大數(shù)據(jù)和9 網(wǎng)段54 區(qū)結(jié)合的構(gòu)想及在競技排球中的運(yùn)用

岳宗勝，朱 葉

大數(shù)據(jù)和9 網(wǎng)段54 區(qū)結(jié)合的構(gòu)想及在競技排球中的運(yùn)用

岳宗勝，朱 葉

采用文獻(xiàn)資料法、理論分析法和邏輯推理法對排球運(yùn)動進(jìn)行研究。旨在以“大數(shù)據(jù)和9網(wǎng)段54區(qū)”為理論根基找出一套適用于我國排球技戰(zhàn)術(shù)打法的軟件，并將其運(yùn)用于我國排球運(yùn)動實(shí)踐中，指導(dǎo)實(shí)踐并在實(shí)踐中逐漸改善，以便更好的推動我國排球運(yùn)動向著全、高、快、變的方向發(fā)展演變。

大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；9網(wǎng)段54區(qū)；排球；關(guān)聯(lián)性

在1989年第3次全國體育科學(xué)技術(shù)工作大會上，我國就制定出了“科技興體”的正確方向；1992年第4次全國體育科學(xué)技術(shù)大會上再次制定出了“把發(fā)展體育科學(xué)技術(shù)擺在體育發(fā)展道路的第一位置上”。伴隨體育向著復(fù)雜化、現(xiàn)代化、國際化、科學(xué)化、社會化的方向前進(jìn)，比賽競爭越來越激烈，科技在體育中的作用也越來越大，高科技成果漸漸被應(yīng)用于現(xiàn)代競技體育運(yùn)動中，對現(xiàn)代體育產(chǎn)生極大的推動作用，如今體育已經(jīng)駛?cè)肟萍俭w育的新航道?！敖鹋茢?shù)量的身后是各國科技的較量”已成為體育界的共識，這就要求我們借助于如今的科學(xué)技術(shù)，對排球比賽的規(guī)律進(jìn)行探究，使排球運(yùn)動成為科學(xué)運(yùn)動、智慧運(yùn)動。競賽所得的數(shù)據(jù)是科學(xué)有效的訓(xùn)練與比賽最好的信息來源，排球競賽數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果對教練員、運(yùn)動員以及其他工作人員的作用都非常重要。為了準(zhǔn)確而有效的分析相關(guān)信息和數(shù)據(jù)、充分利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和預(yù)測，從而提高運(yùn)動隊(duì)的比賽成績，把大數(shù)據(jù)和9網(wǎng)段54區(qū)進(jìn)行結(jié)合實(shí)屬必要。

1 大數(shù)據(jù)和9網(wǎng)段54區(qū)的概念及作用

1.1 大數(shù)據(jù)的概念及作用

1.1.1 大數(shù)據(jù)的概念 目前大數(shù)據(jù)還沒有一個公認(rèn)的概念。不同的概念全是從大數(shù)據(jù)的特點(diǎn)進(jìn)行描述，通過對這些特點(diǎn)的說明和總結(jié)嘗試給出大數(shù)據(jù)的概念。在很多概念中較有代表性、權(quán)威性的是3V概念，認(rèn)為大數(shù)據(jù)需要涵蓋3個特點(diǎn)：高速性（Velocity）、多樣性（Variety）和規(guī)模性（Volume）[1]。此外也有人認(rèn)為大數(shù)據(jù)需要滿足4V概念的，即在3V概念的基礎(chǔ)上再加入一個新的特點(diǎn)—真實(shí)性（Veracity）。維基百科對大數(shù)據(jù)概念的解釋是：大數(shù)據(jù)是指利用常用軟件工具處理、管理和捕獲數(shù)據(jù)所耗時間超過可容忍時間的數(shù)據(jù)集。

