当代女子田径运动发展态势的灰色分析

铁 钰，郑 超，许颖华，代长义

(辽宁师范大学体育学院，辽宁 大连 116029)

当代女子田径运动发展态势的灰色分析

铁 钰，郑 超，许颖华，代长义

(辽宁师范大学体育学院，辽宁 大连 116029)

采用文献资料法、灰色预测法、数理统计法、比较分析法等，对女子田径运动项目的年度最好成绩的发展进行分析，意在为我国田径运动科学训练与可持续发展、寻求突破口或夺金点提供参考。研究表明：田赛项目、跳跃类项目的成绩发展态势好于投掷类项目；中国女子发展较快的项目有铅球、跳高、跳远、三级跳远和铁饼；世界女子成绩提高的项目有撑杆跳高、三级跳远、链球和跳高；径赛项目、中长跑类项目的成绩发展速度均好于短跨类项目；中国女子持续处于发展态势有10 000 m、5 000 m、4×400 m接力、400 m、400 m栏和200 m。世界女子的10 000 m和400 m成绩处于持续提高阶段；中国女子公路类项目的发展将面临严峻挑战；中国女子全能项目与世界女子全能项目的固有差距依然较大。预测在未来几年间中国女子在20 km竞走、铁饼、10 000 m、马拉松等项目具有争金夺银的实力。

女子田径；年度最好成绩；灰色理论；GM(1.1)模型

伴随着竞技体育运动的发展，女子竞技体育正不断发挥其不可或缺的作用，并已在奥林匹克运动中占据举足轻重的地位,在世界范围内打破了竞技体育男女不平等的限制,促进奥林匹克运动的不断发展和改革,也越来越受到世界各国的重视，中国女子不仅为竞技体育的腾飞立下了汗马功劳，其竞技体育成绩的迅猛发展也被国际上广为关注和认可,中国女子体育在彰显中国女子体育真正实力和巨大潜能的同时,也充分体现出当代中国社会对女子体育事业的投入力度，以及为实现女子的价值做出不懈的努力。尤其是当今中国田径呈现出“阴盛阳衰”的情况，使得女子田径运动要肩负着更加重大的历史使命。此外，1995年《奥运争光计划》的制订和实施，以及袁伟民提出的“119工程”使中国竞技体育得到了更国际化、更高效、更快速、更健康的发展。因此，了解当今女子田径运动成绩的发展变化，力求寻找中国女子在2015年北京田径世锦赛与2016年里约奥运会的突破口及夺金点。

田径运动项目的最好成绩是衡量其发展水平高低的一个重要指标，是田径实力的一种主要量化的表现形式，[1]也是衡量田径运动最高发展水平与人体自然生理极限关系的重要标志。因此，田径成绩预测的精准度在一定程度上是很具有实际研究价值。通过查阅大量文献后发现，前人对其研究多集中于对奥运会、世锦赛和全运会等成绩的研究，并取得了一定的效果。但是，这些研究仅仅说明了田径成绩在此赛事期间或某段时间之内所表现出来的最佳竞技状态。虽然这些赛事具有特殊意义，但不能更科学合理而又准确系统地代表该项目的发展态势。而对于田径年度最好成绩的研究几乎空白。鉴于此，本文利用灰色理论的优越性，对田径各项目年度最好成绩进行建模、分析和预测，为女子田径运动项目的科学训练和可持续发展提供参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象 以2000年～2012年各年度中国女子和世界女子田径运动项目的最好成绩为研究对象。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法 通过阅读大量相关论文、《田径》等书籍，以及浏览IAAF与ICAA等网站，查阅2000年～2012年各年度中国女子和世界女子田径运动竞技项目的最好成绩。

1.2.2 灰色预测法 运用灰色理论GM(1.1)模型进行建模分析，探讨当代女子田径运动年度最好成绩的发展，并作出预测。

1.2.3 数理统计法 运用excel2007对搜集的数据进行统计整理，用spss21.0对预测值和实际值进行t检验，利用变异系数(cv)的优越性衡量其成绩发展的稳定性。

1.2.4 比较分析法 对中国女子和世界女子运动的年度最好成绩的发展进行比较，并分析2000年至2012年中国女子和世界女子田径运动的总体、各单项竞技水平的发展、变化特征和规律。

2 女子田径运动年度最好成绩总体发展态势

图1 中国女子和世界女子田径年度最好成绩总体发展态势图

由图1可知，无论是中国女子还是世界女子的田径竞技年度最好成绩的总体发展趋势呈现出一种类锯齿状态势，并且基本均呈现出以4年为周期的持续发展变化的态势，世界女子田径的整体发展态势优于中国女子。中国女子田径年度最好成绩的增长峰值的变化趋势表现出以全运会年（2001年和2005年）达到最大值为中心的周期变化趋势的特点。世界女子田径年度最好成绩的增长峰值的变化则表现为以奥运年（2000年、2004年、2008年及2012年）达到峰值为中心的周期变化趋势的特点。另外，从图1中轨迹的发展变化来看，也是受到训练赛事计划的安排、田径运动员竞技状态和对赛事重视度等的影响，[2]使中国女子和世界女子的田径年度最好成绩的变化特点呈现出主要分别以全运会和奥运会为中心的周期性变化趋势。

