山西省國民體質監測數據平臺的實現

嚴華瑾，高 峰

隨著老齡化社會的到來，健康成為人們越來越關注的話題。2014年，國務院出臺的46號文《關于加快發展體育產業促進體育消費的若干意見》將全民健身提升為國家戰略［1］，明確提出發揮體育鍛煉在疾病防治及健康促進等方面的積極作用。中共中央、國務院于2016年印發并實施《“健康中國2030”規劃綱要》［2］，旨在推進健康中國建設，提高人民健康水平。由此可見，為指導實施全民健身計劃、了解山西省的國民體質狀況，建立便捷、高效、精準的山西省國民體質監測數據平臺是十分必要的。山西省國民體質監測雖然積累了一定的數據，但由于之前數據存儲條件限制以及其他原因，部分數據已丟失，嚴重影響數據的再利用，對數據的連續性和持續性使用造成不便。與此同時，隨著人們對于國民體質監測認識的提高以及國民體質監測結果對于政府決策時效性的提升，亟需建立并完善山西省國民體質監測數據庫。

為了科學掌握本省國民體質現狀及長期跟蹤研究其變化規律，充實和完善本省的國民體質監測數據庫，開發應用國民體質與健康監測大數據，切實推進“體育山西、健康山西、幸福山西”建設進程，提高科學健身指導水平和全民健身公共服務能力、提高全體國民的身體素質和健康水平服務。

本研究的研究方法主要有文獻資料法、專家訪談法、數理統計法、比較分析法、軟件開發法。

1 功能需求

國民體質監測指標分為形態指標、機能指標和素質指標三類。形態指標包括身高、兒童坐高、體重、肩胛部皮褶厚度、上臂部皮褶厚度、腹部皮褶厚度、胸圍、腰圍、臀圍、和衍生指標BMI（體重指數，BMI是反映身體形態的重要指標）。身體機能指標包括血壓、肺活量、心率、和臺階實驗。素質指標有俯臥撐（男）、仰臥起坐（女）、握力、背力、縱跳、閉眼單腳站立、坐位體前屈、選擇反應時。2020年測試指標有所更新，不僅擴大測試范圍，增加老年組中70－79歲年齡段，同時新增測試項目，新增體脂率、功率車二級負荷試驗、15米繞障礙跑、30秒坐站等。

國民體質監測項目多，傳統的國民體質監測數據平臺只能錄入當年的數據，生成個人的分析報告，數據調出時只能根據個人的身份證號碼或其他注冊信息查看單獨的數據，無法按照區域、工作類型等大類查看。本研究設計滿足國民體質數據查看、評估、計算的系統。

1.1 數據庫需求分析

國民體質監測數據平臺的數據檢索功能包括根據測試年度、受試者年齡段、性別、地域、職業、測試指標等分類進行檢索；統計功能設計，分析基本用戶統計需求，選擇基本統計量和對比分析統計量，并對統計功能進行設計；后臺進行數據庫的測試數據增加、修改、刪除、數據庫備份與清理等功能。

1.2 系統管理員需求分析

這里將整個系統的功能劃分為幾部分，分別為登錄模塊、體質測試數據管理模塊、測試者體質信息模塊等。體質測試評價標準錄入、評價標準更新。測試數據調出、對比等數據處理模塊。

后臺登錄可以根據總局頒布的標準，實時增加體質監測項目，可根據需求對現有的項目進行修改。

1.3 數據庫后臺

數據庫后臺的構建：數據庫框架完成后，歷史數據導入追加功能的實現與測試；新數據錄入、導入功能的實現與測試；數據更新及更新數據保存功能的實現與測試；篩選有效數據，評價指標功能的實現與測試等。

1.4 安全性需求

由于山西省國民體質監測數據平臺中儲存了大量的個人體質監測信息，因此平臺的安全性十分重要。對山西省國民體質監測數據平臺的數據實施定期備份，對于重要數據的保存采取加密處理。系統的使用者必須通過賬號、密碼才能夠使用系統。在系統故障的情況下，非授權者也不能進入系統，查看、更改系統內部數據。

