摘要：以體脂率為“金標準”，采用ROC分析法對比基于身高和體重的指標BMI、NBMI、PPBF、QI、RI、LI評價肥胖的效果.用各指標評價男生肥胖時，NBMI、RI、LI曲線下的面積（AUC）明顯高于BMI的AUC（P＜0.05），QI的AUC明顯低于BMI的AUC（P＜0.01），PPBF的AUC與BMI的AUC差異不具有統(tǒng)計學意義（P＞0.05）.評價女生肥胖時，QI的AUC明顯低于BMI的AUC（P＜0.01），其他指標的AUC與BMI差異不具有統(tǒng)計學意義（P＞0.05）.由此可見，新指標NBMI評價肥胖的效果整體上優(yōu)于傳統(tǒng)指標BMI，尤其是評價男生肥胖時的效果更好；新指標PPBF評價肥胖的效果與傳統(tǒng)指標BMI基本一致；RI和LI評價肥胖的效果比BMI好，結果與NBMI基本一致；QI評價肥胖的效果則不如BMI.

關鍵詞：ROC分析；肥胖評價；身體質量指數；克托萊指數；勞雷爾指數；利維指數

中圖分類號：G804.49 文獻標志碼：A

Comparative Study on Evaluation Index of Obesity of Ordinary CollegeStudents from Perspective of Public Physical Education Teaching Reform——Based on ROC Analysis

WEN Ai-ling YOU Yong-hao（1.School of Sports， Huainan Normal University， Huainan 232038，Anhui，China;2.School of Sports Science， Hefei Normal University， Hefei 230601， China）

Abstract：With body fat percentage as the “gold standard”， ROC analysis was used to compare the effects of BMI， NBMI， PPBF， QI， RI and LI based on height and weight in the evaluation of obesity. The main results showed that the AUC of NBMI， RI and LI were significantly higher than that of BMI （Plt;0.05）， and that of QI was significantly lower than that of BMI （Plt;0.01）. There was no statistical significance between the AUC of PPBF and BMI （Pgt;0.05）. In the evaluation of female obesity， the AUC of QI was significantly lower than that of BMI （Plt;0.01）， but there was no statistical significance between the AUC of other indicators and BMI（Pgt;0.05）. The main conclusion is that the new index NBMI is better than the traditional index BMI in the evaluation of obesity on the whole， especially in the evaluation of male obesity. The effect of the new index PPBF in evaluating obesity is basically the same as that of the traditional index BMI. The effect of RI and LI in evaluating obesity was better than that of BMI， which was basically consistent with NBMI. The effect of QI on evaluating obesity is not as good as BMI.Key words：ROC analysis; obesity evaluation; BMI; Quetelet Index; Rohrer Index; Levy Index

肥胖是指人體脂肪積累過多并導致健康不良的一種身體狀態(tài)，是心血管疾病、骨關節(jié)疾病、糖尿病、內分泌紊亂、通風等多種疾病的誘因[1].美國醫(yī)學會認為肥胖是一種疾病，并指出肥胖已成為全球死亡的第5大危險因素[2].體脂率（Percent Body Fat，PBF）是評估肥胖最有效的指標.測量體脂率的“金標準”一般被認為是雙能X線吸收法（DEXA）[3]，但是由于設備昂貴、操作復雜、場地要求高等因素限制，該方法不宜大范圍推廣使用.另一個測量體脂率常用的方法是“生物電阻抗法”（BIA）.劉麗等[4]發(fā)現BIA和DEXA測試體脂率的結果一致性較高.還有研究[5-7]直接采用BIA測試的體脂率結果作為評價肥胖的“金標準”，取得了較好的效果.BIA操作簡便，但是價格依然相對昂貴，也不宜大范圍推廣.

基于身高和體重評價肥胖的指標“BMI”（Body Mass Index）被廣泛推廣和應用，然而，鮮有學者探索是否存在比BMI更優(yōu)的指標.本研究采用回歸分析等方法構建了兩個基于身高和體重的評價肥胖的新身體質量指數（NBMI）和體脂率預測值（PPBF），同時納入其他3個較為常用的指標：克托萊指數（Quetelet Index，QI）、勞雷爾指數（Rohrer Index，RI）和利維指數（Livi Index，LI）.采用受試者工作特征（ROC）曲線分析，繪制分類模型的敏感度、1-特異性來評估模型預測的準確性，進而對比用不同指標評價普通高校大學生“肥胖”時的差異，為“肥胖”的有效判斷提供理論參考，為高校大學生體質健康測試中身體形態(tài)評價指標的選擇提供更優(yōu)備選項，進一步優(yōu)化高校公共體育課程考核中體質測試部分的構成指標.

