世界男子3 000m障礙跑成績(jī)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

王珽珽,樊 謙,廖蓉蓉

(江西師范大學(xué)體育學(xué)院,江西南昌330027)

0 前 言

男子3 000m障礙跑是國(guó)際田聯(lián)開(kāi)展的傳統(tǒng)項(xiàng)目,我國(guó)早就開(kāi)始了這項(xiàng)運(yùn)動(dòng),但競(jìng)技水平不高。本文應(yīng)用數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)建模等方法,對(duì)2002～2009年間世界男子高級(jí)組和初級(jí)組前8名成績(jī)、中國(guó)前3名成績(jī)進(jìn)行分析量化,對(duì)2010～2013年男子3 000m障礙跑成績(jī)發(fā)展的可能方向進(jìn)行預(yù)測(cè)與分析,從而揭示世界男子3 000m障礙跑發(fā)展現(xiàn)狀、我國(guó)選手與世界高水平運(yùn)動(dòng)員之間的差距及我國(guó)在該項(xiàng)目的發(fā)展現(xiàn)狀,并為提高我國(guó)男子3 000m障礙跑運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平提供理論與實(shí)踐依據(jù)。

經(jīng)Internet用本文關(guān)鍵字檢索中國(guó)知網(wǎng)、國(guó)家圖書(shū)館和萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù),未見(jiàn)用本研究方法對(duì)“世界男子3 000m障礙跑成績(jī)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析”方面的報(bào)道。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

2002～2009年世界田徑賽男子年度排名前8的3 000m障礙跑運(yùn)動(dòng)員的成績(jī);2002～2009年中國(guó)男子排名前3名運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法。通過(guò)Internet檢索 IAAF網(wǎng)站和中國(guó)田徑協(xié)會(huì)官方網(wǎng)站,獲取從2002至2009年期間的世界田徑賽男子前8名成績(jī)以及中國(guó)前3名3 000m障礙跑成績(jī),同時(shí)在江西師范大學(xué)圖書(shū)館查閱《統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)和決策》、《中國(guó)體育年鑒》、《田徑高級(jí)教程》、《體育科學(xué)研究方法》、《運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)》等專著,為該研究提供理論支持。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計(jì)。對(duì)收集的原始數(shù)據(jù)分析,用 Excel2007對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理[1],并對(duì)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析。

1.2.3 數(shù)學(xué)建模法。以2002～2009年參加世界田徑賽男子前8名和中國(guó)男子前3名的3 000m障礙跑成績(jī)?yōu)榛A(chǔ),運(yùn)用數(shù)學(xué)建模的方法,對(duì)2010～2013年男子3 000m障礙跑成績(jī)發(fā)展水平進(jìn)行預(yù)測(cè)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 我國(guó)國(guó)內(nèi)頂尖選手成績(jī)與世界高級(jí)組選手成績(jī)態(tài)勢(shì)分析

表1 2002～2009年我國(guó)國(guó)內(nèi)頂尖選手與世界高級(jí)組男子3 000m障礙跑成績(jī)一覽表(min,s)

圖1 2002年～2009年我國(guó)選手與世界高級(jí)組男子3 000m障礙跑成績(jī)態(tài)勢(shì)圖

由表1結(jié)合圖1成績(jī)變化曲線可見(jiàn):世界男子3 000m障礙跑成績(jī)發(fā)展總體呈現(xiàn)平穩(wěn)的態(tài)勢(shì)。第1名成績(jī)、世界前3名和前8名成績(jī)曲線在2002-2009年之間呈現(xiàn)出“走平的態(tài)勢(shì)”,大致呈“水平線”的特點(diǎn)。說(shuō)明世界男子3 000m障礙跑已經(jīng)達(dá)到了很高的水平,且呈現(xiàn)出成績(jī)波動(dòng)小、穩(wěn)定性很好的特點(diǎn),但從世界3 000m障礙跑成績(jī)的三條曲線的走勢(shì)來(lái)看,成績(jī)往上提升和下降的空間都已很小了。

至于我國(guó)方面,從圖1可見(jiàn),我國(guó)的兩條曲線明顯在世界的三條曲線下方較遠(yuǎn)的位置,說(shuō)明我國(guó)選手在該項(xiàng)目上的水平較世界水平落后,且差距較大。再者,我國(guó)男子3 000m障礙跑第1名和前3名成績(jī)走勢(shì)非常相似,呈現(xiàn)出“兩波峰,一谷底”的特點(diǎn),這與世界的三條曲線大致呈“水平線”的特點(diǎn)相比較,我國(guó)選手的運(yùn)動(dòng)成績(jī)波動(dòng)較大,體現(xiàn)出穩(wěn)定性差的劣勢(shì)。這充分說(shuō)明我國(guó)男子3 000m障礙跑項(xiàng)目開(kāi)展時(shí)間雖早,訓(xùn)練時(shí)間較長(zhǎng),但水平一直較低,且成績(jī)的穩(wěn)定性差,與世界高水平運(yùn)動(dòng)員有較大的差距。同時(shí),我們也可從曲線發(fā)展的趨勢(shì)看出,我國(guó)在該項(xiàng)目上的水平有明顯的上揚(yáng)態(tài)勢(shì),且提升的空間較大,但也要清楚地看到提高速度緩慢。因此,在訓(xùn)練過(guò)程中最為關(guān)鍵的是在提高成績(jī)穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上,以科學(xué)化訓(xùn)練指導(dǎo),穩(wěn)步提高成績(jī),快速提升我國(guó)選手在該項(xiàng)目上競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。