由图1得知，2009年全运会趋势不符合上述规律，其实不然。2009年的发展系数仍为正数，说明2009年最好成绩仍然处于增长态势（次于2008年），其主要原因在于2008年举办北京奥运会对于中国具有特殊意义：1）更加完善全运会赛制；2）国家体委发布《2001-2010年奥运争光计划纲要》中强调“国内练兵、一致对外”的奥运战略方针指导。如，全运会奖励，计分办法和全运会奖牌可以带入全运会等方法进行进一步实施，充分发挥奥运战略导向作用之间的关系，从而使中国整体的发展处于良好的发展状态。[3]

3 运用灰色理论 GM(1.1)建模

预测就是借助对过去的探索去了解与发现未来。灰色预测是通过原始数据序列的处理，以及灰色模型的建立，学习、发现并掌握系统的发展规律，从而对系统的未来状态作出科学性的定量预测，从而揭示变化规律和未来发展变化态势[4]。借助灰色理论的优越性，本文通过对原始数据进行处理，并构建灰色模型。从而发现和掌握数据存在的发展变化规律，对未来可能存在的某个状态进行科学合理的定量预测。其中，GM(1.1)模型的时间响应函数为，k=1,2,…,n。其还原值为：。其中，“-a”为发展系数，“b”为灰色作用量。根据模型中的发展系数，可方便地判别各个项目的发展趋势。本研究采用国际奥委会对比赛项目的设置，将以田赛、径赛、公路赛和全能赛4大类分别进行研究。田赛是以高度和远度计量成绩的运动项目，属于越多越好的系统，因此，在田赛中发展系数a的意义与正、负一样，分别表示发展和衰退；全能的评分是按照各个项目得分累计后的分数高低排名次，同田赛一样属于越多越好的系统；径赛和公路赛均是以时间计量成绩的运动项目，时间越少越好，即发展系数a为负值时，系统变化的总趋势是处于上升，相反，则处在下降趋势。[4]

表1 中国女子田赛项目年度最好成绩的发展及排序

表2 世界女子田赛项目年度最好成绩的发展及排序

4 女子田径各项年度最好成绩发展态势

为了更好地了解中国女子和世界女子田径各项目的年度最好成绩的发展趋势及稳定性，本文对2000年至2012年田径项目年度最好成绩进行了灰色分析。并利用变异系数的优越性来判断其发展的稳定性；女子田径运动某项目的变异系数的数值越小就表明该项目的发展越趋于稳定。反之，数值越大说明该项目的发展越不稳定。对本文下表中的发展系数而言，田赛与全能赛都属于越多越好的项目，因此发展系数的数值越大，则说明该项目的发展越好；反之，发展态势不容乐观。径赛与公路赛都属于时间越少越好的项目，因此发展系数的数值越小，则说明该项目处于较好的发展趋势；反之，发展态势越不理想。其次，为更加清楚地认识其动态变化，本文将其为2个阶段进行讨论，第1阶段自袁伟民提出“119工程”开始，即中国在悉尼奥运会的大胜之后到2012年；至此中国体育争金夺银的目标就瞄准在田径等3大金牌项目上。因此，第1阶段的时间界定为2000年至2012年，并定为阶段Ⅰ。第2阶段来自谢琼桓、夏虹等人的研究认为，2008年北京奥运会在中国竞技体育发展史具有里程碑意义。无论在北京奥运会后中国竞技体育的价值取向与文化传承等方面变化，还是我国女子在世界大赛中具有战略地位的进一步显现，均表明2008年对中国竞技体育具有划时代意义。因此，第2阶段的时间界定为2008年到2012年，并定为阶段Ⅱ。最后，综合比较2个阶段女子田径项目的发展情况。

4.1 女子田赛各项年度最好成绩的发展态势 由表1、表2可知，在阶段Ⅰ、Ⅱ中，田赛各个项目年度最好成绩的发展速度及稳定性表现各异。阶段Ⅱ与阶段Ⅰ相比，在中国女子田赛项目中，发展较快的项目依次为铅球、跳高、跳远、三级跳远和铁饼，其中，三级跳远的正向发展且发展稳定性较好，因此其发展态势最好；铁饼虽然发展系数为负，但是其呈现上升趋势，且发展稳定性最好，因此其发展态势可观。退步较快的项目依次为标枪、链球和撑杆跳高。其中，链球和标枪的发展态势处于负向发展且发展稳定性相对较好的尴尬局面，因此，其发展态势不容乐观。

