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（1.西南財(cái)經(jīng)大學(xué)社會(huì)發(fā)展研究院，四川成都611130；2.清華大學(xué)社會(huì)科學(xué)學(xué)院，北京100084）

1 問題的提出

教育和健康是個(gè)體人力資本的重要組成部分［1］，青少年時(shí)期是人力資本積累的關(guān)鍵階段。然而，在中國應(yīng)試教育的長期發(fā)展過程中，學(xué)校的教學(xué)多在圍繞升學(xué)的“指揮棒”運(yùn)轉(zhuǎn)。學(xué)業(yè)表現(xiàn)和體育鍛煉處于一種不平衡的矛盾關(guān)系之中，文化課在學(xué)校教學(xué)內(nèi)容中始終居于主導(dǎo)地位，校方、家長和學(xué)生本人往往擔(dān)心在非文化課上的投入會(huì)影響學(xué)業(yè)表現(xiàn)，因而壓縮學(xué)生的體育鍛煉時(shí)間，造成學(xué)生身體素質(zhì)下降等問題。那么，體育鍛煉對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)有何影響？這些影響存在怎樣的中介機(jī)制？這是本文探討的兩大問題。

國內(nèi)外學(xué)者對(duì)此開展了大量研究，關(guān)于兩者之間關(guān)系的理論解釋大致可分為“積極效應(yīng)說”“消極效應(yīng)說”“無關(guān)說”等。然而，國外研究的社會(huì)背景不同于中國快速發(fā)展的國情，在當(dāng)前中國城鎮(zhèn)化快速推進(jìn)的情況下，教育事業(yè)的東、中、西部地區(qū)差距依然存在，國外學(xué)者的理論解釋在中國是否適用值得商榷。此外，在分析數(shù)據(jù)層面，學(xué)者們基本以神經(jīng)醫(yī)學(xué)、腦科學(xué)等方面的醫(yī)療數(shù)據(jù)、橫向調(diào)查數(shù)據(jù)或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)為主，分析數(shù)據(jù)以小樣本為主，因此不具有全國代表性，所得結(jié)論僅適用于特定地區(qū)。在實(shí)證方法層面，多數(shù)研究結(jié)論建立在體育鍛煉與學(xué)業(yè)表現(xiàn)的相關(guān)關(guān)系之上，但這并不能證明二者存在因果關(guān)系。即使有學(xué)者［2］使用短期運(yùn)動(dòng)干預(yù)進(jìn)行研究，但仍缺乏通過長期追蹤數(shù)據(jù)所得的因果關(guān)系證據(jù)。在具體作用機(jī)制的探討方面，多數(shù)研究者關(guān)于體育鍛煉影響學(xué)業(yè)表現(xiàn)機(jī)制的考察比較單一。事實(shí)上，體育鍛煉影響青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的機(jī)制十分復(fù)雜。例如，國外研究者［3］提出了一個(gè)由肥胖等體質(zhì)因素、睡眠質(zhì)量等健康因素、自我效能感等心理因素構(gòu)成的多種可能機(jī)制并存的理論模型。蔣瑩等［4］首次將認(rèn)知機(jī)制、社會(huì)心理機(jī)制、神經(jīng)生理機(jī)制等三大機(jī)制整合到一個(gè)分析框架內(nèi)，并對(duì)體育鍛煉影響兒童學(xué)業(yè)表現(xiàn)的多層作用機(jī)制進(jìn)行解釋。但以青少年為研究對(duì)象的機(jī)制探討還不充分，體育鍛煉影響青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的中介機(jī)制也需從多個(gè)方面進(jìn)行揭示。

基于此，本文使用中國教育追蹤調(diào)查（China Education Panel Survey，CEPS）數(shù)據(jù)，采用面板分層線性模型（Hierarchical Linear Model，HLM）對(duì)體育鍛煉是否影響青少年不同學(xué)科的學(xué)業(yè)表現(xiàn)進(jìn)行分析，并探討可能存在的多種中介機(jī)制。與以往研究相比，本文創(chuàng)新之處在于：①以往研究所使用的數(shù)據(jù)存在樣本規(guī)模小、代表性不足的問題，且以橫向調(diào)查數(shù)據(jù)居多，相比之下，本文所使用的CEPS 的2 期數(shù)據(jù)，具有較好的全國代表性，且追蹤數(shù)據(jù)可反映學(xué)生及其所在家庭和學(xué)校的信息變化，因此，可獲得相對(duì)更為可靠的結(jié)論，進(jìn)一步補(bǔ)充學(xué)界關(guān)于中國學(xué)生體育鍛煉與學(xué)業(yè)表現(xiàn)關(guān)系的研究。②體育鍛煉影響青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的中介渠道研究相對(duì)單一，本文使用結(jié)構(gòu)方程模型（Struc‐tural Equation Model，SEM）和 KHB 法（2012 年由Karlson、Holm 和Breen 提出），首次從生理、心理健康等自然發(fā)展屬性和同學(xué)關(guān)系、同伴效應(yīng)等社會(huì)建構(gòu)屬性2個(gè)層面檢驗(yàn)了體育鍛煉影響青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的中介路徑。這不僅豐富了現(xiàn)有關(guān)于體育鍛煉與學(xué)業(yè)表現(xiàn)關(guān)系及其影響機(jī)制的研究，也為完善體教融合政策、促進(jìn)青少年健康發(fā)展提供了證據(jù)支持。

2 文獻(xiàn)綜述及研究假設(shè)

