對14名中外優(yōu)秀百米跑運動員分段速度的差異比較*

張珊珊

(鄭州工商學(xué)院, 河南 鄭州 451400)

對14名中外優(yōu)秀百米跑運動員分段速度的差異比較*

張珊珊

(鄭州工商學(xué)院, 河南 鄭州 451400)

以14名中外百米優(yōu)秀運動員的分段速度成績?yōu)檠芯繉ο螅\用多元統(tǒng)計中的因子分析和聚類分析，通過對運動員各段的因子得分結(jié)果進行分析，得出結(jié)論：在百米賽跑中我國運動員的成績最優(yōu)段是在20-30米和70-80米段；而國外運動的最優(yōu)段是在20-30米、40-50米、50-60米以及80-90米。通過聚類分析表明，以貝利和劉易斯為代表優(yōu)秀百米運動員，在百米跑中的區(qū)間段的加速能力和各個區(qū)間段的速度持續(xù)保持能力，是符合現(xiàn)代百米跑的技術(shù)特征的。

分段速度；因子和聚類分析；百米運動員；差異比較

百米運動是人類挑戰(zhàn)速度極限的一項競賽項目。從目前世界大賽運動員取得的成績分布來看，百米運動的最好成績在非洲和歐洲，成績最不理想的是亞洲。通過對中外百米運動員百米賽程中的分段速度特征進行分析，并對其進行數(shù)理統(tǒng)計來研究每個運動員的段落優(yōu)勢。研究發(fā)現(xiàn)，成績和區(qū)間段落的速度具有高度相關(guān)性的段落區(qū)間在 10-20米（p=0.908）、70-80米（p=0.980）和90-100米（p=0.974）這三段。通過比較分析，來探索我國運動員百米跑中的不足和存在原因，為今后的百米速度訓(xùn)練提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

14名中外優(yōu)秀百米運動員以陳文忠在內(nèi)的中國7名優(yōu)秀短跑運動員和第三界世界田徑錦標(biāo)賽以劉易斯為代表的前6位優(yōu)秀運動員及貝利為研究對象。見表1。

表1：中外運動員100m跑各分段速度特征統(tǒng)計表（單位：m/s）

1.2 研究方法

1.2.1 數(shù)理統(tǒng)計法

采用多元統(tǒng)計方法中的主成分析、因子分析和聚類分析。

1.2.2 專家訪談法

通過對數(shù)十名的百米教練對百米段落劃分，對百米跑分成兩段核心段、起跑加速途中跑。而根據(jù)教科書中對百米主要是以起跑、起跑加速、途中跑和沖刺這四個階段；其中最重要段是在起跑加速，途中跑。

2 結(jié)果與分析

2.1 中外運動員100跑各區(qū)段速度差異分析

從圖1可知：中外運動員在0-10米區(qū)間段速度均值差異比較小。10-20米段中國運動員區(qū)間速度比國外運動員要慢，兩者均值差為0.58米/秒。20-30米段國外運動員加速比較明顯，速度均值為1.45米/秒，而中國運動員的均值僅為0.49米/秒，表明中國運動員在此段的加速能力不強。30-40米段的區(qū)間段，國外運動員在保持原有速度的基礎(chǔ)上還在加速，速度均值為0.39米/秒，而此段中國運動員的速度均值為0.87米/秒，表明雖然中國運動員的加速明顯但是區(qū)間速度小。40-50米段國外運動員出現(xiàn)區(qū)間速度最大值均值為11.58米/秒，而中國運動員為10.58米/秒，兩者均值差為1米/秒，表明中國運動員的的絕對速度不高。50-60米段國外運動員速度略有下降均值為0.06/米每秒,而中國運動員速度下降為0.16米/秒，表明中國運動員保持絕對速度能力不強。60-70米國外運動員速度減少為0.01米/秒，而中國運動員為區(qū)間均差0.29米/秒,表明中國運動員在保持最大速度的能力逐漸下降，而外國運動保持最大速度下降能力不明顯。70-80米段國外運動員再次出現(xiàn)速度最大均值為11.64米/秒，區(qū)間速度提高速能力為0.15米/秒，而我國運動員還是在持續(xù)下降,比原速度減少0.14米/秒，表明百米運動速度規(guī)律，是一種保持速度最大值的高速運動。80-90米段國外運動員區(qū)間速度下降，均值為0.43米/秒，而我國運動員速度還在持續(xù)下降均值為0.19米/秒，表明沖刺階段百米速度是下降，但區(qū)間速度還是應(yīng)該保持在30-40米區(qū)間速度。90-100米段國外運動員的區(qū)間速度又有明顯的提速，均值為0.04米/秒，而中國運動員區(qū)間速度下降更明顯，表明在百米運動跑中，終點沖刺的速度也是在加速。

