基于MATLAB數(shù)據(jù)分析的籃球運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)體能研究

高 萌

(河南教育學(xué)院 體育系，河南 鄭州 450046)

基于MATLAB數(shù)據(jù)分析的籃球運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)體能研究

高 萌

(河南教育學(xué)院 體育系，河南 鄭州 450046)

根據(jù)體能機(jī)構(gòu)理論，對(duì)近20年涉及我國(guó)籃球運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)體能理論的文獻(xiàn)資料進(jìn)行綜述分析.選擇中國(guó)女籃作為研究對(duì)象，對(duì)專(zhuān)項(xiàng)體能診斷進(jìn)行研究，運(yùn)用MATLAB軟件從多個(gè)維度對(duì)專(zhuān)項(xiàng)體能數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提高專(zhuān)項(xiàng)體能數(shù)據(jù)的有效診斷，推進(jìn)理論和實(shí)踐的結(jié)合.

籃球；專(zhuān)項(xiàng)體能；訓(xùn)練；MATLAB；比較分析

0 引言

體育成績(jī)?cè)谀撤N程度上可以代表一個(gè)國(guó)家的實(shí)力,中國(guó)體育始終保持著螺旋上升的趨勢(shì).2010年以來(lái)，盡管中國(guó)籃球訓(xùn)練強(qiáng)度大，訓(xùn)練頻率高，但訓(xùn)練效果并不令人滿(mǎn)意.綜觀比賽細(xì)節(jié)，很大程度上可以歸結(jié)為訓(xùn)練的不合理造成的.系統(tǒng)地建立專(zhuān)項(xiàng)體能的基本理論、時(shí)間手段、診斷方法、評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)勢(shì)在必行，這是有效提高我國(guó)籃球競(jìng)技水平的必由之路.

1 專(zhuān)項(xiàng)體能研究狀況

文獻(xiàn)[1]給出了體能的定義，即動(dòng)員自身所擁有的基本運(yùn)動(dòng)能力，是運(yùn)動(dòng)員不可或缺的競(jìng)技能力.運(yùn)動(dòng)員的身體機(jī)能、身體形態(tài)與運(yùn)動(dòng)素質(zhì)是決定其體能狀況的主要因素.本文采用此觀點(diǎn)作為研究依據(jù)，開(kāi)展對(duì)運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)體能的研究工作，從身體形態(tài)、運(yùn)動(dòng)素質(zhì)、身體機(jī)能等多方面作為研究點(diǎn)，通過(guò)數(shù)據(jù)和圖形合理構(gòu)建運(yùn)動(dòng)員體能結(jié)構(gòu)特征.

在身體機(jī)能方面，專(zhuān)家進(jìn)行了許多研究，主要側(cè)重于運(yùn)動(dòng)員機(jī)能評(píng)定、運(yùn)動(dòng)員選材、訓(xùn)練負(fù)荷監(jiān)控等方面. 文獻(xiàn)[2]將血乳酸、心率、最大攝氧量、視野、Physical Work Capacity 170(PWC 170)列為身體機(jī)能最重要的幾項(xiàng)指標(biāo).此后各個(gè)專(zhuān)家研究中，逐漸有了更多的發(fā)現(xiàn)，比如運(yùn)動(dòng)員身體機(jī)能是有氧能力的保證，而無(wú)氧閥反映身體有氧能力的重要指標(biāo)等.

在身體形態(tài)方面，專(zhuān)家所持觀點(diǎn)，主要有兩種，一是側(cè)重研究教材，二是側(cè)重于研究青少年身體形態(tài). 文獻(xiàn)[3]指出，運(yùn)動(dòng)員身體形態(tài)主要是“身材高大、胸廓大、手大、腳大，小腿長(zhǎng)、手臂長(zhǎng)，臀部小、碟圍小”. 文獻(xiàn)[4]指出，籃球運(yùn)動(dòng)員身體形態(tài)的主要特征是“身材高大、手臂長(zhǎng)”. 文獻(xiàn)[5]描述為“身材高大、手長(zhǎng)、腿長(zhǎng)(尤其是小腿)、四肢勻稱(chēng)、手大(尤其是五指要長(zhǎng))、臂長(zhǎng)、軀干短、腳大、肩寬、胸廓大、腰細(xì)、腿弓隆起、肌肉線條清晰、脂肪少、跟腱長(zhǎng)且清晰、踝關(guān)節(jié)細(xì)，體重與身高達(dá)標(biāo)”.其他資料或文獻(xiàn)描述基本上與上述類(lèi)同.

