世界女子硬地網(wǎng)球單打綜合實(shí)力評(píng)價(jià)與回歸模型預(yù)測(cè)分析

鄒 鑫

1 研究對(duì)象與研究方法

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提高，網(wǎng)球項(xiàng)目在我國(guó)日益普及，運(yùn)動(dòng)健兒們?cè)诰W(wǎng)球方面的成績(jī)也在不斷提高。值得一提的是李娜分別取得了法網(wǎng)以及澳網(wǎng)的冠軍，使我國(guó)對(duì)于網(wǎng)球方面的重視又上升到一個(gè)新的層面，但是我們與世界最高水平的運(yùn)動(dòng)員比起來(lái)尚有差距［1］，我國(guó)應(yīng)該采取什么樣的措施和調(diào)整才能跟上世界的步伐這是一個(gè)目前急需要解決的一個(gè)難題。總體來(lái)說(shuō)在現(xiàn)代網(wǎng)球比賽中一般有三種類(lèi)型的場(chǎng)地，場(chǎng)地類(lèi)型不但影響網(wǎng)球反彈和球速［2］，而且還影響戰(zhàn)術(shù)策略的制定。本文就女子硬地單打比賽展開(kāi)研究，綜合前人有關(guān)我國(guó)女子硬地網(wǎng)球技戰(zhàn)術(shù)方面的研究，發(fā)現(xiàn)一些不足之處；以幾場(chǎng)選手比賽的數(shù)據(jù)就得出網(wǎng)球相關(guān)的制勝規(guī)律，選取樣本不具有代表性。多數(shù)研究對(duì)影響比賽得失分的各項(xiàng)技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析較為不足。在網(wǎng)球技戰(zhàn)術(shù)類(lèi)相關(guān)制勝因素的研究中忽略各技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)的共線性問(wèn)題，從而影響研究的最終結(jié)果。綜合前人研究的相關(guān)問(wèn)題，本文對(duì)美國(guó)網(wǎng)球公開(kāi)賽2018-2021年女子單打64強(qiáng)及以后得的比賽數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并分別運(yùn)用因子分析法進(jìn)行綜合實(shí)力的評(píng)估和再用多元線性回歸分析法對(duì)選手總得分進(jìn)行預(yù)測(cè)，以便于備賽期間訓(xùn)練進(jìn)行針對(duì)性訓(xùn)練，為我國(guó)女子網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練提供技戰(zhàn)術(shù)方面的調(diào)整提供建議與參考。

1.1 研究對(duì)象

本文以2018、2019、2020、2021年美國(guó)網(wǎng)球公開(kāi)賽女子單打64強(qiáng)及之后的比賽，共252場(chǎng)比賽數(shù)據(jù)為研究對(duì)象。每場(chǎng)比賽技術(shù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)全部在美網(wǎng)官方網(wǎng)站獲取，共統(tǒng)計(jì)如下12種原始指標(biāo)；Aces（X1）、雙誤（X2）、一發(fā)成功率（X3）、一發(fā)得分率（X4）、二發(fā)得分率（X5）、上網(wǎng)得分率（X6）、破發(fā)成功率（X7）、接發(fā)球得分率（X8）、制勝分（X9）、非受迫性失誤（X10）、跑動(dòng)距離（X11）、總得分（X12）.

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法

本文通過(guò)學(xué)校圖書(shū)館查閱相關(guān)書(shū)籍分析研究意義和理論價(jià)值，以及搜集中國(guó)知網(wǎng)相關(guān)論文和期刊為本文研究框架的設(shè)計(jì)提供思路，并通過(guò)美國(guó)網(wǎng)球公開(kāi)賽官網(wǎng)收集到第一手原始資料以及了解相關(guān)技術(shù)分析。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法

運(yùn)用Excel2019對(duì)美網(wǎng)官網(wǎng)收集到的原始技術(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，并將數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS25.0軟件進(jìn)行降維因子分析，將十二個(gè)原始指標(biāo)分成四個(gè)因子綜合得分成分變量，并計(jì)算各個(gè)選手的綜合比賽因子得分。以實(shí)際總得分為因變量，各技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)為自變量建立多元回歸預(yù)測(cè)方程。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 世界女子網(wǎng)球單打綜合實(shí)力評(píng)價(jià)

2.1.1 單打技術(shù)間的相關(guān)性檢驗(yàn)

表1 KMO和Bartlett球度檢驗(yàn)

通過(guò)上表可以看出各技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)相關(guān)性檢驗(yàn)是運(yùn)用KMO和巴特利特球形度檢驗(yàn)方法進(jìn)行檢驗(yàn)。測(cè)得KMO的值為0.696，由于較為接近0.7，又因?yàn)镻＝0.00＜0.05，所以說(shuō)明此數(shù)據(jù)適合做因子分析。

