基于數(shù)據(jù)挖掘的排球運動員身體素質(zhì)評價模型

楊宋華

摘 要： 塑造基于數(shù)據(jù)挖掘的排球運動員身體素質(zhì)評價模型，通過數(shù)理統(tǒng)計法挖掘出排球運動員包含的五大身體素質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，依據(jù)該五大身體素質(zhì)特征，獲取排球運動員身體素質(zhì)代表指標(biāo)?；诓煌笜?biāo)的身體素質(zhì)代表指標(biāo)的素質(zhì)因子旋轉(zhuǎn)后的特征值，與不同因子旋轉(zhuǎn)后的總特征值的比值可得到運動員身體素質(zhì)因子代表指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)?；谠摍?quán)重系數(shù)可獲取基于數(shù)據(jù)挖掘的排球運動員身體素質(zhì)評價模型，并采用該模型對運動員的訓(xùn)練、比賽以及身體素質(zhì)進行有效的評價。采用因子分析對設(shè)計的基于數(shù)據(jù)挖掘的排球運動員身體素質(zhì)評價模型進行檢驗，結(jié)果顯示該評價模型是可靠的。

關(guān)鍵詞： 數(shù)據(jù)挖掘； 身體素質(zhì)； 評價模型； 權(quán)重系數(shù)

中圖分類號： TN911.1?34； G807.4 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）11?0119?04

Data mining based physical quality evaluation model for volleyball athletes

YANG Songhua

（Institute of Physical Education， Nantong University， Nantong 226019， China）

Abstract： The data mining based physical quality evaluation model for volleyball athletes is established. The five structure features of the volleyball athletes physical quality are mined with the mathematical statistics. According to the five physical quality features， the representative indicators of the volleyball athletes physical quality is acquired. On the basis of the ratio of the rotated characteristic value of the quality factor representing the physical quality of different indicators to the rotated total characteristic value of different factors， the weight coefficient of the representative indicator of the athletes physical quality factor is obtained. On the basis of the weight coefficient， the volleyball athletes physical quality evaluation model based on data mining is acquired. The model is used to train the athletes， and evaluate the game and physical quality effectively. The factor analysis is adopted to test the designed volleyball athletes physical quality evaluation model based on data mining. The test results show that the evaluation model is reliable.

Keywords： data mining； physical quality； evaluation model； weight coefficient

0 引 言

當(dāng)前的排球領(lǐng)域競爭激烈，從以往將技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)當(dāng)成訓(xùn)練目標(biāo)，發(fā)展成專注運動員身體素質(zhì)的目標(biāo)。增強排球運動員的身體素質(zhì)是提升排球成績的關(guān)鍵[1]。因此，應(yīng)科學(xué)塑造排球運動員身體素質(zhì)的評價模型，對運動員身體塑造進行合理訓(xùn)練[2]，增強運動員的排球技能。

為了科學(xué)分析排球運動員的身體素質(zhì)結(jié)構(gòu)，進行正確的訓(xùn)練，增強排球運動能力，提出基于數(shù)據(jù)挖掘的排球運動員身體素質(zhì)評價模型，并通過實驗驗證模型的有效性。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本文從2013—2014以及2014—2015兩個賽季中中國大學(xué)生排球聯(lián)賽期間不同隊伍中采集2名男運動員，一共60名運動員，當(dāng)成研究對象。對這些運動員進行檢測和調(diào)查。這些研究對象的平均年齡為18.5歲，基本情況如表1所示。

1.2 研究方法

采用數(shù)理統(tǒng)計法中的SPSS15.0社會統(tǒng)計學(xué)軟件對檢測指標(biāo)的數(shù)據(jù)進行因子分析等統(tǒng)計處理[2]，完成排球運動員身體素質(zhì)數(shù)據(jù)的挖掘分析。

2 研究結(jié)果分析

2.1 排球運動員身體素質(zhì)指標(biāo)檢測結(jié)果分析

人體身體素質(zhì)是指同運動相關(guān)的功能狀態(tài)，包括運動員在特定運動項目中的運動能力。排球運動員身體素質(zhì)需要按照運動需求采取同運動具有緊密關(guān)聯(lián)性的身體練習(xí)方式[3]，優(yōu)化同排球運動能力相關(guān)的運動素質(zhì)以及運動所需的體形態(tài)。采用SPSS15.0軟件對排球運動員的測試數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，進而對排球運動員身體素質(zhì)特征指標(biāo)數(shù)據(jù)進行挖掘[4]，結(jié)果如表2所示。表中描述了男排球運動員各項身體素質(zhì)平均水平。

