運用灰色系統(tǒng)理論對田徑全能項目的分析研究

白 冰

(海南醫(yī)學(xué)院體育部，海南 ?？?571101)

運用灰色系統(tǒng)理論對田徑全能項目的分析研究

白 冰

(海南醫(yī)學(xué)院體育部，海南 ?？?571101)

運用灰色系統(tǒng)理論的關(guān)聯(lián)度分析和優(yōu)勢分析對田徑全能運動總成績與各單項成績進行分析，找出各個單項與總成績的關(guān)聯(lián)度，進而分析各個單項中屬于優(yōu)勢的項目和屬于弱勢的項目。為運動員和教練員進行針對性訓(xùn)練提出參考依據(jù)。

灰色系統(tǒng)理論;關(guān)聯(lián)度;全能運動;優(yōu)勢分析

1 研究目的

全能運動是一項技術(shù)復(fù)雜的田徑項目。是一項比賽子項多，操作技術(shù)強，競爭時間長，跑、跳、投轉(zhuǎn)換快，規(guī)則嚴的高技藝、大強度的綜合性田徑運動項目。運動員不僅需要有良好的專項訓(xùn)練基礎(chǔ)和全面的身體素質(zhì)水平以及多功能、全方位的熟練的技戰(zhàn)術(shù)，而且還要具備勇于拼搏、善于競爭的頑強意志品質(zhì)與瞬息轉(zhuǎn)戰(zhàn)的應(yīng)變能力。雖然全能運動都是由各具體單項組成，但決不等于各個單項的簡單相加，它是由具體的單項組合成的一個不可分割的整體性的比賽項目。在比賽中，判定勝負的原則是以運動員參加比賽各項目的累積分，即總分來決定優(yōu)勝[1，2]。隨著全能運動水平的提高，運動員整體實力的增強，在比賽中缺少其中任何一個項目的得分，全能比賽就失去意義。田徑全能項目在一定程度上反映了一個國家田徑運動的總體水平。目前，對全能運動的研究大部分為全能運動的訓(xùn)練，全能運動員的選材，以及優(yōu)秀運動員的技術(shù)分析。缺少對全能運動各子項之間與總成績的關(guān)系的研究與分析。我們將嘗試用灰色系統(tǒng)論對全能運動總成績與各單項成績之間的關(guān)系進行分析研究。

2 研究方法

2.1 文獻資料法

查閱大量與全能運動和灰色系統(tǒng)分析相關(guān)的書籍及論文。為課題研究提供理論依據(jù)和參考資料。

2.2 數(shù)理統(tǒng)計法

利用灰色系統(tǒng)理論中的灰色關(guān)聯(lián)分析對優(yōu)秀全能運動員的比賽成績進行處理。

3 研究結(jié)果與分析

灰色體統(tǒng)理論是由著名學(xué)者鄧聚龍教授首創(chuàng)的一種系統(tǒng)科學(xué)理論(Grey Theory),其中的灰色關(guān)聯(lián)分析是根據(jù)各因素變化曲線幾何形狀的相似程度，來判斷因素之間關(guān)聯(lián)程度的方法[3，4]。此方法通過對動態(tài)過程發(fā)展態(tài)勢的量化分析，完成對系統(tǒng)內(nèi)時間序列有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)幾何關(guān)系的比較，求出參考數(shù)列與比較數(shù)列之間的灰色關(guān)聯(lián)度。與參考數(shù)列關(guān)聯(lián)度越大的比較數(shù)列，其發(fā)展方向和速率與參考數(shù)列越接近， 與參考數(shù)列的關(guān)系越緊密?；疑P(guān)聯(lián)分析方法要求樣本容量可以少到4個， 對數(shù)據(jù)無規(guī)律并同樣適用， 不會出現(xiàn)量化結(jié)果與定性分析結(jié)果不符的情況。其基本思想是將評價指標原始觀測數(shù)進行無量綱化處理， 計算關(guān)聯(lián)系數(shù)、關(guān)聯(lián)度以及根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小對評價指標進行排序[5，6]。關(guān)聯(lián)度有絕對關(guān)聯(lián)度和相對關(guān)聯(lián)度之分，絕對關(guān)聯(lián)度采用初始點零化法進行處置化處理， 當分析的因素差異較大時， 由于變量間的量綱不一致，往往影響分析，難以得出合理的結(jié)果。而相對關(guān)聯(lián)度用相對量進行分析，計算結(jié)果僅與序列相對初始點的變化速率有關(guān)，與各觀測數(shù)據(jù)大小無關(guān)， 這在一定程度上擬補了絕對關(guān)聯(lián)度的缺陷[7，8]?；疑P(guān)聯(lián)度的應(yīng)用涉及社會科學(xué)和自認科學(xué)的各個領(lǐng)域。我們將這種方法應(yīng)用到田徑全能項目上。我們選取世界優(yōu)秀運動員的十項全能成績(見表1)，把全能成績作為母因素，各單項成績作為子因素。運用灰色關(guān)聯(lián)度的方法進行分析。

