力量型項(xiàng)目?jī)?yōu)秀運(yùn)動(dòng)員體能數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建研究

楊旭峰+李俊溫

摘 要：文章主要探討對(duì)于力量型項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的體能數(shù)據(jù)，構(gòu)建一套具有數(shù)據(jù)管理、查詢分析等功能的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。主要采用微軟.net框架結(jié)構(gòu)，使用VS2010環(huán)境進(jìn)行開發(fā)，C#語(yǔ)言進(jìn)行編程，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)選用SQL Server2008。設(shè)計(jì)力求查詢方便、界面友好、使用靈活，可以對(duì)運(yùn)動(dòng)員體能數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的、科學(xué)的分析，為教練員、科研人員提供科學(xué)訓(xùn)練的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：力量型項(xiàng)目 體能數(shù)據(jù) 結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)

中圖分類號(hào)：G807 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096—1839（2016）11—0139—03

1 前言

在各項(xiàng)體育項(xiàng)目中，力量型項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的體重一般較大，肌肉粗壯，一日總熱能消耗量較高。舉重、柔道和摔跤等運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中要求較大的力量和神經(jīng)肌肉協(xié)調(diào)性，并且要極短的時(shí)間內(nèi)爆發(fā)力量。這些運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員的體能數(shù)據(jù)非常重要，利用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)對(duì)其進(jìn)行管理非常重要。本文主要探討對(duì)于力量型項(xiàng)目?jī)?yōu)秀運(yùn)動(dòng)員的體能數(shù)據(jù)，構(gòu)建一套具有數(shù)據(jù)管理、查詢分析等功能的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

該數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)主要以管理、查詢運(yùn)動(dòng)員的體能方面的指標(biāo)為中心，對(duì)所涉及的數(shù)據(jù)提供方便、統(tǒng)一的管理，可使相關(guān)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的管理、訓(xùn)練工作建立在科學(xué)依據(jù)之上，使相關(guān)部門和教練員及時(shí)了解、查詢運(yùn)動(dòng)員機(jī)能情況，有助于科學(xué)訓(xùn)練的實(shí)施和發(fā)展。

2 數(shù)據(jù)庫(kù)等開發(fā)工具的選擇

本系統(tǒng)采用開發(fā)人員較為熟悉的微軟Visual Studio開發(fā)環(huán)境進(jìn)行開發(fā)。它是微軟公司的開發(fā)工具包系列產(chǎn)品，是一個(gè)基本完整的開發(fā)工具集，它包括了整個(gè)軟件生命周期中所需要的大部分工具，如UML工具、代碼管控工具、集成開發(fā)環(huán)境（IDE）等等。所寫的目標(biāo)代碼適用于微軟支持的所有平臺(tái)，包括Microsoft Windows、Windows CE、.NET Framework等。在.Net Framework 1.0發(fā)布后， 微軟在2002年發(fā)行了Visual Studio .NET。其最大的改進(jìn)就是使用.NET框架引入了受控代碼開發(fā)環(huán)境，其中微軟引入了一種被稱為C#的新的編程語(yǔ)言。目前本單位的計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)既有Windows XP系統(tǒng)，也有Windows 7系統(tǒng)，因此選用了開發(fā)環(huán)境的版本選用了Visual Studio 2010，Visual Studio 2010支持.NET Framework 4.0，并且支持開發(fā)面向Windows 7的應(yīng)用程序，所形成的應(yīng)用程序也能在Windows XP下兼容運(yùn)行。

運(yùn)動(dòng)員體能數(shù)據(jù)管理并不是銀行、金融這樣的對(duì)可用性、安全性、實(shí)時(shí)性要求極高的業(yè)務(wù)，因此后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)無需在實(shí)時(shí)性、安全性方面做過高的要求。考慮到開發(fā)環(huán)境為Visual Studio 2010，選擇了微軟SQL Server 2008 R2作為數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。SQL Server是由微軟公司所推出的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)解決方案，數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)置語(yǔ)言支持采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局（ANSI）和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）所定義的標(biāo)準(zhǔn)SQL語(yǔ)言， 微軟公司對(duì)它進(jìn)行了部分?jǐn)U充而成為作業(yè)用SQL（Transact-SQL），適用于中小型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理，近年來它的應(yīng)用范圍有所擴(kuò)展，已經(jīng)觸及到大型、跨國(guó)企業(yè)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理。SQL Server 2008比起以往版本存在以下優(yōu)勢(shì)：“（1）保護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)查詢；（2）在服務(wù)器的管理操作上花費(fèi)更少的時(shí)間；（3）增加應(yīng)用程序穩(wěn)定性；（4）系統(tǒng)執(zhí)行性能最優(yōu)化與預(yù)測(cè)功能。SQL Server 2008 R2在2010年4月發(fā)表，適合于Visual Studio 2010配合。

