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1 運 用 粗 集 理 論 萃 取 國 小 學 童 心 肺 耐 力 影 響 因 素 之 研 究 -- 以 南 投 縣 某 國 小 高 年 級 學 童 為 例 鄭 景 俗 胡 永 欣

2 運 用 粗 集 理 論 萃 取 國 小 學 童 心 肺 耐 力 影 響 因 素 之 研 究 -- 以 南 投 縣 某 國 小 高 年 級 學 童 為 例 鄭 景 俗 雲 林 科 技 大 學 資 訊 管 理 所 教 授 胡 永 欣 雲 林 科 技 大 學 資 訊 管 理 所 研 究 生 摘 要 本 研 究 以 南 投 縣 某 國 小 高 年 級 學 童 210 人 為 對 象, 並 就 學 生 資 料 處 理 系 統 中 取 得 的 學 生 資 料 以 單 因 子 變 異 數 分 析, 配 合 粗 集 分 類 技 術 LEM2 萃 取 影 響 800 公 尺 跑 走 成 績 因 素 之 分 類 規 則, 並 以 逐 步 迴 歸 和 個 案 驗 證 的 方 法 來 評 估 研 究 成 效, 結 果 如 下 :(1) 逐 步 迴 歸 分 析 中, 影 響 800 公 尺 跑 走 表 現 的 變 項 依 次 是 : 身 體 質 量 指 數 立 定 跳 遠 成 績 性 別 運 動 時 間 自 然 與 生 活 科 技 成 績 上 述 方 法 所 選 入 的 影 響 變 項 恰 能 與 粗 集 理 論 的 決 策 規 則 屬 性 符 應, 即 身 體 質 量 指 數 介 於 之 間 立 定 跳 遠 成 績 大 於 公 分 性 別 為 男 性 每 次 運 動 時 間 介 於 分 鐘 並 且 自 然 與 生 活 科 技 成 績 低 於 92.5 分 者, 則 其 800 公 尺 跑 走 成 績 表 現 最 佳, 亦 即 心 肺 耐 力 評 估 屬 於 最 高 級 (2) 過 去 體 適 能 研 究 多 僅 探 討 個 別 影 響 因 子, 而 本 研 究 方 法 能 夠 同 時 萃 取 出 影 響 心 肺 耐 力 的 主 要 因 子, 並 列 出 易 於 解 讀 之 分 類 規 則 關 鍵 詞 : 體 適 能 心 肺 耐 力 粗 集 理 論 Abstract Thus study applies rough set theory to examine the development of fifth and sixth children s cardiorespiratory endurance i.e. analyzing children s scores of 800m running from health-related physical fitness test. The empirical data set includes 210 records from management information system for an elementary school in Nantou County, the 24 attributes in the data set include: exercising habits, life styles, eyesight, counseling data, and achievement performance, etc. For extracting important attributes, the paper utilizes one way ANOVA method to select attributes. Then employs LEM2 algorithm to extract the rules of cardiorespiratory endurance The results were further tested by stepwise regression and followed case study. There are some findings are presented as follows: (1) From stepwise regression, the important attributes are in accordance with the extracted attributes by rough set. That is, children have the highest 800m running score, that is, the highest cardiorespiratory endurance are those who have BMI between and 17.92, get standing long jump scores higher than 164.5cm, are males, exercise between 35 and 45 minutes each time and acquire natural science and technology scores lower than (2) Forementioned studies, the 資 訊 科 技 國 際 期 刊

3 health-related physical fitness just discusses the individual influence factor, however the study extracted the main influence factors at the same time, and classified the rule that easy to explain. Keywords:health-related physical fitness cardiorespiratory endurance rough set theory 1. 前 言 國 小 教 育 工 作 者 會 隨 著 學 童 的 學 習 測 量 輔 導 紀 錄 健 康 檢 測 記 錄 大 量 的 資 料 舉 凡 學 生 基 本 資 料 學 業 成 績 身 高 體 重 和 視 力 等 紀 錄 多 半 以 表 格 固 定 且 連 續 的 形 式 儲 存 於 各 類 工 作 管 理 系 統 中, 卻 少 有 教 學 者 提 出 運 用 另 一 方 面, 為 了 提 升 國 人 健 康 體 能 和 生 活 品 質 的 具 體 作 為, 教 育 部 在 89 學 年 度 下 學 期 開 始 在 全 國 中 小 學 全 面 推 廣 學 生 體 適 能 護 照, 要 求 國 小 學 童 每 學 年 進 行 一 次 體 適 能 檢 測, 並 將 測 驗 數 據 上 網 填 報, 其 中 包 含 身 高 體 重 仰 臥 起 坐 坐 姿 體 前 彎 立 定 跳 遠 和 800 公 尺 跑 走 等 項 目, 再 依 這 些 原 始 資 料 評 估 身 體 質 量 肌 耐 力 瞬 發 力 和 心 肺 耐 力 只 是 過 去 多 以 傳 統 的 統 計 方 法 來 瞭 解 學 童 在 各 單 項 測 驗 的 結 果, 並 探 討 個 別 影 響 因 子 及 整 體 性 的 關 係 隨 著 資 訊 科 技 的 快 速 發 展, 讓 電 腦 運 算 的 能 力 大 為 進 步, 但 以 國 內 目 前 的 文 獻 來 看, 資 料 探 勘 技 術 在 教 育 上 的 應 用, 似 乎 較 少 研 究 者 著 墨 ; 為 了 在 龐 大 的 資 料 庫 中 擷 取 有 意 義 的 資 訊, 並 能 夠 針 對 教 育 議 題 進 一 步 探 索 隱 藏 於 數 據 中 的 有 價 知 識, 因 此 本 文 將 運 用 資 料 探 勘 的 分 類 策 略, 結 合 國 小 教 育 中 各 個 學 務 管 理 系 統 內 的 資 料, 挖 掘 隱 藏 於 數 據 的 資 訊, 形 成 有 意 義 的 知 識 並 採 用 粗 集 理 論 LEM2 可 同 時 萃 取 國 小 高 年 級 學 童 心 肺 耐 力 多 個 影 響 因 素, 進 一 步 建 立 學 童 心 肺 耐 力 表 現 的 分 類 規 則, 判 斷 學 童 的 體 能 狀 況, 據 以 作 為 教 師 教 學 和 學 生 學 習 的 參 考, 俾 能 助 於 健 康 與 體 育 教 學 目 標 的 達 成 2. 相 關 文 獻 2.1 心 肺 耐 力 的 意 義 在 一 般 的 概 念 中, 心 肺 耐 力 是 人 在 某 特 定 強 度 下 持 續 活 動 的 能 力 心 肺 耐 力 好 的 人, 較 能 應 付 長 時 間 的 身 體 活 動, 且 不 易 罹 患 心 血 管 疾 病 [4] 在 教 育 部 的 體 適 能 網 站 [19] 中 也 說 明 學 生 平 常 讀 書 上 課 的 精 神 專 注 程 度 和 效 率, 都 與 體 適 能 有 關, 尤 其 是 心 肺 耐 力, 心 肺 耐 力 比 較 好 的 人, 腦 部 獲 取 氧 的 能 力 比 較 好, 看 書 的 持 久 性 和 注 意 力 也 會 比 較 好 林 貴 福 與 盧 淑 雲 [8] 在 他 們 的 著 作 中 更 提 到 : 心 肺 耐 力 會 隨 著 年 齡 增 長 而 逐 漸 衰 退, 而 由 於 國 內 運 動 人 口 年 齡 層 分 布 有 趨 向 高 齡 化 的 情 形, 還 有 缺 乏 運 動 習 慣 比 例 偏 高 的 事 實, 所 以 我 國 的 健 康 問 題, 會 以 心 肺 耐 力 的 衰 退 最 嚴 重 另 一 方 面, 教 育 部 在 94 學 年 度 學 生 體 適 能 檢 測 與 護 照 實 施 績 效 之 調 查 報 告 [15] 指 出 : 我 國 中 小 學 生 體 適 能 的 四 項 檢 測 項 目 都 比 中 國 和 日 本 差 再 和 前 幾 年 公 布 的 檢 測 結 資 訊 科 技 國 際 期 刊

