武術比賽裁判員評分輔助系統的設計與分析

李英奎，徐 穎，何 英

1.The Wushu Routine Teaching and Research Section of Beijing Sport University，Beijing 100084;2.The College of Public Management of Tsinghua University，Beijing 100084

在武術比賽中，裁判員根據既定比賽規(guī)則對運動員進行打分評定以確定比賽結果。但是在現行的武術裁判中無統一的、可量化的評分系統業(yè)務學習軟件，裁判員在比賽中憑借主觀經驗對運動員的表現進行評判，難以客觀、準確反映不同運動員的競技能力，評分結果往往引起教練員、運動員的爭議。裁判員比賽評分的公正性、科學性難以滿足武術運動發(fā)展的需求［1］，勢必影響中國武術走向世界的進程，因此，一套相對客觀、規(guī)范、科學的裁判員評分軟件學習系統是武術運動發(fā)展的迫切需求。

通過對武術競賽調查，現行的武術套路評分系統主要存在以下三個方面弊端:第一，裁判員臨場實踐機會較少，正賽難以避免失誤;第二，運動員動作內容繁雜，評分難以協同;第三，對相關技術的評判難度大。武術裁判員評分輔助系統軟件需要創(chuàng)新和突破，打破原有的業(yè)務學習模式，突破發(fā)展的桎梏。

數字化和信息化為武術裁判員的評分改革和提升提供了方法，本研究通過計算機技術開發(fā)具有定量分析的比賽裁判員評分輔助系統，使裁判員在平時能促進業(yè)務學習，在武術正賽中獲得良好的實際應用效果，實現武術裁判員評分的標準化、規(guī)劃化和程序化，從而解決困擾武術評分的不公平、不公正問題，滿足武術比賽裁判員評分的科學化業(yè)務學習需求，有效促進武術運動的長遠發(fā)展。

1 現行武術比賽裁判員評分方式的弊端

由于武術比賽的項目特點，在武術裁判員評判過程中有三“多”:動作多、變化多、要素多［2］。武術比賽中的武術動作會因為運動員不同有所差異，動作在連貫、變化上異常復雜，而每個動作的表達又包含很多要素，這恰恰就是武術評分中的難點。

裁判員評分大都是以個人經驗判斷記錄為主［3］，平時無評分系統的實際操作練習，相比較而言主觀性強，客觀性差，評判往往會引起參賽者的質疑，同時令裁判員在比賽和學習過程中很難抓到有效的參考標準。因此，無論從運動員、教練員還是裁判員的角度來看都有一定的局限性。特別是對于裁判員來說，無平時業(yè)務學習系統，無法有效地解決“三多”的評分難點，很難把握比賽結果的公平性。

2 武術比賽裁判員評分輔助系統的優(yōu)勢

武術比賽裁判員評分輔助系統設計注重同比賽的實際應用相結合。重點考慮界面的相關設計、評分規(guī)則、評分標準的有序組成、評分結構的架構，讓整體的邏輯性都能被充分地展示到屏幕之上，便于使用者快速、方便的掌握評分方式。

武術比賽評分的信息化、數據化輔助系統將會添加武術比賽視頻導入、回放等功能，可依據不同評分標準進行暫停、回放、對應，幫助裁判員在高速比賽過程當中細致掌握比賽進程，更為準確的評判比賽，以有效保障比賽的公平性和公正性。

武術比賽裁判員輔助評分系統設有比賽結果查詢功能，可依據不同的查詢需求導出柱狀圖、餅圖、曲線圖等表現形式，在查詢分值的同時可對比分析各比賽選手個人及整體的比賽狀況，快速有效導出比賽整體效用。

因此武術比賽評分的信息化、數據化輔助系統不只是以往武術比賽評分方式的電子數字化，而是具備非常強大的人機合一的“交互機制”［4］，這是一種非常特別且個性的武術比賽輔助系統。使用者可以根據自己的情況有選擇性地對相關比賽類型進行交叉評分，使自己從一個主觀意識的評分轉變成客觀公平的評判，與此同時也增加了使用人對該武術規(guī)則的認知與理解。

