運動生理週訊(第531期)
青少年體能商(physical fitness quotient)理論架構與研究(October 5, 2024)
王順正、林玉瓊
青少年體能商理論架構
運動生理週訊 (第86期) 體能商(Physical Fitness Quotient) (王順正，2001)、
運動生理週訊 (第87期) 健康體能商(Health-related Physical Fitness Quotient) (王順正，2001)、
運動生理週訊 (第88期) 運動體能商(Sport-related Physical Fitness Quotient) (王順正，2001) 的相關內容，介紹青少年體能商的基本理論架構 (右圖)。體能商 (PFQ) 是健康體能商 (HPFQ) 與運動體能商 (SPFQ) 的和。HPFQ代表一個人的肌力與肌耐力、柔軟度、心肺耐力與身體組成等健康體能總評，一個人的HPFQ愈高，代表健康的趨向愈明顯；SPFQ代表一個人的敏捷、協調、平衡、速度、反應與瞬發等運動體能總評，SPFQ愈高，代表基本運動能力愈好；HPFQ與SPFQ的和愈高，則代表健康與運動的身體機能愈完善，具有容易獲得運動成就的趨向與天賦 (程嘉彥等，2002；林錫波等，2003；王錠堯等，2004a，2004b；王順正，2006)。
常態分配理論中每一個標準差的概率分別佔34.13%、13.59%、2.06%、0.217%及0.003％，因此，PFQ得分在140以上的青少年僅佔2.28％，PFQ得分低於60分的青少年也僅佔2.28％。也就是說，透過PFQ的簡易測量，可以找出一般青少年中具備特殊運動能力的族群，以便提供青少年身體能力發展與評量的參考。
實際進行身體質量指數的評量時，受到「過重」與「過輕」皆不佳的影響，有必要調整身體質量指數的PFQ 給分計算方式，以便獲得更完整的評量效益。因此，依據「中華民國體適能護照」中的設計，將百分等級在15以下與85以上的學童列為「要加強」組，將身體質量指數的平均數PFQ 得分訂為12分 (最高分)，高於或低於一個標準差的得分為10分，低於或高於一個標準差者的得分則低於10分。也就是說，身體質量指數的得分在10至12分之間的學童比例為68.26%，相當接近「中華民國體適能護照」中的分類標準。肌力與肌耐力的評量也比照進行一個項目的檢測。
體能商檢測流程，分為兩次檢測進行。第一次檢測與「教育部學生體適能護照」檢測流程相同，分別是身體組成 (身體質量指數(kg/m
2))、柔軟度 (坐姿體前彎(cm))、肌力與肌耐力 (一分鐘屈膝仰臥起坐(次))、瞬發 (立定跳遠(cm))、心肺功能 (女800公尺(sec)、男1600公尺(sec))。在至少間隔24小時後，進行第二次檢測，分別是反應 (落棒反應(cm))、敏捷 (4×10公尺折返跑(sec))、協調 (手球擲遠(m))、平衡 (閉眼單腳站立(sec))、速度 (50公尺衝刺(sec))。每一檢測後至少休息十至十五分鐘才能進行第二項檢測。
體能商檢測後的測驗結果，可以透過運動生理學網站
青少年體能商評量網頁進行線上評量 (如右圖所示)，歡迎線上連結使用。只要把接受檢測者的出生日期、檢測日期、以及各項檢測結果線上輸入，即可獲得各項體能要素得分的評量結果，也可以獲得健康體能商(HPFQ)、運動體能商(SPFQ)、體能商(PFQ)、體適能護照五項檢測的綜合評量結果。下圖是一位2009年2月出生、2023年11月進行檢測的14.8歲女排球國中選手，健康體能商46.5分、運動體能商84.6分、體能商131分，體能商評量結果屬於具備優異運動潛能。
青少年體能商 (PFQ) 相關研究
青少年體能商理論架構與檢測在2001年提出，王順正教授的研究團隊，陸續於中正體育學刊、中華體育、體育學報、運動生理暨體能學報等學術期刊發表相關研究，也多次在國內與國際學術研討會中發表論文。後來也有一些碩士學位論文進行相關主題的研究。
有關體能商理論架構的驗證研究。王錠堯與王順正 (2003) 透過Wang等 (2002) 根據體能商定義的健康與運動體能常模資料 (男生1453名、年齡12.04±1.73歲，女生1377名、年齡12.12±1.67歲)，以因素分析的統計分析方式，發現青少年體能具有身體機能及運動潛能兩個主要因素，身體機能部分包括肌肉適能與心肺適能，男女皆以心肺適能為身體機能因素的主體；運動潛能部分受到性別的影響，男女呈現不同的項目，共同的部分為瞬發、敏捷、協調、反應，除此之外男生還有速度，女生還有柔軟度，男女皆是以瞬發為運動潛能因素的主體。研究發現，
