力量型项目优秀运动员体能数据库的构建研究

杨旭峰+李俊温

摘 要：文章主要探讨对于力量型项目运动员的体能数据，构建一套具有数据管理、查询分析等功能的数据库管理系统。主要采用微软.net框架结构，使用VS2010环境进行开发，C#语言进行编程，后台数据库选用SQL Server2008。设计力求查询方便、界面友好、使用灵活，可以对运动员体能数据进行系统的、科学的分析，为教练员、科研人员提供科学训练的依据。

关键词：力量型项目 体能数据 结构化设计 数据库

中图分类号：G807 文献标识码：A 文章编号：2096—1839（2016）11—0139—03

1 前言

在各项体育项目中，力量型项目运动员的体重一般较大，肌肉粗壮，一日总热能消耗量较高。举重、柔道和摔跤等运动员在训练中要求较大的力量和神经肌肉协调性，并且要极短的时间内爆发力量。这些运动项目运动员的体能数据非常重要，利用数据库技术对其进行管理非常重要。本文主要探讨对于力量型项目优秀运动员的体能数据，构建一套具有数据管理、查询分析等功能的数据库管理系统。

该数据库管理系统主要以管理、查询运动员的体能方面的指标为中心，对所涉及的数据提供方便、统一的管理，可使相关运动项目的管理、训练工作建立在科学依据之上，使相关部门和教练员及时了解、查询运动员机能情况，有助于科学训练的实施和发展。

2 数据库等开发工具的选择

本系统采用开发人员较为熟悉的微软Visual Studio开发环境进行开发。它是微软公司的开发工具包系列产品，是一个基本完整的开发工具集，它包括了整个软件生命周期中所需要的大部分工具，如UML工具、代码管控工具、集成开发环境（IDE）等等。所写的目标代码适用于微软支持的所有平台，包括Microsoft Windows、Windows CE、.NET Framework等。在.Net Framework 1.0发布后， 微软在2002年发行了Visual Studio .NET。其最大的改进就是使用.NET框架引入了受控代码开发环境，其中微软引入了一种被称为C#的新的编程语言。目前本单位的计算机操作系统既有Windows XP系统，也有Windows 7系统，因此选用了开发环境的版本选用了Visual Studio 2010，Visual Studio 2010支持.NET Framework 4.0，并且支持开发面向Windows 7的应用程序，所形成的应用程序也能在Windows XP下兼容运行。

运动员体能数据管理并不是银行、金融这样的对可用性、安全性、实时性要求极高的业务，因此后台数据库无需在实时性、安全性方面做过高的要求。考虑到开发环境为Visual Studio 2010，选择了微软SQL Server 2008 R2作为数据库管理系统。SQL Server是由微软公司所推出的关系数据库解决方案，数据库的内置语言支持采用美国标准局（ANSI）和国际标准组织（ISO）所定义的标准SQL语言， 微软公司对它进行了部分扩充而成为作业用SQL（Transact-SQL），适用于中小型系统的数据库管理，近年来它的应用范围有所扩展，已经触及到大型、跨国企业的数据库管理。SQL Server 2008比起以往版本存在以下优势：“（1）保护数据库查询；（2）在服务器的管理操作上花费更少的时间；（3）增加应用程序稳定性；（4）系统执行性能最优化与预测功能。SQL Server 2008 R2在2010年4月发表，适合于Visual Studio 2010配合。

尽管运动员体能指标中有少数指标关系复杂，如果能用网状结构表达更好，但考虑到了数据库使用的通用性，我们还是选择了关系型数据库，复杂的指标只能设法表述为多个关系型数据的组合。

3 测试指标的选择

反映运动员某方面性能的测试项目很多，一般来说，测试项目越多，掌握的信息量越大。但是，过多的测试项目会给测试和计算分析带来困难，从而影响其推广和应用。所以，要求所测项目涉及的指标能够较准确地反映力量型项目的特点和运动员的实际情况，但不能太多，更不能重复。

运动员体能是指运动员机体的运动能力，是竞技能力的重要组成部分，是运动员为提高技、战术水平和创造优异成绩所必需的各种身体运动能力的综合表现。这些能力包括身体形态、身体机能、身体运动素质，其中，运动素质是最重要的决定因素，是指机体在活动时所表现出来的各种基本运动能力，通常包括力量、耐力、速度、柔韧和灵敏等。

