基于可拓評價方法的運動員競技能力狀態診斷——以羽毛球優秀運動員為例

卓建南，尹少豐

（1.廣東工業大學 體育部，廣東 廣州 510090；2.南華工商學院 體藝部，廣東 廣州 510507）

競技能力是指運動員進行訓練和參加比賽所具備的專門能力。以能力而論，競技能力主要由體能、技能、戰術能力、心理能力4種基本能力所構成[1]。運動員競技能力狀態診斷是指在訓練過程中的特定時刻，對運動員競技能力及其訓練狀況的檢查和評定。運動員競技能力狀態診斷對制定訓練目標、組織訓練活動和實施有效的訓練調控都起著非常重要的作用[2]。

羽毛球運動是我國競技體育中的優勢項目，特別是在我國羽毛球運動蓬勃發展的當前，尋求羽毛球運動員競技狀態診斷的科學化方法，并以此為依據制定科學的訓練計劃，實現運動訓練過程的最優化，成為了廣大羽毛球教練員和科研人員共同關注的焦點。現階段，我國羽毛球運動員競技狀態診斷，特別是基層運動隊的運動員競技狀態診斷，還主要是由教練員或教練組在運動員訓練指標測試分析的基層上，依據經驗進行的評定過程。這種以經驗為依據的定性診斷，往往只能顧及到單一指標本身，很難考慮到指標體系的整體和各指標之間的相互聯系，因此往往無法取得準確的診斷效果。鑒于此，本研究引入可拓評價方法，建立了可以綜合考察優秀羽毛球運動員訓練指標體系的競技能力狀態診斷可拓物元模型，以期為科學診斷我國優秀羽毛球運動員競技狀態提供參考。

可拓方法是我國學者蔡文[3]創建的一種全新的系統分析方法。它借助于物元理論和可拓數學，以探討矛盾問題的解決方法為切入點，通過物元的可拓性進行發散性思維，利用物元變換尋找解決問題的各種方法，因而能充分考慮到事物的各個方面，得到整體的系統分析效果。

事物N具有特征c，其值為v，則由(N，c，v)構成有序的三元組R=( N，c，v)作為描述事物的基本元，簡稱物元。事物的名稱N，特征c和量值 v，稱為物元R的三要素。物元概念可將客觀世界比擬為一個相互聯系的物元網絡，一個物元的變換會導致相關物元的變換，從而傳導到與之相關的另外一系列物元中去。在實際應用中，我們可以通過建立事物運行狀態的物元模型，再利用關聯函數計算出該事物運行狀態各等級之間的關聯度，最終達到識別該事物運行狀態的目的[4]。

1 優秀羽毛球運動員競技能力狀態診斷的可拓評價方法

1.1 優秀羽毛球運動員競技能力狀態診斷物元

優秀運動員的競技狀態是個復雜的系統，由于受到運動員生理、心理、訓練環境等各方面因素的影響，會出現不同程度的起伏[5]。因此，教練員應及時了解這些變化并采取相應的調控方法，使運動員不斷向既定訓練目標靠近。所以，優秀羽毛球運動員在訓練過程中所表現出來的狀態特征，是教練員實施控制的重要基礎，也是建立優秀羽毛球運動員競技能力狀態診斷物元模型的出發點。為便于表述，先界定幾個概念如下：

1)狀態特征：描述運動員在訓練過程中正常狀態下所表現出來的典型指標，記為v。

2)狀態特征集：由狀態特征組成的集合，描述的是運動員訓練過程中所表現出來的整體狀態，用V表示，則有 V=(v1，v2，…，vn)，其中 v1，v2，…，vn表示n個狀態特征。

3)目標狀態：在運動員達到既定訓練目標后表現出來的狀態，它由目標狀態特征集來表征，記為Xi。

4)過程狀態：由起始狀態出發向目標狀態演進的中間狀態，由過程狀態特征集來描述，記為Xpi，則顯然有：XiìXpi。

由以上規定出發，構建優秀羽毛球運動員競技能力狀態物元模型如下：

其中，N(t)表示受控運動員，(c1，c2，…，cn)為運動員的狀態特征集，(v1，v2，…，vn)表示該運動員狀態特征集的指標量度。由于運動員狀態隨時間t發生變化，可以用區間〈ai，bi〉來表示ci這一狀態特征的取值范圍。必須說明的是，由于運動員訓練狀態各項指標的含義不同，因此ci在〈ai，bi〉內的量度值既可以是數值化的，也可以是非數值化的，既可以是連續的，也可以是離散的。R(t)即表示運動員狀態隨時間變化的動態系統物元。為簡化起見，在實際的運動訓練物元模型構建過程中，可以選取特征值變化較大或權重值較大的狀態特征來研究，對權重值較小或變化幅度不大的狀態特征可以忽略不計。

1.2 優秀羽毛球運動員競技狀態診斷的物元模型

表示為目標狀態物元，(c1，c2，…，cn)為運動員狀態特征集，(X01，X02，…，X0n)是運動員在目標狀態時各項訓練特征的取值，其中X0i=〈a0i，b0i〉，i=1，2，…，n。令

表示該運動員整個訓練過程的總變化物元模型，Xpi=〈ap1，bpi〉，i=1，2，…，n，其中 api為 ci這一特征的起始狀態值，，bpi為 ci之一特征的目標狀態值。顯然有X0iì Xpi，i=1，2，…，n。

