基于數據挖掘的我國60 歲及以上老年人記憶功能障礙影響因素分析

楊致遠，郭文英

（1.倫敦大學學院神經研究所倫敦WC1N3BG；2.首都經濟貿易大學統計學院）

記憶是個人對過去活動、感受、經驗的印象累積。記憶幫助人們分辨和確認周圍事物。在解決問題時，由記憶提供的知識、經驗起著重要作用。記憶減退是認知障礙最敏感的指標，而認知障礙是老年癡呆的主要前期表現。有研究顯示：約44%的輕度認知障礙病人會在3 年后轉化為癡呆，轉化率比普通人群高10倍[1]。流行病學調查結果顯示：65 歲以上人群老年癡呆發病率在發達國家為4%～8%，我國為3%～7%［2］。老年癡呆給社會、家庭造成物質和精神方面的巨大負擔。老年癡呆癥目前尚無特效治療方法[3]，但積極控制和避免老年癡呆的不利影響因素有利于及時發現、減少、延緩和預防老年癡呆癥的發生和發展[4]。為了探討老年人記憶減退影響因素，部分學者采用回歸分析等傳統統計方法進行了分析[5?10]。2016 年中國家庭追蹤調查（CFPS）則通過問卷對我國25 個省市自治區的社會、經濟、人口、教育和健康等方面進行調查，其有效樣本量達45 319 份[11]。大量的數據有利于保證結果的科學性及可靠性，但也使傳統統計方法面臨模型假設、計算復雜度較高的問題。數據挖掘可以通過模型選擇和參數調整適應不同特點數據，且由于對樣本數據和應用場景限制較少，其在大多數情況下性能要優于傳統統計回歸方法[12]。因此，本研究利用數據挖掘技術對CFPS 數據進行分析，以期獲取我國老年人群記憶減退現狀及其影響因素，為預防老年癡呆的發生提供建議。

1 數據來源及統計方法

1.1 數據來源 將2016 年CFPS 數據作為數據來源。選取60 歲及以上人群為研究對象，首先剔除CFPS數據中關鍵信息缺失和數據明顯不符合邏輯的樣本，得到7 024 名老年人樣本數據；然后將指標中涉及某方面（如人群抑郁、自理能力、記憶、推理能力等）的問題數據進行整理匯總。將記憶作為被解釋變量，其余指標作為解釋變量。

1.2 統計學方法 數據挖掘是從數據本身出發，找尋屬于數據本身的規律，揭示數據中隱含的、先前未知的甚至是違背直覺的、有潛在價值的信息[13]。它是一種決策支持過程，包括分類、關聯規則等方法。本研究對連續型數據采用相關性分析，對離散型數據采用獨立樣本χ2檢驗，運用C5 算法進行樹狀分析，運用貝葉斯神經網絡進行相互關聯分析，采用SPSS 20.0 統計軟件和Excel 進行數據分析及圖表繪制，統計分析中的檢驗顯著性水平均為0.01。

2 結果

2.1 研究對象的人口學特征 7 024 名老年人中，年齡最大者98歲，平均年齡68.2歲，其余人口學特征見表1。

表1 7 024 名老年人的基本人口學特征 單位：%

2.2 相關指標的篩選 對CFPS 數據整理后獲得334個指標，對所有指標進行與記憶指標的相關性和獨立性分析，篩選出與記憶相關的指標。

2.2.1 對取值范圍差異較大的指標和連續型數據指標的分析 將記憶與取值范圍差異較大的指標和連續型數據指標進行Pearson 相關性檢驗，獲得有統計學意義的指標有10 個：年齡、受訪者子女數目、當前體重、每周鍛煉身體的次數、每天睡眠時長、每天午休時長、抑郁得分、每周看電視時長、推理能力得分、每周上網時長。將Pearson 相關性檢驗中有統計學意義的指標進行單變量線性回歸分析，結果見表2。

表2 有統計學意義的指標的單變量線性回歸分析結果

2.2.2 對離散型數據指標的分析 參考劉楠等[14]研究中記憶好壞程度的劃分標準將記憶數據離散化，將離散化后的記憶數據與2016 年CFPS 調查問卷中的相關指標進行獨立性分析，獲得拒絕獨立性且與記憶具有顯著相關的指標有66 個，如城鄉、性別、最高學歷、醫療保險類型、當前婚姻狀態、是否電腦上網、自理能力、是否讀書、是否是黨員、是否有領取離退休金等。

