我国篮球运动员体能测试数据库系统的设计和开发

赵述强



我国篮球运动员体能测试数据库系统的设计和开发

赵述强

随着科学技术的不断发展，数据库在不同领域已经得到了广泛的应用，但在对运动员训练方面应用较少。本研究通过借鉴美国DraftExpress体能数据库，从需求分析、运动员基本信息参数、数据库信息的设计、数据库的管理4个部分，对我国篮球运动员体能测试数据库系统设计和开发进行了讨论。

篮球运动员；体能；数据库；设计和开发

前言

近几年，我国在世界篮球大赛中一直未取得好的成绩，在仁川亚运会比赛中，运动员在场上不遗余力的进攻和积极的防守跑动，体现出教练员狠抓体能训练的重要作用。但是，在中国男子篮球职业联赛(以下简称“中职篮”)中，依然可以看到中国运动员在对抗外援上的巨大劣势。因此，加强运动员的体能仍然是国内篮球发展的一项重要任务。

运动员的体能测试是体能发展的重要手段，一定程度上促进了运动员体能的发展。随着训练的不断科学化，训练数据的收集、整理、分析已经成为一个重要部分。因此，体能测试数据库系统的建设成为科研人员研究的重要课题。数据库的建立，一方面可以体现出运动员体能的阶段性变化以及运动员间体能储备的差距，间接的推测出体能对运动员竞技表现的影响，激发运动员加强训练的积极性；另一方面，可以帮助教练员及时地了解运动员体能状况，为教练员及时调整训练计划提供客观依据。

实践表明，数据库设计是一项软件工程，可以把软件工程的原理、技术和方法应用其中。与一般软件工程相比，数据库设计涉及范围广，与应用环境联系紧密，因此，数据库设计又具有自身的特点[6]。本研究对美国和国内体能数据库进行分析，对国内体能数据库进行设计和开发。

1 数据库的概述

数据库是按照数据结构来组织、存储和管理数据的仓库，产生于20世纪60年代，随着信息技术和社会需求的不断发展，数据库已经从单一的存储仓库逐渐转变成用户所需要的各种数据管理的方式。J.Martin给数据库的定义：数据库是存储在一起的相关数据集合，这些数据是结构化的，无有害的或不必要的冗余，并为多种应用服务，数据的存储独立于使用它的程序，并可以对数据库插入新数据，修改和检索原有数据均能按一种公用的和可控制的方式进行。当某个系统中存在结构上完全分开的若干个数据库时，则该系统包含一个数据库集合[3]。

数据库在发展过程中，根据不同的需求演变出了不同类型，大体可以分成Oracle数据库系统、Sybase数据库系统、MS SQL Server数据库、Microsoft Access数据库等。具有以下特点：1)实现数据之间的共享；2)减少各种数据的冗余度，维护数据的一致性；3)数据逻辑结构和应用程序的独立性；4)数据实现集中控制；5)数据一致性和可维护性，确保安全性和可靠性。本研究主要采用Microsoft SQL Server 2008，它具有安全性、可伸缩性、可用性、可管理性等特点，完全适合体能测试系统数据库的设计和开发。

2 篮球运动员体能测试数据库系统设计

Microsoft SQL Server 2008数据库设计主要包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计和物理结构设计、数据库的管理4个部分，在体能测试数据库系统设计中，与之对应的则是需求分析、运动员参数设置(概念结构设计)、体能测试数据库系统的设计(逻辑结构设计和物理结构设计)、数据库的管理4个部分(图1)。

图 1 本研究篮球运动员体能测试数据库系统设计流程示意图Figure 1. Database Design of Physical Ability Test System for Basketball Player

2.1 需求分析

一个性能良好的数据库的建设，首先要明确应用环境对数据库的要求。因此，需求的收集和分析将是体能测试数据库系统设计的第一步。近些年，有教练员、专家学者将体能作为阻碍篮球运动员进步的最大障碍，那么以下问题便值得探讨：目前，国内是否具有科学的篮球体能评价指标体系？教练员的体能训练方法是否科学？运动员体能数据的采集是否合理？教练员对体能数据的分析是否全面？往年的体能测试数据是否得以有效的储存？