采用SPSS15.0軟件對表2中的數(shù)據(jù)進行因子KMO以及球形Bartlett檢驗。SPSS15.0軟件中的樣本含量越高所獲取的結(jié)果穩(wěn)定性越高，通常采用R型因子進行分析可得巴特萊特檢驗存在顯著性。按照KMO的量度可得，原變量能夠進行后續(xù)的因子分析。

對測試項目用 SPSS15.0 軟件對所測的數(shù)據(jù)進行因子分析中的總方差解釋，結(jié)果如表3所示。分析表3可得，本文采集了5個排球運動員身體素質(zhì)指標(biāo)因子，這些因子的公共解釋原始變量占總方差的72.018%，丟失了大約18%的信息。這些因子具有較高的解釋效果[5]，可將它們當(dāng)成公共因子，并且它們的特征值都高于1，總的價值率高于82.483%。

分析前五個因子的特征值以及特征向量可得，第4、5個因子同原始變量的關(guān)聯(lián)度較低，對原始變量的解釋效果差[6]，無法對還未進行旋轉(zhuǎn)的因子的含義進行準確解釋。此時，需要對沒進行旋轉(zhuǎn)的因子載荷矩陣實施方差極大法正交旋轉(zhuǎn)變換，獲取經(jīng)過旋轉(zhuǎn)變換后的因子載荷矩陣，如表4所示。

綜合分析上述結(jié)果可得，男子排球運動員的身體素質(zhì)的五項重要特征[7]按照各因子內(nèi)的因子載荷量完成聚類分析，再命名聚類后的主因子，可知排球運動員身體素質(zhì)主要包括彈跳素質(zhì)、速度素質(zhì)、力量素質(zhì)、耐力素質(zhì)、柔韌素質(zhì)五個元素。

上述過程通過數(shù)理統(tǒng)計法分析排球運動員包含的五大身體素質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，對檢測指標(biāo)的數(shù)據(jù)進行因子分析等統(tǒng)計處理，完成排球運動員身體素質(zhì)數(shù)據(jù)的挖掘分析。

2.2 明確排球運動員身體素質(zhì)指標(biāo)的評價標(biāo)準

2.2.1 明確排球運動員身體素質(zhì)代表指標(biāo)

基于2.1節(jié)挖掘出的排球運動員身體素質(zhì)的五大特征，可獲取排球運動員身體素質(zhì)代表指標(biāo)。為了科學(xué)地檢測評估排球運動員的身體素質(zhì)訓(xùn)練水平，應(yīng)采用各因子中具有代表性的指標(biāo)[8]，在不同的訓(xùn)練過程中對運動員進行合理的檢測。

采用公式采集不同類排球運動員身體素質(zhì)指標(biāo)因子中的代表指標(biāo)。其中：表示類中指標(biāo)間的相關(guān)系數(shù)；表示類中的指標(biāo)數(shù)量。在相同的類中對比的大小，將具有較高值的當(dāng)成類間的代表指標(biāo)，從五個素質(zhì)因子內(nèi)分別采集一個代表指標(biāo)檢測排球運動員，結(jié)果如表5所示。

2.2.2 評價指標(biāo)標(biāo)準分數(shù)的指定

指標(biāo)經(jīng)驗服從正太分布，采用T分標(biāo)準分數(shù)法對原始數(shù)據(jù)進行規(guī)范化處理，評分表的成績區(qū)間是評分區(qū)域是T分變化是2分，制定規(guī)范百分數(shù)從2～100分的評分表，成績值變化為將平均數(shù)當(dāng)成基準值，當(dāng)成成績波動值，當(dāng)成各指標(biāo)標(biāo)準差。因為指標(biāo)經(jīng)驗屬于離散型隨機變量[9]，則采用離散型資料的位置百分方法描述并將其當(dāng)成規(guī)范分數(shù)。將數(shù)據(jù)代入獲取規(guī)范百分數(shù)常模表，如表6所示。

