呂克寧，吳林，金成軍，陳德明

（1.哈爾濱體育學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150008；2.牡丹江市教育教學(xué)研究院，黑龍江 牡丹江 157005）

黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)體系構(gòu)建的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

呂克寧1，吳林2，金成軍2，陳德明1

（1.哈爾濱體育學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150008；2.牡丹江市教育教學(xué)研究院，黑龍江 牡丹江 157005）

中小學(xué)學(xué)生體育活動(dòng)中的各類安全問題，已經(jīng)成為阻礙我國中小學(xué)體育發(fā)展的重要因素之一。運(yùn)用文獻(xiàn)資料法、問卷調(diào)查法、訪談法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法和層次分析法研究黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)因素的評價(jià)指標(biāo)。根據(jù)各因素在學(xué)生參與體育活動(dòng)中的運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)率運(yùn)用帕累托分析法和層次分析法初步確定黑龍江省中小學(xué)體育安全評價(jià)指標(biāo)內(nèi)容，建立學(xué)校、體育教師、學(xué)生和家長的三級(jí)評價(jià)指標(biāo)體系。從而為解決學(xué)校體育運(yùn)動(dòng)安全問題提供可操作性的評價(jià)、預(yù)防體系，從學(xué)校指標(biāo)、教師指標(biāo)、學(xué)生指標(biāo)上為評價(jià)學(xué)校體育運(yùn)動(dòng)安全提供參考。

體育運(yùn)動(dòng)安全；統(tǒng)計(jì)學(xué)；層次分析；評價(jià)指標(biāo)；指標(biāo)權(quán)重

近些年，中小學(xué)學(xué)生體育活動(dòng)中的各類安全問題給體育教育工作帶來嚴(yán)峻的考驗(yàn),體育活動(dòng)中的安全問題成為制約我國中小學(xué)體育正常開展的主要因素之一。學(xué)校為了避免體育傷害事件的發(fā)生，取消或禁止了難度較大運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的開展。我國政府相關(guān)部門十分重視中小 學(xué)校體育工作，下發(fā)了一系列促進(jìn)學(xué)校體育發(fā)展、提高學(xué)生身體健康、延長學(xué)生活動(dòng)時(shí)間的文件，但是，中小學(xué)體育的“縮水”情況卻沒有得到有效改善，學(xué)生體質(zhì)持續(xù)下降。針對中小學(xué)學(xué)生體育活動(dòng)安全問題，通過問卷調(diào)查了解黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)現(xiàn)狀、學(xué)校體育風(fēng)險(xiǎn)類型，從而構(gòu)建黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)體系。

在構(gòu)建黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)體系中，主要應(yīng)用了帕累托分析法（Pareto analysis）和層次分析法（Analytic Hierarchy Process, AHP）。帕累托分析法是意大利經(jīng)濟(jì)學(xué)家維爾弗雷多·帕累托首創(chuàng)的一種制定決策的統(tǒng)計(jì)方法，該分析方法的核心思想是在決定一個(gè)事物的眾多因素中分清主次，識(shí)別出少數(shù)的但對事物起決定作用的關(guān)鍵因素和多數(shù)的但對事物影響較少的次要因素[1]。層次分析法，是美國運(yùn)籌學(xué)家T.L.Saaty教授于20世紀(jì)70年代初提出的一種定量與定性相結(jié)合的多目標(biāo)決策分析方法[2]。它把一個(gè)復(fù)雜問題分解成若干組成因素，并按支配關(guān)系形成層次結(jié)構(gòu)，應(yīng)用兩兩比較的方法確定各因素的相對重要性，計(jì)算其各因素的權(quán)重，并以此為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)對不同決策方案的排序。該方法的核心是將決策者的經(jīng)驗(yàn)判斷進(jìn)行量化，定量的形式為決策者提供的決策依據(jù)[3]。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)體系構(gòu)建現(xiàn)狀為研究對象。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法根據(jù)研究的目的和需要, 全面了解研究現(xiàn)狀,查閱大量相關(guān)文獻(xiàn),并對檢索所得文獻(xiàn)資料進(jìn)行分類、整理。

1.2.2 問卷調(diào)查法采用國家科技支撐計(jì)劃“青少年運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)評估與運(yùn)動(dòng)安全體系”課題組制定的《學(xué)校體育安全現(xiàn)狀調(diào)查問卷》，選取黑龍江省6個(gè)地區(qū)18所中小學(xué)作為調(diào)查對象。

1.2.3 訪談法以調(diào)查地區(qū)的學(xué)校部分體育負(fù)責(zé)人、教師和校醫(yī)為訪談對象,了解黑龍江省部分地區(qū)中小學(xué)體育課、課外體育活動(dòng)開展的現(xiàn)狀及體育安全事故發(fā)生的情況及影響因素。

