中國兒童青少年體力活動量表的信效度研究

李 潮

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中國兒童青少年體力活動量表的信效度研究

李 潮

江蘇省南京市疾病預防控制中心，南京，210003

檢驗兒童青少年身體活動量表的信度及效度。采用隨機分層整群抽樣，對南京市城區3所學校401名學生進行研究。使用加速度傳感器對6~18歲兒童青少年進行身體活動7d跟蹤監測，并在第8天完成一份兒童青少年身體活動量表。采用系數對身體活動量表的信度進行評價；通過加速度傳感器得到的客觀身體活動量與問卷結果計算出的身體活動水平之間的Spearman相關系數評價兒童青少年身體活動量表的效度。身體活動量表結果與加速度傳感器測量的每天中高強度身體活動（MVPA）之間的Spearman相關系數為0.31，男生（=0.35）明顯高于女生（=0.24），上學日（=0.34）明顯高于周末日（=0.22）。身體活動量表所測中等強度身體活動（MPA）、高強度身體活動（VPA）和MVPA的系數分別為0.56、0.67和0.73（均<0.01）。該量表用于測量中國兒童青少年身體活動水平的信度是可以接受的，但效度依然不高。未來應針對如何提高該問卷的效度做進一步的修改和驗證。

兒童青少年；信效度；加速度傳感器；身體活動

身體活動（Physical Activity）不足已經成為全球性公共衛生問題。根據世界衛生組織給出的數據顯示：全球約有6%的死亡（mortality）歸因為身體活動不足[1-2]。特別對于兒童青少年來說，充足的身體活動不但有利于生長發育，更加影響到成年后的身體及心理健康狀況。

身體活動是指由骨骼肌收縮產生的身體活動，也是指在基礎代謝的水平上，身體能量消耗增加的活動[3]。身體活動的量化涉及活動的類型（type）、頻率（frequency）、強度（intensity）和持續時間（duration）。自1985年以來，我國兒童青少年體質健康水平連續20年呈現下降趨勢[4]。身體活動不足被公認為是導致青少年體質下降的最重要的原因之一。準確有效地測量和評估身體活動水平是研究身體活動與健康關系、開展身體活動干預工作的先決條件。常用的兒童青少年身體活動測量方法分兩大類。一類是客觀測量方法，包括雙標水法、間接熱測、心率監測和運動傳感器（加速度計）等，其中雙標水法被公認為是測量能量消耗的“金標準”[5]，但由于價格昂貴、操作繁瑣等原因，無法用于大規模的流行病學調查。另一類是主觀測量方法，以調查問卷和身體活動日記為代表。

目前，國內外研究中評價身體活動水平的方法主要采取回顧性身體活動問卷，存在回憶偏倚和社會期望偏倚[6]，因此身體活動問卷的信度和效度成為能否準確有效地評價身體活動水平的研究重點。國外自20世紀80年代開始，先后研發了以國際身體活動問卷（international physical activity questionnaire，IPAQ）為代表的一系列針對不同人群的身體活動量表。國內仍缺乏經過信效度驗證的兒童青少年身體活動測量量表[7]。本研究參考了目前在國內外廣泛使用的國際身體活動量表（IPAQ）和兒童休閑身體活動問卷（CLASS），自行編制兒童青少年身體活動的量表，并進行信度和效度的評價，為今后中國兒童及青少年身體活動的流行病學調查提供測量依據。

1 對象和方法

1.1 研究對象

采用隨機分層整群抽樣方法，從南京市城區中選取1所小學、1所初中及1所高中。小學三年級抽取6個行政班級；初中一年級和高中一年級各抽取2個行政班級中全部學生作為研究對象。研究對象要求智力正常，身體健康，能夠理解調查內容并配合完成監測。最終來自3所學校10個班級的401名學生被納入本次研究。所有研究對象均為自愿參加，并由學生家長簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 身體活動測量方法

1.2.1.1 儀器測量

本次研究采用美國Acti Graph公司生產的Acti Graph GT3X（簡稱GT3X）三軸加速度傳感器測量調查者的身體活動量。加速度傳感器小巧便攜，適合長時間佩戴；能夠記錄調查者身體活動的總量、強度、持續時間等詳細信息，其原理是壓電效應。作為核心部件的壓電模塊和振動模塊，在傳感器承受加速度時，壓電模塊在振動模塊的作用下發生形變，通過模電轉換，輸出的電信號的強弱及反應加速度的大小來測量身體活動量。人體運動的加速度與運動的強度和能量消耗有關。加速度計可以探測人體在不同軸向（三軸加速度計為垂直軸、矢狀軸、冠狀軸）上運動的加速度并記錄為加速度計數（Counts），通過Counts數值分析身體活動的時間和強度[8]。