由于不同的人对运动员体能信息的需求不同，具体可以分为训练人员和篮球爱好者。本系统主要包括运动员信息和测试数据两大类，运动员基本信息(静态信息)具体包括姓名、年龄、出生地、运动等级、优异成绩等，这些数据相对固定，较长时间不会发生改变，用来反映运动员的基本情况[7]；运动员的测试数据(动态信息)具体包括运动员的形态指标以及力量、速度、耐力等，反映着运动员在某一阶段的体能状态。通过总结以上需求，系统数据库设计的具体需求包括运动员测试数据的录入、修改、删除、保存、下载、备份、更新；对体能测试数据的统计分析；支持用户多方位的查询；完善的权限管理，增强系统的安全性；统一友好的操作界面，保证系统的易用性。

2.2 基本参数设置

基本参数设置是运动员体能测试数据库系统设计主体的开始，是整个数据库系统设计的关键，主要包括运动员个人信息的设置和测试指标数据两部分。在Microsoft SQL Server 2008软件中，需要将运动员的不同信息参数转化成计算机识别的E-R模型图。

2.2.1 运动员个人信息的设置

运动员的个人信息是参加任何比赛以及体能测试的重要凭证。通过对美国DraftExpress体能数据库以及国内体能测试的查阅，具体信息主要包括姓名、照片、年龄、运动员位置、运动员等级、运动员来源、测试年份、测试地点。运动员位置即该运动员在比赛中所处的具体位置，如后卫、前锋、中锋等；运动员级别即该运动员目前的运动等级，如国家一级、健将、国际健将等；运动员来源具体指该运动员所效力的联赛球队，如美国职业篮球联赛(以下简称“美职篮”)、中职篮、中国男子篮球甲级联赛(以下简称“中甲联赛”)、青年队等；测试年份和地点分别指当时测试的年份和地点(图2)。

图 2 本研究运动员个人信息关系(E-R)模型示意图Figure 2. The Personal Information of Players(E-R)

2.2.2 体能测试指标的确定

体能是运动员的基本运动能力，是运动员竞技能力的重要组成部分[5]。体能指标是说明运动员体能特征的概念，是反映运动员体能储备优劣的关键依据，其设置的科学性和合理性对运动员体能发展以及教练员的日常训练应具有重要意义。良好的体能测试指标应具有覆盖性大、操作性强、科学性好、延续时间长等特点。在本研究中，指标的确定主要来自以下渠道：

1.国家体育总局篮球运动管理中心体能测试手册。2011年以后，国家体育总局篮球运动管理中心开始对中职篮、中甲联赛，以及青年联赛运动员提出体能测试要求，并由篮球专家们制订了相应指标，具体为纵跳摸高、深蹲、卧推、15 m×17次×4组折返跑、3/4场冲刺跑5项[2]。

2.美职篮体能测试数据库(DraftExpress Database)。自1987年以后，美职篮便开始对将要进入美职篮的运动员进行体能测试，具体指标包括身高、体重、体脂、臂展、手长、手宽、卧推、冲刺跑、体前屈、灵敏性测试、立定跳高、助跑摸高、折返跑，共13个项目[1，4]，测试指标在27年间未有变化，指标固定性好，延续时间长，具有较高的参考价值。

与美职篮体能测试指标相比，国内指标虽然也具有科学性，但指标较为单一，运动员身体形态指标未有体现；素质方面，仅有力量、速度、耐力指标、缺乏灵敏性、柔韧性指标。因此，本研究在指标关系图设计中，在保留国内体能测试指标的同时，增加了美职篮体能测试指标，将两者相结合，形成体能测试指标，并最终制成相应的E-R模型图(图3)。

图 3 本研究运动员体能测试指标关系(E-R)模型示意图Figure 3. Relationship of Physical Ability Test Index

2.3 体能测试数据库系统设计

数据库系统设计部分主要包括系统中的逻辑结构设计、物理结构设计两个阶段。本研究中，分为测试数据的统计和运动员体能测试数据的导入、导出两部分。

2.3.1 测试数据的统计

数据的统计是设计数据库的前提。在运动员体能测试数据库系统的设计中，需要按照Microsoft SQL Server 2008构建数据库的要求将运动员的各种信息和测试数据制成若干相互关联的数据结构表，并对相应的数据类型、长度、字段等等做出明确的标注。

表 1 本研究运动员体能测试结构一览表Table 1 The Structure of Physical Ability Test for Basketball Player

