宋彥李青+王竹影

摘要：目的：運(yùn)用地理空間計(jì)量分析模型對中國各區(qū)域國民體質(zhì)監(jiān)測的空間依賴作用和自相關(guān)關(guān)系進(jìn)行研究。方法 選取2005年、2010年和2014年發(fā)布的31個省市（自治區(qū)）國民體質(zhì)綜合指數(shù)作為衡量指標(biāo)，采用全局Moran指數(shù)和局域G統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行空間自相關(guān)分析。結(jié)果表明：1）中國31個省市（自治區(qū)）的國民體質(zhì)綜合指數(shù)的全局Moran's I指數(shù)呈“U”態(tài)勢，各省市（自治區(qū)）國民體質(zhì)綜合指數(shù)受到周邊鄰接地域國民體質(zhì)綜合指數(shù)的影響先逐漸減少后持續(xù)增加。國民體質(zhì)綜合指數(shù)在全國范圍內(nèi)具有較好的空間結(jié)構(gòu)性，存在明顯的空間正相關(guān)。整體上具有國民體質(zhì)綜合指數(shù)高的地區(qū)相鄰接的趨勢。2）國民體質(zhì)綜合指數(shù)的局部自相關(guān)分析呈現(xiàn)出明顯的兩極分化現(xiàn)象，中東部地區(qū)表現(xiàn)為正向趨同的高聚集效應(yīng)趨勢，偏西部地區(qū)則呈現(xiàn)負(fù)向趨同的低聚集效應(yīng)趨勢。形成這一結(jié)論的原因可能與地區(qū)的社會環(huán)境、生態(tài)環(huán)境等因素的差異有關(guān)聯(lián)。啟示：從地理空間角度和時間序列的動態(tài)變化方向去研究國民體質(zhì)這一社會現(xiàn)象，為國內(nèi)體育科學(xué)研究提供了新的思路。想要進(jìn)一步揭示中國國民體質(zhì)綜合指數(shù)的空間分布特征形成的內(nèi)部動因與機(jī)理，還須結(jié)合經(jīng)濟(jì)、文化、社會、自然條件等多元化信息進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：空間自相關(guān)；特征；中國；國民體質(zhì)綜合指數(shù)

中圖分類號：G80-32；G804.49 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-2076（2016）04-0070-07

Abstract：Objective： To study the spatial dependence and autocorrelation of the national physique monitoring in various regions of China through geographical spatial econometric analysis model.Methods：The comprehensive index of national physique of 31 provinces （autonomous regions） issued in 2005， 2010 and 2014 were selected. Spatial autocorrelation was analyzed through global Morans index and local G statistics.Results：The global Morans index of the comprehensive index of national physique in the 31 provinces （autonomous regions） showed “U-shaped” trend； the influence of the national physique index in adjacent regions on that of national physique index of provinces （autonomous regions） first gradually decreased and then constantly increased. The nationwide comprehensive index of national physique had relatively good space structure and there was is space positive correction. On the whole， there was a trend that the areas with high comprehensive index of national physique were adjacent. 2） The local autocorrelation analysis of the comprehensive index of national physique presented obvious polarization phenomenon. Central and eastern regions showed the trend high aggregation effect of positive convergence， while the western regions showed low aggregation effect of negative convergence. The causes might link with the regional differences in social environment， ecological environment， etc. Conclusion： The research on the national physique from the perspective of geographical space and the dynamic change of time sequence provides a new train of thought for the researches of sports in China. To further reveal the internal motive and mechanism of the spatial distribution characteristics of comprehensive index of national physique in China， more analysis is needed through diversified information， such as economy， culture， society and natural conditions.

