朱厚偉, 史曙生, 鄭 哲,3

(1.浙江師范大學(xué) 體育與健康科學(xué)學(xué)院,浙江 金華 321004;2.南京師范大學(xué) 體育科學(xué)學(xué)院,江蘇 南京 210023；3.永恒大學(xué),馬尼拉 0900)

視力是指視網(wǎng)膜分辨影像的能力.視網(wǎng)膜分辨影像的能力受到角膜、晶體、玻璃體等屈光介質(zhì)的影響，當(dāng)屈光解釋渾濁或屈光不正時(shí)(如近視、遠(yuǎn)視、散光等)，會(huì)導(dǎo)致視力下降，統(tǒng)稱為視力不良[1].目前，以近視為主的視力不良已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)一項(xiàng)突出的新型健康問題，在亞洲地區(qū)尤為嚴(yán)重.中國更是近視發(fā)生的重災(zāi)區(qū)，相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，2018年中國的近視患者人數(shù)已達(dá)到6億，我國青少年近視率更是位居世界第一，其中小學(xué)生的近視率達(dá)到36%，初中生約72%，高中生81%，大學(xué)生約90%[2].2018年8月，習(xí)近平總書記就青少年近視問題作出重要指示，要求“全社會(huì)都要行動(dòng)起來，共同呵護(hù)好孩子的眼睛，讓他們擁有一個(gè)光明的未來.”[3]教育部等8部門也聯(lián)合頒發(fā)了《綜合防控兒童青少年近視實(shí)施方案》(下簡稱為“《方案》”)，要求各地切實(shí)開展近視防控工作，并將近視防控納入政府績效考核[4].目前，針對(duì)我國青少年視力變化的研究多數(shù)僅從時(shí)間序列出發(fā)對(duì)青少年的視力變化進(jìn)行描述，但是我國幅員遼闊，全國青少年的視力存在明顯的地域差異，單純的時(shí)間變化特征不足以厘清我國青少年視力的變化特征.鑒于此，本文借助1985—2014年每10年全國學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)研中的視力數(shù)據(jù)，采用時(shí)序分析和空間分析相結(jié)合的方法，分別對(duì)我國青少年視力狀況的時(shí)序變化和空間分布特征進(jìn)行分析，為我國青少年近視防控提供理論支持.

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

時(shí)序分析以1985年、1995年、2005年及2014年(為了體質(zhì)測試數(shù)據(jù)更好地服務(wù)國家發(fā)展規(guī)劃政策的制定，將每5年一次、原定于2015年的學(xué)生體質(zhì)與健康測試工作調(diào)整到2014年,且2014測試結(jié)果與2015年相近，不影響每10年的數(shù)據(jù)分析)全國學(xué)生視力調(diào)研中7～22歲的青少年平均視力狀況的時(shí)序變化為研究對(duì)象；空間分析以1985年、1995年、2005年及2014年全國學(xué)生視力調(diào)研中30個(gè)省、自治區(qū)、直轄市的18歲青少年平均視力狀況的空間變化為研究對(duì)象.按照《2019年全國學(xué)生體質(zhì)與健康調(diào)研及國家視力抽查復(fù)核工作手冊》近視程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：凡裸眼視力<5.0者為視力低下(又稱視力不良)；裸眼視力<5.0且非睫狀肌麻痹下電腦驗(yàn)光等效球鏡度數(shù)<-0.50D(球鏡當(dāng)量)判定為近視.視力不良是我國青少年的常見病，其中80%[5]或者85%[6]以上的青少年視力不良屬于近視.在很多大規(guī)模的視力調(diào)查中，鑒別“視力不良”是否屬于近視比較困難，所以都用視力不良率代表近視率[1].

1.2 研究方法

首先，采用時(shí)序分析法進(jìn)行分析，利用SPSS 21.0通過計(jì)算變量，分析1985—2014年每10年間青少年視力不良檢出率的增長速度變化，并對(duì)城市、鄉(xiāng)村、男生、女生各分組的增長速度的差異性進(jìn)行比較；其次，采用空間趨勢分析，利用ARCGIS 10.5軟件的Geostatiscal Analyst模塊的趨勢分析和空間插值分析，對(duì)我國青少年視力不良檢出率的空間趨勢走向和空間趨勢變化進(jìn)行分析；最后，采用空間自相關(guān)分析，利用 ARCGIS 10.5軟件處理各省市青少年視力數(shù)據(jù)，導(dǎo)入GEODA軟件進(jìn)行全局空間自相關(guān)和局部空間自相關(guān)分析，并利用ARCGIS 10.5軟件生成局部空間自相關(guān)的LISA(local indicators of spatial association)地圖，來分析各省市青少年視力指標(biāo)的空間聚集和變化特征.

