浅析线性规划在足球教学训练中的作用

孙航

摘要：线性规划在体育训练教学中的应用，就是将体育教学中的实际问题归为一种数学的模型进行研究。线性规划在足球教学训练中的应用，能够促进体育教学者遵循运动训练的客观规律，利用科学合理的教学方法与手段，全面提升训练效果。本文通过对线性规划理论的分析，结合其在足球教学训练中的作用与意义，最后分析了线性规划在足球训练中的具体应用。

关键词：线性规划；足球教学训练；应用

线性规划是一种进行科学管理的数学方法，是运筹学当中发展最快、研究与应用最多的一个分支。线性规划通过对一组决策变量的控制，在不等式以及线性等式的约束之下，寻找一个线性函数最大值与最小值。足球训练教学面临着诸多的问题，线性规划在足球训练教学中的应用，通过最优训练方案的制定，能够有效促进训练效率的提升。

一、线性规划的教学思路

线性规划理论的研究对象无非两类：一为任务确定之后，如何去统筹安排，从而以最少的人力、物力与财力去合理完成任务；第二是在人力、物力以及财力都确认之后，现有的条件之下，怎样确保任务完成的效果最好，所完成的任务更多。总体来讲，线性规划有着三个方面的特征。首先线性规划存在着一组能够控制的决策变量，每一个具体的行为方案都代表着一组决策变量。并且变量的不同的取值情况代表着决策过程的发展结构。其次，对于决策变量的控制存在着限制，因而不能够违背决策所受到的限制条件，也正由于限制条件的存在，才能够保证决策方案的科学与合理性。在线性规划中，这些限制条件成为了数学描述的形式，利用决策变量之间的互相关系进行表现，一般表现为线性不等式或者等式。此外，线性规划存在明确的目标，线性规划问题中的目标，体现出了决策者所需要解决的问题的最优方案，决策变量之间的函数关系使目标的取值达到最大或者最小。

二、线性规划在足球教学训练中的作用与意义

目前的足球教学中，对于足球教学内容体系的把握不足，对于具体的教学内容的围观层面的研究也显得不够，教学内容中选择简单重复的低层次现象普遍存在。足球教学内容需要包括运动技能、身心健康、社会适应能力等，要提升教学训练的科学化水平，必须采取合适的训练理论与实践对策。

如今科学技术等各类学科对于体育研究不断深入，有效提升了足球教学水平以及训练质量的提升。当前线性规划理论与方法已经被广泛地应用于生活中的各个方面，在体育教学训练中也得到了一定的应用。线性规划则是足球训练应用中一种重要的数学理论。利用这种数学的方法，并不能代替教练的最用，而是为教练与老师提供合理有效的依据。在教师的指导之下，线性规划对训练的方案与计划进行合理决策，利用线性规划来选取最合适的训练方案，促进体育教学者遵循运动训练的客观规律，利用科学合理的教学方法与手段，专门组织有计划、有目的的体育训练活动，从而不断提升训练的效果，提升运动员的运动成绩以及竞技能力。

三、线性规划在足球训练中的具体应用

利用线性规划对足球教学问题进行合理决策时，首先需要将足球教学计划以及教学目标中的一些具体问题抽象化为具体的数学方程结构，并进一步建立起数学模型，对相关的体育数据以及资料进行处理，为线性规划提供科学原始数据。其次，应当采取合适的方法来寻求问题的最佳答案，从而为教练老师提供必要的依据。同时，需要积极控制并监督线性规划最优方案的训练实施效果，对最优方案的灵敏度进行分析，一旦实施过程中受到某些因素的干扰，就能够及时调整方案，采取对应的措施。

1.確定最佳的训练方案

教练员在现代运动训练以及管理当中都发挥着重要的作用。在运动员选材、运动训练、指挥等各个方面，都对运动员以及运动队有着很大的影响。作为教练员，都希望运动员在比赛当中获取优异的成绩。在平时的足球训练教学当中，除了要保持刻苦训练、严格要求以及挑选好队员，也要选取最优的训练方案。例如某支足球对要参加一项重要的足球联赛，要取得好的成绩，需要在一个月的时间内进行封闭式的训练。但如何分配三者之间的训练时间以及训练强度，利用线性规划进行科学合理的确立就是一种很好的方法。

具体来讲，针对最佳方案的确立可以采取以下方式：将身体训练确立为A方案，战术训练为B方案，技术训练为C。一般来讲，身体训练的时间要比技术训练稍多，而战术训练则至少要为身体训练与战术训练的总和，只有这样才能够在有限的时间当中确保运动员的技战术水平以及身体素质的提升。而训练天数的确定，需要先设立三种训练方案达到预定综合指标的有效率，A、B、C三种方案的有效率可以分别设置为8、5、10，并且每周需要休息一天，通过将三种方案天数设置为X 1、X 2、X 3，得出： max s = 8x 1 + 5x 2 + 10x 3 的数学模型。进一步将问题标准化，引入松弛变量以及人工变量：max s = 8x 1 + 5x 2 + 10x 3 + 0#x 4 + 0# x 5 - M x 6 。进一步取基B 1 = （ P 6 ， P 4 ， P 5 ） ，经过上单纯形表以及三次迭代得出X 1=6.5、X 2=13、X 3=6.5，从而得出结论，三种训练的天数分别为6.5天、13天以及6.5天最合适。

2.科学合理安排运动强度与运动密度

运动员训练当中的运动强度以及运动密度也是一个重要的问题。运动员完成各个环节的训练任务，掌握技能，但由于不同环节的难易程度以及要领的掌握方式不同，因而运动量的存在着差异，因而教练员也需要对运动员的运动强度以及运动密度进行合理地安排。怎样达到最佳的强度安排？例如某一堂40分钟的足球教学课程，教练员安排运动员进行15分钟的边路下底传中冲刺，每一个冲刺需要在4秒钟之内完成；15分钟进行快速带球突破射门的训练，每一次带球射门距离需要保持在30m，并且要在8秒钟之内完成每一次射门；而剩下的10分钟训练则为前场配合射门，射门的距离为35m，在9秒钟之内需要完成。按照训练强度的限制，总的次数不超过50次，三项实际训练的动作时间不超过360秒。如何科学安排三种训练内容的次数，保持最大的运动量，同样可以根据线性规划的方式：将三种训练内容分别设为X 1 、X 2、 X 3，建立起：max s = 25x 1 +30x 2 + 35x 3 的数学模型，利用上文所提及的同样的方法，即可以获得最佳的训练方案，X 1 =12、X 2=30、 X 3=8，也即在训练中安排边路下底传中12次，快速带球突破射门需要30次，而前场配合射门跑动占有8次。

结束语

总而言之，线性规划作为一种数学理论方法，能够有效地解决最优化问题。其在足球训练当中的应用有着很大的促进作用。并且随着如今计算机网络管理的发展，线性规划可以利用编制好的计算机程序进行计算，教练员在实际的教学当中，可以利用计算机语言来寻找最优的训练方案，解决足球训练中的实际问题，从而全面提升训练的效果。（作者单位：西安体育学院）

参考文献

[1]杨德森.足球教学训练问题研究[J].当代体育科技，2012，07.

[2]熊杨.线性规划在现代管理中的应用[J].山西财经大学学报，2009，04.

[3]刘旭.足球教学训练中存在的一些问题及应对措施[J].黑龙江科学，2013，12.