青少年體能確實可以定義為兩種因素，證實體能商所定義的健康體能、運動體能理論架構；可是身體組成、平衡、柔軟度 (男生)、速度 (女生) 的檢測結果，較不影響青少年體能評價。檢測平衡的閉眼單腳站立被排除在體能因素之外，可能是因為測驗方法的效度不夠；測量速度的50公尺衝刺測驗，對於青少年女性可能距離較長，導致不易分辨速度能力的優劣。
身體組成、柔軟度 (男生) 被排除的原因，則可能與青春期階段的快速生長有關。
林錫波等 (2003) 抽選北中南東部各一所國小 (四至六年級) 與國中 (一至三年級)，每年級各兩個班級，依據體能商檢測的流程，進行各項體能檢測。男生受測對象共1933人，年齡 12.34±1.72 歲、身高 152.53±13.45 公分、體重 47.14±14.33 公斤，女生受測對象共1829人，年齡 12.36±1.70 歲、身高 149.50±10.48 公分、體重 42.74±10.89 公斤。研究結果顯示，10歲至15歲青少年男生的PFQ各項要素評量結果下列表所示。身體組成 (身體質量指數) 的評量結果，幾乎不會受到年齡增加的影響；柔軟度 (坐姿體前彎) 則在13歲與14歲時出現負面的發展，這樣的結果與教育部 (2000) 中華民國學生體適能護照中，男女學生柔軟度在13歲出現負面發展的結果一致。
除了身體組成與柔軟度的評量結果之外，其他各項體能要素的評量皆隨著年齡的增加而上升，當年齡達到14歲以上時，增加的趨勢趨於緩和 (即14歲與15歲男生的評量結果相當接近)，特別是有關敏捷、平衡、反應、速度能力上，出現明顯的穩定趨勢。
青少年男生PFQ體能要素評量結果與年齡的關係表
青少年男生PFQ體能要素評量結果與年齡的關係圖
10歲至15歲青少年女生的PFQ各項要素評量結果下列表所示。青少年女生的身體組成 (身體質量指數) 的評量結果與男生類似，幾乎不會受到年齡增加的影響；平衡能力則有別於男生的結果，出現13歲以前沒有顯著受到年齡增加的影響。
除了身體組成與平衡能力的評量結果以外，其他各項體能要素的評量隨著年齡的增加而上升，當年齡達到13歲以上時，則增加的趨勢趨於緩和 (即13歲、14歲、15歲的評量結果相當接近)，特別是在肌力與肌耐力、敏捷、協調、反應、速度能力上，出現明顯的穩定趨勢。
青少年女生體能要素評量結果與年齡的關係表
青少年女生體能要素評量結果與年齡的關係圖
10至15歲男生的HPFQ分別為38.9、40.5、42.2、41.7、42.4、43.9，SPFQ分別為52.6、55.5、58.6、62.5、66.3、66.5，PFQ分別為91.5、96.0、100.8、104.1、108.7、110.4 (右上圖)。10歲至15歲青少年女生的PFQ各項要素評量結果下表所示。10至15歲女生的HPFQ分別為38.7、40.5、42.3、42.3、42.1、42.8，SPFQ分別為55.2、56.8、59.9、62.8、63.1、63.4，PFQ分別為93.9、97.3、102.2、105.1、105.2、106.2 (右下圖)。
針對10至15歲的青少年進行體能商的評量結果，可以發現健康體能商並沒有隨著年齡顯著上升的現象，而且男生在14歲、女生在13歲之後，就會出現運動體能商發展趨於緩和的現象。研究透過體能商的理論架構基礎，建立10至15歲青少年男女的體能商常模，以單一個量化數據來評量體能，達到依據體能商評量青少年運動潛能的目的；體能商除了可以用來作為運動選才的依據之外，還可以用來了解青少年的身體運動能力優劣。體育教師與運動教練可以透過適當的身體教育與訓練，達到維護身體機能與健康的目的，藉以選擇適合個人的運動項目，進一步發展自己的運動天賦。
王錠堯等 (2004b) 探討青少年體能商 (PFQ) 與學業成績 (國文、數學、體育、學習總分) 的關係，以及性別不同對於青少年體能商與學業成績關係的影響。受試對象為國中男生108人 (年齡14.03±0.86 歲)、女生124人 (14.10±0.86 歲)，經體能商的標準檢測，並索取受試者上個學期的學業成績，將體能商檢測結果與學業成績標準化轉換分數。研究發現，PFQ與數學、學習總分，HPFQ與學習總分，SPFQ與數學皆達顯著相關；男生僅在柔軟度與國文、學習總分達顯著相關，女生的PFQ、HPFQ、SPFQ皆與學習總分達顯著相關。