1.1.2 大數(shù)據(jù)的作用 大數(shù)據(jù)的重要作用就是總結(jié)規(guī)律預(yù)測某件事發(fā)生的概率，把數(shù)學(xué)計(jì)算運(yùn)用在大數(shù)據(jù)上，從而預(yù)測事件發(fā)生的概率?！邦A(yù)測”被認(rèn)為是大數(shù)據(jù)功能的核心作用已經(jīng)被事實(shí)佐證。微軟公司的布拉德·史密斯說，微軟公司制造的一款數(shù)據(jù)軟件，經(jīng)過追蹤記錄手機(jī)、空調(diào)、電視及電腦等電器獲得的海量數(shù)據(jù)信息，從而可得知如何才能節(jié)省電能，可讓全世界節(jié)省41%的電能。谷歌經(jīng)過對查找關(guān)鍵詞進(jìn)行研究，比國家檢測機(jī)構(gòu)提前14天預(yù)知到禽流感疫情并提供預(yù)警。

1.2 9網(wǎng)段54區(qū)的概念及作用[2]

1.2.1 9網(wǎng)段54區(qū)的概念 把球網(wǎng)分成9段，每段長1m 。把排球場地平均分成54份，每份長3m寬1m。從左到右：前1至前9稱為前區(qū)（3m線至中線）、中1至中9稱為中區(qū)（3m線至3m線與端線的中間平行線）、后1至9（3m線與端線的中間平行線至端線）稱為后區(qū)，加起來共54個區(qū)。如圖1所示。

圖1 9網(wǎng)段54區(qū)的區(qū)域劃分及編碼

1.2.2 9網(wǎng)段54區(qū)的作用 全場“54區(qū)”的每個地方用數(shù)字進(jìn)行定位，使場上站位進(jìn)一步具體明確，使排球的技戰(zhàn)術(shù)統(tǒng)計(jì)更加便利。區(qū)域范圍相對縮小與位置的具體讓防守范圍相對變小，更為關(guān)鍵的是將數(shù)字帶入到排球技戰(zhàn)術(shù)中，實(shí)現(xiàn)了排球運(yùn)動的數(shù)字化，隊(duì)員和隊(duì)員之間、教練員和隊(duì)員之間能運(yùn)用數(shù)字進(jìn)行技戰(zhàn)術(shù)溝通，進(jìn)而使排球運(yùn)動信息傳遞實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，最后使排球運(yùn)動實(shí)現(xiàn)科學(xué)化。

2 大數(shù)據(jù)和9網(wǎng)段54區(qū)結(jié)合的可行性分析

2.1 大數(shù)據(jù)和9網(wǎng)段54區(qū)的結(jié)合

數(shù)據(jù)挖掘：從隨機(jī)的、大量的、不完全的、模糊的數(shù)據(jù)中，提取隱藏在其中的、人們事先不知道、但是又含有潛在的有用信息和知識的過程[3]。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是在長時間對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行研究的成果，把數(shù)據(jù)庫技術(shù)帶到了更深層的階段，它能找到數(shù)據(jù)間的隱形關(guān)聯(lián)，進(jìn)而得出有用的信息。通過分析大量世界頂級排球運(yùn)動比賽技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)，再運(yùn)用關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)挖掘法，根據(jù)排球競賽技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)的規(guī)律，以發(fā)球路線（發(fā)球的起點(diǎn)、過網(wǎng)點(diǎn)和落點(diǎn)，3點(diǎn)一線）、發(fā)什么樣的球、得失分比率、反擊戰(zhàn)術(shù)和比賽成績等之間的關(guān)系為研究對象，按接發(fā)球輪和發(fā)球輪進(jìn)行挖掘。主要獲得某個比賽技術(shù)序列和得失分間存在的聯(lián)系以及預(yù)測對方的行為意圖。進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，同時也可以了解自己的優(yōu)勢和不足，以便在賽后加強(qiáng)訓(xùn)練；其次可以預(yù)測對方的常用技戰(zhàn)術(shù)等。世界復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)權(quán)威專家巴拉巴西認(rèn)為，人們95%的行為是可以預(yù)測的。運(yùn)用圖2進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。

