地方院校學生體質健康測試的TOPSIS-RSR評價分析

徐新建，秦德平

（三明學院 體育與康養(yǎng)學院，福建 三明 365004）

2019年6月，黨中央、國務院發(fā)布《關于實施健康中國行動的意見》，提出了為加快推動以治病為中心轉變?yōu)橐匀嗣窠】禐橹行?，動員全社會落實預防為主方針，實施健康中國行動[1]?！兑庖姟诽岢霭迅咝W生體質健康狀況納入高校的考核評價，高校學生體質健康測試是促進學生體質健康提升，保證全民健康的重要支持。高校大學生體質健康測試工作已經成為各類高?？己嗽u價的重要標準，受到學校領導的高度重視。體質健康測試結果已經成為衡量學生體質健康水平的重要指標，成為了各種體育運動或心理干預對促進學生體質健康水平效果大小的衡量標準。歷經17a，學生體測工作經歷不斷的改革與創(chuàng)新，現已經成為學校的一項政策性事宜[2]。近些年，雖然體質健康測試工作抓得很緊，但學生的體測成績卻不理想。360詞條《中國青少年體質健康》顯示，我國青少年體質健康狀況呈現20年以上連續(xù)下降趨勢[3]。2007年5月7日中央發(fā)布《中共中央國務院關于加強青少年體育增強青少年體質的意見》（中發(fā)[2007]7號），文件提出了關于加強青少年體育增強青少年體質的9條措施、9點要求[4]。2014年，國內一家疾病控制中心發(fā)布了1985年到2014我國中小學生服用高熱量食物，導致肥胖比例激增，超重男生增長了9.4個百分點，超重女生增長了12.5個百分點[5]。新標準落地后，學生體質健康問題再次被推向新高度。學生體質健康的評價、評估是各級行政部門關注的焦點。在本行政區(qū)域內統(tǒng)籌開展面向全體學生的體質健康測試，逐步建立健全包括學校測試上報、部門逐級審查、隨機抽查復核、動態(tài)分析預測、信息反饋公示、評價結果應用等相關制度和管理措施在內的學生體質健康監(jiān)測評價體系[6]。現階段的評價體系僅僅顯示優(yōu)秀、良好、及格和不及格四個等級，學生體質測試評價方式多樣，分析方式也各不相同，缺乏有效的分析與評價。本研究采用追蹤調查法、TOPSIS-RSR評價分析法對測試對象近5年體測數據進行評價分析，有效反映目標單位學生體測工作的開展情況，并為以后的體測工作的改革提供依據。

1 研究對象分析

本研究以地方某高校為例，對某高校近5a學生體質測試情況進行RANK分析（受文章成稿時間限制，2019年數據未更新，故選取2014-2018測試成績進行分析，研究地方高校大學體質測試規(guī)律），并提出對策建議。測試對象高校參加學生體質測試的在校生約14 000人左右，女生略多于男生，由于TOPSIS（technique for order preference by similarity to an ideal solution，逼近理想解排序法）評價分析前需對基礎數據進行篩選，剔除不符合規(guī)定的學生數據（免考、缺考、作弊），具體學生信息如表1。

表1 某高校近5a參加體測學生基本信息

2014年 6月教育部印發(fā)《學生體質健康監(jiān)測評價辦法》和《高等學校體育工作標準》等多個文件，并制定了《國家學生體質健康標準（2014年修訂）》[7]。測試對象高校于2004年招收本科學生，2014年成立學生體質健康測試中心，近5a的學生體質測試成績具有明顯的代表性與可評價性。本次評價指標選取三個維度，第一維度是大學生體質測試基本指標，第二維度性別變量，第三維度年度變量。依據國家學生體質健康標準（2014年修訂）規(guī)定，測試對象高校選取大學生體質測試指標包含體重指數、立定跳遠、肺活量、50 m跑、坐位體前屈、引體向上（男）、一分鐘仰臥起坐（女）、1000 m跑（男）、800 m跑（女）共七項指標[8-9]。由于男女學生體測指標不一致，無法進行RSR（rank-sum ratio，秩和比法）編秩，因此性別指標指分析地方某高校男、女學生的全體數據，評價時應按性別分析。年度指標分析近5a測試對象高校學生體質測試的情況，以測試對象高校全校體質測試數據為樣本，進行大數據處理分析。