1.2.4 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法將搜集的原始數(shù)據(jù)運(yùn)用Excel工作表、EpiDate軟件分別建立數(shù)據(jù)庫，通過統(tǒng)計(jì)軟件SPSS17.0使用帕累托分析等方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和處理。

1.2.5 層次分析法運(yùn)用AHP法對黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重分析。

2 黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)體系構(gòu)建的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2.1 帕累托分析

對中小學(xué)生體育活動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)因素進(jìn)行帕雷托分析（主次因素分析法），按照累計(jì)百分比為0～80%之間的因素為 A 類因素，是主要風(fēng)險(xiǎn)因素；百分比為80%～90%間的因素為 B 類因素，是一般風(fēng)險(xiǎn)因素；其他為 C 類因素[4]，根據(jù)分析結(jié)果確定出中小學(xué)生體育活動(dòng)的主要風(fēng)險(xiǎn)因素、一般風(fēng)險(xiǎn)因素與其他因素。

2.2 層次分析法

運(yùn)用層次分析法計(jì)算黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)體系中各指標(biāo)的權(quán)重。該方法的主要內(nèi)容為：將要研究的問題所含的各種因素按一定隸屬關(guān)系分為相互聯(lián)系的若干層次，再利用特定的數(shù)學(xué)方法來計(jì)算和研究每一層次的因素相對重要性程度及其權(quán)重值[5]。

3 黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)體系評價(jià)指標(biāo)權(quán)重分析

3.1 黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)體系評價(jià)指標(biāo)內(nèi)容

評價(jià)指標(biāo)的確定是建立客觀、有效評估的基礎(chǔ)，能否準(zhǔn)確、科學(xué)地完成評價(jià)關(guān)鍵在于指標(biāo)確立的合理性。本研究通過調(diào)查問卷、專家訪談和邏輯分析等方法，初步確立了評價(jià)指標(biāo)體系內(nèi)容，把黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)體系評價(jià)指標(biāo)定位為三級(jí)指標(biāo)，一級(jí)指標(biāo)包括學(xué)校運(yùn)動(dòng)安全因素、體育教師運(yùn)動(dòng)安全因素、學(xué)生運(yùn)動(dòng)安全因素、家長運(yùn)動(dòng)安全因素。各一級(jí)指標(biāo)分別包含二級(jí)、三級(jí)指標(biāo)。共計(jì)一級(jí)指標(biāo)4個(gè)，二級(jí)指標(biāo)14個(gè)，三級(jí)指標(biāo)42個(gè)，見表1。

表1 黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)體系各級(jí)評價(jià)指標(biāo)及相應(yīng)權(quán)重

3.2 運(yùn)用層次分析法（AHP）確定各級(jí)指標(biāo)的權(quán)重

層次分析法是一種定性和定量相結(jié)合，系統(tǒng)化、層次化的分析方法。解決問題的基本思路是：首先將需要分析的問題層次化，根據(jù)問題的性質(zhì)和要達(dá)到的總目標(biāo)，將問題分解為不同的組成因素，并按因素間的相互關(guān)聯(lián)影響，以及隸屬關(guān)系將因素按不同層次聚集組合，形成一個(gè)多層次的分析結(jié)構(gòu)模型，并最終把系統(tǒng)分析歸結(jié)為最底層相對于最高層(總目標(biāo))的相對重要性權(quán)值的確定或相對優(yōu)勢次序的排序問題。它體現(xiàn)了決策思維的基本特征：分解、判斷、綜合，具有系統(tǒng)性、綜合性與簡便性的特點(diǎn)[6]。

3.2.1 建立層次結(jié)構(gòu)模型應(yīng)用AHP分析問題時(shí)，首先要把問題條理化、層次化，構(gòu)造出一個(gè)層次分析的結(jié)構(gòu)模型。在這個(gè)結(jié)構(gòu)模型下，復(fù)雜的問題被分解為人們稱之為元素的組成部分。這些元素按其屬性分成若干組，形成不用層次。這些層次大體上分為3類,最高層、中間層、最底層[7]。我們根據(jù)研究的問題，把黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)體系作為最高層，即總目標(biāo)，設(shè)為A；中間層有兩層，把學(xué)校運(yùn)動(dòng)安全因素、體育教師運(yùn)動(dòng)安全因素、學(xué)生運(yùn)動(dòng)安全因素、家長運(yùn)動(dòng)安全因素，4個(gè)一級(jí)指標(biāo)作為準(zhǔn)則層1，設(shè)為B；把運(yùn)動(dòng)安全教育與檢查等14個(gè)二級(jí)指標(biāo)作為準(zhǔn)則層2，設(shè)為C；最后把針對教師、學(xué)生和家長的運(yùn)動(dòng)安全知識(shí)培訓(xùn)等42個(gè)三級(jí)指標(biāo)作為最底層，設(shè)為D（見表1）。

