秦國陽, 秦曉琳, 秦 勇

(1.山東師范大學(xué) 體育學(xué)院,山東 濟(jì)南 250358; 2.山東省民政廳幼兒園,山東 濟(jì)南 250014; 3.濟(jì)南市歷下區(qū)教育和體育局,山東 濟(jì)南 250013)

0 引言

國民體質(zhì)監(jiān)測是國家為系統(tǒng)掌握國民體質(zhì)狀況,在全國范圍內(nèi)定期對監(jiān)測對象進(jìn)行統(tǒng)一測試和數(shù)據(jù)分析的工作[1],迄今已完成了5次覆蓋全國的體質(zhì)監(jiān)測。我國幼兒體質(zhì)監(jiān)測工作集中于對身體形態(tài)、身體素質(zhì)的監(jiān)測和家庭信息的問卷調(diào)查,缺乏對其他社會因素的關(guān)注,并且每次數(shù)據(jù)報(bào)告僅對幼兒的體質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡單的羅列,缺乏對5次全國范圍調(diào)查數(shù)據(jù)的縱向?qū)Ρ扰c評估。除此之外,當(dāng)前我國部分學(xué)者也運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)中的決策樹、回歸分析等方法研究幼兒的體質(zhì)現(xiàn)狀及影響因素[2-4],但存在著數(shù)據(jù)需求量大、數(shù)據(jù)缺乏較高的完整性等問題,并且當(dāng)前研究只結(jié)合了我國部分區(qū)域的體質(zhì)測試數(shù)據(jù)進(jìn)行研究[5-8],缺乏宏觀性和代表性。

灰色關(guān)聯(lián)分析是通過灰色關(guān)聯(lián)度反映因素間的關(guān)系強(qiáng)弱、大小和次序的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法。灰色評估和灰色關(guān)聯(lián)模型具有數(shù)據(jù)需求量小、準(zhǔn)確性高等特點(diǎn)[9],本文運(yùn)用灰色評估模型,對2000—2020年我國幼兒體質(zhì)測試數(shù)據(jù)中的身體形態(tài)和身體素質(zhì)進(jìn)行多層次、多維度的灰色綜合評估分析,客觀、準(zhǔn)確地反映出近20年我國幼兒體質(zhì)發(fā)展的綜合水平。在完成評估后,采用灰色關(guān)聯(lián)模型分析我國幼兒體質(zhì)綜合發(fā)展水平與社會因素的關(guān)聯(lián)性,探究幼兒體質(zhì)與社會環(huán)境間的內(nèi)在聯(lián)系。當(dāng)前我國幼兒體質(zhì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)在近20年中僅進(jìn)行5次調(diào)查,并且缺乏對社會因素的重視,完整性和全面性較差,符合灰色關(guān)聯(lián)中的數(shù)據(jù)要求[10-11]。

在完成灰色評估與關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)上,運(yùn)用灰色預(yù)測模型對3～6歲幼兒體質(zhì)進(jìn)行預(yù)測,相較于之前的研究[12],數(shù)據(jù)更加充分,以2000年、2005年、2010年、2014年和2021年5次國民體質(zhì)監(jiān)測公報(bào)中幼兒體質(zhì)健康數(shù)據(jù)為研究基礎(chǔ),在不低于4個(gè)數(shù)據(jù)的情況下建立EGM(even grey model)預(yù)測模型,預(yù)測的準(zhǔn)確性和科學(xué)性都有較好的提升[13-15]。通過定量預(yù)測2025年和2030年我國幼兒體質(zhì)狀況,分析我國幼兒體質(zhì)變化規(guī)律與未來發(fā)展趨勢,提出相應(yīng)的體質(zhì)促進(jìn)和健康教育建議,為提升全民健身科學(xué)化水平和提高幼兒體質(zhì),并為相關(guān)教育機(jī)構(gòu)與管理部門的科學(xué)決策提供參考。

1 研究對象與方法

1.1 資料來源

本研究所采用的數(shù)據(jù)資料來源于2000年、2005年、2010年、2014年和2021年的國民體質(zhì)監(jiān)測公報(bào)中的3～6歲幼兒體質(zhì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)部分,包括身高、坐高、體重、胸圍和BMI(body mass index)等身體形態(tài)指標(biāo),以及立定跳遠(yuǎn)、坐位體前屈、雙腳連續(xù)跳、走平衡木和10 m往返跑等身體素質(zhì)指標(biāo)。