Key words： spatial autocorrelation； characteristic； China； comprehensive index of national physique

引言

《全民健身計(jì)劃綱要》和《體育法》都指出：不僅對于國民參與體育活動和增強(qiáng)自身體質(zhì)健康提出了明確的要求，而且還強(qiáng)調(diào)要實(shí)施體質(zhì)測定制度，制定體質(zhì)測定標(biāo)準(zhǔn)，定期公布全民體質(zhì)狀況[1]。國民體質(zhì)監(jiān)測既能滿足中國社會發(fā)展需求，使國民樹立正確健身觀，還能幫助政府建立科學(xué)化和人性化的管控體系。國家體育總局自1998年頒布國民體質(zhì)監(jiān)測以來，全國范圍內(nèi)已順利完成4次國民體質(zhì)監(jiān)測任務(wù)[2]，并分別于2001年、2006年、2011年以及2015年發(fā)布了各省國民體質(zhì)監(jiān)測結(jié)果。國民體質(zhì)監(jiān)測結(jié)果所涉及的指標(biāo)豐富，所以指標(biāo)經(jīng)過相關(guān)處理以后即可以做同年間的橫向比較分析，也可以做不同年份的縱向分析[2]。

目前，國內(nèi)的研究大多是用定性描述的方法對國民體質(zhì)監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行分析，研究者很少結(jié)合定量化的方法，特別是難以借助現(xiàn)代科技手段，如地理信息技術(shù)（Geographic Information System， GIS）對各省國民體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)了關(guān)系檢驗(yàn)的定量化研究，使得結(jié)果更為科學(xué)、客觀。GIS是用于采集、存儲、查詢、分析和顯示地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)技術(shù)[3]。其空間分析技術(shù)包括空間自相關(guān)分析、空間疊加分析等可以使得地圖這種獨(dú)特的視覺化效果和地理分析功能與國民體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析集成在一起[4]。兩個事物存在聯(lián)系是相對的、有條件的。國民體質(zhì)監(jiān)測絕不單單是一個孤立的社會現(xiàn)象，這種社會現(xiàn)象必然在地域間存在著極化或擴(kuò)散效應(yīng)，國民體質(zhì)監(jiān)測工作發(fā)展的區(qū)域差異性、地理空間分布特征與國民體質(zhì)監(jiān)測整體水平密切相關(guān)，運(yùn)用GIS技術(shù)從地理空間特征的視角去研究我國國民體質(zhì)相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠更全面地認(rèn)識我國國民體質(zhì)存在的問題。

本研究基于上述觀點(diǎn)擬以中國大陸地區(qū)31省市（自治區(qū)）國民體質(zhì)綜合指數(shù)為研究對象，運(yùn)用地理空間計(jì)量分析模型分析我國區(qū)域國民體質(zhì)監(jiān)測的空間布局與空間關(guān)聯(lián)特征，為我國國民體質(zhì)監(jiān)測工作開展、相關(guān)法規(guī)政策制定及社會的發(fā)展提供科學(xué)合理的決策依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)選取與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)選取

本研究所涉及的地域范圍是我國大陸地區(qū)31個省市（自治區(qū)），不包括香港、澳門和臺灣。

選取2005年、2010年和2014年31個省市（自治區(qū)）國民體質(zhì)綜合指數(shù)作為衡量指標(biāo)，通過國家體育總局官網(wǎng)發(fā)布的國民體質(zhì)監(jiān)測公報(bào)及文獻(xiàn)資料收集即獲得相關(guān)數(shù)據(jù)。隨著2015年最新的國民體質(zhì)公報(bào)出爐，國民體質(zhì)監(jiān)測工作已順利開展四次，2005年第二次國民體質(zhì)監(jiān)測首次使用“國民體質(zhì)綜合指數(shù)”來描述國民體質(zhì)總體水平?！皣耋w質(zhì)指數(shù)”指通過國民體質(zhì)監(jiān)測，所取得國民總體的身體形態(tài)、身體機(jī)能和身體素質(zhì)等資料，進(jìn)行無量綱處理后得到的反映國民體質(zhì)綜合狀況的指數(shù)[5]。該指數(shù)以2000年第一次國民體質(zhì)監(jiān)測相應(yīng)指標(biāo)的平均數(shù)為基期數(shù)據(jù)，固定基期同度量水平，將這個水平定位在數(shù)值100上， 即第一次國民體質(zhì)綜合指數(shù)為100。指數(shù)的數(shù)值將會在100上下波動，指數(shù)的數(shù)值越大表明體質(zhì)水平越高，故筆者選取2005年、2010年和2014年三次國民體質(zhì)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