2 研究方法

本研究查閱了大量的學生體測相關文獻，運用Excel數理統(tǒng)計分析法、TOPSIS評價分析及秩和比分析法，對測試對象高校近5a學生體測的水平進行評估，針對相關研究指標進行技術處理，通過TOPSIS分析法消除不同變量綱，本次測試中的原始數據的信息作為評估對象（近5a）的等級優(yōu)劣，通過rank排序和歸一化處理后，形成原始矩陣，找出近5a的最優(yōu)項和最劣項的歐氏距離。

2.1 評估對象的TOPSIS排序

TOPSIS分析是一種逼近最理想化的方法，比較的是最優(yōu)和最劣的距離，近年來廣泛應用于各個領域[10]。其原理是將評價對象的指標分別與正理想值和負理想值進行距離比較，并通過指標權重的賦值分析評價對象的優(yōu)劣。比如：傳統(tǒng)體測評價方法在評價學生體測成績時，僅僅將各項指標的分值累加，忽略了各項指標的權重值，身高體重影響與1 000 m跑的影響價值是不相等的。而TOPSIS分析法就是對各項維度矩陣化，并根據權重值賦值計算優(yōu)劣[11]。具體步驟如下：

(1)創(chuàng)建評估原始矩陣。將原始數據進行分析后以矩陣形式展現在Excel表格中，根據,i=1,2,…，n公式，通過原始數據開平方，全樣本求和，再開平方得到一個新的矩陣，原始數據與新矩陣中的對應數據的比值就是歸一化處理后的目標數據。

(2)計算加權值vij，并求max值與min值。在d+、d-值之前首先要對各個指標進行加權，并計算加權值vij,計算公式是vij=wjnij,i=1,...，m,j=1,...，n（wj指維度權重，指標權重一致時可不處理權重）。形成新矩陣后分別求出各指標的max值與min值。

(3)通過獲取評價對象與最優(yōu)解和最劣解之間的歐式距離算d+、d-值，并通過計算d-所占的比重，體現評估對象的貼近度Ci，而Ci值貼近度越高，值越優(yōu)，計算公式如下。

(4)按Ci大小排序，給出評價結果。

2.2 評估對象的秩和比（RSR）評價分級過程

秩和比綜合評價法基本原理：在一個n行m列矩陣中，通過對每個元素的秩進行運算，獲得無量綱統(tǒng)計量RSR[12]。在此基礎上，運用參數統(tǒng)計分析的概念與方法，研究RSR的分布；以及通過RSR值對評價對象的優(yōu)劣直接排序或分檔排序，從而對評價對象做出綜合評價[10]。秩和比運用是在TOPSIS模型中得出的各個評價對象的Ci值，并將其值作為RSR，避免RSR模型進行秩和轉換過程中的信息丟失缺點[5]。同時，利用RSR將評價對象分檔，結合各項指標的評估得出對應措施。體測數據中RSR秩和比算法步驟如下。

（1）編秩。確定評價目標的排列，根據原始矩陣編秩出各個評價指標各評價對象的秩，并獲得近5年體測數據的秩矩陣，計算公式為R=（Rij）n×m。通過原始矩陣編秩形成的秩矩陣要注意區(qū)分指標組合，明確高優(yōu)指標、低優(yōu)指標和中優(yōu)指標。

(3)完成分檔排序。將評估的RSR值對照常用分檔情況下的百分位數Px臨界值表完成分檔。本文中因為對近 5年數據進行分檔，采用 P 值四擋分法，A 檔 Px＞6.5,B 檔 5＜Px＜6.5,C 檔 3.5＜Px＜5,D 檔 Px＜3.5。

3 實證分析

3.1 近五年測試對象高校學生體質測試現狀分析

測試對象高校大學生體質測試自2014年開始成立專門的管理機構，測試時間放在每年9～11月份。根據《國家學生體質健康標準》測試指標及權重分析，男生與女生的測試項目略有不同，因此不能在同一條件下進行評價分析，故本文按性別對近5a體測成績進行評價分析，基本信息見表，表中數據顯示為原始數據的平均值（長跑項目以評分記），見表2。