身体形态方面，我们选择身高、体重、骨骼肌含量、体脂含量、去脂体重、腰臀比WHR、身体质量指数BMI、基础代谢BMR等比较常用的评估身体形态的指标；身体机能方面，我们选择了一些常规的生化指标，主要有血常规、血尿素、肌酸激酶、睾酮等等。运动素质方面，指标包括最大摄氧量、相对最大摄氧量、肺通气量、呼吸频率、呼吸商、潮气量、最大力竭做功、无氧能最大功率值、无氧能平均功率值等。肌肉力量指标针对不同关节部位，在不同角速度情况下，测量屈肌群侧峰力矩、屈肌群侧峰力矩体重比、屈肌群侧平均功率、伸肌群侧峰力矩、伸肌群侧峰力矩体重比、伸肌群侧平均功率，这些指标还可能分左、右分别进行测量。

数据库设计是管理系统设计的核心。数据库设计是在一个给定的应用环境下，构造最优的数据模式、建立起数据库，使之能有效地存储数据，同时构造出应用系统以支持各种应用的信息处理需求。

由于系统中连接各数据的核心是运动员，为避免有重名的现象，数据库中用运动员ID作为主键。在各指标对应的数据库表中，存放在特定时间对某运动员测量的某些指标数据，为一条记录。运动员的基本信息另用一张表Athlete存放，体现为一个运动员一条记录。前述体能指标分为五个大类：生化指标、身体形态、心肺功能、无氧功率、CYBEX肌肉力量，分别用数据库中一张表存放。因心肺功能、无氧功率在一起测量，可合并为一个表，利于数据处理。这样各个指标的测试结果将分类予以存放。表名分别为：Biochemistry、Body-composition、Physindex、CYBEX。

4 数据库管理系统的功能设计

系统设计以C/S模式运行，C/S模式，即Client/ Server（客户机/服务器）结构。此结构把数据库内容放在远程的服务器上，而在客户机上安装相应软件。C/S软件一般采用两层结构，其分布结构如图1所示。

它由两部分构成：前端是客户机，即用户界面（Client），接受用户的请求，并向数据库服务提出请求，通常是一个PC机；后端是服务器（Server），即数据管理，将数据提交给客户端，客户端将数据进行计算并将结果呈现给用户。还要提供完善的安全保护及对数据的完整性处理等操作，并允许多个客户同时访问同一个数据库。在这种结构中，服务器的硬件必须具有足够的处理能力，这样才能满足各客户的要求。

尽管C/S结构一般是针对性开发，变更不够灵活，维护和管理的难度较大。通常只局限于小型局域网，不利于扩展。但是其交互性强、具有安全的存取模式、网络通信量低、响应速度快、利于处理大量数据。比较适合本系统的情况。

系统功能方面，要求实现对山西省运动员个人基本情况、身体形态指标、生化指标、生理指标、心肺功能、无氧功率、CYBEX肌肉力量等数据库的录入、修改、删除等数据管理功能，可以按照姓名、测试时间、运动队进行查询，可对查询到的运动员的各项指标打印输出。系统具有权限管理机制，所有用户采用用户名、密码才能登录，高级管理员可以进行系统全部操作，普通用户只能浏览、查询数据，不能录入、修改数据。

系统模块结构如图2所示：

5 系统的实现

系统启动以后，会先弹出一个登录界面，需要用户输入用户名和密码，然后进行身份验证，如果是管理员则可以对系统进行数据分析、数据录入、数据修改、数据管理以及用户可以进行的一切操作，如果是用户则可以进行数据查询、数据分析、报表生成、数据总览操作，如果身份验证不正确则重新回到用户登录界面要求用户继续输入用户名和密码。

参考文献：

[1]何 明.数据库管理与开发[M].北京：清华大学出版社，2013.

[2]（美）兰多夫.任 鸿，译.Visual Studio 2010高级编程[M].北京：清华大学出版社，2012.

[3]杨旭峰，李俊温.力量项目优秀运动员体能数据库的构建研究[J].搏击·体育论坛，2011（1）.

[4]王 征，吕 雷.SQL Server 2008 中文版数据库基础与实践教程[M].北京：电子工业出版社，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