基于AHP-TOPSIS法的高職院校足球前鋒運(yùn)動(dòng)員選材模型

段振華, 代流通, 胡沛永

(廣州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 廣東 廣州 510430)

運(yùn)動(dòng)員科學(xué)選材的基本任務(wù)是對(duì)運(yùn)動(dòng)員潛在競(jìng)技能力進(jìn)行診斷、評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)[1].高職院校足球運(yùn)動(dòng)員選材是基于高職院校學(xué)生群體身體發(fā)育特征、足球運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目特征、運(yùn)動(dòng)員競(jìng)技能力特征的認(rèn)識(shí), 經(jīng)過(guò)測(cè)量評(píng)價(jià)而進(jìn)行的預(yù)測(cè)和決策過(guò)程.高職院校足球前鋒運(yùn)動(dòng)員選材都是根據(jù)身體形態(tài)、身體素質(zhì)和能力素養(yǎng)等方面測(cè)量數(shù)據(jù)的高低并結(jié)合教練員的主觀評(píng)價(jià), 目前還沒(méi)有建立完善的選材機(jī)制, 難以科學(xué)地選擇出優(yōu)秀的前鋒運(yùn)動(dòng)員[2～4].

高職院校足球前鋒運(yùn)動(dòng)員的選拔是一個(gè)綜合而復(fù)雜的過(guò)程.本文首先根據(jù)已有文獻(xiàn)將運(yùn)動(dòng)員的身體形態(tài)、身體素質(zhì)、足球技術(shù)等方面的因素細(xì)分為身高、體重、50 米跑、十字變相跑、蹲杠鈴、縱跳摸高、12 分鐘跑、坐位體前屈、運(yùn)球繞桿、射門(mén)這10 項(xiàng)指標(biāo); 其次, 建立目標(biāo)、準(zhǔn)則、指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)圖, 由層次分析法得出10 項(xiàng)指標(biāo)的相對(duì)權(quán)重; 最后, 建立TOPSIS 的綜合評(píng)價(jià)模型, 為高職院校足球運(yùn)動(dòng)員的選材提供參考.

層次分析法[9,10](Analytic Hiearchy Process)簡(jiǎn)稱(chēng)AHP 法, 它是一種定性與定量相結(jié)合、系統(tǒng)化、層次化分析問(wèn)題的方法, 能夠?qū)⑷藗兊乃季S過(guò)程層次化, 逐層比較相關(guān)因素并逐層檢驗(yàn)比較結(jié)果是否合理, 從而為分析決策提供較有具說(shuō)服力的定量依據(jù).

TOPSIS 法[10]即逼近理想解的排序方法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution), 它借助于評(píng)價(jià)問(wèn)題的正理想解和負(fù)理想解, 對(duì)各評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行排序.所謂正理想解是指一個(gè)虛擬的最佳對(duì)象, 其每個(gè)指標(biāo)值都是所有評(píng)價(jià)對(duì)象中該指標(biāo)的最好的值; 而負(fù)理想解則是另一個(gè)虛擬的最差對(duì)象, 其每個(gè)指標(biāo)值都是所有評(píng)價(jià)對(duì)象中該指標(biāo)的最差的值.求出各評(píng)價(jià)對(duì)象與正理想解和負(fù)理想解的距離, 并以此對(duì)評(píng)價(jià)集S 中各評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行優(yōu)劣排序.

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

以某校足球代表隊(duì)在2017～2019年期間, 參加省大學(xué)生足球錦標(biāo)賽和五人制足球聯(lián)賽中, 表現(xiàn)比較優(yōu)秀的10 名運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象.

1.2 研究方法

主要采用文獻(xiàn)資料法、專(zhuān)家咨詢(xún)法與AHP-TOPSIS 方法.

