力量型項目優(yōu)秀運動員體能數(shù)據(jù)庫的構建研究

楊旭峰+李俊溫

摘 要：文章主要探討對于力量型項目運動員的體能數(shù)據(jù)，構建一套具有數(shù)據(jù)管理、查詢分析等功能的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。主要采用微軟.net框架結構，使用VS2010環(huán)境進行開發(fā)，C#語言進行編程，后臺數(shù)據(jù)庫選用SQL Server2008。設計力求查詢方便、界面友好、使用靈活，可以對運動員體能數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的、科學的分析，為教練員、科研人員提供科學訓練的依據(jù)。

關鍵詞：力量型項目 體能數(shù)據(jù) 結構化設計 數(shù)據(jù)庫

中圖分類號：G807 文獻標識碼：A 文章編號：2096—1839（2016）11—0139—03

1 前言

在各項體育項目中，力量型項目運動員的體重一般較大，肌肉粗壯，一日總熱能消耗量較高。舉重、柔道和摔跤等運動員在訓練中要求較大的力量和神經肌肉協(xié)調性，并且要極短的時間內爆發(fā)力量。這些運動項目運動員的體能數(shù)據(jù)非常重要，利用數(shù)據(jù)庫技術對其進行管理非常重要。本文主要探討對于力量型項目優(yōu)秀運動員的體能數(shù)據(jù)，構建一套具有數(shù)據(jù)管理、查詢分析等功能的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

該數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要以管理、查詢運動員的體能方面的指標為中心，對所涉及的數(shù)據(jù)提供方便、統(tǒng)一的管理，可使相關運動項目的管理、訓練工作建立在科學依據(jù)之上，使相關部門和教練員及時了解、查詢運動員機能情況，有助于科學訓練的實施和發(fā)展。

2 數(shù)據(jù)庫等開發(fā)工具的選擇

本系統(tǒng)采用開發(fā)人員較為熟悉的微軟Visual Studio開發(fā)環(huán)境進行開發(fā)。它是微軟公司的開發(fā)工具包系列產品，是一個基本完整的開發(fā)工具集，它包括了整個軟件生命周期中所需要的大部分工具，如UML工具、代碼管控工具、集成開發(fā)環(huán)境（IDE）等等。所寫的目標代碼適用于微軟支持的所有平臺，包括Microsoft Windows、Windows CE、.NET Framework等。在.Net Framework 1.0發(fā)布后， 微軟在2002年發(fā)行了Visual Studio .NET。其最大的改進就是使用.NET框架引入了受控代碼開發(fā)環(huán)境，其中微軟引入了一種被稱為C#的新的編程語言。目前本單位的計算機操作系統(tǒng)既有Windows XP系統(tǒng)，也有Windows 7系統(tǒng)，因此選用了開發(fā)環(huán)境的版本選用了Visual Studio 2010，Visual Studio 2010支持.NET Framework 4.0，并且支持開發(fā)面向Windows 7的應用程序，所形成的應用程序也能在Windows XP下兼容運行。

運動員體能數(shù)據(jù)管理并不是銀行、金融這樣的對可用性、安全性、實時性要求極高的業(yè)務，因此后臺數(shù)據(jù)庫無需在實時性、安全性方面做過高的要求。考慮到開發(fā)環(huán)境為Visual Studio 2010，選擇了微軟SQL Server 2008 R2作為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。SQL Server是由微軟公司所推出的關系數(shù)據(jù)庫解決方案，數(shù)據(jù)庫的內置語言支持采用美國標準局（ANSI）和國際標準組織（ISO）所定義的標準SQL語言， 微軟公司對它進行了部分擴充而成為作業(yè)用SQL（Transact-SQL），適用于中小型系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理，近年來它的應用范圍有所擴展，已經觸及到大型、跨國企業(yè)的數(shù)據(jù)庫管理。SQL Server 2008比起以往版本存在以下優(yōu)勢：“（1）保護數(shù)據(jù)庫查詢；（2）在服務器的管理操作上花費更少的時間；（3）增加應用程序穩(wěn)定性；（4）系統(tǒng)執(zhí)行性能最優(yōu)化與預測功能。SQL Server 2008 R2在2010年4月發(fā)表，適合于Visual Studio 2010配合。

盡管運動員體能指標中有少數(shù)指標關系復雜，如果能用網狀結構表達更好，但考慮到了數(shù)據(jù)庫使用的通用性，我們還是選擇了關系型數(shù)據(jù)庫，復雜的指標只能設法表述為多個關系型數(shù)據(jù)的組合。

3 測試指標的選擇

反映運動員某方面性能的測試項目很多，一般來說，測試項目越多，掌握的信息量越大。但是，過多的測試項目會給測試和計算分析帶來困難，從而影響其推廣和應用。所以，要求所測項目涉及的指標能夠較準確地反映力量型項目的特點和運動員的實際情況，但不能太多，更不能重復。

運動員體能是指運動員機體的運動能力，是競技能力的重要組成部分，是運動員為提高技、戰(zhàn)術水平和創(chuàng)造優(yōu)異成績所必需的各種身體運動能力的綜合表現(xiàn)。這些能力包括身體形態(tài)、身體機能、身體運動素質，其中，運動素質是最重要的決定因素，是指機體在活動時所表現(xiàn)出來的各種基本運動能力，通常包括力量、耐力、速度、柔韌和靈敏等。

