健康檢查報告、學校的健康教育課本、甚至體重計的 App,都常出現「BMI」這個數字。它的算法其實只用到乘法和除法,是很好的生活數學題材。這篇文章用幾個可以自己驗算的例子,說明 BMI 怎麼算、台灣的成人分級標準,以及怎麼反推某個身高的健康體重範圍。只想快速得到答案的話,可以直接使用 BMI 計算機,輸入身高和體重就會即時算出結果。
BMI 是什麼?
BMI 是 Body Mass Index 的縮寫,中文稱為「身體質量指數」。它用身高和體重算出一個數字,用來粗略描述「以這個身高來說,體重大約落在哪個區間」。因為只需要兩個容易測量的數字,所以常被用在大規模的健康調查與初步篩檢。
要先說清楚的是:BMI 是一個方便的參考指標,不是診斷工具。它的限制會在後面說明。
BMI 公式
BMI = 體重(公斤) ÷ 身高(公尺)²
計算時最常出錯的地方是單位。身高平常用公分表示,但公式裡要用公尺,所以要先除以 100:165 公分是 1.65 公尺,170 公分是 1.7 公尺。
來看第一個算例。小安身高 160 公分、體重 50 公斤:
- 身高換成公尺:160÷100=1.6
- 身高的平方:1.6×1.6=2.56
- BMI=50÷2.56≈19.53
四捨五入到小數第 1 位,小安的 BMI 是 19.5。
再看第二個算例。小美身高 175 公分、體重 85 公斤:
- 身高換成公尺:175÷100=1.75
- 身高的平方:1.75×1.75=3.0625
- BMI=85÷3.0625≈27.76
四捨五入到小數第 1 位是 27.8。
為什麼是除以身高的平方?
如果只把體重除以身高,身高越高的人算出來的數字會偏大,因為人的身體不只往上長,也會跟著變寬、變厚。用身高的平方來除,可以把不同身高的人放到比較接近的基準上比較。這個做法是一種經驗上的近似,不是嚴格的物理定律,這也是 BMI 只能當作參考的原因之一。
台灣成人的 BMI 分級標準
衛生福利部國民健康署對 18 歲以上成人採用的分級如下:
| 分級 | BMI 範圍 |
|---|---|
| 過輕 | BMI < 18.5 |
| 健康體位 | 18.5 ≤ BMI < 24 |
| 過重 | 24 ≤ BMI < 27 |
| 輕度肥胖 | 27 ≤ BMI < 30 |
| 中度肥胖 | 30 ≤ BMI < 35 |
| 重度肥胖 | BMI ≥ 35 |
對照前面的算例:小安的 19.5 落在「健康體位」,小美的 27.8 落在「輕度肥胖」。
讀表時要注意邊界:每一級都是「包含下限、不包含上限」。例如 BMI 剛好是 24 時屬於「過重」而不是「健康體位」;剛好是 18.5 時則屬於「健康體位」。另外,各國採用的切點不完全相同,例如世界衛生組織的一般標準以 25 作為過重的起點,所以在國外網站查到的分級可能和台灣的不一樣。
反推健康體重範圍
知道公式之後,可以把它反過來用。把等號兩邊同乘身高的平方,就得到:
體重 = BMI × 身高(公尺)²
把健康體位的下限 18.5 與上限 24 分別代進去,就能算出某個身高對應的體重範圍。以身高 165 公分為例:
- 身高的平方:1.65×1.65=2.7225
- 下限:18.5×2.7225=50.36625,約 50.4 公斤
- 上限:24×2.7225=65.34,約 65.3 公斤
所以身高 165 公分對應的健康體重範圍大約是 50.4 到 65.3 公斤。如果這個人的體重是 60 公斤,BMI=60÷2.7225≈22.0,就在範圍內。
再用小美的例子練習一次。身高 175 公分時,身高的平方是 3.0625:
- 下限:18.5×3.0625=56.65625,約 56.7 公斤
- 上限:24×3.0625=73.5 公斤
85 公斤比上限多了 85-73.5=11.5 公斤。
也可以算低於下限的情況。小華身高 158 公分、體重 45 公斤,身高的平方是 1.58×1.58=2.4964,BMI=45÷2.4964≈18.0,屬於「過輕」。下限是 18.5×2.4964≈46.2 公斤,和目前的體重相差約 1.2 公斤。
這些步驟在 BMI 計算機裡都會自動完成:輸入身高後就會顯示健康體重範圍,並告訴你目前的體重在範圍內,或是和上下限差幾公斤。
BMI 的限制與不適用對象
BMI 只看身高和體重,因此有幾個先天的限制:
- 無法分辨肌肉與脂肪:肌肉量高的人(例如運動員)體重較重,BMI 可能偏高,但這不代表體脂肪多。
- 看不出脂肪分布:同樣的 BMI,脂肪集中在哪個部位可能不同,所以實務上常會搭配腰圍等其他數值一起看。
- 不適用於成長中的孩子:未滿 18 歲的兒童與青少年身高體重變化很快,必須依年齡和性別另外查表,不能直接套用成人分級。
- 特殊狀況不適用:孕婦、哺乳者的體重變化有其生理原因;年長者的肌肉量與身高也會改變,都不適合只用成人分級做個別判斷。
所以,BMI 適合當作「初步了解」的工具,而不是用來下結論。算出來的數字僅供參考,不是醫療診斷;對自己的健康狀況有疑問時,請諮詢醫師或專業醫療人員。
在課堂上怎麼用?
對老師來說,BMI 是一個很好的跨領域題材,可以同時練習幾個數學觀念:
- 單位換算:公分換成公尺,要除以 100。
- 平方:身高乘以自己,而不是乘以 2。
- 小數除法與四捨五入:例如 50÷2.56 要算到小數第 2 位,再取到第 1 位。
- 不等式與區間:「18.5 ≤ BMI < 24」裡,哪一邊包含、哪一邊不包含。
- 公式變形:從 BMI=體重÷身高² 推出 體重=BMI×身高²。
在課堂上建議使用虛構的數字或課本例題來練習,不需要請學生公開自己的身高體重;而且如前面所說,未滿 18 歲的學生並不適用成人分級,練習時把重點放在計算過程就好。如果想延伸到全班資料的整理,可以搭配平均數計算器練習平均數與中位數,或用百分比計算器練習比例的概念。
小結
- BMI=體重(公斤)÷身高(公尺)²,記得先把公分換成公尺。
- 台灣成人標準以 18.5、24、27、30、35 為分界,每一級包含下限、不包含上限。
- 健康體重範圍可以用 體重=BMI×身高² 反推,分別代入 18.5 與 24。
- BMI 不適用於未滿 18 歲、孕婦、哺乳者、運動員與年長者的個別判斷,僅供參考,不是醫療診斷。
想省下手算的時間,把身高和體重填進 BMI 計算機,就能同時看到 BMI、分級、色帶位置與健康體重範圍。