2 結(jié)果與分析

2.1 我國青少年視力變化的時(shí)序特征

時(shí)間序列分析是統(tǒng)計(jì)學(xué)中常用的定量預(yù)測分析方法，是對(duì)一個(gè)區(qū)域進(jìn)行一定時(shí)間段內(nèi)的連續(xù)觀測.逐期增長量和環(huán)比增長速度是常用的觀測指標(biāo).逐期增長量是時(shí)間序列中各項(xiàng)分別以前一期為基期計(jì)算的增長量，即:a1-a0，a2-a1，…，an-an -1;環(huán)比增長速度=逐期增長量/前期水平[7].

本研究主要采用了時(shí)間序列分析中的發(fā)展水平增長量和增長速度(用“增長率”表示)分析我國青少年視力的變化狀況.從表 1、圖 1和表 2不難看出，1985—2014年，我國青少年的視力不良檢出率呈現(xiàn)出急劇增加的趨勢.隨年齡的增加，視力不良檢出率也增加，且視力不良呈現(xiàn)出低齡化的趨勢；城市青少年的視力不良檢出率大于鄉(xiāng)村；鄉(xiāng)村青少年視力不良檢出率的環(huán)比增長率稍大于城市；女生的視力不良檢出率大于男生；男生視力不良檢出率的環(huán)比增長率稍大于女生.

圖1 1985—2014年每10年漢族青少年的近視不良檢出率變化

表1 1985—2014年每10年漢族城鄉(xiāng)男生視力不良檢出率的時(shí)序變化 單位：%

就城市男生而言，1985—2014年每10年的平均環(huán)比增長率分別為27.92%，17.50%，19.39%.1985—2014年這30年間，城市男生視力不良檢出率的總增長率為79.44%.在2014年的視力狀況調(diào)查中，城市男生的平均視力不良檢出率已高達(dá)65.82%，大學(xué)生的視力不良檢出率高達(dá)84.58%.就鄉(xiāng)村男生而言，1985—2014年每10年的平均環(huán)比增長率分別為64.92%，22.42%，37.91%.1985—2014年這30年間，鄉(xiāng)村男生視力不良檢出率的總增長率為178.44%.在2014年的視力狀況調(diào)查中，鄉(xiāng)村男生的平均視力不良檢出率已高達(dá)55.80%，大學(xué)生的視力不良檢出率高達(dá)84.09%.

就城市女生而言(見表2)，1985—2014年每10年的平均環(huán)比增長率分別為29.42%，17.55%，13.83%.1985—2014年這30年間，城市女生視力不良檢出率的總增長率為73.18%.在2014年的視力狀況調(diào)查中，城市女生的平均視力不良檢出率已高達(dá)71.75%，大學(xué)生的視力不良檢出率高達(dá)88.09%.就鄉(xiāng)村女生而言，1985—2014年每10年的平均環(huán)比增長率分別為64.58%，21.57%，29.28%，1985—2014年這30年間，城市女生視力不良檢出率的總增長率為158.67%.在2014年的視力狀況調(diào)查中，鄉(xiāng)村女生的平均視力不良檢出率已高達(dá)63.09%，大學(xué)生的視力不良檢出率高達(dá)88.61%.

表2 1985—2014年每10年漢族城鄉(xiāng)女生視力不良檢出率的時(shí)序變化 單位：%

1985—2014年這30年間，城市青少年視力不良檢出率的總增長率為76.31%，鄉(xiāng)村青少年為168.56%，鄉(xiāng)村稍大于城市；1985—2014年這30年間，男生視力不良檢出率的總增長率為128.94%，女生為115.93%，男生稍大于女生.