2.1 體育鍛煉與青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的關(guān)系研究

體育與身體、教育獲得的關(guān)系是體育人文社會(huì)學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的經(jīng)典議題，研究人員［5］從身體記憶、規(guī)訓(xùn)制度、身份互動(dòng)、角色認(rèn)同等角度開展了大量研究，且主要遵循社會(huì)建構(gòu)和自然發(fā)展這2 條分析路徑［6］：前者關(guān)注身體如何被社會(huì)結(jié)構(gòu)規(guī)訓(xùn)以及身體如何形塑社會(huì)關(guān)系；后者著重關(guān)注性別等自然屬性差異對(duì)個(gè)體身體行為的影響。在體育鍛煉與青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的關(guān)系問題上，與公眾對(duì)體育鍛煉持有的消極看法不同的是，學(xué)界對(duì)二者關(guān)系以社會(huì)建構(gòu)路徑分析為主，但研究結(jié)論一直存在爭議。國際上該領(lǐng)域的研究始于20世紀(jì)50年代，國內(nèi)則最早始于20世紀(jì)80年代，經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，這一領(lǐng)域已取得了豐碩的研究成果。筆者通過梳理相關(guān)文獻(xiàn)，將對(duì)二者關(guān)系的研究大體歸納為以下3 類：第1 類研究對(duì)體育鍛煉與青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)之間的關(guān)系持“正相關(guān)”立場［7］，認(rèn)為學(xué)生參加體育鍛煉不僅對(duì)學(xué)業(yè)表現(xiàn)有積極效應(yīng)［8］，而且能提升認(rèn)知能力［9］和記憶能力［10］。這種觀點(diǎn)的理論基礎(chǔ)是“喚醒理論”［11］和“認(rèn)知神經(jīng)科學(xué)理論”［12］，且得到了來自腦成像等醫(yī)學(xué)影像領(lǐng)域研究的證據(jù)支持［13-15］。Howie等［16］通過對(duì)2006—2011年發(fā)表的125篇論文的收集以及 Busch 等［17］通過梳理 1992 年以來關(guān)于體育鍛煉與青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)關(guān)系的研究，均發(fā)現(xiàn)參加體育鍛煉可提升青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)并為其帶來其他積極收益。第2 類研究對(duì)兩者之間的關(guān)系持“不相關(guān)”或“弱相關(guān)”立場［18］，該類研究并未發(fā)現(xiàn)體育鍛煉促進(jìn)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的證據(jù)［19］。第3類研究對(duì)兩者之間的關(guān)系持“負(fù)相關(guān)”立場［20］，該類研究發(fā)現(xiàn)體育鍛煉對(duì)學(xué)生認(rèn)知能力、閱讀能力等學(xué)業(yè)表現(xiàn)有消極效應(yīng)［21］。

總體而言，國內(nèi)外不同學(xué)科的研究者所開展的關(guān)于體育鍛煉與青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的研究結(jié)論以第1類研究（“積極效應(yīng)說”）為主，其內(nèi)部又圍繞體育鍛煉時(shí)間的長短、不同維度的學(xué)業(yè)表現(xiàn)這2 個(gè)問題繼續(xù)爭論。在體育鍛煉時(shí)間方面，運(yùn)動(dòng)劑量對(duì)學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響效應(yīng)一直存在爭論：Siegel［22］的一項(xiàng)針對(duì)六年級(jí)學(xué)生的研究發(fā)現(xiàn)，每天20 min體育鍛煉會(huì)對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)產(chǎn)生顯著促進(jìn)作用；Budde 等［23］的一項(xiàng)針對(duì) 13～16 歲中學(xué)生的研究發(fā)現(xiàn)，10 min 的體育鍛煉可改善學(xué)生的注意力水平；Chaddock-Heyman 等［24］發(fā)現(xiàn)，每天至少60 min 的體育鍛煉可有效改善9～12 歲青少年的抗干擾能力；傅建等［25］認(rèn)為，1次30 min的短時(shí)中等強(qiáng)度體育鍛煉對(duì)兒童學(xué)業(yè)表現(xiàn)的積極效應(yīng)更顯著。在學(xué)業(yè)表現(xiàn)方面，主要圍繞不同學(xué)科、認(rèn)知與非認(rèn)知能力展開。Stevens等［26］認(rèn)為，參加體育鍛煉對(duì)學(xué)生數(shù)學(xué)成績有顯著積極影響，對(duì)閱讀成績無顯著影響。這一結(jié)論在后續(xù)的研究［17，27］中也得到了驗(yàn)證。然而，Castelli等［28］、Buck 等［29］通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和調(diào)查數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，體育鍛煉可有效促進(jìn)青少年閱讀能力的提升。

綜上所述，運(yùn)動(dòng)劑量對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響可能存在1 個(gè)閾值臨界點(diǎn)，且該臨界點(diǎn)可能會(huì)在學(xué)科方面有所差異。據(jù)此，提出研究假設(shè)1：體育鍛煉對(duì)青少年的學(xué)業(yè)表現(xiàn)提升存在1 個(gè)閾值效應(yīng)，即低于閾值的體育鍛煉對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)存在促進(jìn)效應(yīng)，超出閾值的則存在消極效應(yīng)。

2.2 體育鍛煉影響學(xué)業(yè)表現(xiàn)的具體機(jī)制

關(guān)于體育鍛煉通過哪些機(jī)制影響青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的討論也在不斷豐富。早期的研究更關(guān)注生理機(jī)制這一作用渠道，如有學(xué)者［30-31］將肥胖、心肺能力等體質(zhì)健康因素視為中介機(jī)制并進(jìn)行了實(shí)證分析。但目前較多的研究將機(jī)制分析的重點(diǎn)聚焦在了心理因素上。項(xiàng)明強(qiáng)等［32］研究了自我實(shí)現(xiàn)型動(dòng)機(jī)在體育鍛煉和學(xué)生文化成績之間的中介效應(yīng)。周贊［33］分析了大學(xué)生體育鍛煉如何通過提升個(gè)人自尊促進(jìn)學(xué)業(yè)表現(xiàn)的，但上述研究機(jī)制均呈現(xiàn)相對(duì)單一化的特點(diǎn)。遵循體育科學(xué)主要從自然發(fā)展和社會(huì)建構(gòu)2條路徑考察體育鍛煉對(duì)個(gè)體身心健康影響的分析模式，筆者認(rèn)為，體育鍛煉可能通過影響學(xué)生的生理和心理健康等自然發(fā)展路徑以及同學(xué)關(guān)系、同伴效應(yīng)等社會(huì)建構(gòu)路徑使學(xué)業(yè)表現(xiàn)發(fā)生變化。