表1 世界優(yōu)秀十項全能運動員的成績

3.1 關(guān)聯(lián)度分析計算步驟

3.1.1 確定分析數(shù)列

確定反映系統(tǒng)行為特征的參考數(shù)列和影響系統(tǒng)行為的比較數(shù)列。反映系統(tǒng)行為特征的數(shù)據(jù)序列，稱為參考數(shù)列。影響系統(tǒng)行為的因素組成的數(shù)據(jù)序列 ，稱比較數(shù)列。針對于全能項目，我們把全能總成績作為參考數(shù)列，把各個單項成績作為比較數(shù)列。

參考數(shù)列：Y0(十項全能總分)

比較數(shù)列：X1、X2、X3、X4、X5、X6、X7、X8、X9、X10(各單項成績)。

3.1.2 變量的無量綱化

由于系統(tǒng)中各因素列中的數(shù)據(jù)可能因量綱不同， 不便于比較或在比較時難以得到正確的結(jié)論。 因此在進行灰色關(guān)聯(lián)度分析時，一般都要進行數(shù)據(jù)的無量綱化處理。

Y0= (1,0.9727,0.9700,0.9473,0.9388,0.9374,0.9371,0.9350);

X1= (1,1.0498,1.0441,1.0603,1.0785,1.0738,1.0086,1.0560);

X2= (1,0.9781,0.9422,0.9473,0.9100,0.9871,0.9717,0.9643);

X3= (1,0.8844,0.8906,1.0160,0.9478,0.9084,0.9312,0.8733);

X4= (1,1.0603,1.0302,1.0452,0.9849,1.0603,0.9849,1.0459);

X5= (1,0.9669,0.9794,1.0407,1.0121,1.0127,0.9751,1.0409);

X6= (1,1.0201,1.0158,1.0388,1.0201,1.0560,1.0316,1.0000);

X7= (1,0.8288,0.8264,0.9303,0.8397,0.8459,0.8996,0.9380);

X8= (1,1.0000,0.9400,1.0000,1.0000,0.9600,0.8600,1.2093);

X9= (1,0.8487,1.0424,0.9019,0.9215,0.9008,0.7269,1.1671);

X10= (1,0.8072,0.8799,0.9836,0.8783,0.9447,0.8772,1.0147).

求兩極最小差和兩極最大差(標單橫線者為最小差,標雙橫線者為最大差)

Y0與X1

同理：

Y0與X2=(0，0.0054，0.0278，0.0000，0.0288，0.0497，0.0346，0.0292)

Y0與X3=(0，0.0882，0.0794，0.0686，0.0090，0.0290，0.0059，0.0618)

Y0與X4=(0，0.0876，0.0602，0.0979，0.0461，0.1229，0.0478，0.1109)

Y0與X5=(0，0.0058，0.0094，0.0933，0.0733，0.0752，0.0380，0.1058)

Y0與X6=(0，0.0474，0.0458，0.0914，0.0813，0.01186，0.0945，0.0650)

Y0與X7=(0，0.1439，0.1436，0.0170，0.0991，0.0916，0.0375，0.0030)

Y0與X8=(0，0.0273，0.0300，0.0527，0.0612，0.0226，0.0771，0.2743)

Y0與X9=(0，0.1240，0.0724，0.0454，0.0173，0.0366，0.2102，0.2320)

Y0與X10=(0，0.1655，0.0920，0.0363，0.0605，0.0072，0.0599，0.0797)

則總的兩級最小差為0，兩級最大差為0.2743

3.1.3求關(guān)聯(lián)系數(shù)

(∵0.5×0.2743=0.13715)

則Y0與X1關(guān)聯(lián)系數(shù)：

即關(guān)聯(lián)度

γ01=(1+0.6401+0.6493+0.5482+0.4953+0.5015+0.6573+0.5313)÷8=0.6279

γ02=(1+0.9618+0.8314+0.9998+0.8266+0.7340+0.7984+0.8243)÷8=0.8720

γ03=(1+0.6058+0.6334+0.6664+0.9387+0.8254+0.9585+0.6894)÷8=0.7900

γ04=(1+0.6102+0.6950+0.5838+0.7483+0.5275+0.7414+0.5530)÷8=0.6824

γ05=(1+0.9593+0.9360+0.5950+0.6518+0.6458+0.7832+0.5644)÷8=0.7669

γ06=(1+0.7432+0.7496+0.6000+0.6278+0.5364+0.5921+0.6786)÷8=0.6909

γ07=(1+0.4880+0.4885+0.8894+0.5806+0.5997+0.7854+0.9789)÷8=0.7263

γ08=(1+0.8340+0.8207+0.7225+0.6915+0.8587+0.6402+0.3334)÷8=0.7376

γ09=(1+0.5251+0.6544+0.7513+0.8881+0.7892+0.3949+0.3715)÷8=0.6718

γ010=(1+0.4531+0.5985+0.7909+0.6940+0.9498+0.6960+0.6325)÷8= 0.7269

關(guān)聯(lián)度大小排序為γ02=0.8720>γ03=0.7900>γ05=0.7669>γ08=0.7376>γ010=0.7269>γ07=0.7263>γ06=0.6909>γ04=0.6824>γ09=0.6718>γ01=0.6279