圖2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

號碼用于統(tǒng)計(jì)運(yùn)動員。對方陣容配備：以接發(fā)球?yàn)槔?，A隊(duì)發(fā)球直接得分時，B隊(duì)的接發(fā)球陣容；A隊(duì)發(fā)球破攻時，B隊(duì)的接發(fā)球陣容配備；A隊(duì)發(fā)一般球時，B隊(duì)的陣容配備等；以發(fā)球?yàn)槔?，發(fā)球直接得分占發(fā)球總個數(shù)的比例等；何種球指發(fā)什么球，是飄球、跳飄球、弧旋球、大力球等；起點(diǎn)即在端線的什么地方發(fā)的球；過網(wǎng)點(diǎn)即在網(wǎng)的哪一段過的網(wǎng)；落點(diǎn)即球落在半場的哪個區(qū)（中3、中5或后3等）或?qū)Ψ浇忧虻奈恢谩?/p>

2.2 關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘技術(shù)[4]

通過統(tǒng)計(jì)，我們可以得到大量的數(shù)據(jù)，然后運(yùn)用關(guān)聯(lián)挖掘技術(shù)挖掘各數(shù)據(jù)間的關(guān)系。關(guān)聯(lián)規(guī)則的含義：x和y是項(xiàng)集，對于項(xiàng)集k，x∈k，y∈k，x∩y=r。一般用2個參數(shù)描述關(guān)聯(lián)規(guī)則的規(guī)律。

支持度（Support），支持度（x、y）=包含x和y的元組數(shù)/元組總數(shù)。支持度是指x和y這2個項(xiàng)集在K中一起出現(xiàn)的概率。如一傳到位后進(jìn)行梯式進(jìn)攻占總進(jìn)攻次數(shù)的百分比。可信度（Confidence），值得信任的程度，x和y的可信度概念是：可信度（x、y）=包含x和y的元組數(shù)/包含x的元組數(shù)，可信度描述的是項(xiàng)集x出現(xiàn)的項(xiàng)集k中，項(xiàng)集y也出現(xiàn)的概率。如一傳到位后進(jìn)行梯式進(jìn)攻占一傳到位次數(shù)的90%，可信度則為90%。關(guān)聯(lián)規(guī)則的挖掘是在海量數(shù)據(jù)庫中找到具有指定的最小支持度minsup和最小可信度minconf的關(guān)聯(lián)規(guī)則。關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘算法分兩步：（1）找出Support（x）≥最小支持度minsup，則稱x為頻繁項(xiàng)集；（2）利用頻繁項(xiàng)集產(chǎn)生關(guān)聯(lián)規(guī)則。對每個頻繁項(xiàng)x，若y∈x，y≠r，可信度（Confidence）{y→（x-y）}≥最小可信度（minconf），即形成關(guān)聯(lián)規(guī)則y→（x-y）。排球競賽技戰(zhàn)術(shù)關(guān)聯(lián)特征分析方法，依據(jù)排球比賽特點(diǎn)和技戰(zhàn)術(shù)分析的需要，數(shù)據(jù)挖掘主要獲得以下技戰(zhàn)術(shù)關(guān)聯(lián)關(guān)系：

（1）發(fā)球輪：發(fā)何種球※對方一傳質(zhì)量和得、失分的聯(lián)系;

（2）發(fā)球輪：發(fā)何種球※對方還擊戰(zhàn)術(shù)和得、失分的聯(lián)系;

（3）發(fā)球輪：對方一傳質(zhì)量※對方還擊戰(zhàn)術(shù)和得、失分的聯(lián)系;

（4）發(fā)球輪：對方一傳質(zhì)量※本方防反戰(zhàn)術(shù)和得、失分的聯(lián)系;

（5）發(fā)球輪：對方還擊戰(zhàn)術(shù)※本方防反戰(zhàn)術(shù)和得、失分的聯(lián)系;

（6）發(fā)球輪：對方4號位強(qiáng)攻※本方攔網(wǎng)人數(shù)和得、失分的聯(lián)系;

