當代女子田徑運動發展態勢的灰色分析

鐵 鈺，鄭 超，許穎華，代長義

(遼寧師范大學體育學院，遼寧 大連 116029)

當代女子田徑運動發展態勢的灰色分析

鐵 鈺，鄭 超，許穎華，代長義

(遼寧師范大學體育學院，遼寧 大連 116029)

采用文獻資料法、灰色預測法、數理統計法、比較分析法等，對女子田徑運動項目的年度最好成績的發展進行分析，意在為我國田徑運動科學訓練與可持續發展、尋求突破口或奪金點提供參考。研究表明：田賽項目、跳躍類項目的成績發展態勢好于投擲類項目；中國女子發展較快的項目有鉛球、跳高、跳遠、三級跳遠和鐵餅；世界女子成績提高的項目有撐桿跳高、三級跳遠、鏈球和跳高；徑賽項目、中長跑類項目的成績發展速度均好于短跨類項目；中國女子持續處于發展態勢有10 000 m、5 000 m、4×400 m接力、400 m、400 m欄和200 m。世界女子的10 000 m和400 m成績處于持續提高階段；中國女子公路類項目的發展將面臨嚴峻挑戰；中國女子全能項目與世界女子全能項目的固有差距依然較大。預測在未來幾年間中國女子在20 km競走、鐵餅、10 000 m、馬拉松等項目具有爭金奪銀的實力。

女子田徑；年度最好成績；灰色理論；GM(1.1)模型

伴隨著競技體育運動的發展，女子競技體育正不斷發揮其不可或缺的作用，并已在奧林匹克運動中占據舉足輕重的地位,在世界范圍內打破了競技體育男女不平等的限制,促進奧林匹克運動的不斷發展和改革,也越來越受到世界各國的重視，中國女子不僅為競技體育的騰飛立下了汗馬功勞，其競技體育成績的迅猛發展也被國際上廣為關注和認可,中國女子體育在彰顯中國女子體育真正實力和巨大潛能的同時,也充分體現出當代中國社會對女子體育事業的投入力度，以及為實現女子的價值做出不懈的努力。尤其是當今中國田徑呈現出“陰盛陽衰”的情況，使得女子田徑運動要肩負著更加重大的歷史使命。此外，1995年《奧運爭光計劃》的制訂和實施，以及袁偉民提出的“119工程”使中國競技體育得到了更國際化、更高效、更快速、更健康的發展。因此，了解當今女子田徑運動成績的發展變化，力求尋找中國女子在2015年北京田徑世錦賽與2016年里約奧運會的突破口及奪金點。

田徑運動項目的最好成績是衡量其發展水平高低的一個重要指標，是田徑實力的一種主要量化的表現形式，[1]也是衡量田徑運動最高發展水平與人體自然生理極限關系的重要標志。因此，田徑成績預測的精準度在一定程度上是很具有實際研究價值。通過查閱大量文獻后發現，前人對其研究多集中于對奧運會、世錦賽和全運會等成績的研究，并取得了一定的效果。但是，這些研究僅僅說明了田徑成績在此賽事期間或某段時間之內所表現出來的最佳競技狀態。雖然這些賽事具有特殊意義，但不能更科學合理而又準確系統地代表該項目的發展態勢。而對于田徑年度最好成績的研究幾乎空白。鑒于此，本文利用灰色理論的優越性，對田徑各項目年度最好成績進行建模、分析和預測，為女子田徑運動項目的科學訓練和可持續發展提供參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象 以2000年～2012年各年度中國女子和世界女子田徑運動項目的最好成績為研究對象。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法 通過閱讀大量相關論文、《田徑》等書籍，以及瀏覽IAAF與ICAA等網站，查閱2000年～2012年各年度中國女子和世界女子田徑運動競技項目的最好成績。

