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2020 年(第 40 卷)第2Vol. 40,No.2,32-39,2020 体育科学 CHINA CHINA SPORT SPORT SCIENCE SCIENCE 幼儿体质影响因素的决策树研究 赵广高 1* ,吕文娣 1 ,付近梅 2 ,孙顺利 2 ,胡吴进 3 ,牟顶红 3 ,陈 1 ,黄 1 ,何梓豪 1 ,肖 1 1. 南昌大学 体育学院,江西 南昌 3300312. 江西省体育科学研究所,江西 南昌 3300063. 东华理工大学 体育学院,江西 南昌 330013 要: 目的:基于决策树模型探讨幼儿体质的影响因素及其交互关系。方法:募集学龄前儿童 4 621 名( 3683 龄)。参照《国民体质测定标准手册(幼儿部分)》进行体质测试与综合评级(合格、不合格);问卷调查幼儿出生信息、 育儿方式、静坐与身体活动、膳食营养、睡眠、父母情况 6 个一级指标下分的 59 个二级指标变量信息;采用 IBM SPSS modeler 创建 CHAID 决策树模型。结果:幼儿体质的重要影响因素排序依次为周末身体活动( PA )、周末静坐行为 SB )、性别、周末中-大强度身体活动( MVPA )、上学日 PA、钙、上学日 SB。决策树模型显示,根节点变量周末 PA 3 h/天”( 95.35% )的幼儿体质合格率与“13 h/天”( 91.43% )、“0.5 h/天”( 85.43% )相比具有非常显著性差异( P= 0.000 )。周末 PA 3 h/天”的第 23 层叶节点变量分别为周末 SB、上学日 PA,“13 h/天”“0.5 h/天”的第 2 层叶节 点变量均为性别。其中,“13 h/天”的 35 层叶节点变量包括周末与上学日 MVPA、上学日 SB、钙等。结论:周末 PA 是影响幼儿体质的最关键因素。幼儿周末 PA 应超过 3 h/天的国际推荐量标准,并在此基础上减少周末 SB 时间、 增加上学日 PA 时间。身体活动与静坐行为、性别、钙摄入等对不同层次类型幼儿的体质促进具有决策意义。 关键词: 决策树;幼儿;体质;身体活动 中图分类号: G804 文献标识码: A 儿童阶段是生长发育的关键阶段,是形成良好体质的 基础阶段。儿童阶段的体质发展,不仅会影响成年后的 体质水平(Dwyer et al. 2009 ),甚至会影响成年后的疾病 发病风险(Kvaavik et al. 2009 ),其中至少与冠心病的 7 种危险因素密切相关(Thomas et al. 2003 ),关乎着人类 的寿命和社会的发展。当前,我国幼儿体质现状堪忧。 国家体育总局发布的 2010 年与 2014 年《国民体质监测公 报》数据显示, 3 6 岁幼儿未达“合格”等级的比例分别高 6.4% 2010 年)和 7.1% 2014 年)。要促进幼儿体质,无 疑要掌握幼儿体质发展的影响因素,这已经成为国内外 学者的共识。 研究发现,幼儿体质的影响因素包括身体活动(physical activity PA )(方慧等,2018 ;王欢 等,2018 Fang et al. 2017 Leppanen et al. 2016 2017 )、膳食营养(于丽 丽, 2013 Evaristo et al. 2018 Zaqout et al. 2016 )、遗传 Cieśla et al. 2017 )、睡眠(Carson et al. 2016 )、育儿方式 (张 柳 , 2019 Zaqout et al. 2018 )及父母与家庭情况(李 一辰 等, 2013 )等。现有研究通常采用方差分析、相关性 分析、多元线性回归、 Logistic 回归等方法进行影响因素的 筛选,但这些方法对变量的分类和变量间的关系等方面 缺乏深层次的数据挖掘和决策分析,且易受到共线性问 题的影响,难以很好地实现统计分析效能。决策树作为 数据挖掘中的一种重要分类技术,不仅可以有效甄别体 质的关键性影响因素,还可以针对多种类型的变量对样 本进行最优分割,按照检验的显著性进行自动判断分类, 且能克服共线性问题,并通过树形图展现不同水平变量 间的交互关系(Henrard et al. 2015 )。 李慧玲等(2005 )提出,采用数据挖掘技术来对体质健 康与运动训练数据进行分析,可以弥补传统统计方法的 不足。近年来,学者们先后将决策树等数据挖掘技术引 入到体育科学研究领域,如人体肌肉力量测量制约因素 (于岱峰 等,2010 )、身 体 形 态(超 重/ 肥 胖)预 测(Rodríguez-Pardo et al. 2019 )、体育课实践教学影响因素(袁 丽, 2011 )、比赛制胜关键因素(赵会群 等, 2008 )、体育消 费水平影响因素(李伟平 等, 2013 )以及运动风险的评估 文章编号:1000-677X(2020)02-0032-08 DOI:10.16469/j.css.202002004 收稿日期:2019-10-21修订日期: 2020-02-01 基金项目:教育部人文社会科学研究青年基金项目( 18YJC890060 );江 西省社会科学规划青年博士基金项目( 16BJ20 );江西省研 究生创新专项资金项目( YC2018-S028 )。 *通信作者简介:赵广高( 1982- ),男,副教授,博士,硕士研究生导师,主要 研究方向为运动与健康促进, E-mail: [email protected]32

幼儿体质影响因素的决策树研究 - sport.org.cnimages.sport.org.cn/File/2020/04/03/1439381286.pdf · 2020-04-03 · 2020 年(第40 卷)第2期 vol. 40,no.2,32-39,2020

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2020年(第40卷)第2期

Vol 40No232-392020

体 育 科 学

CHINACHINA SPORTSPORT SCIENCESCIENCE

幼儿体质影响因素的决策树研究

赵广高 1吕文娣 1付近梅 2孙顺利 2胡吴进 3牟顶红 3陈 晶 1黄 婷 1何梓豪 1肖 稳 1

(1 南昌大学 体育学院江西 南昌 3300312 江西省体育科学研究所江西 南昌 330006

3 东华理工大学 体育学院江西 南昌 330013)

摘 要目的基于决策树模型探讨幼儿体质的影响因素及其交互关系方法募集学龄前儿童 4 621 名(36~83 月

龄)参照《国民体质测定标准手册(幼儿部分)》进行体质测试与综合评级(合格不合格)问卷调查幼儿出生信息

育儿方式静坐与身体活动膳食营养睡眠父母情况 6个一级指标下分的 59个二级指标变量信息采用 IBM SPSS

modeler 创建 CHAID 决策树模型结果幼儿体质的重要影响因素排序依次为周末身体活动(PA)周末静坐行为

(SB)性别周末中-大强度身体活动(MVPA)上学日 PA钙上学日 SB决策树模型显示根节点变量周末 PAldquo>

3 h天rdquo(9535)的幼儿体质合格率与ldquo1~3 h天rdquo(9143)ldquole05 h天rdquo(8543)相比具有非常显著性差异(P=

0000)周末 PAldquo>3 h天rdquo的第 23层叶节点变量分别为周末 SB上学日 PAldquo1~3 h天rdquoldquole05 h天rdquo的第 2层叶节

点变量均为性别其中ldquo1~3 h天rdquo的 3~5 层叶节点变量包括周末与上学日 MVPA上学日 SB钙等结论周末

PA 是影响幼儿体质的最关键因素幼儿周末 PA 应超过 3 h天的国际推荐量标准并在此基础上减少周末 SB 时间

增加上学日PA时间身体活动与静坐行为性别钙摄入等对不同层次类型幼儿的体质促进具有决策意义

关键词决策树幼儿体质身体活动

中图分类号G804 文献标识码A

儿童阶段是生长发育的关键阶段是形成良好体质的

基础阶段儿童阶段的体质发展不仅会影响成年后的

体质水平(Dwyer et al2009)甚至会影响成年后的疾病

发病风险(Kvaavik et al2009)其中至少与冠心病的 7

种危险因素密切相关(Thomas et al2003)关乎着人类

的寿命和社会的发展当前我国幼儿体质现状堪忧

国家体育总局发布的 2010 年与 2014 年《国民体质监测公

报》数据显示3~6 岁幼儿未达ldquo合格rdquo等级的比例分别高

达 64(2010 年)和 71(2014 年)要促进幼儿体质无

疑要掌握幼儿体质发展的影响因素这已经成为国内外

学者的共识

研究发现幼儿体质的影响因素包括身体活动(physi‐

cal activityPA)(方慧 等2018王欢 等2018Fang et

al2017Leppanen et al20162017)膳食营养(于丽

丽2013Evaristo et al2018Zaqout et al2016)遗传

(Cieśla et al2017)睡眠(Carson et al2016)育儿方式

(张柳2019Zaqout et al2018)及父母与家庭情况(李

一辰 等2013)等现有研究通常采用方差分析相关性

分析多元线性回归Logistic 回归等方法进行影响因素的

筛选但这些方法对变量的分类和变量间的关系等方面

缺乏深层次的数据挖掘和决策分析且易受到共线性问

题的影响难以很好地实现统计分析效能决策树作为

数据挖掘中的一种重要分类技术不仅可以有效甄别体

质的关键性影响因素还可以针对多种类型的变量对样

本进行最优分割按照检验的显著性进行自动判断分类

且能克服共线性问题并通过树形图展现不同水平变量

间的交互关系(Henrard et al2015)

李慧玲等(2005)提出采用数据挖掘技术来对体质健

康与运动训练数据进行分析可以弥补传统统计方法的

不足近年来学者们先后将决策树等数据挖掘技术引

入到体育科学研究领域如人体肌肉力量测量制约因素

(于岱峰 等2010)身体形态(超重肥胖)预测(Ro‐

driacuteguez-Pardo et al2019)体育课实践教学影响因素(袁

丽2011)比赛制胜关键因素(赵会群 等2008)体育消

费水平影响因素(李伟平 等2013)以及运动风险的评估

文章编号1000-677X(2020)02-0032-08 DOI1016469jcss202002004

收稿日期2019-10-21修订日期2020-02-01

基金项目教育部人文社会科学研究青年基金项目(18YJC890060)江

西省社会科学规划青年博士基金项目(16BJ20)江西省研

究生创新专项资金项目(YC2018-S028)

通信作者简介赵广高(1982-)男副教授博士硕士研究生导师主要

研究方向为运动与健康促进E-mail zhaogg2002163com

32

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

与筛查(Shephard2015)等也有学者尝试将决策树应用

于 225 名大学生体质测量数据的分析中(丁亚芝 等

2014)但目前鲜见针对幼儿体质影响因素的研究报道

综上本研究将决策树算法引入到幼儿体质领域旨

在甄别幼儿体质关键性影响因素的基础上构建分类准

确树形直观的决策树模型旨在完善幼儿体质研究

体系

1 研究对象与方法

11 受试对象

通过开展 2018 南昌市ldquo关注幼儿体质 呵护儿童健康rdquo

体质监测公益活动在南昌市所辖 12 个县区(含新区开

发区)内抽取 17 所幼儿园募集 3~6 岁幼儿 6 073 名详

见《关于开展 2018 年南昌市ldquo关注幼儿体质 呵护儿童健

康rdquo体质监测公益活动的通知》(洪体群字〔2018〕17 号)

其中完成体质测试与问卷调查且数据均完整有效的受

试幼儿 4 621 名(36~83 月龄)包括男童 2 508 名女童 2

113 名作为本研究的受试对象(表 1)受试对象在测量

期间保持日常生活习惯

12 体质测试

所有测试均在幼儿所在幼儿园中进行测试时间均为

上午 900mdash1100所有测试人员均由体育科学研究所培

训合格洪体群字〔2018〕17 号文件下发 1 周后测试人员

进入幼儿园进行测试宣讲场地布置和预实验测试之后

约定时间开展正式测试工作测试采用国家国民体质监

测指定器材根据《国民体质测定标准手册(幼儿部分)》

测试方法与评分标准进行体质测试与综合评级测试指

标分为身体形态指标和身体素质指标共包括身高标准

体重(kg)身高(cm)10 m 折返跑(s)立定跳远(cm)网

球掷远(m)双脚连续跳(s)坐位体前屈(cm)走平衡木(s)

8 个评分项目根据年龄段分别进行评分每项满分 5 分

共计 40 分综合评级标准为优秀>31 分良好28~31

分合格20~27 分不合格<20 分根据本研究决策树

模型需要对体质结果变量进行二分类处理将幼儿体质

分为合格(ge20 分)以及不合格(<20 分)2 个等级

13 问卷调查

调查问卷参考上海市优秀学术带头人计划项目

(12XD1404500)的《学龄前儿童家长健康行为调查问卷》

内容使用德尔菲法综合上海体育学院南昌大学江西

省体育科学研究所 10 名专家意见对指标变量进行筛选

问卷包括幼儿出生信息育儿方式静坐与身体活动膳

食营养睡眠父母情况 6 个一级指标下分 59 个二级指

标(表 2)问卷由 5 名幼儿健康专家进行效度评分平均

得分 9620 分采用重测法对问卷进行信度检验选择 3

所幼儿园 812 名受试幼儿进行重复调查时间间隔为 2

周使用组内相关系数(ICC)进行检验得出可靠性系数为

086符合统计学要求体质测试期间向 6 073名幼儿家长

发放调查问卷回收有效问卷4 621份有效回收率7609

14 数据处理

使用 EpiData 31 软件双输录入幼儿体质与问卷调查

数据结果用 SPSS 220 软件对幼儿体质与问卷信息进行

匹配整合剔除无效数据采用软件 IBM SPSS modeler 创

建决策树模型决策树算法模型包括 CHAIDC50

QUEST 和 CampR 等结合本研究大样本多指标连续变

量与分类变量同时存在的特点比较相关模型的准确性

选用优化的 CHAID 模型

模型中目标变量即幼儿体质的 2 个等级ldquo不合格rdquo与

ldquo合格rdquo分别标记为 1 和 2并对分类变量进行赋值其余

变量类型的最佳分界点由决策树模型进行识别和拆分

模型构建过程中进行树的修剪以自动控制树的生长模

型参数设置为树结构最大深度 5影响因素节点最小个

案数 100子节点最小个案数 50Gini 系数最小变化值

0000 1采用 10 层交叉验证模型识别准确率

变量重要性排序的规则设定为1)首先根据变量所

在节点位置进行排序越靠近根节点的变量对目标变量

影响越大2)同一层节点的变量中比较 P 值与卡方值P

值越小对目标变量影响越大P 值相等比较卡方值(薛

薇2014)3)在非终端节点处如节点样本量小于 10则

该变量不作为重要变量

2 结果与分析

21 决策树模型分析

本研究所创建的决策树共 5 层27 个叶节点(图 1)

筛选出 7 个对幼儿体质有重要意义的变量根据上述变

量重要性排序规则排序依次为1)周末 PA2)周末静坐

行为(sedentary behaviorSB)3)性别4)周末中-大强度

身体活动(moderate to vigorous physical activityMVPA)

5)上学日 PA6)钙7)上学日 SB

决策树模型显示树形结构的第 1 层按照周末 PA 变

表1 受试对象的基本信息

Table 1 The Basic Information of Participants

性别

月龄

<48

48~60

>60

总计

<48

48~60

>60

总计

人数

628

961

919

2 508

560

805

748

2 113

身高cm

10061plusmn433

10757plusmn486

11419plusmn522

10826plusmn717

9921plusmn454

10602plusmn434

11258plusmn477

10655plusmn693

体重kg

1655plusmn206

1870plusmn282

2142plusmn363

1916plusmn355

1572plusmn190

1769plusmn234

2011plusmn308

1803plusmn307

BMI

(kgmiddotm-2)

1630plusmn133

1608plusmn166

1637plusmn209

1624plusmn176

1594plusmn145

1570plusmn145

1580plusmn158

1580plusmn150

注表示与<48相比P<001 表示与48~60相比P<001

33

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

量 来 拆 分 节 点 周 末 PA 越 大 幼 儿 体 质 合 格 率 越 高

(图 1)其中该层设定ldquole2rdquoldquo(2-7]rdquoldquo>7rdquo3 个节点

参 考 赋 值 情 况 来 看 周 末 平 均 PA 时 间 长 于 3 h天

(9535)幼 儿 的 体 质 合 格 率 最 高 其 次 为 1~3 h天

(9143)05 h天及以下(8543)时最低三者比较具有

非常显著性差异(P=0000)

表2 影响因素指标及赋值情况

Table 2 Influence Factors and Value Assignment

一级指标

出生信息

育儿方式

静坐与身体活动

膳食营养

睡眠

父母情况

二级指标

性别

出生身长cm

出生体重kg

出生后4个月内喂养方式

看护人

是否参加早教

上学日SB(h天-1)

周末SB(h天-1)

上学日PA(h天-1)

周末PA(h天-1)

上学日MVPA(min天-1)

周末MVPA(min天-1)

外出游玩频率(天 周-1)

参加体育组织活动频率(次 周-1)

水果蔬菜糖果碳酸软饮料牛

奶鱼虾蛋类汉堡或热狗披萨

方便面膨化食品(天 周-1)

上学日早饭频率(天 周-1)

周末早饭频率(天 周-1)

维生素D钙鱼肝油锌(天 周-1)

睡眠总时间h

上学日入睡时刻

周末入睡时刻

入睡所需时间

感觉睡眠充足的频率(天 周-1)

父母年龄岁

父母BMI(kgmiddotm-2)

父母户籍类型

父母学历

父母收入(元 月-1)

父母职业

父母工作日SB(h天-1)

父母周末SB(h天-1)

父母剧烈活动频率(天 周-1)

父母体育运动频率(次 周-1)

父母对体育运动的喜爱程度

亲生父母婚姻以及抚养情况

变量类型

分类

连续

连续

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

连续

分类

分类

连续

分类

连续

连续

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

赋值情况

1=男2=女

1=母乳喂养2=人工喂养3=混合喂养

1=父母独立看护2=祖辈独立看护3=父母祖辈共同看护4=父母保姆

共同看护5=祖辈保姆共同看护6=父母祖辈保姆共同看护7=其他

1=是2=否

1=asymp02=053=14=25=36=47=58=69=ge7

1=asymp02=053=14=155=26=257=38=>3

1=asymp02=153=304=455=606=>60

1=asymp02=13=24=35=46=57=68=7

1=02=1~33=ge4

1=02=1-23=3-44=5-65=7

1=02=13=24=35=46=5

1=02=13=2

1=02=ge1

1=le20302=21003=21304=22005=22306=23007=ge2300

1=4~72=3~53=1~24=0

1=南昌市城镇户口2=南昌市农业户口3=其他省市城镇户口4=其他省

市农业户口5=港澳台及境外

1=初中及以下2=高中或中专3=大专4=本科5=硕士研究生6=博士研

究生

1=asymp02=le2 0003=2 001~4 0004=4 001~8 0005=8 001~15 0006=

ge15 000

1=国家机关党群组织企业事业单位负责人2=专业技术人员3=办事

人员和有关人员4=商业服务业人员5=农林牧渔水利业生产人

员6=生产运输设备操作人员及有关人员7=军人8=其他从业人员

1=asymp02=053=14=25=36=47=58=69=ge7

1=asymp02=13=24=35=46=57=68=7

1=02=1~23=3~54=ge6

1=非常喜欢2=比较喜欢3=一般4=比较不喜欢5=非常不喜欢

1=正常婚姻2=离异未婚父亲抚养3=离异未婚母亲抚养4=离异再

婚父亲抚养5=离异再婚母亲抚养6=其他

注ldquo上学日rdquo行为活动仅包括ldquo校(园)外rdquo

34

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

在第 2 层叶节点中周末 PA 的ldquole2rdquoldquo(2-7]rdquo节点根

据ldquo性别rdquo进行拆分均为女童合格率优于男童(图 1)该

结果提示周末平均 PA 时间在 3 h天以内的幼儿受试中

女童体质合格率显著高于男童然而周末 PA 的ldquo>7rdquo

节点则根据周末 SB 变量进行拆分周末 SB 越小幼儿体

质合格率越高(图 1)参考赋值情况来看在周末平均

PA 时间 3 h 以上的幼儿受试中周末平均 SB 时间 4 h天

及以下的幼儿体质合格率(9650)显著高于 SB 时间 4 h

敢死队以上(8857)的幼儿(P=0000)

从第 2 层叶节点向下分枝不同节点的分枝特征具有

很大差异第 1 层周末 PA 的ldquole2rdquo节点至第 2 层即不再

生 长 ldquo(2-7]rdquoldquo >7rdquo两 个 节 点 则 继 续 生 长 至 第 5

层(图 1)

在周末 PA 的ldquo(2-7]rdquo节点方面其性别ldquo1rdquo节点的第

3 层叶节点为钙而钙ldquo1rdquo的第 4 层叶节点为出生体重(图

1)参考赋值情况来看在周末 PA 时间为 1~3 h天的男

童中钙摄入幼儿的体质合格率显著高于无钙摄入幼儿

(P=0024)无钙摄入的幼儿中出生体重le3980 kg 的幼

儿体质合格率显著高于出生体重>3980 kg 的幼儿(P=

0009)在性别ldquo2rdquo节点的叶节点中第 3 层为周末 MV‐

PA周末 MVPAldquoge2rdquo的第 4 层叶节点为上学时 SB上学

时 SBldquole4rdquo的第 5 层叶节点为上学日 MVPA(图 1)参考

赋值情况来看在周末 PA 时间为 1~3 h天的女童中周

末 MVPA 时间ge15 min天幼儿的体质合格率显著高于周

末基本无 MVPA 的幼儿(P=0003)周末 MVPA 时间ge15 min天的幼儿中上学日 SBle2 h天幼儿的体质合格率

显著高于上学日 SB>2 h天的幼儿(P=0004)上学日 SB

le2 h天的幼儿中上学日 MVPA 时间ge15 min天幼儿的

体质合格率显著高于上学日基本无 MVPA 的幼儿(P=

0042)

在周末 PA 的ldquo>7rdquo节点方面周末 SBldquole6rdquo节点的第

3 层叶节点为上学日 PA上学日 PAldquo>4rdquo的第 4 层叶节点

为性别性别ldquo1rdquo的第 5 层叶节点为看护人(图 1)参考

赋值情况来看在周末 PA 时间>3 h天且周末 SB 时间le4 h天的幼儿中上学日 PA 时间>15 h天幼儿的体质合

格 率 显 著 高 于 上 学 日 PA 时 间le15 h天 的 幼 儿(P=

0026)上学日 PA 时间>15 h天的幼儿中女童体质合

格率显著高于男童(P=0046)男童中父母独立看护的幼

儿体质合格率显著低于其他看护方式(P=0037)在周末

SBldquo>6rdquo的叶节点中第 3 层为上学日 PA(图 1)参考赋

值情况来看在周末 PA 时间>3 h天且周末 SB 时间>4

h天的幼儿中上学日 PA 时间>2 h天幼儿的体质合格率

显著高于上学日 PA 时间le2 h天的幼儿(P=0006)