1.2.1.2 測量方案

給每名調查學生發放一個GT3X加速度傳感器，用可以調整松緊的彈力腰帶穿過加速度傳感器，使其可以固定在受試者的腰部，防止其隨身體的運動上下晃動。本次研究采用10 s時間間隔來測量身體活動情況，在調查員的協助下，將系有加速度傳感器的腰帶繞過受試者身體固定于身體右側髖部。根據相關文獻，制定了GT3X佩戴要求：固定于右側腋中線與髂嵴水平線的交界處[9]，受試者每日晨起后佩戴，每晚睡前摘下（洗澡、游泳除外），每天需佩戴10 h以上，連續佩戴1周（包括周六、周日）。受試者保持正常的身體活動模式，加速度傳感器在1周后統一收回。校方通過短信督促學生佩戴，班主任老師每天利用早讀時間檢測學生是否佩戴和佩戴方式是否符合要求。

1.2.2 身體活動問卷

1.2.2.1 問卷的設計

本問卷的設計參考了目前在國內外廣泛使用的國際身體活動量表（IPAQ）和兒童休閑身體活動問卷（CLASS）。問卷內容分為基本情況和身體活動情況兩個部分。基本情況部分包括調查對象的社會人口學資料和家庭基本情況；身體活動部分則是詢問調查對象在過去1周（7d）參與某項身體活動的頻率和次數，并按照上學日（周一~周五）和放假日（周六、周日）分別回答。根據以往兒童青少年身體活動調查的經驗，并與在校學生代表、班主任老師及體育老師多次討論，最終確定了中小學生經常參與的身體活動種類并逐一列出。問卷的身體活動部分具體包括跑步、自行車、廣播操、足球、籃球等19種國內兒童青少年常見的身體活動項目，并額外設計了4個空白項，可根據調查者的實際情況自行添加活動項目。

1.2.2.2 數據收集

在收回加速度傳感器的同時，發放身體活動調查問卷并要求現場填寫完成。所填寫的內容為回顧過去1周的身體活動情況（與佩戴加速度傳感器同一周）。身體活動問卷現場填寫完成后立即收回并檢查，如遇缺項或漏項立刻詢問學生并完成，以保證問卷的完整性與可靠性。

1.2.2.3 問卷身體活動水平評價

代謝當量（metabolism equivalent，MET）用來評價受試者的身體活動水平，是指工作時的代謝率與標準的靜息代謝率（4.184 kJ·kg﹣1·h﹣1）的比值。中等強度身體活動（moderate intensity physical activity，MPA）≥3MET且<6MET；高強度身體活動（vigorous intensity physical activity，VPA）為≥6MET；中高強度身體活動（moderate and vigorous intensity physical activity，MVPA）為≥3MET[10]。

1.3 統計學分析

利用Acti Life 6.0對GT3X采集的身體活動原始數據進行分析。身體活動問卷回收后核對整理，使用Epi Data 3.1進行雙份錄入。采用SPSS 20.0系統軟件包進行統計分析，加速度傳感器和身體活動問卷收集的數據均被計算為MPA、VPA和MVPA每天的分鐘數（min/d）。身體活動問卷數據的分布呈現偏態，因此用中位數（）和四分位數（）進行描述。問卷的內部一致性用系數進行評價，相關系數和Bland- Altman圖被用來評價問卷的效標關聯效度[11]。

2 結果

2.1 研究對象基本情況

參與本次研究的401名學生中，314名學生提供了有效的加速度傳感器測量數據，結合身體活動問卷調查，共有306名學生及完成問卷又提供有效加速度計測量數據，被納入數據分析。其中男性151人（49.3%），女性155人（50.7%）。三年級128人，平均年齡為（8.2±0.45）歲；初一年級96人，平均年齡為（12.2±0.48）歲；高一年級82人，平均年齡為（15.5±1.1）歲。