2.3.2 运动员信息数据的导入、导出

运动员体能测试数据的导入、导出是体能数据库系统管理的重要内容。由于测试数据的繁杂，简单的手工上传费力，还有可能输入错误，因此需要把整体数据直接导入到数据库。在Microsoft SQL Server 2008页面中，选择数据库[任务]—[导入数据]指令后，按照操作向导的要求，将统计好的运动员测试数据表传到数据库上，直到执行成功即可，需要注意选择路径，并且要看好登录类型是否正确。

为了更加详细的分析运动员的数据，科研人员、教练员、运动员等需要将数据库的测试数据导出或者打印，因此需要完整数据的导出。和数据的导入相同，在Microsoft SQL Server 2008页面中，数据库选择[任务]——[导出数据]选项，按照操作向导，便可以直接将运动员测试的完整数据导出到新建的TXT、EXCEL等文档中，进行修改、添加、删除或打印。

2.4 体能测试数据库系统的管理

数据库的管理(Database Management)是有关建立、存储、修改存取数据库中信息的技术。体能测试数据库系统的管理主要包括运动员信息的查询、系统数据的调试、备份、数据库系统的恢复、对运动员体能测试数据的统计分析、产生运动员信息表、运动员数据的更新、信息表授权和体能测试数据库系统安全性等。本研究主要针对运动员信息的查询、运动员信息数据的统计分析、体能数据库系统更新、体能数据库系统安全性进行简单的阐述。

2.4.1 运动员信息的查询

运动员信息查询是体能测试数据库系统管理的一项重要内容，也是供用户经常使用的基本功能。数据库建好后，通过计算机内部超链接技术，各个页面便可紧密的联系到一起。因此，只要在搜索栏里输入相应名称，如姓名、年份、来源、等级等运动员基本参数指令后，点击确定，网页即可相对应的呈现出所需要的具体内容，例如，当输入“×××，2014”后，即可出现其相应信息(表2)。

2.4.2 运动员体能测试数据的统计分析

运动员信息数据的统计是数据库的重要功能之一。和其他各项内容相比，数据的统计分析主要针对于体育科研人员、教练员以及篮球运动员等从事篮球工作的人群。它是运动员信息查询上的延伸，具体是指利用数据库里的各种操作指令诸如“sum”、“average”、“total”等来统计运动员报表、分析数据变化曲线、制作运动员体能结构模型等。例如，图4为某一运动员的体能结构模型图，分为上、下两部分，上面为指标名称，下面为对应的等级，共10个小格，每一格代表一个等级，等级越高能力越强。通过运动员体能模型可以更加直观的看到该运动员的各项数据测试情况，进而延伸到赛季运动员的体能储备状况。

表 2 本研究运动员信息查询一览表Table 2 The Information Search of Basketball Players

图 4 本研究运动员体能模型结构示意图Figure 4. Model of Physical Ability for Basketball Players

2.4.3 数据库系统安全性

数据库系统安全性是系统设计者考虑的重要内容。体能测试数据库系统是基于Microsoft SQL Server数据库下的一种中小型数据库。为此，需要对数据库采取必要的保护措施才能使数据库程序得以正常运转。本研究针对数据库系统信息安全，设计了数据库安全模型(图5)，从用户的登录和权限做出如下分析：

图 5 本研究体能测试数据库安全模型示意图Figure 5. Database Safe Model Physical Ability Test

1.用户登录设置。用户在登录体能测试数据库系统前，首先进行身份的识别，在经过严格的审核后方可成为一般用户、特殊用户以及管理人员等。注册成功后用户可以凭借特殊标识和口令登录数据库。

2.权限设置。体能数据库系统的权限主要分为对象权限和语句权限。对象权限即使用权限，具体指谁可以访问数据库和复制、下载数据库内容等只读性权限；语句权限则主要针对管理人员，从事数据的上传、修改以及删除等指令的运作。

2.4.4 数据库的更新

体能是影响运动员竞技表现的关键因素，因此，从青少年训练到职业联赛，运动员的体能测试都是一项长期持续循环的过程。数据库的建立为我们提供了运动员之间可以参考和对比的依据。然而，随着运动员测试数据的不断积累，新运动员的不断添加，导致容量不断扩大，此外，由于网络的不稳定性、安全漏洞等因素，数据库的安全性将时常受到不同人为指令的侵袭。为避免数据库的瘫痪和落后，只有定时的对体能测试数据库系统进行不断的升级和更新，才能确保数据库的安全性、前沿性，为教练员、科研人员以及球迷提供便利。

