國內外三大體力活動測量方法的比較與選擇

成向榮，唐正彥，劉靜民，王 悅

（1.青島理工大學 體育教學部，山東 青島 266520；2.清華大學 體育部，北京 100084）

體力活動（physical activity）是指由骨骼肌肉運動產生并伴有消耗能量的任何身體動作。依據體力活動的不同生活場景，體力活動一般分為工作、交通、家務、娛樂、體育鍛煉等相關的體力活動類型［1］。增加體力活動有助于改善或者預防二型糖尿病、心血管類疾病、慢性阻塞性肺病、抑郁癥、癌癥、肥胖等慢性非傳染性疾病［2］。通過增加體力活動并提高體質健康水平可以有效降低兒童時期心血管疾病風險［3］，這一有利因素對成年后的健康將會產生持續效應［4］。體力活動是一個有許多維度相互關聯的復雜行為活動，需要對其體力活動的能量消耗總量、強度、頻率、時間、方式類型等不同方面進行評估。但是，體力活動測量方法有很多，國內外眾多學者對其進行了研究和探討，本文就目前體力活動測量方法的研究進行系統綜述，總結歸納不同測量方法的測量原理、測試方法、適用人群、優缺點以及評價方法和效果等。

1 研究方法

本研究對中國知網、萬方數據資源系統、維普中文期刊服務平臺、web of science平臺、SpringerLink電子期刊及電子圖書、Elsevier ScienceDirect全文庫等數據庫，對以中文“體力活動”“體力活動”“運動”“鍛煉”“測量方法”“雙標水法”“測熱法”“問卷”“加速度計”“心率帶”“可穿戴設備”和英文“physical activity”“sport”“exercise”“fitness”“measurement method”“Doubly Labeled Water”“physical activity questionnaire”“accelerometer”“wearable device”為主題的文獻進行檢索、篩查和閱讀。

2 研究結果與分析

2.1 體力活動測量方法分類

孫建剛等在文中指出體力活動測量方法可分為主觀測量法和客觀測量法。其中，主觀測量法包括主觀觀察法、日志法和自我報告法；客觀測量方法分為氣體分析儀器測量法、化學試劑測量法和運動傳感器客觀測量法等［5］。邢慧嫻等綜述了測量的體力活動測量方法，包括借助儀器或試劑測量的客觀測量法和以問卷為主要形式的主觀測量方法［6］。戴劍松等對體力活動測量方法的研究中提出了體力活動測量技術包括雙標水法、間接測熱法、體力活動問卷、心率表和運動傳感器等［7］。湯強等認為常用的體力活動測量方法有行為觀察法、雙標水法、簡介熱量測定法、心率測試法、運動傳感器法和問卷法［8］。陳佳等對兒童體力活動測量方法進行的研究表明，用于兒童體力活動的兩方法包括標準法、客觀分析法和主觀分析法［9］。

根據國內外眾多學者的研究匯總，體力活動測量的方法主要包括標準測量方法、主觀測量方法、客觀測量方法三大類。標準測量方法主要包括雙標水法（Doubly Labelled Water，DLW）、測熱法、直接觀察法（Direct Observation）、日記記錄法（Diary Record）等，經常用于標定其他研究方法的準確性。主觀測量方法以問卷為主，體力活動問卷等普遍應用于體力活動的評估。盡管體力活動問卷的方法主觀性太強，但由于其研究成本低，步驟簡便易行，體力活動問卷是大規模的體力活動流行病學研究最普遍和最實用的手段與工具。目前有相當多的問卷應用于體力活動評價，應用比較廣泛的有國際體力活動問卷（International Physical Activity Questionnaire，IPAQ）、全球 體 力 活 動 問 卷 （Global Physical Activity Questionnaire，GPAQ）、明尼蘇達休閑時間體力活動問卷（Minnesota Leisure Time Physical Activities Questionnaire，MLTPAQ）等［10］。隨著三軸加速度計的算法方程不斷改進，提供了越來越準確有效的體力活動測量與評價方法，客觀測量工具和方法將會在體力活動流行病學研究中具有廣闊的應用前景。客觀測量方法主要包括三軸加速度傳感器方法、心率帶測量方法、智能可穿戴設備-手環測量方法等［11］。