1 對象與方法

1.1 受試對象

采用分層隨機抽樣法選取受試對象.納入標準：中國公民，漢族；年齡范圍為17～23歲；身體健康，四肢健全.排除標準：患有急慢性疾病的；不愿意配合測試的.最終在安徽省4所普通高校中篩選了2 831位（男911人，女1 920人）受試對象.經檢驗，男生的身高、體重明顯高于女生，體脂率明顯低于女生.男生與女生的年齡、肥胖率差異不具有統(tǒng)計學意義.

受試對象具體情況見表1、表2.

1.2 指標的測試

體脂率（PBF）的測試采用Inbody370（生物電阻抗法），測試時間為受試者餐后2～4 h，要求受試者穿單衣，雙腳赤足站立在踏板電極上，雙手輕握手柄電極，測試人員嚴格按照儀器操作說明對受試對象進行測試.身高和體重的測試分別采用機械式身高計和體重計.

本研究把Inbody370測試的PBF作為評價肥胖的“金標準”，WHO根據體脂率評價肥胖的標準為：男生PBF≥25%，女生PBF≥35%.

1.3 數據處理與分析

根據身高和體重計算身體質量指數（BMI）、克托萊指數（QI）、勞雷爾指數（RI）、利維指數（LI）.采用回歸分析推算W/H^a中的a值，構建身高、體重預測體脂率的回歸方程.采用診斷評價中的“受試者工作特征曲線分析（ROC）”評估各指標對肥胖的評價效果.計算指標、回歸分析、ROC分析軟件為SPSS 26.0.顯著性水平取0.05和0.01.

2 結果

2.1 評價肥胖的新指標

2.1.1 新身體質量指數（NBMI）

用NBMI表示新的身體質量指數，NBMI=W/H^a，兩邊取自然對數，則ln W=ln NBMI+aln H.采用線性回歸用身高的自然對數（lnH）預測體重的自然對數（ln W），可以計算a值[1].表3為NBMI預測體脂率回歸方程的方差分析，結果表明男生和女生的回歸方程都具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），ln H與ln W的相關系數R分別為0.631和0.550，決定系數R²分別為0.398和0.302，說明回歸方程具有一定的預測價值，但是預測效果一般.

NBMI預測體脂率回歸系數的顯著性檢驗結果如表4所列.男生和女生的NBMI分別為：NBMI_man=W/H^2.7;NBMI_woman=W/H^2.3，其中：W為體重，kg；H為身高，m.根據計算公式可知，NBMI與BMI極為類似，可以嘗試作為評價肥胖的一個新指標.

2.1.2 體脂率預測值（PPBF）

以身高和體重為自變量構建體脂率的多元回歸方程，并計算體脂率的預測值（PPBF），結果如表5和表6所列.PPBF也可以作為評價肥胖的一個新指標.

表5結果表明，男生和女生的回歸方程都具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），體脂率預測值（PPBF）與真實值（PBF）的相關系數R分別為：男生0.648，女生0.596，決定系數R²分別為0.420和0.356.說明回歸方程具有一定的預測價值，但是預測效果并不是很好.

表6結果表明，身高和體重的回歸系數都具有統(tǒng)計學意義（P＜0.01），男生和女生的回歸方程分別為：PPBFman=91.473-0.593H+0.420W，PPBFwoman=97.679-0.606H+0.513W.H為身高，W為體重.由方程可以計算每一位受試者的體脂率預測值.

2.1.3 BMI、NBMI、PPBF、QI、RI、LI評價肥胖的效果對比

為探索BMI、NBMI、PPBF、QI、RI、LI等指標評價肥胖時效果的差異，對各指標進行了ROC分析.各指標為“檢驗變量”，肥胖狀態(tài)（1-肥胖，0-不肥胖）為“狀態(tài)變量”.并對各指標ROC曲線下的面積（AUC）進行了組間對比（男生與女生對比）和指標間對比（BMI與其他指標對比），具體結果見表7、圖1和圖2.需要說明的是，“肥胖狀態(tài)”是根據Inbody370測試的體脂率（PBF）確定的.采納了WHO評價肥胖的標準：男生PBF≥25%，女生PBF≥35%.