1.2 研究對象

本文以我國幼兒體質(zhì)為研究對象,歷次數(shù)據(jù)樣本均采用隨機(jī)整群抽樣的原則,抽測地點(diǎn)為全國31個(gè)省、自治區(qū)、直轄市國民體質(zhì)監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn),樣本量分布均衡,按性別分為兩類樣本,從各監(jiān)測網(wǎng)點(diǎn)抽取3～6歲幼兒1 280人為監(jiān)測對象。

1.3 研究方法

本文主要運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論中的灰色綜合評估模型、灰色關(guān)聯(lián)模型和灰色預(yù)測模型,將2000年、2005年、2010年、2014年和2021年幼兒體質(zhì)發(fā)展動態(tài)系統(tǒng)作為評估對象,以身體形態(tài)和身體素質(zhì)作為評估指標(biāo),通過插值法調(diào)整把2014年數(shù)據(jù)調(diào)整為2015年,把2021年的數(shù)據(jù)調(diào)整為2020年。通過對原始數(shù)據(jù)構(gòu)建灰色評估模式、確定因子極性、構(gòu)建指標(biāo)序列、構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)模式、進(jìn)行灰靶變換、計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)差異信息空間、求灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)和灰關(guān)聯(lián)度、靶心度分級等灰色評估計(jì)算過程,探究我國幼兒體質(zhì)發(fā)展的綜合效果和整體情況。

在完成灰評估的基礎(chǔ)上,運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論中的灰色關(guān)聯(lián)模型,把我國幼兒體質(zhì)綜合發(fā)展水平的綜合得分作為參考序列,將社會因素各分類指標(biāo)的數(shù)據(jù)作為關(guān)聯(lián)序列。通過對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一量綱處理、求絕對差值及極差、計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)、得出灰色關(guān)聯(lián)度并進(jìn)行優(yōu)勢因素分析,分析我國幼兒綜合體質(zhì)水平與社會因素之間存在的內(nèi)在聯(lián)系。

灰色預(yù)測模型是灰色系統(tǒng)理論的經(jīng)典部分之一,具有“序列數(shù)據(jù)少”“等時(shí)距性”“時(shí)間序列性”等特點(diǎn),在不低于4個(gè)數(shù)據(jù)的情況下,便可以建立EGM預(yù)測模型,具有較高的精度。通過灰色預(yù)測模型,對我國幼兒身體形態(tài)和身體素質(zhì)等體質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測,并且,歷次體質(zhì)監(jiān)測得到的身體形態(tài)和身體機(jī)能等數(shù)據(jù)縱向變化波動特征,符合灰色理論建模條件,隨著灰色模型精度檢驗(yàn)方法的完善,預(yù)測的準(zhǔn)確性和科學(xué)性都有較大的提升,計(jì)算使用Matlab R2015b。

2 結(jié)果與分析

2.1 2000—2020年我國幼兒體質(zhì)綜合發(fā)展水平的灰色評估

2.1.1 構(gòu)建灰色評估模式

根據(jù)我國正式公布的 2000年、2005年、2010 年、2015年和 2020年3～6歲幼兒的身體形態(tài)、身體素質(zhì)2大類10項(xiàng)體質(zhì)測試指標(biāo),確定灰色評估序列i(k),i=1,2,…,5,依次代表 2000年、2005年、2010年、2015年、2020年各時(shí)間段,k=1,2,…,10,依次代表身高、坐高、體重、胸圍、BMI、立定跳遠(yuǎn)、坐位體前屈、雙腳連續(xù)跳、走平衡木、10 m往返跑(限于論述篇幅,本文的計(jì)算過程以3歲男生為例,女生的計(jì)算過程與男生相同)。

根據(jù)我國幼兒體質(zhì)測試的時(shí)間段不同,依次構(gòu)建灰評估序列,

ω1={ω1(1),ω1(2),ω1(3),ω1(4),ω1(5),ω1(6),ω1(7),ω1(8),ω1(9),ω1(10)}={99.1,57,15.5,51.7,15.8,56.7,10,11.4,15.5,9.6},

