女子三級跳遠三跳速度與成績的灰色關聯分析

劉 濤

三級跳遠項目起源于愛爾蘭，是一項對身體素質要求較高、技術比較復雜、身體素質與技術高度統一的項目。女子三級跳遠在1990年被國際田聯確定為正式比賽項目。我國運動員李惠榮創造的14.54m的成績，曾是第一個女子三級跳遠的世界紀錄。近年來我國女子三級跳遠水平逐漸落后于世界優秀女子三級跳遠運動員。前蘇聯專家格·烏茲夫認為，三級跳遠的成績60%取決于助跑速度，40%取決于三跳速度[1]。基于此，本文試圖從另一個角度，運用灰色理論的分析方法，以優秀運動員實測速度參數為案例，探究影響女子三級跳遠運動員成績的速度關聯因素及關聯度，找出關鍵因素，并作分析討論。為廣大教練員、運動員、體育科研人員提供一些有價值的理論參考依據。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

選取第11屆全國運動會女子三級跳遠決賽的前八名運動員，最好成績14.11m，最差成績13.58m。

1.2 研究方法

1.2.1文獻資料法在“中國知識資源總庫”和“萬方數據庫”進行文獻檢索。選取有關女子三級跳遠方面的研究論文與報告成果，為本文研究奠定理論基礎。

1.2.2灰色關聯度分析法灰色關聯分析的基本理論，是根據序列曲線的相關程度來判斷其聯系是否緊密。兩個曲線越相關，相應序列之間的關聯度就越大，反之越小。因此，關聯度是從整體上衡量兩個序列之間相關程度的量。計算關聯度的方法很多，本文利用計算方便且計算量小的灰色斜率相似關聯度的方法[2]，以揭示影響三級跳遠成績的運動學參數及關聯度。

具體步驟如下：

設X0=[x0(1)，x0(2)，…，x0(n)]為系統參考序列，且：

X1=[x1(1)，x1(2)，…，x1(n)]

X2=[x2(1)，x2(2)，…，x2(n)]

………

Xm=[xm(1)，xm(2),…，xm(n)]

為比較序列。系統參考序列和比較序列都不是等值序列。

第一步：計算Δ0(k)、Δi(k)

Δ0(k)=x0(k)-x0(k-1)k=2,3,…,n

①

Δi(k)=xi(k)-xi(k-1)k=2,3,…,n

②

第二步：計算R0、Ri

③

④

第三步：計算關聯系數ζ0i(k)

k=2,3,…,n,i=1,2,3,…,m

⑤

(其中若Δ0(k)Δi(k)≥0，sgnk=1，若Δ0(k)Δi(k)<0，sgnk=-1)

sgnk為關聯符號函數，ζ0i(k)為灰色關聯系數。

第四步：計算關聯度R0i(k)并進行排序

⑥

R0i稱為X0和Xi的關聯度。

2 三跳階段身體重心速度參數與成績的關聯分析

影響女子三級跳遠成績的三跳速度參數中，有三跳每跳的著地瞬間水平速度和離地瞬間水平速度，以及三跳每一跳離地瞬間垂直速度(見表1)。設參考數列X0(m)三級跳遠成績，比較數列為：單足跳著地瞬間的水平速度X1(m/s)，單足跳離地瞬間的水平速度X2(m/s),單足跳離地瞬間的垂直速度X3(m/s)，跨步跳著地瞬間的水平速度X4(m/s)，跨步跳離地瞬間的水平速度X5(m/s)，跨步跳離地瞬間的垂直速度X6(m/s)，跳躍著地瞬間的水平速度X7(m/s)，跳躍離地瞬間的水平速度X8(m/s)，跳躍離地瞬間的垂直速度X9(m/s)。用以上公式和表1數據可求得關聯系數(見表2)與關聯度，R01=0.292、R02=0.563、R03=0.074、R04=0.578、R05=0.360、R06=0.394、R07=0.297、R08=0.578、R09=0.129。其關聯序為：R04>R08>R02>R06>R05>R07>R01>R09>R03(見表3)。

表1 著地與離地瞬間的水平和離地瞬間的垂直速度

注：數據來源文獻[3,4]