青少年體能商對於學業成績具有解釋力，青少年女性的體能商與學業成績的關係較為明顯。
王錠堯 (2004) 以國中未受過運動訓練的一般學生男 (108人)、女 (247人) 與資優學生男 (53人)、女 (32人) 為對象，受試者分別接受PFQ的標準檢測與高級瑞文氏圖形補充測驗的標準化測驗 (代表流體智力(fluid intelligence, FI))，並索取受試者的國民中學智力測驗 (第三種) 成績 (代表語文(verbal intelligence, VI)、數學(number intelligence, NI)、結晶智力(crystallized intelligence, CI))與學業成績 (代表國文、數學、學習、身體活動能力)。研究結果顯示，青少年PFQ、HPFQ、SPFQ等體能總評與智能表現 (NI、FI、CI、數學能力、學習能力與身體活動能力) 達顯著相關 (PHQ相關0.15至0.54；HPFQ相關0.12至0.46；SPFQ相關0.14至0.50)，PFQ中各能力以反應與FI的相關最高 (0.38)；資優學生在青少年PFQ、HPFQ、SPFQ等體能總評，以及PFQ中部分能力 (心肺適能、敏捷、速度、反應、瞬發) 皆顯著優於一般學生。
青少年的體能總評，確實與智能表現具有關聯，顯示青少年PFQ與智能表現具有相互參考的價值，確認PFQ對於青少年發展的重要性。
蕭光哲 (2004) 以63名重高指數大於或等於1.20的國小中高年級學童，將受試者隨機平均分派至三組，分別是國小新式健康操運動組、走路運動組及對照組，然後進行八週、每週三次的運動介入，運動介入前後皆進行體能商的標準檢測。研究結果顯示，國小新式健康操運動組在健康體能商、運動體能商與體能商，與前測皆達顯著進步。走路運動組在健康體能商與體能商，與前測達顯著進步。不實施任何運動介入的對照組，測量變項皆沒有顯著差異。
運動介入 (國小新式健康操運動、走路運動) 對國小肥胖學童健康體能商與體能商有正面影響。
陳信良 (2005) 以國中未受過專業運動訓練的學生為對象，男104人、女100人其中一般生男72人、女75人，資優生男32人、女25人合計204人為研究對象。全部受試者分別於2004年4月與2005年4月，各接受一次青少年PFQ檢測。研究結果顯示，所有受試者在PFQ、SPFQ、肌肉適能、協調、平衡與反應皆顯著優於一年前的表現；男生在PFQ、SPFQ、肌肉適能、協調、平衡及反應與女生的協調、平衡及反應一年的成長達顯著差異；身高的變化與PFQ、HPFQ、SPFQ、肌肉適能、心肺適能、協調、速度與瞬發等能力的相關皆達顯著。體重的變化則與 HPFQ、SPFQ、心肺適能、協調改變達顯著相關；
青春期發育迅速的青少年，身高、體重的變化 (生長與發育) 與運動能力的進步有密切的關連。
陳信良等 (2006) 以410名嘉義縣市國中生為受試對象，男生152人 (14.09±0.88 歲)、女生258人 (14.10±0.87歲)。受試者依據行政院衛生署公布的兒童與青少年肥胖定義，區分為過輕、正常、過重、肥胖四組 (男生各組分別25人、78人、25人、24人，女生各組分別45人、161人、25人、27人)，以青少年體能商檢測方式，進行體能商檢測，檢測結果以體能商常模轉換分數後，進行不同身體質量指數青少年的體能商比較統計分析。研究結果顯示，過輕、正常、過重三組青少年的SPFQ與排除身體組成分數的HPFQ、PFQ沒有差異 (下表)，但皆顯著優於肥胖組。肥胖組在肌肉適能、心肺適能、敏捷、速度、反應、瞬發等能力顯著低於其他組別，柔軟度、平衡方面則各組間沒有差異。
由不同身體質量指數青少年的體能商能力來看，僅肥胖者的身體健康趨向與基本運動能力顯著較低，需要相關教育單位與家長的重視。
不同身體質量指數青少年的體能商與體能要素的差異比較表
蘇麗文 (2006) 探討跆拳道運動介入對國中青少年體能商之影響。以未參與過跆拳道運動專業訓練之國中青少年為對象，實驗組進行為期八週之跆拳道社團活動課程 (33名)，對照組未進行跆拳道社團活動之課程 (80名)。受測者在社團活動課程前後各進行一次PFQ檢測。研究結果顯示，實驗組青少年經過八週後PFQ、HPFQ、SPFQ與各項體能分數皆顯著進步，對照組則沒有顯著進步。
跆拳道社團活動的介入顯著提升了青少年的PFQ、HPFQ與SPFQ，然而對於身體組成、敏捷、協調與反應等能力沒有提升的效果。未來對於不同類型運動介入對於SPFQ的影響，有更進一步釐清必要。