（1）在生理健康方面，適度的體育鍛煉作為一種燃脂和身體功能激活方式，可提升青少年身體素質(zhì)。開展協(xié)調(diào)性鍛煉可激活青少年大腦皮層特定位置，改善青少年的注意力水平［23］，而不同強(qiáng)度的體育鍛煉能改善青少年的腦激活模式和促進(jìn)執(zhí)行功能改變［34］。此外，基于智能可穿戴設(shè)備的研究［35］表明，適當(dāng)?shù)捏w育鍛煉可有效改善青少年的睡眠質(zhì)量，而睡眠質(zhì)量與學(xué)業(yè)表現(xiàn)呈倒U 型關(guān)系。在對(duì)兒童肥胖問題的研究方面：Grieco 等［36］發(fā)現(xiàn)，學(xué)生體育鍛煉通過影響學(xué)生的BMI，影響其學(xué)業(yè)表現(xiàn)；楊劍等［37］發(fā)現(xiàn)，體育鍛煉的階段變化特點(diǎn)可有效降低小學(xué)生的BMI，促進(jìn)其學(xué)業(yè)表現(xiàn)。

（2）在心理健康方面，體育鍛煉增加了個(gè)體與他人之間開展互動(dòng)的機(jī)會(huì)和頻率，影響了個(gè)體的心理健康。隨著學(xué)習(xí)競爭愈發(fā)激烈，學(xué)業(yè)壓力嚴(yán)重影響了青少年心理健康。根據(jù)應(yīng)激源的類型和作用時(shí)間，學(xué)業(yè)壓力對(duì)青少年心理健康的影響可能是輕微的干擾，也可能會(huì)誘發(fā)心理障礙和導(dǎo)致身體亞健康。體育鍛煉作為一種實(shí)踐過程，往往是群體行為，群體通過責(zé)任擴(kuò)散可幫助學(xué)生有效釋放學(xué)習(xí)和心理壓力。青少年在體育鍛煉中基于自身經(jīng)驗(yàn)而形成的文化價(jià)值觀念、學(xué)業(yè)狀態(tài)等方面的交流，通過身體及其認(rèn)知評(píng)價(jià)實(shí)現(xiàn)了對(duì)自身情緒的調(diào)節(jié)，并幫助自我擺脫消極情緒，促進(jìn)學(xué)業(yè)表現(xiàn)提升。陳四光等［38］基于228名初中生的情緒調(diào)控研究發(fā)現(xiàn)，長期處于消極情緒狀態(tài)會(huì)顯著削弱青少年的學(xué)業(yè)表現(xiàn)和學(xué)習(xí)效能感；而通過體育鍛煉形成的運(yùn)動(dòng)友誼可促進(jìn)青少年的心理健康，提升學(xué)業(yè)表現(xiàn)［39］。

（3）在同學(xué)關(guān)系方面，青少年在體育鍛煉過程中，通過身體和語言互動(dòng)而獲得同輩群體互動(dòng)，滿足了內(nèi)群體歸屬需求。青少年積極參與體育鍛煉，因與其他同學(xué)共享相同的交流象征符號(hào)而滿足了與同輩群體成員進(jìn)行互動(dòng)的歸屬需求，縮短了與他人的心理距離，降低了疏離感。換言之，青少年通過體育鍛煉可搜尋到與自己同質(zhì)性程度較高的人，這種一致性的匹配有利于良好關(guān)系的開展和維持，并促進(jìn)社會(huì)行為的發(fā)展。福柯的權(quán)力理論認(rèn)為，規(guī)訓(xùn)的權(quán)力分散在社會(huì)各場域之中，現(xiàn)代生產(chǎn)社會(huì)對(duì)個(gè)體的監(jiān)督和控制可能并不是通過強(qiáng)力壓制的方式實(shí)現(xiàn)的，而是通過鼓勵(lì)、激勵(lì)等方式實(shí)現(xiàn)的［40］。因此，在體育鍛煉過程中，青少年之間的信息交換和信息支持是一種具有激勵(lì)功能的社會(huì)互動(dòng)儀式。此外，參加體育鍛煉還擴(kuò)大了青少年的交友圈層，具有同樣興趣愛好的青少年交流各自所經(jīng)歷的不同生活體驗(yàn)和日常話語，增強(qiáng)了話語內(nèi)容的交換并建構(gòu)了良好的人際關(guān)系。張光珍等［41］發(fā)現(xiàn)，“負(fù)人緣關(guān)系”會(huì)惡化青少年的學(xué)業(yè)表現(xiàn)，友善的同學(xué)關(guān)系則會(huì)顯著提升學(xué)業(yè)表現(xiàn)。