2.2 身體活動問卷的效度

身體活動問卷計算的每天MVPA時間大約為50~70min，高于加速度傳感器測得的數據（約30~ 60min）。身體活動問卷和加速度傳感器獲得的數據，男生MVPA值均高于女生。男女學生上學日（周~周五）的MVPA值均高于休息日（周六、周日）。見表1。

表1 調查對象身體活動問卷（APAQ）和加速度傳感器（GT3X）MVPA情況比較[M(IQR)]

Spearman相關系數是用來測量兩個變量之間聯系的強弱。表2列出身體活動問卷與加速度傳感器測量的MVPA值之間的相關系數。可以看出，兩者間MVPA相關系數（）=0.31，男生MVPA的=0.35，高于女生的0.24，上學日MVPA的=0.34，高于周末日的0.22。見表2。

表2 身體活動問卷與加速度傳感器測量的MVPA值之間的相關系數

2.3 身體活動問卷的信度

是目前社科類研究中廣泛使用的一種信度計算方法。身體活動量表所測量表所測MPA、VPA 和MVPA的系數分別為0.56、0.67和0.73，值均小于0.01，且男生均高于女生。見表3。

2.4 身體活動問卷與加速度傳感器的Bland- Altman分析

分析是以身體活動問卷調查結果和加速度傳感器測量結果的平均值為橫軸，以問卷與傳感器的差值均數為縱軸繪制出散點圖，并根據加速度傳感器的測量結果在圖上繪制出均值和95%置信區間。理論上95%的差值都應該位于被稱作“一致性界限”的區間內[12]。本研究的Bland-Altman散點圖顯示：MVPA有95.42%的點分布于95%的置信區間范圍內。見圖1。

表3 青少年體力活動問卷的信度

3 討論

身體活動問卷的效度不太理想，但是與其他用于測量兒童青少年身體活動情況的自報問卷的情況還具備可比性。因此，該問卷用于監測大樣本量的中國兒童青少年身體活動情況是有意義的。與國外其他類似研究相比，本研究的相關系數并不低。根據Helmerhorst關于身體活動的Meta分析可以證實，對青少年身體活動水平測量的問卷效度Spearman相關系數的中位數為=0.25，更有多份問卷相關系數低于0.2[13]。另一項在歐洲開展的研究利用Actigraph GT1M 加速度傳感器對15~17歲青少年的調查顯示，MPA和VPA的相關系數為2.5~3.0[14]。

圖1 身體活動問卷與加速度傳感器的Bland-Altman分析

本研究發現，男生組的相關系數明顯高于女生組，這可能是由于男生對體育鍛煉更有積極性，更有目的地進行中高強度身體活動，也更容易被回憶起。上學日的相關系數高于周末休息日，這可能是由于在校作息時間較為規律，學生更加容易準確地記住身體活動情況。

信度反映了問卷的穩定性，由于此次問卷調查無法重復，采用系數來評價信度[15]，本研究MVPA的Cronbach's α系數為0.73，說明問卷具備較好的內部一致性。

用回顧性問卷來評估身體活動水平，其信度和效度是一個很大的問題，特別是對于未成年人說。兒童青少年身體活動具備突發性、無組織性和無規律性，還受到回憶能力的限制，很難準確回憶起身體活動的強度和頻率，特別是持續一段時間的調查[16]。目前仍沒有信度效度俱佳的問卷以評價兒童青少年的身體活動水平。

綜上所述，該身體活動問卷用于測量中國兒童青少年身體活動水平的信度可以接受，但效度仍不高。相比于其他類似用于測量兒童青少年的問卷（量表），筆者認為是可以接受的，并且作為大規模人群的測量具備一定的意義。未來應針對提高問卷的效度做進一步的修改和驗證。

[1] World Health Organization. Global health risks: mortality and burden of disease attributable to selected major risks[R]. Geneva: World Health Organization, 2009.

[2] Ainsworth B E, Haskell W L, Whitt M C, et al. Compendium of physical activities: an update of activity codes and MET intensities[J]. Med Sci Sports Exerc, 2000, 32(Suppl):S498-S504.

[3] Pate R R, Pratt M, Blair S N, et al. Physical activity and public health. A recommendation from the Centers for Disease Control and Prevention and the American College of Sports Medicine [J]. JAMA, 1995, 273(5): 402-407.