1.2 研究方法

空間自相關(guān)分析是研究一定空間單元內(nèi)，某空間單元與其周圍單元空間，就某種檢測與量化研究變量的空間依賴性的統(tǒng)計(jì)方法。反映的是事物或現(xiàn)象具有空間位置的依賴關(guān)系，即相關(guān)程度。如氣溫、濕度等的空間分布體現(xiàn)了與海陸距離、海拔高程的相關(guān)性。該方法通過計(jì)算各地區(qū)某要素觀測值的空間相關(guān)系數(shù)、描繪空間布局散點(diǎn)圖及對加入空間滯后變量的模型進(jìn)行估計(jì)等途徑來反映各要素觀測值的空間依賴性和自相關(guān)關(guān)系，即發(fā)現(xiàn)空間中出現(xiàn)的異常值或集聚現(xiàn)象[6]?？臻g自相關(guān)算法種類豐富：Moran' s I、Geary' s C、Get is等?；痉譃槿趾途钟騼煞N。

1.2.1 全局空間自相關(guān)

全局空間自相關(guān)是關(guān)于所要研究的屬性值在整個單元的空間特征描述，即通過分析可以知道空間中是否出現(xiàn)異常值或集聚現(xiàn)象[7]。全局空間自相關(guān)指標(biāo)和方法主要有全局Moran' s I、全局Geary' s C和全局Getis-Ord G[7]。本研究主要采用Moran' s I的方法通過比較鄰近空間位置觀察值的相似程度來反映研究目標(biāo)相關(guān)性。其計(jì)算公式為：

1.3 研究結(jié)果與分析

1.3.1 中國各省市國民體質(zhì)綜合指數(shù)情況分析

本研究選取2005年、2010年和2014年的31個省市（自治區(qū)）國民體質(zhì)綜合指數(shù)作為研究的區(qū)域變量，涉及地域范圍是我國大陸地區(qū)31個省市（自治區(qū)），不包括香港、澳門和臺灣，共計(jì)31個不規(guī)則的空間區(qū)域單元。在 Arc GIS 桌面窗口 Arc-Map 中將國民體質(zhì)綜合指數(shù)均分成 4個相同等級，并以不同的顏色進(jìn)行標(biāo)識，繪制成圖。圖1、圖2和圖3分別是2005年、2010年和2014年三次國民體質(zhì)測量31個省市（自治區(qū)）的國民體質(zhì)綜合指數(shù)的專題圖。

2005年國民體質(zhì)綜合指數(shù)平均數(shù)在100.75，2005年與2000相比，有18個省（區(qū)、市）的國民體質(zhì)綜合指數(shù)水平提升，幅度在0.17～5.27之間。2010年的國民體質(zhì)綜合指數(shù)為100.39，比2005年降低0.36，各省（區(qū)、市）國民體質(zhì)綜合指數(shù)的總體水平在93.71～106.18之間。2010年與2005年相比，全國有13個?。▍^(qū)、市）的國民體質(zhì)綜合指數(shù)有所增長，18個?。▍^(qū)、市）的國民體質(zhì)綜合指數(shù)有所降低。2014年的國民體質(zhì)綜合指數(shù)為100.54，比2010年上升0.15，各?。▍^(qū)、市）國民體質(zhì)綜合指數(shù)的總體水平在93.82～107.91。2014與2010年相比，全國12個?。▍^(qū)、市）的國民體質(zhì)綜合指數(shù)有所增長，1個省（區(qū)、市）持平，18個?。▍^(qū)、市）的國民體質(zhì)綜合指數(shù)有所降低。2005年、2010年和2014年近三次國民體質(zhì)綜合指數(shù)結(jié)果呈“U”趨勢。由圖1、圖2和圖3可知，中國各省市國民體質(zhì)綜合指數(shù)始終呈現(xiàn)“東高西低“的狀態(tài)。