2 山西省國民體質監測數據平臺實現

2.1 登錄界面

系統設置有超級用戶和普通用戶兩類用戶，兩類用戶均需要根據后臺設置的賬號、密碼登錄。普通用戶的權限小于超級用戶，普通用戶僅可查看數據庫中的部分數據，超級用戶可以查看所有數據，進行數據分析。本數據平臺的網址為http：／／www.419nn.top／tc／。登錄界面如圖1所示。

圖1 登錄界面

2.2 查詢界面

查詢界面如圖2所示。

圖2 查詢界面

查詢條件分為五大類，每類又有若干選項。查詢條件分為測試人群（幼兒組、成年甲組、成年乙組、老年組）；測試人群分類（性別、年齡、地市、城鄉種類）；測試指標包括歷年國民體質監測的所有指標和一系列的派生指標（包括身高、體重、胸圍、腰圍、臀圍、上臂皮褶、肩胛皮褶、腹部皮褶、體脂率、坐高、安靜心率、收縮壓、舒張壓、肺活量、臺階指數、功率車二級負荷試驗、坐位體前屈、握力、閉眼單腳站立、選擇反應時、背力、縱跳、俯臥撐、仰臥起坐、立定跳遠、網球擲遠、10米折返跑、平衡木、雙腳連續跳、15米繞障礙跑、2分鐘原地高抬腿、BMI等）［3］；測試年份分類（2005年，2010年，2014年，2020年），其中2020年測試未結束，結果未錄入；測試的年齡段分類（1歲，5歲），3－6歲幼兒為1歲一個年齡段，成年人和老年人為5歲一個年領段，2020年老年組新增70－79歲階段。

2.3 統計數據

統計數據是根據查詢界面所選擇的內容進行統計分析，可顯示被統計數據的樣本量均值、標準差、方差等。

例如查詢2005年幼兒部分測試結果，可如圖3選擇需查詢的相關項目進行查看，數據統計結果如圖4所示。

圖3 項目查詢、選擇界面

圖4 統計結果

數據查詢設置人群類、年齡段類為互斥選項，即只能選擇該分類下其中一項，年份、指標類為可合并選項，即可同時查看多項的結果。

圖5 源數據

數據統計界面可查看所被統計數據的源數據，同時可下載所展示的數據。

在數據統計界面可對所需分析統計的數據可進行圖表展示，顯示方式可選擇二維或三維，選擇三維圖后X、Y、Z軸可選擇所需的相關分類，X軸、Y軸有測試年份、源數據、性別、樣本量等可選，Z軸可選項目有統計數據界面所選擇的國民體質監測項目的均值、標準差、方差，如圖6所示。例如選擇三維圖生成X軸以性別分類，Y軸以測試年份分類，Z軸為受試者的身高平均值，生成圖的情況如圖7所示，點擊不同顏色的柱形圖可以顯示其代表的具體數值，方便用戶更直觀的了解測試情況。

圖6 三維圖坐標選擇界面

圖7 數據對比三維圖

國民體質監測數據平臺所涉及的評分項目均依據國家體育總局頒布的《國民體質測定標準》錄入相關評分標準，2020年評分標準尚未頒布，所以2020年的評價標準未錄入。受試者在體質監測完成后，后臺將測試數據統一錄入至國民體質監測數據平臺，系統將會根據監測結果和《國民體質測定標準》進行對比，得出相應分數。

3 應用

山西省國民體質監測數據平臺經過充分的測試，多次試運行，測試過程中發現的部分問題進行及時修復和改進，目前已具備上線條件。目前山西省國民體質監測數據平臺中已經錄入2005年、2010年、2014年的監測數據和相應年份的測試評價標準。

4 小結

本文實現的山西省國民體質監測數據平臺以統計、分析體質監測和提供政策依據為主要出發點，對國民體質監測數據進行多次研究，根據需求分析對系統的總體框架進行了搭建，系統從后臺系統批量上傳監測數據，數據中心存儲所有的數據并進行管理，超級用戶可查看分析所需數據。通過本平臺生成的數據，可與國家或其他省市的相關體質監測公報進行對比，能夠非常便捷地了解我省體質水平。也可縱向對比每次國民體質監測的結果。

測試結果表明本文設計的國民體質監測數據平臺能夠達到預期的監測效果，能夠提供可靠和穩定的服務，并且具有高可擴展性。