國際上，眾多賽事均采用了數據化、信息化的輔助評分系統學習軟件，在某些單項賽事更是應用成熟，如跳水、花樣滑冰等項目。信息化、數據化輔助評分學習系統能夠很好地解決裁判員主觀評判的誤差，提升賽事的公平性與競技性［5］。

3 武術比賽裁判員評分輔助系統的設計

3.1 系統整體架構設計

武術比賽裁判員輔助評分系統的使用對象是各級別武術運動的裁判員，需要滿足各個層面的裁判員業(yè)務學習的要求，同時要設計幾個不同階段，既要包括純粹的學習階段，也可以用來訓練、模擬考試。此外軟件包括制作視頻，根據武術競賽規(guī)則和運動員套路來完善系統教材庫是裁判員的需求。據此，系統應該分為多個層次，比如學習模式［6］、自定義視頻模式、考試模式等等。因涉及不同的事務流程，需要在軟件設計的初期與用戶進行溝通，還要充分考慮系統的擴展性。

根據系統的前期的需求分析，確定系統整體架構如圖1所示:

圖1 系統整體架構圖

武術套路裁判員評分輔助系統的使用者大都是各個等級的裁判員，武術套路規(guī)則中裁判員的多媒體學習訓練系統則包括教材資料、相關的系統軟件、以及相應的硬件設備。軟件主要是指武術套路規(guī)則中裁判員學習的設計，這里包括材料系統的軟件、考試系統軟件以及學習系統軟件。而硬件系統則主要是一個評分輸入仿真器，當該硬件跟電腦直接相連的時候，就會成為系統使用者操作的東西。而教育光盤一般都是官方發(fā)布的，根據教學的相關材料制作而成，但是這個光盤不能夠單獨播放，只能夠在相應的系統的配合使用下才能夠被使用，這里所指的系統主要是指學習系統和考試系統。整個教育系統其實是一個比較完整的系統，單從功能上來看，可以被分成三個部分，分別是:武術套路規(guī)則裁判學習系統、武術套路規(guī)則裁判教材制作系統以及武術套路規(guī)則裁判考試系統(考試模式)。相對應的數據庫分別為多媒體數據庫、學習操作數據庫及用戶信息數據庫。這三個系統能夠在各自的功能上獨立運行，而且每兩者之間又都可以相互合作運行，這樣一來就形成了相對比較完善的、能夠被廣大地用戶所使用的多媒體的培訓模式，具體的結構使用圖可以參照下圖2。

圖2 系統結構圖

3.1.1 規(guī)則錄入系統

所謂的規(guī)則錄入系統其實是指將一些數據和視頻相互結合，使得之前就有的音視資料得到很好的利用，然后被廣大地采用于武術的相關比賽工作中。考慮到對相關比賽種類的不斷需求，我們將計算機作為左右今后教育的重中之重，然后借鑒多媒體的相關制作流程，也就是根據有機合成等程序制作教材制作系統。

規(guī)則制作系統具備了以下幾種功能:第一，比賽規(guī)則的數據采集功能。規(guī)則的相關數據的采集一般都會成為評分系統制作中不可或缺的途徑，具有不能夠被忽略的地位。而規(guī)則的采集則主要是將規(guī)定格式的文件和數據輸入到系統中來。第二，有機合成。規(guī)則錄入系統的根本就是有機合成的制作平臺，相關信息的處理工作以及評分系統的應用都會在有機合成平臺上進行。系統的相關使用用戶會根據相關格式的數據進行處理和使用。第三，存儲利用的整合。輸入到系統內部的數據能夠被重新運用到比賽中去，這就使得整個多媒體的規(guī)則系統能夠不斷地被更新。

規(guī)則錄入系統通常會有比較強的通用性和擴展性。該系統也可以被制作出來成為競技類武術比賽的原始數據，而這些數據大都是配合與之相對應的比賽賽制和系統，通常被運用到不一樣的體育比賽中去。除此之外，該系統還含有檢索和自動分類的功能，可以將同一個屬性的規(guī)則集合到同一個屬性中去。