從表1可以看出，中國31個省市（自治區(qū)）的國民體質(zhì)綜合指數(shù)的全局Moran's I指數(shù)呈“U”態(tài)勢，中國國民體質(zhì)綜合指數(shù)的空間依賴程度在2005年到2010年間呈下降趨勢，各省市（自治區(qū)）國民體質(zhì)綜合指數(shù)受到周邊鄰接地域國民體質(zhì)綜合指數(shù)的影響逐漸減小。但在2010年到2014年間中國國民體質(zhì)綜合指數(shù)的空間依賴程度呈上升趨勢，各省市（自治區(qū)）國民體質(zhì)綜合指數(shù)受到周邊鄰接地域國民體質(zhì)綜合指數(shù)的影響又逐漸增加。2005年、2010年和2014年標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)果 Z值 均大于1.65，表明中國31省市（自治區(qū)）國民體質(zhì)綜合指數(shù)在全國范圍內(nèi)始終具有較好的空間結(jié)構(gòu)性，存在明顯的空間正相關(guān)，即：國民體質(zhì)綜合指數(shù)高的地區(qū)與國民體質(zhì)綜合指數(shù)低的地區(qū)分別在空間上呈現(xiàn)一定的集聚現(xiàn)象。中國整體上具有國民體質(zhì)綜合指數(shù)高的地區(qū)相鄰接的趨勢。

1.3.3 中國各省國民體質(zhì)綜合指數(shù)的局部自相關(guān)分析

本研究將中國大陸地區(qū)31個省市（自治區(qū)）按中國行政區(qū)域劃分為華東地區(qū)、華南地區(qū)、華中地區(qū)、華北地區(qū)、西北地區(qū)、西南地區(qū)、東北地區(qū)，表2即為2005年、2010年和2014年三次國民體質(zhì)測量的中國各省國民體質(zhì)綜合指數(shù)局域統(tǒng)計(jì)Gi值及標(biāo)準(zhǔn)化值Z（ Gi）。

1）2005年中國各省國民體質(zhì)綜合指數(shù)的局域空間特征分析

通過表2分析可知：2005年中國七大行政區(qū)呈三種空間結(jié)構(gòu)形態(tài)，其中華東地區(qū)、華中地區(qū)、華北地區(qū)呈明顯的空間正相關(guān)，華南地區(qū)、西南地區(qū)、東北地區(qū)表現(xiàn)為不存在明顯相關(guān)性，西北地區(qū)呈明顯的空間負(fù)相關(guān)。具體分析可以看出，華東地區(qū)各省，華中地區(qū)的湖北省、河南省和江西省以及華北地區(qū)的天津市、河北省、山西省的Z（Gi）均大于1.96，表現(xiàn)為較高的國民體質(zhì)綜合指數(shù)空間集聚區(qū)域，形成“高-高效應(yīng)“。西北地區(qū)新疆維吾爾自治區(qū)、青海省和甘肅省Z（Gi）均小于-1.96表現(xiàn)為負(fù)向趨同性，有較低的國民體質(zhì)綜合指數(shù)空間集聚區(qū)域，形成“低-低效應(yīng)“。其他省市（自治區(qū)）Z（Gi）在-1.96～1.96之間，因此為中間過渡地帶。

2）2010年中國各省國民體質(zhì)綜合指數(shù)的局域空間特征分析

通過表2分析可知：2010年中國七大行政區(qū)呈三種空間結(jié)構(gòu)形態(tài)，其中華東地區(qū)、華中地區(qū)呈空間正相關(guān)，華南地區(qū)、華北地區(qū)、西南地區(qū)、東北地區(qū)不存在明顯相關(guān)性，西北地區(qū)呈明顯的空間負(fù)相關(guān)性。具體分析可以看出，華東地區(qū)安徽省、浙江省、福建省和華中地區(qū)的湖北省、江西省的Z（Gi）均大于1.96，表現(xiàn)為較高的國民體質(zhì)綜合指數(shù)空間集聚區(qū)域，形成“高-高效應(yīng)“。西北地區(qū)的甘肅省、青海省Z（Gi）均小于-1.96表現(xiàn)為較低的國民體質(zhì)綜合指數(shù)空間集聚區(qū)域，顯示為負(fù)向趨同性，形成“低-低效應(yīng)“。其余各省（自治區(qū)）Z（Gi）在-1.96～1.96之間，因此為中間過渡地帶。