2.2.3 運算評價指標(biāo)權(quán)重系數(shù)

權(quán)重系數(shù)是對應(yīng)的排球運動員身體素質(zhì)指標(biāo)在同類中占據(jù)的比例，采用具有高權(quán)重系數(shù)的身體素質(zhì)指標(biāo)可檢測排球運動員的身體素質(zhì)優(yōu)劣[10]。按照不同指標(biāo)的身體素質(zhì)代表指標(biāo)的素質(zhì)因子旋轉(zhuǎn)后的特征值，同不同因子旋轉(zhuǎn)后的總特征值的比值，能夠獲取不同運動員身體素質(zhì)因子的代表指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，如表7所示。

2.2.4 塑造基于數(shù)據(jù)挖掘的排球運動員身體素質(zhì)評價

模型并進行評估

依據(jù)2.2.3節(jié)獲取的排球運動員身體素質(zhì)因子的代表指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，塑造基于數(shù)據(jù)挖掘的排球運動員身體素質(zhì)評價模型的運算公式為：

（1）

式中：表示綜合評價規(guī)范分數(shù)；是運動員助跑摸高10次平均值的規(guī)范得分；是運動員6 m×15 m移動的規(guī)范得分；是運動員30 s仰臥起坐的規(guī)范得分；是運動員800 m跑的規(guī)范得分；是運動員坐位前屈的規(guī)范得分。

將60名排球運動員的不同項指標(biāo)成績化成百分數(shù)，并將結(jié)果融入評價模型，獲取60名運動員的身體素質(zhì)得分。采用統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS15.0分析輸入的得分，獲取運動員的綜合評價分數(shù)滿足非標(biāo)準正態(tài)分布（-0.764，=0.018），對男子排球運動員的總體進行評價，將60名排球運動員的末名成績看成優(yōu)秀分數(shù)線，為60名運動員在相應(yīng)隊伍中的比例為11%，并且根據(jù)評分將運動員劃分成5個不同的等級，詳細情況見表8。

2.2.5 評價指標(biāo)的均衡評價標(biāo)準

排球訓(xùn)練時，及時提升運動員的運動成績能夠增強運動員訓(xùn)練的全面性和均衡性。因此，采用設(shè)計的評價模型對運動員進行測試的過程中應(yīng)挖掘出運動員訓(xùn)練的弱項，并對該弱項進行集中訓(xùn)練，提高運動員的身體素質(zhì)水準。本文采用均衡評價方法對排球運動員的身體素質(zhì)進行評價，均衡評價方法的表達式為和分別表示運動員不同身體指標(biāo)的最高和最低成績，表示運動員的發(fā)展均衡度，評價結(jié)果見表9。

2.2.6 對評價模型進行檢驗

采用因子分析法對男大學(xué)生排球運動員身體素質(zhì)進行統(tǒng)計分析，并對設(shè)計的基于數(shù)據(jù)挖掘的排球運動員身體素質(zhì)評價模型進行檢驗，將該模型分別向某體育學(xué)院的教師、教練等進行檢驗，并統(tǒng)計不同人員對評價模型的評分情況，見表10。將評分劃分成5個等級，如果得分不低于4分的人數(shù)高于70%，則認為設(shè)計的評價模型是可靠的。分析表10可以看出，所設(shè)計的基于數(shù)據(jù)挖掘的排球運動員身體素質(zhì)評價模型得分不低于4分的人數(shù)平均為80%，高于70%，說明該評價模型是可靠的。

3 結(jié) 論

我國男子大學(xué)生排球運動員身體素質(zhì)結(jié)構(gòu)模型含有五大身體素質(zhì)結(jié)構(gòu)特征，分別是彈跳素質(zhì)、速度素質(zhì)、力量素質(zhì)、耐力素質(zhì)以及柔韌度素質(zhì)。通過獲取排球運動員身體素質(zhì)檢測數(shù)據(jù)，以及排球運動員身體素質(zhì)因子的代表指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，得到排球運動員身體素質(zhì)評價模型。采用獲取的排球運動員身體素質(zhì)評價模型可對排球運動員進行賽前和訓(xùn)練檢測，提升運動員的排球水平。

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