基于模糊理論和大數據的大學生體質健康測試結果研究

焦健華，陳燦輝

（廣東理工學院體育系，廣東 肇慶 526100）

所謂不確定性數學（Indetenninacy Mathematics）指的是應用數學的理論和方法對自然界中的具有不確定性的現象進行研究，因此它也被稱為“不確定性數學”。相似地，不確定性概念是指存在不確定性因素的概念，不確定性因素可能存在于其內涵中，也可能存在于其外延中，常見的有模糊優化理論、模糊控制理論、灰色控制理論、灰色優化模型、預測不確定性理論及預測決策理論。由于使用了這些理論，從而可以科學、有效地解決運籌學和控制論中存在的一些不確定性現象問題。這種不確定性理論在許多行業都得到了廣泛應用，實用性非常好，能夠解決許多實際問題。所以，在大學生體質健康測試結果分析中，這種理論的應用也能協助解決許多問題，可以指導大學生更為科學地進行身體鍛煉，為問題的解決提供有力的理論支持。

1 研究對象與方法

1.1研究對象

大學生體質健康測試結果。

1.2研究方法

本文的數據來源為2015—2017年廣東省普通高校的體測結果。根據抽樣原則，隨機選擇取其中的10所高職院校和10所本科院校。抽取的樣本總數為496 522人，其中女生人數較多，為414518人，其余為男生。研究數據選擇為上一年度的體測結果。由于選取的院校比較特殊，其中多為師范類和醫學護理類，因此女生數量遠遠高于男生。鑒于這一特殊情況的存在，在進行男生樣本數量選擇時，應引起注意。在收集原始數據的過程中，需要引起重視的是缺失數據的甄別和篩選，要保證數據有效并且完整。

首先是整理完成原始數據，對無效的數據進行篩選和去除。然后根據國家最新發布的《國家學生體質健康測試標準》進行體質水平的劃分，高于90分認定為優秀，而高于（或等于）80分、小于90分為良好，然后每10分一個水平，接下來分別為及格和不及格。將數據結果建成一個評價集，分別包括肺活量、立定跳遠、男生引體向上、女生仰臥起坐等，最后一個評價指標為總分指標。再根據等級情況建立評語集，評語集依次為優秀、良好、及格以及不及格，完成模糊矩陣建立。建立完成后，按照模糊理論和大數據的方法對樣本進行綜合評價。

2 結果與分析

2.1 基于模糊理論和大數據的男生體質結果分析

20世紀60年代，來自美國的查德教授（美國自動控制專家）為對事物存在的不確定性進行表達，從而提出了模糊集合理論。根據模糊集合的概念，對2所院校的男生體質進行研究。根據人數分布的情況，確定隸屬關系，從而計算得到經過權重分配后的男生體質健康冊數向量情況，如下。

繼續進行計算，得到模糊關系矩陣。根據模糊向量情況，再對矩陣進行模糊變化，得到數據。

接下來對數據進行歸一化處理。推斷出各項歸一化指標之后再根據最大隸屬度的模糊理論計算得出最終結果，也就是優秀、良好和及格分別的占比：0.079%、0.632%和89.98%。從結果分析男生的體質情況并不十分理想，主要體現在能達到良好和優秀的學生太少。

2.2 基于模糊集合理論和大數據的女生體質結果分析

根據所選擇的樣本的數據資料，進行人數分布統計，接下來是頻率計算。然后根據隸屬度情況進行所選取院校的女生健康測試數據進行權重分配的模糊向量計算，如下所示。

然后對向量分析結果進行整理，得到關系矩陣后繼續進行模糊計算，如下所示。

在經過模糊變化和歸一化處理，從而計算得到最終結果，也就是不同體質情況的學生的占比，及格的有89.77%，其中達到優秀的有0.071%，達到良好的有0.609%。可以看出，整體來說，所選取的幾所院校中的女生的體質狀況不太理想，與男生類似，主要是達到優秀的太少。

3 討論與建議

3.1 討 論

上述依據模糊集合理論和大數據的一些方法，對1所高職院校、1所本科院校學生體質測試結果進行分析。分析得到的大學體質情況的結果并不理想，男生中不及格的人數達到了7%以上，而且優秀和良好的占比非常小。女生的分析結果更差，大部分人員都集中在幾個區間，能夠達到優秀和良好也非常少，且仍存在較大比例的不合格人數。由此可以看出，大學生的體質情況不容樂觀，必須要采取有效措施進行糾正，防止這一問題繼續存在甚至惡化。