22 决策树模型评价

采用 10 层交叉验证模型的准确率识别结果显示本

研究所构建的决策树模型准确率达 9199(表 3)

3 讨论

图1 CHAID模型

Figure 1 CHAID Model

35

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

31 幼儿体质决策树模型构建

本研究作为首个将决策树算法引入到幼儿体质领域

的研究主要期望能够在针对幼儿样本分类的数据挖掘

上进行有益的尝试在幼儿领域的研究方面全部样本

中自变量与因变量往往不是简单的线性关系当针对不

同类型的变量对样本进行分割后则能够挖掘出某一类

样本中自变量与因变量的密切关系如幼儿身体活动与

身体生长的关系方面研究者发现男童中 MVPA 与体重

呈显著正相关与身高无显著关联性女童中 MVPA 与身

高呈显著正相关而与体重无显著关联性(赵广高 等

2017)该研究提示不同性别幼儿样本的分类中自变

量与因变量的呈现完全不同的关系特征另一项研究

中男童中发现合计 MVPA 与高健康体适能(High healthy

fitnessHPF)间存在非线性关系合计 MVPAle65 min天

时MVPA 与 HPF 呈显著正相关合计 MVPA>65 min天

时二者无显著相关女童中则无此非线性关系(全明辉

等2020)该研究提示在某一性别分类的幼儿样本中

仍可选择合适的分界点(如本研究中的 MVPA=65 min天)

继续对其他变量进行数据挖掘由此可见针对哪些变

量进行分类以及如何选择最优分界点进行分类是研究

者们亟需解决的重要问题决策树作为数据挖掘中的一

种重要分类技术其重要功能即为能够针对多种类型的

变量对样本进行最优分割按照检验的显著性进行自动

判断分类无疑是解决上述问题的有效方法此外决策

树同样能有效甄别幼儿体质的关键性影响因素且能克

服共线性问题并通过树形图展现不同水平变量间的交

互关系(Henrard et al2015)

本研究采用了决策树中的 CHAID 算法模型CHAID

输出字段特别适合分类变量当处理连续变量时会自动

分为 10 段而产生多分枝的决策树从统计显著性角度确

定分支变量和分割值进而优化树的分枝过程依据目标

变量实现对输入变量众多水平的划分本研究具有大样

本多指标连续变量与分类变量同时存在等特点故选

用 CHAID 模型所构建的 CHAID 模型高 5 层分 27 个叶

节点树形枝繁叶茂模型准确率达 9199满足本研究

需要

32 幼儿体质影响因素决策树分析

本研究筛选出周末 PA周末 SB性别周末 MVPA

上学日 PA钙上学日 SB 共 7 个重要变量从变量排序

来看除第 3第 6 位的性别钙外其余均为身体活动与

静坐行为变量表明二者对于幼儿体质的重要作用这也

与以往研究结论(方慧 等2018王欢 等2018Carson

et al2016Fang et al2017Juacutedice et al2017Lep‐

panen et al20162017Zaqout et al2016)相一致其

中反映周末的身体活动与静坐行为变量重要性高于上

学日这可能是因为在本研究开展的学期期间相比上

学日较为规律的生活方式周末幼儿在身体活动与静坐

行为内容的选择上更具自由度从而对幼儿体质的影响

也更大

在决策树模型树形结构的根节点处周末 PA>3 h天

被确定为重要分割点幼儿周末 PA>3 h天(即 180 min

天)时体质合格率高达 9535与其他节点相比具有非

常显著性差异(P=0000)(图 1)回顾幼儿身体活动指南

的演变历程2012 年之后幼儿 PA 的推荐量标准逐渐在各

国形成共识(Pate and OrsquoNeill2012)在美国(3~5 岁)

(Piercy et al2018)英 国(<5 岁)(The British Heart

Foundation National Center for Physical Activity and Health

2011)加拿大(0~4 岁)(Tremblay et al2012)澳大利亚

(1~5 岁)(Australian Government Department of Health

2010)等国家相关机构发布的学龄前儿童身体活动指南

中均将180 min天作为 PA 的推荐量标准与本研究决策

树模型根节点处的分割点值一致

幼儿 PA 推荐量标准建立的依据主要源自于 PA 与幼

儿健康指标的关系(Tremblay et al2012)幼儿 PA 具有

广泛的健康效益2012 年为建立科学的身体活动指南

加拿大研究团队纳入了 22 篇文献共 12 742 名受试者对

幼儿 PA 与健康指标的关系进行了系统评价研究(Tim‐

mons et al2012)之后在 2017 年该研究团队又对该研

究进行了补充和延伸纳入了来自 36 个国家71 291 名受

试 者 包 含 随 机 对 照 实 验(randomized controlled trials

RCTs)交叉实验(cross-over trial)等 4 类实验研究设计和

横断面(cross-sectional)队列(longitudinal)等 5 类观察性

研究设计的 96 篇文献对幼儿 PA 与健康指标的关系进行

了更为全面深入的系统评价(Carson et al2017)综合

现有研究成果发现幼儿 PA 对于肥胖(adiposity)运动技

能发展(motor skill development)社会心理健康(psycho‐

social health)认知发展(cognitive development)骨健康

(bone and skeletal health)心脏代谢健康(cardiometabolic

health)以及体质或体适能(physical fitness)指标具有关键

(critical)或重要(important)作用(Carson et al2017Tim‐

mons et al2012)本研究则以体质指标为视角证实了

幼儿 PA 的健康效应与 PA 推荐量标准的科学性

决策树模型的第 2 层叶节点显示在周末 PA>3 h天

的幼儿中周末 SB 越小幼儿体质合格率越高(图 1)周

末 SBle4 h天时幼儿体质合格率达 9650现有的幼儿

身体活动指南中研究者在发布 PA 推荐量标准时会同

表3 模型识别准确率

Table 3 Recognition Accuracy of the Model

名称

模型准确

模型错误

总计

n

4 251

370

4 621

9199

801

100

36

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

时为 SB 提供标准或建议(Australian Government Depart‐

ment of Health2010The British Heart Foundation Nation‐

al Center for Physical Activity and Health2011)也有研

究者专门研制幼儿静坐行为指南(Tremblay et al2012)

为了使家长和儿童教育工作者更好地理解Riazi 等

(2017)综合一天中身体活动静坐行为和睡眠 3 项内容

制定了幼儿 24 小时活动指南指南中除对 PA(180 min

天)和高质量睡眠时间(10~13 h)进行强烈推荐(strong

recommendation)外还强烈推荐幼儿在减少长时间静坐

行为的同时限制静坐屏幕时间(<1 h)等鉴于 SB 对于

儿童身体成分(body composition)代谢综合征(metabolic

syndrome)心血管疾病(cardiovascular disease)危险因素

行为品质(behavioural conduct)亲社会行为(pro-social be‐

haviour)学业成绩(academic achievement)的关键作用

(Carson et al2016)结合本研究对于体质的研究结果认

为幼儿在满足 PA 推荐量标准的基础上进一步减少 SB

时间具有广泛的健康效益

决策树模型第 2 层的另外 2 个叶节点发现在周末 PA

le3 h天的幼儿中女童合格率显著高于男童(图 1)该

结果提示与女童相比PA 未达推荐量标准的行为方式对

男童体质的不利影响更大在现有涉及不同性别体质比

较的研究中从研究结论简单来看呈现两种完全相反的

观点但通过深入阅读可知在以《国民体质测定标准手

册(幼儿部分)》的评分标准进行评分时研究中女童体质

优于男童(韩霞 等2019马宇飞 等2014)本研究与该

类研究结果相似当直接以某些体质单项指标的测量值

进行统计分析时男童体质优于女童(Fang et al2017

Latorre Romaacuten et al2017)与前一类研究结论相反这是

由于前一类研究中采用了男童标准高于女童的评分标准

的缘故

对照模型第 3 层及以下叶节点的研究结果(图 1)还

可以挖掘出以下决策信息1)幼儿周末 PA 在满足推荐量

标准的情况下无论周末 SB 如何都应在上学日注重开

展 PA2)对于周末 PA 未达推荐量标准(1~3 h天)的女

童可通过增加周末与上学日 MVPA 时间减少上学日 SB

时间来提升体质水平关于 MVPA 对于幼儿体质的有益

作用目前已得到学界认同(方慧 等2018王欢 等

2018Carson et al2016Fang et al2017Leppanen et

al20162017Zaqout et al2016)3)周末 PA 未达推荐

量标准(1~3 h天)的男童可通过补钙来增强体质

33 研究的局限性

1)受试对象来源于南昌市存在选择偏倚2)问卷有

效回收率不高(7609)导致样本大量流失3)本研究调

查问卷原包括家长和教师两份其中教师问卷主要用于

调查上学日ldquo校(园)内rdquo幼儿静坐与身体活动情况而家

长问卷仅涉及ldquo校(园)外rdquo静坐与身体活动但由于上学

日ldquo校(园)内rdquo活动受幼儿园课程安排限制不同幼儿间

静坐与身体活动情况非常相似教师问卷结果区分度很

低因此本研究并未采用上学日ldquo校(园)内rdquo幼儿静坐

与身体活动影响因素的缺失一定程度上影响了本研究

的实践价值

4 结论

本研究所建立的决策树模型准确率高(9199)叶

节点多(27 个)能够满足幼儿体质研究需要根据决策

树变量重要性排序规则幼儿体质的重要影响因素排序

依次为周末 PA周末 SB性别周末 MVPA上学日 PA

钙上学日 SB

树形图结果提示为增强幼儿体质幼儿周末 PA 应超

过 3h天的国际推荐量标准并在此基础上减少 SB 时间

提升上学日 PA 水平未达推荐量标准的幼儿体质合格率

具有性别差异女童显著优于男童周末 PA 未达推荐量

标准(1~3 h天)的女童应增加周末与上学日 MVPA 时

间减少上学日 SB 时间男童可通过补钙来增强体质

参考文献

丁亚芝郑志高马嵘2014 改进的 SPRINT 算法及其在体质数据

分析中的应用[J]体育科学34(6)90-96

方慧全明辉周傥等2018儿童体力活动变化趋势特征及其对体

适能影响的追踪研究[J]体育科学38(6)44-52

韩霞冯佩陈磊等2019昆山市学龄前儿童体质现况及影响因素

分析[J]中国学校卫生40(3)403-405

李慧玲林子2005数据仓库和数据挖掘在高校体育数据分析中的

应用[J]广州体育学院学报25(5)127-129

李伟平权德庆蔡军等2013西安市城镇居民体育消费结构及其

特征研究基于数据挖掘的视角[J]体育科学33(9)22-28

李一辰潘迎孟杰等2013北京市 3~6 岁儿童体质影响因素分

析[J]中国儿童保健杂志21(11)1192-1194

马宇飞张莹2014上海市 3~6岁学龄前幼儿体质研究[J]中国妇

幼保健29(26)4283-4286

全明辉方春意周傥等2020学龄前儿童不同簇集特征体力活动

与体质健康的剂量-效应关系研究[J]体育科学录用待发表

王欢张彦峰王梅等2018 2005-2015 年中国澳门地区幼儿身

体素质的变化以及相关因素分析[J] 中国体育科技54(6)

76-82

薛薇2014基于 SPSS Modeler 的数据挖掘[M]北京中国人民大

学出版社

于岱峰钟亚平于亚光2010基于数据挖掘技术在人体肌肉力量

数据分析中的应用以人体握力肌肉力量测试数据研究为例[J]

体育科学30(2)70-74

于丽丽2013呼伦贝尔市蒙古族 3~6岁幼儿体质健康现状的调查

与研究[D]长春东北师范大学

袁丽2011决策树算法在高校公共体育实践教学中的应用研究[J]

西安体育学院学报28(6)765-767

张柳2019幼儿基础动作技能发展和身体素质关系探究[D]北京

北京体育大学

赵广高王茹全明辉等2017体力活动对学龄前儿童身体生长的

37

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

影响[J]上海体育学院学报41(4)65-69

赵会群孙晶花勇民等2008数据挖掘技术在体育比赛技战术分

析中的应用研究[J]北京体育大学学报31(5)712-715

AUSTRALIAN GOVERNMENT DEPARTMENT OF HEALTH2010

Australiarsquos Physical Activity and Sedentary Behaviour Guidelines and the

Australian 24-Hour Movement Guidelines[EBOL][2019-4-12] http

www health gov auinternetmainpublishing nsfContenthealth-pubhlth-

strateg-phys-act-guidelinesrec_0_5

CARSON VHUNTER SKUZIK Net al2016 Systematic

review of sedentary behaviour and health indicators in school-aged

children and youthAn update[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S240-S265

CARSON VLEE E YHEWITT Let al2017 Systematic review

of the relationships between physical activity and health indicators

in the early years (0~4 years)[J] BMC Public Health17

(5)854

CARSON V TREMBLAY M S CHAPUT J et al 2016

Associations between sleep duration sedentary time physical

activityand health indicators among Canadian children and youth

using compositional analyses[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S294-S302

CIEŚLA EZARĘBA MKOZIEŁ S2017 The level of physical

fitness in children aged 6~7 years with low birthweight[J] Early

Hum Dev11123-29

DWYER TMAGNUSSEN C GSCHMIDT M Det al2009

Decline in physical fitness from childhood to adulthood associated

with increased obesity and insulin resistance in adults[J] Diabetes

Care32(4)683-687

EVARISTO O SMOREIRA CLOPES Let al2018 Associations

between physical fitness and adherence to the Mediterranean diet

with health-related quality of life in adolescentsResults from the

LabMed Physical Activity Study[J] Eur J Public Health28(4)

631-635

FANG HQUAN MZHOU Tet al2017 Relationship between

physical activity and physical fitness in preschool childrenA cross-

sectional study[J] Biomed Res Int20179314026

HENRARD SSPEYBROECK NHERMANS C2015 Classification

and regression tree analysis vs multivariable linear and logistic

regression methods as statistical tools for studying haemophilia[J]

Haemophilia21(6)715-722

JUacuteDICE P BSILVA A MBERRIA Jet al2017 Sedentary patterns

physical activity and health-related physical fitness in youthA cross-

sectional study[J] Int J Behav Nutr Phy14(1)1-10

KVAAVIK EKLEPP K ITELL G Set al2009 Physical

fitness and physical activity at age 13 years as predictors of

cardiovascular disease risk factors at ages 152533and 40

years Extended follow-up of the Oslo Youth Study [J]

Pediatrics123(1)e80-e86

LATORRE ROMAacuteN P Aacute MORENO DEL CASTILLO RLUCENA

Z Met al2017 Physical fitness in preschool childrenAssociation

with sexage and weight status[J] Child Care Hlth Dev43(2)

267-273

LEPPANEN M HNYSTROM C DHENRIKSSON Pet al2016

Physical activity intensitysedentary behaviorbody composition

and physical fitness in 4-year-old children Results from the

ministop trial[J] Int J Obes(Lond)40(7)1126-1133

LEPPANEN M HHENRIKSSON PDELISLE N Cet al2017

Longitudinal physical activitybody compositionand physical fitness

in preschoolers[J] Med Sci Sports Exerc49(10)2078-2085

PATE R RONEILL J R2012 Physical activity guidelines for young

childrenAn emerging consensus[J] Arch Pediatr Adolesc Med

166(12)1095-1096

PIERCY K LTROIANO R PBALLARD R Met al2018 The

physical activity guidelines for Americans[J] JAMA320(19)

2020-2028

RIAZI NRAMANATHAN SOrsquoNEILL Met al2017 Canadian

24-hour movement guidelines for the early years(0~4 years)

Exploring the perceptions of stakeholders and end users regarding

their acceptabilitybarriers to uptakeand dissemination[J] BMC

Public Health17(Suppl 5)841

RODRIacuteGUEZ-PARDO CSEGURA AZAMORANO-LEOacuteN J Jet al

2019 Decision tree learning to predict overweightobesity based on body

mass index and gene polymporphisms[J] Gene69988-93

SHEPHARD R J2015 Qualified fitness and exercise as professionals

and exercise prescriptionEvolution of the PAR-Q and Canadian

aerobic fitness test[J] J Phys Act Health12(4)454-461

THE BRITISH HEART FOUNDATION NATIONAL CENTER FOR

PHYSICAL ACTIVITY AND HEALTH2011 Physical activity

guidelines for the early years[EBOL][2011-12-8] httpwww

bhfactiveorgukearlyyearsguidelinesindexhtml

THOMAS N EBAKER J SDAVIES B2003 Established and

recently identified coronary heart disease risk factors in young

peopleThe influence of physical activity and physical fitness[J]

Sports Med33(9)633-650

TIMMONS B WLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Systematic review of physical activity and health in the early

years(aged 0~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(4)

773-792

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian sedentary behaviour guidelines for the early years(aged 0

~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)370-391

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian physical activity guidelines for the early years(aged 0~4

years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)345-369

ZAQOUT M VYNCKE K MORENO L A et al 2016

Determinant factors of physical fitness in European children[J] Int

J Public Health61(5)573-582

ZAQOUT MMICHELS NAHRENS Wet al2018 Associations

between exclusive breastfeeding and physical fitness during

childhood[J] Eur J Nutr57(2)545-555

38

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

Influence Factors of Physical Fitness in Preschool Children A Decision Tree Analysis

ZHAO Guanggao1LV Wendi1FU Jinmei2SUN Shunli2HU Wujin3MU Dinghong3CHEN Jing1

HUANG Ting1HE Zihao1XIAO Wen1

1 Nanchang University School of Physical Education Nanchang 330031 China

2 Institute of Sports Science of Jiangxi Province Nanchang 330006 China

3 East China University of Technology School of Physical Education Nanchang 330013 China

Abstract To explore the influence factors of physical fitness and their interactions in preschool children based on decision treemodel4 621 preschool children (36~83 months) were recruited in this study the physical fitness level was measured and graded(qualified and unqualified) according to the Handbook of National Physical Fitness Measurement Standards (Preschool ChildrenPart) Retrospective questionnaire was used to collect the data of birth information rearing pattern sedentary behavior (SB) andphysical activity (PA) dietary nutrition sleeping mode and parentsrsquoinformation the questionnaires were completed by the parents legal guardians The model of CHAID decision tree was established by using IBM SPSS modeler The major factors influencingphysical fitness of preschool children were as follows PA at weekends SB at weekends gender moderate to vigorous physicalactivity (MVPA) at weekends PA at school days calcium intake SB at school days At the root node of the decision tree thequalification rate of physical fitness in preschool children with PAldquo>3 hdrdquo(9535) was significantly different from the childrenwithldquo1~3 hdrdquo(9143) andldquole 05 hdrdquo(8543) (P=0000) The level 2 and 3 leaf nodes of PAldquo>3 hdrdquowere SB at weekendsand PA at school days respectively The level 2 leaf nodes ofldquo1~3hdrdquoandldquole 05hdrdquowere both gender The variables of level 3to 5 leaf nodes ofldquo1~3 hdrdquowere MVPA at weekends MVPA at school days SB at school days calcium etcPA at weekends is themost important factor benefiting physical fitness in preschool children PA at weekends is recommended to exceed the PhysicalActivity Recommendations (3 hd) for preschool children and they should reduce the SB at weekends and increase PA at schooldays PA and SB gender and calcium intake are all important factors in promoting physical fitness for preschool childrenKeywords decision treepreschool childrenphysical fitnessphysical activity

(上接第14页)

Preparing Measures for the Olympic Games in the Key Events of the World

Competitive Sports Power and Its Inspiration for China to Prepare the Tokyo

Olympic Games

PENG Guoqiang12YANG Guoqing12

1 Nanjing Sport Institute Nanjing 210014 China

2 Jiangsu Collaborative Innovation Center of Sports and Health Project Nanjing 210014 China

Abstract Preparing measures are very important in key events for participating in the Olympic Games so it is necessary to analyzethe preparing measures in the world competitive sports power and then to improve the level of preparing measures for China toparticipant in the Toyoko Olympic Games The situation of our countrys key events in preparation is grim the world sports powerssuch as the United States Britain Japan and Russia have taken targeted actions in various levels including the main body ofpreparation talents selection science and technology drive formation of national teams intelligence collection supporting systemand multi-disciplinary teams And they also increased the financial supports in key events the competitive strength has beenconstantly improved in these counties However the overall competitive level of key events in China is not balanced the keyproblems including physical inadequacy lack of back-up science and technology assistance low efficiency of compound teaminaccurate information and so on This research puts forward to explore the superiority resources from the government societyassociation and club and to classify strengthens the key events to prepare for the competition strengthen the rules of the project andkey opponents of intelligence improve the accuracy of key events establish personalized physical training programs to enhancespecific physical reserves for the key events and athletes It is necessary to build a scientific and technological plan for key eventsstrengthen the joint tackling of key issues in preparation and set up a sophisticated strategy for early warning and prevention andcontrol of risks to enhance the systematic support ability of the key eventsKeywords competitive sports power Olympic Games key events preparing measure

10508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882

39

Page 2: 幼儿体质影响因素的决策树研究 - sport.org.cnimages.sport.org.cn/File/2020/04/03/1439381286.pdf · 2020-04-03 · 2020 年(第40 卷)第2期 vol. 40,no.2,32-39,2020

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

与筛查(Shephard2015)等也有学者尝试将决策树应用

于 225 名大学生体质测量数据的分析中(丁亚芝 等

2014)但目前鲜见针对幼儿体质影响因素的研究报道

综上本研究将决策树算法引入到幼儿体质领域旨

在甄别幼儿体质关键性影响因素的基础上构建分类准

确树形直观的决策树模型旨在完善幼儿体质研究

体系

1 研究对象与方法

11 受试对象

通过开展 2018 南昌市ldquo关注幼儿体质 呵护儿童健康rdquo

体质监测公益活动在南昌市所辖 12 个县区(含新区开

发区)内抽取 17 所幼儿园募集 3~6 岁幼儿 6 073 名详

见《关于开展 2018 年南昌市ldquo关注幼儿体质 呵护儿童健

康rdquo体质监测公益活动的通知》(洪体群字〔2018〕17 号)

