我国中小学生视力不良MATLAB灰色预测探究.docVIP

我国中小学生视力不良MATLAB灰色预测探究【摘要】 目的 以1985-2005年全国汉族中小学生视力不良率为基础,预测2010-2020年我国中小学生各群体视力不良率,探求中小学生视力不良的发展趋势。方法 分城男、城女、乡男、乡女4个群体对我国7～18岁各年龄段中小学生视力不良率建立灰色预测模型,编制相应MATLAB下的灰色预测模型程序进行预测研究。结果 2005-2020年所有汉族中小学生人群视力不良检出率都继续上升,且这一人群的视力不良检出率呈农村化和低龄化趋势;2020年城男、城女、乡男、乡女7～18岁均值预测值分别为64.88%,76.08%,46.88%,60.04%,但增速较1985-2005年有所放缓。结论 应加强中小学生视力不良的预防工作,把“阳光体育运动”落到实处,遏制视力不良率快速增长趋势,尤其是重点遏制视力不良低龄化、农村化现象。 【关键词】 学生;视力,低;模型,统计学;预测 【中图分类号】 R 179 R 195.1 R 778.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 1000-9817(2010)01-0086-03 2005年公布的全国体质监测数据分析表明,我国中小学生视力不良率居高不下,且问题相当严重[1]。2007年5月颁布的《中共中央国务院关于加强青少年体育增强青少年体质的意见》(中发7号文件)将加强青少年近视防治列为当前学校卫生最重要的任务之一。遏制青少年视力持续恶化已经成为当前学校体育的一个热点。该研究运用灰色GM(1、1)预测模型,编制MATLAB环境下的灰色模型软件程序,探求我国中小学生视力不良变化的规律及发展趋势,旨在为改善健康计划或目标进行“结果预测”,建立相应预警机制,提高干预措施的针对性,进而促进我国中小学生体质与健康水平的全面发展。 1 资料来源与方法 1.1 资料来源 该组资料来源于国家公布的1985年、1995年、2000年、2005年4次全国汉族7～18岁中小学生视力不良率调研数据(1991年只调查省会)[2-6]。样本以省为单位,分城、乡、男、女4个群体分层抽样于“省会片”(好)、“其他片”(中)、“差片”(差)3片,以全国(除台湾、香港、澳门、西藏外)30个省(区、市)汉族中小学生为调查对象。 1.2 方法 对国家公布的我国汉族7～18岁中小学生4次视力不良率数据进行分析,建立灰色GM(1、1)预测模型[7],编制MATLAB程序,结合等维新信息模型进行预测研究。 1.2.1 灰色GM(1,1)建模法 ⑤ 用最小二乘法求解系数u:u=ab=(BTB)-1BYT 灰色预测模型公式:x(1)(m+1)=X (0)?(1)-bae-am+ba ⑥ 运用一阶累减生成处理,还原数据,即: (0)(m+1)=(1)(m+1)-(1)(m) 1.2.2 模型的精度检验[8] 模型精度检验从“后验差法”与“相对误差法(P0)”2个角度进行,其中“后验差法”又由“均方差比值(C)”和“小误差概率(P)”2个部分组成,检验等级标准见表1。 MATLAB是美国Mathworks公司1982年首次推出的数学软件,功能包括数值与符号的计算、数据拟合、图形图像处理、系统模拟和仿真分析等,对于数学建模非常实用[9]。笔者利用MATLAB7.0对灰色预测GM(1,1)模型建模及检验编制运算程序(M文件)。 1.2.3 灰色预测 该预测是一种趋势预测,预测年度越近精度越高,反之越低。为了使预测精度更高,采用等维新信息模型对2015年、2020年视力不良率预测。预测2015年时,在原始资料向量X (0)中,去掉1985年原始数据,加上2010年的预测值,即在X (0)=[10.80,14.95,19.10,22.00,25.60]中去掉第1个数据10.80,第5个数据用预测的2010年数据30.48%补充,即X (0)=[14.95,19.10,22.00,25.60,30.48],点击运行得到2015年预测结果为35.33%,c=0.035,P=1,P?0=99.17%,预测精度为一级;预测2020时依次类推,同样在去掉14.95后加上2015年预测值35.33%,点击运行得到2020年预测值为41.40%,c=0.026,P=1,P?0=99.53%,预测精度为一级。 2 结果 对全国汉族7～18岁中小学生分城男、城女、乡男、乡女各年龄段视力不良率进行预测,得出2010年、2015年、2020年视力不良率预测值、发展系数a以及预测等级。见表2。 发展系数a的正负表示时间数据序列的发展变化趋势:当a为负数时,表明视力不良率发展趋势在上升,绝对值越大,上升越快。从预测结果可知,城男、城女、乡男、乡女各年龄