李昌鋒 張星 林增榮 李珍 林佳蕙

（福建生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 福建福州 350002）

基于Foxtable的大學(xué)生體質(zhì)健康評(píng)價(jià)系統(tǒng)構(gòu)建研究

李昌鋒 張星 林增榮 李珍 林佳蕙

（福建生物工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 福建福州 350002）

近年來(lái),健康管理的理念越來(lái)越受到大家的重視。本文針對(duì)大學(xué)生體質(zhì)健康狀況出現(xiàn)下滑的現(xiàn)象,運(yùn)用健康管理的理念,以Foxtable數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件為開(kāi)發(fā)平臺(tái),通過(guò)層次分析法和Fisher判別分析,進(jìn)行構(gòu)建大學(xué)生體質(zhì)健康評(píng)價(jià)分析系統(tǒng)的研究。該系統(tǒng)旨在能夠有效對(duì)大學(xué)生的體質(zhì)健康狀況做出綜合評(píng)價(jià)，并提供相應(yīng)合理的運(yùn)動(dòng)處方建議,起到對(duì)健康風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行篩查預(yù)警的功能效果。該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)便,結(jié)果有效準(zhǔn)確,具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。

大學(xué)生體質(zhì)健康 健康評(píng)價(jià) 運(yùn)動(dòng)處方 Foxtable

健康管理具有對(duì)健康危險(xiǎn)因素的監(jiān)測(cè)、分析、評(píng)估及預(yù)測(cè)等功能,因而健康管理的理念在體質(zhì)健康狀況評(píng)估方面也得到越來(lái)越多的運(yùn)用。近年來(lái),大學(xué)生各項(xiàng)身體素質(zhì)普遍呈現(xiàn)出下滑的趨勢(shì),通過(guò)對(duì)學(xué)生身體素質(zhì)進(jìn)行一系列項(xiàng)目測(cè)量,發(fā)現(xiàn)眾多學(xué)生沒(méi)有達(dá)到合格水平[1]。

本文針對(duì)這一現(xiàn)象,旨在建立科學(xué)有效的大學(xué)生體質(zhì)健康評(píng)價(jià)系統(tǒng),科學(xué)地評(píng)價(jià)大學(xué)生的體質(zhì)健康狀況,對(duì)促進(jìn)大學(xué)生進(jìn)行科學(xué)有效的體育鍛煉,養(yǎng)成良好的體育運(yùn)動(dòng)習(xí)慣將起到十分重要的作用。

1 評(píng)價(jià)指標(biāo)及權(quán)重確定

對(duì)于學(xué)生個(gè)體體質(zhì)健康的評(píng)價(jià)主要集中在身體形態(tài)、生理機(jī)能、身體素質(zhì)和運(yùn)動(dòng)能力等方面。本系統(tǒng)選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)為：(1)形態(tài)指標(biāo)：身高/標(biāo)準(zhǔn)體重;(2)機(jī)能指標(biāo)：肺活量體重指數(shù)、臺(tái)階試驗(yàn);(3)運(yùn)動(dòng)能力指標(biāo)：立定跳遠(yuǎn)、握力體重指數(shù)。所以本體質(zhì)健康評(píng)價(jià)模型的指標(biāo)因素共五項(xiàng),分別為：身高/標(biāo)準(zhǔn)體重、肺活量體重指數(shù)、臺(tái)階實(shí)驗(yàn)、立定跳遠(yuǎn)、握力體重系數(shù)。

為確定各指標(biāo)的權(quán)重,本模型采用層次分析法來(lái)完成[2]。層次分析法是評(píng)價(jià)決策中常用的一種方法,將同一層次中的因素進(jìn)行兩兩比較,引入1～9標(biāo)度法,形成判斷矩陣,計(jì)算最大特征根及其對(duì)應(yīng)的特征向量,由此計(jì)算出相應(yīng)的權(quán)重,并對(duì)判斷矩陣的合理性進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。通過(guò)Matlab求解得到結(jié)果如下所示,最后得到五項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重分別為:0.096,0.096,0.1769,0.4543,0.1769。

2 評(píng)價(jià)體系構(gòu)建

本模型評(píng)價(jià)體系主要由兩大部分組成：?jiǎn)雾?xiàng)指標(biāo)的評(píng)價(jià)和綜合評(píng)價(jià)。

2.1 單項(xiàng)評(píng)價(jià)

單項(xiàng)評(píng)價(jià)采用相對(duì)評(píng)價(jià)方法,采用的方式是不受樣本數(shù)據(jù)分布性質(zhì)影響的百分位數(shù)法,將測(cè)量值的百分位數(shù)以一定的間隔順序排列而成評(píng)價(jià)等級(jí)表[3]。這種評(píng)價(jià)表的最大特點(diǎn)是,明確指出了個(gè)人在整體成績(jī)中的相對(duì)位置。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)原理一般建立如下5個(gè)評(píng)價(jià)等級(jí),見(jiàn)表1。