其中完成体质测试与问卷调查且数据均完整有效的受

试幼儿 4 621 名(36~83 月龄)包括男童 2 508 名女童 2

113 名作为本研究的受试对象(表 1)受试对象在测量

期间保持日常生活习惯

12 体质测试

所有测试均在幼儿所在幼儿园中进行测试时间均为

上午 900mdash1100所有测试人员均由体育科学研究所培

训合格洪体群字〔2018〕17 号文件下发 1 周后测试人员

进入幼儿园进行测试宣讲场地布置和预实验测试之后

约定时间开展正式测试工作测试采用国家国民体质监

测指定器材根据《国民体质测定标准手册(幼儿部分)》

测试方法与评分标准进行体质测试与综合评级测试指

标分为身体形态指标和身体素质指标共包括身高标准

体重(kg)身高(cm)10 m 折返跑(s)立定跳远(cm)网

球掷远(m)双脚连续跳(s)坐位体前屈(cm)走平衡木(s)

8 个评分项目根据年龄段分别进行评分每项满分 5 分

共计 40 分综合评级标准为优秀>31 分良好28~31

分合格20~27 分不合格<20 分根据本研究决策树

模型需要对体质结果变量进行二分类处理将幼儿体质

分为合格(ge20 分)以及不合格(<20 分)2 个等级

13 问卷调查

调查问卷参考上海市优秀学术带头人计划项目

(12XD1404500)的《学龄前儿童家长健康行为调查问卷》

内容使用德尔菲法综合上海体育学院南昌大学江西

省体育科学研究所 10 名专家意见对指标变量进行筛选

问卷包括幼儿出生信息育儿方式静坐与身体活动膳

食营养睡眠父母情况 6 个一级指标下分 59 个二级指

标(表 2)问卷由 5 名幼儿健康专家进行效度评分平均

得分 9620 分采用重测法对问卷进行信度检验选择 3

所幼儿园 812 名受试幼儿进行重复调查时间间隔为 2

周使用组内相关系数(ICC)进行检验得出可靠性系数为

086符合统计学要求体质测试期间向 6 073名幼儿家长

发放调查问卷回收有效问卷4 621份有效回收率7609

14 数据处理

使用 EpiData 31 软件双输录入幼儿体质与问卷调查

数据结果用 SPSS 220 软件对幼儿体质与问卷信息进行

匹配整合剔除无效数据采用软件 IBM SPSS modeler 创

建决策树模型决策树算法模型包括 CHAIDC50

QUEST 和 CampR 等结合本研究大样本多指标连续变

量与分类变量同时存在的特点比较相关模型的准确性

选用优化的 CHAID 模型

模型中目标变量即幼儿体质的 2 个等级ldquo不合格rdquo与

ldquo合格rdquo分别标记为 1 和 2并对分类变量进行赋值其余

变量类型的最佳分界点由决策树模型进行识别和拆分

模型构建过程中进行树的修剪以自动控制树的生长模

型参数设置为树结构最大深度 5影响因素节点最小个

案数 100子节点最小个案数 50Gini 系数最小变化值

0000 1采用 10 层交叉验证模型识别准确率

变量重要性排序的规则设定为1)首先根据变量所

在节点位置进行排序越靠近根节点的变量对目标变量

影响越大2)同一层节点的变量中比较 P 值与卡方值P

值越小对目标变量影响越大P 值相等比较卡方值(薛

薇2014)3)在非终端节点处如节点样本量小于 10则

该变量不作为重要变量

2 结果与分析

21 决策树模型分析

本研究所创建的决策树共 5 层27 个叶节点(图 1)

筛选出 7 个对幼儿体质有重要意义的变量根据上述变

量重要性排序规则排序依次为1)周末 PA2)周末静坐

行为(sedentary behaviorSB)3)性别4)周末中-大强度

身体活动(moderate to vigorous physical activityMVPA)

5)上学日 PA6)钙7)上学日 SB

决策树模型显示树形结构的第 1 层按照周末 PA 变

表1 受试对象的基本信息

Table 1 The Basic Information of Participants

性别

月龄

<48

48~60

>60

总计

<48

48~60

>60

总计

人数

628

961

919

2 508

560

805

748

2 113

身高cm

10061plusmn433

10757plusmn486

11419plusmn522

10826plusmn717

9921plusmn454

10602plusmn434

11258plusmn477

10655plusmn693

体重kg

1655plusmn206

1870plusmn282

2142plusmn363

1916plusmn355

1572plusmn190

1769plusmn234

2011plusmn308

1803plusmn307

BMI

(kgmiddotm-2)

1630plusmn133

1608plusmn166

1637plusmn209

1624plusmn176

1594plusmn145

1570plusmn145

1580plusmn158

1580plusmn150

注表示与<48相比P<001 表示与48~60相比P<001

33

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

量 来 拆 分 节 点 周 末 PA 越 大 幼 儿 体 质 合 格 率 越 高

(图 1)其中该层设定ldquole2rdquoldquo(2-7]rdquoldquo>7rdquo3 个节点

参 考 赋 值 情 况 来 看 周 末 平 均 PA 时 间 长 于 3 h天

(9535)幼 儿 的 体 质 合 格 率 最 高 其 次 为 1~3 h天

(9143)05 h天及以下(8543)时最低三者比较具有

非常显著性差异(P=0000)

表2 影响因素指标及赋值情况

Table 2 Influence Factors and Value Assignment

一级指标

出生信息

育儿方式

静坐与身体活动

膳食营养

睡眠

父母情况

二级指标

性别

出生身长cm

出生体重kg

出生后4个月内喂养方式

看护人

是否参加早教

上学日SB(h天-1)

周末SB(h天-1)

上学日PA(h天-1)

周末PA(h天-1)

上学日MVPA(min天-1)

周末MVPA(min天-1)

外出游玩频率(天 周-1)

参加体育组织活动频率(次 周-1)

水果蔬菜糖果碳酸软饮料牛

奶鱼虾蛋类汉堡或热狗披萨

方便面膨化食品(天 周-1)

上学日早饭频率(天 周-1)

周末早饭频率(天 周-1)

维生素D钙鱼肝油锌(天 周-1)

睡眠总时间h

上学日入睡时刻

周末入睡时刻

入睡所需时间

感觉睡眠充足的频率(天 周-1)

父母年龄岁

父母BMI(kgmiddotm-2)

父母户籍类型

父母学历

父母收入(元 月-1)

父母职业

父母工作日SB(h天-1)

父母周末SB(h天-1)

父母剧烈活动频率(天 周-1)

父母体育运动频率(次 周-1)

父母对体育运动的喜爱程度

亲生父母婚姻以及抚养情况

变量类型

分类

连续

连续

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

连续

分类

分类

连续

分类

连续

连续

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

赋值情况

1=男2=女

1=母乳喂养2=人工喂养3=混合喂养

1=父母独立看护2=祖辈独立看护3=父母祖辈共同看护4=父母保姆

共同看护5=祖辈保姆共同看护6=父母祖辈保姆共同看护7=其他

1=是2=否

1=asymp02=053=14=25=36=47=58=69=ge7

1=asymp02=053=14=155=26=257=38=>3

1=asymp02=153=304=455=606=>60

1=asymp02=13=24=35=46=57=68=7

1=02=1~33=ge4

1=02=1-23=3-44=5-65=7

1=02=13=24=35=46=5

1=02=13=2

1=02=ge1

1=le20302=21003=21304=22005=22306=23007=ge2300

1=4~72=3~53=1~24=0

1=南昌市城镇户口2=南昌市农业户口3=其他省市城镇户口4=其他省

市农业户口5=港澳台及境外

1=初中及以下2=高中或中专3=大专4=本科5=硕士研究生6=博士研

究生

1=asymp02=le2 0003=2 001~4 0004=4 001~8 0005=8 001~15 0006=

ge15 000

1=国家机关党群组织企业事业单位负责人2=专业技术人员3=办事

人员和有关人员4=商业服务业人员5=农林牧渔水利业生产人

员6=生产运输设备操作人员及有关人员7=军人8=其他从业人员

1=asymp02=053=14=25=36=47=58=69=ge7

1=asymp02=13=24=35=46=57=68=7

1=02=1~23=3~54=ge6

1=非常喜欢2=比较喜欢3=一般4=比较不喜欢5=非常不喜欢

1=正常婚姻2=离异未婚父亲抚养3=离异未婚母亲抚养4=离异再

婚父亲抚养5=离异再婚母亲抚养6=其他

注ldquo上学日rdquo行为活动仅包括ldquo校(园)外rdquo

34

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

在第 2 层叶节点中周末 PA 的ldquole2rdquoldquo(2-7]rdquo节点根

据ldquo性别rdquo进行拆分均为女童合格率优于男童(图 1)该

结果提示周末平均 PA 时间在 3 h天以内的幼儿受试中

女童体质合格率显著高于男童然而周末 PA 的ldquo>7rdquo

节点则根据周末 SB 变量进行拆分周末 SB 越小幼儿体

质合格率越高(图 1)参考赋值情况来看在周末平均

PA 时间 3 h 以上的幼儿受试中周末平均 SB 时间 4 h天

及以下的幼儿体质合格率(9650)显著高于 SB 时间 4 h

敢死队以上(8857)的幼儿(P=0000)

从第 2 层叶节点向下分枝不同节点的分枝特征具有

很大差异第 1 层周末 PA 的ldquole2rdquo节点至第 2 层即不再

生 长 ldquo(2-7]rdquoldquo >7rdquo两 个 节 点 则 继 续 生 长 至 第 5

层(图 1)

在周末 PA 的ldquo(2-7]rdquo节点方面其性别ldquo1rdquo节点的第

3 层叶节点为钙而钙ldquo1rdquo的第 4 层叶节点为出生体重(图

1)参考赋值情况来看在周末 PA 时间为 1~3 h天的男

童中钙摄入幼儿的体质合格率显著高于无钙摄入幼儿

(P=0024)无钙摄入的幼儿中出生体重le3980 kg 的幼

儿体质合格率显著高于出生体重>3980 kg 的幼儿(P=

0009)在性别ldquo2rdquo节点的叶节点中第 3 层为周末 MV‐

PA周末 MVPAldquoge2rdquo的第 4 层叶节点为上学时 SB上学

时 SBldquole4rdquo的第 5 层叶节点为上学日 MVPA(图 1)参考

赋值情况来看在周末 PA 时间为 1~3 h天的女童中周

末 MVPA 时间ge15 min天幼儿的体质合格率显著高于周

末基本无 MVPA 的幼儿(P=0003)周末 MVPA 时间ge15 min天的幼儿中上学日 SBle2 h天幼儿的体质合格率

显著高于上学日 SB>2 h天的幼儿(P=0004)上学日 SB

le2 h天的幼儿中上学日 MVPA 时间ge15 min天幼儿的

体质合格率显著高于上学日基本无 MVPA 的幼儿(P=

0042)

在周末 PA 的ldquo>7rdquo节点方面周末 SBldquole6rdquo节点的第

3 层叶节点为上学日 PA上学日 PAldquo>4rdquo的第 4 层叶节点

为性别性别ldquo1rdquo的第 5 层叶节点为看护人(图 1)参考

赋值情况来看在周末 PA 时间>3 h天且周末 SB 时间le4 h天的幼儿中上学日 PA 时间>15 h天幼儿的体质合

格 率 显 著 高 于 上 学 日 PA 时 间le15 h天 的 幼 儿(P=

0026)上学日 PA 时间>15 h天的幼儿中女童体质合

格率显著高于男童(P=0046)男童中父母独立看护的幼

儿体质合格率显著低于其他看护方式(P=0037)在周末

SBldquo>6rdquo的叶节点中第 3 层为上学日 PA(图 1)参考赋

值情况来看在周末 PA 时间>3 h天且周末 SB 时间>4

h天的幼儿中上学日 PA 时间>2 h天幼儿的体质合格率

显著高于上学日 PA 时间le2 h天的幼儿(P=0006)

22 决策树模型评价

采用 10 层交叉验证模型的准确率识别结果显示本

研究所构建的决策树模型准确率达 9199(表 3)

3 讨论

图1 CHAID模型

Figure 1 CHAID Model

35

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

31 幼儿体质决策树模型构建

本研究作为首个将决策树算法引入到幼儿体质领域

的研究主要期望能够在针对幼儿样本分类的数据挖掘

上进行有益的尝试在幼儿领域的研究方面全部样本

中自变量与因变量往往不是简单的线性关系当针对不

同类型的变量对样本进行分割后则能够挖掘出某一类

样本中自变量与因变量的密切关系如幼儿身体活动与

身体生长的关系方面研究者发现男童中 MVPA 与体重

呈显著正相关与身高无显著关联性女童中 MVPA 与身

高呈显著正相关而与体重无显著关联性(赵广高 等

2017)该研究提示不同性别幼儿样本的分类中自变

量与因变量的呈现完全不同的关系特征另一项研究

中男童中发现合计 MVPA 与高健康体适能(High healthy

fitnessHPF)间存在非线性关系合计 MVPAle65 min天

时MVPA 与 HPF 呈显著正相关合计 MVPA>65 min天

时二者无显著相关女童中则无此非线性关系(全明辉

等2020)该研究提示在某一性别分类的幼儿样本中

仍可选择合适的分界点(如本研究中的 MVPA=65 min天)

继续对其他变量进行数据挖掘由此可见针对哪些变

量进行分类以及如何选择最优分界点进行分类是研究

者们亟需解决的重要问题决策树作为数据挖掘中的一

种重要分类技术其重要功能即为能够针对多种类型的

变量对样本进行最优分割按照检验的显著性进行自动

判断分类无疑是解决上述问题的有效方法此外决策

树同样能有效甄别幼儿体质的关键性影响因素且能克

服共线性问题并通过树形图展现不同水平变量间的交

互关系(Henrard et al2015)

本研究采用了决策树中的 CHAID 算法模型CHAID

输出字段特别适合分类变量当处理连续变量时会自动

分为 10 段而产生多分枝的决策树从统计显著性角度确

定分支变量和分割值进而优化树的分枝过程依据目标

变量实现对输入变量众多水平的划分本研究具有大样

本多指标连续变量与分类变量同时存在等特点故选

用 CHAID 模型所构建的 CHAID 模型高 5 层分 27 个叶

节点树形枝繁叶茂模型准确率达 9199满足本研究

需要

32 幼儿体质影响因素决策树分析

本研究筛选出周末 PA周末 SB性别周末 MVPA

上学日 PA钙上学日 SB 共 7 个重要变量从变量排序

来看除第 3第 6 位的性别钙外其余均为身体活动与

静坐行为变量表明二者对于幼儿体质的重要作用这也

与以往研究结论(方慧 等2018王欢 等2018Carson

et al2016Fang et al2017Juacutedice et al2017Lep‐

panen et al20162017Zaqout et al2016)相一致其

中反映周末的身体活动与静坐行为变量重要性高于上

学日这可能是因为在本研究开展的学期期间相比上

学日较为规律的生活方式周末幼儿在身体活动与静坐

行为内容的选择上更具自由度从而对幼儿体质的影响

也更大

在决策树模型树形结构的根节点处周末 PA>3 h天

被确定为重要分割点幼儿周末 PA>3 h天(即 180 min

天)时体质合格率高达 9535与其他节点相比具有非

常显著性差异(P=0000)(图 1)回顾幼儿身体活动指南

的演变历程2012 年之后幼儿 PA 的推荐量标准逐渐在各

国形成共识(Pate and OrsquoNeill2012)在美国(3~5 岁)

(Piercy et al2018)英 国(<5 岁)(The British Heart

Foundation National Center for Physical Activity and Health

2011)加拿大(0~4 岁)(Tremblay et al2012)澳大利亚

(1~5 岁)(Australian Government Department of Health

2010)等国家相关机构发布的学龄前儿童身体活动指南

中均将180 min天作为 PA 的推荐量标准与本研究决策

树模型根节点处的分割点值一致

幼儿 PA 推荐量标准建立的依据主要源自于 PA 与幼

儿健康指标的关系(Tremblay et al2012)幼儿 PA 具有

广泛的健康效益2012 年为建立科学的身体活动指南

加拿大研究团队纳入了 22 篇文献共 12 742 名受试者对

幼儿 PA 与健康指标的关系进行了系统评价研究(Tim‐

mons et al2012)之后在 2017 年该研究团队又对该研

究进行了补充和延伸纳入了来自 36 个国家71 291 名受

试 者 包 含 随 机 对 照 实 验(randomized controlled trials

RCTs)交叉实验(cross-over trial)等 4 类实验研究设计和

横断面(cross-sectional)队列(longitudinal)等 5 类观察性

研究设计的 96 篇文献对幼儿 PA 与健康指标的关系进行

了更为全面深入的系统评价(Carson et al2017)综合

现有研究成果发现幼儿 PA 对于肥胖(adiposity)运动技

能发展(motor skill development)社会心理健康(psycho‐

social health)认知发展(cognitive development)骨健康

(bone and skeletal health)心脏代谢健康(cardiometabolic

health)以及体质或体适能(physical fitness)指标具有关键

(critical)或重要(important)作用(Carson et al2017Tim‐

mons et al2012)本研究则以体质指标为视角证实了

幼儿 PA 的健康效应与 PA 推荐量标准的科学性

决策树模型的第 2 层叶节点显示在周末 PA>3 h天

的幼儿中周末 SB 越小幼儿体质合格率越高(图 1)周

末 SBle4 h天时幼儿体质合格率达 9650现有的幼儿

身体活动指南中研究者在发布 PA 推荐量标准时会同

表3 模型识别准确率

Table 3 Recognition Accuracy of the Model

名称

模型准确

模型错误

总计

n

4 251

370

4 621

9199

801

100

36

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

时为 SB 提供标准或建议(Australian Government Depart‐

ment of Health2010The British Heart Foundation Nation‐

al Center for Physical Activity and Health2011)也有研

究者专门研制幼儿静坐行为指南(Tremblay et al2012)

为了使家长和儿童教育工作者更好地理解Riazi 等

(2017)综合一天中身体活动静坐行为和睡眠 3 项内容

制定了幼儿 24 小时活动指南指南中除对 PA(180 min

天)和高质量睡眠时间(10~13 h)进行强烈推荐(strong

recommendation)外还强烈推荐幼儿在减少长时间静坐

行为的同时限制静坐屏幕时间(<1 h)等鉴于 SB 对于

儿童身体成分(body composition)代谢综合征(metabolic

syndrome)心血管疾病(cardiovascular disease)危险因素

行为品质(behavioural conduct)亲社会行为(pro-social be‐

haviour)学业成绩(academic achievement)的关键作用

(Carson et al2016)结合本研究对于体质的研究结果认

为幼儿在满足 PA 推荐量标准的基础上进一步减少 SB

时间具有广泛的健康效益

决策树模型第 2 层的另外 2 个叶节点发现在周末 PA

le3 h天的幼儿中女童合格率显著高于男童(图 1)该

结果提示与女童相比PA 未达推荐量标准的行为方式对

男童体质的不利影响更大在现有涉及不同性别体质比

较的研究中从研究结论简单来看呈现两种完全相反的

观点但通过深入阅读可知在以《国民体质测定标准手

册(幼儿部分)》的评分标准进行评分时研究中女童体质

优于男童(韩霞 等2019马宇飞 等2014)本研究与该

类研究结果相似当直接以某些体质单项指标的测量值

进行统计分析时男童体质优于女童(Fang et al2017

Latorre Romaacuten et al2017)与前一类研究结论相反这是

由于前一类研究中采用了男童标准高于女童的评分标准

的缘故

对照模型第 3 层及以下叶节点的研究结果(图 1)还

可以挖掘出以下决策信息1)幼儿周末 PA 在满足推荐量

标准的情况下无论周末 SB 如何都应在上学日注重开

展 PA2)对于周末 PA 未达推荐量标准(1~3 h天)的女

童可通过增加周末与上学日 MVPA 时间减少上学日 SB

时间来提升体质水平关于 MVPA 对于幼儿体质的有益

作用目前已得到学界认同(方慧 等2018王欢 等

2018Carson et al2016Fang et al2017Leppanen et

al20162017Zaqout et al2016)3)周末 PA 未达推荐

量标准(1~3 h天)的男童可通过补钙来增强体质

33 研究的局限性

1)受试对象来源于南昌市存在选择偏倚2)问卷有

效回收率不高(7609)导致样本大量流失3)本研究调

查问卷原包括家长和教师两份其中教师问卷主要用于

调查上学日ldquo校(园)内rdquo幼儿静坐与身体活动情况而家

长问卷仅涉及ldquo校(园)外rdquo静坐与身体活动但由于上学

日ldquo校(园)内rdquo活动受幼儿园课程安排限制不同幼儿间

静坐与身体活动情况非常相似教师问卷结果区分度很

低因此本研究并未采用上学日ldquo校(园)内rdquo幼儿静坐

与身体活动影响因素的缺失一定程度上影响了本研究

的实践价值

4 结论

本研究所建立的决策树模型准确率高(9199)叶

节点多(27 个)能够满足幼儿体质研究需要根据决策

树变量重要性排序规则幼儿体质的重要影响因素排序

依次为周末 PA周末 SB性别周末 MVPA上学日 PA

钙上学日 SB

树形图结果提示为增强幼儿体质幼儿周末 PA 应超

过 3h天的国际推荐量标准并在此基础上减少 SB 时间

提升上学日 PA 水平未达推荐量标准的幼儿体质合格率

具有性别差异女童显著优于男童周末 PA 未达推荐量

标准(1~3 h天)的女童应增加周末与上学日 MVPA 时

间减少上学日 SB 时间男童可通过补钙来增强体质

参考文献

丁亚芝郑志高马嵘2014 改进的 SPRINT 算法及其在体质数据

分析中的应用[J]体育科学34(6)90-96

方慧全明辉周傥等2018儿童体力活动变化趋势特征及其对体

适能影响的追踪研究[J]体育科学38(6)44-52

韩霞冯佩陈磊等2019昆山市学龄前儿童体质现况及影响因素

分析[J]中国学校卫生40(3)403-405

李慧玲林子2005数据仓库和数据挖掘在高校体育数据分析中的

应用[J]广州体育学院学报25(5)127-129

李伟平权德庆蔡军等2013西安市城镇居民体育消费结构及其

特征研究基于数据挖掘的视角[J]体育科学33(9)22-28

李一辰潘迎孟杰等2013北京市 3~6 岁儿童体质影响因素分

析[J]中国儿童保健杂志21(11)1192-1194

马宇飞张莹2014上海市 3~6岁学龄前幼儿体质研究[J]中国妇

幼保健29(26)4283-4286

全明辉方春意周傥等2020学龄前儿童不同簇集特征体力活动

与体质健康的剂量-效应关系研究[J]体育科学录用待发表

王欢张彦峰王梅等2018 2005-2015 年中国澳门地区幼儿身

体素质的变化以及相关因素分析[J] 中国体育科技54(6)