2 結(jié)果與分析

2.1 綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的建立

選拔高職足球前鋒運(yùn)動(dòng)員是一個(gè)多層次、多因素、多指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)過(guò)程, 其結(jié)果由多項(xiàng)評(píng)價(jià)因素共同決定, 選擇合適的指標(biāo)及建立評(píng)價(jià)指標(biāo)體系顯得尤為重要[5～7].

(1) 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選擇

身體形態(tài): 足球運(yùn)動(dòng)作為同場(chǎng)對(duì)抗性的比賽項(xiàng)目, 要求運(yùn)動(dòng)員不僅要具有一定的身高, 還要身體勻稱(chēng)粗壯.因此在身體形態(tài)方面選擇: 體重(kg)和身高(cm).

身體素質(zhì): 速度采用50m 快速跑(s); 靈敏度采用十字變向跑(s); 腿部最大力量采用蹲杠鈴(kg); 腿部爆發(fā)力采用原地縱跳摸高(cm); 心血管耐力采用12 min 跑(m); 髖、膝柔韌性采用坐位體前屈(cm).

足球技術(shù): Reilly T 等在研究中指出, 評(píng)價(jià)優(yōu)秀足球運(yùn)動(dòng)員的專(zhuān)項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)是控球、運(yùn)球、射門(mén)和傳球.因此, 本研究選用繞桿運(yùn)球和射門(mén)這兩項(xiàng)指標(biāo).

(2) 足球前鋒運(yùn)動(dòng)員數(shù)據(jù)

收集的足球前鋒運(yùn)動(dòng)員各項(xiàng)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1.

表1 足球前鋒隊(duì)員數(shù)據(jù)收集表

2.2 評(píng)價(jià)指標(biāo)的分類(lèi)

(1) 極大型指標(biāo)(又稱(chēng)為效益型指標(biāo))是指標(biāo)值越大越好的指標(biāo); 如: 身高、體重、蹲杠鈴、原地縱跳摸高、12 分鐘跑、坐位體前屈、射門(mén).

(2) 極小型指標(biāo)(又稱(chēng)為成本型指標(biāo))是指標(biāo)值越小越好的指標(biāo); 如: 50 米跑、繞桿運(yùn)球、十字變向跑.

2.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)的預(yù)處理方法

(1) 定性指標(biāo)的定量化處理

射門(mén)為極大型定性指標(biāo), 指標(biāo)分為低、一般、較好、好和很好等五個(gè)等級(jí), 可以分別取量化值為1.0, 3.0, 4.0, 5.0 和7.0.

(2) 指標(biāo)的無(wú)量綱化處理

所謂無(wú)量綱化, 也稱(chēng)為指標(biāo)的規(guī)范化, 是指通過(guò)數(shù)學(xué)變換來(lái)消除原始指標(biāo)的單位及其數(shù)量級(jí)影響的過(guò)程[10].本文采用向量歸一法進(jìn)行無(wú)量綱化處理.

對(duì)于極大型指標(biāo), 令

對(duì)于極小型指標(biāo), 令

經(jīng)計(jì)算可得到評(píng)價(jià)矩陣

2.4 用AHP 法確定各評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重

層次分析法分為三步:

(1) 建立層次結(jié)構(gòu)圖, 如圖1所示.

圖1 指標(biāo)層次結(jié)構(gòu)模型和層次總排序

(2) 建立兩兩成對(duì)比較矩陣.

將下一層元素對(duì)上一層元素的影響兩兩進(jìn)行比較, 構(gòu)造成對(duì)比較矩陣.

準(zhǔn)則層對(duì)目標(biāo)層的比較矩陣為

指標(biāo)層對(duì)準(zhǔn)則層的比較矩陣為

(3) 計(jì)算各指標(biāo)對(duì)目標(biāo)層的組合權(quán)重, 并進(jìn)行組合一致性檢驗(yàn).