身體形態(tài)方面，我們選擇身高、體重、骨骼肌含量、體脂含量、去脂體重、腰臀比WHR、身體質量指數(shù)BMI、基礎代謝BMR等比較常用的評估身體形態(tài)的指標；身體機能方面，我們選擇了一些常規(guī)的生化指標，主要有血常規(guī)、血尿素、肌酸激酶、睪酮等等。運動素質方面，指標包括最大攝氧量、相對最大攝氧量、肺通氣量、呼吸頻率、呼吸商、潮氣量、最大力竭做功、無氧能最大功率值、無氧能平均功率值等。肌肉力量指標針對不同關節(jié)部位，在不同角速度情況下，測量屈肌群側峰力矩、屈肌群側峰力矩體重比、屈肌群側平均功率、伸肌群側峰力矩、伸肌群側峰力矩體重比、伸肌群側平均功率，這些指標還可能分左、右分別進行測量。

數(shù)據(jù)庫設計是管理系統(tǒng)設計的核心。數(shù)據(jù)庫設計是在一個給定的應用環(huán)境下，構造最優(yōu)的數(shù)據(jù)模式、建立起數(shù)據(jù)庫，使之能有效地存儲數(shù)據(jù)，同時構造出應用系統(tǒng)以支持各種應用的信息處理需求。

由于系統(tǒng)中連接各數(shù)據(jù)的核心是運動員，為避免有重名的現(xiàn)象，數(shù)據(jù)庫中用運動員ID作為主鍵。在各指標對應的數(shù)據(jù)庫表中，存放在特定時間對某運動員測量的某些指標數(shù)據(jù)，為一條記錄。運動員的基本信息另用一張表Athlete存放，體現(xiàn)為一個運動員一條記錄。前述體能指標分為五個大類：生化指標、身體形態(tài)、心肺功能、無氧功率、CYBEX肌肉力量，分別用數(shù)據(jù)庫中一張表存放。因心肺功能、無氧功率在一起測量，可合并為一個表，利于數(shù)據(jù)處理。這樣各個指標的測試結果將分類予以存放。表名分別為：Biochemistry、Body-composition、Physindex、CYBEX。

4 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的功能設計

系統(tǒng)設計以C/S模式運行，C/S模式，即Client/ Server（客戶機/服務器）結構。此結構把數(shù)據(jù)庫內容放在遠程的服務器上，而在客戶機上安裝相應軟件。C/S軟件一般采用兩層結構，其分布結構如圖1所示。

它由兩部分構成：前端是客戶機，即用戶界面（Client），接受用戶的請求，并向數(shù)據(jù)庫服務提出請求，通常是一個PC機；后端是服務器（Server），即數(shù)據(jù)管理，將數(shù)據(jù)提交給客戶端，客戶端將數(shù)據(jù)進行計算并將結果呈現(xiàn)給用戶。還要提供完善的安全保護及對數(shù)據(jù)的完整性處理等操作，并允許多個客戶同時訪問同一個數(shù)據(jù)庫。在這種結構中，服務器的硬件必須具有足夠的處理能力，這樣才能滿足各客戶的要求。

盡管C/S結構一般是針對性開發(fā)，變更不夠靈活，維護和管理的難度較大。通常只局限于小型局域網，不利于擴展。但是其交互性強、具有安全的存取模式、網絡通信量低、響應速度快、利于處理大量數(shù)據(jù)。比較適合本系統(tǒng)的情況。

系統(tǒng)功能方面，要求實現(xiàn)對山西省運動員個人基本情況、身體形態(tài)指標、生化指標、生理指標、心肺功能、無氧功率、CYBEX肌肉力量等數(shù)據(jù)庫的錄入、修改、刪除等數(shù)據(jù)管理功能，可以按照姓名、測試時間、運動隊進行查詢，可對查詢到的運動員的各項指標打印輸出。系統(tǒng)具有權限管理機制，所有用戶采用用戶名、密碼才能登錄，高級管理員可以進行系統(tǒng)全部操作，普通用戶只能瀏覽、查詢數(shù)據(jù)，不能錄入、修改數(shù)據(jù)。

系統(tǒng)模塊結構如圖2所示：

5 系統(tǒng)的實現(xiàn)

系統(tǒng)啟動以后，會先彈出一個登錄界面，需要用戶輸入用戶名和密碼，然后進行身份驗證，如果是管理員則可以對系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)修改、數(shù)據(jù)管理以及用戶可以進行的一切操作，如果是用戶則可以進行數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分析、報表生成、數(shù)據(jù)總覽操作，如果身份驗證不正確則重新回到用戶登錄界面要求用戶繼續(xù)輸入用戶名和密碼。

參考文獻：

[1]何 明.數(shù)據(jù)庫管理與開發(fā)[M].北京：清華大學出版社，2013.

[2]（美）蘭多夫.任 鴻，譯.Visual Studio 2010高級編程[M].北京：清華大學出版社，2012.

[3]楊旭峰，李俊溫.力量項目優(yōu)秀運動員體能數(shù)據(jù)庫的構建研究[J].搏擊·體育論壇，2011（1）.

[4]王 征，呂 雷.SQL Server 2008 中文版數(shù)據(jù)庫基礎與實踐教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.

The Physical Database Construction of Powerful Sports Excellent Athletes

Yang Xufeng Li Junwen

Abstract：In this paper， we mainly discuss the data of physical fitness of the athletes of the powerful sport events， and build a database management system with data management， query analysis and other functions. This system uses the Net framework structure of Microsoft， uses VS2010 environment for development， C# language programming， background database using Server2008 SQL. The design tries to reach the aim of query convenience， friendly interface， the flexible use， and can do systematic and scientific analysis of athletes physical fitness data， and cna provide a training basis for coaches and scientific researchers.

Keywords：powerful sport events physical data structural design database