（7）發(fā)球輪：對方4號位強(qiáng)攻※本方防守戰(zhàn)術(shù)和過網(wǎng)點(diǎn)的聯(lián)系;

（8）發(fā)球輪：發(fā)何種球※對方一傳質(zhì)量和對方反擊戰(zhàn)術(shù)的聯(lián)系；

（9）發(fā)球輪：對方站位※對方一傳質(zhì)量與對方反擊戰(zhàn)術(shù)的聯(lián)系；

（10）發(fā)球輪：對方站位※對方一傳質(zhì)量與對方4號位強(qiáng)攻落點(diǎn)的聯(lián)系；

（11）接發(fā)球輪：一傳質(zhì)量※進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)和得、失分的聯(lián)系；

（12）接發(fā)球輪：一傳質(zhì)量※本方站位和得、分的聯(lián)系；

（13）接發(fā)球輪：一傳質(zhì)量※陣容配備和得、失分的聯(lián)系。

（14）比分多少※陣容配備和得、失分的聯(lián)系。

排球運(yùn)動是集體智慧與科學(xué)的運(yùn)動項(xiàng)目，教練是否握有有效和可信任的有關(guān)對手和本隊(duì)的信息，是否依據(jù)擁有的信息來設(shè)計(jì)有針對性和高效的訓(xùn)練計(jì)劃和比賽計(jì)劃，都會對能否擁有賽場上的主動權(quán)與獲取比賽的最后勝利起著決定性的作用。

例如：通過統(tǒng)計(jì)A隊(duì)一傳質(zhì)量及進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)與得失分的關(guān)系得到表1。

通過分析可知：A隊(duì)在一傳到位的情況下，以短平快為主，其次是4號位強(qiáng)攻，且兩者的成功率較大。根據(jù)這一特點(diǎn)B隊(duì)可以在A隊(duì)一傳到位的情況下，在準(zhǔn)備姿勢上、心理上、站位上隨時準(zhǔn)備A隊(duì)打短平快；在對待A隊(duì)4號強(qiáng)攻上加強(qiáng)攔網(wǎng)，可采取2到3人攔網(wǎng)。同時也可以統(tǒng)計(jì)A隊(duì)的4號位強(qiáng)攻及落點(diǎn)與得失分的關(guān)系，以便在指定位置預(yù)先站位加強(qiáng)防守。還可以了解到B隊(duì)在A隊(duì)打短平快時防守比較弱，B隊(duì)?wèi)?yīng)加強(qiáng)對短平快的防守。

表1 A隊(duì)一傳質(zhì)量及進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)與得失分的關(guān)系

2.3 排球比賽技戰(zhàn)術(shù)序列模式挖掘方法

排球比賽技戰(zhàn)術(shù)序列模式提取的思路是，將排球技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)庫轉(zhuǎn)變成以擊球序列為記錄的數(shù)據(jù)庫，再采取大項(xiàng)集查找算法算出各個大項(xiàng)集，作為一串大序列，然后再依次查找所有串的大序列，最后再從大序列之間除去所有子序列，獲得序列模式。排球比賽的規(guī)則規(guī)定，第一由發(fā)球方合法發(fā)球，再由接發(fā)球方合法還擊，然后雙方輪換合法還擊。依據(jù)排球比賽規(guī)則，可自動得到一組按時間順序排列的排球技戰(zhàn)術(shù)序列。例如：發(fā)球方A隊(duì)發(fā)球至B隊(duì)、B隊(duì)接球、B隊(duì)傳球、B隊(duì)超手扣球至A隊(duì)、A隊(duì)接球失誤，則可以得到以下一條技戰(zhàn)術(shù)序列：A隊(duì)發(fā)球→B隊(duì)接球→B隊(duì)傳球→B隊(duì)超手扣球→A隊(duì)接球失誤。按照上述規(guī)則采集該運(yùn)動隊(duì)B在比賽中所有的獲勝技戰(zhàn)術(shù)序列，然后通過數(shù)據(jù)挖掘算法找出序列模式。例如“A隊(duì)發(fā)球→B隊(duì)接球→B隊(duì)傳球→B隊(duì)超手扣球→A隊(duì)接球失誤”，其信任度為5.93%;其次為“A隊(duì)發(fā)球→B隊(duì)接球→B隊(duì)傳球→B隊(duì)后排進(jìn)攻→A隊(duì)接球失誤”，其信任度為39.95%，說明B隊(duì)接球后后排進(jìn)攻是比賽中重要的得分手段。

