教室卫生评价指标的主成分分析

【摘要】 目的 分析《学校卫生监督综合评价》中教室评价指标间的构效关系，为修订该标准、促进教室卫生提供参考。方法 使用主成分分析法分析沈阳市和平区6所中小学31个教室的主要卫生指标，对同一主成分的部分指标作相关分析。结果 教室卫生主要指标可以分为4个主成分，依次为光照、外界影响、室内微小气候、课桌椅情况。人均面积与教室照明呈负相关，噪声与玻地比呈正相关。采光系数、玻地比权重增大，课桌椅符合率权重减小。结论 评价的指标宜划分为4个维度，以光照为最主要的维度，并适当提高采光系数、玻地比的权重，减小课桌椅符合率的权重。

【关键词】 公共卫生；质量指标，卫生保健；主成分分析；学生保健服务

【中图分类号】 G 478.1 【文献标识码】 A 【文章编号】 1000-9817(2008)05-0442-02

《学校卫生监督综合评价》（GB/T 18205-2000）（以下简称《评价》）是评价学校卫生综合状况的重要标准，该标准主要包括评价项目、评价方法和综合判定标准3个部分［1］。其中评价项目、评价方法多引用学校卫生其他标准，因此综合判定标准是该《评价》的核心内容，其科学性和准确性对整个标准具有极其重要的现实意义。

教室是学生学习的最主要场所，学生在学校的大部分时间都是在教室中度过，因而教室卫生对学生健康影响较大。主成分分析法是良好的构效关系分析方法，为完善标准，了解各指标的实际关联，笔者用主成分分析法对《评价》中的教室主要指标进行了分析。

1 对象与方法

1.1 对象 随机抽取沈阳市和平区6所中小学教室进行卫生监测，其中小学3所，中学3所。每所学校每个年级调查1间教室，共调查31间教室。

1.2 方法

1.2.1 测量 按照《评价》的要求进行教室卫生学指标测量。

1.2.2 主成分分析 利用SPSS 11.5软件［2］对实际调查中影响教室得分的主要指标，如人均面积、课桌椅符合率、采光系数、玻地比、教室照度、CO2体积分数、室温、教室噪声等，进行主成分分析，列出主成分表达式，探讨各成分的意义，并对同一成分中部分指标进行相关分析，分析各因子间关系。

1.2.3 相对权重 将各主成分表达式乘以相应的特征根，得到各指标的系数，归一化后，即可得到相对权重，进而确定主要影响因素；将原标准相应权重归一化，与新权重进行比较。

2 结果

经KMO检验及球型检验，该数据符合主成分分析的要求。 特征根及方差贡献率见表1。根据特征根及方差贡献率大小综合考虑，决定提取前4个主成分，各成分因子负荷见表2。

通过观察因子负荷和因子得分(表3)可以发现：第1主成分主要由人均面积、采光系数、教室照度构成，其中教室照度、采光系数2项占主要部分，可以认为该成分主要反映了包括教室的自然照明（采光系数）和人工照明（教室照度）的实际综合光照情况。另外，人均面积为负指标，经相关分析发现人均面积与采光系数和教室照度均呈显著负相关（r=-0.648，P＜0.01，r=-0.588，P＜0.01），因而推测，人均面积可能为影响教室照明的负性影响因素。

第2主成分主要由教室噪声和玻地比构成，按照《评价》的要求，测量外界噪声干扰要分别在开窗和关窗时进行2次，以关窗为本底值，故而教室噪声与窗口的大小或玻地比可能有相关性。经相关分析教室噪声和玻地比呈正相关（r=0.402，P＜0.05）。因此推测第2主成分主要反映外界环境通过窗户对教室的影响，且以噪声为主。

第3主成分主要由CO2体积分数和室温构成，它们同是标准中室内微小气候的指标，因而该成分反映教室室内微小气候。

第4主成分主要由课桌椅符合率构成，反映教室课桌椅情况。

简化的主成分表达式如下：

Z1=-0.352X1+0.343X3+0.332X5

Z2=0.426X4+0.580X8

Z3=0.585X6+0.526X7

Z4=0.899X2

将各主成分表达式乘以相应的特征根，得到各指标系数，归一化后，即可得指标的相对权重（表4）。影响程度最大为光照的总体情况（26%），其次是微小气候（包括CO2体积分数、室温，共占23%），噪声（14%）。

将原标准相应的权重归一化，与新权重进行比较。教室照度、室温、CO2体积分数、教室噪声、人均面积权重与原标准相差不大，采光系数、玻地比权重增大，课桌椅符合率权重减小。

