基于模糊理论和大数据的大学生体质健康测试结果研究

焦健华，陈灿辉

（广东理工学院体育系，广东 肇庆 526100）

所谓不确定性数学（Indetenninacy Mathematics）指的是应用数学的理论和方法对自然界中的具有不确定性的现象进行研究，因此它也被称为“不确定性数学”。相似地，不确定性概念是指存在不确定性因素的概念，不确定性因素可能存在于其内涵中，也可能存在于其外延中，常见的有模糊优化理论、模糊控制理论、灰色控制理论、灰色优化模型、预测不确定性理论及预测决策理论。由于使用了这些理论，从而可以科学、有效地解决运筹学和控制论中存在的一些不确定性现象问题。这种不确定性理论在许多行业都得到了广泛应用，实用性非常好，能够解决许多实际问题。所以，在大学生体质健康测试结果分析中，这种理论的应用也能协助解决许多问题，可以指导大学生更为科学地进行身体锻炼，为问题的解决提供有力的理论支持。

1 研究对象与方法

1.1研究对象

大学生体质健康测试结果。

1.2研究方法

本文的数据来源为2015—2017年广东省普通高校的体测结果。根据抽样原则，随机选择取其中的10所高职院校和10所本科院校。抽取的样本总数为496 522人，其中女生人数较多，为414518人，其余为男生。研究数据选择为上一年度的体测结果。由于选取的院校比较特殊，其中多为师范类和医学护理类，因此女生数量远远高于男生。鉴于这一特殊情况的存在，在进行男生样本数量选择时，应引起注意。在收集原始数据的过程中，需要引起重视的是缺失数据的甄别和筛选，要保证数据有效并且完整。

首先是整理完成原始数据，对无效的数据进行筛选和去除。然后根据国家最新发布的《国家学生体质健康测试标准》进行体质水平的划分，高于90分认定为优秀，而高于（或等于）80分、小于90分为良好，然后每10分一个水平，接下来分别为及格和不及格。将数据结果建成一个评价集，分别包括肺活量、立定跳远、男生引体向上、女生仰卧起坐等，最后一个评价指标为总分指标。再根据等级情况建立评语集，评语集依次为优秀、良好、及格以及不及格，完成模糊矩阵建立。建立完成后，按照模糊理论和大数据的方法对样本进行综合评价。

2 结果与分析

2.1 基于模糊理论和大数据的男生体质结果分析

20世纪60年代，来自美国的查德教授（美国自动控制专家）为对事物存在的不确定性进行表达，从而提出了模糊集合理论。根据模糊集合的概念，对2所院校的男生体质进行研究。根据人数分布的情况，确定隶属关系，从而计算得到经过权重分配后的男生体质健康册数向量情况，如下。

继续进行计算，得到模糊关系矩阵。根据模糊向量情况，再对矩阵进行模糊变化，得到数据。

接下来对数据进行归一化处理。推断出各项归一化指标之后再根据最大隶属度的模糊理论计算得出最终结果，也就是优秀、良好和及格分别的占比：0.079%、0.632%和89.98%。从结果分析男生的体质情况并不十分理想，主要体现在能达到良好和优秀的学生太少。

2.2 基于模糊集合理论和大数据的女生体质结果分析

根据所选择的样本的数据资料，进行人数分布统计，接下来是频率计算。然后根据隶属度情况进行所选取院校的女生健康测试数据进行权重分配的模糊向量计算，如下所示。

然后对向量分析结果进行整理，得到关系矩阵后继续进行模糊计算，如下所示。

在经过模糊变化和归一化处理，从而计算得到最终结果，也就是不同体质情况的学生的占比，及格的有89.77%，其中达到优秀的有0.071%，达到良好的有0.609%。可以看出，整体来说，所选取的几所院校中的女生的体质状况不太理想，与男生类似，主要是达到优秀的太少。

3 讨论与建议

3.1 讨 论

上述依据模糊集合理论和大数据的一些方法，对1所高职院校、1所本科院校学生体质测试结果进行分析。分析得到的大学体质情况的结果并不理想，男生中不及格的人数达到了7%以上，而且优秀和良好的占比非常小。女生的分析结果更差，大部分人员都集中在几个区间，能够达到优秀和良好也非常少，且仍存在较大比例的不合格人数。由此可以看出，大学生的体质情况不容乐观，必须要采取有效措施进行纠正，防止这一问题继续存在甚至恶化。