3 在排球訓(xùn)練及比賽中的應(yīng)用

3.1 在訓(xùn)練中的應(yīng)用

根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析整個隊(duì)伍在比賽中的優(yōu)勢和弱勢，保持優(yōu)勢的同時在訓(xùn)練中加強(qiáng)對弱勢的訓(xùn)練。如表2所示。

表2 比利時女排在2014年世界女排大獎賽總決賽中接跳飄球及一傳情況與得失分的關(guān)系

由表2可知比利時隊(duì)一傳的到位率比較低，失誤率比較高。因此比利時隊(duì)在訓(xùn)練時應(yīng)加強(qiáng)接跳飄球的訓(xùn)練。

3.2 在比賽中的應(yīng)用

3.2.1 比賽前期 通過序列模式挖掘方法或關(guān)聯(lián)特征分析方法，可迅速得出對手整個隊(duì)伍的主要進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)或每一個隊(duì)員的常用發(fā)球技術(shù)及路線（起點(diǎn)、過網(wǎng)點(diǎn)、落點(diǎn)）以及對手的優(yōu)劣勢。通過對這些數(shù)據(jù)的采集和分析，教練可以方便地了解對手整個隊(duì)伍和對方每個球員的特長及缺陷。這些數(shù)據(jù)會告訴教練員，怎樣的陣容配備是最優(yōu)的，甚至是每個球員可以在場上待多少時間最適合、什么時候需要換人最合適等。

例如采用序列模式挖掘方法得出對手的一組按時間順序排列的技戰(zhàn)術(shù)序列。接球→傳球→梯式進(jìn)攻→扣球→得分，其可信度為45.95%，說明對手的主要得分手段是梯式進(jìn)攻。如此在比賽前期我們每個隊(duì)員都對對手了如指掌，有了這些具體的資料我們的準(zhǔn)備就會非常精細(xì)，則可能達(dá)到知己知彼，百戰(zhàn)不殆。

3.2.2 比賽期 通過序列模式挖掘方法或關(guān)聯(lián)特征分析方法，可得出對方站位及技戰(zhàn)術(shù)與得分的關(guān)系，還可以得出對方二傳隊(duì)員球分配的情況。如表3所示。

表3 2014年世界女排大獎賽總決賽中，俄羅斯女排在一傳到位的情況下二傳隊(duì)員球的分配情況

由表3可得，2014年世界女排大獎賽總決賽中，俄羅斯女排在一傳到位的情況下，二傳隊(duì)員主要把球傳給扣球高度達(dá)到3.15m的主攻手科舍列娃。因此在2014年世界女排大獎賽總決賽中俄對戰(zhàn)中，我國女排應(yīng)在俄羅斯女排一傳到位的情況下，提前在攔網(wǎng)上重點(diǎn)攔防科舍列娃，在防守戰(zhàn)術(shù)運(yùn)用上也應(yīng)該重點(diǎn)針對科舍列娃的扣球。因此我們可以調(diào)整本隊(duì)的陣容配備與防守反擊戰(zhàn)術(shù)。

序列模式挖掘方法或關(guān)聯(lián)特征分析方法對于整個球隊(duì)來說，高度專業(yè)化的進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，能讓教練員和隊(duì)員更加了解對手，也能夠使教練和隊(duì)員更加了解本球隊(duì)的長處與短板，進(jìn)而可以避短揚(yáng)長，去戰(zhàn)勝對手。