1.2.2 灰色預測法 運用灰色理論GM(1.1)模型進行建模分析，探討當代女子田徑運動年度最好成績的發展，并作出預測。

1.2.3 數理統計法 運用excel2007對搜集的數據進行統計整理，用spss21.0對預測值和實際值進行t檢驗，利用變異系數(cv)的優越性衡量其成績發展的穩定性。

1.2.4 比較分析法 對中國女子和世界女子運動的年度最好成績的發展進行比較，并分析2000年至2012年中國女子和世界女子田徑運動的總體、各單項競技水平的發展、變化特征和規律。

2 女子田徑運動年度最好成績總體發展態勢

圖1 中國女子和世界女子田徑年度最好成績總體發展態勢圖

由圖1可知，無論是中國女子還是世界女子的田徑競技年度最好成績的總體發展趨勢呈現出一種類鋸齒狀態勢，并且基本均呈現出以4年為周期的持續發展變化的態勢，世界女子田徑的整體發展態勢優于中國女子。中國女子田徑年度最好成績的增長峰值的變化趨勢表現出以全運會年（2001年和2005年）達到最大值為中心的周期變化趨勢的特點。世界女子田徑年度最好成績的增長峰值的變化則表現為以奧運年（2000年、2004年、2008年及2012年）達到峰值為中心的周期變化趨勢的特點。另外，從圖1中軌跡的發展變化來看，也是受到訓練賽事計劃的安排、田徑運動員競技狀態和對賽事重視度等的影響，[2]使中國女子和世界女子的田徑年度最好成績的變化特點呈現出主要分別以全運會和奧運會為中心的周期性變化趨勢。

由圖1得知，2009年全運會趨勢不符合上述規律，其實不然。2009年的發展系數仍為正數，說明2009年最好成績仍然處于增長態勢（次于2008年），其主要原因在于2008年舉辦北京奧運會對于中國具有特殊意義：1）更加完善全運會賽制；2）國家體委發布《2001-2010年奧運爭光計劃綱要》中強調“國內練兵、一致對外”的奧運戰略方針指導。如，全運會獎勵，計分辦法和全運會獎牌可以帶入全運會等方法進行進一步實施，充分發揮奧運戰略導向作用之間的關系，從而使中國整體的發展處于良好的發展狀態。[3]

3 運用灰色理論 GM(1.1)建模

預測就是借助對過去的探索去了解與發現未來。灰色預測是通過原始數據序列的處理，以及灰色模型的建立，學習、發現并掌握系統的發展規律，從而對系統的未來狀態作出科學性的定量預測，從而揭示變化規律和未來發展變化態勢[4]。借助灰色理論的優越性，本文通過對原始數據進行處理，并構建灰色模型。從而發現和掌握數據存在的發展變化規律，對未來可能存在的某個狀態進行科學合理的定量預測。其中，GM(1.1)模型的時間響應函數為，k=1,2,…,n。其還原值為：。其中，“-a”為發展系數，“b”為灰色作用量。根據模型中的發展系數，可方便地判別各個項目的發展趨勢。本研究采用國際奧委會對比賽項目的設置，將以田賽、徑賽、公路賽和全能賽4大類分別進行研究。田賽是以高度和遠度計量成績的運動項目，屬于越多越好的系統，因此，在田賽中發展系數a的意義與正、負一樣，分別表示發展和衰退；全能的評分是按照各個項目得分累計后的分數高低排名次，同田賽一樣屬于越多越好的系統；徑賽和公路賽均是以時間計量成績的運動項目，時間越少越好，即發展系數a為負值時，系統變化的總趨勢是處于上升，相反，則處在下降趨勢。[4]

