基于矩陣數(shù)據(jù)分析法的指揮類本科生五公里訓(xùn)練質(zhì)量分析方法

蔣平 邢云燕 程志君 馬鐵成

摘 要：目前軍校指揮類學(xué)員的軍事訓(xùn)練主要根據(jù)組織者的經(jīng)驗來開展，對訓(xùn)練效果缺乏定量評估的手段，不利于制定科學(xué)的訓(xùn)練計劃。本文所用的定量分析手段可以適用于所有軍事訓(xùn)練項目的質(zhì)量評估，通過評估，為科學(xué)安排軍事訓(xùn)練項目及訓(xùn)練計劃提供參考。

關(guān)鍵詞：五公里訓(xùn)練 質(zhì)量管理 矩陣數(shù)據(jù)分析法

研究背景

軍事指揮類本科生作為未來的基層指揮官，是部隊戰(zhàn)斗力的核心力量，因此對其軍事素質(zhì)的培養(yǎng)事關(guān)我軍的戰(zhàn)斗力生成，需要特別重視。軍事訓(xùn)練是軍事素質(zhì)培養(yǎng)的重要組成部分，但是現(xiàn)在的軍事訓(xùn)練主要根據(jù)教練員的經(jīng)驗來組織，組訓(xùn)效果并不理想[1]?；鶎訂挝辉谶M行五公里訓(xùn)練時主要存在以下問題[2]：一是訓(xùn)練安排不合理，訓(xùn)練隨意性強，訓(xùn)練內(nèi)容選擇隨意性較強，無系統(tǒng)規(guī)劃；二是過分追求訓(xùn)練量，缺少訓(xùn)練強度的控制，針對性不強，體能訓(xùn)練內(nèi)容主要為五公里武裝越野，且量很大，缺少針對性的訓(xùn)練強度控制如心率；三是訓(xùn)練手段方法單一，訓(xùn)練理念較為落后，基本為持續(xù)訓(xùn)練，間歇訓(xùn)練較少。所以，如果要提高五公里的訓(xùn)練效果，必須改進現(xiàn)有的簡單、隨意的訓(xùn)練方式，科學(xué)組訓(xùn)。但是，科學(xué)組訓(xùn)依賴于對訓(xùn)練質(zhì)量的定量評價，而目前還缺乏有效的定量評價方法。因此，對軍校指揮類本科生軍事訓(xùn)練質(zhì)量進行定量分析，有助于科學(xué)指導(dǎo)指揮類本科生的軍事訓(xùn)練，同時培養(yǎng)其定量分析的思維，在組織訓(xùn)練時有據(jù)可依。

針對提高五公里訓(xùn)練質(zhì)量，現(xiàn)有研究主要針對改革訓(xùn)練方式、預(yù)防訓(xùn)練傷等方面提出建議。例如，張魯[3]建議采用組合訓(xùn)練法，把影響五公里跑訓(xùn)練效果的各個因素都納入訓(xùn)練過程，把不同性質(zhì)的練習(xí)組合起來進行訓(xùn)練。胡文忠[4]從運動生理學(xué)以及運動訓(xùn)練學(xué)的角度探討心率無氧閾在武警部隊五公里武裝越野訓(xùn)練中的實際應(yīng)用，通過對比試驗證明利用心率無氧閾對訓(xùn)練強度進行控制是提高五公里武裝越野的成績的有效方法。王向前等[5]調(diào)查了五公里越野訓(xùn)練中運動系統(tǒng)的損傷情況，分析受傷的主要原因在于訓(xùn)練組織不科學(xué)和訓(xùn)練的單一片面所造成。陳增輝等[6]提出學(xué)員參加五公里考核前心理狀態(tài)時影響考核成績的重要因素，建議參照中長跑運動員心理釋壓的方法，結(jié)合競賽心理學(xué)原理對學(xué)員進行心理輔導(dǎo)，以提高考核成績。同時，應(yīng)注意改善訓(xùn)練方法，提高訓(xùn)練效率，不能盲目加大訓(xùn)練量或延長訓(xùn)練時間。這正是五公里訓(xùn)練急需改進之處，特別是在制定訓(xùn)練計劃時，應(yīng)該考慮受訓(xùn)者的性格、喜好以及身體狀態(tài)對訓(xùn)練效果的影響。

本文以指揮類本科生五公里訓(xùn)練質(zhì)量的定量分析為目標，通過調(diào)查問卷收集指揮類本科生相關(guān)訓(xùn)練的數(shù)據(jù)，經(jīng)過整理、篩選和比較后確定重要的影響因素，然后根據(jù)這些影響因素制定訓(xùn)練方案，最后采用矩陣數(shù)據(jù)分析法對這些方案進行預(yù)先評估，最后根據(jù)評估結(jié)果給出相關(guān)的訓(xùn)練建議。