4 果 對 照 : 並 沒 有 明 顯 變 化, 甚 至 在 評 估 心 肺 耐 力 的 項 目 中 還 有 明 顯 落 後 的 情 形 心 肺 耐 力 是 體 適 能 最 重 要 的 指 標, 台 灣 學 生 這 方 面 表 現 不 理 想, 將 埋 下 健 康 的 隱 憂, 值 得 關 切 所 以 改 善 心 肺 耐 力 的 問 題 自 然 要 從 國 小 階 段 做 起 本 文 中 關 於 國 小 學 童 心 肺 耐 力 的 評 估 方 法 乃 是 採 用 教 育 部 體 適 能 網 站 [19] 關 於 心 肺 耐 力 測 量 訂 定 的 方 法 為 標 準, 以 800 公 尺 跑 走 為 主 要 測 量 項 目 2.2 影 響 兒 童 健 康 體 適 能 與 心 肺 耐 力 的 相 關 研 究 因 本 研 究 對 象 為 國 小 學 童, 故 從 眾 多 體 適 能 相 關 文 獻 中, 選 取 影 響 國 小 學 童 體 適 能 相 關 因 素 的 研 究, 包 括 學 生 運 動 頻 數 學 生 身 份 居 住 地 區 身 體 活 動 量 社 會 經 濟 階 層 和 性 別 等 屬 性 進 行 探 討, 整 理 如 表 1 綜 合 各 項 研 究 的 結 果 歸 納 出 下 列 發 現 : 1. 增 加 身 體 活 動 的 機 會 有 助 於 體 適 能 的 提 升, 尤 以 心 肺 耐 力 項 目 最 顯 著 2. 山 地 偏 遠 地 區 學 童 的 體 適 能 表 現 優 於 都 市 學 童 3. 坐 式 生 活 型 態 時 間 較 少 活 動 空 間 大 運 動 頻 數 較 高 運 動 時 間 較 多 身 體 活 動 量 較 大 和 運 動 次 數 多 的 學 童, 其 體 適 能 表 現 較 佳 只 是 過 去 多 以 傳 統 的 統 計 方 法 來 瞭 解 學 童 在 各 單 項 測 驗 的 結 果 及 整 體 性 的 關 係 同 時, 以 國 內 目 前 的 文 獻 來 看, 資 料 探 勘 技 術 在 教 育 上 的 應 用, 似 乎 較 少 研 究 者 著 墨, 若 能 在 龐 大 的 資 料 庫 中 擷 取 有 意 義 的 資 訊, 並 能 夠 針 對 教 育 議 題 進 一 步 探 索 隱 藏 於 數 據 中 的 有 價 知 識, 而 非 僅 是 將 其 視 為 陳 述 用 的 事 實 資 料 因 此 本 文 將 採 用 粗 集 理 論 LEM2 萃 取 國 小 高 年 級 學 童 心 肺 耐 力 影 響 因 素 的 分 類 規 則, 據 以 判 斷 學 童 的 體 能 狀 況, 作 為 教 師 教 學 和 學 生 學 習 的 參 考 資 訊 科 技 國 際 期 刊

5 表 1 國 內 外 探 討 國 小 學 童 體 適 能 相 關 因 素 摘 要 表 研 究 者 研 究 主 題 研 究 結 果 王 阿 說 [1] 屏 東 縣 一 般 學 童 與 原 住 民 學 童 體 適 能 之 比 較 研 究 原 住 民 學 童 在 瞬 發 力 肌 力 和 肌 耐 力 心 肺 耐 力 較 一 般 學 童 佳, 男 性 學 童 在 瞬 發 力 肌 力 和 肌 耐 力 心 肺 耐 力 較 女 性 學 童 佳 王 喬 木 [2] 城 鄉 原 住 民 國 小 學 童 身 體 活 動 量 與 健 康 體 適 能 之 比 鄉 村 原 住 民 學 童 的 身 體 活 動 量 高 於 城 市 原 住 民 學 童, 健 康 體 適 能 的 表 現 則 不 顯 著 較 研 究 李 茂 祥 [6] 影 響 國 小 學 童 體 適 能 發 展 因 素 之 研 究 以 屏 東 地 區 國 小 學 童 為 例 城 市 學 童 體 適 能 各 項 目 表 現 均 較 鄉 鎮 和 偏 遠 地 區 學 童 不 理 想 ; 女 童 的 柔 軟 度 優 於 男 童, 但 其 他 項 目 的 表 現 均 不 及 男 童 理 想 台 北 縣 城 鄉 國 小 學 童 身 體 鄉 鎮 男 女 學 童 身 體 活 動 量 和 健 康 體 適 能 均 張 樹 立 活 動 量 與 健 康 體 適 能 之 比 高 於 城 市 男 女 學 童 [14] 較 研 究 不 同 地 區 國 小 六 年 級 男 童 山 地 男 童 的 身 高 及 體 重 顯 著 低 於 鄉 鎮 及 城 梁 龍 鏡 健 康 體 適 能 之 比 較 研 究 市 男 童, 鄉 鎮 地 區 及 山 地 地 區 男 童 在 肌 耐 力 [20] 和 心 肺 耐 力 表 現 均 優 於 城 市 地 區 的 男 童 國 小 高 年 級 學 童 運 動 頻 數 男 女 生 的 運 動 頻 數 有 顯 著 差 異, 年 級 間 則 無 劉 立 宇 對 體 適 能 的 影 響 顯 著 差 異, 每 週 運 動 頻 數 越 高 健 康 體 適 能 表 [23] 現 越 好 國 小 學 童 健 康 體 適 能 之 研 除 女 生 在 坐 姿 體 前 彎 顯 著 優 於 男 生 外, 男 生 究 - 以 台 南 縣 為 例 在 其 他 體 適 能 項 目 均 優 於 女 生 ; 有 規 律 運 動 賴 榮 俊 習 慣 的 學 童 在 坐 姿 體 前 彎 立 定 跳 遠 仰 臥 [26] 起 坐 和 800 公 尺 跑 走 成 績 均 優 於 無 規 律 運 動 習 慣 的 學 童 Obesity among 高 社 會 經 濟 階 層 的 孩 子 比 低 社 會 經 濟 階 層 Jugesh pre-adolescent and 的 孩 子 更 肥 胖 和 超 重 在 富 有 家 庭 的 男 孩 比 Chhatwal adolescents of a 女 孩 更 肥 胖 [32] developing country (India) Physical activity among 台 灣 青 少 年 以 歲 的 女 孩 最 少 從 事 身 體 Li-Jung adolescents in Taiwan 活 動, 男 孩 和 都 市 青 少 年 比 女 孩 和 農 村 青 少 Chen 年 更 常 運 動 ; 身 體 活 動 量 與 800 公 尺 跑 走 和 [33] 坐 姿 體 前 彎 有 顯 著 相 關 資 料 來 源 : 本 研 究 整 理 資 訊 科 技 國 際 期 刊

