《Frontiers in Public Health》：Between-class variation and compositional correlates of physical fitness, and the concordance of composite scores with BMI-defined abnormality: a multilevel analysis of annual surveillance records from one Chinese university
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该项重复横断面回顾性研究考察了高校学生身体适能(physical fitness)评分的班级间变异，以及年度复合评分趋势是否与BMI（Body Mass Index，体重指数）界定异常的变化一致。研究分析了2020至2024年中国四川省一所公立高校的年度监测记
该项重复横断面回顾性研究考察了高校学生身体适能(physical fitness)评分的班级间变异，以及年度复合评分趋势是否与BMI（Body Mass Index，体重指数）界定异常的变化一致。研究分析了2020至2024年中国四川省一所公立高校的年度监测记录，数据集包含2,591个班级-年级单元(class-year units)的106,461条记录（男性44,240条，女性62,221条；平均年龄20.67±1.54岁；平均BMI 21.64±3.52 kg/m2）。多水平模型(multilevel models)量化了班级间变异，并检验了个体与班级成分相关因素，日历年以分类变量纳入。补充时间分析比较了年度复合评分与采用中国国家切点定义的低体重、超重或肥胖患病率。零模型组内相关系数(Intraclass Correlation Coefficient, ICC)为0.178，表明存在有意义的班级聚类。调整后，较高的班内BMI、较大年龄和男性性别与较低复合评分相关；班级层面，较高班级平均BMI与较低评分相关，班级规模关联有统计学显著性但实际可忽略；班内BMI–体适能关联在不同班级-年级单元间存在异质性但程度有限且几乎均为负向。复合评分2021年上升、2022年下降、2023–2024年再上升；而BMI界定异常每年上升，由2020年23.3%升至2024年31.4%。讨论指出，高校体适能数据具有明显聚类结构，加权复合评分改善不一定伴随BMI分布改善，监测报告应处理聚类并同时呈现复合评分、BMI类别与分量结果。
研究背景方面，中国大学生身体适能面临耐力、力量、速度指标波动以及超重肥胖与体适能不足并存的问题。国家学生体质健康标准(National Student Physical Fitness Standards, NSPFS)中BMI仅占复合总分15%，速度、耐力、力量等分量改善可能掩盖BMI分布恶化，且既有研究多把学生作为唯一分析单位，较少关注学生嵌套于班级、专业、学院的分层结构，也少有研究检验复合评分与BMI分布是否同步变化。因此，研究人员将班级视为微制度情境，利用中国四川一所高校2020–2024年年度体测监测记录，开展重复横断面回顾性研究，旨在量化班级间变异、检验班级成分因素、检验班内BMI–体适能斜率异质性，并判断复合评分与BMI界定异常的时间一致性。
主要关键技术方法方面，数据来自宜宾学院(Yibin University)2020–2024年NSPFS常规监测记录，因无稳定跨年个体标识符，分析单元为年度记录，班级层面定义为班级-年级单元。研究人员采用Python与statsmodels拟合最大似然多水平模型：零随机截距模型估计班间方差与ICC；Model 1加入个体与班级协变量；Model 2再加分类日历年固定效应并作为主模型；Model 3加入班内BMI随机斜率。BMI做班内中心化、班级均值作二级预测变量以分离班内与班间关联；时间一致性分析按年计算均值复合评分与直接标化的BMI界定异常患病率，并以相邻年方向判断是否一致；还做了单年敏感性分析、聚类和诊断分析。
研究结果如下。