此外，處于義務(wù)教育階段的青少年獲得的社會(huì)支持，既有來自教師和家長的關(guān)懷支持，也有來自同學(xué)群體的社會(huì)支持。從社會(huì)互動(dòng)角度看，體育鍛煉作為一種互動(dòng)儀式，具有投資功能，即體育鍛煉可能不僅有助于青少年在活動(dòng)中積累社會(huì)資本、調(diào)整情緒、促進(jìn)身心健康，而且也可獲得內(nèi)群體的身份認(rèn)同，促進(jìn)學(xué)業(yè)表現(xiàn)。社會(huì)支持反映了個(gè)體獲得的來自他人的社會(huì)資源，是個(gè)體社會(huì)資本的重要構(gòu)成。黃謙等［42］發(fā)現(xiàn)，體育鍛煉頻率越高，個(gè)體的同學(xué)關(guān)系相對(duì)越好，個(gè)體社會(huì)資本也相對(duì)越高。青少年參加體育鍛煉可幫助他們?nèi)谌胪吶后w之中，提升來自個(gè)人層面和集體層面的社會(huì)資本［43］。另有研究［44］表明，來自同學(xué)、朋友的社會(huì)支持能降低青少年的孤獨(dú)感和社交焦慮，改善學(xué)業(yè)表現(xiàn)。因此，青少年參加體育鍛煉可促進(jìn)積極行為的傳播，加強(qiáng)同學(xué)之間的交流、學(xué)習(xí)和相互鼓勵(lì)，從而鞏固學(xué)生在課堂上接受的知識(shí)并拓展知識(shí)獲取來源，提升學(xué)業(yè)表現(xiàn)。根據(jù)上述分析，提出機(jī)制分析的研究假設(shè)2：青少年參加體育鍛煉會(huì)促進(jìn)其生理和心理健康、改善同學(xué)關(guān)系、增加同伴支持等，進(jìn)而提升青少年的學(xué)業(yè)表現(xiàn)。

3 數(shù)據(jù)、變量和實(shí)證模型

3.1 數(shù)據(jù)來源

本文所用數(shù)據(jù)為中國人民大學(xué)中國調(diào)查與數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)并實(shí)施的CEPS。CEPS 于2012 年首次試調(diào)查，2013 年開始全國范圍調(diào)查，每年秋季學(xué)期和次年春季學(xué)期分別調(diào)查1 次，目前已公布的數(shù)據(jù)有2013—2014 學(xué)年和2014—2015 學(xué)年的數(shù)據(jù)，該調(diào)查旨在揭示家庭、學(xué)校及社會(huì)結(jié)構(gòu)對(duì)個(gè)人教育產(chǎn)出的影響。CEPS 2013—2014 學(xué)年開展的首輪調(diào)查基線樣本涵蓋了全國28個(gè)縣級(jí)單位（縣、區(qū)、市），抽樣框包括3個(gè)部分：第1 個(gè)抽樣框是在全國所有縣級(jí)行政單位中隨機(jī)抽取15個(gè)縣的學(xué)校作為樣本；第2個(gè)抽樣框從上海市18個(gè)縣區(qū)中隨機(jī)抽取2個(gè)核心樣本和1個(gè)流動(dòng)人口縣區(qū)的補(bǔ)充樣本；第3 個(gè)抽樣框是從全國120 個(gè)流動(dòng)人口大縣中隨機(jī)抽取10 個(gè)作為補(bǔ)充樣本。在入選的28個(gè)抽樣單位中隨機(jī)抽取了112所學(xué)校438個(gè)班級(jí)進(jìn)行調(diào)查，被抽取班級(jí)中七年級(jí)學(xué)生10 279 人、九年級(jí)學(xué)生9 207 人，入選學(xué)生全部進(jìn)入調(diào)查樣本［45］。項(xiàng)目組在2014—2015 學(xué)年開展實(shí)施的第2 輪調(diào)查以首輪調(diào)查為基礎(chǔ)，追訪了首輪調(diào)查的七年級(jí)學(xué)生（首輪調(diào)查九年級(jí)的學(xué)生為實(shí)驗(yàn)性測試樣本，并未納入第2 輪調(diào)查范圍）。第2 輪調(diào)查成功追訪9 449 人，流失樣本830人，新進(jìn)樣本471人。

在后續(xù)的實(shí)證分析中，本文使用2 輪追蹤的平衡面板數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)證分析：首先通過匹配2 輪調(diào)查學(xué)生ID、班級(jí)ID、學(xué)校ID，將第2輪調(diào)查中參加首輪調(diào)查的學(xué)生性別、學(xué)校所在地區(qū)等數(shù)據(jù)與首輪調(diào)查匹配一致；然后通過剔除未成功追訪到學(xué)生的數(shù)據(jù)、新增樣本數(shù)據(jù)和首輪調(diào)查的九年級(jí)學(xué)生樣本數(shù)據(jù)以及第2輪調(diào)查中存在的樣本缺失值和重復(fù)值，構(gòu)建2 輪調(diào)查都參加的平衡面板數(shù)據(jù)，最后符合本文需要的樣本為18 702（9 351×2）個(gè)。

3.2 變量介紹

因變量為語文成績、數(shù)學(xué)成績、英語成績和3科平均成績。CEPS 首輪調(diào)查對(duì)青少年3 科文化課成績均采用了計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)分的方式，即以70 分為平均值、10 分為標(biāo)準(zhǔn)差的分?jǐn)?shù)。本文將第2輪調(diào)查得到的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化為首輪調(diào)查的標(biāo)準(zhǔn)分形式。自變量為青少年體育鍛煉時(shí)間，CEPS 調(diào)查了學(xué)生每周平時(shí)和周末的鍛煉小時(shí)數(shù)和分鐘數(shù)，本文將其加總為一周鍛煉分鐘數(shù)，再計(jì)算每天鍛煉的平均值，剔除異常值后，得到學(xué)生體育鍛煉時(shí)間變量?？紤]到體育鍛煉對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響可能是非線性的，構(gòu)建了體育鍛煉時(shí)間平方項(xiàng)變量。

