邱 楠

(四川師范大學(xué) 體育學(xué)院，四川 成都 610101)

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·體育統(tǒng)計(jì)學(xué)·

近11年因子、聚類多元統(tǒng)計(jì)方法在體育科學(xué)中的研究綜述
——基于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析

邱 楠

(四川師范大學(xué) 體育學(xué)院，四川 成都 610101)

運(yùn)用文獻(xiàn)資料法、邏輯分析法、數(shù)理統(tǒng)計(jì)法、對(duì)比分析法，以因子、聚類等多元統(tǒng)計(jì)方法為切入點(diǎn)，對(duì)近11年在體育科學(xué)中的應(yīng)用情況進(jìn)行綜述研究。研究結(jié)果：因子、聚類方法在籃球領(lǐng)域的研究范式較為單一；多元方法在體育科學(xué)中的成果頗豐，但部分研究并未按照統(tǒng)計(jì)學(xué)正規(guī)流程進(jìn)行檢驗(yàn)；“單純”運(yùn)用因子、聚類研究方法造成結(jié)果呈現(xiàn)“偽科學(xué)”特征。建議：從定性和定量角度運(yùn)用因子、聚類方法架構(gòu)文章，提升科研成果的價(jià)值和說服力。

因子、聚類；體育科學(xué)；綜述

現(xiàn)代體育科學(xué)研究過程中既需要對(duì)體育現(xiàn)象和過程進(jìn)行符合邏輯的定性研究，更需要對(duì)體育現(xiàn)象和過程進(jìn)行量的關(guān)系與變化規(guī)律的定量研究[1]。而定量研究最基本的思路就是借助數(shù)學(xué)科學(xué)相應(yīng)成果為體育服務(wù)，數(shù)學(xué)科學(xué)在體育科學(xué)中的應(yīng)用是體育現(xiàn)代化的重要方面，成功地運(yùn)用數(shù)學(xué)這一工具可以精確地描繪競(jìng)技體育的本質(zhì)和發(fā)展規(guī)律，進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測(cè)和有效的組織工作[2]。因子、聚類分析無疑是基于數(shù)學(xué)科學(xué)基礎(chǔ)上來解決問題的統(tǒng)計(jì)學(xué)應(yīng)用手段，據(jù)此范式研究體育科學(xué)領(lǐng)域的實(shí)際問題科研文獻(xiàn)成果豐富，但是因子、聚類多元統(tǒng)計(jì)方法在應(yīng)用中存在的問題較多，本文通過對(duì)近十一年的文獻(xiàn)進(jìn)行梳理，旨在通過文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)手段、對(duì)比分析研究方法對(duì)科研文獻(xiàn)進(jìn)行綜述，豐富此領(lǐng)域的研究成果，并為后續(xù)相關(guān)領(lǐng)域的深入研究奠定基礎(chǔ)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

以近11年來相關(guān)核心期刊、一般省級(jí)期刊、碩博論文、國(guó)際會(huì)議和博士論壇等成果為研究對(duì)象。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻(xiàn)資料法?；谖墨I(xiàn)計(jì)量學(xué)研究方法在中國(guó)知網(wǎng)檢索與主題有關(guān)的近11年核心期刊、一般省級(jí)期刊、碩博論文、國(guó)際會(huì)議和博士論壇，具體檢索方式為限定時(shí)間為2006-2016年，以“男籃”并含“因子分析”高級(jí)檢索文獻(xiàn)20余篇；以“體育”并含“因子分析”檢索文獻(xiàn)1 085篇；以“男籃”并含“聚類分析”高級(jí)檢索文獻(xiàn)9篇；以“體育”并含“聚類分析”高級(jí)檢索文獻(xiàn)215篇，從而為研究提供理論依據(jù)。