一、矩陣數(shù)據(jù)分析法

矩陣數(shù)據(jù)分析法是質(zhì)量管理的定量分析方法，它利用主成分分析的原理，能夠從繁雜的數(shù)據(jù)中分析出有價值的信息[7]。它的基本思路是對同類型的大量數(shù)據(jù)整理后，計算相關(guān)矩陣，求出矩陣的特征值和特征向量，按照主成分分析的方法提取出多個主成分，最后通過主成分來代表數(shù)據(jù)中隱含的信息，從而可以實現(xiàn)對各數(shù)據(jù)組的評價。矩陣數(shù)據(jù)分析法通過變量變換，將眾多的變量轉(zhuǎn)換為少數(shù)線性無關(guān)的主成分（線性無關(guān)使得分析與評價數(shù)據(jù)組時，方便找出主要因素，得出更準確的評價結(jié)果），就顯示出其應(yīng)用價值，這樣就找出了進行研究攻關(guān)的主要目標和因素。

二、五公里主要影響因素的確定

論文通過對指揮類本科生五公里的訓(xùn)練現(xiàn)狀的調(diào)查來收集數(shù)據(jù)，在此基礎(chǔ)上對訓(xùn)練效果進行初步的分析。為此，首先設(shè)計了調(diào)查問卷。

1.調(diào)查問卷

經(jīng)過調(diào)查，我們在問卷設(shè)計時，考慮對以下五公里訓(xùn)練的影響因素進行調(diào)查：睡眠時間、攝取能量、理想成績、練習(xí)次數(shù)、訓(xùn)練時段、場地人數(shù)、指導(dǎo)與否、訓(xùn)練量程度、訓(xùn)練心里情況、訓(xùn)練傷病情況和訓(xùn)練方式等。為方便定量分析，將調(diào)查問卷的選項進行定量的劃分，例如：對睡眠時間的選項劃分為4個檔次，分別為<5小時、5-7小時、7-8小時、>8小時，五公里成績也分為4個檔次，分別為<20分鐘、20-21分鐘、21-23分鐘、>23分鐘。通過這種處理，方便下一步對調(diào)查問卷數(shù)據(jù)的處理與分析。通過對某專業(yè)大一到大四的學(xué)員發(fā)放調(diào)查問卷的方式收集數(shù)據(jù)，總計發(fā)放并收集到了100份調(diào)查問卷。

2.數(shù)據(jù)的初步分析

經(jīng)過各影響因素的離散程度分析和與五公里成績的相關(guān)性分析，我們將五公里訓(xùn)練的重要影響因素確定為訓(xùn)練方式、睡眠時間和訓(xùn)練次數(shù)等3個。這3個因素同時具有較大的可操控性，且與五公里成績的相關(guān)性較強。

三、訓(xùn)練方案的制定與評估

根據(jù)上面的分析結(jié)果，由3個因素的不同水平的組合制定出相應(yīng)的訓(xùn)練方案，運用矩陣數(shù)據(jù)分析法對這些方案進行評估。

1.五公里訓(xùn)練方案的提出

五公里訓(xùn)練的3個重要因素不同水平的組合產(chǎn)生4×4×3=48個方案，排除一些不合理的方案，最終將訓(xùn)練方案確定為9個，如表1所示：

2.訓(xùn)練方案的分析

根據(jù)調(diào)查問卷統(tǒng)計后整理出來的結(jié)果，針對符合以上9個方案的答卷進行整理，對各年級相同方案的樣本進行求和并計算其平均值，若沒有相對應(yīng)的情況則置0處理，得出結(jié)果如表2所示。

上述統(tǒng)計表中，令Xij（i=1，2，3，4，j=1，2，…，9）表示大i年級在方案j情況下的五公里平均成績，從而得到數(shù)據(jù)的原始矩陣[Xij]，對該矩陣運用矩陣數(shù)據(jù)分析法進行標準化處理，進一步求得4個年級組的協(xié)方差矩陣，求出其特征值與特征向量，并將所有特征根按照從大到小排列，取前3個的累計貢獻率為94.63%，因此取前3位作為主成分來綜合描述原來9個方案的綜合指標，更加能夠反映學(xué)員對該訓(xùn)練項目方案的喜好程度。計算結(jié)果如表3所示。

從表3中的數(shù)據(jù)可以反映出各主成分的系數(shù)，3個主成分的意義可以用特征矢量來表示。每一個主成分下有4個數(shù)值，即特征向量。

在第一個主成分下，特征向量的數(shù)值相差較大，而且符號不同，表示每個年級對它的偏好程度都不相同，且變化較大，因此，定義這個新的綜合指標為變化喜好指標。

在第二個主成分下，特征向量的數(shù)值呈上升趨勢，隨著年級的升高數(shù)值越來越大，而且符號都為正，說明大一至大四各組都喜歡它，而且隨著年級的升高會越來越偏好它。因此，定義這個綜合指標為年級增長影響喜好指標。

在第三個主成分下，大一、大二兩個組對應(yīng)的特征向量數(shù)值為正且比較大，大三、大四兩個組對應(yīng)的特征向量數(shù)值為負，說明低年級的大一與大二年級比較喜歡它，但是到了高年級的大三和大四年級就不是很喜歡它了。因此，定義這個綜合指標為年級高低影響喜好指標。