1.2.5 延遲折扣任務(wù)(delay discounting task，DDT) 采用任務(wù)測量大學(xué)生的選擇沖動(dòng)性，該任務(wù)通過成對(duì)問題來考察被試在“較小但是即刻的金錢”(如現(xiàn)在的500元)及“較大但是延遲的金錢”(如1年后的1 000元)之間的選擇以測查個(gè)體的沖動(dòng)性程度，包括“獲得”和“損失”2種情景，每種情景均有19個(gè)成對(duì)問題［13］。通過公式V=A/(1+K×D)可計(jì)算折扣率(K)，K越大表示個(gè)體沖動(dòng)性選擇程度越高。公式中V是主觀價(jià)值，A是延遲獎(jiǎng)賞值，D是延遲時(shí)間。

本文使用的控制變量涉及青少年個(gè)人（家庭）和學(xué)校2 個(gè)層次?？刂谱兞康倪x擇參考了吳愈曉等［46］、楊寶琰等［47］對(duì)影響青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的控制變量操作方法。個(gè)人（家庭）層次變量包括學(xué)生年齡、性別、是否本地戶口、是否獨(dú)生子女、教育期望、課業(yè)壓力、家長自評(píng)的家庭經(jīng)濟(jì)地位、父母最高受教育年限、家庭藏書量等。學(xué)生年齡為連續(xù)變量；學(xué)生性別，男性=1，女性=0；是否為本地戶口（顯示了學(xué)生和家庭的遷移狀態(tài)），戶口在本縣=1，不在本縣=0；是否獨(dú)生子女，是=1，否=0；教育期望是虛擬變量，有高等教育期望=1，無高等教育期望=0；課業(yè)壓力采用3 科學(xué)業(yè)壓力分值加總形式，構(gòu)成0～9 分的連續(xù)變量，分值越大表示學(xué)生課業(yè)壓力越大；CEPS 同時(shí)調(diào)查了青少年自評(píng)的家庭經(jīng)濟(jì)地位和家長自評(píng)的家庭經(jīng)濟(jì)地位，由于青少年在法律上并非完全民事行為能力人，因此，本文采用家長自評(píng)的家庭經(jīng)濟(jì)地位作為家庭經(jīng)濟(jì)地位的代理變量；父母最高受教育年限是一個(gè)取值范圍為［0，22］的連續(xù)變量，2個(gè)端點(diǎn)值分別代表“文盲”和“博士”；家庭藏書量是家庭文化資本存量的重要指標(biāo)，CEPS 調(diào)查提供的答案及賦值方式為，很少=1，比較少=2，一般=3，比較多=4，很多=5。學(xué)校層次的變量包括學(xué)校性質(zhì)、學(xué)校當(dāng)?shù)嘏琶?、學(xué)校設(shè)備資源、學(xué)校所在地區(qū)。學(xué)校性質(zhì)為定序變量，公立學(xué)校=1，民辦公助學(xué)校=2，普通民辦學(xué)校=3，民辦打工子弟學(xué)校=4；學(xué)校在本地的排名為定序變量，中等及以下=1，中上=2，最好=3。學(xué)?；A(chǔ)設(shè)施指學(xué)校擁有實(shí)驗(yàn)室、電腦室、音樂室、游泳池、圖書館、餐廳、心理咨詢室、活動(dòng)室、運(yùn)動(dòng)場等10項(xiàng)場館設(shè)施得分，沒有=1，有但需要改善=2，設(shè)備良好=3，加總后得到10～30 分的連續(xù)變量；學(xué)校所在地區(qū)為分類變量，西部=1，中部=2，東部=3。

本文重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的生理健康、心理健康、同學(xué)關(guān)系、同伴效應(yīng)等4 個(gè)方面的中介機(jī)制。①測量生理健康機(jī)制的變量包括青少年BMI 和每天睡眠時(shí)間。BMI 的計(jì)算公式是：體質(zhì)量（kg）/身高（m）2，且剔除了特別肥胖和特別瘦等離群值。睡眠變量是學(xué)生每天平均睡眠時(shí)間，剔除15 h、5 h 等離群值。②測量心理健康機(jī)制的變量有2 個(gè)：心理健康因子和對(duì)自己未來的信心。心理健康因子運(yùn)用因子分析從反映青少年心理健康的4 個(gè)指標(biāo)（沮喪、抑郁、不快樂、悲傷）中提取的1 個(gè)綜合性指標(biāo)，取值越高表示學(xué)生心理健康程度越低；青少年對(duì)自己未來的信心的賦值方式為，根本沒信心=1，不太有信心=2，比較有信心=3，很有信心=4。③同學(xué)關(guān)系變量所對(duì)應(yīng)的題項(xiàng)是“同學(xué)對(duì)學(xué)生本人非常友善”，答案賦值方式為，完全不同意=1，比較不同意=2，比較同意=3，完全同意=4。④使用同學(xué)校園行為的積極性程度測量同伴效應(yīng)。關(guān)于同學(xué)積極行為變量，CEPS 調(diào)查了青少年好朋友的積極行為和消極行為，前者包括學(xué)業(yè)表現(xiàn)良好、學(xué)習(xí)努力、想上大學(xué)等3 類行為，后者包括曠課逃學(xué)、違紀(jì)處分、打架等7類行為，答案賦值方式為，沒有這樣=1，1到2個(gè)這樣=2，很多這樣=3，本文首先將消極行為進(jìn)行逆算賦值，然后將10個(gè)行為得分加總后得到10～30分的連續(xù)變量。變量描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 青少年體育鍛煉與學(xué)業(yè)表現(xiàn)變量的描述性統(tǒng)計(jì)結(jié)果Table 1 Descriptive statistics for all variables

