基于灰色系统理论的乒乓球体能评价研究

韩良子

（沈阳航空航天大学 体育部，辽宁 沈阳 110136）

体能训练不仅能使乒乓球运动员较好地适应各类比赛的强度和乒乓球运动现代战术特点，还能为其学习和提高技战术技能提供支持和帮助.当前，乒乓球运动正处于蓬勃发展的时期，比赛的对抗性也日趋激烈和紧张，乒乓球运动员应具备足够的体能来适应这一变化.乒乓球运动是技能类主导项目，但体能素质在一定程度上也左右着比赛的胜负.有必要加强运动员的体能训练水平，寻求一种行之有效的方法对乒乓球运动员的体能素质进行准确和全面评价［1-2］.乒乓球运动员体能受到很多因素的影响，具有不规律的变化特点，缺少一个完善的评价体系，对其综合评价存在一定的困难.笔者将灰色系统理论应用于乒乓球运动员体能素质的评价中.灰色系统理论中灰色关联度分析法能够依据系统中不同因素之间变化过程的相似性确定其关联程度，样本要求不高的情况，计算工作量比较小，可以尝试将灰色系统理论应用于乒乓球运动员体能素质评价.

1 乒乓球运动员体能素质评价的指标体系构建

乒乓球比赛中运动员的体能状况变化比较复杂，涉及的因素较多，评价指标体系的构建具有一定难度，应该在乒乓球运动员体能评价指标中选取易于量化、敏感度大和影响程度大的主要指标构建最终的评价系统.在确定乒乓球运动员体能素质指标评价体系时，可遵循几个原则［1］.

（1）科学性原则：评价指标体系的构建应具有科学意义，选择的评价指标应该具备明确的含义，并且能够真正地体现乒乓球运动员体能的实际情况.

（2）可行性原则：评价指标体系的构建应具有良好的可操作性，不仅要基于理论分析，还应易于统计分析，能够有利于收集数据.

（3）相对完整性原则：构建的乒乓球运动员体能素质评价指标体系应具有全面性特点，能够体现足够的信息量，全面地评价乒乓球运动员的体能水平.

（4）相对独立性原则：乒乓球运动员体能评价系统中的指标应能重叠，保持自身相对独立，为进行准确的评价提供有力的支持［3］.

（5）可比性原则：选择的指标应该在时间和空间上具有可比性，应依据目前乒乓球运动员体能素质的实际情况选择可靠的、易于控制的指标构建评价体系［4］.

通过文献收集，初步确定了能够体现乒乓球运动员体能素质的评价指标.利用问卷调查法对初选的评价指标进行筛选，将1 000份问卷发放给各级乒乓球球队的教练员（250份）和运动员（750份），回收问卷教练员（246份）和运动员（718份），将问卷中评分较低的指标删除，最终确定实际测试指标［2］.通过对省级乒乓球队的50名运动员进行一个月的测试进行测试指标的筛选，将乒乓球运动员的测试结果依据训练的成绩和组别分为三组，分别为第一组（训练成绩最好）、第二组（训练成绩中等）和第三组（训练成绩最差），通过统计学分析，最终确定具有统计学意义的乒乓球运动员体能训练评价指标.乒乓球运动员体能评价指标体系共设置5个一级评价指标和若干二级指标（见表1）.

表1 乒乓球运动员评价指标体系

评价指标体系中的乒乓球运动员的素质机能测试方法比较容易实现，且测试结果稳定可靠，选择的指标符合乒乓球运动的实际特征，能较好地反映乒乓球运动员的身体素质；乒乓球运动员的心理素质是非常重要的评价指标，该指标的测试技术还不够完善，主要采用问卷调查和测试进行评价；乒乓球运动员技术指标是战术的前提，是确保乒乓球运动员获得好成绩的根本，该指标的测试与打法和球拍的类型有关，主要通过综合评价和测试进行评价；乒乓球运动员的战术是评价指标体系中关键组成部分，提高运动员战术水平能够确保其在比赛过程中善于动脑，能够根据比赛的实际情况采取不同的战术，确保比赛的胜利，战术指标也是通过实际测试和问卷调查进行评价［3］.

2 基于灰色系统理论的乒乓球运动员体能评价模型

（1）在乒乓球运动员体能训练过程中，能够获得综合评价体系中不同评价指标的变化区间.选择不同评价指标区间的中值构造最优序列，并将其作为参考序列，定义为：

式中，x表示乒乓球运动员体能评价指标数量.