ω2={ω2(1),ω2(2),ω2(3),ω2(4),ω2(5),ω2(6),ω2(7),ω2(8),ω2(9),ω2(10)}={100.2,57.9,16.1,51.8,16,59.5,10.4,10.5,15.2,9.4},

……

ω5={ω5(1),ω5(2),ω5(3),ω5(4),ω5(5),ω5(6),ω5(7),ω5(8),ω5(9),ω5(10)}={102,58.5,16.4,52.4,15.8,59.2,9.9,9.5,13.1,9.1}。

2.1.2 確定因子極性

通過對因子極性的定義可知,①身體形態(tài)指標(biāo)如身高、坐高、體重、胸圍和BMI,是反映幼兒身體形態(tài)發(fā)育程度以及充實(shí)程度的重要指標(biāo)。我國3～6歲幼兒各項(xiàng)身體素質(zhì)指標(biāo)均在正常范圍內(nèi)波動,因此,各身體形態(tài)指標(biāo)為適中性極性。②對于當(dāng)前3～6歲幼兒身體素質(zhì)發(fā)展,身體素質(zhì)指標(biāo)中立定跳遠(yuǎn)、坐位體前屈越大,雙腳連續(xù)跳、走平衡木、10 m往返跑的數(shù)值越小,表明幼兒身體素質(zhì)發(fā)展越好。因此,立定跳遠(yuǎn)、坐位體前屈為極大值極性,而雙腳連續(xù)跳、走平衡木、10 m往返跑為極小值極性。

2.1.3 構(gòu)造指標(biāo)序列

根據(jù)我國幼兒體質(zhì)的測試指標(biāo),依次構(gòu)造灰評估指標(biāo)序列,

ω(1)={ω1(1),ω2(1),ω3(1),ω4(1),ω5(1)}={99.1,100.2,101.2,102.5,102},

ω(2)={ω1(2),ω2(2),ω3(2),ω4(2),ω5(2)}={57,57.9,58.1,58.5,58.5},

……

ω(10)={ω1(10),ω2(10),ω3(10),ω4(10),ω5(10)}={9.6,9.4,9.1,9.1,9.1}。

2.1.4 構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)模式(靶心)

根據(jù)我國幼兒體質(zhì)系統(tǒng)中身高、坐高、體重、胸圍、BMI指數(shù)為適中性極性,立定跳遠(yuǎn)、坐位體前屈為極大值極性特征,雙腳連續(xù)跳、走平衡木、10 m往返跑為極小值極性特征,構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)模式,即灰評估的靶心,

k=1:ω0(1)=mean(1)=mean{100.99},

k=2:ω0(2)=mean(2)=mean{57.99},

……

k=10:ω0(1)=minω(10)=

min{ω1(10),ω2(10),ω3(10),ω4(10),ω5(10)}=min{9.6,9.4,9.1,9.1,9.1}=9.1。

所以,標(biāo)準(zhǔn)模式為

ω0={ω0(1),ω0(2),ω0(3),ω0(4),ω0(5),ω0(6),ω0(7),ω0(8),ω0(9),ω0(10)}=

{100.99,57.99,16.22,52.28,15.91,65.48,10.4,9.25,13.11,9.1}。

2.1.5 進(jìn)行灰靶變換

γ0={γ0(1),γ0(2),γ0(3),γ0(4),γ0(5),γ0(6),γ0(7),γ0(8),γ0(9),γ0(10)}={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1},

γ1={γ1(1),γ1(2),γ1(3),γ1(4),γ1(5),γ1(6),γ1(7),γ1(8),γ1(9),γ1(10)}={0.981 3,0.982 9,0.955 7,0.988 8,0.993 0,0.866 0,0.961 5,0.811 4,0.846 0,0.947 9},

γ2={γ2(1),γ2(2),γ2(3),γ2(4),γ2(5),γ2(6),γ2(7),γ2(8),γ2(9),γ2(10)}={0.992 2,0.998 4,0.992 7,0.990 8,0.994 4,0.908 7,1.000 0,0.881 0,0.862 7,0.968 1},

……

γ5={γ5(1),γ5(2),γ5(3),γ5(4),γ5(5),γ5(6),γ5(7),γ5(8),γ5(9),γ5(10)}={0.990 1,0.991 3,0.986 2,0.997 4,0.993 5,0.903 6,0.955 9,0.969 4,1.000 0,1.000 0}。