表2 近5a學生體質測試各指標基本信息表

分析學生基礎數據不難發(fā)現，學生平均身高變化幅度小于±0.6 cm，體重比評分變化幅度小于±1，肺活量變化幅度小于±200 mL，立定跳遠變化幅度小于±4.4 cm，長跑項目變化幅度小于±4.8，引體向上（仰臥起坐）變化幅度約為±2。由于2014版《標準》評分等級較2007班有了提高，優(yōu)秀分不低于90分，良好分不低于80分，及格分不低于60[13]。從基礎數據來看，近幾年學生整體差異性并不明顯，測試對象高校體測成績趨于穩(wěn)定。由于評價權重的問題，近五年學生體測成績等級評估有待進一步分析。

3.2 測試對象高校近五年學生體測成績的TOPSIS綜合評價分析

3.2.1 學生體測基礎指標高優(yōu)/低優(yōu)指標的歸一化處理及同趨勢化分析

由于男女身體素質有差異，所以在進行評價分析時應區(qū)別對待。本研究分別對近五年男女學生體質測試成績進行評估，并得出準確評級。測試對象高校體測指標男女各為7個，5項基礎指標一致，區(qū)別在于1000/800 m跑和引體向上/仰臥起坐指標上，7項基礎指標有2項呈現低優(yōu)性，5項呈現高優(yōu)性。在進行TOPSIS同趨勢化處理時要有區(qū)分，通過比較男生指標歸一化處理可以發(fā)現，由于權重值（weight）的存在，歸一處理后的數據發(fā)生了變化。對基礎數據進行歸一化處理后，要確定男、女指標的最優(yōu)解V+與最劣解V-，即每個指標在各個評價對象的max值和min值。

3.2.2 近5年測試對象高校學生體測成績評估方案的最優(yōu)程度

評價學生體測結果的優(yōu)劣，就要分析歐氏距離的大小，根據TOPSIS分析法的要求，要評估測試對象高校近5a學生體測成績與最優(yōu)方案的接近程度，首先要計算每一個評價對象與V+和V-的距離，從而得出近5a的各個評價對象的ci值[14]。評估值趨向于1表明與最優(yōu)項距離最近，解最優(yōu),見表3。

表3 時間—性別矩陣下學生體測的整體評價分析表

根據表3可知，在測試對象高校學生體測中,2017年體測成績達到最優(yōu)解，男生ci值為0.79，女生ci值為0.75，成績表現突出。男生成績評估最差的是2018年，ci值為0.27，相對較低，2014年ci值為0.6396排在第二位，2015年ci值為0.5927排在第三位，2016年ci值為0.4348排在第四位。女生成績評估最差的是 2014年，ci值為 0.3602，2016年 ci值為 0.5561排在第二位，2015年 ci值為0.5408排在第三位，2018年ci值0.4425排在第四位。通過對比近5年學生體測成績發(fā)現，2018年學生成績相對較低，處于最差等級，究其原因參考表2可以發(fā)現，2018年學生體測項目中中長跑的成績相對較差，男生僅獲得52.1的平均分，女生58.1分，兩項成績均為倒數第一，而中長跑在體測中占得0.2的權重比，對成績影響較大，這也是導致該評估對象成績相對較低的主要原因。

通過TOPSIS分析獲得ci值以后，男女生評價維度就趨于統(tǒng)一，可以在統(tǒng)一指標表下進行秩和比分析。因此，以男生ci值和女生ci值作為兩個變量，默認為權重均等的情況下，進行編秩，并運用公式計算出近五年學生體測成績的RSR值，得出表5中RSR值?？梢钥闯?，近5a體測成績的 RSR 排名依次為 RSR2017=0.95、RSR2016=0.6、RSR2015=0.6、RSR2014=0.5、RSR2018=0.3。接下來可根據RSR值計算probit值，并對評估對象進行等級評估。

3.3 近5a測試對象高校體測成績綜合評估

利用RSR法的綜合評價原理和等級劃分標準可對近5年測試對象高校學生體測進行評級，通過利用RSR的分布確定概率的方法，計算累計頻率 （R/n）100%，由于最優(yōu)解的比值是1，需進行按照（1-1/4n)校正矯正處理，得出數值通過查閱正態(tài)分布表，獲得所對應的標準正態(tài)離差U，對U值加上5，得出概率單位probit值。結合表3～4得出，2017年學生體測成績probit值為6.65，2015年、2016年同級，probit值為5.52,2014年probit為4.75,2018年probit為4.16.基于常用分檔Probit值表（見注解），按四擋劃分標準，分檔依據為：A 檔，P＞6.5；B 檔，5＜P＜6.5；C 檔，3.5＜P＜5；D 檔，P＜3.5[15]。所以2017年評級為A級,2015年、2016年評為B級，2014年、2018年評為C級。由于全部數據均高于3.5，所以沒有出現第四檔的年份，這也說明，近5年測試對象高校學生體質測試成績基本趨于穩(wěn)定，并沒有明顯的漲落現象。