76-82

薛薇2014基于 SPSS Modeler 的数据挖掘[M]北京中国人民大

学出版社

于岱峰钟亚平于亚光2010基于数据挖掘技术在人体肌肉力量

数据分析中的应用以人体握力肌肉力量测试数据研究为例[J]

体育科学30(2)70-74

于丽丽2013呼伦贝尔市蒙古族 3~6岁幼儿体质健康现状的调查

与研究[D]长春东北师范大学

袁丽2011决策树算法在高校公共体育实践教学中的应用研究[J]

西安体育学院学报28(6)765-767

张柳2019幼儿基础动作技能发展和身体素质关系探究[D]北京

北京体育大学

赵广高王茹全明辉等2017体力活动对学龄前儿童身体生长的

37

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

影响[J]上海体育学院学报41(4)65-69

赵会群孙晶花勇民等2008数据挖掘技术在体育比赛技战术分

析中的应用研究[J]北京体育大学学报31(5)712-715

AUSTRALIAN GOVERNMENT DEPARTMENT OF HEALTH2010

Australiarsquos Physical Activity and Sedentary Behaviour Guidelines and the

Australian 24-Hour Movement Guidelines[EBOL][2019-4-12] http

www health gov auinternetmainpublishing nsfContenthealth-pubhlth-

strateg-phys-act-guidelinesrec_0_5

CARSON VHUNTER SKUZIK Net al2016 Systematic

review of sedentary behaviour and health indicators in school-aged

children and youthAn update[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S240-S265

CARSON VLEE E YHEWITT Let al2017 Systematic review

of the relationships between physical activity and health indicators

in the early years (0~4 years)[J] BMC Public Health17

(5)854

CARSON V TREMBLAY M S CHAPUT J et al 2016

Associations between sleep duration sedentary time physical

activityand health indicators among Canadian children and youth

using compositional analyses[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S294-S302

CIEŚLA EZARĘBA MKOZIEŁ S2017 The level of physical

fitness in children aged 6~7 years with low birthweight[J] Early

Hum Dev11123-29

DWYER TMAGNUSSEN C GSCHMIDT M Det al2009

Decline in physical fitness from childhood to adulthood associated

with increased obesity and insulin resistance in adults[J] Diabetes

Care32(4)683-687

EVARISTO O SMOREIRA CLOPES Let al2018 Associations

between physical fitness and adherence to the Mediterranean diet

with health-related quality of life in adolescentsResults from the

LabMed Physical Activity Study[J] Eur J Public Health28(4)

631-635

FANG HQUAN MZHOU Tet al2017 Relationship between

physical activity and physical fitness in preschool childrenA cross-

sectional study[J] Biomed Res Int20179314026

HENRARD SSPEYBROECK NHERMANS C2015 Classification

and regression tree analysis vs multivariable linear and logistic

regression methods as statistical tools for studying haemophilia[J]

Haemophilia21(6)715-722

JUacuteDICE P BSILVA A MBERRIA Jet al2017 Sedentary patterns

physical activity and health-related physical fitness in youthA cross-

sectional study[J] Int J Behav Nutr Phy14(1)1-10

KVAAVIK EKLEPP K ITELL G Set al2009 Physical

fitness and physical activity at age 13 years as predictors of

cardiovascular disease risk factors at ages 152533and 40

years Extended follow-up of the Oslo Youth Study [J]

Pediatrics123(1)e80-e86

LATORRE ROMAacuteN P Aacute MORENO DEL CASTILLO RLUCENA

Z Met al2017 Physical fitness in preschool childrenAssociation

with sexage and weight status[J] Child Care Hlth Dev43(2)

267-273

LEPPANEN M HNYSTROM C DHENRIKSSON Pet al2016

Physical activity intensitysedentary behaviorbody composition

and physical fitness in 4-year-old children Results from the

ministop trial[J] Int J Obes(Lond)40(7)1126-1133

LEPPANEN M HHENRIKSSON PDELISLE N Cet al2017

Longitudinal physical activitybody compositionand physical fitness

in preschoolers[J] Med Sci Sports Exerc49(10)2078-2085

PATE R RONEILL J R2012 Physical activity guidelines for young

childrenAn emerging consensus[J] Arch Pediatr Adolesc Med

166(12)1095-1096

PIERCY K LTROIANO R PBALLARD R Met al2018 The

physical activity guidelines for Americans[J] JAMA320(19)

2020-2028

RIAZI NRAMANATHAN SOrsquoNEILL Met al2017 Canadian

24-hour movement guidelines for the early years(0~4 years)

Exploring the perceptions of stakeholders and end users regarding

their acceptabilitybarriers to uptakeand dissemination[J] BMC

Public Health17(Suppl 5)841

RODRIacuteGUEZ-PARDO CSEGURA AZAMORANO-LEOacuteN J Jet al

2019 Decision tree learning to predict overweightobesity based on body

mass index and gene polymporphisms[J] Gene69988-93

SHEPHARD R J2015 Qualified fitness and exercise as professionals

and exercise prescriptionEvolution of the PAR-Q and Canadian

aerobic fitness test[J] J Phys Act Health12(4)454-461

THE BRITISH HEART FOUNDATION NATIONAL CENTER FOR

PHYSICAL ACTIVITY AND HEALTH2011 Physical activity

guidelines for the early years[EBOL][2011-12-8] httpwww

bhfactiveorgukearlyyearsguidelinesindexhtml

THOMAS N EBAKER J SDAVIES B2003 Established and

recently identified coronary heart disease risk factors in young

peopleThe influence of physical activity and physical fitness[J]

Sports Med33(9)633-650

TIMMONS B WLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Systematic review of physical activity and health in the early

years(aged 0~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(4)

773-792

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian sedentary behaviour guidelines for the early years(aged 0

~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)370-391

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian physical activity guidelines for the early years(aged 0~4

years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)345-369

ZAQOUT M VYNCKE K MORENO L A et al 2016

Determinant factors of physical fitness in European children[J] Int

J Public Health61(5)573-582

ZAQOUT MMICHELS NAHRENS Wet al2018 Associations

between exclusive breastfeeding and physical fitness during

childhood[J] Eur J Nutr57(2)545-555

38

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

Influence Factors of Physical Fitness in Preschool Children A Decision Tree Analysis

ZHAO Guanggao1LV Wendi1FU Jinmei2SUN Shunli2HU Wujin3MU Dinghong3CHEN Jing1

HUANG Ting1HE Zihao1XIAO Wen1

1 Nanchang University School of Physical Education Nanchang 330031 China

2 Institute of Sports Science of Jiangxi Province Nanchang 330006 China

3 East China University of Technology School of Physical Education Nanchang 330013 China

Abstract To explore the influence factors of physical fitness and their interactions in preschool children based on decision treemodel4 621 preschool children (36~83 months) were recruited in this study the physical fitness level was measured and graded(qualified and unqualified) according to the Handbook of National Physical Fitness Measurement Standards (Preschool ChildrenPart) Retrospective questionnaire was used to collect the data of birth information rearing pattern sedentary behavior (SB) andphysical activity (PA) dietary nutrition sleeping mode and parentsrsquoinformation the questionnaires were completed by the parents legal guardians The model of CHAID decision tree was established by using IBM SPSS modeler The major factors influencingphysical fitness of preschool children were as follows PA at weekends SB at weekends gender moderate to vigorous physicalactivity (MVPA) at weekends PA at school days calcium intake SB at school days At the root node of the decision tree thequalification rate of physical fitness in preschool children with PAldquo>3 hdrdquo(9535) was significantly different from the childrenwithldquo1~3 hdrdquo(9143) andldquole 05 hdrdquo(8543) (P=0000) The level 2 and 3 leaf nodes of PAldquo>3 hdrdquowere SB at weekendsand PA at school days respectively The level 2 leaf nodes ofldquo1~3hdrdquoandldquole 05hdrdquowere both gender The variables of level 3to 5 leaf nodes ofldquo1~3 hdrdquowere MVPA at weekends MVPA at school days SB at school days calcium etcPA at weekends is themost important factor benefiting physical fitness in preschool children PA at weekends is recommended to exceed the PhysicalActivity Recommendations (3 hd) for preschool children and they should reduce the SB at weekends and increase PA at schooldays PA and SB gender and calcium intake are all important factors in promoting physical fitness for preschool childrenKeywords decision treepreschool childrenphysical fitnessphysical activity

(上接第14页)

Preparing Measures for the Olympic Games in the Key Events of the World

Competitive Sports Power and Its Inspiration for China to Prepare the Tokyo

Olympic Games

PENG Guoqiang12YANG Guoqing12

1 Nanjing Sport Institute Nanjing 210014 China

2 Jiangsu Collaborative Innovation Center of Sports and Health Project Nanjing 210014 China

Abstract Preparing measures are very important in key events for participating in the Olympic Games so it is necessary to analyzethe preparing measures in the world competitive sports power and then to improve the level of preparing measures for China toparticipant in the Toyoko Olympic Games The situation of our countrys key events in preparation is grim the world sports powerssuch as the United States Britain Japan and Russia have taken targeted actions in various levels including the main body ofpreparation talents selection science and technology drive formation of national teams intelligence collection supporting systemand multi-disciplinary teams And they also increased the financial supports in key events the competitive strength has beenconstantly improved in these counties However the overall competitive level of key events in China is not balanced the keyproblems including physical inadequacy lack of back-up science and technology assistance low efficiency of compound teaminaccurate information and so on This research puts forward to explore the superiority resources from the government societyassociation and club and to classify strengthens the key events to prepare for the competition strengthen the rules of the project andkey opponents of intelligence improve the accuracy of key events establish personalized physical training programs to enhancespecific physical reserves for the key events and athletes It is necessary to build a scientific and technological plan for key eventsstrengthen the joint tackling of key issues in preparation and set up a sophisticated strategy for early warning and prevention andcontrol of risks to enhance the systematic support ability of the key eventsKeywords competitive sports power Olympic Games key events preparing measure

10508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882

39

Page 3: 幼儿体质影响因素的决策树研究 - sport.org.cnimages.sport.org.cn/File/2020/04/03/1439381286.pdf · 2020-04-03 · 2020 年(第40 卷)第2期 vol. 40,no.2,32-39,2020

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

量 来 拆 分 节 点 周 末 PA 越 大 幼 儿 体 质 合 格 率 越 高

(图 1)其中该层设定ldquole2rdquoldquo(2-7]rdquoldquo>7rdquo3 个节点

参 考 赋 值 情 况 来 看 周 末 平 均 PA 时 间 长 于 3 h天

(9535)幼 儿 的 体 质 合 格 率 最 高 其 次 为 1~3 h天

(9143)05 h天及以下(8543)时最低三者比较具有

非常显著性差异(P=0000)

表2 影响因素指标及赋值情况

Table 2 Influence Factors and Value Assignment

一级指标

出生信息

育儿方式

静坐与身体活动

膳食营养

睡眠

父母情况

二级指标

性别

出生身长cm

出生体重kg

出生后4个月内喂养方式

看护人

是否参加早教

上学日SB(h天-1)

周末SB(h天-1)

上学日PA(h天-1)

周末PA(h天-1)

上学日MVPA(min天-1)

周末MVPA(min天-1)

外出游玩频率(天 周-1)

参加体育组织活动频率(次 周-1)

水果蔬菜糖果碳酸软饮料牛

奶鱼虾蛋类汉堡或热狗披萨

方便面膨化食品(天 周-1)

上学日早饭频率(天 周-1)

周末早饭频率(天 周-1)

维生素D钙鱼肝油锌(天 周-1)

睡眠总时间h

上学日入睡时刻

周末入睡时刻

入睡所需时间

感觉睡眠充足的频率(天 周-1)

父母年龄岁

父母BMI(kgmiddotm-2)

父母户籍类型

父母学历

父母收入(元 月-1)

父母职业

父母工作日SB(h天-1)

父母周末SB(h天-1)

父母剧烈活动频率(天 周-1)

父母体育运动频率(次 周-1)

父母对体育运动的喜爱程度

亲生父母婚姻以及抚养情况

变量类型

分类

连续

连续

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

连续

分类

分类

连续

分类

连续

连续

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

分类

赋值情况

1=男2=女

1=母乳喂养2=人工喂养3=混合喂养

1=父母独立看护2=祖辈独立看护3=父母祖辈共同看护4=父母保姆

共同看护5=祖辈保姆共同看护6=父母祖辈保姆共同看护7=其他

1=是2=否

1=asymp02=053=14=25=36=47=58=69=ge7

1=asymp02=053=14=155=26=257=38=>3

1=asymp02=153=304=455=606=>60

1=asymp02=13=24=35=46=57=68=7

1=02=1~33=ge4

1=02=1-23=3-44=5-65=7

1=02=13=24=35=46=5

1=02=13=2

1=02=ge1

1=le20302=21003=21304=22005=22306=23007=ge2300

1=4~72=3~53=1~24=0

1=南昌市城镇户口2=南昌市农业户口3=其他省市城镇户口4=其他省

市农业户口5=港澳台及境外

1=初中及以下2=高中或中专3=大专4=本科5=硕士研究生6=博士研

究生

1=asymp02=le2 0003=2 001~4 0004=4 001~8 0005=8 001~15 0006=

ge15 000

1=国家机关党群组织企业事业单位负责人2=专业技术人员3=办事

人员和有关人员4=商业服务业人员5=农林牧渔水利业生产人

员6=生产运输设备操作人员及有关人员7=军人8=其他从业人员

1=asymp02=053=14=25=36=47=58=69=ge7

1=asymp02=13=24=35=46=57=68=7

1=02=1~23=3~54=ge6

1=非常喜欢2=比较喜欢3=一般4=比较不喜欢5=非常不喜欢

1=正常婚姻2=离异未婚父亲抚养3=离异未婚母亲抚养4=离异再

婚父亲抚养5=离异再婚母亲抚养6=其他

注ldquo上学日rdquo行为活动仅包括ldquo校(园)外rdquo

34

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

在第 2 层叶节点中周末 PA 的ldquole2rdquoldquo(2-7]rdquo节点根

据ldquo性别rdquo进行拆分均为女童合格率优于男童(图 1)该

结果提示周末平均 PA 时间在 3 h天以内的幼儿受试中

女童体质合格率显著高于男童然而周末 PA 的ldquo>7rdquo

节点则根据周末 SB 变量进行拆分周末 SB 越小幼儿体

质合格率越高(图 1)参考赋值情况来看在周末平均

PA 时间 3 h 以上的幼儿受试中周末平均 SB 时间 4 h天

及以下的幼儿体质合格率(9650)显著高于 SB 时间 4 h

敢死队以上(8857)的幼儿(P=0000)

从第 2 层叶节点向下分枝不同节点的分枝特征具有

很大差异第 1 层周末 PA 的ldquole2rdquo节点至第 2 层即不再

生 长 ldquo(2-7]rdquoldquo >7rdquo两 个 节 点 则 继 续 生 长 至 第 5

层(图 1)

在周末 PA 的ldquo(2-7]rdquo节点方面其性别ldquo1rdquo节点的第

3 层叶节点为钙而钙ldquo1rdquo的第 4 层叶节点为出生体重(图

1)参考赋值情况来看在周末 PA 时间为 1~3 h天的男

童中钙摄入幼儿的体质合格率显著高于无钙摄入幼儿

(P=0024)无钙摄入的幼儿中出生体重le3980 kg 的幼

儿体质合格率显著高于出生体重>3980 kg 的幼儿(P=

0009)在性别ldquo2rdquo节点的叶节点中第 3 层为周末 MV‐

PA周末 MVPAldquoge2rdquo的第 4 层叶节点为上学时 SB上学

时 SBldquole4rdquo的第 5 层叶节点为上学日 MVPA(图 1)参考

赋值情况来看在周末 PA 时间为 1~3 h天的女童中周

末 MVPA 时间ge15 min天幼儿的体质合格率显著高于周

末基本无 MVPA 的幼儿(P=0003)周末 MVPA 时间ge15 min天的幼儿中上学日 SBle2 h天幼儿的体质合格率

显著高于上学日 SB>2 h天的幼儿(P=0004)上学日 SB

le2 h天的幼儿中上学日 MVPA 时间ge15 min天幼儿的

体质合格率显著高于上学日基本无 MVPA 的幼儿(P=

0042)

在周末 PA 的ldquo>7rdquo节点方面周末 SBldquole6rdquo节点的第

3 层叶节点为上学日 PA上学日 PAldquo>4rdquo的第 4 层叶节点

为性别性别ldquo1rdquo的第 5 层叶节点为看护人(图 1)参考

赋值情况来看在周末 PA 时间>3 h天且周末 SB 时间le4 h天的幼儿中上学日 PA 时间>15 h天幼儿的体质合

格 率 显 著 高 于 上 学 日 PA 时 间le15 h天 的 幼 儿(P=

0026)上学日 PA 时间>15 h天的幼儿中女童体质合

格率显著高于男童(P=0046)男童中父母独立看护的幼

儿体质合格率显著低于其他看护方式(P=0037)在周末

SBldquo>6rdquo的叶节点中第 3 层为上学日 PA(图 1)参考赋

值情况来看在周末 PA 时间>3 h天且周末 SB 时间>4

h天的幼儿中上学日 PA 时间>2 h天幼儿的体质合格率

显著高于上学日 PA 时间le2 h天的幼儿(P=0006)

22 决策树模型评价

采用 10 层交叉验证模型的准确率识别结果显示本

研究所构建的决策树模型准确率达 9199(表 3)

3 讨论

图1 CHAID模型

Figure 1 CHAID Model

35

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

31 幼儿体质决策树模型构建

本研究作为首个将决策树算法引入到幼儿体质领域

的研究主要期望能够在针对幼儿样本分类的数据挖掘

上进行有益的尝试在幼儿领域的研究方面全部样本

中自变量与因变量往往不是简单的线性关系当针对不

同类型的变量对样本进行分割后则能够挖掘出某一类

样本中自变量与因变量的密切关系如幼儿身体活动与

身体生长的关系方面研究者发现男童中 MVPA 与体重

呈显著正相关与身高无显著关联性女童中 MVPA 与身

高呈显著正相关而与体重无显著关联性(赵广高 等

2017)该研究提示不同性别幼儿样本的分类中自变

量与因变量的呈现完全不同的关系特征另一项研究

中男童中发现合计 MVPA 与高健康体适能(High healthy

fitnessHPF)间存在非线性关系合计 MVPAle65 min天

时MVPA 与 HPF 呈显著正相关合计 MVPA>65 min天

时二者无显著相关女童中则无此非线性关系(全明辉

等2020)该研究提示在某一性别分类的幼儿样本中

仍可选择合适的分界点(如本研究中的 MVPA=65 min天)

继续对其他变量进行数据挖掘由此可见针对哪些变

量进行分类以及如何选择最优分界点进行分类是研究

者们亟需解决的重要问题决策树作为数据挖掘中的一

种重要分类技术其重要功能即为能够针对多种类型的

变量对样本进行最优分割按照检验的显著性进行自动

判断分类无疑是解决上述问题的有效方法此外决策

树同样能有效甄别幼儿体质的关键性影响因素且能克

服共线性问题并通过树形图展现不同水平变量间的交

互关系(Henrard et al2015)

本研究采用了决策树中的 CHAID 算法模型CHAID

输出字段特别适合分类变量当处理连续变量时会自动

分为 10 段而产生多分枝的决策树从统计显著性角度确

定分支变量和分割值进而优化树的分枝过程依据目标

变量实现对输入变量众多水平的划分本研究具有大样

本多指标连续变量与分类变量同时存在等特点故选

用 CHAID 模型所构建的 CHAID 模型高 5 层分 27 个叶

节点树形枝繁叶茂模型准确率达 9199满足本研究

需要

32 幼儿体质影响因素决策树分析

本研究筛选出周末 PA周末 SB性别周末 MVPA

上学日 PA钙上学日 SB 共 7 个重要变量从变量排序

来看除第 3第 6 位的性别钙外其余均为身体活动与

静坐行为变量表明二者对于幼儿体质的重要作用这也

与以往研究结论(方慧 等2018王欢 等2018Carson

et al2016Fang et al2017Juacutedice et al2017Lep‐

panen et al20162017Zaqout et al2016)相一致其

中反映周末的身体活动与静坐行为变量重要性高于上

学日这可能是因为在本研究开展的学期期间相比上

学日较为规律的生活方式周末幼儿在身体活动与静坐

行为内容的选择上更具自由度从而对幼儿体质的影响

也更大

在决策树模型树形结构的根节点处周末 PA>3 h天

被确定为重要分割点幼儿周末 PA>3 h天(即 180 min

天)时体质合格率高达 9535与其他节点相比具有非

常显著性差异(P=0000)(图 1)回顾幼儿身体活动指南

的演变历程2012 年之后幼儿 PA 的推荐量标准逐渐在各

国形成共识(Pate and OrsquoNeill2012)在美国(3~5 岁)

(Piercy et al2018)英 国(<5 岁)(The British Heart

Foundation National Center for Physical Activity and Health

2011)加拿大(0~4 岁)(Tremblay et al2012)澳大利亚

(1~5 岁)(Australian Government Department of Health

2010)等国家相关机构发布的学龄前儿童身体活动指南

中均将180 min天作为 PA 的推荐量标准与本研究决策

树模型根节点处的分割点值一致

幼儿 PA 推荐量标准建立的依据主要源自于 PA 与幼

儿健康指标的关系(Tremblay et al2012)幼儿 PA 具有

广泛的健康效益2012 年为建立科学的身体活动指南

加拿大研究团队纳入了 22 篇文献共 12 742 名受试者对

幼儿 PA 与健康指标的关系进行了系统评价研究(Tim‐

mons et al2012)之后在 2017 年该研究团队又对该研

究进行了补充和延伸纳入了来自 36 个国家71 291 名受

试 者 包 含 随 机 对 照 实 验(randomized controlled trials

RCTs)交叉实验(cross-over trial)等 4 类实验研究设计和

横断面(cross-sectional)队列(longitudinal)等 5 类观察性

研究设计的 96 篇文献对幼儿 PA 与健康指标的关系进行

了更为全面深入的系统评价(Carson et al2017)综合

现有研究成果发现幼儿 PA 对于肥胖(adiposity)运动技

能发展(motor skill development)社会心理健康(psycho‐

social health)认知发展(cognitive development)骨健康

(bone and skeletal health)心脏代谢健康(cardiometabolic

health)以及体质或体适能(physical fitness)指标具有关键

(critical)或重要(important)作用(Carson et al2017Tim‐

mons et al2012)本研究则以体质指标为视角证实了

幼儿 PA 的健康效应与 PA 推荐量标准的科学性

决策树模型的第 2 层叶节点显示在周末 PA>3 h天

的幼儿中周末 SB 越小幼儿体质合格率越高(图 1)周

末 SBle4 h天时幼儿体质合格率达 9650现有的幼儿

身体活动指南中研究者在发布 PA 推荐量标准时会同

表3 模型识别准确率

Table 3 Recognition Accuracy of the Model

名称

模型准确

模型错误

总计

n

4 251

370

4 621

9199

801

100

36

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

时为 SB 提供标准或建议(Australian Government Depart‐

ment of Health2010The British Heart Foundation Nation‐

al Center for Physical Activity and Health2011)也有研

究者专门研制幼儿静坐行为指南(Tremblay et al2012)