在運(yùn)動(dòng)素質(zhì)方面，專(zhuān)家進(jìn)行了更多的研究，成果頗豐.可以認(rèn)為力量、協(xié)調(diào)性、爆發(fā)力是籃球運(yùn)動(dòng)員不可或缺的要素. 文獻(xiàn)[6]顯示，優(yōu)秀籃球運(yùn)動(dòng)員不僅需要全面性的基本運(yùn)動(dòng)能力，更需要著重強(qiáng)調(diào)力量、爆發(fā)力、協(xié)調(diào)性.瞬間變向的能力，以及對(duì)準(zhǔn)確性、時(shí)間和空間感的養(yǎng)成.以此作為依據(jù)，通過(guò)雙腳彈跳、三級(jí)蛙跳、計(jì)時(shí)跑、秒屈腿仰臥起坐、半場(chǎng)三角跑、單腳彈跳、變距折返跑，給出了評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn).

2 籃球運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)評(píng)價(jià)研究

定期對(duì)籃球運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練內(nèi)容和成果進(jìn)行有效的評(píng)價(jià)，是教練制訂訓(xùn)練計(jì)劃的依據(jù).體能評(píng)價(jià)最重要的部分是運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練內(nèi)容和現(xiàn)狀評(píng)價(jià).本文采用文獻(xiàn)[7]中的評(píng)價(jià)體系，共3個(gè)一級(jí)指標(biāo)、12個(gè)二級(jí)指標(biāo)、12個(gè)三級(jí)指標(biāo)，內(nèi)容和權(quán)重如表1所示, 其評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如表2.

表1 運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)體能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與權(quán)重系數(shù)表Tab.1 Evaluation index system and weight coefficient Table of special physical fitness of athletes

表2 籃球運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)體能評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)表Tab.2 Special physical fitness standard of basketball athlete

3 籃球運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)體能診斷研究

當(dāng)前很多國(guó)家正在針對(duì)運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域構(gòu)建相對(duì)完善的“高級(jí)運(yùn)動(dòng)員綜合監(jiān)控系統(tǒng)”，歐洲多國(guó)以計(jì)算機(jī)技術(shù)為依托，以定量監(jiān)控體能訓(xùn)練過(guò)程為目的，在訓(xùn)練過(guò)程中完成評(píng)價(jià)和控制訓(xùn)練負(fù)荷的目的.帶領(lǐng)體能訓(xùn)練，以定量為準(zhǔn)，形成系統(tǒng)化、模塊化的模式.但目前涉及籃球運(yùn)動(dòng)的體能訓(xùn)練監(jiān)控研究尚不完善，本文通過(guò)MATLAB對(duì)專(zhuān)項(xiàng)體能檢測(cè)數(shù)據(jù)研究，完善當(dāng)前的研究?jī)?nèi)容.

本次試驗(yàn)中，選取的國(guó)家籃球運(yùn)動(dòng)員第一次專(zhuān)項(xiàng)體能得分如表3所示.根據(jù)權(quán)重不同，綜合評(píng)價(jià)籃球運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)體能，計(jì)算加權(quán)得分如表4.

表3 運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)體能指標(biāo)得分表(不加權(quán))Tab.3 The score Table of athletes’ special physical fitness index (not weighted)

表4 運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)體能指標(biāo)得分表(加權(quán))Tab.4 The score Table athletes’s special physical fitness index (weighted)

所有指標(biāo)中，除了身體形態(tài)無(wú)法改變外，其余都能夠通過(guò)訓(xùn)練得到改變.訓(xùn)練過(guò)程中，側(cè)重于關(guān)注整隊(duì)的體能狀態(tài)和每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的個(gè)體狀態(tài).區(qū)別對(duì)待每個(gè)運(yùn)動(dòng)員十分重要，使用MATLAB，繪制數(shù)據(jù)雷達(dá)圖對(duì)每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的體能狀態(tài)進(jìn)行診斷，有助于對(duì)訓(xùn)練和比賽的判斷.