表1 中國女子田賽項目年度最好成績的發展及排序

表2 世界女子田賽項目年度最好成績的發展及排序

4 女子田徑各項年度最好成績發展態勢

為了更好地了解中國女子和世界女子田徑各項目的年度最好成績的發展趨勢及穩定性，本文對2000年至2012年田徑項目年度最好成績進行了灰色分析。并利用變異系數的優越性來判斷其發展的穩定性；女子田徑運動某項目的變異系數的數值越小就表明該項目的發展越趨于穩定。反之，數值越大說明該項目的發展越不穩定。對本文下表中的發展系數而言，田賽與全能賽都屬于越多越好的項目，因此發展系數的數值越大，則說明該項目的發展越好；反之，發展態勢不容樂觀。徑賽與公路賽都屬于時間越少越好的項目，因此發展系數的數值越小，則說明該項目處于較好的發展趨勢；反之，發展態勢越不理想。其次，為更加清楚地認識其動態變化，本文將其為2個階段進行討論，第1階段自袁偉民提出“119工程”開始，即中國在悉尼奧運會的大勝之后到2012年；至此中國體育爭金奪銀的目標就瞄準在田徑等3大金牌項目上。因此，第1階段的時間界定為2000年至2012年，并定為階段Ⅰ。第2階段來自謝瓊桓、夏虹等人的研究認為，2008年北京奧運會在中國競技體育發展史具有里程碑意義。無論在北京奧運會后中國競技體育的價值取向與文化傳承等方面變化，還是我國女子在世界大賽中具有戰略地位的進一步顯現，均表明2008年對中國競技體育具有劃時代意義。因此，第2階段的時間界定為2008年到2012年，并定為階段Ⅱ。最后，綜合比較2個階段女子田徑項目的發展情況。

4.1 女子田賽各項年度最好成績的發展態勢 由表1、表2可知，在階段Ⅰ、Ⅱ中，田賽各個項目年度最好成績的發展速度及穩定性表現各異。階段Ⅱ與階段Ⅰ相比，在中國女子田賽項目中，發展較快的項目依次為鉛球、跳高、跳遠、三級跳遠和鐵餅，其中，三級跳遠的正向發展且發展穩定性較好，因此其發展態勢最好；鐵餅雖然發展系數為負，但是其呈現上升趨勢，且發展穩定性最好，因此其發展態勢可觀。退步較快的項目依次為標槍、鏈球和撐桿跳高。其中，鏈球和標槍的發展態勢處于負向發展且發展穩定性相對較好的尷尬局面，因此，其發展態勢不容樂觀。

在世界女子田賽項目中，成績提高最快的項目依次為撐桿跳高、三級跳遠、鏈球和跳高，其中，三級跳遠也是正向發展且發展穩定性較好，因此其處于良好的發展態勢；鏈球項目發展雖然最快，但是其發展穩定性欠佳。另外，退步最快的項目是鐵餅，其處于最高的負向發展且發展不穩定；成績發展出現持續退步的項目依次為鉛球和標槍，其中，標槍的發展穩定性較好，這對其發展帶來嚴峻挑戰。總體看來，中國女子和世界女子的跳躍類項目的成績發展態勢分別好于投擲類項目。

表3 中國女子徑賽項目年度最好成績的發展及排序

表4 世界女子徑賽項目年度最好成績的發展及排序

4.2 女子徑賽各項年度最好成績的發展態勢 通過表3、4中的階段Ⅰ和階段Ⅱ可知，無論是中國女子還是世界女子在徑賽各項目成績的發展速度表現各異。從階段Ⅰ與階段Ⅱ的整體發展來看，中國女子徑賽項目，在2個階段中有6個項目的成績持續處于正向發展態勢，依次為10 000 m、5 000 m、4×400 m接力、400 m、400 m欄和200 m；其中，5 000 m和200 m的發展穩定性相對欠佳。另一方面，3 000 m障礙、800 m和100 m的發展卻處于持續下降階段，其中，100 m的發展穩定性相對較好，這對其發展極其不利；而3 000 m障礙雖處于負向發展，但其穩定性最差，這對該項目提供了發展的空間。世界女子徑賽項目，只有2個項目成績處于持續提高階段，這對中國女子徑賽項目趕超世界水平提供了可喜的訊號；分別為10 000 m和400 m。其中，10 000 m的發展提高最快且穩定性較好；400 m的發展最為穩定且發展提高較好。這對中國女子在該項目的發展帶來挑戰。另外，階段Ⅱ與階段Ⅰ相比，100 m、400 m欄和1 500 m也有不同程度的提高；3 000 m障礙處于提高快穩定性相對較差的發展態勢。總體看來，無論中國女子還是世界女子的中長跑類項目的成績發展速度分別好于短跨類項目。