2.1.6 計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)差異信息空間

運(yùn)用公式0i=|0(k)-i(k)|=|1-i(k)|,i=1,2,…,5,k=1,2,…,10,計(jì)算灰色評估序列的灰色關(guān)聯(lián)差異信息空間,結(jié)果為

Δ01={Δ01(1),Δ01(2),Δ01(3),Δ01(4),Δ01(5),Δ01(6),Δ01(7),Δ01(8),Δ01(9),Δ01(10)}={0.018 7,0.017 1,0.044 3,0.011 2,0.007 0,0.134 0,0.038 5,0.188 6,0.154 0,0.052 1},

Δ02={Δ02(1),Δ02(2),Δ02(3),Δ02(4),Δ02(5),Δ02(6),Δ02(7),Δ02(8),Δ02(9),Δ02(10)}={0.007 8,0.001 6,0.007 3,0.009 2,0.005 6,0.091 3,0.000 0,0.119 0,0.137 3,0.031 9},

……

Δ05={Δ05(1),Δ05(2),Δ05(3),Δ05(4),Δ05(5),Δ05(6),Δ05(7),Δ05(8),Δ05(9),Δ05(10)}={0.009 9,0.008 7,0.013 8,0.002 6,0.006 5,0.096 4,0.044 1,0.030 6,0.000 0,0.000 0}。

在此基礎(chǔ)上,求出Δ0i(max)和Δ0i(min),

Δ={Δ01,Δ02,Δ03,Δ04,Δ05},ρ=0.5,Δ0i(max)=0.277 4,Δ0i(max)=0。

2.1.7 求灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)和灰色關(guān)聯(lián)度

運(yùn)用公式

求出灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

θ(γ0(1),γ1(1))=0.881 2,θ(γ0(2),γ1(2))=0.890 0,θ(γ0(3),γ1(3))=0.758 0,

θ(γ0(4),γ1(4))=0.925 5,θ(γ0(5),γ1(5))=0.951 8,θ(γ0(6),γ1(6))=0.508 6,

θ(γ0(7),γ1(7))=0.782 9,θ(γ0(8),γ1(8))=0.423 8,θ(γ0(9),γ1(9))=0.473 8,

θ(γ0(10),γ1(10))=0.727 0。

再運(yùn)用公式

求出灰色關(guān)聯(lián)度θ(γ0,γ1)=0.732 3,同理可得

θ(γ0,γ2)=0.824 1,θ(γ0,γ3)=0.847 8,

θ(γ0,γ4)=0.881 7,θ(γ0,γ5)=0.889 0。

2.1.8 靶心度分級

根據(jù)灰色系統(tǒng)理論的最少信息原理,靶心度應(yīng)均衡分檔,并因?yàn)棣?γ0,γi)/(1+)=0.5/(1+0.5)=0.333 3,因此靶心度小于0.3的各檔無意義,所以有(0.9,1]為第1級;(0.8,0.9]為第2級;(0.7,0.8]為第3級;(0.6,0.7]為第4級;(0.5,0.6]為第5級;(0.4,0.5]為第6級;(0.3,0.4]為第7級。將上述計(jì)算出的灰色評估序列的灰色關(guān)聯(lián)度θ(γ0,γi),按靶心度進(jìn)行灰色評估,結(jié)果為

1)θ(γ0,γ1)=0.780 4,則2000年3～6歲男性幼兒體質(zhì)綜合評價(jià)屬于第3級;

2)θ(γ0,γ1)=0.892 3,則2005年3～6歲男性幼兒體質(zhì)綜合評價(jià)屬于第2級;

3)θ(γ0,γ1)=0.875 1,則2010年3～6歲男性幼兒體質(zhì)綜合評價(jià)屬于第2級;

4)θ(γ0,γ1)=0.887 0,則2015年3～6歲男性幼兒體質(zhì)綜合評價(jià)屬于第2級;

5)θ(γ0,γ1)=0.855 7,則2020年3～6歲男性幼兒體質(zhì)綜合評價(jià)屬于第2級。

同理,按照3～6歲男性幼兒的灰色評估計(jì)算過程,可計(jì)算出3～6歲女性幼兒灰評估序列的灰關(guān)聯(lián)度并按靶心度進(jìn)行灰色評估,結(jié)果為