表4 近五年男生體測成績的RSR分析

3.4 各級學生大學四年體測數據追蹤分析

引起學生體質健康數據差異性的因素有很多，其中學生自身素質就是非常重要的一項。通過追蹤分析各級學生大學四年的體測情況，能夠有效的區(qū)分學生身體素質因素對體測數據的影響干擾。近5年測試對象高校學生體測工作共涉及2011級至2018級的學生，但是2011級僅有2014年的的大四年度體測數據，2018級僅有2018年大一年度的體測數據，樣本量太少缺乏比較價值，因此本次研究不予追蹤分析。2012級僅參與2014年度（大三）測試和2015年度（大四）測試，根據前部文章分析，大三、大四體測成績下降比較嚴重，沒有太多代表性，也不予追蹤分析。因此本文的追蹤分析對象確定為2013級 （大二年度至大四年度）、2014級、2015級、2016級 （大一年度至大三年度）、2017級（大一年度、大二年度）。具體數據如圖1～2顯示。

圖1 各年級女生大學四年體側成績變化規(guī)律圖

圖2 各年級男生大學四年體側成績變化規(guī)律圖

綜合圖1～2中男女生體測數據變化規(guī)律不難發(fā)現，測試對象高校男生體質健康測試各學年測試總評平均值整體水平處于64～74之間，女生體質健康測試各學年測試總評平均值整體水平處于69～75之間，各級學生在不同年度測試結果均出現波動，沒有明顯的線性變化。男生體測成績平均水平低于女生，最低分低了近5分，峰值也低于女生的75分，2015級、2016級男生體測分別在大三、大四學年度的低峰分值降到65分以下，對于測試對象高校學生整體體測成績影響巨大。近幾年各級學生體測成績均存在身體素質“先升后降”趨勢發(fā)展。通過對近5a學生原始體測數據的及格率、良好率、優(yōu)秀率查詢發(fā)現，2014年及格率89.3%、良好率10.4%、優(yōu)秀率1.1%，2015年及格率89.6%、良好率10.3%、優(yōu)秀率1%，2016年及格率84.7%、良好率11.3%、優(yōu)秀率1.7%，2017年及格率92.4%、良好率10.7%、優(yōu)秀率1.9%，2018年及格率85.1%、良好率10.2%、優(yōu)秀率2.2%，男生及格率低于女生，但是男生的優(yōu)秀率要高于女生。測試對象高校學生體測成績一般在大三之后下滑比較嚴重并非偶然，通過對現有在校大學生體測情況調研發(fā)現，即將走向社會的大學生面臨著就業(yè)壓力大的困境，心境的成熟讓學生更多地考慮未來，個體精力更多地放在學習與創(chuàng)業(yè)上，日常參與體育運動的次數明顯下降。隨著《新標準》實施后，及格線的放寬，加分項的增多及學校對體測的要求發(fā)生變化，學生在進行體測時不會盡全力去參加測試，而是本著應付了事、及格就好的心態(tài)，這些因素都是導致學生體測成績下滑的主要原因。

3.5 男、女生近5a各項體測指標的變化規(guī)律研究

近5a測試對象高校符合條件的體測學生人數始終維持在14 000人左右，女生人數逐漸增多，平均身高亦逐年增長，男女成績都出現評估值與學生數呈現反比狀態(tài)。體重評分相對較高，說明學生的身高體重比較正常。除身高體重指標外，測試對象高校學生體質測試男女均需測試6項，男生為肺活量、50 m、立定跳遠、坐位體前屈、1 000 m跑、引體向上，女生區(qū)別為800 m跑、仰臥起坐，六項權重分別為0.15、0.2、0.1、0.1、0.2、0.1。這六項測試項中耐力跑為加分項，占比值也最高，男生成績相對較低的原因也是因為耐久跑成績較低，說明測試對象高校男生耐力素質有待加強，因為耐力素質測試是核心測試，所以想要提高學生體測成績就必須提高學生的1 000 m跑成績，具體指標數據值詳見圖3～4。