在世界女子田赛项目中，成绩提高最快的项目依次为撑杆跳高、三级跳远、链球和跳高，其中，三级跳远也是正向发展且发展稳定性较好，因此其处于良好的发展态势；链球项目发展虽然最快，但是其发展稳定性欠佳。另外，退步最快的项目是铁饼，其处于最高的负向发展且发展不稳定；成绩发展出现持续退步的项目依次为铅球和标枪，其中，标枪的发展稳定性较好，这对其发展带来严峻挑战。总体看来，中国女子和世界女子的跳跃类项目的成绩发展态势分别好于投掷类项目。

表3 中国女子径赛项目年度最好成绩的发展及排序

表4 世界女子径赛项目年度最好成绩的发展及排序

4.2 女子径赛各项年度最好成绩的发展态势 通过表3、4中的阶段Ⅰ和阶段Ⅱ可知，无论是中国女子还是世界女子在径赛各项目成绩的发展速度表现各异。从阶段Ⅰ与阶段Ⅱ的整体发展来看，中国女子径赛项目，在2个阶段中有6个项目的成绩持续处于正向发展态势，依次为10 000 m、5 000 m、4×400 m接力、400 m、400 m栏和200 m；其中，5 000 m和200 m的发展稳定性相对欠佳。另一方面，3 000 m障碍、800 m和100 m的发展却处于持续下降阶段，其中，100 m的发展稳定性相对较好，这对其发展极其不利；而3 000 m障碍虽处于负向发展，但其稳定性最差，这对该项目提供了发展的空间。世界女子径赛项目，只有2个项目成绩处于持续提高阶段，这对中国女子径赛项目赶超世界水平提供了可喜的讯号；分别为10 000 m和400 m。其中，10 000 m的发展提高最快且稳定性较好；400 m的发展最为稳定且发展提高较好。这对中国女子在该项目的发展带来挑战。另外，阶段Ⅱ与阶段Ⅰ相比，100 m、400 m栏和1 500 m也有不同程度的提高；3 000 m障碍处于提高快稳定性相对较差的发展态势。总体看来，无论中国女子还是世界女子的中长跑类项目的成绩发展速度分别好于短跨类项目。

4.3 女子公路赛项目年度最好成绩的发展态势 通过表5、6中的阶段Ⅰ和阶段Ⅱ可知，阶段Ⅱ与阶段Ⅰ相比，中国女子马拉松和20 km竞走的发展速度均有不同幅度的下降，而其成绩发展的稳定性又相对较好，稳定性好说明中国女子传统优势项目的实力依然存在，而其发展速度的下降提醒我们应重视其未来的发展。世界女子马拉松的发展态势类似于中国，其发展态势同样处于不佳状态；但20 km竞走处于正向发展且稳定性较好的发展态势。虽然中国女子马拉松和20 km竞走是我国传统优势项目，但是，面对世界女子该项目的发展态势来看，这将对中国传统优势项目的女子20 km竞走的发展带来严峻挑战。

4.4 女子全能项目年度最好成绩的发展态势 通过表7可知，在全能项目的发展态势中，中国女子在2个阶段的发展均优于世界女子。但是，发展稳定性不如世界女子。通过阶段Ⅱ与阶段Ⅰ的对比可以看出，中国女子全能项目的成绩发展趋势出现下滑，但仍处于正向发展。世界女子的发展虽不如中国女子，但其发展方向为正向，这将意味着中国女子全能项目与世界女子全能项目的固有差距依然较大。

表5 中国女子公路赛项目年度最好成绩的发展及排序

表6 世界女子公路赛项目年度最好成绩的发展及排序

表7 女子全能项目年度最好成绩的发展及排序

表8 a取不同值时GM(1.1)模型应用情况

5 女子田径各项成绩预测及检验

刘思峰，谢乃明在其著作《灰色系统理论及其应用》中指出：当a取不同数值时，预测的效果也不同[5]；详见表8。本文中无论是中国女子还是世界女子，在各个项目上的年度最好成绩的发展系数均小于0.3，所以该模型可以作为田径项目年度最好成绩发展的预测。

根据灰色系统理论的优越性，本文选取近5年（2011年～2007年）的田径年度最好成绩作为原始数据的一部分进行建模预测。如下所示：

第8步：田径其他项目则以次类推。

运用灰色理论GM(1.1)模型对中国女子和世界女子田径2012年各单项年度最好成绩进行了预测，并对此预测结果进行了平均相对误差检验，（见表9、表10）。

表9 2012年中国女子田径各单项最好成绩预测及检验

利用spss21.0对各预测值和真实值进行t检验，且P值均大于0.05，且完全在95%置信区间之上，即不存在显著性差异。刘思峰[5]等指出对于平均相对误差 ，一般要求Δ＜0.05，最好Δ＜0.01；对于Q,一般要求Q＞0.80,，Q＞0.90最好；精确度在99.00%以上为1级指标，本研究的精确度均为1级指标，模型精度较高，所以此预测模型很可靠。