6 2.3 資 料 探 勘 策 略 分 類 (classification) 分 類 是 所 有 資 料 探 勘 策 略 中 最 容 易 了 解 的 技 術 [38], 它 具 備 監 督 式 學 習 類 別 相 依 變 數 並 能 建 立 定 義 明 確 的 類 別 模 型 例 如 決 定 信 用 卡 是 否 被 盜 刷 哪 些 特 質 的 人 容 易 心 臟 病 發 判 別 汽 車 借 款 申 請 人 的 信 用 是 否 良 好 等 分 類 的 作 法 是 先 用 一 份 訓 練 資 料 建 立 分 類 模 式, 之 後 再 利 用 所 建 構 的 模 式 進 行 資 料 的 分 類 [29], 常 用 的 分 類 技 術 包 括 決 策 樹 (decision tree) 類 神 經 網 路 (neural networks) 迴 歸 分 析 (regression) 和 粗 集 理 論 (Rough set) 等, 茲 依 本 研 究 所 應 用 的 技 術 說 明 如 下 : (1) 決 策 樹 (decision tree) 決 策 樹 是 以 樹 狀 結 構 來 進 行 資 料 分 類 和 預 測 的 工 具, 決 策 樹 具 有 根 (Root) 節 點 (Node) 以 及 樹 葉 (Leaf) 等 結 構, 節 點 代 表 某 項 屬 性 的 測 試, 節 點 的 分 支 則 代 表 某 項 屬 性 的 測 試 結 果, 最 後 樹 葉 節 點 代 表 歸 類 樣 本 的 類 別 決 策 樹 可 對 資 料 庫 訓 練 資 料 觀 察 其 過 去 的 行 為 或 歷 史 資 料, 以 將 過 去 的 資 料 轉 化 成 為 一 套 可 用 來 分 類 及 預 測 的 模 型, 藉 以 推 估 其 未 來 資 料 所 可 能 的 結 果, 同 時 也 透 過 樹 狀 結 構 表 示, 使 其 結 果 更 具 視 覺 化 的 效 用, 讓 使 用 者 能 夠 更 容 易 了 解, 另 外 也 能 夠 以 If-then 的 方 式 來 表 達 樹 狀 結 構 所 代 表 的 意 涵 1993 年 由 學 者 Quinlan [37] 提 出 的 C4.5 演 算 法 是 目 前 普 遍 使 用 的 決 策 樹 演 算 法 之 ㄧ 是 由 ID3 演 算 法 改 進 而 來, 其 主 要 分 成 兩 個 部 份, 一 個 為 分 類 的 標 準, 是 依 據 獲 得 量 比 值 (Gain Ratio) 來 計 算 另 一 個 為 剪 裁 的 標 準, 是 依 據 以 錯 誤 率 為 基 礎 之 修 剪 (Error Based Pruning, EBP) 來 計 算 透 過 獲 得 量 比 值 的 計 算 可 將 決 策 樹 完 整 的 建 構 出 來, 再 經 由 EBP 的 計 算 來 將 決 策 樹 做 修 剪 的 動 作 決 策 樹 因 為 有 建 構 快 速 具 有 規 則 且 容 易 讓 人 了 解 等 優 點, 一 直 是 一 個 相 當 受 歡 迎 的 分 類 和 預 測 工 具 然 而 此 演 算 法 探 勘 出 的 規 則 會 被 占 有 較 多 比 例 的 資 料 主 導, 讓 其 所 產 生 的 決 策 樹 雖 能 達 到 十 分 高 的 預 測 正 確 性, 但 對 於 占 少 數 比 例 的 資 料 卻 無 法 完 整 且 正 確 地 推 導 出 規 則 造 成 比 例 相 差 懸 殊 的 不 平 衡 資 料 集, 無 法 呈 現 良 好 的 分 類 結 果 [21] (2) 迴 歸 分 析 (regression) 迴 歸 係 利 用 線 性 關 係 來 進 行 解 釋 與 預 測, 如 果 研 究 者 使 用 單 一 解 釋 變 數 去 預 測 依 變 數, 稱 為 簡 單 迴 歸 但 通 常 一 個 研 究 中 影 響 依 變 數 的 解 釋 變 項 不 只 一 個, 因 此, 同 時 納 入 多 個 自 變 項 來 對 依 變 數 進 行 解 釋 和 預 測, 稱 為 多 元 迴 歸 (multiple regression)[10] 例 如 我 們 認 為 智 商 (X 1 ) 閱 讀 時 數 (X 2 ) 與 他 人 討 論 頻 率 (X 3 ), 是 影 響 學 業 成 就 的 三 個 原 因, 對 依 變 項 的 多 元 迴 歸 方 程 式 則 為 : Y =b 1 X 1 +b 2 X 2 +b 3 X 3 +a 多 元 迴 歸 依 目 的 的 不 同 可 區 分 為 預 測 型 迴 歸 和 解 釋 型 迴 歸 兩 類 其 中 又 以 逐 步 迴 歸 法 (stepwise regression) 能 利 用 各 解 釋 變 項 與 依 變 項 間 相 關 的 強 弱 來 決 定 哪 些 解 釋 變 項 應 納 入 的 優 點, 成 為 預 測 型 迴 歸 在 操 作 上 最 常 使 用 的 變 項 選 擇 方 法 資 訊 科 技 國 際 期 刊

7 圖 1 下 界 近 似 與 上 界 近 似 圖 例 [34] (3) 粗 集 理 論 (Rough set) 對 決 策 者 來 說, 粗 集 理 論 是 一 項 強 而 有 利 的 分 析 工 具, 主 要 是 針 對 不 精 確 不 確 定 的 訊 息 進 行 分 類 分 析 和 知 識 獲 取 [35] 粗 集 理 論 的 概 念 是 建 立 在 假 設 將 領 域 內 每 個 目 標 的 資 訊 整 合 在 一 起, 例 如, 如 果 對 象 是 在 市 場 上 表 列 的 財 產, 財 產 的 資 訊 就 是 由 他 們 的 價 格 變 化 和 經 濟 特 徵 所 組 成 但 有 時 目 標 的 特 質 卻 是 由 難 以 辨 識 的 類 似 資 訊 所 組 成, 如 此 難 以 辨 識 的 關 係 就 產 生 了 粗 集 理 論 的 數 學 基 礎 粗 集 理 論 將 研 究 對 象 用 一 系 列 特 徵 的 集 合, 即 屬 性 和 屬 性 值 來 表 達, 若 兩 個 對 象 有 完 全 相 同 的 資 訊, 稱 它 們 具 有 等 價 關 係, 以 及 下 界 近 似 和 上 界 近 似 的 概 念 即 為 粗 集 概 念 的 具 體 化 下 界 近 似 係 由 所 有 確 定 屬 於 該 觀 念 的 對 象 所 組 成 ; 上 界 近 似 則 包 含 可 能 屬 於 該 觀 念 的 所 有 對 象 所 組 成 近 似 值 的 定 義 如 圖 1 所 示 自 從 Pawlak 在 1982 年 首 次 提 出 粗 集 理 論 [36] 以 來, 為 許 多 研 究 者 提 供 很 好 的 研 究 方 法 並 獲 得 快 速 的 進 展 粗 集 理 論 應 用 層 面 廣 泛, 相 關 粗 集 理 論 在 各 領 域 的 應 用 有 : (1) 醫 療 管 理 : 疾 病 鑑 別 模 型 [40] 用 藥 知 識 [31] (2) 金 融 財 務 管 理 : 股 市 預 測 [30] 授 信 審 核 [25] (3) 企 業 管 理 : 企 業 獲 利 率 [13] 顧 客 關 係 [28] 企 業 倒 閉 預 測 [27] (4) 土 木 工 程 : 道 路 養 護 [12] 建 築 受 風 面 數 值 分 析 [34] 從 上 述 的 應 用 案 例 中 可 以 得 知 粗 集 理 論 具 備 資 料 分 類 (classification) 和 型 態 辨 識 (pattern recognition) 的 能 力, 可 以 從 不 確 定 或 含 糊 的 原 始 資 料 中 獲 得 確 定 性 的 資 訊, 並 且 對 分 析 的 結 果 做 分 類 品 質 及 正 確 率 的 計 算, 所 以 在 機 器 學 習 (machine learning) 決 策 分 析 (decision analysis) 知 識 發 現 (knowledge discovery) 專 家 系 統 (expert 資 訊 科 技 國 際 期 刊

