jù)分析模塊的插值模塊、選擇克里格方法來(lái)生成我國(guó)區(qū)域地理因素的插值圖。采用質(zhì)底法，根據(jù)各個(gè)省區(qū)的預(yù)測(cè)值分布值在區(qū)域范圍內(nèi)普染顏色，采用質(zhì)底法以顯示布滿整個(gè)制圖區(qū)域的全國(guó)范圍內(nèi)人口血壓正常值分布的狀況和差別。結(jié)果精確地繪制出不同性別不同年齡段收縮壓及舒張壓正常值的地理分布專題圖。結(jié)論通過(guò)所生成的專題圖，能夠清楚的顯示各個(gè)省區(qū)人體血壓正常值的整體分布情況及各個(gè)省區(qū)之間血壓正常值的差異。

〔關(guān)鍵詞〕區(qū)域地理因素；血壓健康；地理環(huán)境；預(yù)測(cè)模型

隨著全球氣候和生態(tài)環(huán)境的逐漸變化，越來(lái)越多的人開(kāi)始關(guān)注人體相關(guān)指標(biāo)和區(qū)域地理環(huán)境的關(guān)系，關(guān)于地理、環(huán)境、氣候因素與人體血壓間的關(guān)系近年來(lái)也有一些報(bào)道〔1~13〕。本文運(yùn)用主成分分析的方法研究了中國(guó)各地近幾年測(cè)定的19~25歲青年人口收縮壓(SBP)與區(qū)域地理因素的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)有非常明顯的地域分布規(guī)律。

1資料與方法

通過(guò)兩年多以來(lái)檢索中國(guó)期刊網(wǎng)全文數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫(kù)、中文科技期刊篇名數(shù)據(jù)庫(kù)、中文科技期刊數(shù)據(jù)庫(kù)、中國(guó)生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)和中國(guó)學(xué)術(shù)會(huì)議論文數(shù)據(jù)庫(kù)等。在北京、上海、西藏、重慶、西安、青海等地的圖書(shū)館檢索和購(gòu)買了有關(guān)資料。收集了我國(guó)各個(gè)省區(qū)相關(guān)醫(yī)院測(cè)定的21 812例不同年齡段、不同性別人口的SBP值；年齡19~25歲；這些單位分布在中國(guó)30個(gè)省、直轄市和自治區(qū)，所收集的資料缺乏西藏自治區(qū)、臺(tái)灣省香港、澳門特別行政區(qū)的資料〔1〕。本文將19~25歲年齡段確定為青年段。每個(gè)年齡段分男性人口和女性人口SBP。

2方法與結(jié)果

用同樣的方法得到青年女性SBP正常值與各個(gè)地理指標(biāo)之間的單相關(guān)系數(shù)r及P分別為：r1=0.112 (P1=0.114)，r2=-0.182 (P2=0.264)，r3=0.352 (P3=0.005)，r4=0.122(P4=0.113)，r5=0.141(P5=0.351)，r6=0.133(P6=0.608)，r7=-0.083 (P7=0.198)。

2.2SBP實(shí)測(cè)值與地理因素的主成分分析先把所有指標(biāo)做主成分分析，即提取主成分，然后利用主成分進(jìn)行回歸分析。另外用SPSS分析因子分析的結(jié)果，轉(zhuǎn)化后進(jìn)行主成分回歸。在進(jìn)行主成分分析之前，先了解變量之間的相關(guān)性來(lái)判斷進(jìn)行主成分分析是否合適，在SPSS17.0軟件中測(cè)得KMO抽樣適度測(cè)定值為0.819，KMO值大于0.8，BartLett球形檢驗(yàn)為零。因而對(duì)七項(xiàng)地理因素進(jìn)行主成分分析是可行的。

2.2.1主成分的統(tǒng)計(jì)信息計(jì)算主成分分析總變量解釋見(jiàn)表1，給出了特征根，并且由大到小的次序排列，各主成分的貢獻(xiàn)率及累積貢獻(xiàn)率：前3個(gè)特征根分別為2.703、2.150和1.457，都大于1，但是前3個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá)90.140%，解釋了總變異的90.140%。

表1　主成分分析總變量解釋

2.2.2因子得分矩陣分析見(jiàn)表2。通過(guò)因子得分矩陣，從因子得分矩陣當(dāng)中提取出主成分分析所選取的前3個(gè)主成分因子的相關(guān)系數(shù)，從而得出前3個(gè)主成分因子表達(dá)式，其表達(dá)式如下：

z1=-0.145stdx1-0.281stdx2+0.195stdx3+0.298stdx4+

0.349stdx5-0.146stdx6-0.016stdx7；

z2=-0.215stdx1-0.192stdx2+0.367stdx3-0.267stdx4-

0.049stdx5+0.416stdx6-0.021stdx7；

z3=-0.463stdx1+0.232stdx2-0.071stdx3+0.015stdx4+

(式1)

