基于逐步回歸方法下400米決賽成績(jī)的分析研究

潘 丹，熊江媛

(1.湖北師范大學(xué) 體育學(xué)院，湖北 黃石 435002；2.華南師范大學(xué) 體育科學(xué)學(xué)院，廣東 廣州 510631)

0 引言

2019年世界田徑錦標(biāo)賽于2019年9月27日至10月26日在卡塔爾首都多哈舉行，世界田徑錦標(biāo)賽每?jī)赡昱e辦一次，除了奧林匹克運(yùn)動(dòng)會(huì)以外，它是國(guó)際上最高級(jí)的田徑賽事，匯集了來(lái)自世界上能夠代表各個(gè)國(guó)家最高水平的田徑運(yùn)動(dòng)員，這些高水平運(yùn)動(dòng)員之間相互較量，能很大程度上反映出當(dāng)今各個(gè)田徑項(xiàng)目的發(fā)展特點(diǎn)和趨勢(shì)。本文對(duì)男子400米決賽八名運(yùn)動(dòng)員的各段成績(jī)進(jìn)行研究，試圖展示400米項(xiàng)目的發(fā)展趨向，從而精準(zhǔn)地把握400米的訓(xùn)練方向，在借鑒國(guó)外有效訓(xùn)練方法的基礎(chǔ)上為提高我國(guó)男子400米跑的成績(jī)提供理論依據(jù)[1～3]。當(dāng)今中國(guó)短跑項(xiàng)目已經(jīng)發(fā)展到能與歐美各個(gè)國(guó)家相媲美，所以研究世界高水平短跑運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)對(duì)我國(guó)有借鑒意義。

400米跑的各段成績(jī)也是研究400米跑能力的依據(jù)，大部分學(xué)者對(duì)400米分段成績(jī)的研究是從100米、200米角度研究的，近年來(lái)有不少文獻(xiàn)資料已經(jīng)證明了我國(guó)短跑項(xiàng)目在起跑后的30～50米名列前茅，只有較少一部分學(xué)者提出研究50米分段成績(jī)對(duì)于提高運(yùn)動(dòng)員的400米成績(jī)具有重要作用，但并未結(jié)合我國(guó)短跑項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)，研究出哪幾段50米與400米成績(jī)非常相關(guān)。因此，為了使我國(guó)400米運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)有所提高，本文在結(jié)合我國(guó)短跑優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上以2019年世界田徑錦標(biāo)賽男子400米決賽成績(jī)?yōu)檠芯繉?duì)象，以50米為一段，整理相關(guān)數(shù)據(jù)，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行逐步回歸分析，剖析出哪幾段50米與400米成績(jī)呈顯著相關(guān)，建立回歸模型，為我國(guó)400米項(xiàng)目的訓(xùn)練提供更加科學(xué)的指導(dǎo)。

1 研究對(duì)象及方法

1.1 研究對(duì)象

本文以2019年多哈田徑世界錦標(biāo)賽男子400米決賽八名運(yùn)動(dòng)員在全程中各50米分段速度成績(jī)?yōu)閷?duì)象建立模型組，包括第二道布魯姆費(fèi)爾德(BLOOM FIELD)、第三道蓋伊(DEMISH GAYE)、第四道史蒂文加德納(STEVEN GARDINER)、第五道弗雷德克利(FRED KERLEY)、第六道馬謝爾塞多尼奧(MACHEL CEDENIO)、第七道基拉里詹姆斯(KIRANI JAMES)、第八道安東尼喬斯扎姆布拉默(ANTHONY JOSE ZAMBRANO)、第九道科里爾(KORIR)。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法 在中國(guó)知網(wǎng)上檢索了有關(guān)“短跑成績(jī)研究”“田徑400m”“田徑400米”“400m運(yùn)動(dòng)成績(jī)分段研究”為關(guān)鍵詞的相關(guān)期刊、碩博士論文以及與其相關(guān)的文章，根據(jù)在中國(guó)知網(wǎng)查閱關(guān)于400米分段研究的文獻(xiàn)資料，大多數(shù)學(xué)者選取影響400米成績(jī)的自變量為100米、200米、300米，較少學(xué)者選取50米為自變量進(jìn)行分析，探討每段50米與400米成績(jī)的影響。因此本文將2019年世界田徑錦標(biāo)賽男子400米決賽八名運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)劃分為八個(gè)單獨(dú)的50米作為自變量，并運(yùn)用一元線性回歸方程、二元線性回歸方程及逐步回歸方程對(duì)第八段50米和第六段50米進(jìn)行比較與分析。