8 systems) 決 策 支 援 系 統 (decision support systems) 模 式 識 別 (pattern recognition) 等 方 面 都 有 很 好 的 應 用 模 式 其 優 點 包 含 :[35] (1) 能 夠 快 速 有 效 的 演 算 發 現 隱 藏 於 資 料 內 的 模 式 (2) 選 取 最 優 的 資 料 集 合 ( 資 料 簡 化 ) (3) 評 估 資 料 的 顯 著 性 (4) 從 資 料 中 衍 生 集 合 的 分 類 規 則 (5) 規 則 的 描 述 容 易 了 解, 能 夠 直 接 解 釋 所 獲 得 的 結 果 (6) 能 夠 同 時 使 用 量 化 資 料 或 非 量 化 資 料 進 行 分 析, 還 可 與 其 它 的 演 算 法 並 行 處 理 基 於 以 上 優 點, 研 究 者 考 量 教 育 資 料 並 不 全 以 連 續 數 值 來 記 錄, 又 欲 從 已 經 存 在 的 資 料 中 找 到 法 則, 配 合 傳 統 的 統 計 方 法 相 互 驗 證 使 用, 因 此 選 擇 粗 集 理 論 萃 取 國 小 學 童 體 適 能 影 響 因 素 分 類 規 則, 作 為 研 究 的 主 題 3. 研 究 方 法 過 去 有 關 國 小 學 童 體 適 能 的 研 究, 大 多 是 以 統 計 為 分 析 工 具, 例 如 求 平 均 數 求 最 大 最 小 值 等 統 計 量 來 比 較 分 析 資 料, 而 傳 統 的 統 計 原 理 多 側 重 在 觀 察 部 分 樣 本 的 情 況 下 去 推 斷 總 體, 關 注 在 如 何 進 行 實 驗 設 計 和 調 查 設 計 以 收 集 資 料 ; 相 較 於 資 料 探 勘 的 技 術 卻 是 從 既 定 的 資 料 總 體 中, 關 注 如 何 發 現 其 中 的 資 訊 有 別 於 一 般 的 研 究 工 作 通 常 先 設 定 研 究 假 說, 再 收 集 資 料, 最 後 驗 證 假 說 的 成 立 與 否 本 研 究 利 用 粗 集 理 論 的 優 點, 再 配 合 傳 統 的 統 計 方 法 相 互 驗 證 使 用 所 以 本 研 究 利 用 學 生 資 料 以 傳 統 統 計 方 法 選 取 出 影 響 國 小 學 童 800 公 尺 跑 走 成 績 的 顯 著 屬 性, 了 解 各 變 項 的 內 涵 與 相 互 關 係, 再 以 粗 集 理 論 LEM2 的 分 類 技 術 萃 取 相 關 屬 性 與 心 肺 耐 力 評 等 的 分 類 規 則 和 正 確 率 3.1 研 究 架 構 本 研 究 所 提 出 的 演 算 法 可 分 資 料 蒐 集 資 料 前 處 理 屬 性 選 取 萃 取 分 類 規 則 和 驗 證 與 評 估 5 個 部 份 來 進 行, 其 中 驗 證 與 評 估 又 分 為 影 響 因 素 驗 證 和 正 確 率 比 較 兩 部 份, 如 圖 2 資 訊 科 技 國 際 期 刊

9 成 績 資 料 紀 錄 檔 資 料 取 得 : 教 務 處 輔 導 資 料 紀 錄 檔 資 料 取 得 : 輔 導 處 健 康 資 料 紀 錄 檔 資 料 取 得 : 健 康 中 心 體 適 能 資 料 紀 錄 檔 資 料 取 得 : 訓 導 處 資 料 蒐 集 資 料 前 處 理 屬 性 選 取 單 因 子 變 異 數 分 析 萃 取 分 類 規 則 驗 證 與 評 估 影 響 因 素 驗 證 屬 性 選 取 前 / 後 正 確 率 比 較 粗 集 理 論 逐 步 迴 歸 決 策 樹 / 粗 集 理 論 圖 2 研 究 架 構 3.2 研 究 步 驟 為 方 便 電 腦 處 理 資 料, 茲 將 研 究 架 構 以 文 字 描 述 演 算 步 驟 如 下 : 步 驟 1. 資 料 蒐 集 (1) 從 學 生 各 類 資 料 管 理 系 統 蒐 集 各 項 原 始 資 料, 包 括 學 生 成 績 個 人 基 本 資 料 健 康 資 料 運 動 習 慣 和 體 適 能 成 績 等 並 進 行 整 合 (2) 選 取 性 別 身 體 質 量 立 定 跳 遠 坐 姿 體 前 彎 仰 臥 起 坐 八 百 跑 走 國 語 數 學 社 會 自 然 與 生 活 科 技 藝 術 與 人 文 健 康 與 體 育 綜 合 活 動 和 學 科 總 平 均 視 力 社 團 屬 性 每 週 運 動 天 數 每 次 運 動 期 間 運 動 激 烈 程 度 習 慣 運 動 項 目 看 電 視 時 間 睡 眠 時 間 補 習 與 否 學 生 身 份 別, 共 計 24 個 屬 性 其 中 以 800 公 尺 跑 走 成 績 作 為 類 別 屬 性 步 驟 2. 資 料 前 處 理 (1) 資 料 前 處 理 對 資 料 探 勘 技 術 而 言 是 最 重 要 的 步 驟, 在 這 一 個 程 序 中, 要 事 先 檢 視 和 剔 除 遺 漏 值, 並 依 各 項 原 始 資 料 的 屬 性 進 行 編 碼 (2) 依 據 先 前 文 獻 探 討 專 家 經 驗 法 則, 選 取 體 適 能 測 驗 項 目 中 的 800 公 尺 跑 走 成 績, 運 用 等 距 尺 度 將 其 分 為 低 中 高 三 個 等 級, 作 為 輸 出 結 果, 其 他 體 適 能 要 素 仍 維 持 原 始 成 績 資 訊 科 技 國 際 期 刊