为了使家长和儿童教育工作者更好地理解Riazi 等

(2017)综合一天中身体活动静坐行为和睡眠 3 项内容

制定了幼儿 24 小时活动指南指南中除对 PA(180 min

天)和高质量睡眠时间(10~13 h)进行强烈推荐(strong

recommendation)外还强烈推荐幼儿在减少长时间静坐

行为的同时限制静坐屏幕时间(<1 h)等鉴于 SB 对于

儿童身体成分(body composition)代谢综合征(metabolic

syndrome)心血管疾病(cardiovascular disease)危险因素

行为品质(behavioural conduct)亲社会行为(pro-social be‐

haviour)学业成绩(academic achievement)的关键作用

(Carson et al2016)结合本研究对于体质的研究结果认

为幼儿在满足 PA 推荐量标准的基础上进一步减少 SB

时间具有广泛的健康效益

决策树模型第 2 层的另外 2 个叶节点发现在周末 PA

le3 h天的幼儿中女童合格率显著高于男童(图 1)该

结果提示与女童相比PA 未达推荐量标准的行为方式对

男童体质的不利影响更大在现有涉及不同性别体质比

较的研究中从研究结论简单来看呈现两种完全相反的

观点但通过深入阅读可知在以《国民体质测定标准手

册(幼儿部分)》的评分标准进行评分时研究中女童体质

优于男童(韩霞 等2019马宇飞 等2014)本研究与该

类研究结果相似当直接以某些体质单项指标的测量值

进行统计分析时男童体质优于女童(Fang et al2017

Latorre Romaacuten et al2017)与前一类研究结论相反这是

由于前一类研究中采用了男童标准高于女童的评分标准

的缘故

对照模型第 3 层及以下叶节点的研究结果(图 1)还

可以挖掘出以下决策信息1)幼儿周末 PA 在满足推荐量

标准的情况下无论周末 SB 如何都应在上学日注重开

展 PA2)对于周末 PA 未达推荐量标准(1~3 h天)的女

童可通过增加周末与上学日 MVPA 时间减少上学日 SB

时间来提升体质水平关于 MVPA 对于幼儿体质的有益

作用目前已得到学界认同(方慧 等2018王欢 等

2018Carson et al2016Fang et al2017Leppanen et

al20162017Zaqout et al2016)3)周末 PA 未达推荐

量标准(1~3 h天)的男童可通过补钙来增强体质

33 研究的局限性

1)受试对象来源于南昌市存在选择偏倚2)问卷有

效回收率不高(7609)导致样本大量流失3)本研究调

查问卷原包括家长和教师两份其中教师问卷主要用于

调查上学日ldquo校(园)内rdquo幼儿静坐与身体活动情况而家

长问卷仅涉及ldquo校(园)外rdquo静坐与身体活动但由于上学

日ldquo校(园)内rdquo活动受幼儿园课程安排限制不同幼儿间

静坐与身体活动情况非常相似教师问卷结果区分度很

低因此本研究并未采用上学日ldquo校(园)内rdquo幼儿静坐

与身体活动影响因素的缺失一定程度上影响了本研究

的实践价值

4 结论

本研究所建立的决策树模型准确率高(9199)叶

节点多(27 个)能够满足幼儿体质研究需要根据决策

树变量重要性排序规则幼儿体质的重要影响因素排序

依次为周末 PA周末 SB性别周末 MVPA上学日 PA

钙上学日 SB

树形图结果提示为增强幼儿体质幼儿周末 PA 应超

过 3h天的国际推荐量标准并在此基础上减少 SB 时间

提升上学日 PA 水平未达推荐量标准的幼儿体质合格率

具有性别差异女童显著优于男童周末 PA 未达推荐量

标准(1~3 h天)的女童应增加周末与上学日 MVPA 时

间减少上学日 SB 时间男童可通过补钙来增强体质

参考文献

丁亚芝郑志高马嵘2014 改进的 SPRINT 算法及其在体质数据

分析中的应用[J]体育科学34(6)90-96

方慧全明辉周傥等2018儿童体力活动变化趋势特征及其对体

适能影响的追踪研究[J]体育科学38(6)44-52

韩霞冯佩陈磊等2019昆山市学龄前儿童体质现况及影响因素

分析[J]中国学校卫生40(3)403-405

李慧玲林子2005数据仓库和数据挖掘在高校体育数据分析中的

应用[J]广州体育学院学报25(5)127-129

李伟平权德庆蔡军等2013西安市城镇居民体育消费结构及其

特征研究基于数据挖掘的视角[J]体育科学33(9)22-28

李一辰潘迎孟杰等2013北京市 3~6 岁儿童体质影响因素分

析[J]中国儿童保健杂志21(11)1192-1194

马宇飞张莹2014上海市 3~6岁学龄前幼儿体质研究[J]中国妇

幼保健29(26)4283-4286

全明辉方春意周傥等2020学龄前儿童不同簇集特征体力活动

与体质健康的剂量-效应关系研究[J]体育科学录用待发表

王欢张彦峰王梅等2018 2005-2015 年中国澳门地区幼儿身

体素质的变化以及相关因素分析[J] 中国体育科技54(6)

76-82

薛薇2014基于 SPSS Modeler 的数据挖掘[M]北京中国人民大

学出版社

于岱峰钟亚平于亚光2010基于数据挖掘技术在人体肌肉力量

数据分析中的应用以人体握力肌肉力量测试数据研究为例[J]

体育科学30(2)70-74

于丽丽2013呼伦贝尔市蒙古族 3~6岁幼儿体质健康现状的调查

与研究[D]长春东北师范大学

袁丽2011决策树算法在高校公共体育实践教学中的应用研究[J]

西安体育学院学报28(6)765-767

张柳2019幼儿基础动作技能发展和身体素质关系探究[D]北京

北京体育大学

赵广高王茹全明辉等2017体力活动对学龄前儿童身体生长的

37

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

影响[J]上海体育学院学报41(4)65-69

赵会群孙晶花勇民等2008数据挖掘技术在体育比赛技战术分

析中的应用研究[J]北京体育大学学报31(5)712-715

AUSTRALIAN GOVERNMENT DEPARTMENT OF HEALTH2010

Australiarsquos Physical Activity and Sedentary Behaviour Guidelines and the

Australian 24-Hour Movement Guidelines[EBOL][2019-4-12] http

www health gov auinternetmainpublishing nsfContenthealth-pubhlth-

strateg-phys-act-guidelinesrec_0_5

CARSON VHUNTER SKUZIK Net al2016 Systematic

review of sedentary behaviour and health indicators in school-aged

children and youthAn update[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S240-S265

CARSON VLEE E YHEWITT Let al2017 Systematic review

of the relationships between physical activity and health indicators

in the early years (0~4 years)[J] BMC Public Health17

(5)854

CARSON V TREMBLAY M S CHAPUT J et al 2016

Associations between sleep duration sedentary time physical

activityand health indicators among Canadian children and youth

using compositional analyses[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S294-S302

CIEŚLA EZARĘBA MKOZIEŁ S2017 The level of physical

fitness in children aged 6~7 years with low birthweight[J] Early

Hum Dev11123-29

DWYER TMAGNUSSEN C GSCHMIDT M Det al2009

Decline in physical fitness from childhood to adulthood associated

with increased obesity and insulin resistance in adults[J] Diabetes

Care32(4)683-687

EVARISTO O SMOREIRA CLOPES Let al2018 Associations

between physical fitness and adherence to the Mediterranean diet

with health-related quality of life in adolescentsResults from the

LabMed Physical Activity Study[J] Eur J Public Health28(4)

631-635

FANG HQUAN MZHOU Tet al2017 Relationship between

physical activity and physical fitness in preschool childrenA cross-

sectional study[J] Biomed Res Int20179314026

HENRARD SSPEYBROECK NHERMANS C2015 Classification

and regression tree analysis vs multivariable linear and logistic

regression methods as statistical tools for studying haemophilia[J]

Haemophilia21(6)715-722

JUacuteDICE P BSILVA A MBERRIA Jet al2017 Sedentary patterns

physical activity and health-related physical fitness in youthA cross-

sectional study[J] Int J Behav Nutr Phy14(1)1-10

KVAAVIK EKLEPP K ITELL G Set al2009 Physical

fitness and physical activity at age 13 years as predictors of

cardiovascular disease risk factors at ages 152533and 40

years Extended follow-up of the Oslo Youth Study [J]

Pediatrics123(1)e80-e86

LATORRE ROMAacuteN P Aacute MORENO DEL CASTILLO RLUCENA

Z Met al2017 Physical fitness in preschool childrenAssociation

with sexage and weight status[J] Child Care Hlth Dev43(2)

267-273

LEPPANEN M HNYSTROM C DHENRIKSSON Pet al2016

Physical activity intensitysedentary behaviorbody composition

and physical fitness in 4-year-old children Results from the

ministop trial[J] Int J Obes(Lond)40(7)1126-1133

LEPPANEN M HHENRIKSSON PDELISLE N Cet al2017

Longitudinal physical activitybody compositionand physical fitness

in preschoolers[J] Med Sci Sports Exerc49(10)2078-2085

PATE R RONEILL J R2012 Physical activity guidelines for young

childrenAn emerging consensus[J] Arch Pediatr Adolesc Med

166(12)1095-1096

PIERCY K LTROIANO R PBALLARD R Met al2018 The

physical activity guidelines for Americans[J] JAMA320(19)

2020-2028

RIAZI NRAMANATHAN SOrsquoNEILL Met al2017 Canadian

24-hour movement guidelines for the early years(0~4 years)

Exploring the perceptions of stakeholders and end users regarding

their acceptabilitybarriers to uptakeand dissemination[J] BMC

Public Health17(Suppl 5)841

RODRIacuteGUEZ-PARDO CSEGURA AZAMORANO-LEOacuteN J Jet al

2019 Decision tree learning to predict overweightobesity based on body

mass index and gene polymporphisms[J] Gene69988-93

SHEPHARD R J2015 Qualified fitness and exercise as professionals

and exercise prescriptionEvolution of the PAR-Q and Canadian

aerobic fitness test[J] J Phys Act Health12(4)454-461

THE BRITISH HEART FOUNDATION NATIONAL CENTER FOR

PHYSICAL ACTIVITY AND HEALTH2011 Physical activity

guidelines for the early years[EBOL][2011-12-8] httpwww

bhfactiveorgukearlyyearsguidelinesindexhtml

THOMAS N EBAKER J SDAVIES B2003 Established and

recently identified coronary heart disease risk factors in young

peopleThe influence of physical activity and physical fitness[J]

Sports Med33(9)633-650

TIMMONS B WLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Systematic review of physical activity and health in the early

years(aged 0~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(4)

773-792

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian sedentary behaviour guidelines for the early years(aged 0

~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)370-391

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian physical activity guidelines for the early years(aged 0~4

years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)345-369

ZAQOUT M VYNCKE K MORENO L A et al 2016

Determinant factors of physical fitness in European children[J] Int

J Public Health61(5)573-582

ZAQOUT MMICHELS NAHRENS Wet al2018 Associations

between exclusive breastfeeding and physical fitness during

childhood[J] Eur J Nutr57(2)545-555

38

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

Influence Factors of Physical Fitness in Preschool Children A Decision Tree Analysis

ZHAO Guanggao1LV Wendi1FU Jinmei2SUN Shunli2HU Wujin3MU Dinghong3CHEN Jing1

HUANG Ting1HE Zihao1XIAO Wen1

1 Nanchang University School of Physical Education Nanchang 330031 China

2 Institute of Sports Science of Jiangxi Province Nanchang 330006 China

3 East China University of Technology School of Physical Education Nanchang 330013 China

Abstract To explore the influence factors of physical fitness and their interactions in preschool children based on decision treemodel4 621 preschool children (36~83 months) were recruited in this study the physical fitness level was measured and graded(qualified and unqualified) according to the Handbook of National Physical Fitness Measurement Standards (Preschool ChildrenPart) Retrospective questionnaire was used to collect the data of birth information rearing pattern sedentary behavior (SB) andphysical activity (PA) dietary nutrition sleeping mode and parentsrsquoinformation the questionnaires were completed by the parents legal guardians The model of CHAID decision tree was established by using IBM SPSS modeler The major factors influencingphysical fitness of preschool children were as follows PA at weekends SB at weekends gender moderate to vigorous physicalactivity (MVPA) at weekends PA at school days calcium intake SB at school days At the root node of the decision tree thequalification rate of physical fitness in preschool children with PAldquo>3 hdrdquo(9535) was significantly different from the childrenwithldquo1~3 hdrdquo(9143) andldquole 05 hdrdquo(8543) (P=0000) The level 2 and 3 leaf nodes of PAldquo>3 hdrdquowere SB at weekendsand PA at school days respectively The level 2 leaf nodes ofldquo1~3hdrdquoandldquole 05hdrdquowere both gender The variables of level 3to 5 leaf nodes ofldquo1~3 hdrdquowere MVPA at weekends MVPA at school days SB at school days calcium etcPA at weekends is themost important factor benefiting physical fitness in preschool children PA at weekends is recommended to exceed the PhysicalActivity Recommendations (3 hd) for preschool children and they should reduce the SB at weekends and increase PA at schooldays PA and SB gender and calcium intake are all important factors in promoting physical fitness for preschool childrenKeywords decision treepreschool childrenphysical fitnessphysical activity

(上接第14页)

Preparing Measures for the Olympic Games in the Key Events of the World

Competitive Sports Power and Its Inspiration for China to Prepare the Tokyo

Olympic Games

PENG Guoqiang12YANG Guoqing12

1 Nanjing Sport Institute Nanjing 210014 China

2 Jiangsu Collaborative Innovation Center of Sports and Health Project Nanjing 210014 China

Abstract Preparing measures are very important in key events for participating in the Olympic Games so it is necessary to analyzethe preparing measures in the world competitive sports power and then to improve the level of preparing measures for China toparticipant in the Toyoko Olympic Games The situation of our countrys key events in preparation is grim the world sports powerssuch as the United States Britain Japan and Russia have taken targeted actions in various levels including the main body ofpreparation talents selection science and technology drive formation of national teams intelligence collection supporting systemand multi-disciplinary teams And they also increased the financial supports in key events the competitive strength has beenconstantly improved in these counties However the overall competitive level of key events in China is not balanced the keyproblems including physical inadequacy lack of back-up science and technology assistance low efficiency of compound teaminaccurate information and so on This research puts forward to explore the superiority resources from the government societyassociation and club and to classify strengthens the key events to prepare for the competition strengthen the rules of the project andkey opponents of intelligence improve the accuracy of key events establish personalized physical training programs to enhancespecific physical reserves for the key events and athletes It is necessary to build a scientific and technological plan for key eventsstrengthen the joint tackling of key issues in preparation and set up a sophisticated strategy for early warning and prevention andcontrol of risks to enhance the systematic support ability of the key eventsKeywords competitive sports power Olympic Games key events preparing measure

10508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882

39

Page 4: 幼儿体质影响因素的决策树研究 - sport.org.cnimages.sport.org.cn/File/2020/04/03/1439381286.pdf · 2020-04-03 · 2020 年(第40 卷)第2期 vol. 40,no.2,32-39,2020

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

在第 2 层叶节点中周末 PA 的ldquole2rdquoldquo(2-7]rdquo节点根

据ldquo性别rdquo进行拆分均为女童合格率优于男童(图 1)该

结果提示周末平均 PA 时间在 3 h天以内的幼儿受试中

女童体质合格率显著高于男童然而周末 PA 的ldquo>7rdquo

节点则根据周末 SB 变量进行拆分周末 SB 越小幼儿体

质合格率越高(图 1)参考赋值情况来看在周末平均

PA 时间 3 h 以上的幼儿受试中周末平均 SB 时间 4 h天

及以下的幼儿体质合格率(9650)显著高于 SB 时间 4 h

敢死队以上(8857)的幼儿(P=0000)

从第 2 层叶节点向下分枝不同节点的分枝特征具有

很大差异第 1 层周末 PA 的ldquole2rdquo节点至第 2 层即不再

生 长 ldquo(2-7]rdquoldquo >7rdquo两 个 节 点 则 继 续 生 长 至 第 5

层(图 1)

在周末 PA 的ldquo(2-7]rdquo节点方面其性别ldquo1rdquo节点的第

3 层叶节点为钙而钙ldquo1rdquo的第 4 层叶节点为出生体重(图

1)参考赋值情况来看在周末 PA 时间为 1~3 h天的男

童中钙摄入幼儿的体质合格率显著高于无钙摄入幼儿

(P=0024)无钙摄入的幼儿中出生体重le3980 kg 的幼

儿体质合格率显著高于出生体重>3980 kg 的幼儿(P=

0009)在性别ldquo2rdquo节点的叶节点中第 3 层为周末 MV‐

PA周末 MVPAldquoge2rdquo的第 4 层叶节点为上学时 SB上学

时 SBldquole4rdquo的第 5 层叶节点为上学日 MVPA(图 1)参考

赋值情况来看在周末 PA 时间为 1~3 h天的女童中周

末 MVPA 时间ge15 min天幼儿的体质合格率显著高于周

末基本无 MVPA 的幼儿(P=0003)周末 MVPA 时间ge15 min天的幼儿中上学日 SBle2 h天幼儿的体质合格率

显著高于上学日 SB>2 h天的幼儿(P=0004)上学日 SB

le2 h天的幼儿中上学日 MVPA 时间ge15 min天幼儿的

体质合格率显著高于上学日基本无 MVPA 的幼儿(P=

0042)

在周末 PA 的ldquo>7rdquo节点方面周末 SBldquole6rdquo节点的第

3 层叶节点为上学日 PA上学日 PAldquo>4rdquo的第 4 层叶节点

为性别性别ldquo1rdquo的第 5 层叶节点为看护人(图 1)参考

赋值情况来看在周末 PA 时间>3 h天且周末 SB 时间le4 h天的幼儿中上学日 PA 时间>15 h天幼儿的体质合

格 率 显 著 高 于 上 学 日 PA 时 间le15 h天 的 幼 儿(P=

0026)上学日 PA 时间>15 h天的幼儿中女童体质合

格率显著高于男童(P=0046)男童中父母独立看护的幼

儿体质合格率显著低于其他看护方式(P=0037)在周末

SBldquo>6rdquo的叶节点中第 3 层为上学日 PA(图 1)参考赋

值情况来看在周末 PA 时间>3 h天且周末 SB 时间>4

h天的幼儿中上学日 PA 时间>2 h天幼儿的体质合格率

显著高于上学日 PA 时间le2 h天的幼儿(P=0006)

22 决策树模型评价

采用 10 层交叉验证模型的准确率识别结果显示本

研究所构建的决策树模型准确率达 9199(表 3)

3 讨论

图1 CHAID模型

Figure 1 CHAID Model

35

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

31 幼儿体质决策树模型构建

本研究作为首个将决策树算法引入到幼儿体质领域

的研究主要期望能够在针对幼儿样本分类的数据挖掘

上进行有益的尝试在幼儿领域的研究方面全部样本

中自变量与因变量往往不是简单的线性关系当针对不

同类型的变量对样本进行分割后则能够挖掘出某一类

样本中自变量与因变量的密切关系如幼儿身体活动与

身体生长的关系方面研究者发现男童中 MVPA 与体重

呈显著正相关与身高无显著关联性女童中 MVPA 与身

高呈显著正相关而与体重无显著关联性(赵广高 等

2017)该研究提示不同性别幼儿样本的分类中自变

量与因变量的呈现完全不同的关系特征另一项研究

中男童中发现合计 MVPA 与高健康体适能(High healthy

fitnessHPF)间存在非线性关系合计 MVPAle65 min天

时MVPA 与 HPF 呈显著正相关合计 MVPA>65 min天

时二者无显著相关女童中则无此非线性关系(全明辉

等2020)该研究提示在某一性别分类的幼儿样本中

仍可选择合适的分界点(如本研究中的 MVPA=65 min天)

继续对其他变量进行数据挖掘由此可见针对哪些变

量进行分类以及如何选择最优分界点进行分类是研究

者们亟需解决的重要问题决策树作为数据挖掘中的一

种重要分类技术其重要功能即为能够针对多种类型的

变量对样本进行最优分割按照检验的显著性进行自动

判断分类无疑是解决上述问题的有效方法此外决策

树同样能有效甄别幼儿体质的关键性影响因素且能克

服共线性问题并通过树形图展现不同水平变量间的交

互关系(Henrard et al2015)

本研究采用了决策树中的 CHAID 算法模型CHAID

输出字段特别适合分类变量当处理连续变量时会自动

分为 10 段而产生多分枝的决策树从统计显著性角度确

定分支变量和分割值进而优化树的分枝过程依据目标

变量实现对输入变量众多水平的划分本研究具有大样

本多指标连续变量与分类变量同时存在等特点故选

用 CHAID 模型所构建的 CHAID 模型高 5 层分 27 个叶

节点树形枝繁叶茂模型准确率达 9199满足本研究

需要

32 幼儿体质影响因素决策树分析

本研究筛选出周末 PA周末 SB性别周末 MVPA

上学日 PA钙上学日 SB 共 7 个重要变量从变量排序

来看除第 3第 6 位的性别钙外其余均为身体活动与

静坐行为变量表明二者对于幼儿体质的重要作用这也

与以往研究结论(方慧 等2018王欢 等2018Carson

et al2016Fang et al2017Juacutedice et al2017Lep‐

panen et al20162017Zaqout et al2016)相一致其

中反映周末的身体活动与静坐行为变量重要性高于上

学日这可能是因为在本研究开展的学期期间相比上

学日较为规律的生活方式周末幼儿在身体活动与静坐

行为内容的选择上更具自由度从而对幼儿体质的影响

也更大

在决策树模型树形结构的根节点处周末 PA>3 h天

被确定为重要分割点幼儿周末 PA>3 h天(即 180 min

天)时体质合格率高达 9535与其他节点相比具有非

常显著性差异(P=0000)(图 1)回顾幼儿身体活动指南

的演变历程2012 年之后幼儿 PA 的推荐量标准逐渐在各

国形成共识(Pate and OrsquoNeill2012)在美国(3~5 岁)