3.2.2 構(gòu)造比較判斷矩陣矩陣是用以表示同一層次各個(gè)指標(biāo)的相對重要性的判斷值。在建立層次結(jié)構(gòu)模型后，請專業(yè)人員對各層次中的準(zhǔn)則、指標(biāo)及最底層的各個(gè)方案兩兩比較其重要性，構(gòu)建判斷矩陣，導(dǎo)出權(quán)重。AHP方法在構(gòu)建判斷矩陣時(shí)，采用了1～9比例標(biāo)度。即，將兩個(gè)對象區(qū)分為“同樣重要”、“稍微重要”、“重要”、“重要得多”和“絕對重要”幾個(gè)等級(jí)。在相鄰兩級(jí)中再插入一級(jí)，共9級(jí)，構(gòu)成一個(gè)判斷矩陣A，其標(biāo)度見表2。判斷矩陣A中指標(biāo)間兩兩比較有如下特點(diǎn)，，，， i,j =1,2,3,…,n。因此，判斷矩陣A是一個(gè)正交矩陣，每次判斷時(shí)總共需要比較判斷的次數(shù)是（n-1)+(n-2)+...+2+1=[n(n-1)]/2。i重要性之比為，即上述各標(biāo)度的倒數(shù)。

表2 兩兩比較的等級(jí)劃分及其標(biāo)度

3.2.3 計(jì)算各級(jí)指標(biāo)權(quán)重以黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)體系（見表1）為例，其中中間層一級(jí)指標(biāo)由“學(xué)校運(yùn)動(dòng)安全因素B1”、“體育教師運(yùn)動(dòng)安全因素B2”、“學(xué)生運(yùn)動(dòng)安全因素B3”、“家長運(yùn)動(dòng)安全因素B4”組成。專家對該級(jí)指標(biāo)作如下判斷，構(gòu)成判斷矩陣B（見表3）。計(jì)算某一準(zhǔn)則下的的所有元素對于該準(zhǔn)則相對重要性的排序權(quán)值。在對該準(zhǔn)則下的各元素兩兩比較其重要性得到判斷矩陣B 后，求出判斷矩陣的最大特征根λmax及其對應(yīng)的特征向量W，然后將特征向量歸一化（使各個(gè)分向量的和為1）后所得到的特征向量的各個(gè)分量就是該準(zhǔn)則下各個(gè)元素的權(quán)重。

表3 準(zhǔn)則層1判斷矩陣B

其中，B12＝2，表示指標(biāo)B1與指標(biāo)B2相比，介于同等重要與稍微重要之間；B13＝3，表示指標(biāo)B1與指標(biāo)B3相比，稍微重要；B14=5，表示指標(biāo)B1比指標(biāo)B4明顯重要等。判斷矩陣B左下部分與右上部分相反，對角線值為1。

AHP 方法的信息基礎(chǔ)是判斷矩陣排序矢量，可計(jì)算各指標(biāo)權(quán)重系數(shù)，計(jì)算公式和步驟如下：

第一步，計(jì)算判斷矩陣B每行元素之積

第二步，計(jì)算各行Mi的n次方根值

第三步，對向量歸一化處理得到層次單排序權(quán)重值

3.2.4 對判斷矩陣B進(jìn)行一致性檢驗(yàn)所謂判斷思維的一致性是指專家在判斷指標(biāo)重要性時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)3個(gè)以上的指標(biāo)相互比較時(shí)，各判斷之間的協(xié)調(diào)一致，不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部相互矛盾的結(jié)果。但是在實(shí)際情況中，特別是在多階判斷中，這類不一致的矛盾極易發(fā)生，只不過不一致性的程度不同而已。與其他確定指標(biāo)權(quán)重系數(shù)的方法相比，AHP法的最大優(yōu)點(diǎn)在于通過一致性檢驗(yàn)，保持專家邏輯思維上的一致性。

例如，某專家給出的判斷矩陣認(rèn)為元素a相對于元素b來說絕對重要，元素b相對于元素c同樣重要，而元素a相對于元素c來說稍微重要，則稱專家思維非一致性，出現(xiàn)矛盾。此情況下判斷矩陣不具有一致性，則其最大特征根λmax>n，其對應(yīng)的特征向量W 就不能真實(shí)地反映各元素對于上層準(zhǔn)則的相對重要性。所以，需要有一個(gè)衡量不一致程度的數(shù)量指標(biāo)，即一致性指標(biāo)CI (Consistency Index)，一般定義一致性指標(biāo)CI為：。此外，當(dāng)元素很多的時(shí)候，判斷矩陣的規(guī)模較大時(shí)，還需要引進(jìn)平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI(Random Index)。表4給出了1～10階正互反矩陣在1000次試驗(yàn)后得到的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)。