對過程狀態物元在某一特定時間上的結果，即該運動員在該時間各項訓練狀態的測試值，可由以下物元表示：

其中P(xi，Xpi)為點 xi與區間 Xpi的距離，即運動員現實狀態與目標狀態的距離。關聯函數 k(xi)可以表示 xi與 Xpi的關聯程度，k(x)>0則表示點 xi屬于 Xpi，數值越大相關性越高；k(x)<0表示點xi不屬于Xpi，數值越小相關性越高。

根據訓練項目的特點，由專家組確定狀態特征集(c1，c2，…，cn)的權重系數(λ1，λ2，…，λn)并計算度。當k(x)≥0時，表示運動員競技狀態較好，綜合情況已基本達到或超過訓練目標，達到或超過的程度視k(x)的值而定；當－1≤k(x)<0時，表示運動員的競技能力狀態處于潛伏期，有繼續提高的可能，我們可以進一步分析各指標關聯函數的大小來明確下一階段訓練的方向與重點，即通過找出k(xi)<0的指標進行針對性訓練，強化和改進運動訓練的薄弱環節，通過運動訓練的延續進行和有效控制來促使運動員競技能力狀態不斷向目標狀態靠近；當k(x)<－1時，表示運動員訓練情況不佳，競技能力沒有明顯增加，應該適當調整訓練計劃或訓練方法。無論k(x)的取值狀況如何，均可以通過各狀態特征的 k(xi)來分析其對運動員綜合競技能力狀態的影響情況，以確定應該加強哪些指標的訓練。

2 優秀羽毛球運動員競技狀態診斷的實例分析

下面以廣東省羽毛球隊運動員王某某 2011年訓練目標模型為例，構建其競技能力狀態診斷的物元模型。為確保選取的特征指標能全面反映優秀羽毛球運動員的競技狀態，根據程勇民[6]的研究成果，選取了12個能全面反映優秀羽毛球運動員競技能力狀態的典型指標：“克托萊指數、身高、上肢無氧功率、下肢5 s峰值功率、30 s平均功率、立定跳遠、專項跑動時、拍數/回合、主動失誤次數/總拍數、翻轉反應時、操作思維步數、意志力”，在考慮測試手段的可操作性與咨詢領域專家的基礎上[7]，建立了由5個典型的狀態特征指標組成的狀態特征集(見表1)。

表1 王某某2011年訓練目標模型

其中，起始狀態數據為運動員訓練之前的競技能力現實狀態，由實際測量獲得(運動員心理特征狀況水平采用“BTL-YZ-1意志量表”來測試)；目標狀態數據為運動員訓練目標模型的參照值；指標權重由專家采用層次分析法給出。為便于綜合處理，對以上數據為表2。

表2 王某某2011年訓練目標模型無量綱處理結果

從表2出發，構造目標狀態物元為：

總變化物元模型為：

根據該運動員在2011年12月測定的5項指標x1、x2、x3、x4、x5分別為：14.12 s、195.13 W、11.27 W/kg、1.14%、190.76。依據公式計算關聯函數值分別為：

這一狀態與目標狀態的關聯度：

該結果說明該運動員此時的訓練情況不算理想(k(x)<0)，沒有達到目標狀態，但處于潛伏期，有繼續提高的可能。進一步分析各指標的關聯函數可以發現，k(x1)=－2.44和k(x2)=－0.36小于零，是使該運動員競技能力沒有產生明顯變化的主要原因。因此，為了提高該運動員的競技狀態，需采用更有效的方法來增強其移動能力和耐力，特別是要加強其移動能力，這是促使其競技狀態產生變化的關鍵。

3 結論

1)優秀羽毛球運動員競技狀態診斷的物元模型，從運動員訓練的基本狀態出發，通過物元轉換，能有效地確定運動員當前狀態與目標狀態的關聯度，并能通過各分項指標的關聯函數找到影響運動員競技狀態的關鍵因素，從而能夠進行合理的診斷。

2)可拓評價方法采用關聯函數進行定量計算，可以使評價簡單易行，這較其他方法而言具有一定的優越性。同時，該方法能明確指出待評運動員提高競技能力狀況需要改善的指標，為提高運動員競技能力狀態提供參考。

3)在實際訓練中還可以嘗試選取運動員訓練過程中的多個時間點來進行物元診斷，構成診斷結果序列，通過對該序列各數據的比較分析，可以有效地判斷運動員競技狀態的走勢，以便長期跟蹤訓練效果。

[1] 王清. 我國優秀運動員競技能力狀態診斷和監測系統的研究建立[M]. 北京：人民體育出版社，2004.

[2] 田麥久. 運動訓練學[M]. 北京：人民體育出版社，2000.

[3] 蔡文. 物元模型及其運用[M]. 北京：科學技術文獻出版社，1994.

[4] 盧緒祥，李錄平. 凝汽器運行狀態的物元模型及可拓評價方法[J]. 熱能動力工程，2008，23(1)：24-27.

[5] 李少丹. 論競技狀態的復雜性[J]. 北京體育大學學報，2009，32(6)：11-14.

[6] 程勇民，梁承謀，閻濟寧，等. 優秀羽毛球運動員科學選材研究[J]. 廣州體育學院學報，2007，27(4)：53-56.

[7] 邱憲祥. 中國優秀羽毛球運動員競技能力結構特征及臺灣羽毛球運動員選材標準[D]. 北京：北京體育大學，2006：86-98.