1)θ(γ0,γ1)=0.753 5,則2000年3～6歲女性幼兒體質(zhì)綜合評價(jià)屬于第3級;

2)θ(γ0,γ1)=0.868 9,則2005年3～6歲女性幼兒體質(zhì)綜合評價(jià)屬于第2級;

3)θ(γ0,γ1)=0.881 4,則2010年3～6歲女性幼兒體質(zhì)綜合評價(jià)屬于第2級;

4)θ(γ0,γ1)=0.897 7,則2015年3～6歲女性幼兒體質(zhì)綜合評價(jià)屬于第2級;

5)θ(γ0,γ1)=0.869 5,則2020年3～6歲女性幼兒體質(zhì)綜合評價(jià)屬于第2級。

通過灰色評估可以得到幼兒體質(zhì)綜合水平得分曲線圖如圖1所示。

圖1 2000—2020年3～6歲幼兒體質(zhì)綜合水平得分曲線圖

由圖1可得到以下結(jié)論:

1)2005—2020年我國3～6歲男性幼兒體質(zhì)綜合發(fā)展水平為第2級,2000年體質(zhì)綜合發(fā)展水平最差為第3級,并且體質(zhì)綜合得分最低;我國3～6歲女性幼兒體質(zhì)綜合水平發(fā)展趨勢與男性相似,2000年的體質(zhì)綜合得分最低,但體質(zhì)綜合得分在2010年超過了男性并保持到2020年。

2)灰評估結(jié)果的評估值反映出我國3～6歲男性和女性幼兒體質(zhì)綜合水平得分發(fā)展趨勢,從好到差依次排序?yàn)?015年>2005年>2010年>2020年>2000年。整體上看,我國3～6歲幼兒體質(zhì)綜合水平得分發(fā)展雖然在2005年得到了大幅度提高,但是在近15年的發(fā)展中處于波動發(fā)展的趨勢。

3)根據(jù)灰色評估標(biāo)準(zhǔn)模式(靶心)可以發(fā)現(xiàn),2005年的3～6歲幼兒各項(xiàng)體質(zhì)指標(biāo)相較于2000年都有一定提升,說明2005年幼兒體質(zhì)水平整體性較好,且比較均衡。通過橫向?qū)Ρ瓤梢园l(fā)現(xiàn),2020年我國幼兒的各項(xiàng)體質(zhì)素質(zhì)隨著年齡的增長都有一定的提升,特別是在身高、立定跳遠(yuǎn)以及走平衡木等指標(biāo)上,增長幅度較大,說明在3～6歲年齡段,我國幼兒的身高、下肢爆發(fā)力以及平衡能力隨年齡增長提升較快(如圖1)。

2.2 2000—2020 年我國幼兒體質(zhì)綜合發(fā)展水平與社會因素的灰色關(guān)聯(lián)

通過搜集與閱讀文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),國內(nèi)大多數(shù)研究集中于通過統(tǒng)計(jì)學(xué)方法探究青少年單個(gè)體質(zhì)指標(biāo)與社會因素的關(guān)聯(lián)性,在取得一定的進(jìn)展的同時(shí),也存在對數(shù)據(jù)量以及數(shù)據(jù)完整性要求較高、分析指標(biāo)單一等問題[16-19],并且,以往的研究關(guān)注點(diǎn)集中于青少年以及大學(xué)生等群體,對幼兒體質(zhì)與社會因素的關(guān)聯(lián)性缺乏關(guān)注和探索[20-22]。因此,采用灰色系統(tǒng)理論的灰色關(guān)聯(lián)模型,將幼兒體質(zhì)綜合得分值分別與反映經(jīng)濟(jì)因素的國民生產(chǎn)總值、城鎮(zhèn)居民人均收入,反映教育因素的全國幼兒園數(shù)量,反映醫(yī)療衛(wèi)生因素的專業(yè)公共衛(wèi)生機(jī)構(gòu)數(shù)量、全國醫(yī)院數(shù)量,進(jìn)行灰關(guān)聯(lián)研究,探尋我國幼兒體質(zhì)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)、教育、醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)之間的內(nèi)在聯(lián)系(如表1)。

