摘 要:女子鏈球是中國優勢田徑項目,為制定該運動項目未來正確的博弈決策,必須準確把握該項目
的世界發展趨勢。運用文獻資料法、數理統計法、灰色系統預測等方法,根據世界女子鏈球年度排名成績進行分析,通過預測前瞻了2009—2012年度該項目的發展態勢。研究表明,當前女子鏈球運動處于高水平穩定期,前3名成績有所降低預示著世界頂尖選手競技高峰已過,但整體水平呈上升趨勢;中國選手張文秀今后4年成績繼續提高,但進入世界前10名的難度較大,必須提高大賽發揮率才可能取得更好成績。
關鍵詞: 女子;鏈球;預測;GM(1,1)
中圖分類號: G 824 文章編號:1009-783X(2010)02-0090-03 文獻標志碼: A
Abstract:Women’s hammer throw is a preponderant athletic event for China.In order to make the right decision for the future of the event,the developing trend of the world women’s hammer throw should be studied.The authors of this paper tried to predict the development status of the event for 2009—2012 by means of literature review,statistics and Gray system prediction and according to the latest performance list of world women’s hammer throw by IAAF.The results show that women’s hammer throw event is at a high-level developing phase at present.Although the performance of the top three athletes has descended,which indicates elite players’ prime time is declining,the overall level shows a rising trend.It’s also noted that the Chinese thrower,Zhang Wen-xiu’s achievement will be advancing in the next four years,but she is hard to reach the top ten.So she should enhance stabilization in big matches to get better results.
Key words:women;hammer throw;forecast;GM (1,1)
女子鏈球是田徑“大家庭”的新成員,1999年進入世界田徑錦標賽,2000年首次成為悉尼奧運會正式比賽項目[1]。盡管起步晚于歐洲,但中國女子鏈球的整體水平一直在穩步提高,先后涌現出了顧原、張文秀、趙巍等優秀鏈球選手,在世界大賽中取得過不錯的成績,展示了中國在女子鏈球項目的實力[2-3]。必須看到的是,正因為是新項目,水平提高的空間相對較大,近年來國際大賽成績也節節攀升,爭奪越來越激烈。
作為中國田徑優勢項目,女子鏈球肩負著在國際賽場上,尤其是在2009年世界田徑錦標賽、2012年奧運會上爭金奪牌的重任。只有準確地把握世界競技項目發展的趨勢,才能正確制定該運動項目未來博弈決策[4]。“凡事預則立,不預則廢”。預測是借助于對過去的探討去推測、了解未來。本研究應用文獻資料法、灰色系統預測等方法,對2002年以來世界女子鏈球運動成績進展狀況及今后4年成績發展方向進行預測分析,并對女子鏈球運動員張文秀成績進行預測,為我國女子鏈球項目備戰提供參考與理論依據。
1 研究對象與方法
1.1 研究對象
以2002—2008年世界女子鏈球前10名運動員成績和中國女子鏈球運動員張文秀為研究對象,資料主要來源于國際田聯官方網站www.iaaf.org[5]。
1.2 研究方法
1.2.1 文獻資料法
通過搜索引擎“google”和中文期刊全文數據庫查詢中英文關鍵詞“女子鏈球”“women’s hammer throw” ,獲取中英文文獻10余篇,為本研究提供理論支持。
1.2.2 數理統計法
應用Excel建立相關數據庫,對所研究數據進行處理分析。
1.2.3 灰色系統方法
灰色系統理論是一種研究少數據、貧信息不確定性問題的新方法[6]。灰色系統預測是通過原始數據的處理和灰色模型的建立,發現、掌握系統發展規律,對系統的未來狀態作出科學的定量預測[7]。灰色系統預測的核心模型——GM(1,1)已經廣泛應用于許多領域,發展比較成熟[8]。本文應用對GM(1,1)算法進行優化,在計算機上完成數值模擬與預測。
2 研究結果與分析
2.1 世界女子鏈球整體呈上升趨勢
根據國際田聯年度成績排名,以2002—2008年度第1名成績及年度前10名成績均值動態變化作為觀察世界女子鏈球成績進展態勢的指標。圖1較為直觀的反映了2002—2008年6年間世界女子鏈球成績變化的趨勢。如圖1所示,自2002年以來,世界女子鏈球運動呈現為較快的上升趨勢,盡管年度第1名成績表現出一定的起伏,這主要是世界頂尖選手的運動狀態有所起伏而已。資料顯示,2002年世界排名第一的選手庫岑科娃(俄羅斯),2003、2004年度世界排名第一的是古巴選手莫雷諾,而2005、2006年度世界第一是亞申科(俄羅斯),這3名選手正處于運動巔峰期,成績交替上升,推動著女子鏈球成績邁向更高水平。年度前10名成績均值與年度第1名成績走勢較為相似,盡管有起伏,但總體上呈上升趨勢。2006年前10名成績均值達到75.38 m,表明女子鏈球選手在這一年表現出了較好的競技狀態,發揮較為出色;2007、2008年運動員的成績維持在一個較高的水平,說明現階段女子鏈球已經進入了高水平穩定期或維持期。