10 (3) 視 力 依 照 教 育 部 學 幼 童 視 力 及 立 體 感 篩 檢 工 作 手 冊 [18] 所 規 定 的 標 準 雙 眼 視 力 檢 測 值 區 分 兩 類, 達 0.9 以 上 即 視 力 正 常, 反 之 則 視 力 不 良 (4) 學 生 社 團 屬 性 依 活 動 內 容 區 分 為 運 動 性 社 團 音 樂 性 社 團 和 其 他 社 團 三 類 (5) 學 生 身 份 別 依 據 教 育 部 推 動 教 育 優 先 區 計 畫 [16] 所 規 定 之 弱 勢 學 童 身 分, 分 為 一 般 學 童 和 弱 勢 學 童 ( 包 含 低 收 入 戶 原 住 民 單 親 隔 代 教 養 本 人 身 心 障 礙 及 身 心 障 礙 子 女 和 外 籍 配 偶 子 女 ) 兩 類 步 驟 3. 屬 性 選 取 為 了 能 同 時 對 兩 個 以 上 的 屬 性 平 均 數 差 異 進 行 檢 定, 遂 將 處 理 好 的 數 據, 運 用 單 因 子 變 異 數 分 析 辨 識 出 影 響 學 童 800 公 尺 跑 走 成 績 的 顯 著 因 子 步 驟 4. 萃 取 分 類 規 則 為 了 解 各 屬 性 影 響 800 公 尺 跑 走 的 分 類 規 則, 乃 運 用 粗 集 方 法 LEM2 對 離 散 化 的 資 料 萃 取 出 決 策 規 則 表 步 驟 5. 驗 證 與 評 估 因 為 逐 步 迴 歸 分 析 可 以 透 過 屬 性 選 擇 程 序 來 建 立 最 佳 的 屬 性 組 合, 所 以 本 研 究 運 用 逐 步 迴 歸 的 統 計 方 法 和 個 案 驗 證 方 式, 評 估 先 前 粗 集 理 論 分 類 規 則 的 成 效 最 後 運 用 粗 集 理 論 和 決 策 樹 演 算 法 比 較 步 驟 3 和 步 驟 4 的 正 確 率 4. 個 案 驗 證 與 分 析 在 此 章 節 裡 將 以 個 案 資 料 進 行 本 研 究 方 法 的 驗 證, 並 就 各 項 研 究 結 果 分 析 討 論 4.1 單 因 子 變 異 數 分 析 在 屬 性 選 取 階 段 受 測 樣 本 經 過 單 因 子 變 異 數 分 析 後, 在 24 個 屬 性 中 與 800 公 尺 跑 走 成 績 有 顯 著 差 異 的 屬 性 分 別 為 : 性 別 身 體 質 量 指 數 立 定 跳 遠 仰 臥 起 坐 自 然 與 生 活 科 技 成 績 每 週 運 動 天 數 每 次 運 動 時 間 每 次 運 動 激 烈 程 度 習 慣 運 動 項 目 學 生 身 份 別, 結 果 如 表 2 各 項 屬 性 與 800 公 尺 跑 走 成 績 的 單 因 子 變 異 數 分 析 表 受 測 樣 本 影 響 800 公 尺 跑 走 成 績 顯 著 屬 性 的 基 本 統 計 分 析, 如 表 3 影 響 800 公 尺 跑 走 成 績 之 顯 著 ( 數 值 型 ) 屬 性 的 基 本 統 計 分 析 表 和 表 4 影 響 800 公 尺 跑 走 成 績 之 顯 著 ( 種 類 型 ) 屬 性 的 基 本 統 計 分 析 表 資 訊 科 技 國 際 期 刊

11 表 2 各 項 屬 性 與 800 公 尺 跑 走 成 績 的 單 因 子 變 異 數 分 析 表 屬 性 F 值 顯 著 性 性 別 *0.00 身 體 質 量 指 數 *0.00 坐 姿 體 前 彎 立 定 跳 遠 *0.00 仰 臥 起 坐 8.39 *0.00 國 語 成 績 數 學 成 績 自 然 與 生 活 科 技 成 績 8.67 *0.00 藝 術 與 人 文 成 績 社 會 成 績 健 康 與 體 育 成 績 綜 合 活 動 成 績 各 科 平 均 成 績 視 力 每 週 運 動 天 數 3.62 *0.03 每 次 運 動 時 間 8.47 *0.00 每 次 運 動 激 烈 程 度 *0.00 習 慣 運 動 項 目 4.28 *0.02 下 課 戶 外 活 動 次 數 補 習 與 否 看 電 視 時 間 睡 眠 時 間 社 團 屬 性 手 足 排 行 序 學 生 身 份 別 4.18 *0.02 * 表 示 採 用 95% 信 心 水 準, 即 機 率 值 P 0.05 資 訊 科 技 國 際 期 刊

12 表 3 影 響 800 公 尺 跑 走 成 績 之 顯 著 ( 數 值 型 ) 屬 性 的 基 本 統 計 分 析 表 依 變 數 800 公 尺 跑 走 總 和 事 後 800 公 尺 跑 走 成 績 成 績 高 (a) 中 (b) 低 (C) F 值 210 檢 定 個 數 身 體 質 量 指 數 平 均 數 標 準 差 c>b,a 立 定 跳 遠 ( 公 分 ) 平 均 數 標 準 差 a,b>c 仰 臥 起 坐 ( 次 ) 平 均 數 標 準 差 a,b>c 自 然 與 生 活 科 技 成 績 平 均 數 標 準 差 c>a,b 每 週 運 動 天 數 ( 天 ) 平 均 數 標 準 差 a>c 平 均 數 每 次 運 動 期 間 ( 分 鐘 ) 標 準 差 a,b>c * c>b,a 即 c>b 且 c>a 表 4 影 響 800 公 尺 跑 走 成 績 之 顯 著 ( 種 類 型 ) 屬 性 的 基 本 統 計 分 析 表 項 目 個 數 平 均 數 標 準 差 F 值 顯 著 性 性 別 男 生 女 生 總 和 一 般 學 生 學 生 身 分 弱 勢 學 生 總 和 沒 運 動 (a) 輕 度 運 動 (b) 運 動 強 度 中 度 運 動 (c) 激 烈 運 動 (d) 事 後 檢 定 b,c>d 總 和 依 變 項 :800 公 尺 跑 走 成 績 ; 機 率 值 P 0.05;b,c>d 即 b>c 且 b>d 資 訊 科 技 國 際 期 刊