2.2 測量原理與方法

2.2.1 標準測量方法

1）雙標水法

雙標水法最早是在20世紀50年代，由Lifson等用D2O18同位素標記測量計算動物的能量消耗率，給動作注射了18O標記的水，觀察在同位素平衡狀態下水中氧原子在排除的CO2和水。正是利用這個原理，到20世紀80年代開始于研究人的能量代謝［12］。受試者服用非放射性同位素2H和18O雙標記的水，2H以水的形式排出體外，18O以水和二氧化碳的形式排出體外［13］。通過收集測量期間全部的尿液，檢測尿液中同位素的含量，從而得到2H和18O的代謝速率。CO2的生成率=18O的代謝速率-2H的代謝速率，耗氧量通過呼吸商計算，最終利用經典的Weir公式計算出單位時間內平均的能量消耗。人體的總能量消耗（Total Energy Expenditure，TEE）包括基礎代謝（Basical Metabolic Rate，BMR）、膳食相關能量消耗（Diet Energy Expenditure，DEE）和體力活動能量消耗（Activity Energy Expenditure，AEE）3部分［14］。結合人體基礎代謝率，就可以算出人體的體力活動消耗。

2）測熱法

測熱法是測定人體能量代謝的方法之一，主要包括直接測 熱 法 （Direct Calorimetry，DC） 和 間 接 測 熱 法（Indirect Calorimetry，IC）兩大類。

直接測熱法將測試對象關在隔熱容器中，直接收集測量測試對象在一定時間內人體新陳代謝過程中所散發的總熱量，再換算成單位時間內的代謝量，即能量代謝率。

間接測熱法的理論基礎是1949年Weir推導的方程式［15］：能量消耗（kg）=［3.941×O2消耗量（L/D）+1.106×CO2產生量（L/D）］×4.18。間接測熱法是根據三大產能營養素在產能時所消耗的氧氣和產生的二氧化碳存在的定比關系，在特定條件下，一定時間內測量耗氧量和二氧化碳的生成量來計算其能量消耗。臨床上常用的間接測熱法設備主要包括Douglas袋、手提式間接測熱儀和代謝車等。

3）直接觀察法

直接觀察法是最早體力活動測量方法之一，是研究人員通過觀察用表格或電子設備（攝像機、錄音機等）等記錄受試對象的體力活動情況，并根據收集到的信息運用固定的評分系統計算出能量消耗。

4）日記記錄法

日記記錄法通常是詳細記錄每15min或0.5h的體力活動內容，連續記錄1至3天的體力活動詳細情況，如某項體力活動持續的時間、單位時間內能量的消耗、總的體力活動時間以及按照體力活動分級計算的各類活動的時間［6］。

2.2.2 主觀測量方法

1）國際體力活動問卷

國際體力活動的測量發展源于1998年日內瓦，至2000年經過12個國家14個地方大量的信效度測試，最后結果建議這些評量在許多地方及國家的使用有令人滿意的特性，并且適合在全國性的女性群體基礎下廣泛的針對參與體力活動實施研究。