2.1.2 世界女子單打技戰(zhàn)術(shù)因子分析

依照提取特征值大于1的原則，運(yùn)用因子分析里面的主成分分析法進(jìn)行提取，共取4個(gè)共性因子，經(jīng)旋轉(zhuǎn)后公因子1至4方差貢獻(xiàn)率分別為20.000%、18.072%、14.683%、13.695%，四個(gè)公因子特征值分別為2.200、1.988、1.615、1.506.運(yùn)用最大方差法對(duì)初始成分矩陣進(jìn)行正交旋轉(zhuǎn)使得更加深入了解和解釋4個(gè)共性因子的實(shí)際意義。我們可以通過(guò)表3的數(shù)據(jù)得知各個(gè)技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)與共性因子之間的關(guān)系密切程度，相關(guān)系數(shù)越大其之間相關(guān)性越高［3］。通過(guò)對(duì)旋轉(zhuǎn)后的因子成分矩陣進(jìn)行分析，公因子1中按指標(biāo)載荷系數(shù)從大到小分別為跑動(dòng)距離，非受迫性失誤，制勝分。非受迫性失誤越少證明其相持能力和跑動(dòng)能力越強(qiáng)。公因子2中按指標(biāo)載荷系數(shù)從大到小排列分別為一發(fā)得分率，Aces，二發(fā)得分率，通過(guò)分析這三個(gè)指標(biāo)都決定了選手發(fā)球?qū)嶋H得分率，所以我們把公因子2命名為發(fā)球得分效率因子。公因子3各變量指標(biāo)載荷系數(shù)從小到大排列分別是一發(fā)成功率，雙誤，上網(wǎng)得分率，命名為穩(wěn)定性因子。公因子4從小到大分別為破發(fā)成功率，接發(fā)球得分率，接發(fā)球得分率有與破發(fā)成功率密切相關(guān)，所以將兩個(gè)技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)命名為破發(fā)能力因子。

表2 旋轉(zhuǎn)后各方差的解釋

表3 女子硬地比賽數(shù)據(jù)旋轉(zhuǎn)成分矩陣

表4 特征變量與因子命名

由上表中的數(shù)據(jù)可以看到與相持能力因子關(guān)聯(lián)度較高的技術(shù)指標(biāo)有跑動(dòng)距離、非受迫性失誤、制勝分。一場(chǎng)網(wǎng)球比賽需要選手全身心投入，進(jìn)攻與防守只在一念之間，進(jìn)攻與防守相持能力是決定比賽勝負(fù)的關(guān)鍵階段［4］。在現(xiàn)在網(wǎng)球比賽中上旋打法逐漸成為主流，單打以底線相持為主。網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)無(wú)氧供能大約占70%，有氧供能約占10%，無(wú)氧有乳酸運(yùn)動(dòng)占20%左右［4］，所以選手的無(wú)氧供能的能力直接影響比賽中的體能狀態(tài)。跑動(dòng)距離從一方面能反映出選手的體能狀況以及底線相持的能力，跑動(dòng)距離越遠(yuǎn)證明選手體能越好擊球越穩(wěn)定。如果球員在比賽中沒(méi)有一點(diǎn)壓迫和心理上的壓力或者很少的情況下出現(xiàn)回球失誤，包括下網(wǎng)和出界，那我們通常稱這種失誤為非受迫性失誤［3］，非受迫性失誤越多說(shuō)明穩(wěn)定性越差。雙方球員在相持過(guò)程中通過(guò)角度調(diào)動(dòng)，節(jié)奏變化等使對(duì)手沒(méi)碰到球而拿下的分?jǐn)?shù)叫作制勝分，這項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)將直接影響比賽結(jié)果的走向［5］。整場(chǎng)比賽制勝分的多少也從側(cè)面體現(xiàn)了選手相持能力的高低，制勝分越高證明底線相持能力越強(qiáng)，體力越充沛。

在一場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的網(wǎng)球比賽中一個(gè)好的發(fā)球顯得格外重要［6］。這也是由發(fā)球球員一個(gè)人決定的技術(shù)，且網(wǎng)球規(guī)則賦予了運(yùn)動(dòng)員兩次發(fā)球的可能性，使運(yùn)動(dòng)員在發(fā)球局階段能夠充分發(fā)揮一發(fā)球的進(jìn)攻性［7］。發(fā)球得分率作為影響得分的最關(guān)鍵的指標(biāo)之一，反映了球員發(fā)球得到綜合能力以及發(fā)球之后戰(zhàn)術(shù)銜接的完整性和有效性，是對(duì)球員的綜合能力的評(píng)價(jià)指標(biāo)。Aces球數(shù)量也反映了球員直接得分的能力，也是發(fā)球進(jìn)攻能力的體現(xiàn)。