13 4.2 LEM2 演 算 分 析 運 用 粗 集 理 論 LEM2 對 離 散 化 的 資 料 萃 取 出 分 類 規 則, 為 使 測 試 樣 本 大 一 點, 所 以 將 資 料 集 切 割 為 67% 的 訓 練 集 資 料 與 33% 的 測 試 集 資 料, 將 切 割 後 的 67% 訓 練 資 料 以 LEM2(Learning from examples,module2) 演 算 法, 並 設 定 涵 蓋 率 0.9, 產 生 資 料 決 策 表, 依 據 決 策 表 產 生 決 策 規 則, 在 避 免 規 則 過 多 的 原 則 下, 將 適 用 頻 率 低 於 3 的 規 則 過 濾 (rulesfiltering), 部 份 規 則 如 表 5 33% 的 測 試 集 資 料 再 次 分 類 測 試, 依 上 述 方 法 重 複 抽 樣 執 行 10 次, 平 均 正 確 率 78.0%, 標 準 差 7.4% 影 響 800 公 尺 跑 走 評 等 之 因 素 從 表 之 5 所 示, 部 分 規 則 說 明 如 下 : (1)800 公 尺 跑 走 成 績 為 低 等 者 的 規 則 ( 規 則 3): 若 身 體 質 量 指 數 大 於 立 定 跳 遠 成 績 小 於 公 分 性 別 為 女 生 自 然 與 生 活 科 技 成 績 小 於 92.5 分, 則 800 公 尺 跑 走 等 級 為 c(283 秒 以 上 ) (2)800 公 尺 跑 走 成 績 為 中 等 者 的 規 則 ( 規 則 6): 若 學 生 身 分 為 一 般 學 生 自 然 與 生 活 科 技 成 績 低 於 92.5 分 性 別 為 女 性 立 定 跳 遠 成 績 在 公 分 公 分 之 間 運 動 時 間 在 25 分 鐘 -35 分 鐘 之 間, 則 800 公 尺 跑 走 的 成 績 等 級 為 b(238 秒 -283 秒 之 間 ) (3)800 公 尺 跑 走 成 績 為 高 等 者 的 規 則 ( 規 則 2): 若 運 動 強 度 激 烈 具 有 弱 勢 學 生 身 分 身 體 質 量 指 數 在 之 間, 則 800 公 尺 跑 走 等 級 為 a(238 秒 以 下 ) 依 據 本 研 究 所 萃 取 之 分 類 規 則 結 果, 可 得 知 影 響 800 公 尺 跑 走 成 績 的 主 要 因 素 依 出 現 次 數 排 序 前 五 名 為 : 身 體 質 量 立 定 跳 遠 成 績 性 別 運 動 時 間 和 自 然 與 生 活 科 技 成 績 等 五 項 屬 性 此 與 先 前 變 異 數 分 析 所 篩 選 出 的 顯 著 屬 性 相 符 應 表 5 決 策 規 則 表 1-6 math Decision rules 1 10 ( 立 定 跳 遠 = (-inf,129.5) )&( 運 動 時 間 = (-inf,25.0) )&( 自 然 成 績 = (92.95, inf) )&( 運 動 強 度 =c)=>(800 公 尺 跑 走 ={c[10]}) 2 6 ( 運 動 強 度 =d)&( 性 別 =m)&( 學 生 身 分 =y)&(bmi (16.685,17.92) ) =>(800 公 尺 跑 走 ={a[6]}) 3 6 (bmi (21.265,inf) )&( 運 動 強 度 =d)& ( 立 定 跳 遠 = (-inf,129.5) )&( 性 別 =f)&( 自 然 成 績 = (-inf,92.95) )=>(800 公 尺 跑 走 ={c[5]}) 4 5 ( 學 生 身 分 =n)&( 自 然 成 績 = (-inf,92.95) )&( 性 別 =f)&( 立 定 跳 遠 = (129.5,164.5) )& ( 運 動 時 間 = (25.0,35.0) )=>(800 公 尺 跑 走 ={b[5]}) 5 4 ( 性 別 =f)&( 立 定 跳 遠 = (-inf,129.5) )&( 仰 臥 起 坐 (15.5,28.5) )& (bmi= (16.685,17.92) )=>(800 公 尺 跑 走 ={c[4]}) 6 4 ( 學 生 身 分 =n)&( 運 動 強 度 =d)& ( 性 別 =f)&( 立 定 跳 遠 = (-inf,129.5) )& ( 自 然 成 績 = (-inf.92.95) )&(bmi= (18.475,21.265) )=>(800 公 尺 跑 走 ={b[4]}) 資 訊 科 技 國 際 期 刊

14 4.3 逐 步 迴 歸 分 析 運 用 逐 步 迴 歸 統 計 方 法 的 結 果, 驗 證 粗 集 理 論 的 分 類 規 則 結 果 如 表 6 依 標 準 化 係 數 取 絕 對 值 後, 找 出 各 屬 性 的 影 響 性 依 次 是 : (1) 身 體 質 量 指 數 (2) 立 定 跳 遠 成 績 (3) 性 別 (4) 每 次 運 動 時 間 (5) 自 然 與 生 活 科 技 成 績 是 故 逐 步 迴 歸 方 法 所 選 入 的 影 響 體 適 能 變 項 恰 能 與 粗 集 理 論 所 列 出 的 決 策 規 則 屬 性 符 應, 如 表 5 表 6 逐 步 係 數 估 計 未 標 準 化 係 數 標 準 化 係 數 共 線 性 模 式 5 B 之 Beta 顯 著 性 統 計 量 標 準 誤 估 計 值 分 配 VIF ( 常 數 ) 立 定 跳 遠 身 體 質 量 指 數 性 別 每 次 運 動 時 間 自 然 與 生 活 科 技 成 績 a 預 測 變 數 :( 常 數 ) 立 定 跳 遠 b 預 測 變 數 :( 常 數 ) 立 定 跳 遠 身 體 質 量 指 數 c 預 測 變 數 :( 常 數 ) 立 定 跳 遠 身 體 質 量 指 數 性 別 d 預 測 變 數 :( 常 數 ) 立 定 跳 遠 身 體 質 量 指 數 性 別 每 次 運 動 時 間 e 預 測 變 數 :( 常 數 ) 立 定 跳 遠 身 體 質 量 指 數 性 別 每 次 運 動 時 間 自 然 與 生 活 科 技 成 績 f 依 變 數 :800 公 尺 跑 走 4.4 正 確 率 比 較 將 資 料 集 內 24 個 屬 性 不 經 選 取, 運 用 粗 集 理 論 以 LEM2 演 算 法 重 複 抽 樣 執 行 10 次, 平 均 正 確 率 為 62.9%, 標 準 差 7.8%; 若 經 屬 性 選 取 後, 再 以 同 樣 的 方 法 重 複 抽 樣 執 行 10 次, 平 均 正 確 率 78.0%, 標 準 差 7.4% 另 一 方 面, 若 不 經 屬 性 選 取, 執 行 決 策 樹 c4.5 演 算 法 得 到 正 確 率 51.7%, 標 準 差 6.53% 若 經 過 屬 性 選 取 後, 得 到 正 確 率 52.5%, 標 準 差 5.6% 由 表 7 可 以 得 知, 使 用 本 研 究 方 法, 也 就 是 粗 集 理 論 LEM2 演 算 法 經 由 屬 性 選 取 後, 不 僅 所 獲 得 的 正 確 率 比 較 高, 而 且 分 類 規 則 也 比 較 容 易 了 解 資 訊 科 技 國 際 期 刊