盡管運(yùn)動(dòng)員體能指標(biāo)中有少數(shù)指標(biāo)關(guān)系復(fù)雜，如果能用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)表達(dá)更好，但考慮到了數(shù)據(jù)庫(kù)使用的通用性，我們還是選擇了關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，復(fù)雜的指標(biāo)只能設(shè)法表述為多個(gè)關(guān)系型數(shù)據(jù)的組合。

3 測(cè)試指標(biāo)的選擇

反映運(yùn)動(dòng)員某方面性能的測(cè)試項(xiàng)目很多，一般來說，測(cè)試項(xiàng)目越多，掌握的信息量越大。但是，過多的測(cè)試項(xiàng)目會(huì)給測(cè)試和計(jì)算分析帶來困難，從而影響其推廣和應(yīng)用。所以，要求所測(cè)項(xiàng)目涉及的指標(biāo)能夠較準(zhǔn)確地反映力量型項(xiàng)目的特點(diǎn)和運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際情況，但不能太多，更不能重復(fù)。

運(yùn)動(dòng)員體能是指運(yùn)動(dòng)員機(jī)體的運(yùn)動(dòng)能力，是競(jìng)技能力的重要組成部分，是運(yùn)動(dòng)員為提高技、戰(zhàn)術(shù)水平和創(chuàng)造優(yōu)異成績(jī)所必需的各種身體運(yùn)動(dòng)能力的綜合表現(xiàn)。這些能力包括身體形態(tài)、身體機(jī)能、身體運(yùn)動(dòng)素質(zhì)，其中，運(yùn)動(dòng)素質(zhì)是最重要的決定因素，是指機(jī)體在活動(dòng)時(shí)所表現(xiàn)出來的各種基本運(yùn)動(dòng)能力，通常包括力量、耐力、速度、柔韌和靈敏等。

身體形態(tài)方面，我們選擇身高、體重、骨骼肌含量、體脂含量、去脂體重、腰臀比WHR、身體質(zhì)量指數(shù)BMI、基礎(chǔ)代謝BMR等比較常用的評(píng)估身體形態(tài)的指標(biāo)；身體機(jī)能方面，我們選擇了一些常規(guī)的生化指標(biāo)，主要有血常規(guī)、血尿素、肌酸激酶、睪酮等等。運(yùn)動(dòng)素質(zhì)方面，指標(biāo)包括最大攝氧量、相對(duì)最大攝氧量、肺通氣量、呼吸頻率、呼吸商、潮氣量、最大力竭做功、無氧能最大功率值、無氧能平均功率值等。肌肉力量指標(biāo)針對(duì)不同關(guān)節(jié)部位，在不同角速度情況下，測(cè)量屈肌群側(cè)峰力矩、屈肌群側(cè)峰力矩體重比、屈肌群側(cè)平均功率、伸肌群側(cè)峰力矩、伸肌群側(cè)峰力矩體重比、伸肌群側(cè)平均功率，這些指標(biāo)還可能分左、右分別進(jìn)行測(cè)量。

數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是在一個(gè)給定的應(yīng)用環(huán)境下，構(gòu)造最優(yōu)的數(shù)據(jù)模式、建立起數(shù)據(jù)庫(kù)，使之能有效地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，同時(shí)構(gòu)造出應(yīng)用系統(tǒng)以支持各種應(yīng)用的信息處理需求。

由于系統(tǒng)中連接各數(shù)據(jù)的核心是運(yùn)動(dòng)員，為避免有重名的現(xiàn)象，數(shù)據(jù)庫(kù)中用運(yùn)動(dòng)員ID作為主鍵。在各指標(biāo)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)表中，存放在特定時(shí)間對(duì)某運(yùn)動(dòng)員測(cè)量的某些指標(biāo)數(shù)據(jù)，為一條記錄。運(yùn)動(dòng)員的基本信息另用一張表Athlete存放，體現(xiàn)為一個(gè)運(yùn)動(dòng)員一條記錄。前述體能指標(biāo)分為五個(gè)大類：生化指標(biāo)、身體形態(tài)、心肺功能、無氧功率、CYBEX肌肉力量，分別用數(shù)據(jù)庫(kù)中一張表存放。因心肺功能、無氧功率在一起測(cè)量，可合并為一個(gè)表，利于數(shù)據(jù)處理。這樣各個(gè)指標(biāo)的測(cè)試結(jié)果將分類予以存放。表名分別為：Biochemistry、Body-composition、Physindex、CYBEX。