表2 三跳關聯系數數據

表3 三跳關聯度及排序

三級跳遠是由單足跳、跨步跳、跳躍組成的，如把三跳分解來看，在單足跳三個速度指標中，單足跳離地瞬間水平速度和成績關聯最大。在跨步跳三個速度指標中，跨步跳著地瞬間水平速度關聯度大于其他兩個指標。在跳躍三個速度指標中，跳躍離地瞬間水平速度和成績最為關聯。若把三跳綜合起來看，跨步跳著地瞬間水平速度和成績關聯最大，其次是跳躍離地瞬間水平速度，單足跳離地瞬間的垂直速度和成績關聯最小。

單足跳離地瞬間水平速度是由助跑的速度和起跳技術決定的。單足跳從助跑進入起跳,著地前重心起伏小、移動平穩,著地瞬間重心向下垂直速度小,有利于減小下肢的支撐負荷, 便于起跳[5]。從分析結果可以看出，單足跳的垂直速度不但在單足跳中是最小值，而且在所有速度參數中也是最小值，這和現實情況與其他研究結論相一致。

跨步跳是連接單足跳和跳躍的橋梁，起著承上啟下的作用，因此也是三跳中技術難度相對較大的一步。從本文分析來看，跨步跳著地瞬間水平速度不但在其三個指標中和成績關聯最大的，在整個三跳階段也是關聯最大的。跨步跳著地瞬間水平速度是運動員進行完單足跳后，落地狀態時的技術決定的，其大小受很多因素的制約。

第一個因素是反作用力，此階段, 運動員著地緩沖要承受很大的載荷。研究表明，此階段人體所受的最大垂直反作用力可達體重的7～10倍[6—8]，此階段肌肉以退讓性工作為主。

第二個因素是跨步跳緩沖階段的時間長短，緩沖時間越短越有利于身體重心快速前移,從而減少水平速度的損失。研究表明, 世界優秀三級跳遠選手三跳支撐時間都較短,前支撐時間和后支撐時間的合理配比決定了后繼各時相技術發揮的好壞[9]。所以盡可能縮短跨步跳著地時的緩沖時間對提高運動成績是密切相關的。

第三個因素是擺動動作的影響。研究表明,擺動腿擺動速度的提高,有利于減少水平速度的損失[10—12]。需要強調的是，筆者查閱大量文獻發現，很多學者對擺動腿的研究頗多，而對擺動臂的關注極少。

跳躍離地瞬間水平速度在跳躍的三個指標中排第一，在三跳綜合指標中排在第二，足見其重要性。在擁有適宜起跳角度的同時，跳躍離地瞬間水平速度越大，第三跳就會越遠，獲得優異成績的可能性就越大。在三跳遠度中，女子三級跳遠的第三跳距離和比賽成績相關性很大，運動員要想取得好成績必須要有較大的第三跳距離[5]。有研究表明,女子三級跳遠的運動成績與第三跳的起跳速度呈高度的正相關(r=0.892),提高第三跳的起跳速度非常重要[10]。這些都顯示跳躍離地瞬間水平速度的重要性。

值得注意的是，在本文的分析中，跨步跳著地瞬間水平速度、跳躍離地瞬間水平速度、單足跳離地瞬間水平速度與成績的關聯度排在前三位，很多學者關注的垂直速度只有跨步跳的離地瞬間垂直速度稍靠前，跳躍離地瞬間的垂直速度和單足跳離地瞬間的垂直速度排在最后兩位。

3 結論

(1)女子三級跳遠單足跳、跨步跳、跳躍中的各個速度指標中，與成績關聯最大分別是單足跳離地瞬間水平速度、跨步跳著地瞬間水平速度關、跳躍離地瞬間水平速度。

(2)在三跳綜合速度指標中，其關聯度為R04>R08>R02>R06>R05>R07>R01>R09>R03，即跨步跳著地瞬間水平速度對成績影響最大，其次是跳躍離地瞬間水平速度。跳躍離地瞬間的垂直速度和單足跳離地瞬間的垂直速度排在最后兩位。

(3)建議科研人員從有利于減少三跳緩沖時間和水平速度的損失的角度出發，對女子三級跳遠三跳擺動臂與擺動腿角速度方面的研究，特別是跨步跳和跳躍，以期提高三級跳遠運動員成績。

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[12] 曹景川,李瑛.優秀女子三級跳遠運動員擺動腿技術的運動學分析[J].成都體育學院學報,2010,36(3):53～56.