Уилям Т. Райли

1 Национален институт по рака, Национален институт по здравеопазване, Bethesda, MD 20892 САЩ. Телефон: 240-276-6973

поведението

Сезар А. Мартин

2 Училище по електротехника, компютър и енергетика, Аризонски държавен университет, Темпе, Аризона

Даниел Е. Ривера

3 Лаборатория за инженерни системи за управление, Инженерно училище по материя, транспорт и енергия, Държавен университет в Аризона, Темпе, Аризона

Резюме

Сред здравословното поведение физическата активност има най-обширни резултати от изследвания, използващи пасивни сензори. Системите за управление и други системни динамични подходи отдавна се считат за приложими за разбиране на човешкото поведение, но едва наскоро технологията предоставя точните и интензивни надлъжни данни, необходими за тези аналитични подходи. Въпреки че сензорите предоставят интензивни данни за моделите и вариациите на физическата активност във времето, влиянието на тези вариации често е неизмеримо. Теориите за здравословно поведение осигуряват обяснителна рамка на предполагаемите медиатори на промените във физическата активност. Включването на интензивното надлъжно измерване на тези теоретични конструкции е от решаващо значение за подобряване на пригодността на модела на системата за контрол на физическата активност и за напредък в поведенческата теория. Базираните на теория модели на управление също така дават насоки за естеството на контролерите, които служат като основа за точно навреме адаптивни интервенции, базирани на тези модели на контролни системи.

ВЪВЕДЕНИЕ

Тютюнопушенето, неправилното хранене и неадекватната физическа активност са водещите причини за заболеваемост и смъртност [1]. От тези рискови за здравето поведения физическата активност е постигнала най-голям напредък в измерването чрез носими сензори. Алгоритмите на акселерометъра стават все по-усъвършенствани и прецизни, като осигуряват подробен мониторинг на всеки момент за енергийните разходи и видовете физическа активност [2, 3]. Този напредък в носимия сензор за физическа активност направи физическата активност обещаваща област за системи за контрол и други системни динамични подходи.

В продължение на много години поведението се счита за податливо на подход към системите за контрол [4, 5], а Карвър и Шайер твърдят, че динамичните регулаторни системи са от решаващо значение за разбирането на поведението [6]. Доскоро обаче данните за здравното поведение не бяха достатъчно точни или надлъжно достатъчно интензивни, за да използват подходи за изчислително моделиране. Носимите сензори за физическа активност сега предоставят точна и временно гъста информация за активността на хората през целия ден. За съжаление, прецизното и плътно наблюдение на предполагаемите медиатори, които влияят на физическата активност, не е напреднало толкова бързо, колкото наблюдението на самото поведение.

II. ТЕОРИИ НА ЗДРАВНОТО ПОВЕДЕНИЕ

В продължение на почти век теориите за здравословно поведение служат като ръководство за идентифициране на потенциалните влияния на тези поведения и разработване на интервенции, насочени към тези влияния. Въпреки че изчерпателният преглед на теориите за здравословно поведение е извън обхвата на настоящия документ, кратко обобщение на основните теории изглежда оправдано, особено за тези извън областта на здравното поведение, които прилагат изчислително моделиране за проблеми със здравословното поведение. Независимо от научната област, теорията е систематичен набор от понятия, дефиниции и предложения, които определят връзката между понятията за целите на обяснението или прогнозирането на явленията [7]. Теориите са извлечени от данни от наблюдения и хипотези, но също така служат като основа за определяне на това какво да се наблюдава и да се излага хипотеза. Следователно, за системите за управление, моделиращи физическата активност, тези теории предлагат насоки за входа на системата, които влияят върху физическата активност.

Теорията за разумно действие и последващото ѝ преразглеждане като Теория на планираното поведение (TPB) включи някои концепции за HBM в своите добавени социални влияния, като например нормативни възприятия [10]. TPB също поставя междинна концептуална стъпка, поведенческо намерение (т.е. готовност за изпълнение на дадено поведение), между тези теоретични механизми и действителното поведение. В сравнение с HBM и приложен за физическа активност, TPB ще твърди, че хората са по-склонни да се занимават с физическа активност, ако а) се грижат за мнението на другите и б) вярват, че другите се занимават с редовна физическа активност. Въпреки че както HBM, така и TPB са били полезни за разработване на интервенции за промяна на поведението, те са критикувани заради зависимостта си от субективни когнитивни влияния, които са трудни за измерване [11].