2.2 國(guó)內(nèi)頂尖選手成績(jī)與世界初級(jí)組選手成績(jī)態(tài)勢(shì)分析

表2 2004～2009年我國(guó)選手與世界初級(jí)組男子3 000m障礙跑成績(jī)一覽表(min,s)

圖2 2004年～2009年我國(guó)選手與世界初級(jí)組男子3 000m障礙跑成績(jī)態(tài)勢(shì)圖

由表2結(jié)合圖2成績(jī)變化曲線可見(jiàn):世界初級(jí)組第1名成績(jī)、前3名和前8名平均成績(jī)曲線在2004～2009年之間呈現(xiàn)“三波峰,三谷底”的變化特點(diǎn),世界初級(jí)組男子3 000m障礙跑成績(jī)發(fā)展總體呈現(xiàn)下降的態(tài)勢(shì),但進(jìn)一步走低的趨勢(shì)不大。說(shuō)明世界初級(jí)組男子3 000m障礙跑的競(jìng)技水平也達(dá)到了較高的水平,且呈現(xiàn)出成績(jī)的波動(dòng)小、穩(wěn)定性好的特點(diǎn),但從世界初級(jí)組3 000m障礙跑成績(jī)的三條曲線的走勢(shì)來(lái)看,成績(jī)往上提升與走低的空間都很小,但與我國(guó)相比較,從圖1可見(jiàn),我國(guó)的成績(jī)穩(wěn)定性同樣不如世界初級(jí)組選手,而且我國(guó)頂尖選手的兩條曲線明顯在世界初級(jí)組選手三條曲線下方的位置,這進(jìn)一步說(shuō)明我國(guó)國(guó)內(nèi)頂尖選手的水平較世界初級(jí)組水平還要落后,我國(guó)在3 000m障礙跑項(xiàng)目上的發(fā)展水平較緩慢,也說(shuō)明我國(guó)在該項(xiàng)目上的訓(xùn)練手段不是很先進(jìn),當(dāng)然也不排除其他原因的可能。但從圖中的曲線走勢(shì)可知,差距至2007年開(kāi)始在逐漸地縮小,且有進(jìn)一步縮小的趨勢(shì)。

2.3 2010～2013年世界與中國(guó)頂尖男子3 000m障礙跑成績(jī)發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

2.3.1 預(yù)測(cè)方法的選擇。體育成績(jī)預(yù)測(cè)根據(jù)其特征采用時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法。時(shí)間序列預(yù)測(cè)方法可分為:自回歸法、移動(dòng)平均法、指數(shù)平滑法、季節(jié)指數(shù)法、Markov鏈法等。移動(dòng)平均法具有使用簡(jiǎn)單、容易理解等優(yōu)點(diǎn),但它們的預(yù)測(cè)精度比較低;而指數(shù)平滑法利用平滑平均數(shù)可以將數(shù)據(jù)序列的數(shù)量差異抽象化的原理,對(duì)歷史的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)修勻,使修勻后的數(shù)據(jù)信息排除異常數(shù)據(jù)的影響,從而顯示出預(yù)測(cè)對(duì)象變動(dòng)的基本趨勢(shì)。它具有兩個(gè)顯著特點(diǎn):①充分利用全部歷史數(shù)據(jù)和相關(guān)信息;②遵循“重近輕遠(yuǎn)”的原則,使時(shí)間序列所包含的歷史規(guī)律性能顯著地體現(xiàn)出來(lái),預(yù)測(cè)精度較高,故筆者認(rèn)為應(yīng)選用指數(shù)平滑法進(jìn)行中短期成績(jī)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)。

2.3.2 指數(shù)平滑法預(yù)測(cè)模型的建立。指數(shù)平滑法根據(jù)平滑次數(shù)不同分為:一次指數(shù)平滑法、二次指數(shù)平滑法和三次指數(shù)平滑法等,若數(shù)據(jù)點(diǎn)序列的分布呈線性趨勢(shì),用二次指數(shù)平滑法進(jìn)行預(yù)測(cè),若數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布帶有曲率,用三次指數(shù)平滑法預(yù)測(cè)出的結(jié)果更精確。

