中国儿童青少年体力活动量表的信效度研究

李 潮



中国儿童青少年体力活动量表的信效度研究

李 潮

江苏省南京市疾病预防控制中心，南京，210003

检验儿童青少年身体活动量表的信度及效度。采用随机分层整群抽样，对南京市城区3所学校401名学生进行研究。使用加速度传感器对6~18岁儿童青少年进行身体活动7d跟踪监测，并在第8天完成一份儿童青少年身体活动量表。采用系数对身体活动量表的信度进行评价；通过加速度传感器得到的客观身体活动量与问卷结果计算出的身体活动水平之间的Spearman相关系数评价儿童青少年身体活动量表的效度。身体活动量表结果与加速度传感器测量的每天中高强度身体活动（MVPA）之间的Spearman相关系数为0.31，男生（=0.35）明显高于女生（=0.24），上学日（=0.34）明显高于周末日（=0.22）。身体活动量表所测中等强度身体活动（MPA）、高强度身体活动（VPA）和MVPA的系数分别为0.56、0.67和0.73（均<0.01）。该量表用于测量中国儿童青少年身体活动水平的信度是可以接受的，但效度依然不高。未来应针对如何提高该问卷的效度做进一步的修改和验证。

儿童青少年；信效度；加速度传感器；身体活动

身体活动（Physical Activity）不足已经成为全球性公共卫生问题。根据世界卫生组织给出的数据显示：全球约有6%的死亡（mortality）归因为身体活动不足[1-2]。特别对于儿童青少年来说，充足的身体活动不但有利于生长发育，更加影响到成年后的身体及心理健康状况。

身体活动是指由骨骼肌收缩产生的身体活动，也是指在基础代谢的水平上，身体能量消耗增加的活动[3]。身体活动的量化涉及活动的类型（type）、频率（frequency）、强度（intensity）和持续时间（duration）。自1985年以来，我国儿童青少年体质健康水平连续20年呈现下降趋势[4]。身体活动不足被公认为是导致青少年体质下降的最重要的原因之一。准确有效地测量和评估身体活动水平是研究身体活动与健康关系、开展身体活动干预工作的先决条件。常用的儿童青少年身体活动测量方法分两大类。一类是客观测量方法，包括双标水法、间接热测、心率监测和运动传感器（加速度计）等，其中双标水法被公认为是测量能量消耗的“金标准”[5]，但由于价格昂贵、操作繁琐等原因，无法用于大规模的流行病学调查。另一类是主观测量方法，以调查问卷和身体活动日记为代表。

目前，国内外研究中评价身体活动水平的方法主要采取回顾性身体活动问卷，存在回忆偏倚和社会期望偏倚[6]，因此身体活动问卷的信度和效度成为能否准确有效地评价身体活动水平的研究重点。国外自20世纪80年代开始，先后研发了以国际身体活动问卷（international physical activity questionnaire，IPAQ）为代表的一系列针对不同人群的身体活动量表。国内仍缺乏经过信效度验证的儿童青少年身体活动测量量表[7]。本研究参考了目前在国内外广泛使用的国际身体活动量表（IPAQ）和儿童休闲身体活动问卷（CLASS），自行编制儿童青少年身体活动的量表，并进行信度和效度的评价，为今后中国儿童及青少年身体活动的流行病学调查提供测量依据。

1 对象和方法

1.1 研究对象

采用随机分层整群抽样方法，从南京市城区中选取1所小学、1所初中及1所高中。小学三年级抽取6个行政班级；初中一年级和高中一年级各抽取2个行政班级中全部学生作为研究对象。研究对象要求智力正常，身体健康，能够理解调查内容并配合完成监测。最终来自3所学校10个班级的401名学生被纳入本次研究。所有研究对象均为自愿参加，并由学生家长签署知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 身体活动测量方法