表1 我國幼兒體質(zhì)綜合發(fā)展水平與社會因素的灰關(guān)聯(lián)序列表

通過對關(guān)聯(lián)序列進(jìn)行統(tǒng)一量綱處理、計(jì)算絕對差值及極差、求灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)、計(jì)算灰色關(guān)聯(lián)度并進(jìn)行優(yōu)勢因素分析等灰色關(guān)聯(lián)計(jì)算,結(jié)果如表2所示。

表2 我國幼兒體質(zhì)綜合發(fā)展水平與社會因素的灰色關(guān)聯(lián)度

通過分析灰色關(guān)聯(lián)計(jì)算結(jié)果可以得到以下結(jié)論。

1)我國3～6歲幼兒體質(zhì)綜合得分與各社會因素的關(guān)聯(lián)系數(shù)都大于0.5,說明醫(yī)療、教育、經(jīng)濟(jì)等社會因素都與我國幼兒體質(zhì)的綜合發(fā)展關(guān)系密切,其中醫(yī)療衛(wèi)生水平對我國幼兒體質(zhì)影響最大,灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)達(dá)到0.886 3?？萍嫉倪M(jìn)步與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,醫(yī)療設(shè)備和水平的不斷提高,對幼兒身體健康及身體素質(zhì)都產(chǎn)生了至關(guān)重要的影響。

2)教育因素對3～6歲幼兒體質(zhì)的影響僅次于醫(yī)療衛(wèi)生因素,灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)達(dá)到0.592 1。教育設(shè)施及水平的提高,改善并豐富了幼兒健康教育的環(huán)境和資源,讓更多幼兒更早地形成健康飲食與運(yùn)動的良好習(xí)慣,在幼兒后天成長過程中發(fā)揮著直接而深遠(yuǎn)的影響。

3)經(jīng)濟(jì)因素對我國3～6歲幼兒體質(zhì)綜合得分的影響較弱,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,保證了幼兒的營養(yǎng)均衡化和飲食豐富化。但經(jīng)濟(jì)水平的提高,也產(chǎn)生了一系列的副作用,如過量飲食以及高糖、高熱量食物攝入量飆升,出行方式的改善導(dǎo)致幼兒運(yùn)動量下降,電視和電腦游戲的出現(xiàn)致使幼兒的運(yùn)動興趣和時(shí)間下降等。

4)灰色關(guān)聯(lián)結(jié)果基本能反映出我國3～6歲幼兒體質(zhì)發(fā)展趨勢,2000—2005年隨著醫(yī)療衛(wèi)生條件、教育設(shè)施以及經(jīng)濟(jì)水平數(shù)量的快速發(fā)展,幼兒體質(zhì)得到均衡且大幅度的提升,隨著醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施增長速度的放緩以及經(jīng)濟(jì)因素的副作用顯現(xiàn),幼兒體質(zhì)處于不斷波動的平緩階段,在2015年達(dá)到最高后,2020年下降幅度較大。

2.3 2025年和2030年我國幼兒體質(zhì)綜合發(fā)展水平的灰色預(yù)測

2.3.1 各項(xiàng)指標(biāo)的預(yù)測

1)將幼兒各年齡段、各項(xiàng)指標(biāo)數(shù)據(jù)(2000年、2005年、2010年、2015年、2020年)做成原始序列,共構(gòu)建80個(gè)原始數(shù)據(jù)序列,記為

其中,

i∈{身高,坐高,體重,腰圍,BMI,立定跳遠(yuǎn),坐位體前屈,雙腳連續(xù)跳,走平衡木,10 m往返跑},j∈{‘3’,‘4’,‘5’,‘6’},k∈{男性,女性},

2)利用公式

3)構(gòu)建GM(1,1)模型的白化微分方程為

(1)

其中

于是可得灰色預(yù)測的離散時(shí)間響應(yīng)函數(shù)為

(2)

X(1)(t+1)為所得的累加預(yù)測值,將其還原即為

(3)