2.3.2.1 世界高級(jí)組男子成績(jī)預(yù)測(cè)模型的建立。分析圖1:發(fā)現(xiàn)世界高級(jí)組男子時(shí)間序列曲線大致呈線性的趨勢(shì),因此,利用二次指數(shù)平滑法來(lái)擬合比較合適。二次指數(shù)平滑法要對(duì)原始的實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算2次指數(shù)平滑值,然后得出預(yù)測(cè)公式[2]。

以2002～2009年世界高級(jí)組男子3 000m障礙跑成績(jī)作為觀測(cè)值建模,對(duì)2010～2013年世界高級(jí)組男子3 000m障礙跑項(xiàng)目的前8名成績(jī)分別進(jìn)行預(yù)測(cè)。

①確定初始值 St(1)、S1(2):該例時(shí)間序列數(shù)據(jù)小于10項(xiàng),為能準(zhǔn)確的反應(yīng)數(shù)據(jù)的變化,減小誤差,故取整個(gè)時(shí)列中的8個(gè)數(shù)據(jù)的平均值為初始值:St(1)=S1(2)=(7m58s09+…+7m58s85)/8=7m58s71。

②α的選擇,α的取值0.1～0.9,當(dāng)時(shí)間數(shù)列相對(duì)平穩(wěn)時(shí),可取較大的α;當(dāng)時(shí)間數(shù)列波動(dòng)較大時(shí),應(yīng)取較小的α,以不忽略遠(yuǎn)期實(shí)際值的影響,結(jié)合曲線可得,α應(yīng)為0.2。

③計(jì)算預(yù)測(cè)值α當(dāng)=0.2時(shí) a2009=8m00s50 b2009=7.66E-07,

二次指數(shù)平滑的預(yù)測(cè)模型是:￣Y 2012=8m00s50+7.66E-07T;

表3 2010～2013年世界高級(jí)組男子3000m障礙跑第一名預(yù)測(cè)成績(jī)計(jì)算表(=0.2)

根據(jù)上述方法預(yù)測(cè),得出2010～2013年世界高級(jí)組男子3 000m障礙跑預(yù)測(cè)成績(jī)數(shù)據(jù)表4。

表4 2010～2013年世界高級(jí)組男子3 000m障礙跑預(yù)測(cè)成績(jī)

2.3.2.2 我國(guó)頂尖選手和世界初級(jí)組男子成績(jī)預(yù)測(cè)模型的建立。分析圖2:發(fā)現(xiàn)我國(guó)選手和世界初級(jí)組選手的時(shí)間序列曲線帶有曲率的特點(diǎn),因此,利用三次指數(shù)平滑法來(lái)擬合較合適。三次指數(shù)平滑法[2]:是二次平滑基礎(chǔ)上的再次平滑,要對(duì)原始的實(shí)際數(shù)據(jù)計(jì)算3次的指數(shù)平滑值,其原理與前文的二次指數(shù)平滑相似,其預(yù)測(cè)公式如下:

以2004～2009年世界初級(jí)組和2002～2009年中國(guó)頂尖選手男子3 000m障礙跑成績(jī)分別作為觀測(cè)值建模,對(duì)2010～2013年世界成績(jī)進(jìn)行預(yù)測(cè)和中國(guó)3 000m障礙跑項(xiàng)目的前3名成績(jī)分別進(jìn)行預(yù)測(cè)。

①確定初始值St(1)、St(2)和 St(3):該例時(shí)間序列數(shù)據(jù)小于10項(xiàng),為能準(zhǔn)確的反應(yīng)數(shù)據(jù)的變化,減小誤差,故取整時(shí)間序列中數(shù)據(jù)的平均值為初始值:St(1)=St(2)=St(3)=(8m05s52+…+8:20.58)/8=8:08.81。

②依據(jù)曲線的特征,α取值為0.2。

③計(jì)算預(yù)測(cè)值α當(dāng)=0.2時(shí) a2009=8m25s13,b2009=-7.52E-06,c2009= -1.30E-07T2

三次指數(shù)平滑的預(yù)測(cè)模型是:

具體預(yù)測(cè)成績(jī)計(jì)算表詳見(jiàn)表5。

表5 2010～2013年我國(guó)頂尖男子3 000m障礙跑第一名預(yù)測(cè)成績(jī)計(jì)算表(=0.2)

根據(jù)上述方法預(yù)測(cè),分別得出2010～2013年世界初級(jí)組及中國(guó)頂尖選手3 000m障礙跑預(yù)測(cè)成績(jī)數(shù)據(jù)表6。