3.3 實(shí)證模型

青少年的學(xué)業(yè)表現(xiàn)不僅受學(xué)校因素影響，還受個(gè)人和家庭因素影響，這意味著存在分層嵌套效應(yīng)。雖然家庭不能嵌套于學(xué)校內(nèi)，但本文考察的家庭藏書量、父母最高受教育年限等家庭層次變量最后都可投射到學(xué)生個(gè)人層次，且參考已有文獻(xiàn)［45］，本文設(shè)定了包含個(gè)人和學(xué)校2個(gè)層次的模型。這表明使用HLM方法對(duì)個(gè)人和學(xué)校層次變量間的關(guān)系進(jìn)行檢驗(yàn)是合適的。

本文實(shí)證檢驗(yàn)采用Stata 16.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析。在實(shí)證模型方面，采用平衡面板數(shù)據(jù)的兩層線性隨機(jī)截距模型方法，即首先要考慮學(xué)生個(gè)人特征變量是否導(dǎo)致了學(xué)生之間的成績差異，然后再考慮學(xué)校特征變量是否也會(huì)影響校內(nèi)青少年身體特征和心理文化特征與學(xué)業(yè)表現(xiàn)的關(guān)系，并將學(xué)校層次的變量均值作為估計(jì)結(jié)果的模型。使用平衡面板數(shù)據(jù)可較好地解決遺漏變量等問題導(dǎo)致的內(nèi)生性問題。

HLM 的第1 層次為青少年個(gè)人層次。個(gè)人層次的系數(shù)可解釋學(xué)生特征導(dǎo)致的學(xué)業(yè)表現(xiàn)差異，即個(gè)體效應(yīng)差異，在學(xué)校k學(xué)習(xí)的學(xué)生i的學(xué)業(yè)表現(xiàn)模型具體形式如式（1）所示：

其中：Yij為青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化得分；n表示個(gè)體層次的解釋變量個(gè)數(shù)；β0k是學(xué)校層次的第k個(gè)學(xué)校的特征對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響；xijk表示第i個(gè)青少年在第k個(gè)學(xué)校第j個(gè)個(gè)人特征變量上的值；βjk是xijk的估計(jì)系數(shù)；εik為個(gè)體層次的誤差項(xiàng)。

HLM 的第2 層次為學(xué)校層次。該層次可解釋不同學(xué)校層次特征對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)造成的影響，也被稱為“池塘效應(yīng)”。實(shí)證模型具體形式如式（2）和（3）所示：

其中：q表示學(xué)校層次的解釋變量個(gè)數(shù)；α0為學(xué)校層次特征的常數(shù)項(xiàng)；zqk表示第k所學(xué)校q個(gè)變量的值；α0q是zqk的估計(jì)系數(shù)；μ0k為學(xué)校層次的殘差，即學(xué)校的組效應(yīng)，假定服從正態(tài)分布。

最后，本文將學(xué)校層次方程代入個(gè)人層次方程，得到HLM的完整組合模型，具體形式如式（4）所示：

4 實(shí)證分析結(jié)果

4.1 基準(zhǔn)回歸結(jié)果

如表2 所示，學(xué)生體育鍛煉時(shí)間對(duì)學(xué)業(yè)表現(xiàn)影響的估計(jì)結(jié)果，模型1 是平衡面板數(shù)據(jù)HLM 的估計(jì)結(jié)果，模型2～模型4為穩(wěn)健性檢驗(yàn)的估計(jì)結(jié)果。模型1～模型4的因變量分別是平均成績、語文成績、數(shù)學(xué)成績及英語成績。4個(gè)模型均將學(xué)生成績的變異總方差分解為學(xué)生個(gè)體層次和學(xué)校層次，并估計(jì)2 個(gè)層次的變量對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響，以及層1 的變量與被解釋變量之間的因果關(guān)系是否會(huì)隨著層2變量特征的變化而變化。

表2 體育鍛煉對(duì)學(xué)生學(xué)業(yè)成績影響效應(yīng)的HLM估計(jì)Table 2 The HLM estimation of physical exercise time on students’academic performance

（1）模型1 顯示，體育鍛煉時(shí)間在1%水平顯著為正，表明體育鍛煉有助于提升青少年的學(xué)業(yè)表現(xiàn)。具體而言，體育鍛煉每增加1 min，青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)可相應(yīng)提高0.050 個(gè)單位。然而，體育鍛煉時(shí)間的平方項(xiàng)對(duì)學(xué)業(yè)表現(xiàn)在1%水平上顯著為負(fù)，這說明體育鍛煉時(shí)間對(duì)學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響呈倒U 型曲線效應(yīng)。此外，模型2～模型4的估計(jì)結(jié)果與模型1中的研究發(fā)現(xiàn)是一致的，即體育鍛煉對(duì)學(xué)生單科成績的影響是“先上升后下降”。具體而言，模型4 的估計(jì)系數(shù)最大，模型2 的估計(jì)系數(shù)最小，說明體育鍛煉對(duì)英語成績的積極效應(yīng)最大，數(shù)學(xué)成績次之，而對(duì)語文成績的積極效應(yīng)最小。上述結(jié)論不僅支持了已有文獻(xiàn)中的“積極效應(yīng)說”，且為學(xué)業(yè)表現(xiàn)的具體內(nèi)容提供了更為細(xì)致的研究證據(jù)，假設(shè)1得到驗(yàn)證。

此外，關(guān)于體育鍛煉最優(yōu)時(shí)間的問題也是學(xué)界討論的焦點(diǎn)［16］。本文分別將平均成績、語文成績、數(shù)學(xué)成績、英語成績作為被解釋變量，體育鍛煉時(shí)間及其平方項(xiàng)作為解釋變量進(jìn)行線性擬合分析，結(jié)果如圖1所示，體育鍛煉時(shí)間影響語文成績、數(shù)學(xué)成績、英語成績的時(shí)間頂點(diǎn)分別為49.6 min、43.1 min、44.9 min，影響平均成績的時(shí)間頂點(diǎn)為45.6 min，即每天體育鍛煉45.6 min對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的積極影響達(dá)到最大。