(Piercy et al2018)英 国(<5 岁)(The British Heart

Foundation National Center for Physical Activity and Health

2011)加拿大(0~4 岁)(Tremblay et al2012)澳大利亚

(1~5 岁)(Australian Government Department of Health

2010)等国家相关机构发布的学龄前儿童身体活动指南

中均将180 min天作为 PA 的推荐量标准与本研究决策

树模型根节点处的分割点值一致

幼儿 PA 推荐量标准建立的依据主要源自于 PA 与幼

儿健康指标的关系(Tremblay et al2012)幼儿 PA 具有

广泛的健康效益2012 年为建立科学的身体活动指南

加拿大研究团队纳入了 22 篇文献共 12 742 名受试者对

幼儿 PA 与健康指标的关系进行了系统评价研究(Tim‐

mons et al2012)之后在 2017 年该研究团队又对该研

究进行了补充和延伸纳入了来自 36 个国家71 291 名受

试 者 包 含 随 机 对 照 实 验(randomized controlled trials

RCTs)交叉实验(cross-over trial)等 4 类实验研究设计和

横断面(cross-sectional)队列(longitudinal)等 5 类观察性

研究设计的 96 篇文献对幼儿 PA 与健康指标的关系进行

了更为全面深入的系统评价(Carson et al2017)综合

现有研究成果发现幼儿 PA 对于肥胖(adiposity)运动技

能发展(motor skill development)社会心理健康(psycho‐

social health)认知发展(cognitive development)骨健康

(bone and skeletal health)心脏代谢健康(cardiometabolic

health)以及体质或体适能(physical fitness)指标具有关键

(critical)或重要(important)作用(Carson et al2017Tim‐

mons et al2012)本研究则以体质指标为视角证实了

幼儿 PA 的健康效应与 PA 推荐量标准的科学性

决策树模型的第 2 层叶节点显示在周末 PA>3 h天

的幼儿中周末 SB 越小幼儿体质合格率越高(图 1)周

末 SBle4 h天时幼儿体质合格率达 9650现有的幼儿

身体活动指南中研究者在发布 PA 推荐量标准时会同

表3 模型识别准确率

Table 3 Recognition Accuracy of the Model

名称

模型准确

模型错误

总计

n

4 251

370

4 621

9199

801

100

36

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

时为 SB 提供标准或建议(Australian Government Depart‐

ment of Health2010The British Heart Foundation Nation‐

al Center for Physical Activity and Health2011)也有研

究者专门研制幼儿静坐行为指南(Tremblay et al2012)

为了使家长和儿童教育工作者更好地理解Riazi 等

(2017)综合一天中身体活动静坐行为和睡眠 3 项内容

制定了幼儿 24 小时活动指南指南中除对 PA(180 min

天)和高质量睡眠时间(10~13 h)进行强烈推荐(strong

recommendation)外还强烈推荐幼儿在减少长时间静坐

行为的同时限制静坐屏幕时间(<1 h)等鉴于 SB 对于

儿童身体成分(body composition)代谢综合征(metabolic

syndrome)心血管疾病(cardiovascular disease)危险因素

行为品质(behavioural conduct)亲社会行为(pro-social be‐

haviour)学业成绩(academic achievement)的关键作用

(Carson et al2016)结合本研究对于体质的研究结果认

为幼儿在满足 PA 推荐量标准的基础上进一步减少 SB

时间具有广泛的健康效益

决策树模型第 2 层的另外 2 个叶节点发现在周末 PA

le3 h天的幼儿中女童合格率显著高于男童(图 1)该

结果提示与女童相比PA 未达推荐量标准的行为方式对

男童体质的不利影响更大在现有涉及不同性别体质比

较的研究中从研究结论简单来看呈现两种完全相反的

观点但通过深入阅读可知在以《国民体质测定标准手

册(幼儿部分)》的评分标准进行评分时研究中女童体质

优于男童(韩霞 等2019马宇飞 等2014)本研究与该

类研究结果相似当直接以某些体质单项指标的测量值

进行统计分析时男童体质优于女童(Fang et al2017

Latorre Romaacuten et al2017)与前一类研究结论相反这是

由于前一类研究中采用了男童标准高于女童的评分标准

的缘故

对照模型第 3 层及以下叶节点的研究结果(图 1)还

可以挖掘出以下决策信息1)幼儿周末 PA 在满足推荐量

标准的情况下无论周末 SB 如何都应在上学日注重开

展 PA2)对于周末 PA 未达推荐量标准(1~3 h天)的女

童可通过增加周末与上学日 MVPA 时间减少上学日 SB

时间来提升体质水平关于 MVPA 对于幼儿体质的有益

作用目前已得到学界认同(方慧 等2018王欢 等

2018Carson et al2016Fang et al2017Leppanen et

al20162017Zaqout et al2016)3)周末 PA 未达推荐

量标准(1~3 h天)的男童可通过补钙来增强体质

33 研究的局限性

1)受试对象来源于南昌市存在选择偏倚2)问卷有

效回收率不高(7609)导致样本大量流失3)本研究调

查问卷原包括家长和教师两份其中教师问卷主要用于

调查上学日ldquo校(园)内rdquo幼儿静坐与身体活动情况而家

长问卷仅涉及ldquo校(园)外rdquo静坐与身体活动但由于上学

日ldquo校(园)内rdquo活动受幼儿园课程安排限制不同幼儿间

静坐与身体活动情况非常相似教师问卷结果区分度很

低因此本研究并未采用上学日ldquo校(园)内rdquo幼儿静坐

与身体活动影响因素的缺失一定程度上影响了本研究

的实践价值

4 结论

本研究所建立的决策树模型准确率高(9199)叶

节点多(27 个)能够满足幼儿体质研究需要根据决策

树变量重要性排序规则幼儿体质的重要影响因素排序

依次为周末 PA周末 SB性别周末 MVPA上学日 PA

钙上学日 SB

树形图结果提示为增强幼儿体质幼儿周末 PA 应超

过 3h天的国际推荐量标准并在此基础上减少 SB 时间

提升上学日 PA 水平未达推荐量标准的幼儿体质合格率

具有性别差异女童显著优于男童周末 PA 未达推荐量

标准(1~3 h天)的女童应增加周末与上学日 MVPA 时

间减少上学日 SB 时间男童可通过补钙来增强体质

参考文献

丁亚芝郑志高马嵘2014 改进的 SPRINT 算法及其在体质数据

分析中的应用[J]体育科学34(6)90-96

方慧全明辉周傥等2018儿童体力活动变化趋势特征及其对体

适能影响的追踪研究[J]体育科学38(6)44-52

韩霞冯佩陈磊等2019昆山市学龄前儿童体质现况及影响因素

分析[J]中国学校卫生40(3)403-405

李慧玲林子2005数据仓库和数据挖掘在高校体育数据分析中的

应用[J]广州体育学院学报25(5)127-129

李伟平权德庆蔡军等2013西安市城镇居民体育消费结构及其

特征研究基于数据挖掘的视角[J]体育科学33(9)22-28

李一辰潘迎孟杰等2013北京市 3~6 岁儿童体质影响因素分

析[J]中国儿童保健杂志21(11)1192-1194

马宇飞张莹2014上海市 3~6岁学龄前幼儿体质研究[J]中国妇

幼保健29(26)4283-4286

全明辉方春意周傥等2020学龄前儿童不同簇集特征体力活动

与体质健康的剂量-效应关系研究[J]体育科学录用待发表

王欢张彦峰王梅等2018 2005-2015 年中国澳门地区幼儿身

体素质的变化以及相关因素分析[J] 中国体育科技54(6)

76-82

薛薇2014基于 SPSS Modeler 的数据挖掘[M]北京中国人民大

学出版社

于岱峰钟亚平于亚光2010基于数据挖掘技术在人体肌肉力量

数据分析中的应用以人体握力肌肉力量测试数据研究为例[J]

体育科学30(2)70-74

于丽丽2013呼伦贝尔市蒙古族 3~6岁幼儿体质健康现状的调查

与研究[D]长春东北师范大学

袁丽2011决策树算法在高校公共体育实践教学中的应用研究[J]

西安体育学院学报28(6)765-767

张柳2019幼儿基础动作技能发展和身体素质关系探究[D]北京

北京体育大学

赵广高王茹全明辉等2017体力活动对学龄前儿童身体生长的

37

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

影响[J]上海体育学院学报41(4)65-69

赵会群孙晶花勇民等2008数据挖掘技术在体育比赛技战术分

析中的应用研究[J]北京体育大学学报31(5)712-715

AUSTRALIAN GOVERNMENT DEPARTMENT OF HEALTH2010

Australiarsquos Physical Activity and Sedentary Behaviour Guidelines and the

Australian 24-Hour Movement Guidelines[EBOL][2019-4-12] http

www health gov auinternetmainpublishing nsfContenthealth-pubhlth-

strateg-phys-act-guidelinesrec_0_5

CARSON VHUNTER SKUZIK Net al2016 Systematic

review of sedentary behaviour and health indicators in school-aged

children and youthAn update[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S240-S265

CARSON VLEE E YHEWITT Let al2017 Systematic review

of the relationships between physical activity and health indicators

in the early years (0~4 years)[J] BMC Public Health17

(5)854

CARSON V TREMBLAY M S CHAPUT J et al 2016

Associations between sleep duration sedentary time physical

activityand health indicators among Canadian children and youth

using compositional analyses[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S294-S302

CIEŚLA EZARĘBA MKOZIEŁ S2017 The level of physical

fitness in children aged 6~7 years with low birthweight[J] Early

Hum Dev11123-29

DWYER TMAGNUSSEN C GSCHMIDT M Det al2009

Decline in physical fitness from childhood to adulthood associated

with increased obesity and insulin resistance in adults[J] Diabetes

Care32(4)683-687

EVARISTO O SMOREIRA CLOPES Let al2018 Associations

between physical fitness and adherence to the Mediterranean diet

with health-related quality of life in adolescentsResults from the

LabMed Physical Activity Study[J] Eur J Public Health28(4)

631-635

FANG HQUAN MZHOU Tet al2017 Relationship between

physical activity and physical fitness in preschool childrenA cross-

sectional study[J] Biomed Res Int20179314026

HENRARD SSPEYBROECK NHERMANS C2015 Classification

and regression tree analysis vs multivariable linear and logistic

regression methods as statistical tools for studying haemophilia[J]

Haemophilia21(6)715-722

JUacuteDICE P BSILVA A MBERRIA Jet al2017 Sedentary patterns

physical activity and health-related physical fitness in youthA cross-

sectional study[J] Int J Behav Nutr Phy14(1)1-10

KVAAVIK EKLEPP K ITELL G Set al2009 Physical

fitness and physical activity at age 13 years as predictors of

cardiovascular disease risk factors at ages 152533and 40

years Extended follow-up of the Oslo Youth Study [J]

Pediatrics123(1)e80-e86

LATORRE ROMAacuteN P Aacute MORENO DEL CASTILLO RLUCENA

Z Met al2017 Physical fitness in preschool childrenAssociation

with sexage and weight status[J] Child Care Hlth Dev43(2)

267-273

LEPPANEN M HNYSTROM C DHENRIKSSON Pet al2016

Physical activity intensitysedentary behaviorbody composition

and physical fitness in 4-year-old children Results from the

ministop trial[J] Int J Obes(Lond)40(7)1126-1133

LEPPANEN M HHENRIKSSON PDELISLE N Cet al2017

Longitudinal physical activitybody compositionand physical fitness

in preschoolers[J] Med Sci Sports Exerc49(10)2078-2085

PATE R RONEILL J R2012 Physical activity guidelines for young

childrenAn emerging consensus[J] Arch Pediatr Adolesc Med

166(12)1095-1096

PIERCY K LTROIANO R PBALLARD R Met al2018 The

physical activity guidelines for Americans[J] JAMA320(19)

2020-2028

RIAZI NRAMANATHAN SOrsquoNEILL Met al2017 Canadian

24-hour movement guidelines for the early years(0~4 years)

Exploring the perceptions of stakeholders and end users regarding

their acceptabilitybarriers to uptakeand dissemination[J] BMC

Public Health17(Suppl 5)841

RODRIacuteGUEZ-PARDO CSEGURA AZAMORANO-LEOacuteN J Jet al

2019 Decision tree learning to predict overweightobesity based on body

mass index and gene polymporphisms[J] Gene69988-93

SHEPHARD R J2015 Qualified fitness and exercise as professionals

and exercise prescriptionEvolution of the PAR-Q and Canadian

aerobic fitness test[J] J Phys Act Health12(4)454-461

THE BRITISH HEART FOUNDATION NATIONAL CENTER FOR

PHYSICAL ACTIVITY AND HEALTH2011 Physical activity

guidelines for the early years[EBOL][2011-12-8] httpwww

bhfactiveorgukearlyyearsguidelinesindexhtml

THOMAS N EBAKER J SDAVIES B2003 Established and

recently identified coronary heart disease risk factors in young

peopleThe influence of physical activity and physical fitness[J]

Sports Med33(9)633-650

TIMMONS B WLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Systematic review of physical activity and health in the early

years(aged 0~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(4)

773-792

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian sedentary behaviour guidelines for the early years(aged 0

~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)370-391

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian physical activity guidelines for the early years(aged 0~4

years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)345-369

ZAQOUT M VYNCKE K MORENO L A et al 2016

Determinant factors of physical fitness in European children[J] Int

J Public Health61(5)573-582

ZAQOUT MMICHELS NAHRENS Wet al2018 Associations

between exclusive breastfeeding and physical fitness during

childhood[J] Eur J Nutr57(2)545-555

38

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

Influence Factors of Physical Fitness in Preschool Children A Decision Tree Analysis

ZHAO Guanggao1LV Wendi1FU Jinmei2SUN Shunli2HU Wujin3MU Dinghong3CHEN Jing1

HUANG Ting1HE Zihao1XIAO Wen1

1 Nanchang University School of Physical Education Nanchang 330031 China

2 Institute of Sports Science of Jiangxi Province Nanchang 330006 China

3 East China University of Technology School of Physical Education Nanchang 330013 China

Abstract To explore the influence factors of physical fitness and their interactions in preschool children based on decision treemodel4 621 preschool children (36~83 months) were recruited in this study the physical fitness level was measured and graded(qualified and unqualified) according to the Handbook of National Physical Fitness Measurement Standards (Preschool ChildrenPart) Retrospective questionnaire was used to collect the data of birth information rearing pattern sedentary behavior (SB) andphysical activity (PA) dietary nutrition sleeping mode and parentsrsquoinformation the questionnaires were completed by the parents legal guardians The model of CHAID decision tree was established by using IBM SPSS modeler The major factors influencingphysical fitness of preschool children were as follows PA at weekends SB at weekends gender moderate to vigorous physicalactivity (MVPA) at weekends PA at school days calcium intake SB at school days At the root node of the decision tree thequalification rate of physical fitness in preschool children with PAldquo>3 hdrdquo(9535) was significantly different from the childrenwithldquo1~3 hdrdquo(9143) andldquole 05 hdrdquo(8543) (P=0000) The level 2 and 3 leaf nodes of PAldquo>3 hdrdquowere SB at weekendsand PA at school days respectively The level 2 leaf nodes ofldquo1~3hdrdquoandldquole 05hdrdquowere both gender The variables of level 3to 5 leaf nodes ofldquo1~3 hdrdquowere MVPA at weekends MVPA at school days SB at school days calcium etcPA at weekends is themost important factor benefiting physical fitness in preschool children PA at weekends is recommended to exceed the PhysicalActivity Recommendations (3 hd) for preschool children and they should reduce the SB at weekends and increase PA at schooldays PA and SB gender and calcium intake are all important factors in promoting physical fitness for preschool childrenKeywords decision treepreschool childrenphysical fitnessphysical activity

(上接第14页)

Preparing Measures for the Olympic Games in the Key Events of the World

Competitive Sports Power and Its Inspiration for China to Prepare the Tokyo

Olympic Games

PENG Guoqiang12YANG Guoqing12

1 Nanjing Sport Institute Nanjing 210014 China

2 Jiangsu Collaborative Innovation Center of Sports and Health Project Nanjing 210014 China

Abstract Preparing measures are very important in key events for participating in the Olympic Games so it is necessary to analyzethe preparing measures in the world competitive sports power and then to improve the level of preparing measures for China toparticipant in the Toyoko Olympic Games The situation of our countrys key events in preparation is grim the world sports powerssuch as the United States Britain Japan and Russia have taken targeted actions in various levels including the main body ofpreparation talents selection science and technology drive formation of national teams intelligence collection supporting systemand multi-disciplinary teams And they also increased the financial supports in key events the competitive strength has beenconstantly improved in these counties However the overall competitive level of key events in China is not balanced the keyproblems including physical inadequacy lack of back-up science and technology assistance low efficiency of compound teaminaccurate information and so on This research puts forward to explore the superiority resources from the government societyassociation and club and to classify strengthens the key events to prepare for the competition strengthen the rules of the project andkey opponents of intelligence improve the accuracy of key events establish personalized physical training programs to enhancespecific physical reserves for the key events and athletes It is necessary to build a scientific and technological plan for key eventsstrengthen the joint tackling of key issues in preparation and set up a sophisticated strategy for early warning and prevention andcontrol of risks to enhance the systematic support ability of the key eventsKeywords competitive sports power Olympic Games key events preparing measure

10508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882

39

Page 5: 幼儿体质影响因素的决策树研究 - sport.org.cnimages.sport.org.cn/File/2020/04/03/1439381286.pdf · 2020-04-03 · 2020 年(第40 卷)第2期 vol. 40,no.2,32-39,2020

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

31 幼儿体质决策树模型构建

本研究作为首个将决策树算法引入到幼儿体质领域

的研究主要期望能够在针对幼儿样本分类的数据挖掘

上进行有益的尝试在幼儿领域的研究方面全部样本

中自变量与因变量往往不是简单的线性关系当针对不

同类型的变量对样本进行分割后则能够挖掘出某一类

样本中自变量与因变量的密切关系如幼儿身体活动与

身体生长的关系方面研究者发现男童中 MVPA 与体重

呈显著正相关与身高无显著关联性女童中 MVPA 与身

高呈显著正相关而与体重无显著关联性(赵广高 等

2017)该研究提示不同性别幼儿样本的分类中自变

量与因变量的呈现完全不同的关系特征另一项研究

中男童中发现合计 MVPA 与高健康体适能(High healthy

fitnessHPF)间存在非线性关系合计 MVPAle65 min天

时MVPA 与 HPF 呈显著正相关合计 MVPA>65 min天

时二者无显著相关女童中则无此非线性关系(全明辉

等2020)该研究提示在某一性别分类的幼儿样本中

仍可选择合适的分界点(如本研究中的 MVPA=65 min天)

继续对其他变量进行数据挖掘由此可见针对哪些变

量进行分类以及如何选择最优分界点进行分类是研究

者们亟需解决的重要问题决策树作为数据挖掘中的一

种重要分类技术其重要功能即为能够针对多种类型的

变量对样本进行最优分割按照检验的显著性进行自动

判断分类无疑是解决上述问题的有效方法此外决策

树同样能有效甄别幼儿体质的关键性影响因素且能克

服共线性问题并通过树形图展现不同水平变量间的交

互关系(Henrard et al2015)

本研究采用了决策树中的 CHAID 算法模型CHAID

输出字段特别适合分类变量当处理连续变量时会自动

分为 10 段而产生多分枝的决策树从统计显著性角度确

定分支变量和分割值进而优化树的分枝过程依据目标

变量实现对输入变量众多水平的划分本研究具有大样

本多指标连续变量与分类变量同时存在等特点故选

用 CHAID 模型所构建的 CHAID 模型高 5 层分 27 个叶

节点树形枝繁叶茂模型准确率达 9199满足本研究

需要

32 幼儿体质影响因素决策树分析

本研究筛选出周末 PA周末 SB性别周末 MVPA

上学日 PA钙上学日 SB 共 7 个重要变量从变量排序

来看除第 3第 6 位的性别钙外其余均为身体活动与

静坐行为变量表明二者对于幼儿体质的重要作用这也

与以往研究结论(方慧 等2018王欢 等2018Carson

et al2016Fang et al2017Juacutedice et al2017Lep‐

panen et al20162017Zaqout et al2016)相一致其

中反映周末的身体活动与静坐行为变量重要性高于上

学日这可能是因为在本研究开展的学期期间相比上

学日较为规律的生活方式周末幼儿在身体活动与静坐

行为内容的选择上更具自由度从而对幼儿体质的影响

也更大

在决策树模型树形结构的根节点处周末 PA>3 h天

被确定为重要分割点幼儿周末 PA>3 h天(即 180 min

天)时体质合格率高达 9535与其他节点相比具有非

常显著性差异(P=0000)(图 1)回顾幼儿身体活动指南

的演变历程2012 年之后幼儿 PA 的推荐量标准逐渐在各

国形成共识(Pate and OrsquoNeill2012)在美国(3~5 岁)