依据乒乓球运动员体能评价的特点，评价指标均为定值型参数.各个评价指标均达到参考序列数值时达到最优.对应待评价的乒乓球运动体能评价指标参数序列作为比较序列，定义为：

式中，x表示待评价的乒乓球运动员数量［5］.

（2）数据归一化处理.利用式（3）将不同数据序列归一化为0和1之间的极大化指标，进而获得归一化序列

式中，γij表示灰色关联因子；Δi(j)表示求差序列；MA和 MI为环境因子［6］.

（3）计算参考序列x0(j)与比较序列xi(j)在评价参考点的灰色关联因子，计算表达式为：

灰色关联差异空间向量如下：

式中，MA∈Δ，MI∈Δ，ζ表示分辨因子， ζ∈(0.1)［7］.

分辨因子的确定过程如下所示：

首先，求全部绝对差值的平均值，计算表达式为：

其次，按照绝对值差的平均值和最大绝对差值的比计算出ζ的变化区间.

当 Δmax＞3时，序列存在异常，分辨因子的变化区间为：

当Δmax≤3时，序列处于正常状态，分辨因子的变化区间为：

（4）求关联度，对待评价运动员体能评价体系的指标关联信息进行集中处理［8］.灰色关联度的计算公式为：

依据乒乓球运动员体能评价体系的特征，综合不同评价指标的相对重要程度，乘上权值获得加权灰色关联度计算表达式为：

式中表示第j个评价指标的权值.

（5）按照关联度的计算结果对运动员体能评价进行排序，进行可以进行等级划分.

3 乒乓球运动员体能评价实例研究

为了验证基于灰色关联度模型的有效性，选取200名省级乒乓球运动员进行实例研究，将这200名乒乓球运动员分成10组，每组20人，利用构建的灰色关联模型进行运动员体能的综合评价.

依据式（3）获得10组数据的归一化结果，再依据式（14）计算出各组数据的关联度，并且进行排序，结果见表2.

从表2的计算结果可以看出，第6组乒乓球运动员的体能最好，其次是第 5组、第 2组、第 8组、第 9组、第 7组、第 3组、第 10组、第1组及第4组.灰色系统理论能有效地对乒乓球运动员体能进行综合评价，还能获得比较可靠的评价结果，根据评价结果可选择体能素质好的乒乓球运动员参与竞赛，获得最好地竞赛成绩.

4 结论

表2 10组乒乓球运动员体能评价结果

乒乓球运动员的体能是取得优异竞赛成绩的主要决定因素，构建基于灰色系统理论的乒乓球运动员体能评价模型，能够提高乒乓球运动体能评价的准确性，同时计算工作量能够大大地降低.利用关联度确定待评价乒乓球运动员体能状态，通过实例研究表明构建的模型不仅能够获得比较可靠的评价结果，而且能够准确地获得运动员体能状态，为进一步采取有效的措施提高运动员的竞技水平提供了科学的理论依据.

［1］曹锐.青少年乒乓球运动员各项体能素质训练［J］.当代体育科技，2017，68（16）：31-32.

［2］龚涛.乒乓球运动员的专项体能训练研究［J］.当代体育科技，2017，79（22）：41-42.

［3］林顼.核心力量训练对青少年乒乓球运动员技术及体能指标的影响［J］.运动，2015，84（2）：21-22.

［4］高颖.乒乓球运动员专项体能训练方法的研究［J］.贵州体育科技，2013，45（2）：36-37，42.

［5］王茹，欧阳杰，李朋.基于灰色聚类的机场航站楼车道边服务水平评价［J］.大连交通大学学报，2017，57（1）：12-16，37.

［6］何成，郑驰，白思俊.基于灰色评价方法的某航天企业战略规划体系评价研究［J］.项目管理技术，2017，67（7）：35-41.

［7］郭丽峰，王树国，刘熙娟，等.基于灰色关联理论的新疆生产建设兵团城镇化水平评价［J］.数学的实践与认识，2017，85（5）：83-89.

［8］黄速建，李倩，王季.我国不同所有制工业企业效率比较评价—基于熵权法和灰色关联分析法的分析［J］.河北经贸大学学报，2017，56（3）：72-79.