主成分特征根 貢 獻 率（%））累進貢獻（%）） 指標(biāo)名稱 共同度 因子旋轉(zhuǎn)前載荷矩陣 因子旋轉(zhuǎn)后載荷矩陣F1 F2 F1 F21 7.795 77.95 77.95 0-10 0.997 0.386 0.396 0.001 0.541 2 1.072 10.72 10.72 10-20 0.9 0.881 -0.306 0.855 0.373 3 0.878 8.785 8.785 20-30 0.988 0.851 -0.474 0.947 0.23 4 0.171 1.708 1.708 30-40 0.992 0.9 -0.421 0.946 0.302 5 0.035 0.354 0.354 40-50 0.926 0.908 -0.317 0.881 0.384 6 0.026 0.255 0.255 50-60 0.981 0.947 0.279 0.506 0.848 7 0.013 0.126 0.126 60-70 0.995 0.947 0.263 0.516 0.837 8 0.005 0.052 0.052 70-80 0.991 0.966 0.206 0.569 0.807 9 0.003 0.032 0.032 80-90 0.984 0.941 0.271 0.506 0.838 10 0.001 0.009 0.009 90-100 0.993 0.957 0.237 0.541 0.824

首先，將所收集的各個指標(biāo)速度數(shù)據(jù)輸入計算機，利用SPSS13.WINDOW運算得出結(jié)果。給出了觀測量 KMO檢驗和Bartlett檢驗結(jié)果BartlettS=257.821,Sig=0.000水平顯著表明樣本個數(shù)充足。KMO=0.83＞0.8合適進行因子分析。

從表 2的特征值可以看出，第一個因子的特征值為7.795大約占去了方差的77.95%。基于FACTOR過程取值特征值大于1的規(guī)則，F(xiàn)ACTOR過程取了前2個因子，累計方差關(guān)心率88.68%，可見被放棄的其他8個因子解釋的方差僅占11.32%，說明前2個因子提供了原始數(shù)據(jù)足夠。

從表2是初始因子負(fù)荷矩陣可知，通過這個系數(shù)矩陣可以用各原變量寫出因子表達式以便了解因子含義。從表 3可以看出第一第二因子即F1、F2在原變量上的負(fù)荷值相差不大，因此不太好解釋他們的含義。然而須進一步因子旋轉(zhuǎn)以更好地解釋他們的含義。從表2旋轉(zhuǎn)軸后可知因子系數(shù)已經(jīng)明顯兩極分化，能了解更鮮明的實際意義。

F1因子載荷系數(shù)的絕對值的主要是 10-20米，20-30米、30-40米和40-50米，把這個變量概括為起跑后的途中加速跑因子。

F2因子載荷系數(shù)的絕對值主要是50-60米、60-70米、70-80米、80-90米和90-100米，把這5個因子變量概括為保持最大速度沖刺因子。

第一主成份，第二主成份與原始變量的關(guān)系表5可轉(zhuǎn)換為函數(shù)表達式的形式，得到各個主成份得分函數(shù)。

2.3 各段因子主成份得分分析

表 3、表 4，在 F1第一主成份函數(shù)得分可知，國內(nèi) 7名運動員在10-20米段得分是陳文忠0.091，得分最低分曹-0.437，此段落均值得分為-1.663，表明我國運動在起跑后的加速能力比較差。而國外7名運動員在10-20米段得分最高的是伯勒爾、庫里斯特、大勒德里為0.091，最低得分貝利為0.019，表明百米運動員在短時間加速能力強。在段落得分與成績的相關(guān)性上是高度相關(guān)P=0.908。

從表3、表4，F(xiàn)2 在第二主成份函數(shù)得分可知，國內(nèi)外14名運動員得分中，我國運動員在50-60米段中最高得分陳文忠0.052，最低得分劉-0.587，段落均值得分-2.0217，表明我國運動員在保持區(qū)間速度的能力很差和持續(xù)加速能力偏差。國外運動員此段最高得分段0.424，貝利，劉易斯均為0.306，最低大巴西0.096，表明貝利的區(qū)間速度在保持前段速度的基礎(chǔ)乃在加速，而劉易斯略有下降，其他運動員的區(qū)間速度保持能力均偏低。說明要想在百米跑中壓過對手此段是最為關(guān)鍵的。

表3 14名中外運動員各段因子得分表

表4 各國運動員分段得分的均值比較和百米段落與成績的相關(guān)性比較

2.4 因子綜合得分分析

表5 14名中外運動員因子綜合總得分及排名情況

從表5因子得分及排名可知，因子分析排名前8名中，7名是外國運動員，1名中國運動員，從得分來看，世界名將貝利和劉易斯得分很近，伯勒爾、庫里斯特、大勒德里、斯契瓦百米得分水平相當(dāng)；達西爾巴百米水平比較差。中國運動員只有陳文忠百米水平突出，但是與國外運動員相比還是差別比較大。

在表中的第 1因子得分看出在 FACT1-1也就是百米10-50米區(qū)間段中得分最高的是達西爾巴、劉易斯、庫里斯特、貝利、伯勒爾、陳文忠、斯契瓦。從第一因子得分表明百米成績最優(yōu)秀的運動員得分并不是最高的，說明百米前段是速度對百米跑并不是核心段落，但是可以看出百米跑運動員的加速度大小。