以近視為主的青少年視力不良問題已成為新型的體質(zhì)健康問題.縱向來看，我國青少年視力問題呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：1)視力不良和近視發(fā)病早期化和低齡化，越來越多的小學(xué)生，尤其是城市7歲小學(xué)生的近視率已達(dá)到36%以上;2)有較大比例的青少年視力不良患者在青春期發(fā)展速度快、度數(shù)增加快;3)數(shù)據(jù)顯示，11～13歲青少年的視力不良檢出率相差10%以上，與相關(guān)研究結(jié)果一致.相關(guān)研究[8]指出,12～13歲是青少年視力下降幅度最大的階段，也是身體素質(zhì)增長最快的階段；視力不良的城鄉(xiāng)差異正逐步縮減；近30年青少年視力問題的患病率不斷增加，部分地區(qū)大學(xué)生的患病率已接近100%.有研究[9-12]指出，視力不良患病概率的不斷增加與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展存在較大的關(guān)聯(lián)性，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在一定程度上改變了青少年的環(huán)境及行為方式.例如，教育壓力增大、視近工作時(shí)間增長、電子產(chǎn)品的使用率和使用時(shí)間增加、戶外活動(dòng)減少、飲食習(xí)慣的改變等都可能在一定程度上對(duì)青少年的視力產(chǎn)生一定的影響.

2.2 我國青少年視力變化的空間特征

根據(jù)Tobler的地理學(xué)第一定律，即地理分析基本定律：“地理事物之間都存在著相應(yīng)的關(guān)系，其中相距較近的事物比相距較遠(yuǎn)的關(guān)系更密切”[13].本研究首先運(yùn)用ArcGIS分析我國30個(gè)省級(jí)行政區(qū)(臺(tái)灣地區(qū)、香港特別行政區(qū)、澳門特別行政區(qū)及西藏自治區(qū)除外.臺(tái)灣地區(qū)、香港特別行政區(qū)和澳門特別行政區(qū)未納入調(diào)研范圍，西藏自治區(qū)只調(diào)研藏族學(xué)生，因此均被剔除)18歲青少年的視力健康狀況(18歲是青少年生長發(fā)育的一個(gè)生理節(jié)點(diǎn)，很多學(xué)者習(xí)慣將18 歲學(xué)生身高、生長水平作為我國青少年生長發(fā)育研究的切入點(diǎn)[14-15])，隨后采用空間自相關(guān)分析我國青少年各項(xiàng)體質(zhì)健康指標(biāo)的空間分布特征.我國幅員遼闊，各區(qū)域之間的差異較大，且區(qū)域差異是中國青少年體質(zhì)健康的一個(gè)重要現(xiàn)狀，值得深入探討.

2.2.1 我國青少年視力不良檢出率變化的空間趨勢分析

趨勢分析能夠利用樣點(diǎn)數(shù)據(jù)生成以某一屬性值為高度的三維透視圖，進(jìn)而可以從不同空間視角分析出走向的數(shù)據(jù)特征.本研究采用趨勢面分析，擬合得到我國青少年視力不良檢出率不同走向的趨勢分析圖和趨勢變化的插值圖，以把握我國青少年視力的空間特征和發(fā)展趨勢.趨勢分析圖的主要特征為：1)根據(jù)統(tǒng)計(jì)得出的全國青少年視力數(shù)據(jù)，通過ArcGIS的Geostatiscal Analyst模塊的趨勢分析，擬合出中國東—西、南—北2個(gè)方向上的各視力狀況指標(biāo)的趨勢圖，以位置為旋轉(zhuǎn)參考，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°得到西南—東北、西北—東南2個(gè)方向上的趨勢圖，見圖2；2)趨勢分析是根據(jù)空間抽樣數(shù)擬合出一個(gè)數(shù)學(xué)曲面，用該數(shù)學(xué)曲面的走勢表示指標(biāo)空間的分布情況；3)Y軸所指方向?yàn)楸?，X軸所指方向?yàn)闁|，曲線1(綠色曲線)從左至右表示由西向東，曲線 2(藍(lán)色曲線)從左至右表示從南向北；4)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)45°，曲線3(綠色曲線)從左到右表示由西北到東南，曲線 4(藍(lán)色曲線)從左到右表示由東北向西南.

圖2 1985—2014年每10年青少年視力不良檢出率的空間趨勢分析圖

圖 2顯示了我國1985—2014年每10年的青少年近視不良檢出率平均值的空間趨勢走向，從圖中不難看出，1985—2014年，每10年我國青少年視力不良檢出率的空間趨勢存在一定的空間一致性.我國青少年近視不良檢出率的空間趨勢走向整體呈現(xiàn)如下：從南向北呈現(xiàn)出先升高再降低的倒U型逐漸升高趨勢；從西向東呈逐漸升高的趨勢；從西北向東南呈先升高再降低的倒U型趨勢，但曲線整體變化幅度較??；從東北向西南呈現(xiàn)出先上升后下降的倒U型趨勢.