1.2.1.1 仪器测量

本次研究采用美国Acti Graph公司生产的Acti Graph GT3X（简称GT3X）三轴加速度传感器测量调查者的身体活动量。加速度传感器小巧便携，适合长时间佩戴；能够记录调查者身体活动的总量、强度、持续时间等详细信息，其原理是压电效应。作为核心部件的压电模块和振动模块，在传感器承受加速度时，压电模块在振动模块的作用下发生形变，通过模电转换，输出的电信号的强弱及反应加速度的大小来测量身体活动量。人体运动的加速度与运动的强度和能量消耗有关。加速度计可以探测人体在不同轴向（三轴加速度计为垂直轴、矢状轴、冠状轴）上运动的加速度并记录为加速度计数（Counts），通过Counts数值分析身体活动的时间和强度[8]。

1.2.1.2 测量方案

给每名调查学生发放一个GT3X加速度传感器，用可以调整松紧的弹力腰带穿过加速度传感器，使其可以固定在受试者的腰部，防止其随身体的运动上下晃动。本次研究采用10 s时间间隔来测量身体活动情况，在调查员的协助下，将系有加速度传感器的腰带绕过受试者身体固定于身体右侧髋部。根据相关文献，制定了GT3X佩戴要求：固定于右侧腋中线与髂嵴水平线的交界处[9]，受试者每日晨起后佩戴，每晚睡前摘下（洗澡、游泳除外），每天需佩戴10 h以上，连续佩戴1周（包括周六、周日）。受试者保持正常的身体活动模式，加速度传感器在1周后统一收回。校方通过短信督促学生佩戴，班主任老师每天利用早读时间检测学生是否佩戴和佩戴方式是否符合要求。

1.2.2 身体活动问卷

1.2.2.1 问卷的设计

本问卷的设计参考了目前在国内外广泛使用的国际身体活动量表（IPAQ）和儿童休闲身体活动问卷（CLASS）。问卷内容分为基本情况和身体活动情况两个部分。基本情况部分包括调查对象的社会人口学资料和家庭基本情况；身体活动部分则是询问调查对象在过去1周（7d）参与某项身体活动的频率和次数，并按照上学日（周一~周五）和放假日（周六、周日）分别回答。根据以往儿童青少年身体活动调查的经验，并与在校学生代表、班主任老师及体育老师多次讨论，最终确定了中小学生经常参与的身体活动种类并逐一列出。问卷的身体活动部分具体包括跑步、自行车、广播操、足球、篮球等19种国内儿童青少年常见的身体活动项目，并额外设计了4个空白项，可根据调查者的实际情况自行添加活动项目。

1.2.2.2 数据收集

在收回加速度传感器的同时，发放身体活动调查问卷并要求现场填写完成。所填写的内容为回顾过去1周的身体活动情况（与佩戴加速度传感器同一周）。身体活动问卷现场填写完成后立即收回并检查，如遇缺项或漏项立刻询问学生并完成，以保证问卷的完整性与可靠性。

1.2.2.3 问卷身体活动水平评价

代谢当量（metabolism equivalent，MET）用来评价受试者的身体活动水平，是指工作时的代谢率与标准的静息代谢率（4.184 kJ·kg﹣1·h﹣1）的比值。中等强度身体活动（moderate intensity physical activity，MPA）≥3MET且<6MET；高强度身体活动（vigorous intensity physical activity，VPA）为≥6MET；中高强度身体活动（moderate and vigorous intensity physical activity，MVPA）为≥3MET[10]。

1.3 统计学分析

利用Acti Life 6.0对GT3X采集的身体活动原始数据进行分析。身体活动问卷回收后核对整理，使用Epi Data 3.1进行双份录入。采用SPSS 20.0系统软件包进行统计分析，加速度传感器和身体活动问卷收集的数据均被计算为MPA、VPA和MVPA每天的分钟数（min/d）。身体活动问卷数据的分布呈现偏态，因此用中位数（）和四分位数（）进行描述。问卷的内部一致性用系数进行评价，相关系数和Bland- Altman图被用来评价问卷的效标关联效度[11]。