通過上面的分析可以看出，關(guān)于五公里訓(xùn)練方案的喜好程度可以通過3個綜合指標來進行描述。他們的影響率分別為59.825%、25.045%和9.76%，累計貢獻率為94.63%。

更進一步的對其進行分析，對各方案按照學(xué)員的喜好類型來排列。為此，每個訓(xùn)練方案都可以求得主成分得分為

其中，為第m個主成分的第i個評價分組所對應(yīng)的特征向量值，具體數(shù)值在表3中。為第i組對方案j的打分，具體數(shù)值在表2中。根據(jù)m=1，2，3的各主成分，求得各方案的主成分得分。

3.五公里方案的評估與建議

根據(jù)上節(jié)的計算和分析，第二主成分為年級增長影響喜好指標，具有比較重要的現(xiàn)實意義，因此我們在對方案進行評估的時候主要以第二主成分為主要考量標準。根據(jù)各方案對應(yīng)第二主成分打分的高低，對方案排序如下：

將此表與表1對照進行分析，可以發(fā)現(xiàn)睡眠時間5-7小時更加適應(yīng)現(xiàn)在的指揮類本科生，睡眠時間<5小時對學(xué)員的五公里訓(xùn)練起到了消極的影響。并且學(xué)員對于訓(xùn)練方式的喜好程度按遞降順序排列為：集體跑與分散跑交叉使用、分散跑、集體跑，符合實際。在有充足睡眠時間的保障下，學(xué)員的體力以及精力更加充足，但是過長的睡眠時間在軍校快節(jié)奏、高負荷的現(xiàn)狀中難以實現(xiàn)，因此5-7小時的睡眠時間是最好的選擇。在訓(xùn)練方式上，因為集體跑的形式不能夠充分適應(yīng)每個人的速度，有一些體能較好的學(xué)生在集體跑的訓(xùn)練中無法得到提高，體能差的學(xué)生跟不上集體跑的速度最后掉隊，集體跑的形式對這兩類學(xué)生來說效果不佳。但是體能中等偏下的同志可以在集體中得到激勵，提升自己的速度，這樣使得集體的平均水平可以得到提高，并且利于管理控制，防止有人偷懶，因此施訓(xùn)者比較喜歡使用這種方式。

由此可以看出，保證良好以及充足的睡眠可以提高學(xué)員的五公里成績，并且是學(xué)員樂意接受的形式，比較適合軍校指揮類本科生。我們必須在督促他們進行有效的學(xué)習(xí)訓(xùn)練的同時，確保他們能夠擁有充足的睡眠時間（5-7小時），這樣才能使他們的五公里訓(xùn)練取得最好的效果。

同時從上面的分析結(jié)果可以看出，五公里的訓(xùn)練如果完全通過集體跑的方式來組織，不太受學(xué)員歡迎，學(xué)員更加歡迎集體跑和分散跑交叉使用這種訓(xùn)練形式。因此，在組織五公里訓(xùn)練時要注意跑步訓(xùn)練形式的選擇。例如，在學(xué)員普遍比較懶散時采用集體跑的形式來督促訓(xùn)練，在有部分學(xué)員有較大困難時也可采用集體跑的形式鼓勵其進步，在學(xué)員普遍比較亢奮想要追求更好成績時采用分散跑的形式較為合理等。

由于在訓(xùn)練方式不是1-3次時，很少有人的情況與方案相符。由此可以看出，絕大多數(shù)人比較適應(yīng)每周1-3次的五公里訓(xùn)練。在擬定每周的訓(xùn)練計劃時，可根據(jù)情況進行1-3次五公里訓(xùn)練，這樣能收到最好的訓(xùn)練效果。

通過方案之間得分的比較，找到在當(dāng)前的訓(xùn)練現(xiàn)狀下，通過保障學(xué)員的睡眠時間和運用合理的訓(xùn)練方式進行訓(xùn)練，可以使五公里訓(xùn)練取得較好的訓(xùn)練效果。

結(jié)語

為提高指揮類本科生的五公里訓(xùn)練質(zhì)量，我們采用問卷調(diào)查來收集相關(guān)的訓(xùn)練數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)的分析來確定訓(xùn)練質(zhì)量的主要影響因素，進一步制定出多個備選訓(xùn)練方案。最后通過矩陣數(shù)據(jù)分析法來評估這些備選方案。通過分析研究比較，我們得出結(jié)論：良好的睡眠時間是提高訓(xùn)練效率的前提，需要至少5-7小時的睡眠時間才能取得較好的訓(xùn)練效果。另外，我們在訓(xùn)練時也要根據(jù)學(xué)員的特點及時調(diào)整訓(xùn)練方式，集中統(tǒng)一的訓(xùn)練方式已經(jīng)不是最佳選擇，需要使用新的、有針對性的訓(xùn)練方式，或者將新的訓(xùn)練方式和老的訓(xùn)練方式相結(jié)合，這樣才能取得良好的訓(xùn)練效果，提高五公里訓(xùn)練的質(zhì)量。

參考文獻

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