在對(duì)我國青少年視力不良檢出率空間趨勢分析的基礎(chǔ)上，利用ArcGIS的Geostatiscal Analyst模塊中的趨勢面插值算法，分析我國青少年視力不良檢出率的空間變化趨勢，顏色由藍(lán)色變?yōu)辄S色再變?yōu)榧t色，顯示了我國青少年視力不良檢出率從低到高的變化趨勢，具體見圖3.

注：基于自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站審圖號(hào)為GS(2019)1833號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)地圖制作，底圖無修改

圖3顯示，1985年我國青少年視力不良檢出率的空間變化呈現(xiàn)出西南地區(qū)低、東部沿海地區(qū)高的現(xiàn)象；1995年我國青少年視力不良檢出率的空間變化特征呈現(xiàn)出中部及東部地區(qū)普遍較高的現(xiàn)象；2005年我國青少年視力不良檢出率的空間變化呈現(xiàn)出東西兩邊高、中間低的現(xiàn)象；2014年我國青少年視力不良檢出率的空間變化呈現(xiàn)出東部高、其他地區(qū)低的現(xiàn)象.

2.2.2 我國青少年視力不良檢出率變化的全局空間自相關(guān)分析

全局Moran′sI指數(shù)是空間自相關(guān)分析中最常見的指標(biāo)之一，用于描述區(qū)域的整體空間特征，當(dāng)Moran′sI指數(shù)大于0時(shí)，呈正相關(guān)關(guān)系；小于0時(shí)，呈負(fù)相關(guān)關(guān)系.Moran′sI指數(shù)的取值范圍為[-1,1][16],其計(jì)算公式為

(1)

(2)

式(2)中：E[I]=-1/(n-1);V[I]=E[I2]-E[I]2.

運(yùn)用GEODA軟件，通過空間自相關(guān)分析計(jì)算1985—2014年我國青少年視力不良檢出率的全局Moran′sI指數(shù)值和局部Moran′sI指數(shù)值，其中全局Moran′sI指數(shù)用于描述指標(biāo)在整體空間中的分布特征，局部Moran′sI指數(shù)用于繪制LISA圖分析各個(gè)省份的具體空間聚集特征.表3顯示，2014年我國青少年視力不良檢出率的空間演變的全局Moran′sI指數(shù)具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，Z值的絕對(duì)值大于1.96，P<0.05；1985年、1995年和2005年我國青少年視力不良檢出率的空間演變的全局Moran′sI指數(shù)均不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，Z值的絕對(duì)值均小于1.96，P>0.05.1985—2014年間，我國青少年視力不良檢出率的空間聚集現(xiàn)象逐漸明顯，空間結(jié)構(gòu)性逐漸增強(qiáng)，說明我國青少年視力不良的發(fā)生存在一定的地緣關(guān)系，一定區(qū)域內(nèi)的青少年視力不良發(fā)生特征具有較高的相似性.這一特征的出現(xiàn)為我國青少年近視防控的區(qū)域治理或跨區(qū)域聯(lián)合治理提供了一定的便利性.

表3 1985—2014年每10年我國青少年視力不良檢出率演變的全局Moran′s I指數(shù)一覽表

2.2.3 我國青少年視力不良檢出率變化的局部空間自相關(guān)分析

在研究中分析局部空間聚集及局部對(duì)全局的貢獻(xiàn)時(shí)，常采用局部自相關(guān)的相關(guān)指標(biāo)，例如：局部Moran′sI指數(shù)、LISA圖等.LISA圖是基于局部Moran′sI指數(shù)繪制的空間局部自相關(guān)地圖，是在局部Moran′sI指數(shù)的基礎(chǔ)上，揭示各個(gè)區(qū)域單位(各個(gè)省市)空間自相關(guān)的程度及顯著性水平，定量地得知每個(gè)空間單元的具體關(guān)聯(lián)程度，包括不顯著(0，灰色)、高-高聚集顯著(1，紅色)、低-低聚集顯著(3，藍(lán)色)、低-高聚集顯著(2，淺綠色)、高-低聚集顯著(4，橙色)5種類型，并以不同顯色對(duì)顯著單位在地圖上進(jìn)行標(biāo)示.LISA圖中高-高聚集顯著(1，紅色)和低-低聚集顯著(3，藍(lán)色)代表正相關(guān)，低-高聚集顯著(2，淺綠色)和高-低聚集顯著(4，橙色)表示負(fù)相關(guān).