由此可見，在全能運動中，與總成績關(guān)聯(lián)程度的大小順序是：跳遠>鉛球>400m>撐桿跳高>1500m>鐵餅>110m欄>跳高>標槍>100m。

3.2優(yōu)勢分析

優(yōu)勢分析是指在灰色系統(tǒng)理論的關(guān)聯(lián)分析中，多個參考曲線與多個比較曲線構(gòu)成了一個關(guān)聯(lián)矩陣，通過其矩陣各因素的量化計算，再分辨出眾多相關(guān)因素的主、次、劣等因素的比較判斷過程。亦即是再度將各相關(guān)因素相對總體具有何種影響加以排憂的量化比對過程。應(yīng)用灰色理論中關(guān)聯(lián)分析的原理對全能中各單項對總分的關(guān)聯(lián)度大小排序來決定關(guān)聯(lián)度大者所屬項目為優(yōu)勢項，關(guān)聯(lián)度次之者所屬項目為次優(yōu)勢項，關(guān)聯(lián)度小者所屬項目為非優(yōu)勢項。我們已經(jīng)通過關(guān)聯(lián)度計算得到了全能運動各單項成績與全能總成績的關(guān)聯(lián)度。下面依據(jù)關(guān)聯(lián)度大小進行各單項權(quán)重總排序。

總關(guān)聯(lián)度(總權(quán)重)

∑γi=γ01+γ02+γ03+γ04+γ05+γ06+γ07+γ08+γ09+γ010 =0.6279+0.8720+0.7900+0.6824+0.7669+0.6909+0.7263+0.7376 +0.6718+0.7269=8.4078

通過計算我們得出各單項成績在總成績中的權(quán)重，那么權(quán)重大于0.1的為優(yōu)勢項目，小于0.1的為弱勢項目。(見表2)

表2 優(yōu)秀全能運動員總分與單項優(yōu)勢

由表2可以看出，跳遠、跨欄為絕對優(yōu)勢項目。說明目前優(yōu)秀全能運動員在在這兩個項目上的技術(shù)較為完美。而且優(yōu)勢項目既有徑賽項目也有田賽項目，這說明運動員比較注意全面發(fā)展。非優(yōu)勢項目中100m為最劣，也就是說運動員在絕對速度上相對來說比較弱，這是全能運動員在今后訓(xùn)練中應(yīng)注意提高的方面。同樣撐桿跳高也屬于次最弱勢項目，撐桿跳高是田徑項目中最為復(fù)雜而且難以掌握的項目，對運動員技術(shù)技能要求都比較高，要有較高的身體素質(zhì)才可以很好的掌握此技術(shù)活的好成績。因此，撐桿跳高技術(shù)的培養(yǎng)也應(yīng)該引起全能運動員和教練員的重視。

4 結(jié)論與建議

4.1 全能運動員在訓(xùn)練中應(yīng)有計劃、有節(jié)奏合理地安排好各子項的訓(xùn)練，各子項將能得到協(xié)調(diào)的發(fā)展，從而提高整體訓(xùn)練效益，獲得更好的成績。

4.2 運動員和教練員要重視絕對速度訓(xùn)練提高100m成績在總成績中的權(quán)重已達高更高的總成績。

4.3 加強撐桿跳高技術(shù)的訓(xùn)練是提高全能總成績不可忽視的一個方面。

4.4 通過灰色體統(tǒng)理論分析可以找出全能運動各子項與總成績的關(guān)系，進行比較分析。我們可以運用灰色系統(tǒng)理論的方法進一步分析在訓(xùn)練中各個訓(xùn)練指標對成績的影響程度，為全能訓(xùn)練提供更好的理論依據(jù)。

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AnalysisofTrackandFieldAll-aroundProjectwithGraySystemTheory

BAI Bing

(Hainan Medical University Sports Department,Haikou 571101,China)

This paper analyses the total score and the individual results of all-round Athletes with gray system theory. It finds out the degree of association of single and total scores, and then analyzes the preponderant and weak projects. The aim of the study is to provide some reference for athletes training.

gray system theory, associate degree, all-around sports, advantage analysis

2013-12-18

白冰(1980-)，遼寧建平人，碩士，講師

研究方向：網(wǎng)球的教學(xué)與訓(xùn)練

G812.6

A

1007-323X(2014)03-0083-04