4.3 女子公路賽項目年度最好成績的發展態勢 通過表5、6中的階段Ⅰ和階段Ⅱ可知，階段Ⅱ與階段Ⅰ相比，中國女子馬拉松和20 km競走的發展速度均有不同幅度的下降，而其成績發展的穩定性又相對較好，穩定性好說明中國女子傳統優勢項目的實力依然存在，而其發展速度的下降提醒我們應重視其未來的發展。世界女子馬拉松的發展態勢類似于中國，其發展態勢同樣處于不佳狀態；但20 km競走處于正向發展且穩定性較好的發展態勢。雖然中國女子馬拉松和20 km競走是我國傳統優勢項目，但是，面對世界女子該項目的發展態勢來看，這將對中國傳統優勢項目的女子20 km競走的發展帶來嚴峻挑戰。

4.4 女子全能項目年度最好成績的發展態勢 通過表7可知，在全能項目的發展態勢中，中國女子在2個階段的發展均優于世界女子。但是，發展穩定性不如世界女子。通過階段Ⅱ與階段Ⅰ的對比可以看出，中國女子全能項目的成績發展趨勢出現下滑，但仍處于正向發展。世界女子的發展雖不如中國女子，但其發展方向為正向，這將意味著中國女子全能項目與世界女子全能項目的固有差距依然較大。

表5 中國女子公路賽項目年度最好成績的發展及排序

表6 世界女子公路賽項目年度最好成績的發展及排序

表7 女子全能項目年度最好成績的發展及排序

表8 a取不同值時GM(1.1)模型應用情況

5 女子田徑各項成績預測及檢驗

劉思峰，謝乃明在其著作《灰色系統理論及其應用》中指出：當a取不同數值時，預測的效果也不同[5]；詳見表8。本文中無論是中國女子還是世界女子，在各個項目上的年度最好成績的發展系數均小于0.3，所以該模型可以作為田徑項目年度最好成績發展的預測。

根據灰色系統理論的優越性，本文選取近5年（2011年～2007年）的田徑年度最好成績作為原始數據的一部分進行建模預測。如下所示：

第8步：田徑其他項目則以次類推。

運用灰色理論GM(1.1)模型對中國女子和世界女子田徑2012年各單項年度最好成績進行了預測，并對此預測結果進行了平均相對誤差檢驗，（見表9、表10）。

表9 2012年中國女子田徑各單項最好成績預測及檢驗

利用spss21.0對各預測值和真實值進行t檢驗，且P值均大于0.05，且完全在95%置信區間之上，即不存在顯著性差異。劉思峰[5]等指出對于平均相對誤差 ，一般要求Δ＜0.05，最好Δ＜0.01；對于Q,一般要求Q＞0.80,，Q＞0.90最好；精確度在99.00%以上為1級指標，本研究的精確度均為1級指標，模型精度較高，所以此預測模型很可靠。

表10 2012年世界女子田徑各單項最好成績預測及檢驗

6 未來幾年女子田徑項目年度最好成績的預測區間

依據上述統計的數據計算未來幾年田徑各項目最好成績的95%置信區間，以中國女子徑賽項目100 m為例，可得知2008年～2012年歷年最好成績的平均數11.41s，標準差s=0.03 s，標準誤為：0.014 s，則總體均數的95%置信區間是11.41±1.388×0.02，即[11s37,11s45]。其他田徑各項目以此類推（表11）。