1.2.2 對(duì)比分析法。對(duì)比因子、聚類分析在體育及籃球領(lǐng)域的應(yīng)用文獻(xiàn)成果。

1.2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)法。運(yùn)用SPSS22.0和EXCEL對(duì)“中國(guó)知網(wǎng)”文獻(xiàn)成果數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)量學(xué)分析。

1.2.4 邏輯分析法。通過梳理相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)其存在的問題進(jìn)行符合邏輯的線性梳理。

2 研究結(jié)果與分析

2.1 針對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)量學(xué)初步分析

在中國(guó)知網(wǎng)檢索近11年有關(guān)的核心期刊、一般省級(jí)期刊、碩博論文，具體檢索方式限定時(shí)間為“2006-2016”，以“男籃”并含“因子分析”高級(jí)檢索文獻(xiàn)22篇(如圖1)；以“體育”并含“因子分析”檢索文獻(xiàn)1 085篇(如圖2)；以“男籃”并含“聚類分析”高級(jí)檢索文獻(xiàn)9篇(如圖3)；以“體育”并含“聚類分析”高級(jí)檢索文獻(xiàn)215篇(如圖4)。

圖1 男籃并含因子分析高級(jí)檢索

圖2 體育并含因子分析高級(jí)檢索

圖3 男籃并含聚類分析高級(jí)檢索

圖4 體育并含聚類分析高級(jí)檢索

運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)研究方法探究因子和聚類多元統(tǒng)計(jì)在體育及籃球中的應(yīng)用，由圖1和圖2對(duì)比可以明顯看出因子分析在籃球領(lǐng)域的應(yīng)用極少，近11年一共20余篇，2014年最高有5篇文獻(xiàn)問世，但是2016年甚至沒有一篇文獻(xiàn)出現(xiàn)，而在體育領(lǐng)域，一共1 085篇，平均每年大約99篇文獻(xiàn)，并且2015年成果最為豐富一共出版156篇文獻(xiàn)，這說明在體育其他領(lǐng)域?qū)σ蜃臃治鲞\(yùn)用的成果頗豐；通過圖3和圖4對(duì)比，以“男籃”并含“聚類分析”高級(jí)檢索近11年的文獻(xiàn)共9篇，2014年最高只有3篇，反觀體育學(xué)領(lǐng)域11年一共215篇文獻(xiàn)，2015年最高36篇，同樣說明體育其他領(lǐng)域?qū)τ诰垲惙治鲅芯枯^多；通過同一年份的具體出版文獻(xiàn)數(shù)量來看，差距較大。從整體來看，通過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)籃球科研中因子、聚類分析運(yùn)用情況在體育領(lǐng)域所占的比例較小，也從側(cè)面反應(yīng)此領(lǐng)域的應(yīng)用成果不足。