1.2.2 視頻解析法 在CCTV5體育賽事頻道官方網(wǎng)站上對(duì)2019年世界田徑錦標(biāo)賽男子400m決賽視頻進(jìn)行下載，視頻通過(guò)格式工廠轉(zhuǎn)換為AVIH格式后導(dǎo)入KINOVEA軟件，利用軟件對(duì)視頻進(jìn)行剪輯與保存，將保存的視頻逐幀播放進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，利用DARTFISH軟件對(duì)視頻反復(fù)播放，將2019年世界田徑錦標(biāo)賽男子400米決賽八名運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)劃分為八個(gè)單獨(dú)的50米。通過(guò)視頻軟件中顯示的時(shí)間對(duì)各段50米的距離時(shí)間數(shù)據(jù)收集，同時(shí)結(jié)合國(guó)際田聯(lián)官網(wǎng)上關(guān)于2019年多哈世界田徑錦標(biāo)賽男子400米決賽的其他相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，為本文提供數(shù)據(jù)支持。

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法 借助Excel軟件，對(duì)搜集的各個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)處理，統(tǒng)計(jì)分析，為本文提供數(shù)理支持。對(duì)照組成績(jī)數(shù)據(jù)以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示，運(yùn)用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)分析，若P<0.05則表示顯著性差異，P<0.01則表示高度顯著性差異。

數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)際田聯(lián)官網(wǎng)上關(guān)于2019年多哈世界田徑錦標(biāo)賽男子400米決賽的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。每一道次代表每名運(yùn)動(dòng)員，400米成績(jī)用y/s表示，第一段50米用x1/s表示、第二段50米成績(jī)用x2/s表示、第三段50米成績(jī)用x3/s表示、第四段50米成績(jī)用x4/s表示，第五段50米成績(jī)用x5/s表示，第六段50米成績(jī)用x6/s表示，第七段50米成績(jī)用x7/s表示，第八段50米成績(jī)用x8/s表示。如表 1所示。

表1 400米成績(jī)回歸自變量

2 結(jié)果與分析

2.1 自變量“第八段50米”預(yù)測(cè)400米一元線性回歸方程

表2 第八段50米預(yù)測(cè)400米一元線性回歸方程方差分析表

經(jīng)方差分析F=36.068，P<0.01，回歸方程非常顯著。第八段50米預(yù)測(cè)400米一元線性回歸方程的剩余標(biāo)準(zhǔn)差為0.259s.

2.2 自變量“第六段50米”預(yù)測(cè)400米一元線性回歸方程

表3 第六段50米預(yù)測(cè)400米一元線性回歸方程方差分析表

經(jīng)方差分析F=29.501，P<0.01，回歸方程非常顯著。第六段50米預(yù)測(cè)400米一元線性回歸方程的剩余標(biāo)準(zhǔn)差為0.282秒。

2.3 自變量“第八段50米”“第六段50米”預(yù)測(cè)400米二元線性回歸方程

表4 二元線性回歸方程方差分析表

2.4 400米成績(jī)自變量逐步回歸分析

1)運(yùn)用正交篩選法對(duì)Pearson相關(guān)又稱(chēng)之為簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)R(0)選擇第一個(gè)自變量進(jìn)入方程，計(jì)算其偏回歸平方和：

2)選擇第二個(gè)自變量進(jìn)入回歸方程，計(jì)算偏回歸平方和:

F=(8-3)×0.0903/(0.1425-0.0903)=8.6494>Fα=6.59,故自變量x6作用顯著，引入回歸方程中，對(duì)R(1)變換得R(2).

3)選擇第三個(gè)自變量進(jìn)入回歸方程，計(jì)算偏回歸平方和：

F=(8-4)×0.0436/(0.0522-0.0436)=20.2791>Fα=6.59，自變量x1作用顯著，引入回歸方程中，并對(duì)R(2)變換得R(3).