邱思慈等 (2011) 以國小六年43名男學生為研究對象，受試者隨機分成實驗組與對照組，實驗組進行八週、每週五次、快走運動三十分鐘，對照組不安排訓練。研究結果顯示，
實驗組在訓練後的健康體能商顯著優於前測，在運動體能商表現則與前測沒有顯著差異。實驗組在訓練後的體能商表現，則是在訓練後第九週才出現顯著優於前測的現象 (保留效果)。這個研究的實驗設計與統計結果似乎是針對快走運動的訓練效果設計，有關訓練的保留效果統計分析，似乎需要實驗組與對照組的比較才能確認。
胡鳳玲 (2014) 以國中七年級學生 (男生40名、女生45名，共85名) 為研究對象，分為訓練組 (集中式與分散式) 及對照組三組。訓練組進行八週的跳繩運動，每週3天，集中式訓練組為1次連續30分鐘；分散式訓練組為上、下午各1次15分鐘活動，累計30分鐘；對照組則僅正常體育課程不額外訓練。所有受試者訓練前後皆接受體能商檢測。研究結果顯示，經八週跳繩訓練後，在健康體能商方面，不同訓練方式間未達顯著差異，但不同測驗時間，除分散式訓練組及對照組組內之身體組成未達顯著差異外，其餘各變項皆達顯著差異。運動體能商方面，不同訓練方式間亦未達顯著差異，但不同測驗時間，僅對照組組內之平衡能力與反應能力未達顯著水準，其餘組內各變項皆達顯著差異。
八週跳繩運動訓練 (分散式與集中式訓練) 對於體能商具有提升的效果，尤其以改善心肺適能最為顯著。
鄭肇豪等 (2014) 以200名高中生為研究對象，受試者均接受體能商 (PFQ) 前測，並分派至實驗組 (104人) 與控制組 (96人)，實驗組進行12週馬克操課程，控制組則僅接受一般體育課程。訓練課程結束後，受試者再接受一次PFQ檢測。體能商檢測依PFQ常模表進行分數轉換。研究結果顯示，實驗組在PFQ、HPFQ、SPFQ、肌肉適能、柔軟度、心肺適能、敏捷性、協調性、速度、瞬發之進步顯著大於控制組。隨著年齡的增加，實驗組顯著大於控制組的項目逐漸減少 (高一8項、高二5項、高三2項)。由此可見，
12週馬克操訓練具有提升高中生PFQ與PFQ體能要素之訓練效益，青少年的年齡越高、體能要素的顯著進步項目越少。
李俊宏 (2018) 以16至18歲高中青少年，將自願且未參與專業運動訓練的研究對象，隨機分為實驗組與控制組各20人，實驗組進行八週拳擊有氧運動訓練，控制組維持正常生活作息，訓練課程前後皆進行體能的標準檢測。研究結果顯示，實驗組在PFQ、HPFQ、SPFQ、肌肉適能、柔軟度、心肺適能、協調、平衡之進步顯著大於控制組，但在身體組成、敏捷、速度、反應、瞬發的進步與控制組沒有差異。
八週拳擊有氧運動介入提升了青少年的PFQ、HPFQ 與SPFQ，其中以肌肉適能、心肺適能、協調能力及平衡能力進步最為明顯。
結論
透過體能商理論架構與常模對照的方式，進行青少年體能商的檢測，具有綜合評估青少年體能的效果，也可以依據評量 (可以進行線上評量) 結果，了解青少年體能發展狀況，達到運動選手選材的效果。
體能商理論架構的實際驗證研究結果，顯示身體組成、平衡、柔軟度 (男生)、速度 (女生) 的檢測結果，較不會受到青少年生長發展的影響。檢測平衡的測驗方法 (閉眼單腳站立) 可能效度不夠，青少年女性的速度能力發展可能不佳。身體組成、柔軟度則可能與青春期階段的快速生長有關。10至15歲青春期階段的青少年男女，健康體能商並不會隨著年齡發展，運動體能商則有隨著年齡逐漸發展的現象，而且男生在14歲、女生在13歲之後，就會出現運動體能商發展趨於緩和的現象。青少年身高、體重的變化 (生長與發育)，似乎與運動能力的進步有密切關連，值得進一步研究釐清。
青少年體能商與智能表現、學業成績具有顯著的相關。體重過輕的青少年似乎不會影響體能商的檢測結果，只有肥胖的青少年才會降低體能商表現。新式健康操、走路運動、跆拳道社團活動、馬克操課程、拳擊有氧運動訓練等，都有提升青少年部份健康體能的效果，運動體能的部分則訓練效益變異較大。
引用文獻
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王順正 (2001)。運動體能商(Sport-related Physical Fitness Quotient)。運動生理週訊，第88期。http://www.epsport.net/epsport/week/show.asp?repno=88
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