2.2 依據(jù)時(shí)間順序?qū)σ蜃?、聚類分析在社?huì)應(yīng)用方面研究綜述

對(duì)“中國(guó)知網(wǎng)”上檢索到7篇核心文獻(xiàn)、碩士論文、國(guó)際會(huì)議和博士論壇進(jìn)行綜述，包括李真[3](2006)運(yùn)用聚類分析、主成分分析等多種統(tǒng)計(jì)方法對(duì)十運(yùn)會(huì)的排行榜進(jìn)行分析，從不同角度重新分析各個(gè)省、區(qū)、市代表團(tuán)在十運(yùn)會(huì)上所顯示的實(shí)力，以期對(duì)我國(guó)競(jìng)技體育實(shí)力在各個(gè)省、區(qū)、市之間的分布格局有全面的了解，以及對(duì)各個(gè)省、區(qū)、市的競(jìng)技體育實(shí)力有一個(gè)綜合評(píng)價(jià)和正確的定位。趙道靜[4](2007)利用經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益評(píng)價(jià)理論的最新成果建立了競(jìng)技體育投資效益評(píng)價(jià)指標(biāo)集，通過專家咨詢收集相關(guān)數(shù)據(jù)，并利用聚類分析法對(duì)指標(biāo)集進(jìn)行了聚類分析，建立了分層的指標(biāo)體系。吳文峰[5](2008)使用MATLAB軟件編程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行模糊聚類處理，將30個(gè)對(duì)構(gòu)建我國(guó)體育圖書出版結(jié)構(gòu)起著不同程度作用的影響因素從大到小聚為5類影響因素集。依惠琴[6](2009)運(yùn)用認(rèn)知數(shù)據(jù)對(duì)成教體育專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)滿意度進(jìn)行因子分析，她認(rèn)為不同年齡、不同年級(jí)、不同學(xué)歷層次、不同學(xué)習(xí)地點(diǎn)的學(xué)員學(xué)習(xí)滿意及影響因素不同，并根據(jù)分析中存在的問題，提出建議。李安娜[7](2011)采用因子和聚類分析的方法，對(duì)我國(guó)31個(gè)省市區(qū)競(jìng)技體育的發(fā)展進(jìn)行分區(qū)研究，探討省域競(jìng)技體育發(fā)展的差異和特征，并著重思考省域經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式差異對(duì)省域競(jìng)技體育發(fā)展的影響。孫斌[8](2012)借助SPSS對(duì)四川省休閑體育產(chǎn)業(yè)在我國(guó)13個(gè)省市自治區(qū)中的競(jìng)爭(zhēng)力地位進(jìn)行定量的研究，并對(duì)研究結(jié)果做出定性的分析，并給出一些提高四川省休閑體育產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力水平的對(duì)策與建議。鄭湘平[9](2014)運(yùn)用因子分析篩選出體育院校體操專修男學(xué)生的身體素質(zhì)評(píng)價(jià)指標(biāo)并建立等級(jí)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而構(gòu)建身體素質(zhì)評(píng)價(jià)模型。

通過梳理因子、聚類方法在社會(huì)應(yīng)用方面的具體成果，發(fā)現(xiàn)因子、聚類分析現(xiàn)今廣泛運(yùn)用到社會(huì)科學(xué)研究中解決各領(lǐng)域?qū)嶋H問題，且成果較為豐富，但是對(duì)于文獻(xiàn)中多元統(tǒng)計(jì)分析的運(yùn)用是否進(jìn)行前提檢驗(yàn)還值得考量，多元統(tǒng)計(jì)方法的運(yùn)用還是要根據(jù)具體研究問題來選擇，以達(dá)到研究目的與研究方法的一致性，如果沒有按照檢驗(yàn)流程其研究結(jié)果是否真實(shí)可信還值得商榷，細(xì)究多元統(tǒng)計(jì)應(yīng)用類文獻(xiàn)，在研究方法和文章整體設(shè)計(jì)方面，基本上都能找到瑕疵的部分，這也說明現(xiàn)階段此領(lǐng)域的文獻(xiàn)只是相對(duì)科學(xué)。