(Piercy et al2018)英 国(<5 岁)(The British Heart

Foundation National Center for Physical Activity and Health

2011)加拿大(0~4 岁)(Tremblay et al2012)澳大利亚

(1~5 岁)(Australian Government Department of Health

2010)等国家相关机构发布的学龄前儿童身体活动指南

中均将180 min天作为 PA 的推荐量标准与本研究决策

树模型根节点处的分割点值一致

幼儿 PA 推荐量标准建立的依据主要源自于 PA 与幼

儿健康指标的关系(Tremblay et al2012)幼儿 PA 具有

广泛的健康效益2012 年为建立科学的身体活动指南

加拿大研究团队纳入了 22 篇文献共 12 742 名受试者对

幼儿 PA 与健康指标的关系进行了系统评价研究(Tim‐

mons et al2012)之后在 2017 年该研究团队又对该研

究进行了补充和延伸纳入了来自 36 个国家71 291 名受

试 者 包 含 随 机 对 照 实 验(randomized controlled trials

RCTs)交叉实验(cross-over trial)等 4 类实验研究设计和

横断面(cross-sectional)队列(longitudinal)等 5 类观察性

研究设计的 96 篇文献对幼儿 PA 与健康指标的关系进行

了更为全面深入的系统评价(Carson et al2017)综合

现有研究成果发现幼儿 PA 对于肥胖(adiposity)运动技

能发展(motor skill development)社会心理健康(psycho‐

social health)认知发展(cognitive development)骨健康

(bone and skeletal health)心脏代谢健康(cardiometabolic

health)以及体质或体适能(physical fitness)指标具有关键

(critical)或重要(important)作用(Carson et al2017Tim‐

mons et al2012)本研究则以体质指标为视角证实了

幼儿 PA 的健康效应与 PA 推荐量标准的科学性

决策树模型的第 2 层叶节点显示在周末 PA>3 h天

的幼儿中周末 SB 越小幼儿体质合格率越高(图 1)周

末 SBle4 h天时幼儿体质合格率达 9650现有的幼儿

身体活动指南中研究者在发布 PA 推荐量标准时会同

表3 模型识别准确率

Table 3 Recognition Accuracy of the Model

名称

模型准确

模型错误

总计

n

4 251

370

4 621

9199

801

100

36

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

时为 SB 提供标准或建议(Australian Government Depart‐

ment of Health2010The British Heart Foundation Nation‐

al Center for Physical Activity and Health2011)也有研

究者专门研制幼儿静坐行为指南(Tremblay et al2012)

为了使家长和儿童教育工作者更好地理解Riazi 等

(2017)综合一天中身体活动静坐行为和睡眠 3 项内容

制定了幼儿 24 小时活动指南指南中除对 PA(180 min

天)和高质量睡眠时间(10~13 h)进行强烈推荐(strong

recommendation)外还强烈推荐幼儿在减少长时间静坐

行为的同时限制静坐屏幕时间(<1 h)等鉴于 SB 对于

儿童身体成分(body composition)代谢综合征(metabolic

syndrome)心血管疾病(cardiovascular disease)危险因素

行为品质(behavioural conduct)亲社会行为(pro-social be‐

haviour)学业成绩(academic achievement)的关键作用

(Carson et al2016)结合本研究对于体质的研究结果认

为幼儿在满足 PA 推荐量标准的基础上进一步减少 SB

时间具有广泛的健康效益

决策树模型第 2 层的另外 2 个叶节点发现在周末 PA

le3 h天的幼儿中女童合格率显著高于男童(图 1)该

结果提示与女童相比PA 未达推荐量标准的行为方式对

男童体质的不利影响更大在现有涉及不同性别体质比

较的研究中从研究结论简单来看呈现两种完全相反的

观点但通过深入阅读可知在以《国民体质测定标准手

册(幼儿部分)》的评分标准进行评分时研究中女童体质

优于男童(韩霞 等2019马宇飞 等2014)本研究与该

类研究结果相似当直接以某些体质单项指标的测量值

进行统计分析时男童体质优于女童(Fang et al2017

Latorre Romaacuten et al2017)与前一类研究结论相反这是

由于前一类研究中采用了男童标准高于女童的评分标准

的缘故

对照模型第 3 层及以下叶节点的研究结果(图 1)还

可以挖掘出以下决策信息1)幼儿周末 PA 在满足推荐量

标准的情况下无论周末 SB 如何都应在上学日注重开

展 PA2)对于周末 PA 未达推荐量标准(1~3 h天)的女

童可通过增加周末与上学日 MVPA 时间减少上学日 SB

时间来提升体质水平关于 MVPA 对于幼儿体质的有益

作用目前已得到学界认同(方慧 等2018王欢 等

2018Carson et al2016Fang et al2017Leppanen et

al20162017Zaqout et al2016)3)周末 PA 未达推荐

量标准(1~3 h天)的男童可通过补钙来增强体质

33 研究的局限性

1)受试对象来源于南昌市存在选择偏倚2)问卷有

效回收率不高(7609)导致样本大量流失3)本研究调

查问卷原包括家长和教师两份其中教师问卷主要用于

调查上学日ldquo校(园)内rdquo幼儿静坐与身体活动情况而家

长问卷仅涉及ldquo校(园)外rdquo静坐与身体活动但由于上学

日ldquo校(园)内rdquo活动受幼儿园课程安排限制不同幼儿间

静坐与身体活动情况非常相似教师问卷结果区分度很

低因此本研究并未采用上学日ldquo校(园)内rdquo幼儿静坐

与身体活动影响因素的缺失一定程度上影响了本研究

的实践价值

4 结论

本研究所建立的决策树模型准确率高(9199)叶

节点多(27 个)能够满足幼儿体质研究需要根据决策

树变量重要性排序规则幼儿体质的重要影响因素排序

依次为周末 PA周末 SB性别周末 MVPA上学日 PA

钙上学日 SB

树形图结果提示为增强幼儿体质幼儿周末 PA 应超

过 3h天的国际推荐量标准并在此基础上减少 SB 时间

提升上学日 PA 水平未达推荐量标准的幼儿体质合格率

具有性别差异女童显著优于男童周末 PA 未达推荐量

标准(1~3 h天)的女童应增加周末与上学日 MVPA 时

间减少上学日 SB 时间男童可通过补钙来增强体质

参考文献

丁亚芝郑志高马嵘2014 改进的 SPRINT 算法及其在体质数据

分析中的应用[J]体育科学34(6)90-96

方慧全明辉周傥等2018儿童体力活动变化趋势特征及其对体

适能影响的追踪研究[J]体育科学38(6)44-52

韩霞冯佩陈磊等2019昆山市学龄前儿童体质现况及影响因素

分析[J]中国学校卫生40(3)403-405

李慧玲林子2005数据仓库和数据挖掘在高校体育数据分析中的

应用[J]广州体育学院学报25(5)127-129

李伟平权德庆蔡军等2013西安市城镇居民体育消费结构及其

特征研究基于数据挖掘的视角[J]体育科学33(9)22-28

李一辰潘迎孟杰等2013北京市 3~6 岁儿童体质影响因素分

析[J]中国儿童保健杂志21(11)1192-1194

马宇飞张莹2014上海市 3~6岁学龄前幼儿体质研究[J]中国妇

幼保健29(26)4283-4286

全明辉方春意周傥等2020学龄前儿童不同簇集特征体力活动

与体质健康的剂量-效应关系研究[J]体育科学录用待发表

王欢张彦峰王梅等2018 2005-2015 年中国澳门地区幼儿身

体素质的变化以及相关因素分析[J] 中国体育科技54(6)

76-82

薛薇2014基于 SPSS Modeler 的数据挖掘[M]北京中国人民大

学出版社

于岱峰钟亚平于亚光2010基于数据挖掘技术在人体肌肉力量

数据分析中的应用以人体握力肌肉力量测试数据研究为例[J]

体育科学30(2)70-74

于丽丽2013呼伦贝尔市蒙古族 3~6岁幼儿体质健康现状的调查

与研究[D]长春东北师范大学

袁丽2011决策树算法在高校公共体育实践教学中的应用研究[J]

西安体育学院学报28(6)765-767

张柳2019幼儿基础动作技能发展和身体素质关系探究[D]北京

北京体育大学

赵广高王茹全明辉等2017体力活动对学龄前儿童身体生长的

37

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

影响[J]上海体育学院学报41(4)65-69

赵会群孙晶花勇民等2008数据挖掘技术在体育比赛技战术分

析中的应用研究[J]北京体育大学学报31(5)712-715

AUSTRALIAN GOVERNMENT DEPARTMENT OF HEALTH2010

Australiarsquos Physical Activity and Sedentary Behaviour Guidelines and the

Australian 24-Hour Movement Guidelines[EBOL][2019-4-12] http

www health gov auinternetmainpublishing nsfContenthealth-pubhlth-

strateg-phys-act-guidelinesrec_0_5

CARSON VHUNTER SKUZIK Net al2016 Systematic

review of sedentary behaviour and health indicators in school-aged

children and youthAn update[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S240-S265

CARSON VLEE E YHEWITT Let al2017 Systematic review

of the relationships between physical activity and health indicators

in the early years (0~4 years)[J] BMC Public Health17

(5)854

CARSON V TREMBLAY M S CHAPUT J et al 2016

Associations between sleep duration sedentary time physical

activityand health indicators among Canadian children and youth

using compositional analyses[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S294-S302

CIEŚLA EZARĘBA MKOZIEŁ S2017 The level of physical

fitness in children aged 6~7 years with low birthweight[J] Early

Hum Dev11123-29

DWYER TMAGNUSSEN C GSCHMIDT M Det al2009

Decline in physical fitness from childhood to adulthood associated

with increased obesity and insulin resistance in adults[J] Diabetes

Care32(4)683-687

EVARISTO O SMOREIRA CLOPES Let al2018 Associations

between physical fitness and adherence to the Mediterranean diet

with health-related quality of life in adolescentsResults from the

LabMed Physical Activity Study[J] Eur J Public Health28(4)

631-635

FANG HQUAN MZHOU Tet al2017 Relationship between

physical activity and physical fitness in preschool childrenA cross-

sectional study[J] Biomed Res Int20179314026

HENRARD SSPEYBROECK NHERMANS C2015 Classification

and regression tree analysis vs multivariable linear and logistic

regression methods as statistical tools for studying haemophilia[J]

Haemophilia21(6)715-722

JUacuteDICE P BSILVA A MBERRIA Jet al2017 Sedentary patterns

physical activity and health-related physical fitness in youthA cross-

sectional study[J] Int J Behav Nutr Phy14(1)1-10

KVAAVIK EKLEPP K ITELL G Set al2009 Physical

fitness and physical activity at age 13 years as predictors of

cardiovascular disease risk factors at ages 152533and 40

years Extended follow-up of the Oslo Youth Study [J]

Pediatrics123(1)e80-e86

LATORRE ROMAacuteN P Aacute MORENO DEL CASTILLO RLUCENA

Z Met al2017 Physical fitness in preschool childrenAssociation

with sexage and weight status[J] Child Care Hlth Dev43(2)

267-273

LEPPANEN M HNYSTROM C DHENRIKSSON Pet al2016

Physical activity intensitysedentary behaviorbody composition

and physical fitness in 4-year-old children Results from the

ministop trial[J] Int J Obes(Lond)40(7)1126-1133

LEPPANEN M HHENRIKSSON PDELISLE N Cet al2017

Longitudinal physical activitybody compositionand physical fitness

in preschoolers[J] Med Sci Sports Exerc49(10)2078-2085

PATE R RONEILL J R2012 Physical activity guidelines for young

childrenAn emerging consensus[J] Arch Pediatr Adolesc Med

166(12)1095-1096

PIERCY K LTROIANO R PBALLARD R Met al2018 The

physical activity guidelines for Americans[J] JAMA320(19)

2020-2028

RIAZI NRAMANATHAN SOrsquoNEILL Met al2017 Canadian

24-hour movement guidelines for the early years(0~4 years)

Exploring the perceptions of stakeholders and end users regarding

their acceptabilitybarriers to uptakeand dissemination[J] BMC

Public Health17(Suppl 5)841

RODRIacuteGUEZ-PARDO CSEGURA AZAMORANO-LEOacuteN J Jet al

2019 Decision tree learning to predict overweightobesity based on body

mass index and gene polymporphisms[J] Gene69988-93

SHEPHARD R J2015 Qualified fitness and exercise as professionals

and exercise prescriptionEvolution of the PAR-Q and Canadian

aerobic fitness test[J] J Phys Act Health12(4)454-461

THE BRITISH HEART FOUNDATION NATIONAL CENTER FOR

PHYSICAL ACTIVITY AND HEALTH2011 Physical activity

guidelines for the early years[EBOL][2011-12-8] httpwww

bhfactiveorgukearlyyearsguidelinesindexhtml

THOMAS N EBAKER J SDAVIES B2003 Established and

recently identified coronary heart disease risk factors in young

peopleThe influence of physical activity and physical fitness[J]

Sports Med33(9)633-650

TIMMONS B WLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Systematic review of physical activity and health in the early

years(aged 0~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(4)

773-792

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian sedentary behaviour guidelines for the early years(aged 0

~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)370-391

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian physical activity guidelines for the early years(aged 0~4

years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)345-369

ZAQOUT M VYNCKE K MORENO L A et al 2016

Determinant factors of physical fitness in European children[J] Int

J Public Health61(5)573-582

ZAQOUT MMICHELS NAHRENS Wet al2018 Associations

between exclusive breastfeeding and physical fitness during

childhood[J] Eur J Nutr57(2)545-555

38

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

Influence Factors of Physical Fitness in Preschool Children A Decision Tree Analysis

ZHAO Guanggao1LV Wendi1FU Jinmei2SUN Shunli2HU Wujin3MU Dinghong3CHEN Jing1

HUANG Ting1HE Zihao1XIAO Wen1

1 Nanchang University School of Physical Education Nanchang 330031 China

2 Institute of Sports Science of Jiangxi Province Nanchang 330006 China

3 East China University of Technology School of Physical Education Nanchang 330013 China

Abstract To explore the influence factors of physical fitness and their interactions in preschool children based on decision treemodel4 621 preschool children (36~83 months) were recruited in this study the physical fitness level was measured and graded(qualified and unqualified) according to the Handbook of National Physical Fitness Measurement Standards (Preschool ChildrenPart) Retrospective questionnaire was used to collect the data of birth information rearing pattern sedentary behavior (SB) andphysical activity (PA) dietary nutrition sleeping mode and parentsrsquoinformation the questionnaires were completed by the parents legal guardians The model of CHAID decision tree was established by using IBM SPSS modeler The major factors influencingphysical fitness of preschool children were as follows PA at weekends SB at weekends gender moderate to vigorous physicalactivity (MVPA) at weekends PA at school days calcium intake SB at school days At the root node of the decision tree thequalification rate of physical fitness in preschool children with PAldquo>3 hdrdquo(9535) was significantly different from the childrenwithldquo1~3 hdrdquo(9143) andldquole 05 hdrdquo(8543) (P=0000) The level 2 and 3 leaf nodes of PAldquo>3 hdrdquowere SB at weekendsand PA at school days respectively The level 2 leaf nodes ofldquo1~3hdrdquoandldquole 05hdrdquowere both gender The variables of level 3to 5 leaf nodes ofldquo1~3 hdrdquowere MVPA at weekends MVPA at school days SB at school days calcium etcPA at weekends is themost important factor benefiting physical fitness in preschool children PA at weekends is recommended to exceed the PhysicalActivity Recommendations (3 hd) for preschool children and they should reduce the SB at weekends and increase PA at schooldays PA and SB gender and calcium intake are all important factors in promoting physical fitness for preschool childrenKeywords decision treepreschool childrenphysical fitnessphysical activity

(上接第14页)

Preparing Measures for the Olympic Games in the Key Events of the World

Competitive Sports Power and Its Inspiration for China to Prepare the Tokyo

Olympic Games

PENG Guoqiang12YANG Guoqing12

1 Nanjing Sport Institute Nanjing 210014 China

2 Jiangsu Collaborative Innovation Center of Sports and Health Project Nanjing 210014 China

Abstract Preparing measures are very important in key events for participating in the Olympic Games so it is necessary to analyzethe preparing measures in the world competitive sports power and then to improve the level of preparing measures for China toparticipant in the Toyoko Olympic Games The situation of our countrys key events in preparation is grim the world sports powerssuch as the United States Britain Japan and Russia have taken targeted actions in various levels including the main body ofpreparation talents selection science and technology drive formation of national teams intelligence collection supporting systemand multi-disciplinary teams And they also increased the financial supports in key events the competitive strength has beenconstantly improved in these counties However the overall competitive level of key events in China is not balanced the keyproblems including physical inadequacy lack of back-up science and technology assistance low efficiency of compound teaminaccurate information and so on This research puts forward to explore the superiority resources from the government societyassociation and club and to classify strengthens the key events to prepare for the competition strengthen the rules of the project andkey opponents of intelligence improve the accuracy of key events establish personalized physical training programs to enhancespecific physical reserves for the key events and athletes It is necessary to build a scientific and technological plan for key eventsstrengthen the joint tackling of key issues in preparation and set up a sophisticated strategy for early warning and prevention andcontrol of risks to enhance the systematic support ability of the key eventsKeywords competitive sports power Olympic Games key events preparing measure

10508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882

39

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赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

时为 SB 提供标准或建议(Australian Government Depart‐

ment of Health2010The British Heart Foundation Nation‐

al Center for Physical Activity and Health2011)也有研

究者专门研制幼儿静坐行为指南(Tremblay et al2012)

为了使家长和儿童教育工作者更好地理解Riazi 等

(2017)综合一天中身体活动静坐行为和睡眠 3 项内容

制定了幼儿 24 小时活动指南指南中除对 PA(180 min

天)和高质量睡眠时间(10~13 h)进行强烈推荐(strong

recommendation)外还强烈推荐幼儿在减少长时间静坐

行为的同时限制静坐屏幕时间(<1 h)等鉴于 SB 对于

儿童身体成分(body composition)代谢综合征(metabolic

syndrome)心血管疾病(cardiovascular disease)危险因素

行为品质(behavioural conduct)亲社会行为(pro-social be‐

haviour)学业成绩(academic achievement)的关键作用

(Carson et al2016)结合本研究对于体质的研究结果认

为幼儿在满足 PA 推荐量标准的基础上进一步减少 SB

时间具有广泛的健康效益

决策树模型第 2 层的另外 2 个叶节点发现在周末 PA

le3 h天的幼儿中女童合格率显著高于男童(图 1)该

结果提示与女童相比PA 未达推荐量标准的行为方式对

男童体质的不利影响更大在现有涉及不同性别体质比

较的研究中从研究结论简单来看呈现两种完全相反的

观点但通过深入阅读可知在以《国民体质测定标准手

册(幼儿部分)》的评分标准进行评分时研究中女童体质

优于男童(韩霞 等2019马宇飞 等2014)本研究与该

类研究结果相似当直接以某些体质单项指标的测量值

进行统计分析时男童体质优于女童(Fang et al2017

Latorre Romaacuten et al2017)与前一类研究结论相反这是

由于前一类研究中采用了男童标准高于女童的评分标准

的缘故

对照模型第 3 层及以下叶节点的研究结果(图 1)还

可以挖掘出以下决策信息1)幼儿周末 PA 在满足推荐量

标准的情况下无论周末 SB 如何都应在上学日注重开

展 PA2)对于周末 PA 未达推荐量标准(1~3 h天)的女

童可通过增加周末与上学日 MVPA 时间减少上学日 SB

时间来提升体质水平关于 MVPA 对于幼儿体质的有益

作用目前已得到学界认同(方慧 等2018王欢 等

2018Carson et al2016Fang et al2017Leppanen et

al20162017Zaqout et al2016)3)周末 PA 未达推荐

量标准(1~3 h天)的男童可通过补钙来增强体质

33 研究的局限性

1)受试对象来源于南昌市存在选择偏倚2)问卷有

效回收率不高(7609)导致样本大量流失3)本研究调

查问卷原包括家长和教师两份其中教师问卷主要用于

调查上学日ldquo校(园)内rdquo幼儿静坐与身体活动情况而家

长问卷仅涉及ldquo校(园)外rdquo静坐与身体活动但由于上学

日ldquo校(园)内rdquo活动受幼儿园课程安排限制不同幼儿间

静坐与身体活动情况非常相似教师问卷结果区分度很

低因此本研究并未采用上学日ldquo校(园)内rdquo幼儿静坐

与身体活动影响因素的缺失一定程度上影响了本研究

的实践价值

4 结论

本研究所建立的决策树模型准确率高(9199)叶

节点多(27 个)能够满足幼儿体质研究需要根据决策

树变量重要性排序规则幼儿体质的重要影响因素排序

依次为周末 PA周末 SB性别周末 MVPA上学日 PA

钙上学日 SB

树形图结果提示为增强幼儿体质幼儿周末 PA 应超

过 3h天的国际推荐量标准并在此基础上减少 SB 时间

提升上学日 PA 水平未达推荐量标准的幼儿体质合格率

具有性别差异女童显著优于男童周末 PA 未达推荐量

标准(1~3 h天)的女童应增加周末与上学日 MVPA 时

间减少上学日 SB 时间男童可通过补钙来增强体质

参考文献

丁亚芝郑志高马嵘2014 改进的 SPRINT 算法及其在体质数据

分析中的应用[J]体育科学34(6)90-96

方慧全明辉周傥等2018儿童体力活动变化趋势特征及其对体

适能影响的追踪研究[J]体育科学38(6)44-52

韩霞冯佩陈磊等2019昆山市学龄前儿童体质现况及影响因素

分析[J]中国学校卫生40(3)403-405

李慧玲林子2005数据仓库和数据挖掘在高校体育数据分析中的

应用[J]广州体育学院学报25(5)127-129

李伟平权德庆蔡军等2013西安市城镇居民体育消费结构及其

特征研究基于数据挖掘的视角[J]体育科学33(9)22-28

李一辰潘迎孟杰等2013北京市 3~6 岁儿童体质影响因素分

析[J]中国儿童保健杂志21(11)1192-1194

马宇飞张莹2014上海市 3~6岁学龄前幼儿体质研究[J]中国妇

幼保健29(26)4283-4286

全明辉方春意周傥等2020学龄前儿童不同簇集特征体力活动

与体质健康的剂量-效应关系研究[J]体育科学录用待发表

王欢张彦峰王梅等2018 2005-2015 年中国澳门地区幼儿身

体素质的变化以及相关因素分析[J] 中国体育科技54(6)

76-82

薛薇2014基于 SPSS Modeler 的数据挖掘[M]北京中国人民大

学出版社

于岱峰钟亚平于亚光2010基于数据挖掘技术在人体肌肉力量

数据分析中的应用以人体握力肌肉力量测试数据研究为例[J]

体育科学30(2)70-74

于丽丽2013呼伦贝尔市蒙古族 3~6岁幼儿体质健康现状的调查

与研究[D]长春东北师范大学

袁丽2011决策树算法在高校公共体育实践教学中的应用研究[J]