各指標評價男生肥胖時，NBMI、RI、LI的AUC明顯高于BMI的AUC（P＜0.05），QI的AUC明顯低于BMI的AUC（P＜0.01），PPBF的AUC與BMI的AUC差異不具有統(tǒng)計學意義（P＞0.05）.評價女生肥胖時，QI的AUC明顯低于BMI的AUC（P＜0.01），其他指標的AUC與BMI差異不具有統(tǒng)計學意義（P＞0.05）.采用各指標評價肥胖時，男生與女生的差異都不具有統(tǒng)計學意義（P＞0.05）.結合圖1、圖2中ROC曲線可知，整體上各指標評價男生肥胖的效果差異較大（曲線不夠集中），評價女生肥胖的效果差異不大（曲線較為集中）.

2.2 評價肥胖的新標準

Youden指數（Youden’s index，YI）最大時，對應的敏感度（Sensitivity，Se）和特異性（Specificity，Sp）一般都較大，因為YI=Se+Sp-1.所以，YI一般被作為評估分類效果的重要指標.本研究把YI的最大值（YI_max）對應的指標值作為評價肥胖的臨界值.

從表8可以看出，男子的BMI、NBMI、PPBF、QI、RI、LI等指標在YI最大時評價男生肥胖的臨界值分別為24.2，15.5，19.2，428.6，139.3，24.1，女生的臨界值分別為21.7，14.6，29.3，368.0，133.2，23.7.男子臨界值對應的YI_max在0.648～0.754；女子臨界值對應的YI_max在0.607～0.663.男子臨界值對應的Se和Sp普遍偏大，在0.794～0.905；女子臨界值對應的Se和Sp稍微偏小，在0.755～0.859.

3 討論

3.1 評價肥胖的指標

借鑒Heymsfield S B[8]提出的方法，本研究采用一元回歸分析提出了第一個評價肥胖的新指標“NBMI”，又采用多元回歸分析提出了第二個評價肥胖的新指標“PPBF”.為了找到評價肥胖最合適的指標，采用ROC分析法對比了各指標（新指標NBMI、PPBF和傳統(tǒng)指標BMI、QI、RI、LI）評價肥胖時效果的差異性，同時制定了各指標評價肥胖的新標準.

身高和體重是最容易獲取的身體形態(tài)指標，國際、國內經常采用這兩項指標或其衍生指標評價人體是否肥胖，比如最常見的BMI.WHO在1997年就制定了BMI評價肥胖的標準，把BMI≥30的評價為肥胖[9]；“中國成人超重和肥胖預防控制指南”把BMI≥28的評價為肥胖.然而，有些學者指出，BMI并不能區(qū)分脂肪和肌肉，沒有考慮脂肪分布，不能作為評價肥胖的工具[10-11].根據BMI評價肥胖的標準，肌肉很多的人也容易被評價為肥胖.采用BMI評估肥胖雖然備受質疑，但是由于其測試和計算簡便易行、方便推廣，且與雙能X線吸收法（DEXA）的相關性良好（R=0.67），BMI在評價肥胖方面仍然具有較高的應用價值.在BMI的計算公式（BMI=W/H2）中，指數為2就意味著是把人想象成了“有質量的”邊長為身高的正方形，正方形單位面積上的“質量”越大，人就越肥胖，這顯然有不合理之處.

BMI、NBMI、QI、RI、LI都是身高和體重的衍生指標，也都是W/Ha的倍數，只是a值大小不同.BMI的a值為2，QI、RI、LI的a值分別為1，3和1/3.本研究借鑒Heymsfield S B[8]提出的方法，推算出男生和女生的a值分別為2.7和2.3，作為“新身體質量指數”，用NBMI表示.

3.2 各指標評價肥胖的效果

在評價男生和女生肥胖時，NBMI的AUC分別為0.916和0.894，說明評價肥胖的效果都較好.NBMI評價男生肥胖的效果優(yōu)于BMI，評價女生肥胖的效果與BMI基本一致（AUC比BMI大了0.002，差異不具有統(tǒng)計學意義），整體而言，NBMI評價肥胖的效果比BMI好.