2.3 基于數據挖掘技術的關聯性分析 對數據的相關性和獨立性分析后，獲得與記憶相關聯的取值范圍差異較大的指標和連續型數據指標、離散型數據指標共76 個。利用數據挖掘技術分析記憶與這76 個指標的關系。首先，將取值范圍差異較大的數據和連續型數據離散化；然后，利用SPSS Modeler 14.1 軟件的自動分類器進行自動分類，結果顯示：C5 算法精確性為77.136%，C&R(R)樹算法精確性為54.413%，Quest(Q)算法精確性為54.413%，C5 算法總體精確性最高，故采用C5 算法進行關聯分析。采用10 次交互驗證，得到深度為22、葉子節點數為980 個的樹狀圖，其中，葉子節點為記憶=4 的有25 個(記憶很好)，葉子節點為記憶=3 的有204 個(記憶較好)，葉子節點為記憶=2的有442 個(記憶一般)，葉子節點為記憶=1 的有249個(記憶較差)，葉子節點為記憶=0 的有60 個(記憶很差)，且樹狀圖概括顯示：左邊分枝比右邊分枝茂盛。樹狀圖概括見圖1。

樹枝茂盛意味著需要多次關聯才能預測記憶狀況，如最高學歷為非文盲/半文盲→能記住少數主要事情→推理能力較差→抑郁中度→當前婚姻狀態為離異/喪偶→記憶很差；最高學歷為文盲/半文盲→不讀書→推理能力較差→報紙、雜志不是重要的信息渠道→同子女1 關系一般/親近/很親近→與父親關系很親近→年齡為75～79歲→幫子女2料理家務看孩子→午休31～60 min→記憶很差。部分樹狀圖見圖2。

圖1 樹狀圖概括

圖2 部分樹狀圖

在76 個影響記憶的指標中，記憶很差的葉子節點涉及39 個指標，其中，記憶很差的葉子節點出現次數>3 次的指標包括5 個，分別為每周看電視時長、自理能力、宗教重要性、抑郁、同子女1 關系如何。

C5 算法還給出了影響記憶的因素重要性排序，其中，前15 個重要因素依次為最高學歷、能記住主要事情嗎、自理能力、每周看電視時長、是否讀書、是否電腦上網、與子女1 見面頻率、當前婚姻狀態、是否移動上網、中國就業問題嚴重程度、當前體重、與子女2 聯系頻率、鄰居幫助、城鄉、子女1 是否幫你料理家務或照顧你的飲食起居。前15 個重要因素中涉及個人基本情況的有3 個（最高學歷、當前的婚姻狀態、城鄉），涉及身體狀況的有3 個（能記住主要事情嗎、自理能力、當前體重），涉及日常活動的有4 個（每周看電視時長、是否讀書、是否電腦上網、是否移動上網），涉及與周圍人關系的有4 個（與子女1 見面頻率、與子女2 聯系頻率、鄰居幫助、子女1 是否幫你料理家務或照顧你的飲食起居），涉及時事的有1 個（中國就業問題嚴重程度）。