Социалната когнитивна теория (SCT) споделя общности с HBM и TPB, но е разработена от различна традиция, по-хармонизирана с поведенческите принципи на учене на класическото (или респондентско или павловско) и оперантно обуславяне. Теорията на социалното обучение се разширява върху експерименталното обучение на класическо и оперантно обуславяне, за да включва наблюдение или заместително обучение или моделиране [12]. Последващо преформулиране на това, което сега е известно като социална когнитивна теория, включва вътрешни когнитивни конструкции като самоефективност и други възприемани явления [13]. SCT също така изрично посочва двупосочната връзка на поведението и околната среда чрез концепцията за реципрочен детерминизъм [13]. Приложен към физическата активност, SCT заявява, че промените във физическата активност са резултат от самоефективност (т.е. увереност в способността на човек да се занимава с физическа активност), очаквания резултат (т.е. очакване на положителни и отрицателни резултати от упражняване на физическа активност), умения за самоуправление (т.е. способността да си поставяте цели и да наблюдавате напредъка) и редица фактори на околната среда, които улесняват или възпрепятстват извършването на физическа активност.

Въпреки че съществуват многобройни теории за здравословното поведение, HBM, TPB и SCT са сред най-често използваните теории в литературата за намеса в здравното поведение [14]. Въпреки че тези теории са широко използвани за развитие на интервенции в здравното поведение, те също имат значителни слабости. Приложението на тези теории далеч надхвърля емпиричната подкрепа за тези теории и липсата на доказателства за някои от тези конструкции и техните взаимовръзки е добре документирана [14]. Нещо повече, тези вътрешноличностни теории за поведението са преобладаващи в литературата за поведенческа интервенция, докато факторите на по-високо ниво (например междуличностни, общностни, организационни, политически) и свързаните с тях теории и модели са недостатъчно използвани в развитието на интервенцията [15].

III. ПРИЛОЖЕНИЯ НА ДИНАМИЧЕСКИ СИСТЕМИ, МОДЕЛИРАНИ В ТЕОРИЯТА НА ЗДРАВНОТО ПОВЕДЕНИЕ

Тези теории или здравословно поведение могат да се разглеждат като динамични системи, в които различни входове (т.е. теоретични конструкции) влияят на изхода (т.е. поведение). Както беше отбелязано по-рано, концепцията, че поведението може да се разбира като динамична система, не е нова, но едва наскоро динамичните системни модели се прилагат към съществуващите теории за здравословно поведение. Първият, който направи това, бяха Наваро-Бариентос, Ривера и Колинс, които разработиха аналогичен модел на аналитична система за управление за Теория на планираното поведение (TPB) [16]. Впоследствие Orr и колеги предложиха динамичен модел на паралелно ограничение на неговия предшественик, Теория на разумно действие [17]. Ривера и колеги разработват динамичен системен модел на SCT [18].

Динамичното системно моделиране на теории за здравословно поведение има множество предимства. Теориите за здравословно поведение обикновено описват конструкции, които влияят на поведението и техните взаимовръзки, но не определят изчислителни връзки между тези конструкции. Следователно усилията за идентификация на системата за теории за здравословно поведение подобряват специфичността и прецизността на хипотетичните взаимоотношения, правейки тези теории по-проверими и по-оборими. Теориите за здравословно поведение се основават предимно на усилията да се обяснят различията между индивидите, а не вътре в индивидите във времето [19]. Динамичното моделиране на системата улеснява изучаването на взаимовръзките на променливите в отделните индивиди във времето и предоставя по-изчерпателна аналитична техника за тестване на теории за човешкото поведение [16, 19, 20, 21]. Тъй като процесът на промяна на поведението е вътрешно-лична динамика, разбирането за това как се променят поведенията в човека с течение на времето въз основа на динамичните системи, които влияят на поведението, има значителен потенциал за подобряване на интервенциите, особено адаптивните интервенции точно навреме (JITAI ), които коригират интервенциите въз основа на текущите данни.

IV. ИЗМЕРВАНЕ НА ТЕОРЕТИЧНИ КОНСТРУКЦИИ ЗА РАЗБИРАНЕ НА ВЛИЯНИЯТА НА ФИЗИЧЕСКАТА ДЕЙНОСТ

Фигура 1 е течен аналогичен модел на SCT, подробностите за който са описани на друго място [18]], който дава пример за SCT променливите, които трябва да бъдат взети предвид, за да се тества такъв модел за разбиране на промените във физическата активност във времето в индивид или група лица. В този пример поведението (η4) представлява физическа активност и се измерва с носими сензори (акселерометри).