這里stdxi(i=1,2,3,4,5,6,7)表示標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)變量。

表2　因子得分系數(shù)矩陣

2.2.3原始變量的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)確定通過(guò)分析所要參與計(jì)算的7項(xiàng)原始地理因素變量的均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差，得出原始指標(biāo)變量對(duì)應(yīng)的計(jì)算公式，如式2所示，分解后如式3所示。

由表3可得原始變量的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)變量為：

(式2)

將公式式2分解后得：

stdx1=0.003 002 462X1-0.453 535 304

stdx2=0.000 462 508X2-4.725 334 382

stdx3=0.061 308 32X3-3.453 525 302

stdx4=0.014 039 028X4-7.198 585 144

(式3)

stdx5=0.000 957 447X5-2.213 977 742

stdx6=0.041 153 957X6-3.588 157 118

stdx7=0.435 729 847X7-3.695 652 174

表3　原始變量的均數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)差

經(jīng)過(guò)以上分析計(jì)算，將七項(xiàng)地理因素X1(m)、X2(h)、X3(℃)、X4(%)、X5(mm)、X6(℃)、X7(m/s) 進(jìn)行主成分分析，提取出前三個(gè)指標(biāo)，如式1所示，來(lái)代替原來(lái)的7項(xiàng)地理因素指標(biāo)，分別與12項(xiàng)血壓指標(biāo)做主成分回歸分析，得出主成分回歸方程。

2.3SBP實(shí)測(cè)值與地理因素的主成分回歸分析

2.3.1青年男性SBP實(shí)測(cè)值主成分回歸分析以3個(gè)主成分變量z1、z2、z3作為自變量，青年男性SBP正常值Y作為因變量，運(yùn)用SPSS17.0中的向后消元法對(duì)其做多元回歸分析，得到方程為：

(式4)

其中擬合優(yōu)度R2=0.519，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量的觀察值為29.242，顯著性概率P=0.000。

將式1代入上述方程中，得到應(yīng)變量Y與標(biāo)準(zhǔn)自變量stdx1～stdx7的線性回歸方程：

Y=113.599-0.819 083stdx1-0.242 314stdx2+

0.590 065stdx3-0.193 991stdx40.177 488stdx5+

(式5)

將標(biāo)準(zhǔn)變量還原為自變量，把式3代入式4中，得出青年男性SBP正常值與地理因素之間的線性回歸方程為：

Y=110.313 632 9-0.002 459 266X1-

0.000 112 072X2+0.036 175 894X3-

0.002 723 445X4+0.000 169 935X5+

(式6)

其中擬合優(yōu)度R2=0.519，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量的觀察值為29.242，顯著性概率P=0.000。

2.3.2青年女性SBP實(shí)測(cè)值的主成分回歸分析以3個(gè)主成分變量z1、z2、z3作為自變量，青年女性SBP正常值Y作為因變量，運(yùn)用SPSS17.0中的向后消元法對(duì)其做多元回歸分析，得到的方程為：

(式7)

其中擬合優(yōu)度R2=0.613，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量的觀察值為32.349，顯著性概率P=0.000。

將式1代入上述方程，得到應(yīng)變量Y與標(biāo)準(zhǔn)自變量stdx1～stdx7的線性回歸方程：

Y=104.223-0.272 087stdx1+0.009 108stdx2+

0.118 885stdx3-0.085 281stdx4+

(式8)

將標(biāo)準(zhǔn)變量還原為自變量，把式3代入式4中，得出青年女性SBP正常值與地理因素之間的線性回歸方程為：

Y=103.053 148 2-0.000 816 931X1+

4.212 52E-06X2+0.007 288 64X3-

0.001 197 262X4+9.388 73E-06X5+

(式9)

其中擬合優(yōu)度R2=0.613，F(xiàn)統(tǒng)計(jì)量的觀察值為32.349，顯著性概率P=0.000。

2.4主成分回歸分析最優(yōu)預(yù)測(cè)模型通過(guò)主成分回歸分析方法得出回歸模型的對(duì)比分析，根據(jù)預(yù)測(cè)值的趨勢(shì)選擇最逼近真實(shí)值的血壓正常值的預(yù)測(cè)模型。最后將各年齡段不同性別正常人SBP正常值最優(yōu)預(yù)測(cè)模型，如下所示：