[4] 周良云, 許良. 我國學生體質與健康狀況“趨勢性變化”的解讀與思考[J]. 廣州體育學院學報, 2013, 33(1):23-27.

[5] Conway J M , Seale J L , Jacobs D R Jr, et al. Comparison of energy expenditure estimates from doubly labeled water , a physical activity questionnaire , and physical activity records[J] . Am J Clin Nutr, 2002, 75(3):519-525.

[6] Klesges L M, Baranowski T, Beech B, et al. Social desirability bias in self-reported dietary, physical activity and weight concerns measures in 8- to 10-year-old African-American girls: results from the Girls health Enrichment Multisite Studies (GEMS)[J]. Prev Med, 2004(Suppl):S78-S87.

[7] Rowlands A V. Accelerometer assessment of physical activity in children：an update[J]. Pediatr Exerc Sci, 2007, 19(3): 252-266

[8] 趙文華, 叢琳. 體力活動劃分: 不同類型體力活動的代謝當量及體力活動的分級[J]. 衛生研究, 2004, 33(2):246-249 .

[9] 賀剛, 黃雅君, 王香生. 加速度計在兒童身體活動測量中的應用[J]. 體育科學, 2011, 31(8):72-77.

[10] Ainsworth B E, Haskell W L, Whitt M C, et al. Compendium of physical activities: an update of activity codes and MET intensities[J]. Med Sci Sports Exerc, 2000, 32(9):S498-S504.

[11] Bland J M, Altman D G. Measuring agreement in method comparison studies[J]. Stat Methods Med Res, 1999, 8 (2):135-160.

[12] Bassett D R Jr, Cureton A L, Ainsworth B E. Measure- ment of daily walking distance-questionnaire versus pedometer[J]. Med Sci Sports Exerc, 2000, 32(5):1018-1023.

[13] Helmerhorst H J, Brage S, Warren J, et al. A systematic review of reliability and objective criterion-related validity of physical activity questionnaires[J]. Int J Behav Nutr Phys Act, 2012, 9(1):103

[14] Hagstromer M, Bergman P, De Bourdeaudhuij I, et al. Concurrent validity of a modified version of the International Physical Activity Questionnaire (IPAQ-A) in European adolescents: the HELENA Study[J]. Int J Obes 2008, 32(S5):S42–S48.

[15] 周藝彪, 趙根明. 測量的可靠性及其估計方法[J]. 中華流行病學雜志, 2003, 24(12):1146-1149.

[16] Bailey R C, Olson J, Pepper S L, et al. The level and tempo of children’s physical activities: an observa- tional study[J]. Med Sci Sports Exerc, 1995, 27(7): 1033-1041.

Study on Validity and Reliability of Chinese Children and Adolescent Physical Activity Questionnaire

To investigate the validity and reliability of Chinese adolescent physical activity (PA) questionnaire.Stratified random cluster sampling method was used to investigate PA of 401 students from 3 schools in Nanjing urban area. In this study, accelerometer（Actigraph GT3X） was utilized to measure PA levels of 6 to 18 years old of youth students in one week (from Day 1 to Day 7). The children and adolescent PA questionnaire was used to collect their PA related information on Day 8 as well.coefficient was calculated to assess the reliability of measurement scale in ChineseChildren and adolescent PA questionnaire, and Spearman correlation coefficient was adopted to test the validity of the relationship between accelerometer and questionnaire measurements in PA levels.The Spearman correlation coefficient between questionnaire and accelerometer measurements of moderate-to-vigorous physical activity (MVPA) was 0.31. The correlation coefficient among male students (=0.35) was significantly higher than that among female counterparts (=0.24); and the correlation coefficient in school days (=0.34) was higher than that in weekend (=0.22). The Cronbach’s α coefficients of moderate physical activity (MPA), vigorous physical activity (VPA), and moderate-to-vigorous physical activity (MVPA) using physical activity questionnaire were 0.56, 0.67, and 0.73, respectively, with all p values less than 0.01.The reliability of Chinese adolescent physical activity questionnaire (APAQ) in measuring Chinese student physical activity level is acceptable; however, the validity of the measurements between accelerometer and questionnaire is still a concern. In the future, we will work on the assessment and improvement of the questionnaire validity, especially among Chinese children and adolescences.

Children and adolescences; Validity and reliability; Accelerometer; Physical activity

10.16117/j.cnki.31-1974/r.201704003