得到預(yù)測結(jié)果為

其中,103.16和103.84即為2025年和2030年3歲男性幼兒身高的預(yù)測值。

2.3.2 預(yù)測結(jié)果

2.3.2.1 我國3～6歲幼兒身體形態(tài)指標(biāo)預(yù)測

通過預(yù)測的各項(xiàng)指標(biāo)可以發(fā)現(xiàn),我國3～6歲男性幼兒身高預(yù)測值的變化為103.16～121.77 cm,3～6歲女性幼兒為102.01～120.54 cm;男性幼兒坐高預(yù)測值的變化為58.8～67.43 cm,女性幼兒為58.05～67.02 cm;男性幼兒體重預(yù)測值的變化為16.7～24.32 kg,女性幼兒為16.00～22.95 kg;男性幼兒胸圍預(yù)測值的變化為53.00～59.75 cm,女性幼兒為52.00～57.48 cm;男性幼兒BMI預(yù)測值的變化為15.75～16.52 kg/m2,女性幼兒為15.40～15.89 kg/m2。

3～6歲幼兒的身體形態(tài)各項(xiàng)指標(biāo)除BMI外,其發(fā)展系數(shù)a均為負(fù)數(shù),表明在2025年和2030年的未來發(fā)展中,我國3～6歲幼兒的身體形態(tài)指標(biāo)均呈增長趨勢,a的絕對值越大該身體形態(tài)指標(biāo)的增長幅度越大。因此,在身體形態(tài)各項(xiàng)指標(biāo)增幅對比中,3～6歲男性和女性幼兒各指標(biāo)的排序一致為:體重>胸圍>身高>坐高>BMI(3～6歲男性幼兒a的平均絕對值為15.2>7.04>6.58>4.74>3.92;女性a的平均絕對值為13.37>7.31>7.07>6.2>0.25),體重的增幅明顯高于其他指標(biāo),特別是男性幼兒的BMI增幅達(dá)到3.92(表3)。

表3 我國3～6歲幼兒身體形態(tài)指標(biāo)預(yù)測值

2.3.2.2 我國3～6歲幼兒身體素質(zhì)指標(biāo)預(yù)測

如表4所示,男性幼兒坐位體前屈預(yù)測值的變化為7.93～9.81 cm,女性為10.74～11.60 cm;男性幼兒雙腳連續(xù)跳預(yù)測值的變化為5.55～8.92 s,女性為5.65～9.28 s;男性幼兒10 m往返跑預(yù)測值的變化為6.32～8.95 s,女性為7.12～9.11 s。通過對比各身體素質(zhì)指標(biāo)的發(fā)展系數(shù)a可以發(fā)現(xiàn),各年齡段幼兒坐位體前屈和雙腳連續(xù)跳指標(biāo)的發(fā)展系數(shù)a以及10 m往返跑平均發(fā)展系數(shù)a為正值,說明這3個(gè)身體素質(zhì)指標(biāo)都呈現(xiàn)出下降趨勢,但由于雙腳連續(xù)跳和10 m往返跑具有極小值極性,即數(shù)值越小成績越好,坐位體前屈具有極大值極性。因此,我國3～6歲幼兒的跳躍能力和跑動能力都有一定的提升,但柔韌素質(zhì)出現(xiàn)下降,3～6歲男性和女性幼兒各指標(biāo)的排序一致為:雙腳連續(xù)跳>10 m往返跑>坐位體前屈。

2.3.3 預(yù)測模型的檢驗(yàn)

利用后驗(yàn)差檢驗(yàn)(即均方差比值)對模型進(jìn)行檢驗(yàn),精度等級分檢驗(yàn)時(shí)可參照表5。

表5 精度檢驗(yàn)等級參照表

根據(jù)預(yù)測結(jié)果與實(shí)際結(jié)果的對比,采用后驗(yàn)差方法進(jìn)行模型驗(yàn)證,其結(jié)果見表6?？梢钥闯?10個(gè)后驗(yàn)差值中身高、坐高、體重以及10 m往返跑等4個(gè)值都小于0.35,說明這4個(gè)指標(biāo)預(yù)測效果“好”;胸圍、BMI、坐位體前屈以及雙腳連續(xù)跳等4個(gè)值小于等于0.5,說明這4個(gè)指標(biāo)預(yù)測結(jié)果合格,該結(jié)果也與實(shí)際情況相吻合,說明該模型對于幼兒身體形態(tài)的預(yù)測是準(zhǔn)確的、有效的;由于受到原始數(shù)據(jù)影響,導(dǎo)致對于立定跳遠(yuǎn)和走平衡木預(yù)測效果較差,針對這兩個(gè)指標(biāo)不再進(jìn)行相關(guān)分析和預(yù)測。

表6 預(yù)測結(jié)果檢驗(yàn)