2.4.119~22歲男性青年SBP正常值最優(yōu)預(yù)測(cè)模型

Y=110.313 632 9-0.002 459 266X1-

0.000 112 072X2+0.036 175 894X3-

0.002 723 445X4+0.000 169 935X5+

0.020 443 022X6+0.234 057 952X7；

(R2=0.519，F(xiàn)=29.242，P=0.000)。

2.4.219~22歲女性青年SBP正常值最優(yōu)預(yù)測(cè)模型

Y=103.053 148 2-0.000 816 931X1+

4.212 52E-06X2+0.007 288 64X3-

0.001 197 262X4+9.38873E-06X5+

0.005 945 883X6+0.107 695 425X7；

(R2=0.613，F(xiàn)=32.349，P=0.000)。

2.5基于ArcGIS的全國(guó)尺度人體血壓正常值制圖表達(dá)

為了能更清楚地表示出SBP正常值的地理空間分布狀況，本論文選取中國(guó)全國(guó)范圍內(nèi)34個(gè)省會(huì)城市和333個(gè)地級(jí)城市作為基礎(chǔ)觀測(cè)點(diǎn)，借助ArcGIS軟件中的ArcMap模塊在矢量化好的地圖上準(zhǔn)確定位這些點(diǎn)，將各個(gè)省、自治區(qū)及直轄市內(nèi)所轄的省級(jí)城市和地級(jí)城市的預(yù)測(cè)值進(jìn)行平均，并用質(zhì)底，根據(jù)各個(gè)省區(qū)的預(yù)測(cè)值分布值在區(qū)域范圍內(nèi)普染顏色，采用質(zhì)底法以顯示布滿整個(gè)制圖區(qū)域的全國(guó)范圍內(nèi)人口血壓正常值分布的狀況和差別。精確地?cái)M合并繪制出不同性別不同年齡段收縮壓及舒張壓正常值的地理分布趨勢(shì)圖。見(jiàn)圖1。

男性　　　　　　　　　　　女性圖1　我國(guó)男性和女性青年SBP正常值分布專題圖(單位：mmHg)

在繪有各個(gè)省區(qū)行政區(qū)邊界的地圖上，按照血壓正常值不同的預(yù)測(cè)值，著上深淺不同的顏色，以鮮明的表示各個(gè)省區(qū)預(yù)測(cè)值的差異。根據(jù)全國(guó)范圍內(nèi)人體血壓正常值各個(gè)指標(biāo)的整體分布情況，將各個(gè)省區(qū)人體收縮壓正常值分為6個(gè)等級(jí)，分別用不同的顏色表示；同時(shí)在圖上附加各省區(qū)名稱注記。通過(guò)所生成的專題圖，能夠清楚的查的各個(gè)省區(qū)人體血壓正常值的整體分布情況及各個(gè)省區(qū)之間血壓正常值的差異。

我國(guó)西藏地區(qū)和廣東省男性青年SBP正常值分布最低，分布范圍為106.4~107.1 mmHg；我國(guó)內(nèi)蒙古地區(qū)最高，分布范圍為117.8~120.8 mmHg；河南、山東、吉林、湖南和浙江省分布次高，分布范圍為115.8~117.7 mmHg。

我國(guó)西藏地區(qū)女性青年SBP正常值分布最低，分布數(shù)值為98.3 mmHg；青海、四川、陜西、重慶和貴州省分布次低；我國(guó)內(nèi)蒙古地區(qū)、黑龍江省、天津市和浙江省分布最高，分布范圍為106.0~106.5 mmHg。其他省區(qū)女性青年SBP正常值的分布范圍也可以從圖上讀出。

3討論

本文通過(guò)對(duì)人體血壓指標(biāo)與區(qū)域地理因素的相關(guān)分析，判斷人體血壓指標(biāo)和區(qū)域地理因素的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)來(lái)精確地反映各個(gè)地理因素與血壓正常正常值之間的強(qiáng)弱程度。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，我國(guó)19~25歲人口血壓正常值和區(qū)域地理因素之間的相關(guān)性非常顯著。我國(guó)人口血壓正常值在全國(guó)區(qū)域分布差異性非常明顯。我國(guó)人體血壓正常值在全國(guó)區(qū)域分布呈現(xiàn)明顯的區(qū)域差異性。

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〔2014-09-18修回〕

(編輯安冉冉/曹夢(mèng)園)

〔中圖分類號(hào)〕R181.3

〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A

〔文章編號(hào)〕1005-9202(2016)07-1687-04；

doi：10.3969/j.issn.1005-9202.2016.07.070

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(41461098)；寧夏區(qū)自然科學(xué)基金項(xiàng)目(NZ14020)

1寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院心內(nèi)科

第一作者：張明鑫(1980-)，男，博士，副教授，主要從事區(qū)域環(huán)境健康和空間地理數(shù)據(jù)挖掘研究。