國際體力活動問卷包含4組問卷，透過電話或自我填答的長問卷（5中不同活動領域）與短問卷（4種構面）兩種版本［16-17］。IPAQ主要是詢問最近7天里所做過的不同程度的活動時間和頻率。IPAQ短卷共7個問題，粗略地詢問最近7天的體力活動情況。IPAQ長卷包括5部分，共27道題。第一部分是與工作相關的體力活動，共7道題，包含家里以外有報酬的工作、農場的、志愿者工作、課程的和其他在家意外無報酬的動作，不包括在家里無報酬的工作，如家務、園藝工作、一般的維修工作和照料家人。第二部分是與交通有關的體力活動，共6道題。這些問題是指運用交通工具從某地到某地，包含去工作、超市、電影院等等。第三部分是家務、房屋維修以及照顧家人，共6道題。這部分是指最近7天在家所進行的一些體力活動，如家務、愿意、一般的維修工作和照顧家人等。第四部分是娛樂消遣、運動鍛煉時的體力活動，共6道題。這部分時最近7天所進行的游憩、運動、健身以及休閑的所有體力活動，這部分內容不包括之前所填寫的任何活動。最后一部分是坐著的時間，共兩道題。這部分是指在休閑時，華仔工作、在家或者做作業的坐著的時間，也包含坐在書桌前、訪問朋友、讀書或坐著、躺著看電視時的坐著時間，不包含搭乘交通工具的坐著時間［18］。

2）全球體力活動問卷

全球體力活動問卷是世界衛生組織（WHO）為各國編制的監測全球體力活動調查表，它支持國家層面的監控，同時包括體力活動不阻止危險因素的監督體系［19］。它收集了3種環境（或領域）的體力活動參與情況以及久坐行為的信息，包括16個問題。這3個領域是：工作中的活動、往返于某個地方和娛樂活動。

在使用GPAQ前，首先應該看一下所有問題，實際問題的部分將會有面試官提問并記錄。GPAQ的所有問題都必須問，如果P1、P4、P7、P10或P13的答案時否定的，那么跳過的問題僅僅適用于特定的某天或某個時間段。代謝當量（Metabolic Equivalent，MET）通常用來表示體力活動的強度，也用于分析GPAQ的數據。MET是一個人的工作代謝率相對于靜息代謝率的比率。1MET被定義為安靜狀態下人體每千克體重每小時消耗1千卡的熱量。對于GPAQ數據的分析，已經采用了現有的指南：據估計，中等強度運動消耗的熱量是安靜狀態下的4倍，高強度運動消耗的熱量是安靜狀態下的8倍。因此，在使用GPAQ數據計算一個人的總能量消耗時，4METs對應的是中等強度運動的時間，8METs對應的是高強度運動的時間［20-21］。

3）明尼蘇達休閑時間體力活動問卷

MLTPAQ于1978年提出，作為評估休閑時間體力活動能量消耗的工作。MLTPAQ是由受過培訓的面試官管理，他們會提供詳細的說明和一份定義非常明確的體力活動列表，共63項與體育、娛樂、園藝和家庭活動有關的題目［22］。測試對象要回顧過去的12個月里一直在做什么類型的休閑時間體力活動，以及活動的時間、頻率等信息，以及睡眠時間和就做時間等不活動的有關問題，通過這些信息計算休閑時間體力活動的能量消耗，進而計算出體力活動水平。面試官在提問時要注意訪談技巧，以免影響測試對象，對本問卷對面試官提出了一定的要求［23-25］。

4）中國體力活動問卷

我國對體力活動的研究較晚，2002年中國居民營養與健康狀況調查第一次將體力活動列入調查內容，并根據國外體力活動問卷設計了調查中使用的體力活動問卷，評價我國居民的體力活動水平［26］。此調查是使用“一年回顧體力活動調查表”來收集受試者的體力活動信息，使用“食物頻率調查表”收集能量攝入信息，兩種調查表都是采用調查員與調查對象面對面詢問的方式。“一年回顧體力活動調查表”主要包括職業勞動、交通、閑暇時間活動（閑暇時間體力活動和久坐少動的活動）和家務勞動4個方面的共105個題目，調查被測對象每天甚至一年內體力活動的時間和頻率等信息，經專家咨詢和討論，對各項體力活動的強度最終賦值，即可計算出能量消耗和體力活動水平。

