高 萌

(河南教育學(xué)院 體育系，河南 鄭州 450046)

基于MATLAB數(shù)據(jù)分析的籃球運動員專項體能研究

高 萌

(河南教育學(xué)院 體育系，河南 鄭州 450046)

根據(jù)體能機(jī)構(gòu)理論，對近20年涉及我國籃球運動員專項體能理論的文獻(xiàn)資料進(jìn)行綜述分析.選擇中國女籃作為研究對象，對專項體能診斷進(jìn)行研究，運用MATLAB軟件從多個維度對專項體能數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，提高專項體能數(shù)據(jù)的有效診斷，推進(jìn)理論和實踐的結(jié)合.

籃球；專項體能；訓(xùn)練；MATLAB；比較分析

0 引言

體育成績在某種程度上可以代表一個國家的實力,中國體育始終保持著螺旋上升的趨勢.2010年以來，盡管中國籃球訓(xùn)練強(qiáng)度大，訓(xùn)練頻率高，但訓(xùn)練效果并不令人滿意.綜觀比賽細(xì)節(jié)，很大程度上可以歸結(jié)為訓(xùn)練的不合理造成的.系統(tǒng)地建立專項體能的基本理論、時間手段、診斷方法、評價標(biāo)準(zhǔn)勢在必行，這是有效提高我國籃球競技水平的必由之路.

1 專項體能研究狀況

文獻(xiàn)[1]給出了體能的定義，即動員自身所擁有的基本運動能力，是運動員不可或缺的競技能力.運動員的身體機(jī)能、身體形態(tài)與運動素質(zhì)是決定其體能狀況的主要因素.本文采用此觀點作為研究依據(jù)，開展對運動員專項體能的研究工作，從身體形態(tài)、運動素質(zhì)、身體機(jī)能等多方面作為研究點，通過數(shù)據(jù)和圖形合理構(gòu)建運動員體能結(jié)構(gòu)特征.

在身體機(jī)能方面，專家進(jìn)行了許多研究，主要側(cè)重于運動員機(jī)能評定、運動員選材、訓(xùn)練負(fù)荷監(jiān)控等方面. 文獻(xiàn)[2]將血乳酸、心率、最大攝氧量、視野、Physical Work Capacity 170(PWC 170)列為身體機(jī)能最重要的幾項指標(biāo).此后各個專家研究中，逐漸有了更多的發(fā)現(xiàn)，比如運動員身體機(jī)能是有氧能力的保證，而無氧閥反映身體有氧能力的重要指標(biāo)等.

在身體形態(tài)方面，專家所持觀點，主要有兩種，一是側(cè)重研究教材，二是側(cè)重于研究青少年身體形態(tài). 文獻(xiàn)[3]指出，運動員身體形態(tài)主要是“身材高大、胸廓大、手大、腳大，小腿長、手臂長，臀部小、碟圍小”. 文獻(xiàn)[4]指出，籃球運動員身體形態(tài)的主要特征是“身材高大、手臂長”. 文獻(xiàn)[5]描述為“身材高大、手長、腿長(尤其是小腿)、四肢勻稱、手大(尤其是五指要長)、臂長、軀干短、腳大、肩寬、胸廓大、腰細(xì)、腿弓隆起、肌肉線條清晰、脂肪少、跟腱長且清晰、踝關(guān)節(jié)細(xì)，體重與身高達(dá)標(biāo)”.其他資料或文獻(xiàn)描述基本上與上述類同.

在運動素質(zhì)方面，專家進(jìn)行了更多的研究，成果頗豐.可以認(rèn)為力量、協(xié)調(diào)性、爆發(fā)力是籃球運動員不可或缺的要素. 文獻(xiàn)[6]顯示，優(yōu)秀籃球運動員不僅需要全面性的基本運動能力，更需要著重強(qiáng)調(diào)力量、爆發(fā)力、協(xié)調(diào)性.瞬間變向的能力，以及對準(zhǔn)確性、時間和空間感的養(yǎng)成.以此作為依據(jù)，通過雙腳彈跳、三級蛙跳、計時跑、秒屈腿仰臥起坐、半場三角跑、單腳彈跳、變距折返跑，給出了評價標(biāo)準(zhǔn).

2 籃球運動員專項評價研究

定期對籃球運動員訓(xùn)練內(nèi)容和成果進(jìn)行有效的評價，是教練制訂訓(xùn)練計劃的依據(jù).體能評價最重要的部分是運動員訓(xùn)練內(nèi)容和現(xiàn)狀評價.本文采用文獻(xiàn)[7]中的評價體系，共3個一級指標(biāo)、12個二級指標(biāo)、12個三級指標(biāo)，內(nèi)容和權(quán)重如表1所示, 其評價標(biāo)準(zhǔn)如表2.