3 讨论

3.1 各指标间的相互关系 通过分析发现，学校教室卫生指标主要可以分为4类，1类即包括教室的自然照明（采光系数）和人工照明（教室照度）实际光照的综合情况；2类主要为外界环境通过窗户对教室的影响，且以噪声为主；3类为室内微小气候由CO2体积分数和室温构成；4类反映教室课桌椅情况，由课桌椅符合率构成。这与《综合评价标准》划分的维度基本相符，建议将自然照明和人工照明划为同一维度。

分析结果发现，人均面积在光照主成分中为负性作用，且与教室照明和采光均呈负相关，在调查中笔者也发现类似情况。对于这一现象笔者认为城市地区教室的大小大致相同，教室人均面积主要取决于教室人数［3-5］，人均面积大，人数也较少。这样的教室通常照明较差，采光也不好，可能的原因一是由于教室人数少，座位相对分散，在同样照明的情况下，单位课桌面积的平均照度也有所下降；二是该类教室多是非重点教室，灯具陈旧、损坏严重，教室位置不好，采光较差。另外，人数较少，为了节能，灯具使用率也人为地减低。教室人均面积的原标准确定主要依据课桌的长度［6］，目的是为了座位的舒适；但通过分析发现，人均面积与照明亦有一定关联，应该在今后修订标准时加以适当考虑这一混杂因素，减少其对评价结果的干扰。

分析还发现噪声与玻地比呈正相关，并且同为一个主成分的影响指标。因而，噪声可能与玻地比存在某种关联，或有共同的作用。由于2者都与直接通向外界的窗户大小关联，故提示玻地比可能反映了外界环境通过窗户对教室的影响。因而，玻地比不仅仅与采光有关，建议今后应该考虑制定一个通过窗户这一重要媒介影响教室的能反映外界声、光、影像干扰的综合指标。

CO2体积分数、室温共同反映了冬季室内微小气候的情况。调查发现 CO2浓度、室温的因子系数符号相同，提示2者作用是同向的，他们共同反映教室空气质量，高CO2则教室空气质量差，同样过高室温也不是良好环境的反映，因此冬季室温不宜过高，原标准仅有室温下限，建议参考《儿童少年卫生学》规定的16～20℃［6］的范围制定其上限。

3.2 各因素对教室卫生状况的影响及权重大小的修订 参考各成分构成和各指标权重，笔者发现光照是当前影响教室卫生的最重要的指标，无论是光照的总体情况（26%）或是采光系数、教室照度都有较大权重。提示今后应改善教室光照。另外，反映自然光的采光系数权重有较大提升，反映各教室在自然光方面有较大差异，今后应加强监测，努力改善；同时也应规范测量的方法，减少其不确定性［7］。

指标权重的决定最好由专家主观经验和统计学依据2方面因素共同决定［8］。既要使权重反映指标的卫生学重要性，又要考虑在实际测量中变异波动的情况。原标准的权重主要依据专家经验，结合此次实际调查分析后，建议应适当提高采光系数、玻地比的权重，减小课桌椅符合率的权重。

当然，此次评价仍存在许多不足之处，欠缺对农村学校的评估，评价指标也仅限于教室卫生的主要指标，有待于今后进一步改进。

4 参考文献

［1］ 卫生部学校卫生标准专业委员会.学校卫生监督综合评价.GB/T 18205-2000.北京：中国标准出版社，2000：1.

［2］ 唐功爽.基于SPSS的主成分分析与因子分析的辨析.统计教育，2007(2)：12-14.

［3］ 郑志华.2000年云南省学校卫生监测结果分析.中国校医，2003，l7（1）：50.

［4］ 李香兰，徐能义，赵金龙.包头市区中小学校经常性卫生状况调查分析.包头医学院学报，2003，18（3）：186-188.

［5］ 冯碧君，赵薇，蔡建忆.宁波市区16所中学卫生监督监测结果分析.海峡预防医学杂志，2003，9（2）：54.

［6］ 叶广俊，主编.儿童少年卫生学.4版.北京：人民卫生出版社，2000：156-167.

［7］ 张宁，沈明珠.教室采光系数测量的不确定度评定.中国校医，2003，17（5）：428-429.

［8］ 宋之杰，高晓红.一种多指标综合评价中确定指标权重的方法.燕山大学学报，2002，26（1）：20-22.

(收稿日期：2007-09-10)