2.2.3 客觀測量方法

1）三軸加速度傳感器測量方法

加速度傳感器很早已經設計出來，用于測量身體的加速度，從而提供一個客觀和直接測量運動頻率和運動強度。運動傳感器，又稱加速度計，已經得到了廣泛的關注，已被用于評估日常活動中身體任何部位的加速度［27］。三軸加速度傳感器包含3個加速度傳感集成電路以及相關的電子設備。每個加速度傳感結成電路測量一條直線上的加速度，并在3個輸出之一上產生信號，這3個軸分別是x，y，z軸，其體力活動由測量人體的水平軸、垂直軸和矢狀軸來反映［14］。三軸加速度傳感器利用電子原理，將人體活動時的加速或減速信號轉化為電信號，在將電信號收集處理成加速度計數，記錄人體在運動時3個方向的加速度數據，反映人體體力活動的低、中、高強度，通過公式計算出消耗的能量［28-30］。

2）心率帶測量方法

心率（Heart Rate，HR）是每分鐘心臟跳動的次數，常被用于評價運動強度的一個客觀指標。心率識別的方法主要有光電、心電和震動（壓力）3種［31］。心率帶是采用生物電勢測量法，即電極傳感測量，通過心率帶兩側的電極測量皮膚中的心動電流或電勢的周期性變化［8，32-33］。心率帶多數是由一個監測傳輸胸帶和一個接收器組成，每15s～60s記錄一次心率，可連續記錄幾小時至幾天，然后將數據導入計算機，對體力活動的時間、強度、頻率以及消耗的總熱量進行分析評價［8］。

測試前，將心率帶的兩端中的任意一端作為一極，另一極緊貼心臟部位的皮膚，測試過程中即可監測心率。常用的監測心率的心率帶使用心電信號法，如芬蘭的Polar心率帶等。

3）智能可穿戴式設備-手環測量方法

智能手環中容積脈搏波（PPG）測量技術，可實現對心率進行測量。其原理由兩個綠色波長的發光LED和一個光敏傳感器感受手臂血管中的血液在脈動時引起透光率的變化并感測光場強度的變化換算成心率。綠光光電心率測量完全拋棄了心率胸帶，克服了心率胸帶的佩戴不便和不舒適的問題，同時手環可具有顯示屏，給個體實時的心率反饋，并可以持續測量心率，計算平均心率，記錄最大心率，設置心率報警區間。便于對運動實時心率的測量和控制。智能手環包括2個子系統，一是通過移動手環三軸加速度計測試體力活動量、活動強度及能耗的PA（physical activity）子系統；二是通過光電傳感器測試實時心率、心率變異系數來進行運動危險預警和睡眠質量健康的HR（heart rate）子系統。

PA子系統的原理：手環內置三軸加速度計，三軸加速度計可對3個運動軸方向上的加速度進行測量和捕捉，以CPM“動作數”的數據形式呈現出來。其中3個運動軸為VT（Axis1）、AP（Axis2）和ML（Axis3），依次為垂直方向運動軸、前后方向運動軸和水平方向運動軸。根據CPM原始數據，結合不同模型，可以計算出個體的體力活動量、體力活動強度和能量消耗情況。可以通過加法計算得到MVPV的值，即中高強度體力活動時間。建立模型對個體的能量消耗進行計算。能耗測試結果一般是最終通過建立以VT或VM為自變量的能耗方程所得。VM是由VT（Axis1）、AP（Axis2）和ML（Axis3）二次計算得到的指標，稱為綜合向量活動計數，VM=√（VT2+AP2+ML2）。

HR子系統的原理：移動手環還配置光電傳感器，對心率進行記錄。可以監測個體的靜息心率、晨起心率（晨脈）、運動前中后實時心率、運動后恢復心率、各時段平均心率、心搏頻率儲備、最佳心率閾值（靶心率）和心率變異系數HRV。靜息心率可用于評判運動鍛煉效果，在進行一段時間的有效有氧運動后，個體的靜息心率會有所下降，被測對象可設置為測量靜息心率模式，系統即時將結果反饋給用戶；晨脈可用于評定身體疲勞狀況和恢復情況；手環可在運動時心率高于90%HRmax且持續時間在1min以上時為個體提供預警信號，提示其存在運動風險；在睡眠過程中，通過HRV頻域指標的捕捉，系統還可以讀取并計算出睡眠質量和睡眠效率，通過LF/HF的比值，對個體的睡眠質量進行評價。LF（低頻段功率）頻率范圍：0.04～0.15Hz，HF（高頻段功率）頻率范圍：0.15～0.4Hz，在深度睡眠時期，其比值＜1則睡眠質量良好，若＞1.5，則迷走神經活性沒有顯著增高，則睡眠質量較差。