（2）從個(gè)人層次變量看，學(xué)生的年齡僅對(duì)語文成績有顯著影響，年齡每增加1 歲，語文成績提高0.126個(gè)單位。相比于女生，男生的學(xué)業(yè)表現(xiàn)較低，平均成績、語文成績和英語成績分別低3.050、4.413、4.615 個(gè)單位，且在1%統(tǒng)計(jì)水平上顯著；但在數(shù)學(xué)成績上，男女生并無顯著差異。與非獨(dú)生子女相比，獨(dú)生子女的平均成績和具體文化課學(xué)業(yè)表現(xiàn)均顯著更高，后者的平均成績比前者高5.763 個(gè)單位，印證了“資源稀釋理論”。與無高等教育期望的學(xué)生相比，有高等教育期望學(xué)生的語文成績顯著更高，英語和數(shù)學(xué)成績無顯著差異。家庭藏書量僅在10%統(tǒng)計(jì)水平上顯著促進(jìn)了學(xué)生的英語成績，對(duì)語文成績和數(shù)學(xué)成績無顯著影響。學(xué)生的課業(yè)壓力在1%統(tǒng)計(jì)水平上顯著提升了學(xué)業(yè)表現(xiàn)，課業(yè)壓力每增加1 個(gè)單位，平均成績提高1.644 個(gè)單位。父母最高受教育年限在1%統(tǒng)計(jì)水平上顯著提升了青少年各科成績。

圖1 體育鍛煉時(shí)間與學(xué)業(yè)表現(xiàn)關(guān)系Figure 1 The curve effect of physical exercise on students’academic performance

（3）從學(xué)校層次變量特征看，與就讀學(xué)校在本地排名中等及以下的學(xué)生相比，學(xué)校排名越高對(duì)學(xué)生成績的促進(jìn)效應(yīng)越顯著，就讀于排名最好學(xué)校的學(xué)生平均成績比前者高1.542 個(gè)單位。在具體科目上，表現(xiàn)為英語和語文成績更好，兩者均在1%統(tǒng)計(jì)水平上顯著成立。學(xué)校的基礎(chǔ)設(shè)施資源越完善，青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)越好。與西部學(xué)校相比，東部學(xué)校的學(xué)生在文化課方面均在1%統(tǒng)計(jì)水平上影響顯著，但中部學(xué)校對(duì)學(xué)生的語文成績在5%統(tǒng)計(jì)水平上影響顯著，在數(shù)學(xué)和英語成績上與西部學(xué)校并無顯著差異。綜上所述，體育鍛煉對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響呈倒U 型曲線效應(yīng)，并在45.6 min 的位置達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)，本文的分析結(jié)果支持了前人提出的“積極效應(yīng)說”，假設(shè)1得到驗(yàn)證。

4.2 多重中介效應(yīng)分析

體育鍛煉對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的促進(jìn)效應(yīng)是通過哪些渠道進(jìn)行的？本文對(duì)此進(jìn)行了探索性分析。學(xué)界常用的機(jī)制分析方法是中介效應(yīng)檢驗(yàn)，本文首先采用KHB方法進(jìn)行中介效應(yīng)檢驗(yàn)。KHB方法可較好地估計(jì)多個(gè)中介變量同時(shí)存在的效應(yīng)，并計(jì)算間接效應(yīng)的解釋比例。模型設(shè)定的基本思路如下：①簡約模型納入解釋變量和控制變量，匯報(bào)的是體育鍛煉時(shí)間對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)影響的總效應(yīng)；②完整模型進(jìn)一步加入了中介變量（BMI、每天睡眠時(shí)間、心理健康因子、對(duì)自己未來的信心、同學(xué)關(guān)系、同學(xué)積極行為），報(bào)告的是體育鍛煉對(duì)學(xué)業(yè)表現(xiàn)影響的直接效應(yīng)。2個(gè)效應(yīng)的差值是本文主要關(guān)注的中介變量效應(yīng)值。

如表3所示，與簡約模型的估計(jì)系數(shù)相比，加入中介變量的完整模型所估計(jì)的系數(shù)均在1%統(tǒng)計(jì)水平上顯著降低，中介變量對(duì)青少年平均成績的間接效應(yīng)為0.038，間接效應(yīng)的貢獻(xiàn)率為20.11%，從表3的Panel-B發(fā)現(xiàn)，同學(xué)積極行為變量的貢獻(xiàn)率最大，為80.89%?？傮w而言，上述結(jié)果意味著本文關(guān)注學(xué)生的身心健康、同學(xué)關(guān)系、同伴效應(yīng)等中介機(jī)制在體育鍛煉對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)影響的因果關(guān)系中發(fā)揮著重要作用。假設(shè)2得到部分驗(yàn)證。

在具體的中介變量效應(yīng)方面，本文進(jìn)一步使用SEM，以平均成績?yōu)楸唤忉屪兞繉?duì)上述可能的中介機(jī)制分別進(jìn)行考察，結(jié)果如圖2 所示。體育鍛煉時(shí)間在1%統(tǒng)計(jì)水平上顯著影響了其中4個(gè)中介變量，表明體育鍛煉的增加可降低負(fù)面情緒、提高其對(duì)自己未來的信心、促使同學(xué)做出積極行為、使同學(xué)關(guān)系變得和諧友善。學(xué)生睡眠時(shí)間、對(duì)自己未來的信心、同學(xué)積極行為等均在1%統(tǒng)計(jì)水平上顯著提升了學(xué)業(yè)表現(xiàn)，同學(xué)關(guān)系、心理健康因子在5%統(tǒng)計(jì)水平上顯著提升了學(xué)業(yè)表現(xiàn)。以同學(xué)積極行為這一中介變量為例，總效應(yīng)為0.050，直接效應(yīng)為0.060×0.385=0.023，間接效應(yīng)為0.050-0.023=0.027，間接效應(yīng)在1%統(tǒng)計(jì)水平上顯著，表明同學(xué)積極行為在學(xué)生體育鍛煉和平均成績的因果關(guān)系路徑中發(fā)揮著重要作用。同理，心理健康因子、同學(xué)關(guān)系、對(duì)自己未來的信心等也是重要的中介機(jī)制。但學(xué)生的BMI和睡眠時(shí)間并不存在中介效應(yīng)。假設(shè)2再次得到部分驗(yàn)證。