表1 運動員專項體能評價指標(biāo)體系與權(quán)重系數(shù)表Tab.1 Evaluation index system and weight coefficient Table of special physical fitness of athletes

表2 籃球運動員專項體能評分標(biāo)準(zhǔn)表Tab.2 Special physical fitness standard of basketball athlete

3 籃球運動員專項體能診斷研究

當(dāng)前很多國家正在針對運動領(lǐng)域構(gòu)建相對完善的“高級運動員綜合監(jiān)控系統(tǒng)”，歐洲多國以計算機(jī)技術(shù)為依托，以定量監(jiān)控體能訓(xùn)練過程為目的，在訓(xùn)練過程中完成評價和控制訓(xùn)練負(fù)荷的目的.帶領(lǐng)體能訓(xùn)練，以定量為準(zhǔn)，形成系統(tǒng)化、模塊化的模式.但目前涉及籃球運動的體能訓(xùn)練監(jiān)控研究尚不完善，本文通過MATLAB對專項體能檢測數(shù)據(jù)研究，完善當(dāng)前的研究內(nèi)容.

本次試驗中，選取的國家籃球運動員第一次專項體能得分如表3所示.根據(jù)權(quán)重不同，綜合評價籃球運動員專項體能，計算加權(quán)得分如表4.

表3 運動員專項體能指標(biāo)得分表(不加權(quán))Tab.3 The score Table of athletes’ special physical fitness index (not weighted)

表4 運動員專項體能指標(biāo)得分表(加權(quán))Tab.4 The score Table athletes’s special physical fitness index (weighted)

所有指標(biāo)中，除了身體形態(tài)無法改變外，其余都能夠通過訓(xùn)練得到改變.訓(xùn)練過程中，側(cè)重于關(guān)注整隊的體能狀態(tài)和每個運動員的個體狀態(tài).區(qū)別對待每個運動員十分重要，使用MATLAB，繪制數(shù)據(jù)雷達(dá)圖對每個運動員的體能狀態(tài)進(jìn)行診斷，有助于對訓(xùn)練和比賽的判斷.

4 數(shù)據(jù)分析

通過圖1～圖3和表4可知，魏A的身體形態(tài)數(shù)值處于最優(yōu)值，身體機(jī)能和運動素質(zhì)水平處于劣勢，特別是運動素質(zhì)，從血紅蛋白、血清睪酮、血清肌酸激酶的測量結(jié)果觀察，血清肌酸激酶為所測人員最低，推斷其并非處于疲勞狀態(tài)，血清睪酮數(shù)值低可能與疲勞相關(guān)，亦可能與運動素質(zhì)水平有關(guān).從運動素質(zhì)來看，魏A耐力和力量素質(zhì)為所測人員最低值.得到結(jié)論，魏A身高在比賽中有優(yōu)勢，但運動素質(zhì)較差，目前無法承擔(dān)高強(qiáng)度、大運動量長時間比賽.

結(jié)合實際情況來看，魏A身體素質(zhì)好，具有先天優(yōu)勢，但運動能力不強(qiáng)，需要通過有針對性的強(qiáng)化耐力和內(nèi)線搶籃板、罰球能力進(jìn)行彌補(bǔ).經(jīng)過6個月有針對性的訓(xùn)練，魏A的運動素質(zhì)得到了提升，在爆發(fā)力上有一定程度提升，而在耐力方面的提升最為顯著，如圖4、圖5.

圖1 魏A專項體能一級指標(biāo)態(tài)勢雷達(dá)分析圖Fig1 Radar analysis of the 1st level special physical fitness index of WEI A

圖2 魏A專項體能三級指標(biāo)-身體機(jī)能態(tài)勢雷達(dá)分析圖Fig2 Radar analysis of the 3rd level index body posture of WEI A

圖3 魏A專項體能三級指標(biāo)-運動素質(zhì)態(tài)勢雷達(dá)分析圖Fig3 Radar analysis of the 3rd level index sports quality of WEI A

圖4 魏A訓(xùn)練后體能三級指標(biāo)-運動素質(zhì)態(tài)勢雷達(dá)分析圖Fig4 Radar analysis of the 3rd level index sports quality of WEI A after training

圖5 魏A訓(xùn)練前后三級指標(biāo)-運動素質(zhì)對比Fig5 Comparison of the 3rd level index sports quality of WEI A before and after training

訓(xùn)練前后的顯著變化，體現(xiàn)了訓(xùn)練的成果.魏A在體能上提升，可以使她在場上的活躍時間有效延長，在身高優(yōu)勢較為重要的比賽中，魏A能更多地為隊友分擔(dān)任務(wù).