選手的整體成績水平是衡量女子鏈球運動發展的另一重要指標。以鏈球成績65 m和70 m為標桿,本研究中對成績在65 m、70 m以上的選手人數進行了統計,結果如圖2所示,2002年成績在65 m的運動員只有45人,僅僅1年多的時間,2004年度,65 m以上的選手達到了87人,說明這一階段,女子鏈球運動普及較快,為了在這一新興項目中獲得先機,許多國家推動和開展了這項運動,選手的成績提升較為明顯。在2004—2008的4年間,達到65 m以上的選手人數增加不太明顯,但70 m以上的選手人數有了一定數量的增加,2002年70 m以上的選手只有8人,到了2008年,這一數字達到了40人。從另一角度看,選手整體水平表現出明顯的奧運周期效應,如2004年65 m和70 m以上的選手分別為87人、20人,2008年這2個數字分別為97人和40人,高于非奧運年選手整體水平,但高水平運動員人數較為穩定,這也一定程度上表現出女子鏈球運動競爭將更為激烈。
2.2 世界女子鏈球成績預測
2.2.1 預測模型選擇與建模原理
GM(1,1) 是通過對原始數列的累加,生成單調遞增的數列來建模,得到的預測值也是單調遞增或遞減的,因而對單調增或單調遞減數列具有較好的預測效果。如上所述,世界女子鏈球成績發展總體呈上升趨勢,故可應用該模型進行預測研究。在任何一個灰色系統的發展過程中,隨著時間的推移,將會不斷地有一些隨機擾動或驅動因素進入系統,使系統的發展相繼地受其影響。為使預測精度更高,最好選擇新的信息即離預測時間較近的數據,去除時間較為久遠信息意義降低的數據。建模步驟如下:
1)設原始數據序列x(0)=(x(0)(1),x(0)(2),…,x(0)(n)),滿足x(0)(k)(k≥0,k=1,2,3,…,n)
2)數列累加生成x(1)=(x(1)(1),x(1)(2),…,x(1)(n)),其中x(1)(k)=∑ki=1x(0)(i),k=1,2,3,…,n;z(1)為x(1)的緊鄰生成序列z(1)=(z(1)(2),z(1)(3),…,z(n))
3)構造累加矩陣B與常數項向量Y(n),最小二乘法求灰參數a。
B=
-z(1)(2)1
-z(1)(3)1
MM-z(1)(n)1,Y=x(0)(2)x(0)(3)Mx(0)(n),
=(BTB)-1BTY=ab
4)求GM (1,1)的時間響應函數x(0)(k+1)=x(1)(k+1)-x(1)(k)
5)代入上式得到擬合值與預測值、相對誤差,擬合值為本模型對實際成績的模擬值,相對誤差
ei=p(x→i)-yiyi,i=1,2,…,n
ei為真實值與擬合值的差值。
其中p(x→i=exp[p(xi,yi)]/xi。
2.2.2 女子鏈球世界第1名、第3名和第10名成績預測分析結果
根據上述方法,本研究基于2002—2008年女子鏈球世界年度排名第1名、第3名和第10名成績進行了預測分析,本文所應用上述模型預測女子鏈球世界第1名、第3名、第10名成績及中國最好成績成績,4個模型的相對精度均小于2%,按照精度等級相對誤差值對比,預測精度檢驗可信度為一級。表明預測模型較為理想(見表1),預測結果列于表2。通過預測發現,今后4年里,女子鏈球世界最好成績有所下降,但是世界前3名成績會穩定在76 m以上的水平上。盡管奧運會后運動員競技狀態有所調整,成績有所降低,但下降不明顯。年度前10名成績呈逐年上升的趨勢,2008年奧運會上第3名成績為74.32 m,而今后4年實力在75 m以上的高手不下10人,女子鏈球的競爭更趨白熱化。如前所述,過去6年中成績在70 m以上的選手呈逐年遞增趨勢,2008年成績在70 m以上的人數已達到29人,今后4年成績在70 m以上的選手將會更多,且成績重心將逐年上升。
2.2.3 中國鏈球選手張文秀成績預測
張文秀,22歲,2008年北京奧運會銅牌獲得者,2008年度個人最好成績排名第13位。與2008年度世界排名前12位選手相比,張文秀最大的優勢是年輕,到2012年時不過26歲,正值其最佳競技期,而世界前12位的選手普遍年長張文秀4~6歲,隨著年齡增大,部分選手競技狀態會有所下滑;因此今后4年張文秀在這一項目上仍有望獲取好成績。根據張文秀2002-2008年度最好成績進行預測,與世界前10名成績進行對比(結果參見表2),從理論上探討張文秀獲取更好成績的可能性。
由表2 可見,張文秀今后四年最好成績將在75.13~75.81 m的區間里運行,但最好成績進入世界前10名的難度較大。事實上,近3年來,張文秀年度最好成績在74.15~74.86 m區間,2006年世界排名第12位,2007年度排名第9位,2008年度排在13位,其實力穩定在74 m的平臺,大賽中的發揮也比較穩定,成績起伏較小。可以預見,今后4年張文秀的對手仍在10人左右,但與世界強手的差距將拉大,只有在大賽中穩定和良好的發揮,才有可能獲得較好的名次。
3 結論
1)自2002年以來,女子鏈球運動呈快速發展趨勢,整體水平呈上升趨勢且表現出明顯的奧運周期特征,高水平選手人數逐年遞增,這表明在這一新興項目中由于發展空間較大,吸引了較多的選手參與這項運動,推動了這項運動的發展與提高。
2)應用灰色預測理論對世界年度成績進行預測,結果表明,經過近幾年的快速發展,當前女子鏈球運動已經進入高水平維持期或穩定期,年度成績前3名雖有所下降但幅度不大。這主要是頂尖選手的競技高峰已經過去,隨年齡增大競技狀態有所下滑,但年度前10名成績將在75 m以上,且逐年上升,競爭將更趨激烈。
3)對中國優秀鏈球張文秀成績預測表明,張文秀未來4年實力也會達到75 m以上并呈逐年上升趨勢,但最好成績進入世界排名前10位的難度較大。世界排名第一的選手不一定得金牌,張文秀在完善技術提高成績的同時,務必保持發揮穩定的優勢,提高國際大賽的發揮率,將會在女子鏈球項目上走得更遠。
參考文獻:
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