表1 單項(xiàng)評(píng)價(jià)等級(jí)與百分位數(shù)對(duì)應(yīng)表

對(duì)于身體質(zhì)量指數(shù),所采用的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)是BMI=體重(kg)/身高(m)。由于BMI指數(shù)計(jì)算方便,被世界各國(guó)廣泛使用,它是反映人體胖瘦程度的重要指標(biāo)之一,用此方法測(cè)定評(píng)價(jià)大學(xué)生的體形和肥胖度是可行的,見(jiàn)表2。

2.2 綜合評(píng)價(jià)

關(guān)于體質(zhì)健康綜合評(píng)價(jià),國(guó)內(nèi)之前有很多此方面的研究,已經(jīng)有多種成熟的方法進(jìn)行有效評(píng)價(jià),如指數(shù)法、離差法、百分位法等。近年來(lái)又有學(xué)者提出采用聚類(lèi)分析、判別分析和主成分分析等統(tǒng)計(jì)數(shù)學(xué)方法,進(jìn)行體質(zhì)綜合評(píng)價(jià),進(jìn)一步推動(dòng)了對(duì)體質(zhì)健康評(píng)價(jià)的研究。

本文采用Fisher判別分析和層次分析兩種方法相結(jié)合的方式來(lái)完成體質(zhì)健康的綜合評(píng)價(jià),公式見(jiàn)Fisher分類(lèi)器和層次權(quán)重法所示[2,4]。

首先進(jìn)行定性分級(jí)評(píng)價(jià),可通過(guò)Fisher線(xiàn)性判別分析方法對(duì)大學(xué)生體質(zhì)健康進(jìn)行綜合分級(jí)評(píng)價(jià)。Fisher是一種可以利用大量已有的同構(gòu)標(biāo)記數(shù)據(jù)(源域)設(shè)計(jì)小樣本訓(xùn)練數(shù)據(jù)(目標(biāo)域)分類(lèi)器的算法。通過(guò)給定的訓(xùn)練樣本集,確定Fisher線(xiàn)性判別函數(shù)的投影方向和閾值,構(gòu)造分類(lèi)器,然后根據(jù)這些分類(lèi)器,可對(duì)體質(zhì)健康數(shù)據(jù)進(jìn)行分級(jí)評(píng)價(jià)。其次進(jìn)行定量數(shù)據(jù)分析,根據(jù)上述的層次分析法所確定的指標(biāo)權(quán)重,把每一項(xiàng)指標(biāo)所測(cè)得分與層次權(quán)重乘積之和組成了單次的體質(zhì)健康綜合得分。通過(guò)定性和定量的結(jié)合分析,能夠更加準(zhǔn)確有效地對(duì)學(xué)生的健康體質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),確保評(píng)價(jià)結(jié)果的可靠性和穩(wěn)定性。

表2 身體胖瘦等級(jí)與BMI指數(shù)對(duì)應(yīng)表

3 運(yùn)動(dòng)處方建議

美國(guó)生理學(xué)家卡波維奇(kapovich)早在20世紀(jì)50年代就提出運(yùn)動(dòng)處方的概念[3]。我國(guó)《體育詞典》將運(yùn)動(dòng)處方解釋為：針對(duì)人的健康狀況或某些疾病,來(lái)確定體育鍛煉的項(xiàng)目?jī)?nèi)容、強(qiáng)度、負(fù)荷、次數(shù)、時(shí)間和鍛煉的注意事項(xiàng)等。

采用適宜的運(yùn)動(dòng)處方進(jìn)行課外鍛煉,才能夠有效地提高大學(xué)生的體質(zhì)健康。所以首先要根據(jù)體質(zhì)健康的各項(xiàng)評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)選擇需要加強(qiáng)的運(yùn)動(dòng)方向,必須要具有針對(duì)性,如可以選擇不同的力量、耐力、柔韌性、速度、靈敏性,以及心肺功能等方向進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練。

再次還要根據(jù)個(gè)人體質(zhì)健康的綜合評(píng)價(jià)選擇適宜的運(yùn)動(dòng)量。運(yùn)動(dòng)量也稱(chēng)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷,指人體在體育活動(dòng)中所承受的生理、心理負(fù)荷量以及消耗的熱量,由完成練習(xí)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度與持續(xù)時(shí)間,以及動(dòng)作的準(zhǔn)確性和運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特點(diǎn)等因素來(lái)決定運(yùn)動(dòng)量的大小。不能一味追求增加運(yùn)動(dòng)量,因?yàn)樵阱憻挄r(shí)只有運(yùn)動(dòng)量保持適宜,才能收到較好地效果,運(yùn)動(dòng)量過(guò)小過(guò)大都不行。過(guò)小,則達(dá)不到鍛煉的目的;過(guò)大,又超出了人身體所能承受的限度,對(duì)人的健康不利,而每個(gè)人的體能都是不同的。因此在體育鍛煉過(guò)程中,科學(xué)的安排運(yùn)動(dòng)負(fù)荷是大學(xué)生進(jìn)行體育鍛煉安全、有效的保證,也是制定運(yùn)動(dòng)處方的關(guān)鍵。