4）基于計算機視覺的測量新方法

楊雨馨等在《基于計算機視覺的體力活動水平測量新方法》中提到，美國學者Carlson等利用計算機技術測量不同場景下人們的體力活動水平。原理是“采用普通的攝像機對活動場景進行拍攝，利用經大樣本數據集訓練的3D卷積神經網絡模型提取視頻畫面中的特征值，再以人工計數和加速度計數據為標準，將60%的特征值用以訓練多層感知機回歸模型，將剩下40%的特征值代入模型用以估算畫面中的總人數和進行中-高強度活動人數”［34-36］。

2.3 不同測量方法的特征比較

2.3.1 標準測量方法基本特征比較

表1是標準測量方法的基本特征，包括優缺點、適用人群、評價指標和應用效果。因為雙標水法的精確度和準確度較高，不受年齡限制，且無毒副作用，對人體的體力活動沒有影響，所以雙標水法也被稱為能量代謝測定的金標準。但是，2H和18O成本價格高，操作復雜，需要專業人員通過精密的質譜儀分析同位素含量，只適合小樣本量的實驗測量［37］。雙標水法只能測出能量消耗總值，難以分時段測量不同時間段的能量消耗數值。除此之外，雙標水法是建立在假設和理想條件下進行的，2H只以水的形式代謝，18O只以水和二氧化碳的形式代謝，但實際情況下也會受到機體和環境的影響，造成明顯的誤差。

表1 體力活動標準測量方法基本特征

直接測熱法不需要估算，測量準確度最高，但具有設備復雜、操作繁瑣、測試對象活動受限等缺點，所以直接測熱法在大樣本測量中不常用［38］。間接測熱法能準確、有效地測量單位時間內體力活動能量的消耗，尤其是靜息時能量消耗。由于間接測熱法的準確性較高，因此常被用作主觀測量法和客觀測量法的信效度檢驗［12，32，39-40］。

直接觀察法可以清晰地記錄受試對象在某特定時間內體力活動的類型、強度、頻率以及持續的時間等。對于嬰幼兒群體，由于身體和智力發展不足，無法完成體力活動問卷或佩戴實驗器材，可以通過直接觀察法觀察他們的體力活動情況。但是，直接觀察法也存在一些缺陷。例如，研究人員需要一對一跟蹤受試對象，測試的時間周期長、耗費人力，對于大規模的測試并不適用，研究人員的測試水平（如集中力等）會影響測試的效果。除此之外，由于研究人員要跟隨受試對象進行觀察，所以會造成受試對象的思想、精神等方面的影響，可能會與不被觀察時的體力活動狀況有所差別。因此，一般觀察法適合小規模的研究，或評價其他方法的準確性。

日記記錄的內容主要有某項體力活動持續的時間、單位時間內能量的消耗、總的體力活動時間以及按照體力活動分級計算的各類活動的時間［6］。日記記錄法雖然能詳細、準確地記錄體力活動情況，但是由于記錄的時間短，并不能代表受試者體力活動模式，而需要至少記錄7天。日志記錄法需要受試者花費時間詳細記錄體力活動情況，因此對于10歲以下兒童并不適用。考慮到受試者的身體負擔、測量的持續時間、實施條件以及經費等因素，標準測量方法的應用受到極大的限制。