15 表 7 粗 集 理 論 與 決 策 樹 正 確 率 比 較 表 粗 集 理 論 [36] 決 策 樹 C4.5[37] 屬 性 選 取 前 屬 性 選 取 後 ( 本 研 究 方 法 ) 屬 性 選 取 前 屬 性 選 取 後 平 均 正 確 率 62.9% 78.0% 51.7% 52.5% 標 準 差 7.8% 7.4% 6.53% 5.6% 5. 結 論 本 研 究 將 個 案 資 料 集, 經 屬 性 選 取 後, 透 過 粗 集 理 論 的 決 策 規 則 分 析 和 逐 步 迴 歸 的 相 互 驗 證 後, 可 知 影 響 800 公 尺 跑 走 成 績 的 最 顯 著 因 素 為 身 體 質 量 指 數 立 定 跳 遠 成 績 性 別 每 次 運 動 時 間 和 自 然 與 生 活 科 技 成 績 等 五 項 因 子, 分 別 說 明 如 下 : (1) 性 別 綜 觀 各 類 運 動 賽 事, 不 論 規 模 大 小, 都 會 依 性 別 分 組 競 賽, 男 女 生 因 生 理 構 造 和 身 體 發 展 不 同, 因 而 在 體 能 表 現 上 也 會 有 差 異 教 育 部 在 94 學 年 度 臺 閩 地 區 國 小 學 生 體 適 能 檢 測 資 料 分 析 [15], 如 表 8 可 看 出 性 別 是 影 響 體 適 能 發 展 的 重 要 因 素, 其 中 心 肺 耐 力 男 生 優 於 女 生 王 順 正 [3] 以 文 獻 探 討 的 方 式, 探 討 性 別 與 心 肺 耐 力 發 展 的 關 係, 發 現 不 論 青 少 年 或 兒 童, 男 性 都 比 女 性 具 備 較 佳 的 心 肺 耐 力 (2) 身 體 質 量 指 數 身 體 質 量 指 數 是 身 體 中 肌 肉 脂 肪 等 組 織 所 佔 的 比 例, 在 國 民 體 能 檢 測 常 模 [5] 中 區 分 成 過 輕 稍 輕 適 當 稍 重 過 重 五 個 等 級 官 易 昌 [7] 在 研 究 雲 林 縣 城 鄉 國 小 學 童 身 體 活 動 量 與 健 康 體 適 能 比 較 時 發 現, 身 體 質 量 指 數 與 心 肺 耐 力 具 有 負 相 關, 即 身 體 質 量 指 數 低 時, 學 童 的 心 肺 耐 力 較 佳 (800 公 尺 跑 走 的 秒 數 較 少 ) 洪 維 振 [11] 在 探 討 肥 胖 學 童 身 體 組 成 與 體 適 能 相 關 之 研 究 時 也 發 現, 身 體 質 量 指 數 正 常 組 的 學 童 與 肥 胖 組 學 童 在 八 百 公 尺 跑 走 項 目 呈 現 顯 著 水 準, 正 常 組 兒 童 的 成 績 優 於 肥 胖 組 學 童 表 8 臺 閩 地 區 國 小 學 生 94 學 年 度 體 適 能 檢 測 資 料 分 析 [15] 性 別 男 生 女 生 身 體 質 量 指 數 (BMI) 坐 姿 體 前 彎 ( 柔 軟 度 ) 25.7( 公 分 ) 29.3( 公 分 ) 仰 臥 起 坐 ( 肌 力 肌 耐 力 ) 29.1( 次 ) 27.0( 次 ) 立 定 跳 遠 ( 瞬 發 力 ) 149.7( 公 分 ) 137.3( 公 分 ) 800 公 尺 跑 走 ( 心 肺 耐 力 ) 298.3( 秒 ) 310.3( 秒 ) 資 訊 科 技 國 際 期 刊

16 (3) 立 定 跳 遠 成 績 在 國 小 健 康 體 適 能 檢 測 項 目 中 是 以 立 定 跳 遠 成 績 來 衡 量 個 人 瞬 發 力 的 表 現 劉 瑞 富 [24] 以 皮 爾 森 積 差 相 關 法 分 析 國 中 學 生 在 健 康 體 適 能 各 層 面 彼 此 之 間 的 表 現 上 是 否 有 顯 著 的 相 關, 發 現 國 中 女 生 體 適 能 的 立 定 跳 遠 與 800 公 尺 跑 走 兩 層 面 之 間, 有 顯 著 的 負 相 關 存 在, 且 達 顯 著 水 準 亦 即 國 中 女 生 體 適 能 的 立 定 跳 遠 越 遠 ( 肌 力 ), 800 公 尺 ( 心 肺 耐 力 ) 所 花 的 時 間 越 少 ( 成 績 更 好 ) (4) 學 業 成 績 陳 德 雄 [22] 在 男 性 青 少 年 學 業 成 績 與 體 適 能 相 關 之 研 究 中, 發 現 學 業 成 績 高 的 學 生 ( 高 分 組 )1600 公 尺 跑 走 成 績 明 顯 較 低 分 組 學 生 好, 他 同 時 在 文 獻 探 討 中 提 及 許 多 研 究 都 證 明 學 業 成 績 的 優 劣 與 運 動 能 力 有 其 相 關 性 教 育 部 在 其 體 適 能 網 站 [19] 中 也 說 明 體 適 能 對 學 生 的 重 要 性 在 於 讓 其 有 充 足 的 體 力 來 適 應 日 常 工 作 生 活 或 讀 書 學 生 平 常 讀 書 上 課 的 精 神 專 注 程 度 和 效 率, 皆 與 體 適 能 有 關, 尤 其 是 有 氧 ( 心 肺 ) 適 能, 一 般 而 言, 有 氧 適 能 較 好 的 人, 腦 部 獲 取 氧 的 能 力 較 佳 看 書 的 特 久 性 和 注 意 力 也 會 較 佳 惟 本 研 究 發 現 自 然 與 生 活 科 技 成 績 影 響 800 公 尺 跑 走 成 績, 尚 須 尋 求 相 關 理 論 說 明, 故 仍 有 探 討 空 間 (5) 每 次 運 動 時 間 心 肺 耐 力 是 指 個 人 的 肺 臟 與 心 臟, 從 空 氣 中 攜 帶 氧 氣, 並 將 氧 氣 輸 送 到 組 織 細 胞 加 以 使 用 的 能 力 在 適 當 運 動 強 度 下, 每 次 運 動 分 鐘 即 可 以 改 善 心 肺 耐 力 [3] 劉 立 宇 [23] 在 探 討 運 動 頻 數 對 國 小 高 年 級 學 童 體 適 能 的 影 響 研 究 中, 發 現 不 同 運 動 頻 數 組 在 心 肺 耐 力 測 驗 項 目 中 有 顯 著 差 異 邱 垂 弘 [9] 在 其 運 動 行 為 與 身 體 狀 況 對 國 小 學 童 體 適 能 影 響 之 研 究 也 指 出 運 動 時 間 為 影 響 心 肺 耐 力 之 重 要 變 項 心 肺 耐 力 所 代 表 的 是 身 體 整 體 氧 氣 供 輸 系 統 能 力 的 優 劣 肺 和 心 臟 攝 入 和 輸 送 足 夠 的 氧 氣 到 活 動 肌 的 能 力, 讓 大 肌 肉 的 活 動 ( 如 跑 步 游 泳 和 騎 車 ) 能 持 續 一 段 相 當 長 時 間 的 能 力 它 被 認 為 是 健 康 體 適 能 中 最 重 要 的 一 項, 心 肺 耐 力 功 能 不 好 的 人, 身 體 各 種 功 能 也 會 跟 著 下 降 本 研 究 以 統 計 方 法 和 資 料 探 勘 技 術 同 時 萃 取 出 影 響 體 適 能 的 主 要 因 素, 並 列 出 易 於 解 讀 之 分 類 規 則, 再 與 其 他 技 術 和 研 究 文 獻 相 互 驗 證, 得 到 以 下 結 果 : (1) 注 重 學 生 的 體 重 控 制 和 教 學 時 著 重 利 於 瞬 發 力 的 運 動 項 目, 例 如 籃 球 足 球 各 種 武 術 和 游 泳 等 可 作 為 體 育 教 學 時 的 發 展 重 點 (2) 驗 證 教 育 部 推 展 提 升 學 生 體 適 能 能 333 計 畫 [17] 的 成 效 即 每 週 至 少 運 動 三 天 ( 次 ), 每 次 約 三 十 分 鐘, 每 次 心 跳 率 約 每 分 鐘 130 次 之 運 動 習 慣 (3) 養 成 運 動 保 健 或 體 適 能 的 良 好 態 度 認 知 及 行 為, 俾 能 為 提 升 學 生 心 肺 耐 力, 提 供 設 計 課 程 之 參 考 資 訊 科 技 國 際 期 刊