2.3 依據(jù)時(shí)間順序?qū)σ蜃印⒕垲惙治鲈诨@球競(jìng)技領(lǐng)域的應(yīng)用研究綜述及理論模型構(gòu)建

在中國(guó)知網(wǎng)以“因子”、“聚類”合并“籃球”等關(guān)鍵詞進(jìn)行高級(jí)檢索，時(shí)間限定2006-2016，對(duì)其中12篇核心、一般省級(jí)核心、碩士論文進(jìn)行綜述。研究發(fā)現(xiàn)以肖亮、江巍、孫慶祝、鞏慶波等為代表的學(xué)者把因子、聚類多元統(tǒng)計(jì)應(yīng)用于籃球領(lǐng)域進(jìn)行研究，肖亮[10](2006)通過收集、歸納和整理近年在世界大賽中,中國(guó)隊(duì)及其他各參賽隊(duì)的14項(xiàng)技術(shù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)的數(shù)據(jù),運(yùn)用因子分析等統(tǒng)計(jì)方法建立籃球隊(duì)競(jìng)技表現(xiàn)的因子模型,并分析中國(guó)男籃近年來的動(dòng)態(tài)發(fā)展變化狀況，針對(duì)中國(guó)男籃的差距提出建議。江巍、孫慶祝[11](2007)把因子和聚類分析應(yīng)用于籃球領(lǐng)域,通過主成分和因子分析法歸納出影響中國(guó)男子籃球隊(duì)技、戰(zhàn)術(shù)水平的5個(gè)主要因素,并提出了加強(qiáng)對(duì)抗能力訓(xùn)練的建議。肖亮[12](2007)運(yùn)用因子分析等統(tǒng)計(jì)方法對(duì)1998-2006年的80支參賽隊(duì)樣本的16項(xiàng)技術(shù)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)加以處理,建立籃球隊(duì)競(jìng)技表現(xiàn)的因子模型,借助這一模型對(duì)第15屆世錦賽參賽球隊(duì)競(jìng)技表現(xiàn)進(jìn)行分析和比較,歸納出強(qiáng)隊(duì)競(jìng)技實(shí)力結(jié)構(gòu)的特征及取勝之道，通過對(duì)比為中國(guó)男籃的建設(shè)提供相關(guān)建議；陳有忠[13](2008)對(duì)第15屆男籃世錦賽24支球隊(duì)80場(chǎng)比賽的投籃進(jìn)攻次數(shù)、兩分命中率、三分命中率、進(jìn)攻籃板、防守籃板、蓋帽、助攻、搶斷、失誤、得失分率等10項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行聚類統(tǒng)計(jì)、對(duì)各聚類指標(biāo)的差異性進(jìn)行方差分析和多重比較。宋華[14](2009)運(yùn)用因子分析對(duì)15屆世界男籃錦標(biāo)賽各參賽隊(duì)伍的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，建立因子得分模型，得出適合中國(guó)隊(duì)的賽制，并提出相應(yīng)的建議和策略。胡劍平[15](2010)對(duì)第25屆男籃亞錦賽16支隊(duì)62場(chǎng)比賽的11項(xiàng)主要攻防技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行Q型聚類分析，對(duì)各聚類指標(biāo)的差異性進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)對(duì)亞洲各國(guó)球隊(duì)技術(shù)能力進(jìn)行量化評(píng)價(jià)，并對(duì)中國(guó)男籃設(shè)定符合自身發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)提供科學(xué)參考。吳家榮[16](2011)對(duì)第16屆世界男子籃球錦標(biāo)賽前八名比賽技術(shù)進(jìn)行因子分析，并根據(jù)男子籃球技術(shù)制勝因子特征和男子籃球技術(shù)遏制因子特征情況提出相應(yīng)建議。趙亮[17](2011)以16屆世錦賽中國(guó)男籃的綜合實(shí)力為研究對(duì)象，根據(jù)官方給出的17項(xiàng)數(shù)據(jù)，對(duì)本屆比賽24支參賽隊(duì)伍進(jìn)行聚類，將24支球隊(duì)分為三個(gè)層次，并運(yùn)用因子分析法對(duì)球隊(duì)后衛(wèi)、中鋒以及前鋒位置的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行因子分析，建立科學(xué)評(píng)價(jià)該位置隊(duì)員水平的指標(biāo)體系。景懷國(guó)[18](2012)對(duì)參加第30屆奧運(yùn)會(huì)男籃比賽的12支隊(duì)伍的10項(xiàng)技術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，使用Q型聚類方法將12支隊(duì)伍分成4類。陳浩[19](2013)運(yùn)用因子分析對(duì)中國(guó)男子籃球隊(duì)在2008年北京奧運(yùn)會(huì)和2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)的11場(chǎng)比賽的技、戰(zhàn)術(shù)因子結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行研究，找出兩屆奧運(yùn)會(huì)技、戰(zhàn)術(shù)因子結(jié)構(gòu)特征差異，并提出相關(guān)建議。鞏慶波[20](2014)運(yùn)用因子分析和聚類分析對(duì)北京、倫敦兩屆奧運(yùn)會(huì)男籃比賽相關(guān)攻防技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行研究，得出四個(gè)因子是決定球隊(duì)成績(jī)主要因子的結(jié)論，其聚類分析結(jié)果認(rèn)為美國(guó)隊(duì)獨(dú)歸為一類，其他隊(duì)伍兩屆奧運(yùn)會(huì)歸類有所變化，并認(rèn)為提高隊(duì)員力量素質(zhì)及在強(qiáng)對(duì)抗條件下自身的技戰(zhàn)術(shù)發(fā)揮能力是我們急需解決的問題。蔣升江[21](2015)以2012年倫敦奧運(yùn)會(huì)男籃的38場(chǎng)比賽中21項(xiàng)指標(biāo)為研究對(duì)象，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行因子分析、logistic回歸分析和非參數(shù)檢驗(yàn)的處理，通過與世界強(qiáng)隊(duì)的比較，對(duì)中國(guó)男籃存在的差距提出針對(duì)性的建議。