3.1.2 評分系統

評分系統是根據最為先進的數據化、信息化技術，然后結合比賽評分、實時評判等融為一體的比賽評分管理系統。整個系統能夠對每一個等級、每一種層次的人都適用，處理考試本身所擁有的試題，還可以借助其他的資料來擴充試題。具體的結構可以參考圖3所示。

圖3 考試系統功能結構

裁判員可以結合比賽狀況，運用相關設備對現場和錄像進行評分。裁判員能夠在指定的時間內完成的每一項比賽進行評分，系統就會自動評價出考生成績;而相應的管理人員也可以借助系統的回放功能對考生的情況進行檢查。模塊的應用結構為:開始——輸入運動姓名及比賽號碼比賽類別——提示——硬件評分設備提示評分開始——裁判員評分——類別比賽結果統計評估——是否完成所有類別的考試。假如一開始就選擇了是，整個程序就到此為止。而如果選擇了否就會返回到原來的地方，然后重復這一過程。

設計運動員比賽錄像情況回放:該系統能夠將運動員比賽中的視頻錄像進行實時評價，然后提供了一個回放功能;這就是為了防止管理人員并不一定會一次就對相關情況進行理解，這時就需要返回功能對運動員的情況進行回放。它具體的結構應該是:運動員比賽情況回放——視頻片段及裁判員的打分信息——運動員比賽成績及統計數據。如果剛開始就選擇“是”就會返回，重復這一過程，如果選擇“否”就會將這一過程結束。

3.2 數據庫設計

本管理系統的各部分緊密地結合在一起以及如何結合是數據庫的設計。數據庫設計的好壞將直接對應用系統的效率和實現的效果產生影響。數據庫設計即是一項設計多學科的綜合技術，又是一項龐大的系統工程項目。它主要包括結構特性設計和行為特性設計兩個方面的內容。

本系統數據庫設計是根據實際情況的要求，遵循數據庫設計的具體特點，以數據庫設計理論為依據，設計數據庫的全局邏輯結構和每個用戶的局部邏輯結構。

本系統的實體有:管理員試題、裁判實體、考生實體。根據系統的E.R圖，得到以下數據庫的邏輯結構:數據庫名sbh01，包括以下數據表(見表1-表3)。

(1)用戶表。

表1 用戶注冊例表

(2)規(guī)則導入表。

表2 規(guī)則例表

(3)視頻例表。

表3 視頻管理列表

3.3 數據處理流程設計

通過對裁判員評分過程的研究分析，梳理出武術比賽裁判員輔助評分系統的處理流程用戶登錄后，可以根據不同的比賽，可以選擇評分方式，進行不同組別的評分。

4 結語

本研究是從武術項目發(fā)展的實踐需要出發(fā)，為了更好地促進武術比賽國際化、社會化的推廣，保障武術比賽評分的公正化、透明化、公平化以及培養(yǎng)裁判員業(yè)務素質提供的一個好的平臺，并從系統功能的角度提出了基于信息化、數據化技術的武術比賽裁判員評分輔助系統的整體架構設計，從而為下一步整個系統的數據庫方面的設計和使用做好了基本的準備。

［1］王浩，梅杭強.對“北京2008武術套路比賽”啟示的研究［J］.搏擊(武術科學)，2010(11):43-45.

［2］陳建民，高楚蘭.從第9屆世界武術錦標賽看武術套路發(fā)展態(tài)勢［J］.上海體育學院學報，2009(1):72-74.

［3］呂墨竹，徐偉軍.新規(guī)則下中國優(yōu)秀武術套路運動員技術發(fā)展的現狀分析［J］.中國體育科技，2010(5):78-84.

［4］Michael B.Farrell，賈慶文.美國加州州長施瓦辛格推廣數字化教科書［J］.海外英語，2009(8):44-46.

［5］趙國慶，李遠偉，李率文.武術套路技術導向定位及比賽評判的對策研究-首屆世界傳統武術節(jié)套路比賽的調查分析［J］.武漢體育學院學報，2005(3):68-71.

［6］陳英軍.淺析多媒體技術在體育教學中的應用［J］.科技創(chuàng)新導報，2008(9).