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🧭 導遊:用統計思維導覽《體適能與BMI關聯研究》的表格設計之旅

這篇發表於 Medicina (MDPI, 2022) 的研究《Cross-Correlations between Scientific Physical Fitness, Body Mass Index Distribution, and Overweight/Obesity Risks among Adults in Taiwan》以台灣成人為樣本,探討體適能(cardiorespiratory fitness, muscle strength, flexibility)與體重狀態之間的關聯。
它的統計分析設計不只是數字堆疊,而是一趟由「觀察 → 比較 → 預測」的系統旅程。以下讓我們逐表走讀,理解每張表的統計邏輯與設計目的。


🧩 表1:樣本全景與初步差異 — Descriptive Statistics

統計目的

表1呈現各組(正常體重、過重、肥胖)的基本變項分布,是**描述統計(Descriptive Statistics)**的基礎。

所用方法

  • ANOVA(Analysis of Variance, 變異數分析):比較三組平均數差異。
    👉 例如檢驗「心肺適能平均值是否因肥胖程度不同而有顯著差異」。
  • χ²檢定(Chi-square Test):比較類別變項分布。
    👉 如「婚姻狀態」或「教育程度」是否在三組中分布不同。

舉例說明

  • ANOVA 可想像成三間健身房的平均握力比賽,檢查哪一組最強。
  • χ²檢定 像是在比「已婚與未婚比例」是否在不同體重組之間差異顯著。

為何要這樣設計?

這是「統計旅程」的第一站——先畫地圖。研究者需要知道樣本結構與基礎差異,才能判斷後續回歸模型的合理性。


📈 表2~3:建立劑量—反應關係 — Multiple Linear Regression

統計目的

檢驗「體適能越好,BMI 是否越低」,屬於關聯分析(Correlation/Association Analysis)

所用方法

  • 多元線性回歸(Multiple Linear Regression):以 BMI 為連續依變項,三項體適能為自變項。
  • 控制變項(Control Variables):年齡、教育、收入、婚姻、職業等社經因素。

專有名詞解釋

  • β值(Beta coefficient):每改變一單位體適能,BMI 改變多少。
    👉 例:β = -1.5 代表體適能提高一個等級,BMI 平均下降1.5。
  • 四分位數(Quartile):把樣本依表現分成四等份,從最好 (Q4) 到最差 (Q1)。
    👉 像把跑步成績分成「頂尖、良好、中等、差」。

為何要這樣設計?

四分位讓連續變項更具臨床可讀性,也能測試劑量—反應關係(Dose–Response Relationship):體適能越差,肥胖風險是否「漸進增加」?


⚖️ 表4~6:從關聯走向預測 — Logistic Regression Analysis

統計目的

將結果從「BMI數值」轉化為「肥胖風險機率」,屬於機率模型(Probability Model)

所用方法

  • 多元邏輯斯回歸(Multiple Logistic Regression):預測二元結果(如是否過重/肥胖)。
  • 勝算比(Odds Ratio, OR):表示某族群的風險倍數。
    👉 例:OR = 3 表示該組的肥胖風險是參考組的3倍。
  • 信賴區間(Confidence Interval, CI):顯示統計結果的可信範圍。
    👉 若CI不含1,代表結果具統計顯著。

舉例說明

這就像健康體檢的「紅燈預警」系統。心肺適能最差(Q1)的人紅燈比例最高,勝算比超過6倍,而體適能佳者顯著降低風險。

為何要這樣設計?

從線性模型到邏輯斯模型,是從「相關」到「預測」的跨越,讓研究能提供可操作的公共衛生建議。例如:「男性 VO₂max < 45 mL/kg/min 為肥胖高風險門檻」。


📊 統計設計的層次邏輯

階段 主要表格 分析方法 問題核心 結果呈現
1️⃣ 描述層 表1 ANOVA / χ² 各體重組是否不同? 平均值、百分比
2️⃣ 關聯層 表2–3 Linear Regression 體適能與BMI之間的線性關係 β值與p值
3️⃣ 預測層 表4–6 Logistic Regression 體適能對肥胖風險的預測力 OR與CI

這三層設計是統計研究的「三部曲」,從基礎到高階逐步展開。


🧠 延伸思考:統計背後的邏輯

  1. 控制混雜(Confounding Control):確保結果不是被年齡或收入等因素誤導。
  2. 劑量效應(Dose–Response):越差的體適能對應越高的肥胖風險,證據強度更高。
  3. 分層分析(Stratification):男女分開跑模型,避免性別差異干擾。
  4. 模型穩健性(Robustness):同時用線性與邏輯斯模型驗證結果一致性。

🎯 結語

這篇論文的表格設計展現了統計的「故事敘事力」:
從描述樣貌、驗證關聯、預測風險,每張表都在推進研究命題。
統計不只是算數,它是把「健康數據」變成「行動建議」的語言。


📚 參考資料(APA7)

Chen, C.-T., Chang, Y.-T., Li, P.-F., Lin, C.-F., Huang, C.-C., Cheng, H.-L., ... & Lee, Y.-T. (2022). Cross-correlations between scientific physical fitness, body mass index distribution, and overweight/obesity risks among adults in Taiwan. Medicina, 58(12), 1739. https://doi.org/10.3390/medicina58121739

American College of Sports Medicine. (2021). ACSM’s guidelines for exercise testing and prescription (11th ed.). Lippincott Williams & Wilkins.

Field, A. (2018). Discovering statistics using IBM SPSS statistics (5th ed.). SAGE Publications.


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