3.2.3 比賽結(jié)束后期 比賽之后進(jìn)行總結(jié)是每場競賽一定要做的工作，經(jīng)過總結(jié)能更好的找出比賽中需要解決的問題，從而制定出更好的對策，為以后的比賽取勝作足準(zhǔn)備。賽后利用序列模式挖掘方法或關(guān)聯(lián)特征分析方法，對整個隊(duì)伍的優(yōu)缺點(diǎn)及每個隊(duì)員的表現(xiàn)和技戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為運(yùn)動員和教練提供可靠的數(shù)據(jù)分析數(shù)值，為更好的進(jìn)行賽后總結(jié)提供可靠的依據(jù)，使教練員全面了解隊(duì)伍及隊(duì)員全面了解自己提供重要參考，找出隊(duì)伍存在的短板，從而為更好地提高運(yùn)動員的排球競技能力和水平服務(wù)。

4 結(jié)論和建議

4.1 結(jié) 論

（1）排球是技能主導(dǎo)類隔網(wǎng)對抗型項(xiàng)目，技戰(zhàn)術(shù)是比賽取勝的核心要素[5]。伴隨計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，很多新方法、新理論逐漸引進(jìn)到排球比賽技戰(zhàn)術(shù)分析領(lǐng)域。

（2）運(yùn)用計(jì)算機(jī)對排球技戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，是排球技戰(zhàn)術(shù)統(tǒng)計(jì)方式科學(xué)化、快速化、現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。

（3）“大數(shù)據(jù)和9網(wǎng)段54區(qū)的結(jié)合”為全方位科學(xué)化總結(jié)每位運(yùn)動員、運(yùn)動隊(duì)的技術(shù)水平，提供了各類量化指標(biāo)，對于提高排球運(yùn)動技術(shù)水平具有極大的意義。

（4）數(shù)據(jù)采集的科學(xué)性、準(zhǔn)確性并保證技術(shù)動作錄入速度同比賽節(jié)奏同步，以及快速、省工、省時、準(zhǔn)確、全面的優(yōu)點(diǎn)定會得到人們的喜愛。

4.2 建 議

以“大數(shù)據(jù)和9網(wǎng)段54區(qū)”為理論根基制定出一套適用于我國排球技戰(zhàn)術(shù)打法的軟件，將此軟件運(yùn)用到排球運(yùn)動實(shí)踐中，指導(dǎo)排球?qū)嵺`并從實(shí)踐中逐漸改善，以便更好的推動我國排球運(yùn)動朝著技術(shù)全面、突出特點(diǎn)、準(zhǔn)確熟練、快速善變、發(fā)展高速、不斷創(chuàng)新、加強(qiáng)體能的方向發(fā)展。

[1] 孟小峰，慈 祥.大數(shù)據(jù)管理：概念、技術(shù)與挑戰(zhàn)[J].計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展，2013：146～169.

[2] 陳 珂，倪 偉，徐光榮.“9網(wǎng)段54區(qū)”構(gòu)想及數(shù)字信息在排球訓(xùn)練和比賽中的應(yīng)用[J].首都體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2008：104～106.

[3] 趙養(yǎng)清，虞麗娟，張 輝.序列模式挖掘在乒乓球比賽技戰(zhàn)術(shù)分析中的應(yīng)用[J].上海體育學(xué)院學(xué)報(bào)，2008：83～85.

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On the Idea of “Big Data and Nine Net-segments and Fifty-four Districts”Combined and the Application in Competitive Volleyball

YUE Zongsheng, ZHU Ye

Using literature method, theoretical analysis and logical reasoning method study volleyball. The purpose of “big data and 9 segment 54 area” as the theoretical basis for a set of suitable for our country volleyball technology and tactics approaches of software, and applied it in volleyball practice in our country, to guide practice and improvement in practice, the better to promote our country volleyball movement in the direction of the comprehensive, high, fast, metabolic.

Big data statistical; 9 segment 54 area; Volleyball; Relevance

G842

A

1007―6891（2015）04―0075―04

2015-03-24

陜西師范大學(xué)體育學(xué)院，陜西 西安，710119。P.E., of Shaanxi Normal University, Shaanxi Xian, 710119, China.