2 结果

2.1 研究对象基本情况

参与本次研究的401名学生中，314名学生提供了有效的加速度传感器测量数据，结合身体活动问卷调查，共有306名学生及完成问卷又提供有效加速度计测量数据，被纳入数据分析。其中男性151人（49.3%），女性155人（50.7%）。三年级128人，平均年龄为（8.2±0.45）岁；初一年级96人，平均年龄为（12.2±0.48）岁；高一年级82人，平均年龄为（15.5±1.1）岁。

2.2 身体活动问卷的效度

身体活动问卷计算的每天MVPA时间大约为50~70min，高于加速度传感器测得的数据（约30~ 60min）。身体活动问卷和加速度传感器获得的数据，男生MVPA值均高于女生。男女学生上学日（周~周五）的MVPA值均高于休息日（周六、周日）。见表1。

表1 调查对象身体活动问卷（APAQ）和加速度传感器（GT3X）MVPA情况比较[M(IQR)]

Spearman相关系数是用来测量两个变量之间联系的强弱。表2列出身体活动问卷与加速度传感器测量的MVPA值之间的相关系数。可以看出，两者间MVPA相关系数（）=0.31，男生MVPA的=0.35，高于女生的0.24，上学日MVPA的=0.34，高于周末日的0.22。见表2。

表2 身体活动问卷与加速度传感器测量的MVPA值之间的相关系数

2.3 身体活动问卷的信度

是目前社科类研究中广泛使用的一种信度计算方法。身体活动量表所测量表所测MPA、VPA 和MVPA的系数分别为0.56、0.67和0.73，值均小于0.01，且男生均高于女生。见表3。

2.4 身体活动问卷与加速度传感器的Bland- Altman分析

分析是以身体活动问卷调查结果和加速度传感器测量结果的平均值为横轴，以问卷与传感器的差值均数为纵轴绘制出散点图，并根据加速度传感器的测量结果在图上绘制出均值和95%置信区间。理论上95%的差值都应该位于被称作“一致性界限”的区间内[12]。本研究的Bland-Altman散点图显示：MVPA有95.42%的点分布于95%的置信区间范围内。见图1。

表3 青少年体力活动问卷的信度

3 讨论

身体活动问卷的效度不太理想，但是与其他用于测量儿童青少年身体活动情况的自报问卷的情况还具备可比性。因此，该问卷用于监测大样本量的中国儿童青少年身体活动情况是有意义的。与国外其他类似研究相比，本研究的相关系数并不低。根据Helmerhorst关于身体活动的Meta分析可以证实，对青少年身体活动水平测量的问卷效度Spearman相关系数的中位数为=0.25，更有多份问卷相关系数低于0.2[13]。另一项在欧洲开展的研究利用Actigraph GT1M 加速度传感器对15~17岁青少年的调查显示，MPA和VPA的相关系数为2.5~3.0[14]。

图1 身体活动问卷与加速度传感器的Bland-Altman分析

本研究发现，男生组的相关系数明显高于女生组，这可能是由于男生对体育锻炼更有积极性，更有目的地进行中高强度身体活动，也更容易被回忆起。上学日的相关系数高于周末休息日，这可能是由于在校作息时间较为规律，学生更加容易准确地记住身体活动情况。

信度反映了问卷的稳定性，由于此次问卷调查无法重复，采用系数来评价信度[15]，本研究MVPA的Cronbach's α系数为0.73，说明问卷具备较好的内部一致性。

用回顾性问卷来评估身体活动水平，其信度和效度是一个很大的问题，特别是对于未成年人说。儿童青少年身体活动具备突发性、无组织性和无规律性，还受到回忆能力的限制，很难准确回忆起身体活动的强度和频率，特别是持续一段时间的调查[16]。目前仍没有信度效度俱佳的问卷以评价儿童青少年的身体活动水平。

综上所述，该身体活动问卷用于测量中国儿童青少年身体活动水平的信度可以接受，但效度仍不高。相比于其他类似用于测量儿童青少年的问卷（量表），笔者认为是可以接受的，并且作为大规模人群的测量具备一定的意义。未来应针对提高问卷的效度做进一步的修改和验证。

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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