17 參 考 文 獻 [1] 王 阿 說, 屏 東 縣 一 般 學 童 與 原 住 民 學 童 體 適 能 之 比 較 研 究, 屏 東 師 範 學 院, 碩 士 論 文,2002 [2] 王 喬 木, 城 鄉 原 住 民 國 小 學 童 身 體 活 動 量 與 健 康 體 適 能 之 比 較 研 究, 國 立 台 灣 師 範 大 學, 碩 士 論 文,2003 [3] 王 順 正, 心 肺 適 能 訓 練 的 理 論 與 實 務, 師 大 書 苑, 台 北 市,2008 [4] 方 進 隆, 健 康 體 能 的 理 論 與 實 際, 漢 文 書 店, 台 北 市,1993 [5] 行 政 院 體 育 委 員 會, 運 動 健 康 指 導 手 冊 : 各 年 齡 層 運 動 健 康 促 進 計 畫, 行 政 院 體 育 委 員 會, 台 北 市,2003 [6] 李 茂 祥, 影 響 國 小 學 童 體 適 能 發 展 因 素 之 研 究 以 屏 東 地 區 國 小 學 童 為 例, 國 立 屏 東 師 範 學 院, 碩 士 論 文,2004 [7] 官 易 昌, 雲 林 縣 城 鄉 國 小 學 童 身 體 活 動 量 與 健 康 體 適 能 之 相 關 研 究, 國 立 雲 林 科 技 大 學, 碩 士 論 文,2008 [8] 林 貴 福 盧 淑 雲, 認 識 健 康 體 能, 師 大 書 苑, 台 北 市,1998 [9] 邱 垂 弘, 運 動 行 為 與 身 體 狀 況 對 國 小 學 童 體 適 能 影 響 之 研 究, 輔 仁 大 學 體 育 學 刊,6 期,pp ,2007 [10] 邱 皓 政, 量 化 研 究 與 統 計 分 析, 五 南 文 化, 台 北 市,2008 [11] 洪 維 振, 肥 胖 學 童 身 體 組 成 與 體 適 能 相 關 之 研 究, 北 體 學 報,vol.11, pp.217~223,2003 [12] 張 家 瑞 洪 境 聰 胡 光 復, 以 約 略 集 合 理 論 推 演 鋪 面 破 損 養 護 維 修 法 則, 第 七 屆 鋪 面 材 料 再 生 學 術 研 討 會, 建 國 科 技 大 學,10 月,2006 [13] 張 陸 賢, 屬 性 離 散 化 粗 集 分 類 器 預 測 企 業 獲 利 率, 雲 林 科 技 大 學, 碩 士 論 文, 2008 [14] 張 樹 立, 台 北 縣 城 鄉 國 小 學 童 身 體 活 動 量 與 健 康 體 適 能 之 比 較 研 究, 國 立 台 北 師 範 學 院, 碩 士 論 文,2004 [15] 教 育 部,94 學 年 度 學 生 體 適 能 檢 測 與 護 照 實 施 績 效 之 調 查 研 究, 教 育 部, 台 北 市,2005 [16] 教 育 部, 教 育 部 推 動 教 育 優 先 區 計 畫 (98 年 度 ), 教 育 部, 台 北 市,2008 [17] 教 育 部, 提 昇 學 生 體 適 能 中 程 計 畫 (333 計 畫 ), 教 育 部, 台 北 市,1999 [18] 教 育 部, 學 幼 童 視 力 及 立 體 感 篩 檢 工 作 手 冊, 教 育 部, 台 北 市,1996 [19] 教 育 部 體 適 能 網 站,2008, 取 自 月 25 日 [20] 梁 龍 鏡, 不 同 地 區 國 小 六 年 級 男 童 健 康 體 適 能 之 比 較 研 究, 新 竹 師 院 學 報,15 期,pp ,2002 [21] 陳 秋 婷, 一 個 適 用 於 不 平 衡 訓 練 資 料 集 的 多 變 量 決 策 樹 之 研 究, 國 立 台 南 師 範 學 院, 碩 士 論 文,2002 [22] 陳 德 雄, 男 性 青 少 年 學 業 成 績 與 體 適 能 相 關 之 研 究 ~ 以 新 竹 市 立 三 民 國 中 為 例, 台 北 市 立 體 育 學 院, 碩 士 論 文,2004 資 訊 科 技 國 際 期 刊

18 [23] 劉 立 宇, 國 小 高 年 級 學 童 運 動 頻 數 對 體 適 能 的 影 響, 中 華 民 國 體 育 學 會 體 育 學 報,20 期,pp ,1995 [24] 劉 瑞 富, 提 昇 國 中 學 生 體 適 能 之 行 動 研 究 : 以 屏 東 縣 泰 武 國 中 為 例, 國 立 東 華 大 學, 碩 士 論 文,2005 [25] 賴 家 瑞 溫 坤 禮, 粗 糙 集 方 法 於 授 信 審 核 之 應 用, 計 量 管 理 期 刊,2 卷,1 期,pp.69~78,2005, [26] 賴 榮 俊, 國 小 學 童 健 康 體 適 能 之 研 究 - 以 台 南 縣 為 例, 台 南 大 學, 碩 士 論 文, 2006 [27] A. I. Dimitras, R. Slowinski, R. Susmaga, C. Zopounidis, Business failure prediction using rough sets, European Journal of Operational Research, Vol.114, pp , [28] Ching-Hsue Cheng, You-Shyang Chen, Classifying the segmentation of customer value via RFM model and RS theory, Expert Systems with Applications, Vol.36, pp , [29] David O, Yong S, Introduction to Business Data Mining, McGraw-Hill/Irwin, Boston, [30] Hia Jong Teoh, Ching-Hsue Cheng, Hsing-Hui Chu, Jr-Shian Chen, Fuzzy time series model based on probabilistic approach and rough set rule induction for empirical research in stock markets, Data & Knowledge Engineering, Vol. 67, No.1, pp , [31] Hsin-Chuan Chou, Ching-Hsue Cheng, Jing-Rong Chang, Extracting drug utilization knowledge using self-organizing map and rough set theory, Expert Systems with Applications, Vol.33, pp , [32] Jugesh Chhatwal, Manorama Verma, Sandeep Kaur Riar, Obesity among pre-adolescent and adolescents of adeveloping country (India) Asia Pac J Clin Nutr, vol.13, No.3, pp , [33] Li-Jung Chen, Anne M Haase, Kenneth R. Fox, Physical activity among adolescents in Taiwan, Asia Pac J Clin Nutr, vol.16, No.2, pp , [34] P.M. Briggen, B. Blocken, H.L. Schellen, Wind-driven rain on the facade of a monumental tower: Numerical simulation, full-scale validation and sensitivity analysis, Building and Environment, Vol.44, pp , [35] Pawlak Z., Skowron A., Rudiments of rough sets, Information Sciences, Vol.177, pp.3 27, [36] Pawlak Z., Rough sets, International Journal of Computer and Information Sciences, vol.11, No.5, pp , [37] Quinlan, J. R., C4.5: Programs for Machine Learning, Morgan Kaufmann,San Mateo, CA, [38] Richard J.R, Michel W. G, Data Mining: A Tutorial-based Primer, Addison 資 訊 科 技 國 際 期 刊

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