芝加哥社区成人肥胖决定因素的空间与背景差异研究：多维度地理加权回归分析揭示健康不平等

《Discover Public Health》：The examination of the spatial and contextual disparities of determinant factors of adult obesity among communities in Chicago

本研究针对芝加哥社区成人肥胖率存在显著空间差异的公共卫生问题，通过地理信息系统(GIS)和地理加权回归(GWR)技术，系统分析了19个人口统计、物理环境、行为特征和社会经济因素对肥胖分布的影响。研究发现肥胖率与白人人口比例、人行道质量、经济困难指数和失业率等17个因素存在显著空间关联，其中西南部和西部健康公平区为高风险聚集区。该研究为制定针对性的社区干预政策和促进健康公平提供了科学依据。

　　

在21世纪的公共卫生领域，成人肥胖已成为全球性的健康危机。根据世界卫生组织数据，1990年至2022年间，全球成人肥胖率翻了一番，青少年肥胖率更是增长了四倍，这意味着全球每八个成年人中就有一个患有肥胖症。这种流行病不仅本身构成健康威胁，更伴随着2型糖尿病、心血管疾病、肾病和某些癌症风险的显著增加，给医疗系统带来沉重负担。

芝加哥作为美国典型的大都市，尽管以经济活力和多样性著称，但其社区间存在的健康不平等现象尤为突出。全市约有36%的成年人被归类为肥胖，而在低收入和少数族裔集中的社区，这一比例甚至更高，反映出更深层次的社会不平等问题。肥胖的成因复杂多元，涉及遗传倾向、健康状况、药物使用等个体因素，以及更广泛的社会环境决定因素。虽然不健康饮食、睡眠不足和缺乏运动等个人行为至关重要，但人们生活的环境在塑造这些行为和肥胖结果方面起着关键作用。

以往研究虽然报道了肥胖的关键决定因素，但未能充分揭示复杂的多因素决定因素之间的相互作用。例如，在城市的物理环境方面，研究表明绿色空间、公园和娱乐设施有限的社区成人肥胖率较高；而由优质人行道和连通性增强的社区可步行性和体育活动则与低肥胖率相关。同时，行为特征如吸烟、孤独感和心理困扰也被证明会影响肥胖结果。此外，不同种族/族裔群体对超重和肥胖的不同社会文化态度也是影响因素之一。

在此背景下，Gala等研究人员在《Discover Public Health》上发表了题为"The examination of the spatial and contextual disparities of determinant factors of adult obesity among communities in Chicago"的研究论文，旨在通过综合人口统计、环境、社会经济和行为因素的分析，揭示芝加哥社区成人肥胖决定因素的空间和背景差异。这种综合性研究能够捕捉异质性决定因素及其对芝加哥等城市环境中肥胖流行的影响，同时突出影响因素的复杂相互作用以及理解城市社区肥胖决定因素空间背景细微差别的必要性。

地理信息系统(GIS)为揭示成人肥胖等各种健康状况的复杂空间背景及其影响的动态、异质因素提供了独特能力和严谨方法。除了提供社区肥胖状况的地理可视化能力外，该方法还整合了多方面的环境、社会经济、行为和文化决定因素。通过这样做，该方法定量分析并模拟了与成人肥胖的空间解析独特关联的决定因素，从而支持或告知旨在促进芝加哥社区规模公共健康的证据干预和政策倡议的决策。

研究方法上，该研究主要采用了探索性空间数据分析(ESDA)、方差分析(ANOVA)和地理加权回归(GWR)三种关键技术。数据来源包括芝加哥公共卫生部提供的成人肥胖率数据、美国社区调查的人口统计数据、芝加哥大都会规划机构的土地利用数据、芝加哥市数据门户的公园数据以及黄页中的健身中心数据，所有数据均在芝加哥77个社区区域尺度上进行整合分析。空间自相关分析采用Moran's I统计量检测空间聚类模式，GWR模型则用于建立成人肥胖率与决定因素之间的局部空间关系，使用一阶皇后连续性和自适应高斯核算法，以10个社区为空间范围进行局部回归。

4.1 芝加哥社区成人肥胖模式调查与评估

研究发现芝加哥社区成人肥胖人口百分比的空间分布存在显著地理控制。肥胖人口百分比从芝加哥中城近南区的9.7%到西南部阿切尔高地的近60%不等，平均为32%，显著高于全球16%的平均水平，但低于美国全国平均的42.3%，与伊利诺伊州平均的31.6%相当。方差分析显示，健康芝加哥公平区(HCEZ)之间的平均成人肥胖率存在显著差异，从中部HCEZ的(11.3%±2.2SD)到城市西南部HCEZ的近(40.1%±11.2SD)。空间自相关分析发现肥胖率呈现显著空间聚类(Moran's I=0.28，p值<0.05)，西南部和西部HCEZ存在高值聚类，而中部、北部和远北部HCEZ存在低值聚类。