4 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)以C/S模式運(yùn)行，C/S模式，即Client/ Server（客戶機(jī)/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)。此結(jié)構(gòu)把數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容放在遠(yuǎn)程的服務(wù)器上，而在客戶機(jī)上安裝相應(yīng)軟件。C/S軟件一般采用兩層結(jié)構(gòu)，其分布結(jié)構(gòu)如圖1所示。

它由兩部分構(gòu)成：前端是客戶機(jī)，即用戶界面（Client），接受用戶的請(qǐng)求，并向數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)提出請(qǐng)求，通常是一個(gè)PC機(jī)；后端是服務(wù)器（Server），即數(shù)據(jù)管理，將數(shù)據(jù)提交給客戶端，客戶端將數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算并將結(jié)果呈現(xiàn)給用戶。還要提供完善的安全保護(hù)及對(duì)數(shù)據(jù)的完整性處理等操作，并允許多個(gè)客戶同時(shí)訪問同一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)。在這種結(jié)構(gòu)中，服務(wù)器的硬件必須具有足夠的處理能力，這樣才能滿足各客戶的要求。

盡管C/S結(jié)構(gòu)一般是針對(duì)性開發(fā)，變更不夠靈活，維護(hù)和管理的難度較大。通常只局限于小型局域網(wǎng)，不利于擴(kuò)展。但是其交互性強(qiáng)、具有安全的存取模式、網(wǎng)絡(luò)通信量低、響應(yīng)速度快、利于處理大量數(shù)據(jù)。比較適合本系統(tǒng)的情況。

系統(tǒng)功能方面，要求實(shí)現(xiàn)對(duì)山西省運(yùn)動(dòng)員個(gè)人基本情況、身體形態(tài)指標(biāo)、生化指標(biāo)、生理指標(biāo)、心肺功能、無氧功率、CYBEX肌肉力量等數(shù)據(jù)庫(kù)的錄入、修改、刪除等數(shù)據(jù)管理功能，可以按照姓名、測(cè)試時(shí)間、運(yùn)動(dòng)隊(duì)進(jìn)行查詢，可對(duì)查詢到的運(yùn)動(dòng)員的各項(xiàng)指標(biāo)打印輸出。系統(tǒng)具有權(quán)限管理機(jī)制，所有用戶采用用戶名、密碼才能登錄，高級(jí)管理員可以進(jìn)行系統(tǒng)全部操作，普通用戶只能瀏覽、查詢數(shù)據(jù)，不能錄入、修改數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)如圖2所示：

5 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)啟動(dòng)以后，會(huì)先彈出一個(gè)登錄界面，需要用戶輸入用戶名和密碼，然后進(jìn)行身份驗(yàn)證，如果是管理員則可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)管理以及用戶可以進(jìn)行的一切操作，如果是用戶則可以進(jìn)行數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析、報(bào)表生成、數(shù)據(jù)總覽操作，如果身份驗(yàn)證不正確則重新回到用戶登錄界面要求用戶繼續(xù)輸入用戶名和密碼。

參考文獻(xiàn)：

[1]何 明.數(shù)據(jù)庫(kù)管理與開發(fā)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2013.

[2]（美）蘭多夫.任 鴻，譯.Visual Studio 2010高級(jí)編程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012.

[3]楊旭峰，李俊溫.力量項(xiàng)目?jī)?yōu)秀運(yùn)動(dòng)員體能數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建研究[J].搏擊·體育論壇，2011（1）.

[4]王 征，呂 雷.SQL Server 2008 中文版數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)與實(shí)踐教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

The Physical Database Construction of Powerful Sports Excellent Athletes

Yang Xufeng Li Junwen

Abstract：In this paper， we mainly discuss the data of physical fitness of the athletes of the powerful sport events， and build a database management system with data management， query analysis and other functions. This system uses the Net framework structure of Microsoft， uses VS2010 environment for development， C# language programming， background database using Server2008 SQL. The design tries to reach the aim of query convenience， friendly interface， the flexible use， and can do systematic and scientific analysis of athletes physical fitness data， and cna provide a training basis for coaches and scientific researchers.

Keywords：powerful sport events physical data structural design database