3）2014年中國各省國民體質(zhì)綜合指數(shù)的局域空間特征分析

通過表2分析可知：2014年中國七大行政區(qū)同樣呈三種空間結(jié)構(gòu)形態(tài)，華東地區(qū)、華中地區(qū)呈空間正相關(guān)，華南地區(qū)、華北地區(qū)、東北地區(qū)不存在明顯相關(guān)性，西北地區(qū)、西南地區(qū)呈明顯的空間負(fù)相關(guān)性。具體分析可以看出，華東地區(qū)所有省份、華中地區(qū)的湖北省和江西省的Z（Gi）均大于1.96，表現(xiàn)為較高的國民體質(zhì)綜合指數(shù)空間集聚區(qū)域，形成“高-高效應(yīng)“。西北地區(qū)新疆維吾爾族自治區(qū)和青海省、西南地區(qū)西藏自治區(qū)和四川省Z（Gi）均小于-1.96表現(xiàn)為較低的國民體質(zhì)綜合指數(shù)空間集聚區(qū)域，顯示為負(fù)向趨同性，形成“低-低效應(yīng)“。其余各?。ㄗ灾螀^(qū)）Z（Gi）在-1.96～1.96之間，因此為中間過渡地帶。

2 結(jié)論與啟示

2.1 結(jié)論

本研究選取2005年、2010年和2014年31個省市（自治區(qū)）的國民體質(zhì)綜合指數(shù)作為衡量指標(biāo)，得出以下結(jié)論：

1）中國31個省市（自治區(qū)）的國民體質(zhì)綜合指數(shù)的全局Moran's I指數(shù)呈“U”態(tài)勢，表明中國國民體質(zhì)綜合指數(shù)的空間依賴程度在2010年之前呈下降趨勢，之后呈上升趨勢，各省市（自治區(qū)）國民體質(zhì)綜合指數(shù)受到周邊鄰接地域國民體質(zhì)綜合指數(shù)的影響先逐漸減少后持續(xù)增加。國民體質(zhì)綜合指數(shù)在全國范圍內(nèi)具有較好的空間結(jié)構(gòu)性，存在明顯的空間正相關(guān)。整體上具有國民體質(zhì)綜合指數(shù)高的地區(qū)相鄰接趨勢。

2）局域自相關(guān)分析顯示，2005年、2010年和2014年中國七大行政區(qū)總體始終呈三種空間結(jié)構(gòu)形態(tài)，華東地區(qū)、華中地區(qū)始終呈空間正相關(guān)。華南地區(qū)、東北地區(qū)始終不存在明顯空間相關(guān)性。華北地區(qū)在2005年顯示存在空間正相關(guān)，但2010年和2014年均顯示不存在空間相關(guān)性。西南地區(qū)2005年顯示不存在空間相關(guān)性，但2010年和2014年均顯示存在空間負(fù)相關(guān)性。西北地區(qū)始終呈明顯的空間負(fù)相關(guān)。

華東地區(qū)安徽省、浙江省、福建省和華中地區(qū)湖北省、江西省始終表現(xiàn)為較高的國民體質(zhì)綜合指數(shù)空間集聚區(qū)域，形成“高-高效應(yīng)“。華東地區(qū)山東省、江蘇省和上海市僅在2005年和2014年形成“高-高效應(yīng)“。西北地區(qū)青海省始終表現(xiàn)為較低的國民體質(zhì)綜合指數(shù)空間集聚區(qū)域，顯示為負(fù)向趨同性，形成“低-低效應(yīng)“，新疆維吾爾自治區(qū)在2005年和2014年形成“低-低效應(yīng)“，甘肅省在2005年和2010年形成“低-低效應(yīng)“。