最后通過(guò)調(diào)查訪(fǎng)問(wèn),選擇有益于提高大學(xué)生體質(zhì)健康的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,建立大學(xué)生體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目數(shù)據(jù)庫(kù),將這些運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目作為制定運(yùn)動(dòng)處方健身項(xiàng)目。同時(shí)將運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目進(jìn)行組合,大學(xué)生可根據(jù)個(gè)人體質(zhì)狀況和興趣愛(ài)好選擇適宜的項(xiàng)目進(jìn)行鍛煉。

4 基于Foxtable開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

4.1 Foxtable功能簡(jiǎn)介

開(kāi)發(fā)平臺(tái)是為開(kāi)發(fā)者提供的軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境,本系統(tǒng)采用的開(kāi)發(fā)平臺(tái)為Foxtable開(kāi)發(fā)版,運(yùn)行環(huán)境為win7系統(tǒng)。Foxtable是一個(gè)高效開(kāi)發(fā)工具[5],在數(shù)據(jù)管理軟件方面進(jìn)行了大量的優(yōu)化,使得用戶(hù)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中不需要過(guò)多關(guān)注具體功能的實(shí)現(xiàn)。Foxtable集成了Excel、Access、Foxpro、VB以及易表等操作軟件的優(yōu)勢(shì),在數(shù)據(jù)的錄入、查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)以及報(bào)表生成等方面都是具有強(qiáng)大的功能。Foxtable不僅內(nèi)建數(shù)據(jù)庫(kù),還支持許多主流數(shù)據(jù)庫(kù)作為外部數(shù)據(jù)源,例如:Access、SQL Server、Oracle等,并提供了數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)加載、后臺(tái)統(tǒng)計(jì)等功能,能夠快速開(kāi)發(fā)出各種基于互聯(lián)網(wǎng)的管理系統(tǒng)。

4.2 模塊功能

本評(píng)價(jià)系統(tǒng)充分利用Foxtable開(kāi)發(fā)平臺(tái)特點(diǎn),整個(gè)開(kāi)發(fā)采用模塊化設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)包括大學(xué)生信息管理模塊、體質(zhì)健康測(cè)試數(shù)據(jù)模塊、大學(xué)生運(yùn)動(dòng)處方建議模塊等三大模塊系統(tǒng)[5],見(jiàn)圖1。本系統(tǒng)基于面向?qū)ο笫介_(kāi)發(fā),設(shè)計(jì)和處理各種數(shù)據(jù)和表格,操作方便快捷,提示信息簡(jiǎn)單明了,數(shù)據(jù)處理功能齊全,非常易于上手。

大學(xué)生信息管理模塊包括大學(xué)生基本個(gè)人信息和大學(xué)生健康檔案信息,為大學(xué)生建立基本情況檔案。體質(zhì)健康測(cè)試數(shù)據(jù)模塊目前還處于需要人工將大學(xué)生體質(zhì)測(cè)試的各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入到系統(tǒng)中進(jìn)行管理,后續(xù)該模塊可開(kāi)發(fā)通過(guò)IC卡進(jìn)行各項(xiàng)身體素質(zhì)測(cè)試數(shù)據(jù)的錄用。大學(xué)生運(yùn)動(dòng)處方建議模塊主要是根據(jù)大學(xué)生體質(zhì)健康測(cè)試狀況和健康檢查情況,確定大學(xué)生身體狀況和指標(biāo)得分,從而來(lái)確定適宜的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

圖1 大學(xué)生體質(zhì)健康評(píng)價(jià)系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)圖

5 結(jié)語(yǔ)

隨著健康管理理念推廣,大學(xué)生體質(zhì)健康的管理也越來(lái)越受到各高校的重視。大學(xué)生如何通過(guò)合理的體質(zhì)評(píng)估系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)處方建議來(lái)提高自身體質(zhì)健康水平是當(dāng)前高校體育中的重要課題。本文就是基于健康管理的理念,運(yùn)用層次分析和Fisher判別分析相結(jié)合的數(shù)學(xué)模型,在Foxtable這一高效開(kāi)發(fā)平臺(tái)上構(gòu)建一套體質(zhì)健康評(píng)估系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確地對(duì)大學(xué)生體質(zhì)健康狀況做出綜合評(píng)價(jià),從而科學(xué)地為大學(xué)生提供運(yùn)動(dòng)處方建議。大學(xué)生體質(zhì)健康評(píng)價(jià)系統(tǒng)安全、科學(xué)、有效,對(duì)于培養(yǎng)大學(xué)生體育鍛煉的意識(shí)起到了積極作用,也使大學(xué)生能方便快捷地得到自身健康評(píng)價(jià)與健身指導(dǎo),滿(mǎn)足大學(xué)生體育鍛煉的個(gè)體化需要。該軟件操作簡(jiǎn)便,結(jié)果準(zhǔn)確,具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值,但系統(tǒng)還是存在不足,后續(xù)還需要進(jìn)一步優(yōu)化和功能擴(kuò)展。

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G807

A

2095-2813(2017)10(c)-0228-03

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.30.228