由比較矩陣計(jì)算下一層各因素對(duì)于上一層的相對(duì)權(quán)重, 由于各成對(duì)比較矩陣均為一致陣, 故通過(guò)組合一致性檢驗(yàn).其組合權(quán)重可以作為各指標(biāo)的權(quán)重, 即:w=(0.0455, 0.0379,0.1458,0.1458,0.0729,0.0729, 0.1094,0.0365,0.1481,0.1852).

2.5 建立TOPSIS 的綜合評(píng)價(jià)模型

設(shè)綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題含有n個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象m個(gè)指標(biāo), 相應(yīng)的指標(biāo)觀測(cè)值分別為xij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m), 指標(biāo)權(quán)重向量為w=(w1,w2,…,wm).TOPSIS 法的計(jì)算過(guò)程如下:

(1) 將評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行預(yù)處理, 即進(jìn)行一致化和無(wú)量綱化, 并構(gòu)造評(píng)價(jià)矩陣及加權(quán)規(guī)范評(píng)價(jià)矩陣其中經(jīng)計(jì)算可知

計(jì)算得到

(3) 計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象到正理想解和負(fù)理想解的距離, 計(jì)算公式分別為

計(jì)算得到

(4) 計(jì)算各評(píng)價(jià)對(duì)象對(duì)理想解的相對(duì)接近度, 其計(jì)算公式為

計(jì)算得到

Ci+=(0.4140 0.2127 0.6170 0.8844 0.2760 0.6434 0.6196 0.6049 0.3554 0.5930).

(5) 根據(jù)相對(duì)接近度C i+(i=1,2,…,n)對(duì)各評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行排序, 得到

3 結(jié)語(yǔ)

(1) 根據(jù)AHP 法的基本原理建立篩選綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)體系, 從身體形態(tài)、身體素質(zhì)和足球技術(shù)等方面確定影響足球前鋒運(yùn)動(dòng)員的10 個(gè)指標(biāo), 計(jì)算出各層次評(píng)價(jià)指標(biāo)的總權(quán)重, 結(jié)合TOPSIS 法, 建立AHP-TOPSIS 綜合篩選模型, 計(jì)算出10 名前鋒運(yùn)動(dòng)員的優(yōu)劣程度, 分別為:A4＞A6＞A7＞A3＞A8＞A10＞A1＞A9＞A5＞A2, 從而可知A4運(yùn)動(dòng)員是這10 個(gè)足球前鋒中最合適的前鋒.

(2) 通過(guò)對(duì)教練員的訪談和比賽結(jié)果的實(shí)際評(píng)定, 教練員也同樣給出了相同的評(píng)價(jià)結(jié)果.在已經(jīng)完成的比賽中A4運(yùn)動(dòng)員進(jìn)的球數(shù)和發(fā)起的進(jìn)攻質(zhì)量是最高的, 比如在省大學(xué)生運(yùn)動(dòng)會(huì)足球賽小組賽中的5 個(gè)進(jìn)球, 其中4 個(gè)進(jìn)球與A4有直接或間接的關(guān)系.在足球比賽中身體素質(zhì)是保證足球技術(shù)正常發(fā)揮的基礎(chǔ), 而在身體素質(zhì)中前鋒運(yùn)動(dòng)員的爆發(fā)力、速度、靈敏性、短距離的耐力尤為重要; 另外, 在足球前鋒運(yùn)動(dòng)員技術(shù)中射門(mén)的穩(wěn)定性也非常重要.此模型和足球前鋒運(yùn)動(dòng)員的各項(xiàng)素質(zhì)擬合度較高.

(3) 利用AHP 和TOPSIS 排序法確定足球前鋒運(yùn)動(dòng)員在實(shí)際材中可以得到很好地應(yīng)用, 能夠?qū)崿F(xiàn)選材的準(zhǔn)確性和實(shí)用性.該方法能對(duì)高職院校足球前鋒運(yùn)動(dòng)員選材問(wèn)題做出科學(xué)、合理、可行的判斷, 可以推廣應(yīng)用于其他運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員選材中, 比如籃球前鋒運(yùn)動(dòng)員選材等.