4 數(shù)據(jù)分析

通過(guò)圖1～圖3和表4可知，魏A的身體形態(tài)數(shù)值處于最優(yōu)值，身體機(jī)能和運(yùn)動(dòng)素質(zhì)水平處于劣勢(shì)，特別是運(yùn)動(dòng)素質(zhì)，從血紅蛋白、血清睪酮、血清肌酸激酶的測(cè)量結(jié)果觀察，血清肌酸激酶為所測(cè)人員最低，推斷其并非處于疲勞狀態(tài)，血清睪酮數(shù)值低可能與疲勞相關(guān)，亦可能與運(yùn)動(dòng)素質(zhì)水平有關(guān).從運(yùn)動(dòng)素質(zhì)來(lái)看，魏A耐力和力量素質(zhì)為所測(cè)人員最低值.得到結(jié)論，魏A身高在比賽中有優(yōu)勢(shì)，但運(yùn)動(dòng)素質(zhì)較差，目前無(wú)法承擔(dān)高強(qiáng)度、大運(yùn)動(dòng)量長(zhǎng)時(shí)間比賽.

結(jié)合實(shí)際情況來(lái)看，魏A身體素質(zhì)好，具有先天優(yōu)勢(shì)，但運(yùn)動(dòng)能力不強(qiáng)，需要通過(guò)有針對(duì)性的強(qiáng)化耐力和內(nèi)線搶籃板、罰球能力進(jìn)行彌補(bǔ).經(jīng)過(guò)6個(gè)月有針對(duì)性的訓(xùn)練，魏A的運(yùn)動(dòng)素質(zhì)得到了提升，在爆發(fā)力上有一定程度提升，而在耐力方面的提升最為顯著，如圖4、圖5.

圖1 魏A專(zhuān)項(xiàng)體能一級(jí)指標(biāo)態(tài)勢(shì)雷達(dá)分析圖Fig1 Radar analysis of the 1st level special physical fitness index of WEI A

圖2 魏A專(zhuān)項(xiàng)體能三級(jí)指標(biāo)-身體機(jī)能態(tài)勢(shì)雷達(dá)分析圖Fig2 Radar analysis of the 3rd level index body posture of WEI A

圖3 魏A專(zhuān)項(xiàng)體能三級(jí)指標(biāo)-運(yùn)動(dòng)素質(zhì)態(tài)勢(shì)雷達(dá)分析圖Fig3 Radar analysis of the 3rd level index sports quality of WEI A

圖4 魏A訓(xùn)練后體能三級(jí)指標(biāo)-運(yùn)動(dòng)素質(zhì)態(tài)勢(shì)雷達(dá)分析圖Fig4 Radar analysis of the 3rd level index sports quality of WEI A after training

圖5 魏A訓(xùn)練前后三級(jí)指標(biāo)-運(yùn)動(dòng)素質(zhì)對(duì)比Fig5 Comparison of the 3rd level index sports quality of WEI A before and after training

訓(xùn)練前后的顯著變化，體現(xiàn)了訓(xùn)練的成果.魏A在體能上提升，可以使她在場(chǎng)上的活躍時(shí)間有效延長(zhǎng)，在身高優(yōu)勢(shì)較為重要的比賽中，魏A能更多地為隊(duì)友分擔(dān)任務(wù).

通過(guò)MATLAB數(shù)據(jù)分析，對(duì)每位運(yùn)動(dòng)員的體能判斷，最終目的是綜合評(píng)價(jià)運(yùn)動(dòng)員體能，針對(duì)當(dāng)前情況對(duì)訓(xùn)練方案進(jìn)行調(diào)整.運(yùn)動(dòng)員體能訓(xùn)練并非按照權(quán)重大小排序進(jìn)行，而應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，針對(duì)運(yùn)動(dòng)員本人的特征進(jìn)行綜合評(píng)估，按照體能構(gòu)成指標(biāo)順序，嚴(yán)格遵循訓(xùn)練原則，制訂完善成熟的訓(xùn)練方案.