研究述評(píng)：通過梳理近11年的成果發(fā)現(xiàn)，研究對(duì)象多集中在奧運(yùn)會(huì)、亞錦賽、世錦賽等各項(xiàng)技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)，通過一屆比賽，針對(duì)中國(guó)隊(duì)與世界強(qiáng)隊(duì)差異提出建議，或者通過兩屆之間、三屆之間的縱向?qū)Ρ冗M(jìn)行以上范式研究，無論是對(duì)何種類型的國(guó)際大賽或者大同小異的技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)在進(jìn)行聚類分析時(shí)，往往得出的結(jié)論差別不大，例如，鞏慶波[20](2014)、陳有忠[13](2008)等人研究，認(rèn)為歐美等強(qiáng)隊(duì)在聚類中始終處于領(lǐng)先地位，中國(guó)男籃通過技戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)聚類始終處于世界末流水平，這也說明里約奧運(yùn)會(huì)以前的世界籃球格局整體上沒有太大的變動(dòng)，學(xué)者近11年對(duì)聚類分析在籃球中的應(yīng)用性研究，均使用相同的研究范式；同樣在因子分析中根據(jù)多個(gè)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行降維處理，并就中外因子分析的指標(biāo)差異，提出相應(yīng)的對(duì)策。如圖5金字塔理論模型所示，以籃球技術(shù)指標(biāo)為基礎(chǔ)，以因子、聚類方法為手段，以中外相關(guān)因子、聚類結(jié)論差異和建議為著眼點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)范式研究，無論是因子或是聚類分析均無較大的改觀。

圖5 金字塔理論模型

2.4 對(duì)因子、聚類分析在體育科學(xué)中存在的問題綜述

通過梳理因子、聚類分析在體育科學(xué)中的相關(guān)問題研究文獻(xiàn)，對(duì)其中的3篇文獻(xiàn)進(jìn)行綜述研究。朱曉峰[22]認(rèn)為協(xié)方差矩陣和積差相關(guān)性矩陣是主成分和因子分析的前提條件，而以上兩方面前提條件要求對(duì)數(shù)據(jù)的正態(tài)性分布進(jìn)行檢驗(yàn)，同時(shí)對(duì)非正態(tài)性數(shù)據(jù)提出相應(yīng)的轉(zhuǎn)換方式。朱曉峰[23]認(rèn)為對(duì)認(rèn)知數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分和因子分析時(shí)數(shù)據(jù)不成正態(tài)分布或者不等權(quán)的問題都會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的分析造成影響。魏登云[24]認(rèn)為在運(yùn)用主成分、因子分析進(jìn)行體育綜合評(píng)價(jià)時(shí)，普遍出現(xiàn)盲目使用或者說不嚴(yán)謹(jǐn)使用的情況，提出要根據(jù)具體問題選擇統(tǒng)計(jì)方法，同時(shí)認(rèn)為主成分的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重系數(shù)時(shí)，可能與綜合評(píng)價(jià)的目的存在較大偏差。