3 討論與分析

采用灰色預(yù)測模型,預(yù)測未來10年我國3～6歲幼兒總體體質(zhì)水平,相較于2020年將有一定的增長,具體表現(xiàn)為身體形態(tài)和身體素質(zhì)的弱增長,幼兒體重增幅遠(yuǎn)高于其他指標(biāo),需要加強(qiáng)對幼兒超重和肥胖問題的關(guān)注。

3.1 身體形態(tài)預(yù)測方面

1)我國男、女各年齡段幼兒所有指標(biāo)均呈現(xiàn)出一定的增長趨勢,增長幅度大小為體重>胸圍>身高>坐高>BMI。

2)幼兒BMI指數(shù)在未來10年將持續(xù)增長,特別是男性幼兒漲幅達(dá)到了3.92%,說明在未來15年會有更多的幼兒出現(xiàn)肥胖和超重的問題。其主要原因是隨著生產(chǎn)方式和經(jīng)濟(jì)水平的提高,幼兒運(yùn)動負(fù)荷和時(shí)間逐漸減少,伴隨高糖、高熱量食物攝入量的不斷增加,導(dǎo)致脂肪的不斷堆積。

3)在各年齡組的對比中,胸圍、BMI指標(biāo)隨著年齡增長,基本呈現(xiàn)出上漲趨勢,說明我國幼兒隨著年齡增長,超重和肥胖比例將不斷增加。

3.2 身體素質(zhì)預(yù)測方面

1)我國3～6歲幼兒雙腳連續(xù)跳和10 m往返跑指標(biāo)提升幅度較大,坐位體前屈指標(biāo)在未來會持續(xù)下滑,各指標(biāo)的排序?yàn)殡p腳連續(xù)跳>10 m往返跑>坐位體前屈。說明我國幼兒的下肢爆發(fā)力和跑動能力在未來持續(xù)提高,并且男生的增幅大于女生。

2)我國幼兒柔韌素質(zhì)下降明顯,主要原因是家長的保護(hù)意識,導(dǎo)致我國幼兒的活動方式較為單一,主要為散步和慢跑等,對柔韌素質(zhì)缺乏刺激和鍛煉,肌肉缺乏拉伸導(dǎo)致柔韌性變差。

4 結(jié)論

1)通過灰色綜合評估模型發(fā)現(xiàn),我國3～6歲幼兒體質(zhì)綜合水平在2005年得到大幅度提高,并且幼兒體質(zhì)水平整體性較好且比較均衡,2005年后幼兒體質(zhì)水平一直處于波動發(fā)展中,2020年的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了小幅度的下滑。

2)經(jīng)過灰色關(guān)聯(lián)分析后,發(fā)現(xiàn)醫(yī)療衛(wèi)生因素對我國3～6歲幼兒體質(zhì)影響最大,教育因素次之,經(jīng)濟(jì)因素影響效果最小。究其原因,是當(dāng)前醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)施增速放緩,以及經(jīng)濟(jì)因素的負(fù)面作用不斷顯現(xiàn),導(dǎo)致幼兒體質(zhì)發(fā)展出現(xiàn)一定幅度的下滑。

3)未來10年,我國3～6歲幼兒體質(zhì)整體表現(xiàn)為緩慢增長趨勢,具體表現(xiàn)在雙腳連續(xù)跳、10 m往返跑以及相關(guān)身體形態(tài)指標(biāo)等方面,而超重和肥胖問題愈發(fā)嚴(yán)重,特別是男性幼兒的BMI增長幅度較大。此外,柔韌素質(zhì)也出現(xiàn)了較大幅度的下滑。為了降低超重和肥胖比例并提升身體柔韌性,培養(yǎng)幼兒鍛煉意識和健康飲食習(xí)慣對提高幼兒體質(zhì)健康至關(guān)重要。

各級部門應(yīng)著重落實(shí)《全民健身計(jì)劃綱要》,為我國幼兒體育活動提供條件,通過增加教育衛(wèi)生設(shè)施數(shù)量、提升宣傳力度等途徑,培養(yǎng)我國幼兒健康的鍛煉意識和飲食習(xí)慣,并提高家長對幼兒健康飲食和活動鍛煉重要性的認(rèn)識,為促進(jìn)幼兒體質(zhì)健康進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。