样本特征：106,461条记录嵌套于2,591个班级-年级单元，平均年龄为20.67±1.54岁，平均BMI为21.64±3.52 kg/m2，男性记录44,240条、女性62,221条，总评分均值71.60±8.56；男性平均BMI更高但复合评分更低，因分量测试与计分常模具性别特异性，应解释为复合评分对比而非单纯生物适能差异。
纳入与排除记录对比：980条记录因BMI越界、年龄越界、年级不可辨或班级-年级单元样本过少被排除；排除记录年龄与BMI更高、男性比例更高，但总评分均值与纳入组几乎相同，说明排除未明显改变未调整结局均值。
班级间变异（零模型）：班间方差13.08、残差方差60.23，ICC为0.178，约18%总分变异位于班级-年级单元之间；分年零模型ICC为0.097–0.253，证明聚类非年份合并假象。
固定效应关联（Model 2）：班内BMI每升高，体适能评分降低（B=-0.528）；年龄更大、男性性别评分更低；二年级与四年级记录评分高于一年级；班级层面男生比例更高对应更高评分，班级规模更大与班级平均BMI更高对应更低评分，但班级规模效应实际很小；日历年为非单调，2021与2024相对2020最高、2022略低。标准化系数显示性别与班内BMI是个体的最强相关，班级平均BMI是班级层最强相关。
模型比较：Model 1较零模型拟合显著改善，Model 2再加入年效应进一步改善并成为主设定，Model 3加随机斜率仍改善；Model 2调整后ICC为0.151，说明个体与班级成分可解释部分但非全部班间变异。
随机斜率异质性与协方差检验：Model 3中班内BMI斜率均值-0.519，约95%班级特定斜率位于-1.05至+0.01，少于4%为正，负向关联几乎普遍存在但异质幅度有限；随机截距与斜率协方差不显著，不排除随机斜率本身，主固定效应结论在Model 2与Model 3间基本一致。
诊断与敏感性分析：固定效应方差膨胀因子均低于2.1，残差近似正态；14个±3 SD外班级-年级单元剔除后关键系数基本不变；分年模型均见班内BMI、班级平均BMI、男性性别负向显著，班级男生比例在2022与2023正向显著；加班级平均年龄或去年龄/年级后班级层关联仍稳健。
复合评分与BMI界定异常的一致性（2020–2024）：复合评分呈非单调，70.72→73.37→69.86→71.00→73.11；BMI界定异常持续上升，23.32%→24.15%→25.43%→28.81%→31.40%，标化后趋势不变。2020–2021与2022–2023、2023–2024均不一致，仅2021–2022同向下行；异常上升来自双尾，超重+肥胖由16.9%升至23.3%，低体重由约6%升至2024年8.1%。2024数据质量核查未见重复记录或常量班级，排除极低体重记录后异常率几乎不变，升幅见于男女各年级与多数班级，因此非单纯录入异常。
讨论部分总结：研究人员指出ICC 0.178说明班级-年级单元是高校体适能的重要聚类层次，忽视聚类会低估标准误；班内BMI负向关联复现中国学生已知结果，其中一部分因BMI本身占NSPFS总分15%而为定义性关联。年级对比应读作年级池间横断面差异，不能作个体内发展解释。班级层平均BMI与男生比例为成分性(composition)而非情境性(context)关联，班级规模效应可忽略。复合评分与BMI界定异常是部分重叠但不可互换的监测信号，BMI不能区分脂肪与瘦体重、不能代表整体健康，因此总分回升不代表体重状态改善。实务上应采用多水平或聚类稳健方法，报告总分时并列BMI类别与分量结果；若两信号背离，应先核查数据与测试流程，再作政策判断，且资源分配应基于实测需求而非性别或BMI组成。
结论部分翻译：在这项来自中国一所高校的大型重复横断面监测数据中，身体适能评分在班级-年级单元内表现出有意义的聚类。个体BMI、年龄、性别与年级以及班级成分在与彼此共同调整后仍与复合评分相关，但这些关联不应作因果解读。年度复合评分趋势与BMI类别分布并非持续一致：记录评分呈非单调模式，而BMI界定异常由2020年23.3%增至2024年31.4%。该背离在2020–2021已出现，并在已有质量核查与敏感性分析中持续存在。由于BMI是受限的人体测量筛查指标，这些发现并不证明整体健康恶化；它们反而表明加权复合评分与BMI分布提供相关但不可互换的监测信息。因此，高校体适能分析应考虑班级层聚类，并将复合评分与BMI类别及分量结果一并报告。