通過表11可以發現，在未來幾年田徑各項目最好成績的95%置信區間中，中國女子在20 km競走、鐵餅、10 000 m，馬拉松項目與世界女子成績區間存在交集；這說明在未來幾年的時間中，中國女子田徑項目中的上述4項將會有所突破。換句話說，在2015年第15屆北京田徑世錦賽和2016年巴西里約熱內盧奧運會比賽中，中國女子田徑項目中的10 000 m、馬拉松、20 km競走及鐵餅項目具有進入決賽，爭取獎牌的實力。

眾所周知，相對于短跑類項目的成績而言，倘若成績提高0.1s，那么其成績的差異就會很大，然而，相對于中長距離項目里而言，對成績的差異就顯得微乎其微。任何一個預測模型不可能做到100%正確，所以在根據模型預測出預測值時，要與實際成績相比較，并結合95%的置信區間，從而使該預測的可信度更高，進而可以為運動員選拔、參賽以及訓練等提供參考數據。

7 結 論

1) 從整體發展來看，中國女子田徑年度最好成績的發展態勢呈現以全運會為中心的周期變化；世界女子則是以奧運會為中心的周期變化。

表11 未來幾年女子田徑各項目年度最好成績的95%置信區間表

2) 從總體看來，田賽項目，女子跳躍類項目的成績發展態勢分別好于投擲類項目。徑賽項目，女子中長跑類項目的成績發展速度分別好于短跨類項目。中國女子公路類項目的發展將面臨嚴峻挑戰。中國女子全能項目與世界女子全能項目的固有差距依然較大。

3) 運用灰色系統模型GM(1.1)對其預測，預測顯示，中國女子在20 km競走，鐵餅，10 000 m，馬拉松等項目具有摘金奪銀的實力。

[1]李春雷.1979-1999年世界田徑運動成績的演變及未來發展態勢[J].上海體育學院學報，2002（5）:51-57.

[2]陳亮，田麥久.優秀田徑運動員奧運周期競技狀態變化特征研究[J].中國體育科技，2012 L（5）:10-15.

[3]張超.全運會獎勵、計分辦法嬗變動因及發展對策研究[J].西安體育學院學報，2012（11）：689-692.

[4]田廣.現代奧運會田徑運動發展的預測[J].體育學刊，2012（1）：102-107.

[5]劉思峰,謝乃明.灰色系統理論及其應用（第5版）[M].北京：科學出版社，2010.

[6]鄧聚龍.灰色系統基本方法[M].武漢：華中理工大學出版社，1988.

Grey Analysis of Modern Development Trend of Women’s Track and Field

TIE Yu, ZHENG Chao, XU Ying-hua, DAI Chang-yi
(Physical Education College, Liaoning Normal University, Dalian 116029, Liaoning China )

Adopting methods of literature consultation, grey prediction, mathematical statistics and comparative analysis, this thesis analyses annual best result development of woman's track and fi eld sports, intending to provide reference to scientif i c training and sustainable development of national track and field discipline, seeking breakthrough or gold medal. Research shows that performance development trend of fi eld events and jump events is better than throwing events. Chinese woman's athletes develop fast in shot put, high jump, long jump, triple jump and discus. World woman’s performance improves in pole vault, triple jump, hammer and high jump. Performance development of track events, middle-distance running events are faster than short and hurdle running events. Chinese women athlete develops well in 10000m, 5000m, 4 × 400m relay, 400m, 400m hurdle and 200m. Women’s 10000m and 400m level around the world are continuously improving. Development of China women road events will face severe challenge. The gap between China and international women heptathlon athletes is still quite large. In coming years, Chinese women athletes have the potential to be top in 20km walking, discus, 10000m and marathon.

women's track and fi eld; annual best result; grey theory; GM (1.1) model

G82

A

1004－7662(2014 )11－0063－08

2014-09-15

鐵鈺，講師，博士，碩士研究生導師，研究方向：體育理論與方法學。