在表中的第 2因子得分看出在 FACT2-2中也就是50-100米五段中，得分最高的是貝利、伯勒爾、斯契瓦、劉易斯、庫里斯特。其中斯契瓦在前段因子得分是最低，表明國外運動員在百米跑中，途中跑具有速度快，加速能力強，保持速度的銜接能力強的特點。而我國運動員得分最高的是陳文忠、謝、葉、曹、王，表明我國運動員在百米跑中，后程速度跑是在失去前段區(qū)間速度的基礎(chǔ)上進行再加速，反映我國運動員各區(qū)間段的速度保持能力較差。

2.5 因子得分的聚類分析

采用離差平方和法，通過SPSS13.0軟件進行聚類分析的樹圖見圖2

通過百米兩段因子得分聚類可知一共可以聚三類。

第一A類：3、1、5表明三個中國運動員的綜合得分相近，在百米分段速度跑中特點相似，都是在10—50米四段中加速不快，50-100米五段中途中跑加速明顯，但是保持最大速度能力比較差。

第二B類：4、6、2表明三個中國得分相近，百米跑區(qū)間段相似，都是10-50米起跑加速比較慢，50-100米五段中無明顯途中加速，相反途中減速明顯。

第三類：7、14得分表明兩位運動員得分相近，百米跑區(qū)間速度相似，加速明顯，在途中跑中保持最大速度的損失較小，終點沖刺速度明顯。9、12、8、10、11得分接近，百米區(qū)間跑速上相似，都是加速明顯，但是區(qū)間速度最大值不大，區(qū)間段的速度損失大，終點沖刺速度加速不明顯。13運動員在百米前 10-50米四段加速明顯，但是最大速度偏小，在途中跑保持最大速度能力比較差，沖刺段明顯速度偏小。

3 結(jié)論

3.1 從兩個主要因子得分來看，百米跑的核心段落是在 50—100米，也就是后程速度體現(xiàn)在途中跑的加速和保持加速速度的水平能力是衡量一個優(yōu)秀百米跑運動員的標(biāo)準(zhǔn)，在百米跑中區(qū)間段最高速度值的優(yōu)勢與百米成績相關(guān)性最大區(qū)間段是50-100米，其中最高段是70-80米。

3.2 通過對貝利和劉易斯分段因子得分比較可以表明貝利在百米跑中的區(qū)間核心段是在40-50米、50-60米、60-70米、80-90米共四段，并且貝利在保持區(qū)間速度的損失很低，途中跑與加速跑銜接比較好。劉易斯在百米跑的區(qū)間段核心段是20-30米、40-50米、60-70米、80-90米共四段，劉易斯的段落加速能力比較早，前段速度加速明顯，且區(qū)間速度最大值保持很好，但是區(qū)間的最大速度比貝利小。

3.3 中國7名運動員的因子得分表明我國運動員最好速度段在20-30米和30-40米這兩段，并且我國運動員的各個段的得分不高，表明我國運動員在百米跑當(dāng)中區(qū)間最大速度不明顯，對50-100米段中國運動員的加速不明顯，各區(qū)間段的速度保持能力較差。

3.4 優(yōu)秀百米跑運動員不僅要有良好的加速能力，而且在各區(qū)間段的速度保持是最關(guān)鍵的。速度段的保持對優(yōu)秀百米運動員再加速能力提供基礎(chǔ)。運動員在跑百米時需要對自己的段落跑中的體能進行合理的分配。要想提高百米成績不但要結(jié)合自己跑速特點，而且要對自己薄弱段落區(qū)加強科學(xué)的訓(xùn)練。

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[3]吳延年，陳卓，李建軍.中國體育用品上市公司品牌競爭評價基于財務(wù)報表分析[J].體育科學(xué),2010(1):31.

[4]錢鐵群.中外優(yōu)秀男子百米運動員比較[J].名家指點,2007(4):18.

Comparison of the Difference between 14 Famous Chinese and Foreign Outstanding 100m Runners

ZHANG Shan-shan
(Zhengzhou industrial and commercial college, Zhengzhou, 451400, Henan, China)

In this paper, taking the segmentation speed performance of 14 foreign 100m runners as the research objects, using factor analysis and cluster analysis in multivariate statistics, the factor scores of each athlete was analyzed, the conclusion are as followed: in the 100m Chinese runn ers the best period in 20 -and70-30 meters 80 meters long; and the optimal period of foreign sports is in 20-30 m, 40 m, 50-50m、60-90 m and 80 m. It is indicated that Bailey and Lewis are the representatives of outstanding athletes, and the speed of each section is consistent with the technical characteristics of modern 100m running.

segmentation speed; factor and clustering analysis;100m runner; difference comparison

河南省教育廳人文社會科學(xué)研究項目一般項目(青年項目)，課題號：2015-QN-316。河南省社科聯(lián)項目，課題號：SKL—2014—2824。

張珊珊（1985-），河南濮陽人，碩士，助教，研究方向：數(shù)據(jù)處理與分析。