圖3 男生體測各項指標近五年變化規(guī)律圖

圖4 女生體測各項指標近五年變化規(guī)律圖

綜合圖3～4分析7項體測數據發(fā)現，7項測試指標在近幾年的體測過程中基本穩(wěn)定，男生除引體向上指標于2017年（年度平均值排名第一）、2018年出現大的波動外，其他數據基本持平。除體重評分外的六項體測指標平均值在40～75分之間，尤其是引體向上、1 000 m跑的數據低于60分，說明測試對象高校男生整體體測水平相對較低，有明顯的的弱項，上肢力量與耐力素質處于較低水平，應引起相關領導部門的高度重視。根據數據圖顯示大致可以分為4擋，分別是：第一檔身高體重比評分，均值在90分以上；第二檔肺活量、50 m跑，均值在70～80分之間；第三檔立定跳遠、坐位體前屈、1 000 m跑，均值在55～65分之間，1 000 m跑項目在2017年和2018年出現波峰值和波谷值；第四檔引體向上，均值在40～55分之間。800米同樣是女生的體測的弱項，但整體成績要好于男生。仰臥起坐數據對應男生的引體向上數據，在女生7項中成績始終保持在70分左右，是女生的高優(yōu)項。比較男女生體測數據變化規(guī)律可以發(fā)現，體測評分女生要高于男生，除了因為女生對待體測考核更加重視以外，女生的各項體測數據相較于男生數據更容易得分，尤其是仰臥起坐和引體向上相比差距更是明顯[6]。男生引體向上平均分58分左右，女生仰臥起坐接近68分，僅此一項男女生體測成績差距就拉開了，這也是為什么女生體測成績優(yōu)于男生的主要原因。

4 結論

地方高校學生生源對象相對固定，學員數量與密度比重點高校稍低，學生身體素質具有明顯的地域性；為促進地方高校學生體質健康測試工作的開展，增強學生身體素質，應積極引導大學生自覺進行身體鍛煉。受生源素質、學校政策等因素的影響，受測對象學生體測成績各有不同。針對受測對象近5年體測數據進行評價分析，結果發(fā)現學生體測成績受年級、項目影響較大，主要表現為以下幾方面。

第一，受測對象在男女成績分析中均出現評估值與學生數呈現反比狀態(tài)，在近5a學生體測成績的整體RSR分析中可以發(fā)現，總體評價趨向于3個等級，2017年男女成績均為最優(yōu)解，獨占一檔記為A級，2015年、2016年為B級，2014年、2018年為C級，由于全部數據均高于3.5，所以沒有出現第四檔的年份，這也說明，近5a測試對象高校學生體質測試成績基本趨于穩(wěn)定，并沒有明顯的漲落現象。

第二，通過追蹤分析各級學生大學四年的體測情況發(fā)現，測試對象高校女生體質健康測試各學年整體水平處于69～75分之間，男生體質健康測試各學年整體水平處于64～74分之間，各級學生在不同年度測試結果均出現波動，但沒有明顯的線性變化，測試對象高校學生體測成績一般在大三之后下滑比較嚴重。綜合男女生體測數據變化規(guī)律不難發(fā)現，近幾年各級學生體測成績均存在身體素質“先升后降”趨勢發(fā)展，且女生體測成績明顯優(yōu)于男生，近5a體測平均值女生呈現上升趨勢，男生呈下降趨勢，整體趨于穩(wěn)定。

第三，七項測試指標在近5a的體測過程中基本穩(wěn)定，男生除引體向上指標于2017年（年度平均值排名第一）、2018年出現大的波動外，其他數據基本持平，根據男生體測數據圖顯示七項指標成績大致可以分為4擋，分別是：第一檔身高體重比評分，第二檔肺活量、50 m跑，第三檔立定跳遠、坐位體前屈、1 000 m跑，第四檔引體向上。女生各項指標成績表現較穩(wěn)定，無明顯的波動變化。

綜上，地方高校學生體測工作應加大體育課程改革力度，將體測工作融于體育教學，通過體育教學的推動，進一步提升學生身體素質。發(fā)揮體育康復的作用，在體測開展工作中加入專項技能的培訓及體育科普知識講座，強化人文關懷，讓學生充分認識體測，做好體測工作的科學管理，真正為了學生的健康而測試。