表10 2012年世界女子田径各单项最好成绩预测及检验

6 未来几年女子田径项目年度最好成绩的预测区间

依据上述统计的数据计算未来几年田径各项目最好成绩的95%置信区间，以中国女子径赛项目100 m为例，可得知2008年～2012年历年最好成绩的平均数11.41s，标准差s=0.03 s，标准误为：0.014 s，则总体均数的95%置信区间是11.41±1.388×0.02，即[11s37,11s45]。其他田径各项目以此类推（表11）。

通过表11可以发现，在未来几年田径各项目最好成绩的95%置信区间中，中国女子在20 km竞走、铁饼、10 000 m，马拉松项目与世界女子成绩区间存在交集；这说明在未来几年的时间中，中国女子田径项目中的上述4项将会有所突破。换句话说，在2015年第15届北京田径世锦赛和2016年巴西里约热内卢奥运会比赛中，中国女子田径项目中的10 000 m、马拉松、20 km竞走及铁饼项目具有进入决赛，争取奖牌的实力。

众所周知，相对于短跑类项目的成绩而言，倘若成绩提高0.1s，那么其成绩的差异就会很大，然而，相对于中长距离项目里而言，对成绩的差异就显得微乎其微。任何一个预测模型不可能做到100%正确，所以在根据模型预测出预测值时，要与实际成绩相比较，并结合95%的置信区间，从而使该预测的可信度更高，进而可以为运动员选拔、参赛以及训练等提供参考数据。

7 结 论

1) 从整体发展来看，中国女子田径年度最好成绩的发展态势呈现以全运会为中心的周期变化；世界女子则是以奥运会为中心的周期变化。

表11 未来几年女子田径各项目年度最好成绩的95%置信区间表

2) 从总体看来，田赛项目，女子跳跃类项目的成绩发展态势分别好于投掷类项目。径赛项目，女子中长跑类项目的成绩发展速度分别好于短跨类项目。中国女子公路类项目的发展将面临严峻挑战。中国女子全能项目与世界女子全能项目的固有差距依然较大。

3) 运用灰色系统模型GM(1.1)对其预测，预测显示，中国女子在20 km竞走，铁饼，10 000 m，马拉松等项目具有摘金夺银的实力。

[1]李春雷.1979-1999年世界田径运动成绩的演变及未来发展态势[J].上海体育学院学报，2002（5）:51-57.

[2]陈亮，田麦久.优秀田径运动员奥运周期竞技状态变化特征研究[J].中国体育科技，2012 L（5）:10-15.

[3]张超.全运会奖励、计分办法嬗变动因及发展对策研究[J].西安体育学院学报，2012（11）：689-692.

[4]田广.现代奥运会田径运动发展的预测[J].体育学刊，2012（1）：102-107.

[5]刘思峰,谢乃明.灰色系统理论及其应用（第5版）[M].北京：科学出版社，2010.

[6]邓聚龙.灰色系统基本方法[M].武汉：华中理工大学出版社，1988.

Grey Analysis of Modern Development Trend of Women’s Track and Field

TIE Yu, ZHENG Chao, XU Ying-hua, DAI Chang-yi
(Physical Education College, Liaoning Normal University, Dalian 116029, Liaoning China )

Adopting methods of literature consultation, grey prediction, mathematical statistics and comparative analysis, this thesis analyses annual best result development of woman's track and fi eld sports, intending to provide reference to scientif i c training and sustainable development of national track and field discipline, seeking breakthrough or gold medal. Research shows that performance development trend of fi eld events and jump events is better than throwing events. Chinese woman's athletes develop fast in shot put, high jump, long jump, triple jump and discus. World woman’s performance improves in pole vault, triple jump, hammer and high jump. Performance development of track events, middle-distance running events are faster than short and hurdle running events. Chinese women athlete develops well in 10000m, 5000m, 4 × 400m relay, 400m, 400m hurdle and 200m. Women’s 10000m and 400m level around the world are continuously improving. Development of China women road events will face severe challenge. The gap between China and international women heptathlon athletes is still quite large. In coming years, Chinese women athletes have the potential to be top in 20km walking, discus, 10000m and marathon.

women's track and fi eld; annual best result; grey theory; GM (1.1) model

G82

A

1004－7662(2014 )11－0063－08

2014-09-15

铁钰，讲师，博士，硕士研究生导师，研究方向：体育理论与方法学。