體能目標(biāo)挑戰(zhàn)模型是指構(gòu)成運(yùn)動(dòng)員體能指標(biāo)的最優(yōu)綜合體.該模型反映未來(lái)一定時(shí)期，運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)體能發(fā)展最優(yōu)方向.

構(gòu)建挑戰(zhàn)模型需對(duì)運(yùn)動(dòng)員每項(xiàng)體能指標(biāo)與目標(biāo)模型的差距大小運(yùn)用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行客觀分析，之間差距成為差距系數(shù).目標(biāo)模型中的各項(xiàng)指標(biāo)是每個(gè)運(yùn)動(dòng)員3項(xiàng)專(zhuān)項(xiàng)體能數(shù)據(jù)指標(biāo)的最優(yōu)化綜合，以百分比的形式呈現(xiàn)，最優(yōu)值為100%，表明差距為0.其余運(yùn)動(dòng)員指標(biāo)小于100%，表示與挑戰(zhàn)目標(biāo)值有一定差距.計(jì)算公式如下：

通過(guò)表4可以看出，運(yùn)動(dòng)員個(gè)體情況差異較大，其中應(yīng)優(yōu)先發(fā)展運(yùn)動(dòng)素質(zhì)的有8名，優(yōu)先身體形態(tài)的3名.以魏A為例，運(yùn)動(dòng)素質(zhì)是其繼續(xù)改善的方面，身體機(jī)能方面同樣需要兼顧(圖6). 通過(guò)圖7和表4可以看出，當(dāng)前籃球繼續(xù)強(qiáng)化體能訓(xùn)練，在解決體能問(wèn)題的同時(shí)協(xié)調(diào)身體技能和身體素質(zhì)發(fā)展，培養(yǎng)良好的運(yùn)動(dòng)素質(zhì)，這樣才能保證運(yùn)動(dòng)員在球場(chǎng)正常發(fā)揮自己的水平，為取得勝利奠定良好的基礎(chǔ).

圖6 魏A專(zhuān)項(xiàng)體能一級(jí)指標(biāo)得分差距系數(shù)雷達(dá)分析圖Fig6 Radar analysis of the special fitness indicators score gap of WEI A

圖7 籃球運(yùn)動(dòng)員專(zhuān)項(xiàng)體能一級(jí)指標(biāo)雷達(dá)分析圖Fig7 Radar analysis of the 1st level special physical fitness index of basketball players

5 結(jié)論

使用MATLAB進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和可視化呈現(xiàn)，有助于將專(zhuān)項(xiàng)體能的多因子結(jié)合呈現(xiàn)，從縱向和橫向方向拓展了診斷和評(píng)價(jià)空間.幫助教練掌握球隊(duì)情況和個(gè)人情況，有效對(duì)比訓(xùn)練前后差異，方便及時(shí)調(diào)整訓(xùn)練方案，完成訓(xùn)練計(jì)劃.通過(guò)雷法分析法和目標(biāo)挑戰(zhàn)模型綜合評(píng)估及診斷運(yùn)動(dòng)員的專(zhuān)項(xiàng)體能，構(gòu)建起可以溯源、有依據(jù)的、全面的訓(xùn)練大數(shù)據(jù)，有效減少訓(xùn)練中的誤判情況.

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ResearchonSpecialPhysicalAbilityofBasketballPlayersBasedonMATLABDataAnalysis

GAO Meng

(DepartmentofPhysicalEducation,HenanInstituteofEducation，Zhengzhou450046,China)

Based on physical mechanism theory, a summary analysis of the theory of China’s basketball athlete’s special physical fitness for nearly twenty years is carried out. Selected women’s basketball team as object to research special physical diagnosis. By special physical data processing with MATLAB in multiple dimensions, improved the data diagnosis of special physical fitness for the advance of theory and practice.

basketball; special physical fitness; training; MATLAB; comparative analysis

2017-01-10

河南省軟科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目(152400410500)

高 萌(1988—)，男，河南鄭州人，河南教育學(xué)院體育系教師.

10.3969/j.issn.1007-0834.2017.03.021

G808.16

A

1007-0834(2017)03-0090-05