通過MATLAB數(shù)據(jù)分析，對每位運動員的體能判斷，最終目的是綜合評價運動員體能，針對當(dāng)前情況對訓(xùn)練方案進(jìn)行調(diào)整.運動員體能訓(xùn)練并非按照權(quán)重大小排序進(jìn)行，而應(yīng)結(jié)合實際情況，針對運動員本人的特征進(jìn)行綜合評估，按照體能構(gòu)成指標(biāo)順序，嚴(yán)格遵循訓(xùn)練原則，制訂完善成熟的訓(xùn)練方案.

體能目標(biāo)挑戰(zhàn)模型是指構(gòu)成運動員體能指標(biāo)的最優(yōu)綜合體.該模型反映未來一定時期，運動員專項體能發(fā)展最優(yōu)方向.

構(gòu)建挑戰(zhàn)模型需對運動員每項體能指標(biāo)與目標(biāo)模型的差距大小運用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行客觀分析，之間差距成為差距系數(shù).目標(biāo)模型中的各項指標(biāo)是每個運動員3項專項體能數(shù)據(jù)指標(biāo)的最優(yōu)化綜合，以百分比的形式呈現(xiàn)，最優(yōu)值為100%，表明差距為0.其余運動員指標(biāo)小于100%，表示與挑戰(zhàn)目標(biāo)值有一定差距.計算公式如下：

通過表4可以看出，運動員個體情況差異較大，其中應(yīng)優(yōu)先發(fā)展運動素質(zhì)的有8名，優(yōu)先身體形態(tài)的3名.以魏A為例，運動素質(zhì)是其繼續(xù)改善的方面，身體機(jī)能方面同樣需要兼顧(圖6). 通過圖7和表4可以看出，當(dāng)前籃球繼續(xù)強(qiáng)化體能訓(xùn)練，在解決體能問題的同時協(xié)調(diào)身體技能和身體素質(zhì)發(fā)展，培養(yǎng)良好的運動素質(zhì)，這樣才能保證運動員在球場正常發(fā)揮自己的水平，為取得勝利奠定良好的基礎(chǔ).

圖6 魏A專項體能一級指標(biāo)得分差距系數(shù)雷達(dá)分析圖Fig6 Radar analysis of the special fitness indicators score gap of WEI A

圖7 籃球運動員專項體能一級指標(biāo)雷達(dá)分析圖Fig7 Radar analysis of the 1st level special physical fitness index of basketball players

5 結(jié)論

使用MATLAB進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和可視化呈現(xiàn)，有助于將專項體能的多因子結(jié)合呈現(xiàn)，從縱向和橫向方向拓展了診斷和評價空間.幫助教練掌握球隊情況和個人情況，有效對比訓(xùn)練前后差異，方便及時調(diào)整訓(xùn)練方案，完成訓(xùn)練計劃.通過雷法分析法和目標(biāo)挑戰(zhàn)模型綜合評估及診斷運動員的專項體能，構(gòu)建起可以溯源、有依據(jù)的、全面的訓(xùn)練大數(shù)據(jù)，有效減少訓(xùn)練中的誤判情況.

[1] 田麥久.運動訓(xùn)練學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2006:100-102.

[2] 孫民治.現(xiàn)代籃球高級教程[M].北京：人民體育出版社，2004:80-91.

[3] 全國體育院校教材委員會.運動訓(xùn)練學(xué)[M].北京：人民體育出版社,2000:76-79.

[4] 馮連世，馮美云，馮韓權(quán).優(yōu)秀運動員身體機(jī)能評定方法[M].北京：人民體育出版社,2003:100-120.

[5] 美國NBA體育教練員協(xié)會.籃球體能訓(xùn)練[M].張莉清，譯.北京：人民體育出版社，2009:79-83.

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[7] 陸柳.國家女籃專項體能評價與診斷研究[D].蘇州:蘇州大學(xué)，2012.

ResearchonSpecialPhysicalAbilityofBasketballPlayersBasedonMATLABDataAnalysis

GAO Meng

(DepartmentofPhysicalEducation,HenanInstituteofEducation，Zhengzhou450046,China)

Based on physical mechanism theory, a summary analysis of the theory of China’s basketball athlete’s special physical fitness for nearly twenty years is carried out. Selected women’s basketball team as object to research special physical diagnosis. By special physical data processing with MATLAB in multiple dimensions, improved the data diagnosis of special physical fitness for the advance of theory and practice.

basketball; special physical fitness; training; MATLAB; comparative analysis

2017-01-10

河南省軟科學(xué)研究計劃項目(152400410500)

高 萌(1988—)，男，河南鄭州人，河南教育學(xué)院體育系教師.

10.3969/j.issn.1007-0834.2017.03.021

G808.16

A

1007-0834(2017)03-0090-05