QI=W/H×1000（kg/cm），W為體重，H為身高.其實就是單位身高（如每厘米身高）所具有的體重.顯然，QI把人體想象成了一個身高那么長的“有質量”的勻質線段.在評價男生和女生肥胖時，AUC分別為0.860和0.873，雖然值也較大，但是都明顯小于BMI的AUC（表7）.

RI、LI對應的a值分別為3和1/3（倒數關系），所以兩個指數對應的AUC大小都一樣（男：0.918，女：0.892）.兩個指數把人想象成了以身高為邊長的正方體，描述的是單位體積所具有的體重.把人想象成立體形狀顯然比“勻質線段”更符合人體實際.兩個指數評價男生肥胖的AUC明顯大于BMI的AUC，但是評價女生肥胖的AUC與BMI的AUC基本一致.

PPBF是身高、體重預測體脂率所構建回歸方程的預測值.PPBF評價男生和女生肥胖的AUC與BMI的AUC差異都不具有統(tǒng)計學意義，也就是說兩者評價肥胖的效果基本一致.男生和女生的回歸方程分別為：PPBF_man=91.473-0.593H+0.420W，PPBF_woman=97.679-0.606H+0.513W.

根據未標準化回歸系數可知，身高越高則PPBF就越小，體重越重則PPBF越大.身高的標準化回歸系數分別為-0.625，-0.538，體重的標準化回歸系數分別為0.814，0.685.體重的標準化回歸系數明顯大于身高，說明體重對PPBF的影響比身高大.

根據以上分析，用新指標NBMI以及傳統(tǒng)指標RI和LI評價肥胖的效果比BMI好，新指標NBMI在評價肥胖方面具有一定的參考價值.新指標PPBF評價肥胖的效果與BMI基本一致，QI評價肥胖的效果不如BMI.

從圖1、圖2中的ROC曲線可以看出，男生的ROC曲線比女生更加偏向左上方，但是采用[HJ58x]各指標評價肥胖時男生與女生的差異都不具有統(tǒng)計學意義（P＞0.05），說明性別對各指標評價肥胖的影響不明顯，同時也表明根據身高和體重評價肥胖時，無法區(qū)分男生和女生身體的差異.男生ROC曲線的分布不如女生密集，結合表6可知，各指標評價男生肥胖的效果差異較大，評價女生肥胖的效果差異不大.

3.3 各指標評價肥胖的標準

新指標NBMI在評價男生肥胖時的臨界值為15.5，把NBMI≥15.5作為評價肥胖的標準時，YI_max為0.734，大于BMI（0.709）.把NBMI≥14.6作為評價女生肥胖的標準時，YI_max為0.662，大于BMI（0.636）.再次說明NBMI評價肥胖的效果優(yōu)于BMI.用BMI評價男生和女生肥胖的臨界值分別為24.2和21.7時評價效果最好，這顯然與國內廣泛使用的WHO（BMI≥30）以及“中國成人超重和肥胖預防控制指南”（BMI≥28）推薦的標準不一致.說明以Inbody370測試的體脂率為金標準（男生PBF≥25%，女生PBF≥35%）時，目前國內廣泛使用的評價肥胖標準并不適合我國青年人.

4 結論

（1）新指標NBMI評價肥胖的效果整體上優(yōu)于傳統(tǒng)指標BMI，尤其是評價男生肥胖時的效果更好.NBMI評價男生和女生肥胖的標準分別為NBMI≥15.5和NBMI≥14.6.

（2）新指標PPBF評價肥胖的效果與傳統(tǒng)指標BMI基本一致；RI和LI評價肥胖的效果比BMI好，與NBMI基本一致；QI評價肥胖的效果不如BMI.

本研究中的受試對象均為漢族，所以結果只能被應用于漢族，對其他民族沒有代表性.另外，現今測量體脂率的“金標準”一般被認為是雙能X線吸收法（DEXA）[3]，所以，如果能夠以DEXA測試結果為“金標準”，進而確定NBMI評價肥胖的效果和標準可能會更加可靠.

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［責任編輯：紀彩虹］