3 討論

從表1 的性別和年齡分布來看，CFPS 調查數據與2016 年國家統計局數據差別不大，因此，CFPS 調查數據可以反映我國60 歲及以上老年人記憶狀況。本研究對CFPS 調查數據分析后顯示：有3.51%的老年人記憶很差。為了了解我國60 歲及以上人群記憶功能障礙影響因素分析，本研究采用C5 算法進行記憶與指標的關聯分析，得到的樹狀圖枝繁葉茂。樹狀圖分枝較多，需要多次篩選才能得出結論，故本研究中判斷老年人記憶情況需要多次評定，且由于上一層指標不同，同樣選項的指標最終結果可能不同。①根據C5 算法給出的影響記憶的因素重要性排序可見，影響記憶的第一因素是最高學歷，學歷越高記憶越好[5]。這可能是由于學歷較高的老年人學習經歷長，主動和被動的動腦機會較多；同時，學歷較高的老年人對新鮮事物接受能力較強，腦細胞保持活躍狀態，在一定程度上延緩了記憶力下降。②自理能力與記憶相關，較差的自理能力伴隨著較差的記憶。自理能力差的老年人一般伴隨著某些疾病，疾病會對大腦中的記憶區域造成不良影響，如慢性疾病會對認知障礙的發生有顯著影響[6]。③每周看電視時長≤21 h 與記憶呈正相關，每周看電視時長>21 h 與記憶相關性不明顯。這可能是由于電視節目雖生動直觀，但看電視時間太長時，老年人可能更傾向于被動參與，因此，電視對大腦細胞產生刺激較少，大腦處于被動接收信息狀態，大腦活動較弱，無法與記憶形成正向關系，進而影響記憶力開發，導致記憶力減退。④喜歡讀書的老年人記憶力較好，可能是由于讀書時大腦接受、整合、處理信息，相應部位會受到刺激，從而在一定程度上延緩記憶力減退[8?10]。⑤不上網老年人的記憶力弱低于上網老年人，且樹狀圖顯示：記憶很差的葉子節點均在不上網分枝上。每周上網時長≤14 h 時，上網時長與記憶呈正相關，但每周上網時長超過14 h 時，上網時長與記憶相關性不顯著。計算機和互聯網的普及已經改變了人們的生活方式。上網的老年人可能更加愿意學習和接納新事物，能夠從網絡上接觸到更多學習資源和課外知識，從而提升記憶。但上網時間過長時，其上網所做、所看均為“浮光掠影”式記憶，可能導致老年人形成不良的記憶習慣，尤其是對詞語記憶、視覺記憶影響較大，而對連續注意和交替注意影響較小[7]。⑥良好的家庭關系有利于老年人保持記憶，同子女關系親近的老年人記憶力好，與蔣國慶等[15]研究結果相似。無子女的老年人記憶力比有1 個子女的老年人差，但在有子女的情況下，子女越多的老年人記憶越差。⑦有配偶的老年人記憶好于離異、喪偶的老年人，且良好的婚姻關系有利于記憶力發展。夫妻間溝通可以使大腦得到鍛煉，刺激記憶力發展，并相互填補“記憶漏洞”。兩情相悅的幸福感會刺激夫妻雙方機體分泌激素和乙酰膽堿等物質，有利于增強機體免疫力，延緩大腦衰老[16]。⑧當前體重≤80 kg 時，體重與記憶呈正相關；當前體重>80 kg 時，體重與記憶相關性不明顯。因此，老年人應合理飲食，既要保障身體各器官正常運轉，又要避免體重過度增長導致肥胖，進而發生認知障礙[17]。⑨年齡越大記憶越差，隨著年齡增加，機體各器官功能減退，記憶力也隨之下降。⑩老年女性記憶力明顯低于男性，與吳黎明等[5]研究結果相似?？赡苁怯捎诶夏昱愿昶诤蟠萍に販p少，機體各器官功能衰退，認知功能也逐步衰退，主要表現為記憶力逐漸減退。?有養老保險/退休金的老年人記憶力好于無養老保險/退休金的老年人，Knopman 等[18]研究顯示：排除教育、健康等影響因素后，以五分位數劃分，最低財富的人患癡呆的危險性是最高財富人的1.68 倍。?抑郁與記憶具有相關性，輕度或中度抑郁（得分>14～25 分）時，抑郁與記憶呈負相關，與鄭佳映等[19]研究結果相似。過度的情緒危機和壓力可使激素異常釋放，直接破壞記憶形成，但對心理健康人群給予適度的壓力可以促進記憶力，輕微的壓力比無壓力更能幫助人們發揮潛能。?每天睡眠時長≤6 h 時，睡眠時長與記憶呈正相關；每天睡眠時長為>6～12 h 時，睡眠時長與記憶呈負相關。每天午休時長≤45 min 時，午休時長與記憶相關性不明顯；每天午休時長>45 min 時，午休時長與記憶呈負相關。提示，適度睡眠可以解除大腦疲勞，對認知和記憶穩定、整合和鞏固起到促進作用，是認知功能的保護因素[20]。但過度睡眠則無法促進記憶力提高。?每周鍛煉身體的次數≤6 次時，鍛煉身體的頻率與記憶呈正相關，可能是由于體育活動在提高身體素質的同時，也可以刺激大腦皮質活動，從而改善認知能力[21]。但每周鍛煉身體的次數>6 次時，鍛煉身體的頻率與記憶的相關性不顯著。

CFPS 數據表明，受教育程度較低、自理能力較差、看電視或上網時間過多、讀書較少、家庭關系或婚姻關系不佳、較大年齡、女性、無養老保險/退休金、過度情緒危機、非正常的睡眠時間及不適當的鍛煉頻率均是老年人記憶減退的危險因素。記憶減退不僅使記憶喪失，更有可能發展成老年癡呆。隨著我國老年人口增加，老年癡呆病人人數可能增加。老年人自身、家庭、社區均應對記憶功能障礙這一問題進行關注，以降低癡呆率，提高老年人生活質量。