4.2 芝加哥社区成人肥胖模式的影响因素分析

4.2.1 社区人口统计特征的影响

芝加哥的人口统计格局证实了相似人口统计群体的地理聚类(Moran's I=0.18-0.39；p值<0.05)。社区成人肥胖率与人口统计格局的关联为47%，与白人人口比例呈负相关，与其他人口统计群体(非裔美国人、西班牙裔和其他族裔群体)呈正相关。局部上，这种关联强度从R²的0%到87%不等，在西区和南区HCEZ的社区(如西镇的东加菲尔德公园、肯伍德和海德公园)发现强关联，这些社区非裔美国人占绝大多数。

4.2.2 社区物理环境的影响

芝加哥社区物理环境的空间变异性也呈现显著模式(Moran's I=0.05-0.30；p值<0.05)。这些模式与成人肥胖率分布的关联强度从R²=0.48到0.58不等。在物理环境参数中，与社区人行道质量(NSQ)的关联最强(R²=0.57)，其次是健身中心密度(R²=0.56)和社会脆弱性指数(SVI)(R²=0.53)。西区HCEZ的西镇和东加菲尔德公园、西北区HCEZ的赫莫萨、西南区HCEZ的阿切尔高地和西爱迪生等地观察到非常强的关联，而77个社区中的52个表现出弱关联。

4.2.3 社区行为特征的影响

社区居民行为特征(包括成人吸烟、安全感、孤独感和心理困扰)的空间分布呈现显著模式，相似行为呈现聚类(Moran I=0.25-0.37；p值<0.05)。社区行为模式与其相应社区成人肥胖率的关联强度从R²=0.53到0.65不等，其中成人孤独感关联最强(R²=0.65)，其次是社区安全感(R²=0.63)和成人吸烟(R²=0.59)。健康行为组合变量与成人肥胖率的关联非常强(R²=0.92)，表明个体行为对成人肥胖结果的相对决定作用比人口统计特征更强。

4.2.4 社区社会经济状况的影响

社会经济状况的空间分布呈现显著模式，较高值呈现聚类(Moran I=0.25-0.37；p值<0.05)。除困难指数(HI)外，所有变量均与社区成人肥胖率呈现显著关联(p值<0.05)。关联强度从失业率的R²=0.47到依赖公共援助收入人口比例和经济困难的R²=0.53不等。社区粮食不安全与结果变量的关联强度为R²=0.51(p值<0.05)。所有社区的社会经济状况与成人肥胖率呈正相关，表明社区经济压力加剧了成人肥胖问题。

研究结论表明，芝加哥社区成人肥胖是一个复杂的、空间格局化的公共卫生问题，受重叠的人口统计、环境、行为和社会经济因素共同影响。平均32%的芝加哥成年人口肥胖，显著低于美国全国平均(42.3%)但高于全球平均(16%)，与伊利诺伊州平均(31.6%)接近。空间分布显示西南部和西部健康芝加哥公平区(HCEZ)肥胖率显著聚类，而中部、北部和远北部区域率较低。

成人肥胖的空间变异性受到若干人口统计、环境、行为和社会经济因素的影响。在人口统计方面，非裔美国人比例较高的芝加哥社区(如西HCEZ的西镇和东加菲尔德公园，南HCEZ的肯伍德和华盛顿公园)肥胖率显著较高，而白人人口比例较高与较低肥胖率相关。然而，社区人口统计特征的影响不如环境、行为和社会经济特征强烈。在环境方面，社区人行道质量(NSQ)、土地利用混合指数(LUMI)、公园数量、社会脆弱性指数(SVI)和健身中心数量都是芝加哥成人肥胖的重要决定因素。行为特征显示出仅次于环境因素的最强解释力，吸烟率高、安全感差、成人孤独和心理困扰的社区肥胖率显著较高。最后，失业、粮食不安全和对公共援助的依赖等社会经济因素与肥胖率呈正相关。

该研究的发现对于制定旨在减少肥胖和促进健康公平的循证干预和政策倡议具有重要意义。通过识别高风险社区和阐明导致肥胖的多维因素，政策制定者和公共卫生从业者可以制定量身定制的策略来解决社区的具体需求和挑战。它还可以指导社会服务机构和地方政府规划基于社区的方案，以及地方问责和社会责任章节，以支持改变社会行为，促进健康饮食和体育活动。

尽管本研究结果显著，但仍存在若干局限性。首先，统计显著的空间变异模式结果受到局部和全局自相关指数系统性偏差的影响，这些指数仅检测相对于邻近低值对比的高值聚类，而不是值本身的内在幅度。类似地，空间回归模型受到有限多重共线性的影响(尽管不显著)，这是地理聚类数据的标准特征。因此，建议在考虑这些限制的情况下使用结果。