2.3.2 主觀測量方法基本特征比較

主觀測量方法的優缺點、適用人群、評價指標和應用效果可見表2。IPAQ是目前公認有效、且在國際上較為廣泛使用的年輕人和中年人體力活動水平測量問卷之一。問卷的主要目的在提供一般性的工具，使得健康相關的體力活動資料可以進行國際間的比較。在信效度檢驗方面，眾多研究之間是存在差異的，IPAQ各國家之間也差異巨大。因此，用自己國家的語言和測試對象來評估問卷的信效度還是很重要的，這也是不同問卷在不同國家是否適用需要做出的研究。目前，已用于中國人群研究，經檢驗具有較好的效度與信度。2000年，12個國家對IPAQ的長問卷和短問卷進行了信效度檢驗。在長問卷、短問卷和加速度計同時測評的研究中顯示，長問卷和短問卷與體力活動量具有較高的聯系，但長問卷具有更高的信度和效度，能夠獲得詳細的體力活動信息［41-42］。用雙標水法評估IPAQ的有效性時，適當的校正因子可以修正問卷的測量誤差，進而提高對體力活動能量消耗估計的準確性［43］。IPAQ操作簡單、便捷，耗時短，常常被用作大樣本量測量的方法。

表2 體力活動主觀測量方法基本特征

GPAQ需要由受過專業訓練的面試官進行提問。GPAQ是一種適合和可接受的監測人口健康監測系統中體力活動的工具，從信效度方面來看，IPAQ和GPAQ有較高的正相關，但在其他一些國家有必要進一步推廣這項工作［20］。Claire L Cleland等學者的研究提出，GPAQ是評估中等強度體力活動（MVPA）的有效措施，但是不能很好地評估久坐行為［44］。

MLTPAQ經常被用于研究成人的體力活動，以及驗證和評價其他測試方法的體力活動問卷，測試過去12個月里體力活動方式、頻率、時間等，進而計算出體力活動的能量消耗。Van Poppel等［45］對成年人體力活動問卷測量做了一個系統的綜述，研究結果表明，體力活動問卷的數據與加速度計測量的數據相關性問題上，詢問前一周的問卷會略高于正常一周的問卷。用體力活動問卷來測量人體的體力活動情況存在的主要缺陷是樣本量不足和分析不充分等。

研究人員在做問卷調查的時候，可以適當修改，做出一份最適合測試對象的問卷。針對青少年體力活動問卷也有很多種，例如可以采用兒童青少年體力活動調查問卷（PAQ-CN）、兒童青少年久坐行為調查問卷（ASAQ-CN）、兒童青少年活動行為家長支持調查問卷（ACTS-CN）、兒童青少年運動益處調查問卷（EBBS-CN）等［46］。盡管主觀測量方法較適合大樣本的流行病學調查研究，但是Overstreet在對47名大學生的研究結果顯示，主觀測量方法與客觀測量方法之間存在較大的差異。因此，在進行小樣本的體力活動研究時，應以客觀測量方法為主［47］。

2.3.3 客觀測量方法基本特征比較

表3是可觀測量方法的優缺點、適用人群、評價指標和應用效果。國內外研究中，對于市面上各種加速度計測量體力活動和能量消耗的準確性均有研究，加速度計的型號、佩戴在不同部位、運動的速度等均是影響體力活動監測和能量消耗測量準確性的因素［48-50］。加速度計佩戴在身體的不同部位，對體力活動監測和能量消耗估算的結果都會有影響，因此，根據研究需要和加速度計的類型選擇合適的佩戴位置也是極其重要的［51-53］。Kelley等對加速度計佩戴在優勢手和非優勢手做了實驗研究，結果表明加速度計戴在手腕的哪一側手上并不會影響結果的準確性［50］。加速度計雖然可以佩戴在腕部、髖部和腳踝等部位，但是不同的年齡佩戴在不同部位的效果不同。學齡前兒童將加速度計佩戴在腕部和髖部能更準確測量體力活動情況［54］，功能性障礙的成年人佩戴在腕部會高估其能量消耗，佩戴在髖部會低估其能量消耗［55］。因此，在進行體力活動測量時，要考慮不同人群的特點和情況。加速度計對不同類型體力活動的測量效度不同。王歡等對常用的3種加速度計進行測評，對走跑活動的測量效度價高，對日常生活活動的測量效度較低，上肢活動的測量誤差明顯大于下肢活動，從坐姿到站立的能耗變化不能識別記錄［56］。Powell等學者對兩種不同型號的加速度計進行測評，兩者均與標準值之間存在顯著差異，且其中一款適合測量姿勢的改變，而非能量消耗的估算［57］。因此，不同運動方式應選擇不同型號的加速度計。不同加速度計對不同強度的體力活動的測量效度不同，有的加速度計對于以走為主的體力活動測量效度較好，有的加速度計對于跑步測量效度較好等等。低強度和高強度活動時加速度計與校標值之間差異顯著，中等強度活動時的測量效果最好［56］。因此，在選用三軸加速度計進行體力活動監測和能量消耗評估時，應考慮加速度計的型號、佩戴部位、測試人群、運動速度、運動方式等因素，才能收集到最佳的測試數據，以達到較高的測試效果。