2.5 系统未来的实际应用

数据库系统虽已经在体育训练中得到实际应用，但未落实到篮球运动员体能测试中。本研究利用已经成熟的美职篮体能数据库系统为例，如稳定的储存功能，采取用户注册登录的方式进入到该页面，获得相应的运动员数据(图6)；再例如，可以通过进入数据库的成绩分析界面，对比成绩，了解运动员整体的测试水平，预测运动员某阶段的体能储备状态(图7)。此外，数据库还有成绩对比，数据预测等应用价值。这些功能为美职篮运动员的培养提供了重要依据，也为未来国内体能数据库系统的迅速开发助力。

图 6 本研究体能数据库系统运动员信息界面示意图Figure 6. Information Interface of Physical Ability Database for Basketball Players

图 7 本研究运动员体能测试成绩分析示意图Figure 7. The Analysis of Players Fitness Test Result

3 结论与展望

计算机数据库系统已经在不同领域得到了广泛的应用，基于其强大的功能以及目前与国内篮球领域联系较少，将数据库技术引入到篮球体能测试中，可以使优秀运动员的体能数据得以保存。体育科研人员、教练员、运动员通过数据的分析可以更好的加强运动员的训练和预测，对于广大篮球爱好者则可以更加直观的看到运动员们的成绩。出于以上原因，在基于美国DraftExpress数据库的了解下，本研究分别从需求分析、运动员基本信息参数、数据库信息的设计、数据库的管理4个部分对我国篮球运动员体能测试数据库系统进行了详细阐述。

任何项目的发展和提高都是从基础研究开始，逐渐形成一定的理论，最后完善起来形成规模。体能数据库的设计一定程度上为运动员体能测试的发展起到了推动作用。但是，目前我国篮球体能测试正处于初期，与经历过几十年发展的美职篮体能测试相比有所差距。在今后的发展中，数据库的研究主要面临以下问题：1)测试指标选择的科学性和合理性；2)运动员基本信息录入的准确性；3)运动员体能测试数据的真实性、有效性以及公开性；4)运动员的体能测试数据和比赛中表现的关联性等。

[1]比尔·弗兰，罗宾·庞德.篮球体能训练[M].张莉清，译.北京:人民体育出版社，2009：5-8.

[2]中国篮球协会.篮球运动员技术和体能测试与评定手册[EB/OL].http://cba.gov.cn/upload/2012-10/cbaplayer_tncssc.pdf.

[3]加西亚·莫利纳，Ullman J D，Widom J.数据库系统实现[M].杨冬青，吴愈青，包小源，译.北京:机械工业出版社，2013：6-7.

[4]美国选秀测试官方网站[EB/OL].http://www.draftexpress.com/nba-pre-draft-measurements/.

[5]田麦久.运动训练学[M].北京:高等教育版社，2006：166-167.

[6]吴卫兵，虞丽娟，陈佩杰，等.隔网对抗项目机能监控管理系统数据库设计[J].北京体育大学学报，2008，31(8):1150-1152.

[7]熊媛，张毅，陈小平，等.跳水训练数据库管理与分析系统设计与应用[J].体育科学,2004,24(10):41-42.

Database Design and Development of Physical Ability Test System for Basketball Players in China

ZHAO Shu-qiang

With the continuous development of science and technology,the database has been widely used in many fields.However,it less used in the field of athletes training.This paper draw lessons from American draftexpress database,and detailedly introduce the database design of physical ability test system for basketball players in four parts,the demand analysis,basic information parameters of the players,the database design and management.

basketballplayer;physicalability;database;designanddevelopment

2014-12-10；

2015-06-18

赵述强(1988-)，男，山东青岛人，在读博士研究生，主要研究方向为体育教学与训练，Tel：(0532)80698107,E-mail:zsqqdty@126.com。

北京体育大学 研究生院，北京 100084 Beijing Sport University，Beijing 100084,China.

1002-9826(2015)05-0030-05

10.16470/j.csst.201505005

G841

A