表4 1～10階正互反矩陣在1000次試驗(yàn)后得到的平均隨機(jī)一致性指標(biāo)

CI與RI 的比率稱為一致性比率(CR，Consistency Ratio)，即：，當(dāng)CR<0.1 時(shí)，認(rèn)為判斷矩陣具有滿意的一致性。否則就需要調(diào)整判斷矩陣，使之具有滿意的一致性。

表5 層次總排序中的組合權(quán)重計(jì)算

經(jīng)過上述計(jì)算，得出黑龍江省中小學(xué)體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)體系中各級(jí)評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重（見表1）。

4 結(jié)論

黑龍江省學(xué)校體育運(yùn)動(dòng)安全受諸多因素影響，主要包含學(xué)校層面因素、體育教師層面因素、學(xué)生層面因素及家長層面因素。學(xué)校運(yùn)動(dòng)安全因素是影響運(yùn)動(dòng)安全的主要因素,其它因素也起著重要作用。利用帕累托分析和層次分析法構(gòu)建了黑龍江省學(xué)校體育安全評價(jià)指標(biāo)體系的內(nèi)容及相應(yīng)權(quán)重分布，能較精確地對黑龍江省學(xué)校體育運(yùn)動(dòng)安全進(jìn)行定量的描述。在此基礎(chǔ)上，可以使用該體系對黑龍江省學(xué)校體育安全進(jìn)行科學(xué)評價(jià)。但尚未進(jìn)行評價(jià)體系實(shí)際操作的可行性檢驗(yàn)工作，擬在后續(xù)的研究工作中有目的、有針對性的選取與本次研究調(diào)查對象相類似的學(xué)校進(jìn)行可行性檢驗(yàn)工作。建議對學(xué)校體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)問題做進(jìn)一步的研究，制定出較為詳盡和實(shí)用的運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)指標(biāo)體系，尤其是學(xué)校體育運(yùn)動(dòng)安全評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重做深入研究，進(jìn)一步明確各級(jí)指標(biāo)的重要程度。

［1］姚東鈮.帕累托分析法在高校機(jī)房故障維護(hù)中的應(yīng)用［J］.硅谷，2010，（13）:153-153.

［2］王蓮芬.層次分析法引論（第1版）［M］.北京:中國人民大學(xué)出版社，1990:2-3.

［3］王以彭.層次分析法在確定評價(jià)指標(biāo)權(quán)重系數(shù)中的應(yīng)用［J］.第一軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào),1999,19(4):377-379.

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Statistics Analysis of Sports Safety Evaluation System Construction in Heilongjiang Elementary and Middle Schools

LV Ke-ning1, WU Lin2, JIN Cheng-jun2, CHEN De-ming1
(1.Harbin Institute of Physical Education，Harbin 150008，Heilongjiang China；2. Mudanjiang Education Teaching Research Institute, Mudanjiang 157005，Heilongjiang China)

In elementary and middle schools student sports each kind of security problem, already became one of important attributes to hinder our country elementary and middle schools sports development. Through the utilization asked the literature material law, the volume survey procedure, the interview law, the mathematical method of average and the analytic hierarchy process study the Heilongjiang Province elementary and middle schools sports risk factor the appraisal target. Participates in the sports according to various factors in the student the movement risk frequency of occurrence using the Pareto analytic method and the Analytic Hierarchy Process determined initially the Heilongjiang Province elementary and middle schools sports safety evaluation target content, establishes the school, the gym instructor, the student and guardian's three level of appraisal target system. Thus for solves the school sports security problem to provide the feasibility appraisal, the prevention system, from the school target, the teacher target, the student target for appraises the school sports to provide the reference safely.

Sports security; Statistics; Analytic Hierarchy Process; Appraisal target; Target weight

G80-05

A

1008-2808(2012)03-0028-05

G80-05

A

1008-2808(2012)03-0028-05

2012-04-28；

2012-05-16

國家科技部“十一五”科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)課題《黑龍江省學(xué)校體育安全預(yù)防體系研究》（項(xiàng)目編號(hào)：2009BAK62B04），黑龍江省省級(jí)重點(diǎn)學(xué)科(專業(yè))帶頭人梯隊(duì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)資金項(xiàng)目（黑人社審[2011]505號(hào)）。

呂克寧(1979－)，男，講師，學(xué)士，研究方向?yàn)閿?shù)理統(tǒng)計(jì)應(yīng)用。