圖 4顯示，2014年，我國青少年視力不良檢出率局部空間分布的LISA圖中各省域青少年視力不良檢出率主要呈現(xiàn)高-高、低-低、低-高及高-低聚集4種聚集狀態(tài)具存，較為分散的空間特征.由于1985年、1995年和2005年的全局Moran′sI指數(shù)的Z值小于1.96，且P>0.05，因此，無法進(jìn)行局部空間自相關(guān)分析.2014年“高-高”集聚省份由我國東部地區(qū)轉(zhuǎn)移到東北部沿海地區(qū)的北京市、山東省、江蘇省、上海市、浙江省、天津市、河北省、山西??；被“高-高”集聚包圍的是河南省、江西省，形成了“低-高”集聚省份；“低-低”集聚包括廣西壯族自治區(qū)、廣東省、海南?。槐弧暗?低”集聚包圍的是云南省，形成了“高-低”集聚省份，且2014年的Z值明顯高于1985年、1995年和2005年，地緣親疏關(guān)系的凸顯性上升.通過局部空間自相關(guān)分析，得出我國青少年視力不良檢出率的空間特征向“東部高、南部低”的聚集特征轉(zhuǎn)變.有研究指出，視力不良患病概率的不斷增加與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展存在較大的關(guān)聯(lián)性，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在一定程度上改變了青少年的環(huán)境及行為方式.例如，教育壓力增大、視近工作時(shí)間增長、電子產(chǎn)品的使用率和使用時(shí)間增加、戶外活動(dòng)減少、飲食習(xí)慣等改變可能在一定程度上對(duì)青少年的視力產(chǎn)生了一定影響[9].從2014年我國18歲青少年視力不良檢出率的空間聚集特征中不難看出，北京市、山東省、江蘇省、上海市、浙江省、天津市、河北省、山西省形成了一個(gè)高視力不良檢出率的高空間聚集狀態(tài)，江蘇省、浙江省、山東省、上海市、北京市、天津市都是我國排在前列的教育大省，教育壓力過大可能是導(dǎo)致青少年視力不良發(fā)生的因素之一.有研究[9]指出，高教育水平地區(qū)的學(xué)生重度視力不良的檢出率是低教育水平學(xué)生的2倍以上.在教育壓力下，高強(qiáng)度、長時(shí)間的用眼行為勢必會(huì)導(dǎo)致青少年視力的下降和視力不良檢出率的增加.針對(duì)這一空間聚集特征，我國青少年綜合近視防控工作在中央政府與各省簽訂近視防控工作責(zé)任任務(wù)書這一省域治理的基礎(chǔ)上，還可針對(duì)青少年視力不良檢出率增長過快、檢出率較高的省份采用跨區(qū)域治理[17]、多區(qū)域協(xié)同治理[18]的方法，就青少年視力不良高發(fā)的問題，加強(qiáng)中央政府對(duì)該片區(qū)地方政府的激勵(lì)-約束程度，使地方政府由政治性執(zhí)行向自發(fā)性試驗(yàn)，然后到自發(fā)性執(zhí)行的狀態(tài)，最終實(shí)現(xiàn)青少年近視防控的跨區(qū)域治理，實(shí)現(xiàn)對(duì)青少年近視的有效防控.

注：基于自然資源部標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站審圖號(hào)為GS(2019)1833號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)地圖制作，底圖無修改

3 結(jié) 論

1)我國青少年視力不良的檢出率逐漸升高，1985—2014年，環(huán)比增長速度呈現(xiàn)出農(nóng)村大于城市、男生大于女生的現(xiàn)象.

2)1985—2014年的30年中，我國青少年視力的空間趨勢走向特征為西向東逐漸升高的趨勢，其區(qū)域差異較?。粡哪舷虮?、從西北向東南、從東北向西南，均呈現(xiàn)出先上升后下降的倒U型趨勢.

3)全局空間相關(guān)分析和局部空間自相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，我國青少年視力的地緣親疏關(guān)系逐漸增強(qiáng)，呈現(xiàn)出“東高南低”的聚集特征.