根据对测定结果的模糊分析，尽管能够得到相对真实的分析结果，但是加上实际的走访和调查能够更加详细地了解实际情况。结合分析结果和实际考察情况，接下来从以下几个方面进行分别说明。

首先，教育部在2014年的6月制定了《国家学生体质健康标准》，新的标准具有非常明显的特征，其技术体系更为完善，可操作性也明显增强，同时标准的执行效率也明显提升。有其重要的新特征，夯实了标准的技术体系，提高了标准的执行效率。另一方面，标准的导向作用明显增强，配套的监测制度也更为完善。分析新标准还能发现，新标准的评分等级也更为规范，“优秀”和“良好”这2个等级的要求提高幅度非常大，同时及格的标准明显降低。这样制定标准的目的旨在提高学生努力锻炼身体、参加体育锻炼的积极性。对高校的学生体质管理人员来说，要密切关注国家政策的变化，并根据政策变化及时进行教学任务和评价体系的调整。对于本文选取的样本可看出不及格的比例大，同时良好和优秀的比例小，而且相对平均水平来说，选取的这2所学校均属于较低的，这就更应该引起相关学校的校领导的重视。应当更加重视学校的体质训练，从校规和管理层面严加管理，争取快速提高学生的体质健康水平。

其次，实际调研发现，院校所在地区的整体情况是对体育教育的重视程度不够，最明显的地方是开设体育课的频次普遍达不到《高等学校体育工作标准》的相关要求。由于选择的院校特征明显，院校本身的性质决定了其课程较多而且专业课学习的压力相对比较大。这些原因的存在导致了学校对体育课时的分配较少，学生参加体育锻炼的时间达不到标准要求。由于学校的这种主观错误的关系，导致了院校整体的体育教育工作落后并且开展困难。而且由于学校错误的引导，导致学生接收到的信息是体育课及体育锻炼并不重要，从而也形成了对体育锻炼的懈怠，缺乏应有的积极性。长久发展下去，将对学生的体质健康造成巨大的影响。

再次，学校对课外体育活动的重视程度不够，很少开展课外的竞赛体育活动，或者开展的活动比较单一，奖励机制跟不上，学生缺乏参与的热情。 而且通过调查发现，学校在体育竞赛方面的经费较少，宣传力度不够，导致比赛的规模受到限制，比赛规模较小，相应的参与人数也随之较少。 而且体育教师或相关人员对体育社团的指导不够，实际的锻炼效果并不理想。这些现象均加剧了学生不愿意参与体育锻炼的问题。

最后，本研究选择的2个样本中，专业多为教育相关，女生占的比例较大，女生本身的性格特点也决定了其参与体育锻炼的热情不高。加之学校方面缺乏必要的激励和引导措施，更加剧了这一现象的发生。因此，总体来说，样本中学生的体质健康水平达不到理想要求。

3.2 建 议

根据学生健康检测的结果以及模糊理论和大数据方法分析得到的结果，再综合考虑所选取的院校的本身特点和实际调研是发现的一些问题。本文有针对性地提出了以下几点建议。首先，院校方面要深刻解读国家的相关文件和标准的精神，有针对性地提高“优秀”和“良好”学生所占的比例；其次，全面落实贯彻相关文件和标准，合理安排体育课程的学时，达到锻炼的目的，同时围绕体育课堂的教学内容，鼓励学生积极拓展课外锻炼；再次，增加课外体育内容，并对学生锻炼活动进行有效管理，鼓励开展“阳光长跑”或其他一些课外锻炼活动，另一方面是学校方面应适当增加体育教育的师资力量和经费投入，开展多种形式的体育竞赛，并扩大竞赛规模，带动学生积极参与，提高学生参与的积极性；最后，针对选择的样本学校的特殊情况，应针对学生普遍的薄弱环节开展专门的锻炼，必要时设定更有特色的体测项目，如增加一些力量锻炼的内容，重点提高手臂力量，增加有氧运动的频次，提高学生的体能、腰腹核心力量等。