表3 體力活動客觀測量方法基本特征

測量日常體力活動的三軸加速度計代表性的有Actigraph GT3X+體動記錄儀和IDEEA智能化步態分析儀。Actigraph體動記錄儀通過將被測對象的基本信息錄入，佩戴在被測對象的手腕、腰部或腳踝處，經過一定的時間將Actigraph體動記錄儀收回，采用配套的軟件對數據進行統計分析。Actigraph體動記錄儀側重于體力活動強度、活動計數、能量消耗及代謝當量的監測，優點在于佩戴方便、尺寸小、計算模型全面、精度高，但由于價格高昂，常見于小樣本的學術研究，無法推廣與大規模的普查和較大群體的應用［29-30］。IDEEA智能化步態分析儀在體力活動的類型識別和步態分析方面有獨特測量方式，還可監測能量消耗。測試前先將儀器初始化，佩戴好儀器后對數據采集，再配合專門的軟件進行初步處理和可視化操作。因儀器需要單獨佩戴，有時需要通過粘貼電極片進行固定，容易給使用者帶來不必要的負擔，影響測量準確性，價格也較昂貴［58］，不適用于大樣本測試。

現有的心率帶測試存在以下缺陷：如果佩戴在人體胸部的心率帶不夠緊，在運動過程中就容易移動，致使導電塊離開心臟位置，如果心率帶足夠緊，則長時間佩戴會有很不適的壓迫感，用戶身體極不舒服；心率帶與皮膚反復摩擦，還可能將身體磨破。

智能手環佩戴在手腕處即可，具有睡眠監測，記錄睡眠深度、睡眠時長和總體的睡眠質量；運動計步，記錄每天行走的步數、行走的距離、消耗的能量等功能。因智能運動手環具有價格低、易佩戴等優點，可做大樣本量測試。但是，不同型號運動手環的測量精準性還有待進一步探討［59-61］。

基于計算機視覺的體力活動測量方法可以自動采集和收集體力活動數據，并實時反饋，在實現數據化、客觀化的基礎上，大幅度降低了體力活動測量的人工和設備成本。其次，由于受試者不需要佩戴任何儀器設備，避免舒適度不夠而影響測量效率和結果。但是，目前該測量方法在目標區域中人數、樣本量和視頻截取方式等方面影響測量的效度，這需要進一步的改進和提高［34-36］。

3 小結

綜上所述，體力活動測量的3種方法標準測量方法、主觀測量方法和客觀測量方法各有優勢和劣勢。標準測量方法精準度高，但設備繁瑣、耗時；主觀測量方法操作便捷，但需要進行信效度檢驗；客觀測量方法測量簡單，但測試方法研究還不夠成熟。因此，主觀方法與其他客觀檢測手段的聯合應用，將是體力活動測量評價的重要方法學特征與趨勢。能夠精確監測體力活動、體質健康和日常生活行為，又可簡單方便攜帶的體力活動測量設備和數據反饋系統也將是未來體力活動研究的主要方向之一。