在發(fā)球基本技術(shù)中，發(fā)球是否穩(wěn)定我們通過(guò)球員發(fā)球成功率就可以看出，而對(duì)發(fā)球水平的高低，發(fā)球的戰(zhàn)術(shù)意識(shí)和發(fā)球球員的執(zhí)行能是通過(guò)發(fā)球得分率來(lái)體現(xiàn)［8］。一直以來(lái)，發(fā)球成功率越高對(duì)接發(fā)球員造成的心理壓力越大。只有較高水平的發(fā)球成功率，才可能有較高的得分率［9］。雙誤各數(shù)也代表了球員發(fā)球穩(wěn)定性的高低，雙誤越少發(fā)球穩(wěn)定性越高。上網(wǎng)得分率體現(xiàn)了球員準(zhǔn)確把握上網(wǎng)時(shí)機(jī)的能力以及在網(wǎng)前穩(wěn)定處理球的能力。

破發(fā)點(diǎn)作為比賽中的關(guān)鍵分，對(duì)網(wǎng)球比賽結(jié)果的影響大于其他分?jǐn)?shù)［10］。通常一個(gè)關(guān)鍵分也能直接決定一場(chǎng)比賽的走向，要想取得一場(chǎng)網(wǎng)球比賽的勝利就要在保住自己發(fā)球局的同時(shí)破掉對(duì)方發(fā)球局，對(duì)方失誤越多，你的得分越多［11］。接發(fā)球得分率是提高破發(fā)成功率與擴(kuò)大局?jǐn)?shù)領(lǐng)先的關(guān)鍵因素，主要體現(xiàn)在接發(fā)球后的相持球階段得分。接發(fā)球與發(fā)球是一對(duì)矛盾體，發(fā)球越好對(duì)手接發(fā)越容易失誤，接發(fā)越好對(duì)手發(fā)球心理壓力越大。因此，在第一個(gè)比賽回合中處于主動(dòng)或被動(dòng)取決于接發(fā)球質(zhì)量的好壞。在比賽第一回合對(duì)抗中要想處于主動(dòng)，必須要有一個(gè)高質(zhì)量接發(fā)。并為對(duì)方的發(fā)球造成壓力，影響整局的比賽結(jié)果，與其對(duì)應(yīng)的是帶來(lái)接發(fā)球方的破發(fā)，因此，看以為選手的綜合接發(fā)能力通過(guò)接發(fā)球局破發(fā)成功率便可看出［7］。

2.1.3 世界女子硬地單打綜合單打能力因子模型構(gòu)建

根據(jù)下表中的數(shù)據(jù)可以得出各因子得分模型公式為：

根據(jù)以上因子分析模型，代入各位選手的指標(biāo)數(shù)據(jù)，求出WTA排名前十的各位選手的綜合單打因子得分；巴蒂（1.01）、薩巴蓮卡（0.92）、普利斯科娃（0.86）、穆古魯扎（0.84）、薩拉里（0.83）、康塔維特（0.82）、賈貝烏爾（0.80）、希維翁泰克（0.76）、巴多薩（0.75），每位選手單打綜合得分和現(xiàn)階段排名具有高度相關(guān)性。由以上數(shù)據(jù)代入結(jié)果可以看出，通過(guò)對(duì)選手的綜合得分評(píng)估可以看出此選手在此階段的競(jìng)技狀態(tài)，比起前人用年度總積分來(lái)評(píng)判選手綜合實(shí)力，運(yùn)用此模型計(jì)算出的因子綜合得分更具有說(shuō)服性和可行性。［12］。

表5 女子網(wǎng)球硬地單打特征因子得分系數(shù)

2.2 世界女子網(wǎng)球單打綜合實(shí)力回歸模型構(gòu)建

2.2.1 各技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)與綜合因子得分相關(guān)性檢驗(yàn)

一個(gè)事物的主要矛盾和次要矛盾往往是決定事物發(fā)展的重要因素。簡(jiǎn)單來(lái)講運(yùn)用回歸分析的作用就是在多個(gè)自變量中通過(guò)一系列的回歸計(jì)算，得出與因變量關(guān)系最密切的幾個(gè)自變量，并用這幾個(gè)自變量指標(biāo)的回歸系數(shù)計(jì)算出回歸方程，從而使預(yù)測(cè)以后結(jié)果更為簡(jiǎn)便［12］。運(yùn)用因子分析法雖然能夠?qū)x手的綜合實(shí)力評(píng)價(jià)，但是較難檢驗(yàn)選手某一項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì)，無(wú)法針對(duì)某一項(xiàng)單項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)與調(diào)整。因此把從美網(wǎng)官網(wǎng)得到的比賽總得分原始數(shù)據(jù)定義為因變量，把11項(xiàng)從官網(wǎng)搜集到的各選手的技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)作為自變量，我們通過(guò)逐步剔除回歸分析法建立預(yù)測(cè)回歸模型。從表6可以清楚的看到R值為0.925，R方值為0.855，這也比較客觀的說(shuō)明了方程擬合優(yōu)度較好，有較強(qiáng)的準(zhǔn)確性。通過(guò)表數(shù)據(jù)表明P值等于0.000，表明建立此方程很有必要且具有顯著性意義。