4)判斷是否應(yīng)該從回歸方程中剔除變量，對(duì)已選入的自變量x8、x6、x1，計(jì)算他們的偏回歸平方和。

5)引入第四個(gè)自變量，對(duì)剩余的自變量x2、x3、x4、x5、x7，計(jì)算它們的偏回歸平方和。

F=0.0057×(8-5)/0.0085-0.0057=6.1071

表5 逐步回歸方程方差分析表

2.5 一元線性回歸方程、二元線性回歸方程、逐步回歸方程模型預(yù)測(cè)400米成績(jī)比較結(jié)果

根據(jù)上述逐步回歸計(jì)算過(guò)程所得到的回歸方程，對(duì)2019年世界田徑錦標(biāo)賽男子400米決賽實(shí)際成績(jī)數(shù)據(jù)(44.6686±0.4232)和回歸方程預(yù)測(cè)成績(jī)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較(44.6571±1.6998)。四個(gè)模型所預(yù)測(cè)的成績(jī)和實(shí)際比賽成績(jī)之間的相關(guān)系數(shù)P<0.01，表明模型預(yù)測(cè)成績(jī)和實(shí)際成績(jī)兩者之間有非常顯著的差異。

四個(gè)模型所預(yù)測(cè)的成績(jī)和實(shí)際比賽成績(jī)之間的配對(duì)t檢驗(yàn)的結(jié)果是P>0.05，這說(shuō)明模型預(yù)測(cè)成績(jī)和實(shí)際成績(jī)之間沒(méi)有明顯的顯著性差異，由此可見(jiàn)四個(gè)模型預(yù)測(cè)400米成績(jī)的實(shí)際效果較好。

逐步回歸方程預(yù)測(cè)成績(jī)與實(shí)際比賽成績(jī)之間的一致性相關(guān)系數(shù)0.9357最高，逐步回歸方程剩余標(biāo)準(zhǔn)差0.078s最小，這說(shuō)明所建立的方程預(yù)測(cè)效果好、準(zhǔn)確性高[4]。四種回歸方程模型預(yù)測(cè)400米能力的對(duì)比研究見(jiàn)表6.

表6 四種回歸方程模型預(yù)測(cè)400米能力的對(duì)比研究

2.6 逐步回歸分析結(jié)果的理論依據(jù)

400米第一個(gè)分段是起跑后的50米，這一階段和400米比賽中的最后沖刺階段同等關(guān)鍵。起跑所需要的成績(jī)對(duì)總成績(jī)的影響有著舉足輕重的作用，起跑時(shí)快速反應(yīng)的能力可以使運(yùn)動(dòng)員在比賽中獲得有利速度的發(fā)揮身位[5]。因此，依據(jù)逐步回歸分析的結(jié)果，起跑這一階段在400米訓(xùn)練中的重要作用也就顯而易見(jiàn)地表現(xiàn)出來(lái)。400米第六個(gè)分段是進(jìn)入最后沖刺階段的關(guān)鍵所在。運(yùn)動(dòng)員跑完彎道所需時(shí)間要比跑完直道所用時(shí)間要多體力消耗更大，因此如果能有效地改善運(yùn)動(dòng)員的彎道跑技術(shù)，在訓(xùn)練中加以強(qiáng)化，這樣運(yùn)動(dòng)員在彎道跑上所節(jié)省出來(lái)的部分時(shí)間，將會(huì)對(duì)短跑類(lèi)項(xiàng)目的總成績(jī)有很大的幫助[6]。在400米彎道加速過(guò)程中,有效地運(yùn)用彎道跑技術(shù),是獲得優(yōu)秀400米成績(jī)的重要因素之一[7]。因此，綜合前文逐步回歸分析結(jié)果的基礎(chǔ)上，第六段50米即最后彎道對(duì)400米成績(jī)的影響是至關(guān)重要的。400米第八個(gè)分段是沖刺跑最后50米，這一階段通常是影響400米成績(jī)的決定性因素。所以一直以來(lái), 400米的運(yùn)動(dòng)員、教練員和體育科研人員都非常重視運(yùn)動(dòng)員最后沖刺能力的培養(yǎng), 長(zhǎng)期探索各種有效的訓(xùn)練方法和手段，為提高運(yùn)動(dòng)員的速度耐力及骨骼肌的抗乳酸能力,通過(guò)不斷地訓(xùn)練來(lái)提高400米運(yùn)動(dòng)員的比賽成績(jī)[8]。

3 結(jié)論