綜上所述，多元統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)用的前提條件較多，尤其是做因子分析時(shí)，除了最基本的KMO必須大于或等于0.5，Bartlett球星檢驗(yàn)應(yīng)具有顯著性差異外，指標(biāo)的差異同樣會(huì)對(duì)因子分析結(jié)果產(chǎn)生影響，在體育科學(xué)研究中如果不合理地運(yùn)用或者不假思索地應(yīng)用于研究對(duì)象，其結(jié)果的可靠性往往值得懷疑。

3 結(jié)論和建議

3.1 結(jié)論

3.1.1 對(duì)于因子、聚類研究方法的運(yùn)用，其前提檢驗(yàn)條件較多，通過文獻(xiàn)綜述，明顯看出以上部分成果并未嚴(yán)格按照統(tǒng)計(jì)學(xué)正規(guī)流程進(jìn)行研究，因此其結(jié)果的說服力還值得商榷。

3.1.2 綜述發(fā)現(xiàn)部分文獻(xiàn)盲目的使用因子、聚類研究方法，而沒有根據(jù)具體的研究對(duì)象和研究目的適用性去架構(gòu)文章。

3.1.3 研究范式較為單一，尤其是因子、聚類分析在籃球領(lǐng)域的應(yīng)用性文獻(xiàn)，其研究范式均以籃球技術(shù)指標(biāo)為基礎(chǔ)，以因子、聚類方法為手段，以中外相關(guān)因子、聚類結(jié)論差異和建議為著眼點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)范式研究，從文獻(xiàn)框架來看近11年變化不大。

3.1.4 “單純”的從定量的角度運(yùn)用因子、聚類研究方法進(jìn)行研究還有失偏頗，同時(shí)會(huì)造成研究成果呈現(xiàn)出一種“偽科學(xué)”的尷尬局面。

3.2 建議

對(duì)于因子、聚類統(tǒng)計(jì)方法的運(yùn)用除了需要進(jìn)行規(guī)范的統(tǒng)計(jì)學(xué)前提檢驗(yàn)，還要考慮研究對(duì)象本身的規(guī)律性和特點(diǎn)及研究目的適用性，從而達(dá)到定性與定量相結(jié)合的效果，提升科研成果的價(jià)值和說服力。

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[3] 李真.中國(guó)競(jìng)技體育實(shí)力的地區(qū)格局分布與對(duì)比分析——對(duì)十運(yùn)會(huì)排行榜的分析[J].北京體育大學(xué)學(xué)報(bào),2006,29(8):1137-1139.

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Nearly 11 Years Factor and Clustering of Multivariate Statistical Methods in Sports Science Research were Reviewed——based on the analysis of bibliometric

QIU Nan
(School of Physical Education， Sichuan Normal University， Chengdu 610101， China)

By means of literature，logic analysis，mathematical statistics，contrast , multivariate statistical methods such as factor and cluster as the breakthrough point, for nearly 11 years in summarized the application of sports science research. Research results: the factors, research paradigm in the field of clustering method in the basketball is relatively single. Results of multivariate methods in sports science, but part of the study does not in accordance with the statistics of formal inspection process; "Simple" use factor, clustering methods cause results show "pseudoscience" characteristics. Suggestion: from the perspective of qualitative and quantitative use factor, clustering method architecture articles, enhance the value of scientific research achievements and persuasive.

factor and clustering; sports science; review

2016-12-20

邱 楠(1992-)，男，河南汝南人，碩士研究生，研究方向?yàn)榛@球教學(xué)與訓(xùn)練.

1004-3624(2017)03-0107-05

G80-32

A