表6 回歸預(yù)測(cè)方程擬合優(yōu)度檢驗(yàn)

2.2.2 回歸預(yù)測(cè)模型構(gòu)建及分析

表7 回歸方程方差分析表

Aces（X1）、雙誤（X2）、一發(fā)成功率（X3）、一發(fā)得分率（X4）、二發(fā)得分率（X5）、上網(wǎng)得分率（X6）、破發(fā)成功率（X7）、接發(fā)球得分率（X8）、制勝分（X9）、非受迫性失誤（X10）、跑動(dòng)距離（X11）、總得分（X12）.

通過(guò)對(duì)回歸系數(shù)進(jìn)行分析

從表8的數(shù)據(jù)中可以看出各個(gè)技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)的顯著性檢驗(yàn)都為顯著，P值都小于0.05，所以我們對(duì)于6個(gè)變量進(jìn)行保留，從而得到回歸預(yù)測(cè)方程為Y＝0.012X11+0.261X4+0.492X9+0.367X8+0.2X5+0.53X1-25.02，

表8 回歸方程模型與系數(shù)

2.2.3 回歸預(yù)測(cè)模型準(zhǔn)確度分析

本文將2021年美網(wǎng)女子單打16強(qiáng)選手的比賽原始數(shù)據(jù)代入上述的回歸模型中進(jìn)行回歸方程準(zhǔn)確性分析，結(jié)果如下表：

表9 回歸方程預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度檢驗(yàn)

通過(guò)運(yùn)用Pearon方法檢驗(yàn)實(shí)際得分與預(yù)測(cè)得分相關(guān)性，測(cè)得r＝0.977，P＝0.00＜0.05；又把實(shí)際得分和預(yù)測(cè)得分進(jìn)行T檢驗(yàn)，測(cè)得P＝0.363＞0.05，表明預(yù)測(cè)總得分對(duì)于16位選手來(lái)說(shuō)還是較為準(zhǔn)確的，預(yù)測(cè)總得分較為接近實(shí)際總得分?？曝悹栴A(yù)測(cè)得分91，實(shí)際得分95，準(zhǔn)確度為0.96，穆古娜扎實(shí)際得分65，預(yù)測(cè)得分68，準(zhǔn)確度同為0.96，以及薩巴蓮卡實(shí)際得分60，得分63，準(zhǔn)確度0.95。綜合所有選手分析結(jié)果來(lái)看除斯維托麗娜和哈勒普預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率低于0.9，其他選手預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率均在0.9以上，所有選手平均預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率為0.94，由此可說(shuō)明本文建立的預(yù)測(cè)方程具有普遍的適用性以及較高的準(zhǔn)確性，用于預(yù)測(cè)女子單打綜合實(shí)力是較為可信。

3 結(jié)論

3.1 世界女子硬地單打比賽綜合實(shí)力可以分成相持能力因子、發(fā)球得分效率因子、穩(wěn)定性因子、破發(fā)能力因子4個(gè)特征因子，綜合得分因子模型F總（0.2F1+0.18072F2+0.14683F3+0.13695F4）／0.66451可以較為準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)每位女子選手的綜合得分能力。

3.2 女子網(wǎng)球各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)與總得分存在線性關(guān)系，通過(guò)原始數(shù)據(jù)建立預(yù)測(cè)回歸方程Y＝0.012X11+0.261X4+0.492X9+0.367X8+0.2X5+0.53X1-25.02，方程顯著性P＝0.00＜0.01，且相關(guān)性R＝0.977，通過(guò)代入16位選手原始數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，準(zhǔn)確率為94%，該方程具有較高的擬合度和準(zhǔn)確性，可以用本模型對(duì)女子單打運(yùn)動(dòng)員的比賽勝率進(jìn)行預(yù)測(cè)。

3.3 結(jié)合因子分析以及多元回歸模型結(jié)果來(lái)看，跑動(dòng)距離和一發(fā)得分率對(duì)比賽得失分較為重要，其次為接發(fā)球得分率，Aces球和制勝分?jǐn)?shù)也直接影響比賽得分?jǐn)?shù)。