2.4 我國(guó)優(yōu)秀男子3 000m障礙跑選手與世界優(yōu)秀選手成績(jī)發(fā)展趨勢(shì)比較

結(jié)合表4和表6,繪制我國(guó)優(yōu)秀選手與世界優(yōu)秀選手發(fā)展態(tài)勢(shì)對(duì)比圖,如下圖 3所示。從圖3中看出,我國(guó)男子3 000m障礙跑未來(lái)的水平雖有所進(jìn)步,但還是在世界初級(jí)水平之下,不過(guò)經(jīng)過(guò)科學(xué)的訓(xùn)練有望達(dá)到世界初級(jí)組水平。其二,世界高級(jí)組選手成績(jī)曲線雖均呈逐年略向下的態(tài)勢(shì),但下降的空間很小且在中國(guó)曲線上方較遠(yuǎn)的位置,充分說(shuō)明我國(guó)與世界高水平選手的差距之大。其三,我國(guó)第1名和前3名平均成績(jī)兩條線相隔較遠(yuǎn),體現(xiàn)出后備力量不足,而世界高級(jí)組和初級(jí)組第1名曲線和前3名平均成績(jī)曲線雖有略向下的態(tài)勢(shì),但兩者的相對(duì)位置很近,這就給中國(guó)鑄就了一道強(qiáng)大的屏障,說(shuō)明我國(guó)選手在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)是很難達(dá)到世界高級(jí)水平的,但我們也可以清楚地看到我國(guó)的第1名、前3名平均成績(jī)預(yù)測(cè)曲線有明顯上揚(yáng)的趨勢(shì),表明差距將有進(jìn)一步縮小趨勢(shì)。

表6 2010～2013年世界、中國(guó)男子3 000m障礙跑預(yù)測(cè)成績(jī)

圖3 2010～2013年世界、中國(guó)男子3 000m障礙跑成績(jī)預(yù)測(cè)圖

3 結(jié) 論

3.1 國(guó)際田聯(lián)自開(kāi)展男子3 000m障礙跑項(xiàng)目以來(lái),運(yùn)動(dòng)成績(jī)提高很快且維持在一定的水平上,世界男子3 000m障礙跑成績(jī)總體水平高于中國(guó)男子3 000m障礙跑水平,但中國(guó)男子3 000m障礙跑水平呈總體穩(wěn)步向上發(fā)展的態(tài)勢(shì),這將進(jìn)一步縮小與世界高水平的差距。

3.2 世界3 000m障礙跑選手的前3名運(yùn)動(dòng)員成績(jī)同步起落較小,而我國(guó)前3名運(yùn)動(dòng)員成績(jī)呈現(xiàn)同步起落較大的特征,反映出我國(guó)男子3000m障礙跑成績(jī)穩(wěn)定性差的不利現(xiàn)狀。

3.3 我國(guó)與世界男子3 000m障礙跑的運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平差距明顯。至2007年開(kāi)始,這種差距在縮小,但我國(guó)該項(xiàng)運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平還處于世界初級(jí)水平之下,這種已開(kāi)展了幾十年的傳統(tǒng)項(xiàng)目的現(xiàn)狀令人堪憂。

3.4 通過(guò)數(shù)學(xué)模型預(yù)測(cè),2010～2013年男子3 000m障礙跑成績(jī)呈逐年緩慢提升的態(tài)勢(shì),中國(guó)與世界的差距將縮小,但世界前8水平接近,中國(guó)前3水平則相差較遠(yuǎn),表現(xiàn)出中國(guó)后備力量的不足,要突破該屏障,我們?nèi)匀蝗沃氐肋h(yuǎn)。

[1] 宇傳華,顏杰.Excel與數(shù)據(jù)分析[M].北京:電子工業(yè)出版社,2002:233-235.

[2] 徐國(guó)祥.統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)和決策[M].上海:上海財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社,1994:106.

[3] 翟豐.我國(guó)優(yōu)秀男子3000m障礙跑運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練模式的研究[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào),2006,40(2):68-72.

[4] 翟豐.對(duì)3000m障礙跑優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員馬英虎訓(xùn)練的研究[J].安徽體育科技,2005,26(4):45-48.

[5] 龔建音,呂永安.中國(guó)開(kāi)展女子3000m障礙跑之我見(jiàn)[J].三明學(xué)院學(xué)報(bào),2005,22(4):446-449.

[6] 魯國(guó)斌.中國(guó)男子中長(zhǎng)跑競(jìng)技水平現(xiàn)狀分析及發(fā)展對(duì)策[J].武漢體育學(xué)院學(xué)報(bào),2004,38(3):78-81.

[7] 郭經(jīng)宙,韓克平,任保國(guó).對(duì)世界中長(zhǎng)跑訓(xùn)練方法的比較分析[J].體育與科學(xué),2002(1):50-53.

[8] IAAF.3000-Metres Steeplechase 2009[EB/OL].http://www.iaaf.org/World Athletics Series/History/Competition Archive/IAAF World Championships in Athletics/top lists.