表3 體育鍛煉對(duì)學(xué)業(yè)表現(xiàn)影響效應(yīng)的KHB中介效應(yīng)估計(jì)Table 3 The KHB analysis of physical exercise on students’academic performance

圖2 學(xué)生每天體育鍛煉時(shí)間與平均成績的路徑關(guān)系Figure 2 The SEM result of physical exercise on students’academic performance

5 結(jié)論與建議

青少年是國家的未來和民族的希望，而學(xué)校教育在青少年成長過程中發(fā)揮著不可替代的作用，是影響青少年發(fā)展質(zhì)量的關(guān)鍵因素。本文采用CEPS 2013—2015 共2 個(gè)學(xué)年調(diào)查構(gòu)成的平衡面板數(shù)據(jù)，采用HLM 對(duì)青少年體育鍛煉對(duì)學(xué)業(yè)表現(xiàn)影響的因果關(guān)系進(jìn)行分析，并對(duì)其中可能的路徑因素進(jìn)行檢驗(yàn)。結(jié)果顯示：①青少年每天的體育鍛煉投入時(shí)間對(duì)其學(xué)業(yè)表現(xiàn)的影響呈倒U 型曲線效應(yīng)，每天體育鍛煉時(shí)間45.6 min 對(duì)學(xué)生文化課平均成績的提升作用最大，這一結(jié)果支持了前人提出的“積極效應(yīng)說”。換言之，并非體育鍛煉時(shí)間最多或極力壓縮體育鍛煉時(shí)間對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)收益最大，反而是每天堅(jiān)持合適劑量運(yùn)動(dòng)對(duì)青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的促進(jìn)效應(yīng)最優(yōu)。②心理健康因子、同學(xué)積極行為、同學(xué)關(guān)系、對(duì)自己未來的信心是體育鍛煉影響青少年文化課成績的重要中介機(jī)制，BMI、每天睡眠時(shí)間等生理健康因素的中介機(jī)制未得到統(tǒng)計(jì)驗(yàn)證。體育鍛煉有效擴(kuò)展了青少年的同學(xué)交往，增加了彼此的信息交流與互動(dòng)，降低了消極情緒，強(qiáng)化了互幫互助利他行為的發(fā)生，同時(shí)在體育鍛煉過程中也培養(yǎng)了青少年學(xué)業(yè)積極行為，這些機(jī)制因素都顯著改善了青少年的學(xué)業(yè)表現(xiàn)。

上述發(fā)現(xiàn)對(duì)如何提升中國青少年的人力資本和推進(jìn)體教融合的實(shí)施具有重要的政策意義。首先，對(duì)于學(xué)校層次而言：①學(xué)校應(yīng)優(yōu)化現(xiàn)有學(xué)科時(shí)間分配方式，保證學(xué)生每天適當(dāng)?shù)捏w育運(yùn)動(dòng)量，促進(jìn)學(xué)業(yè)表現(xiàn)和身體健康共同發(fā)展，校方和教師在處理體育鍛煉與學(xué)習(xí)的問題上可將開展學(xué)生體育鍛煉作為提高青少年學(xué)業(yè)表現(xiàn)的可行途徑，運(yùn)用各種資源構(gòu)建“文體并重”的校園文化，激發(fā)學(xué)生對(duì)體育鍛煉的興趣，養(yǎng)成勤于鍛煉的習(xí)慣，以體促學(xué)、體學(xué)結(jié)合，全面提升青少年的發(fā)展質(zhì)量，為中國青少年人力資本的積累創(chuàng)造堅(jiān)實(shí)的人才基礎(chǔ)；②學(xué)校應(yīng)重視同輩亞文化對(duì)學(xué)生成長的重要影響，加強(qiáng)采取多種教學(xué)方式抑制不良行為的發(fā)生和蔓延，宣傳同學(xué)之間的積極行為，創(chuàng)造友愛、互助、和諧的校風(fēng)和學(xué)風(fēng)，從而提高青少年的同輩支持，緩解青少年因?qū)W業(yè)壓力產(chǎn)生的負(fù)面情緒等心理健康問題。其次，對(duì)于家庭而言，應(yīng)讓青少年參與合適劑量的運(yùn)動(dòng)，既要防止過度體育鍛煉，又要杜絕完全壓縮鍛煉時(shí)間，在生活上要保證青少年的睡眠時(shí)間，注重對(duì)青少年心理健康的關(guān)注和自信心的培養(yǎng)，從而提升青少年的學(xué)業(yè)表現(xiàn)。最后，對(duì)青少年而言，在體育鍛煉中應(yīng)注重互幫互助等積極行為的培養(yǎng)，加強(qiáng)自信心，建立友善的同學(xué)關(guān)系等。

作者貢獻(xiàn)聲明：

張?jiān)屏粒涸O(shè)計(jì)論文框架，分析數(shù)據(jù)，撰寫、修改論文；柳建坤：提出論文選題，分析數(shù)據(jù)，撰寫、修改論文；何曉斌：指導(dǎo)修改論文。