根據對測定結果的模糊分析，盡管能夠得到相對真實的分析結果，但是加上實際的走訪和調查能夠更加詳細地了解實際情況。結合分析結果和實際考察情況，接下來從以下幾個方面進行分別說明。

首先，教育部在2014年的6月制定了《國家學生體質健康標準》，新的標準具有非常明顯的特征，其技術體系更為完善，可操作性也明顯增強，同時標準的執行效率也明顯提升。有其重要的新特征，夯實了標準的技術體系，提高了標準的執行效率。另一方面，標準的導向作用明顯增強，配套的監測制度也更為完善。分析新標準還能發現，新標準的評分等級也更為規范，“優秀”和“良好”這2個等級的要求提高幅度非常大，同時及格的標準明顯降低。這樣制定標準的目的旨在提高學生努力鍛煉身體、參加體育鍛煉的積極性。對高校的學生體質管理人員來說，要密切關注國家政策的變化，并根據政策變化及時進行教學任務和評價體系的調整。對于本文選取的樣本可看出不及格的比例大，同時良好和優秀的比例小，而且相對平均水平來說，選取的這2所學校均屬于較低的，這就更應該引起相關學校的校領導的重視。應當更加重視學校的體質訓練，從校規和管理層面嚴加管理，爭取快速提高學生的體質健康水平。

其次，實際調研發現，院校所在地區的整體情況是對體育教育的重視程度不夠，最明顯的地方是開設體育課的頻次普遍達不到《高等學校體育工作標準》的相關要求。由于選擇的院校特征明顯，院校本身的性質決定了其課程較多而且專業課學習的壓力相對比較大。這些原因的存在導致了學校對體育課時的分配較少，學生參加體育鍛煉的時間達不到標準要求。由于學校的這種主觀錯誤的關系，導致了院校整體的體育教育工作落后并且開展困難。而且由于學校錯誤的引導，導致學生接收到的信息是體育課及體育鍛煉并不重要，從而也形成了對體育鍛煉的懈怠，缺乏應有的積極性。長久發展下去，將對學生的體質健康造成巨大的影響。

再次，學校對課外體育活動的重視程度不夠，很少開展課外的競賽體育活動，或者開展的活動比較單一，獎勵機制跟不上，學生缺乏參與的熱情。 而且通過調查發現，學校在體育競賽方面的經費較少，宣傳力度不夠，導致比賽的規模受到限制，比賽規模較小，相應的參與人數也隨之較少。 而且體育教師或相關人員對體育社團的指導不夠，實際的鍛煉效果并不理想。這些現象均加劇了學生不愿意參與體育鍛煉的問題。

最后，本研究選擇的2個樣本中，專業多為教育相關，女生占的比例較大，女生本身的性格特點也決定了其參與體育鍛煉的熱情不高。加之學校方面缺乏必要的激勵和引導措施，更加劇了這一現象的發生。因此，總體來說，樣本中學生的體質健康水平達不到理想要求。

3.2 建 議

根據學生健康檢測的結果以及模糊理論和大數據方法分析得到的結果，再綜合考慮所選取的院校的本身特點和實際調研是發現的一些問題。本文有針對性地提出了以下幾點建議。首先，院校方面要深刻解讀國家的相關文件和標準的精神，有針對性地提高“優秀”和“良好”學生所占的比例；其次，全面落實貫徹相關文件和標準，合理安排體育課程的學時，達到鍛煉的目的，同時圍繞體育課堂的教學內容，鼓勵學生積極拓展課外鍛煉；再次，增加課外體育內容，并對學生鍛煉活動進行有效管理，鼓勵開展“陽光長跑”或其他一些課外鍛煉活動，另一方面是學校方面應適當增加體育教育的師資力量和經費投入，開展多種形式的體育競賽，并擴大競賽規模，帶動學生積極參與，提高學生參與的積極性；最后，針對選擇的樣本學校的特殊情況，應針對學生普遍的薄弱環節開展專門的鍛煉，必要時設定更有特色的體測項目，如增加一些力量鍛煉的內容，重點提高手臂力量，增加有氧運動的頻次，提高學生的體能、腰腹核心力量等。