通過分析可知國民體質(zhì)綜合指數(shù)的局部自相關(guān)分析呈現(xiàn)出明顯的兩極分化現(xiàn)象，中東部地區(qū)表現(xiàn)為正向趨同的高聚集效應(yīng)趨勢，偏西部地區(qū)則呈現(xiàn)負(fù)向趨同的低聚集效應(yīng)趨勢。形成這一結(jié)論的原因可能與地區(qū)間社會環(huán)境、生態(tài)環(huán)境等因素的差異有關(guān)聯(lián)。中東部地區(qū)的體育經(jīng)費(fèi)投入強(qiáng)度、體育指導(dǎo)宣傳力度、體質(zhì)監(jiān)測重視程度以及日常健身氛圍、體育健身自然環(huán)境條件等等均優(yōu)于偏西部地區(qū)。

2.2 啟示

2.2.1 傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)由于地理空間的獨(dú)特屬性，使其無法建立在樣本的獨(dú)立性和大樣本假設(shè)基礎(chǔ)上，隨著地理信息技術(shù)應(yīng)用與空間統(tǒng)計(jì)學(xué)相結(jié)合，使得空間統(tǒng)計(jì)分析廣泛的應(yīng)用于計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)、生態(tài)學(xué)、公共衛(wèi)生流行病學(xué)等各個領(lǐng)域，空間自相關(guān)分析很好地彌補(bǔ)傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)的不足[9]。近些年來，國內(nèi)已有學(xué)者運(yùn)用空間自相關(guān)分析的方法對體育領(lǐng)域中體育產(chǎn)業(yè)、國民體質(zhì)等社會問題展開研究，從地理空間角度和時間序列的動態(tài)變化方向去研究各類與體育相關(guān)的社會現(xiàn)象，為國內(nèi)體育科學(xué)研究提供了新的思路。

2.2.2 國民體質(zhì)絕不單單是一個孤立的社會現(xiàn)象，這種社會現(xiàn)象必然在地域間存在著極化或擴(kuò)散效應(yīng)，運(yùn)用GIS技術(shù)從地理空間特征的視角去研究我國國民體質(zhì)這一社會問題是可行的。本研究正是基于上述觀點(diǎn)運(yùn)用地理空間計(jì)量分析模型對中國各區(qū)域國民體質(zhì)監(jiān)測的空間依賴作用和自相關(guān)關(guān)系進(jìn)行研究。因?yàn)榛诓煌乩砜臻g計(jì)量分析模型的空間自相關(guān)指標(biāo)很多，全局空間自相關(guān)通常有Moran指數(shù)和Geary系數(shù)，都是比較鄰近空間位置觀察值的相似程度來測量全局空間自相關(guān)[10]。局域自相關(guān)一般包含LISA、G統(tǒng)計(jì)量和Moran散點(diǎn)圖[10]。因此本研究采用全局Moran指數(shù)和局域G統(tǒng)計(jì)量進(jìn)行空間自相關(guān)分析，局域G統(tǒng)計(jì)量具有能夠探測出區(qū)域單元屬于高值集聚還是低值集聚的空間分布模式作用[11]。

2.2.3 本研究選取2005年、2010年和2014年的31個省市（自治區(qū)）國民體質(zhì)綜合指數(shù)作為研究指標(biāo)，通過地理空間自相關(guān)分析的方法，雖然能一定程度上反映出我國國民體質(zhì)綜合指數(shù)的空間分布特征，但想要進(jìn)一步揭示其內(nèi)部動因與形成機(jī)理，還須結(jié)合經(jīng)濟(jì)、文化、社會、自然條件等多元化信息進(jìn)行分析，單一的指標(biāo)僅僅反映出國民體質(zhì)現(xiàn)實(shí)狀況的一部分，未來的研究，應(yīng)考慮多方面的研究指標(biāo)，力求客觀性、全面性。

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