西安体育学院学报28(6)765-767

张柳2019幼儿基础动作技能发展和身体素质关系探究[D]北京

北京体育大学

赵广高王茹全明辉等2017体力活动对学龄前儿童身体生长的

37

《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

影响[J]上海体育学院学报41(4)65-69

赵会群孙晶花勇民等2008数据挖掘技术在体育比赛技战术分

析中的应用研究[J]北京体育大学学报31(5)712-715

AUSTRALIAN GOVERNMENT DEPARTMENT OF HEALTH2010

Australiarsquos Physical Activity and Sedentary Behaviour Guidelines and the

Australian 24-Hour Movement Guidelines[EBOL][2019-4-12] http

www health gov auinternetmainpublishing nsfContenthealth-pubhlth-

strateg-phys-act-guidelinesrec_0_5

CARSON VHUNTER SKUZIK Net al2016 Systematic

review of sedentary behaviour and health indicators in school-aged

children and youthAn update[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S240-S265

CARSON VLEE E YHEWITT Let al2017 Systematic review

of the relationships between physical activity and health indicators

in the early years (0~4 years)[J] BMC Public Health17

(5)854

CARSON V TREMBLAY M S CHAPUT J et al 2016

Associations between sleep duration sedentary time physical

activityand health indicators among Canadian children and youth

using compositional analyses[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S294-S302

CIEŚLA EZARĘBA MKOZIEŁ S2017 The level of physical

fitness in children aged 6~7 years with low birthweight[J] Early

Hum Dev11123-29

DWYER TMAGNUSSEN C GSCHMIDT M Det al2009

Decline in physical fitness from childhood to adulthood associated

with increased obesity and insulin resistance in adults[J] Diabetes

Care32(4)683-687

EVARISTO O SMOREIRA CLOPES Let al2018 Associations

between physical fitness and adherence to the Mediterranean diet

with health-related quality of life in adolescentsResults from the

LabMed Physical Activity Study[J] Eur J Public Health28(4)

631-635

FANG HQUAN MZHOU Tet al2017 Relationship between

physical activity and physical fitness in preschool childrenA cross-

sectional study[J] Biomed Res Int20179314026

HENRARD SSPEYBROECK NHERMANS C2015 Classification

and regression tree analysis vs multivariable linear and logistic

regression methods as statistical tools for studying haemophilia[J]

Haemophilia21(6)715-722

JUacuteDICE P BSILVA A MBERRIA Jet al2017 Sedentary patterns

physical activity and health-related physical fitness in youthA cross-

sectional study[J] Int J Behav Nutr Phy14(1)1-10

KVAAVIK EKLEPP K ITELL G Set al2009 Physical

fitness and physical activity at age 13 years as predictors of

cardiovascular disease risk factors at ages 152533and 40

years Extended follow-up of the Oslo Youth Study [J]

Pediatrics123(1)e80-e86

LATORRE ROMAacuteN P Aacute MORENO DEL CASTILLO RLUCENA

Z Met al2017 Physical fitness in preschool childrenAssociation

with sexage and weight status[J] Child Care Hlth Dev43(2)

267-273

LEPPANEN M HNYSTROM C DHENRIKSSON Pet al2016

Physical activity intensitysedentary behaviorbody composition

and physical fitness in 4-year-old children Results from the

ministop trial[J] Int J Obes(Lond)40(7)1126-1133

LEPPANEN M HHENRIKSSON PDELISLE N Cet al2017

Longitudinal physical activitybody compositionand physical fitness

in preschoolers[J] Med Sci Sports Exerc49(10)2078-2085

PATE R RONEILL J R2012 Physical activity guidelines for young

childrenAn emerging consensus[J] Arch Pediatr Adolesc Med

166(12)1095-1096

PIERCY K LTROIANO R PBALLARD R Met al2018 The

physical activity guidelines for Americans[J] JAMA320(19)

2020-2028

RIAZI NRAMANATHAN SOrsquoNEILL Met al2017 Canadian

24-hour movement guidelines for the early years(0~4 years)

Exploring the perceptions of stakeholders and end users regarding

their acceptabilitybarriers to uptakeand dissemination[J] BMC

Public Health17(Suppl 5)841

RODRIacuteGUEZ-PARDO CSEGURA AZAMORANO-LEOacuteN J Jet al

2019 Decision tree learning to predict overweightobesity based on body

mass index and gene polymporphisms[J] Gene69988-93

SHEPHARD R J2015 Qualified fitness and exercise as professionals

and exercise prescriptionEvolution of the PAR-Q and Canadian

aerobic fitness test[J] J Phys Act Health12(4)454-461

THE BRITISH HEART FOUNDATION NATIONAL CENTER FOR

PHYSICAL ACTIVITY AND HEALTH2011 Physical activity

guidelines for the early years[EBOL][2011-12-8] httpwww

bhfactiveorgukearlyyearsguidelinesindexhtml

THOMAS N EBAKER J SDAVIES B2003 Established and

recently identified coronary heart disease risk factors in young

peopleThe influence of physical activity and physical fitness[J]

Sports Med33(9)633-650

TIMMONS B WLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Systematic review of physical activity and health in the early

years(aged 0~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(4)

773-792

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian sedentary behaviour guidelines for the early years(aged 0

~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)370-391

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian physical activity guidelines for the early years(aged 0~4

years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)345-369

ZAQOUT M VYNCKE K MORENO L A et al 2016

Determinant factors of physical fitness in European children[J] Int

J Public Health61(5)573-582

ZAQOUT MMICHELS NAHRENS Wet al2018 Associations

between exclusive breastfeeding and physical fitness during

childhood[J] Eur J Nutr57(2)545-555

38

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

Influence Factors of Physical Fitness in Preschool Children A Decision Tree Analysis

ZHAO Guanggao1LV Wendi1FU Jinmei2SUN Shunli2HU Wujin3MU Dinghong3CHEN Jing1

HUANG Ting1HE Zihao1XIAO Wen1

1 Nanchang University School of Physical Education Nanchang 330031 China

2 Institute of Sports Science of Jiangxi Province Nanchang 330006 China

3 East China University of Technology School of Physical Education Nanchang 330013 China

Abstract To explore the influence factors of physical fitness and their interactions in preschool children based on decision treemodel4 621 preschool children (36~83 months) were recruited in this study the physical fitness level was measured and graded(qualified and unqualified) according to the Handbook of National Physical Fitness Measurement Standards (Preschool ChildrenPart) Retrospective questionnaire was used to collect the data of birth information rearing pattern sedentary behavior (SB) andphysical activity (PA) dietary nutrition sleeping mode and parentsrsquoinformation the questionnaires were completed by the parents legal guardians The model of CHAID decision tree was established by using IBM SPSS modeler The major factors influencingphysical fitness of preschool children were as follows PA at weekends SB at weekends gender moderate to vigorous physicalactivity (MVPA) at weekends PA at school days calcium intake SB at school days At the root node of the decision tree thequalification rate of physical fitness in preschool children with PAldquo>3 hdrdquo(9535) was significantly different from the childrenwithldquo1~3 hdrdquo(9143) andldquole 05 hdrdquo(8543) (P=0000) The level 2 and 3 leaf nodes of PAldquo>3 hdrdquowere SB at weekendsand PA at school days respectively The level 2 leaf nodes ofldquo1~3hdrdquoandldquole 05hdrdquowere both gender The variables of level 3to 5 leaf nodes ofldquo1~3 hdrdquowere MVPA at weekends MVPA at school days SB at school days calcium etcPA at weekends is themost important factor benefiting physical fitness in preschool children PA at weekends is recommended to exceed the PhysicalActivity Recommendations (3 hd) for preschool children and they should reduce the SB at weekends and increase PA at schooldays PA and SB gender and calcium intake are all important factors in promoting physical fitness for preschool childrenKeywords decision treepreschool childrenphysical fitnessphysical activity

(上接第14页)

Preparing Measures for the Olympic Games in the Key Events of the World

Competitive Sports Power and Its Inspiration for China to Prepare the Tokyo

Olympic Games

PENG Guoqiang12YANG Guoqing12

1 Nanjing Sport Institute Nanjing 210014 China

2 Jiangsu Collaborative Innovation Center of Sports and Health Project Nanjing 210014 China

Abstract Preparing measures are very important in key events for participating in the Olympic Games so it is necessary to analyzethe preparing measures in the world competitive sports power and then to improve the level of preparing measures for China toparticipant in the Toyoko Olympic Games The situation of our countrys key events in preparation is grim the world sports powerssuch as the United States Britain Japan and Russia have taken targeted actions in various levels including the main body ofpreparation talents selection science and technology drive formation of national teams intelligence collection supporting systemand multi-disciplinary teams And they also increased the financial supports in key events the competitive strength has beenconstantly improved in these counties However the overall competitive level of key events in China is not balanced the keyproblems including physical inadequacy lack of back-up science and technology assistance low efficiency of compound teaminaccurate information and so on This research puts forward to explore the superiority resources from the government societyassociation and club and to classify strengthens the key events to prepare for the competition strengthen the rules of the project andkey opponents of intelligence improve the accuracy of key events establish personalized physical training programs to enhancespecific physical reserves for the key events and athletes It is necessary to build a scientific and technological plan for key eventsstrengthen the joint tackling of key issues in preparation and set up a sophisticated strategy for early warning and prevention andcontrol of risks to enhance the systematic support ability of the key eventsKeywords competitive sports power Olympic Games key events preparing measure

10508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882

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《体育科学》2020 年(第 40 卷)第 2 期

影响[J]上海体育学院学报41(4)65-69

赵会群孙晶花勇民等2008数据挖掘技术在体育比赛技战术分

析中的应用研究[J]北京体育大学学报31(5)712-715

AUSTRALIAN GOVERNMENT DEPARTMENT OF HEALTH2010

Australiarsquos Physical Activity and Sedentary Behaviour Guidelines and the

Australian 24-Hour Movement Guidelines[EBOL][2019-4-12] http

www health gov auinternetmainpublishing nsfContenthealth-pubhlth-

strateg-phys-act-guidelinesrec_0_5

CARSON VHUNTER SKUZIK Net al2016 Systematic

review of sedentary behaviour and health indicators in school-aged

children and youthAn update[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S240-S265

CARSON VLEE E YHEWITT Let al2017 Systematic review

of the relationships between physical activity and health indicators

in the early years (0~4 years)[J] BMC Public Health17

(5)854

CARSON V TREMBLAY M S CHAPUT J et al 2016

Associations between sleep duration sedentary time physical

activityand health indicators among Canadian children and youth

using compositional analyses[J] Appl Physiol Nutr Metab416

(Suppl 3)S294-S302

CIEŚLA EZARĘBA MKOZIEŁ S2017 The level of physical

fitness in children aged 6~7 years with low birthweight[J] Early

Hum Dev11123-29

DWYER TMAGNUSSEN C GSCHMIDT M Det al2009

Decline in physical fitness from childhood to adulthood associated

with increased obesity and insulin resistance in adults[J] Diabetes

Care32(4)683-687

EVARISTO O SMOREIRA CLOPES Let al2018 Associations

between physical fitness and adherence to the Mediterranean diet

with health-related quality of life in adolescentsResults from the

LabMed Physical Activity Study[J] Eur J Public Health28(4)

631-635

FANG HQUAN MZHOU Tet al2017 Relationship between

physical activity and physical fitness in preschool childrenA cross-

sectional study[J] Biomed Res Int20179314026

HENRARD SSPEYBROECK NHERMANS C2015 Classification

and regression tree analysis vs multivariable linear and logistic

regression methods as statistical tools for studying haemophilia[J]

Haemophilia21(6)715-722

JUacuteDICE P BSILVA A MBERRIA Jet al2017 Sedentary patterns

physical activity and health-related physical fitness in youthA cross-

sectional study[J] Int J Behav Nutr Phy14(1)1-10

KVAAVIK EKLEPP K ITELL G Set al2009 Physical

fitness and physical activity at age 13 years as predictors of

cardiovascular disease risk factors at ages 152533and 40

years Extended follow-up of the Oslo Youth Study [J]

Pediatrics123(1)e80-e86

LATORRE ROMAacuteN P Aacute MORENO DEL CASTILLO RLUCENA

Z Met al2017 Physical fitness in preschool childrenAssociation

with sexage and weight status[J] Child Care Hlth Dev43(2)

267-273

LEPPANEN M HNYSTROM C DHENRIKSSON Pet al2016

Physical activity intensitysedentary behaviorbody composition

and physical fitness in 4-year-old children Results from the

ministop trial[J] Int J Obes(Lond)40(7)1126-1133

LEPPANEN M HHENRIKSSON PDELISLE N Cet al2017

Longitudinal physical activitybody compositionand physical fitness

in preschoolers[J] Med Sci Sports Exerc49(10)2078-2085

PATE R RONEILL J R2012 Physical activity guidelines for young

childrenAn emerging consensus[J] Arch Pediatr Adolesc Med

166(12)1095-1096

PIERCY K LTROIANO R PBALLARD R Met al2018 The

physical activity guidelines for Americans[J] JAMA320(19)

2020-2028

RIAZI NRAMANATHAN SOrsquoNEILL Met al2017 Canadian

24-hour movement guidelines for the early years(0~4 years)

Exploring the perceptions of stakeholders and end users regarding

their acceptabilitybarriers to uptakeand dissemination[J] BMC

Public Health17(Suppl 5)841

RODRIacuteGUEZ-PARDO CSEGURA AZAMORANO-LEOacuteN J Jet al

2019 Decision tree learning to predict overweightobesity based on body

mass index and gene polymporphisms[J] Gene69988-93

SHEPHARD R J2015 Qualified fitness and exercise as professionals

and exercise prescriptionEvolution of the PAR-Q and Canadian

aerobic fitness test[J] J Phys Act Health12(4)454-461

THE BRITISH HEART FOUNDATION NATIONAL CENTER FOR

PHYSICAL ACTIVITY AND HEALTH2011 Physical activity

guidelines for the early years[EBOL][2011-12-8] httpwww

bhfactiveorgukearlyyearsguidelinesindexhtml

THOMAS N EBAKER J SDAVIES B2003 Established and

recently identified coronary heart disease risk factors in young

peopleThe influence of physical activity and physical fitness[J]

Sports Med33(9)633-650

TIMMONS B WLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Systematic review of physical activity and health in the early

years(aged 0~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(4)

773-792

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian sedentary behaviour guidelines for the early years(aged 0

~4 years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)370-391

TREMBLAY M SLEBLANC A GCARSON Vet al2012

Canadian physical activity guidelines for the early years(aged 0~4

years)[J] Appl Physiol Nutr Metab37(2)345-369

ZAQOUT M VYNCKE K MORENO L A et al 2016

Determinant factors of physical fitness in European children[J] Int

J Public Health61(5)573-582

ZAQOUT MMICHELS NAHRENS Wet al2018 Associations

between exclusive breastfeeding and physical fitness during

childhood[J] Eur J Nutr57(2)545-555

38

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

Influence Factors of Physical Fitness in Preschool Children A Decision Tree Analysis

ZHAO Guanggao1LV Wendi1FU Jinmei2SUN Shunli2HU Wujin3MU Dinghong3CHEN Jing1

HUANG Ting1HE Zihao1XIAO Wen1

1 Nanchang University School of Physical Education Nanchang 330031 China

2 Institute of Sports Science of Jiangxi Province Nanchang 330006 China

3 East China University of Technology School of Physical Education Nanchang 330013 China

Abstract To explore the influence factors of physical fitness and their interactions in preschool children based on decision treemodel4 621 preschool children (36~83 months) were recruited in this study the physical fitness level was measured and graded(qualified and unqualified) according to the Handbook of National Physical Fitness Measurement Standards (Preschool ChildrenPart) Retrospective questionnaire was used to collect the data of birth information rearing pattern sedentary behavior (SB) andphysical activity (PA) dietary nutrition sleeping mode and parentsrsquoinformation the questionnaires were completed by the parents legal guardians The model of CHAID decision tree was established by using IBM SPSS modeler The major factors influencingphysical fitness of preschool children were as follows PA at weekends SB at weekends gender moderate to vigorous physicalactivity (MVPA) at weekends PA at school days calcium intake SB at school days At the root node of the decision tree thequalification rate of physical fitness in preschool children with PAldquo>3 hdrdquo(9535) was significantly different from the childrenwithldquo1~3 hdrdquo(9143) andldquole 05 hdrdquo(8543) (P=0000) The level 2 and 3 leaf nodes of PAldquo>3 hdrdquowere SB at weekendsand PA at school days respectively The level 2 leaf nodes ofldquo1~3hdrdquoandldquole 05hdrdquowere both gender The variables of level 3to 5 leaf nodes ofldquo1~3 hdrdquowere MVPA at weekends MVPA at school days SB at school days calcium etcPA at weekends is themost important factor benefiting physical fitness in preschool children PA at weekends is recommended to exceed the PhysicalActivity Recommendations (3 hd) for preschool children and they should reduce the SB at weekends and increase PA at schooldays PA and SB gender and calcium intake are all important factors in promoting physical fitness for preschool childrenKeywords decision treepreschool childrenphysical fitnessphysical activity

(上接第14页)

Preparing Measures for the Olympic Games in the Key Events of the World

Competitive Sports Power and Its Inspiration for China to Prepare the Tokyo

Olympic Games

PENG Guoqiang12YANG Guoqing12

1 Nanjing Sport Institute Nanjing 210014 China

2 Jiangsu Collaborative Innovation Center of Sports and Health Project Nanjing 210014 China

Abstract Preparing measures are very important in key events for participating in the Olympic Games so it is necessary to analyzethe preparing measures in the world competitive sports power and then to improve the level of preparing measures for China toparticipant in the Toyoko Olympic Games The situation of our countrys key events in preparation is grim the world sports powerssuch as the United States Britain Japan and Russia have taken targeted actions in various levels including the main body ofpreparation talents selection science and technology drive formation of national teams intelligence collection supporting systemand multi-disciplinary teams And they also increased the financial supports in key events the competitive strength has beenconstantly improved in these counties However the overall competitive level of key events in China is not balanced the keyproblems including physical inadequacy lack of back-up science and technology assistance low efficiency of compound teaminaccurate information and so on This research puts forward to explore the superiority resources from the government societyassociation and club and to classify strengthens the key events to prepare for the competition strengthen the rules of the project andkey opponents of intelligence improve the accuracy of key events establish personalized physical training programs to enhancespecific physical reserves for the key events and athletes It is necessary to build a scientific and technological plan for key eventsstrengthen the joint tackling of key issues in preparation and set up a sophisticated strategy for early warning and prevention andcontrol of risks to enhance the systematic support ability of the key eventsKeywords competitive sports power Olympic Games key events preparing measure

10508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882

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Page 8: 幼儿体质影响因素的决策树研究 - sport.org.cnimages.sport.org.cn/File/2020/04/03/1439381286.pdf · 2020-04-03 · 2020 年(第40 卷)第2期 vol. 40,no.2,32-39,2020

赵广高等幼儿体质影响因素的决策树研究

Influence Factors of Physical Fitness in Preschool Children A Decision Tree Analysis

ZHAO Guanggao1LV Wendi1FU Jinmei2SUN Shunli2HU Wujin3MU Dinghong3CHEN Jing1

HUANG Ting1HE Zihao1XIAO Wen1

1 Nanchang University School of Physical Education Nanchang 330031 China

2 Institute of Sports Science of Jiangxi Province Nanchang 330006 China

3 East China University of Technology School of Physical Education Nanchang 330013 China

Abstract To explore the influence factors of physical fitness and their interactions in preschool children based on decision treemodel4 621 preschool children (36~83 months) were recruited in this study the physical fitness level was measured and graded(qualified and unqualified) according to the Handbook of National Physical Fitness Measurement Standards (Preschool ChildrenPart) Retrospective questionnaire was used to collect the data of birth information rearing pattern sedentary behavior (SB) andphysical activity (PA) dietary nutrition sleeping mode and parentsrsquoinformation the questionnaires were completed by the parents legal guardians The model of CHAID decision tree was established by using IBM SPSS modeler The major factors influencingphysical fitness of preschool children were as follows PA at weekends SB at weekends gender moderate to vigorous physicalactivity (MVPA) at weekends PA at school days calcium intake SB at school days At the root node of the decision tree thequalification rate of physical fitness in preschool children with PAldquo>3 hdrdquo(9535) was significantly different from the childrenwithldquo1~3 hdrdquo(9143) andldquole 05 hdrdquo(8543) (P=0000) The level 2 and 3 leaf nodes of PAldquo>3 hdrdquowere SB at weekendsand PA at school days respectively The level 2 leaf nodes ofldquo1~3hdrdquoandldquole 05hdrdquowere both gender The variables of level 3to 5 leaf nodes ofldquo1~3 hdrdquowere MVPA at weekends MVPA at school days SB at school days calcium etcPA at weekends is themost important factor benefiting physical fitness in preschool children PA at weekends is recommended to exceed the PhysicalActivity Recommendations (3 hd) for preschool children and they should reduce the SB at weekends and increase PA at schooldays PA and SB gender and calcium intake are all important factors in promoting physical fitness for preschool childrenKeywords decision treepreschool childrenphysical fitnessphysical activity

(上接第14页)

Preparing Measures for the Olympic Games in the Key Events of the World

Competitive Sports Power and Its Inspiration for China to Prepare the Tokyo

Olympic Games

PENG Guoqiang12YANG Guoqing12

1 Nanjing Sport Institute Nanjing 210014 China

2 Jiangsu Collaborative Innovation Center of Sports and Health Project Nanjing 210014 China

Abstract Preparing measures are very important in key events for participating in the Olympic Games so it is necessary to analyzethe preparing measures in the world competitive sports power and then to improve the level of preparing measures for China toparticipant in the Toyoko Olympic Games The situation of our countrys key events in preparation is grim the world sports powerssuch as the United States Britain Japan and Russia have taken targeted actions in various levels including the main body ofpreparation talents selection science and technology drive formation of national teams intelligence collection supporting systemand multi-disciplinary teams And they also increased the financial supports in key events the competitive strength has beenconstantly improved in these counties However the overall competitive level of key events in China is not balanced the keyproblems including physical inadequacy lack of back-up science and technology assistance low efficiency of compound teaminaccurate information and so on This research puts forward to explore the superiority resources from the government societyassociation and club and to classify strengthens the key events to prepare for the competition strengthen the rules of the project andkey opponents of intelligence improve the accuracy of key events establish personalized physical training programs to enhancespecific physical reserves for the key events and athletes It is necessary to build a scientific and technological plan for key eventsstrengthen the joint tackling of key issues in preparation and set up a sophisticated strategy for early warning and prevention andcontrol of risks to enhance the systematic support ability of the key eventsKeywords competitive sports power Olympic Games key events preparing measure

10508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882105088210508821050882

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