湖北省運動會成績管理系統的設計與實現

劉尊佳，王 斌

湖北省第十四屆運動會（以下簡稱“省運會”）于2014年10月份在荊州舉行，競賽項目分為競技體育青少年類（以下簡稱“青少類”）和全民健身成年人類（包括高校、少數民族、公安民警、農民、職工、殘疾人6種類別，以下簡稱“成人類”），共62個項目［1］。省運會具有競賽項目多、參賽運動員數量多、計分計牌方式復雜、賽事持續時間長、關鍵比賽集中等特點，利用成績管理系統實現對省運會成績管理，能夠快速、準確的統計和發布成績，滿足成績管理的需求。然而，現有的成績管理系統主要應用于國際、國內的大型體育賽事和一些田徑運動會，其競賽項目都比較規范，計分計牌方式較為統一，這些都不能完全滿足省運會項目多、計分計牌方式復雜的需求。根據省運會的特點和要求，設計開發一套能夠完全滿足省運會需求的省運會成績管理系統（以下簡稱“成管系統”）具有十分重要的意義，一方面，不僅能夠使省運會成績管理順利進行，而且還能夠為綜合性體育賽事的計算機成績管理提供一個參考；另一方面，組建省運會成績數據庫，便于成績的查詢與統計，以及對成績進行相關的分析，了解我省競技體育青少年類和全民健身成年人類的發展狀況，為我省的體育發展提供指導。

1 需求分析

省運會具有競賽項目多、參賽運動員數量多、計分計牌方式復雜、賽事持續時間長、關鍵比賽集中等特點，為了滿足省運會成績管理及其準確性和時效性的要求，所設計開發的系統需要滿足以下要求。

1.1 系統的整體需求

1.1.1 準確性

省運會作為一個大型的綜合體育賽事，受到全省乃至全國觀眾與媒體的廣泛關注，競賽成績、三榜的發布能夠在較短時間內廣泛傳播。在競賽成績、三榜的統計與發布的過程中，如果出現差錯，就會產生較為惡劣的影響，例如：觀眾與媒體會對省運會承辦方的組織能力、省運會的公平性產生懷疑，也會影響各代表隊的戰略決策等。因此，在競賽成績、三榜的統計與發布的過程中，不能出現任何差錯，要準確無誤的統計、發布競賽成績和三榜。

1.1.2 靈活性

省運會的項目種類繁多，成人類的項目在比賽過程中也可能會做微調；省運會的計分計牌方式復雜，各項目計分計牌方式不盡相同，在比賽過程中也有可能會因為特殊情況而改變計分計牌方式；成人類的項目，在比賽之前可臨場更換運動員。以上幾點給省運會的成績統計增加了難度，為了保證省運會成績統計的順利進行，要保證成管系統操作的靈活性，能夠讓用戶自定義設定競賽項目、計分計牌方式等。

1.1.3 智能化

智能化是判斷一個軟件性能的重要標準之一。成管系統在錄入成績時應盡量簡化，例如：根據運動員的名次或成績判斷運動員的等級、計分、獎牌等信息。1）省運會的項目在比賽結束之后，要求在短時間之內能夠將成績進行統計并發布，成管系統的智能化能夠節約賽后競賽成績錄入、變更、統計和生成實時三榜的時間，讓競賽成績、三榜盡快發布；2）系統的智能化是為了減少用戶賽后的工作量，讓用戶能夠高效率的錄入競賽成績，避免用戶過度疲勞；3）系統的智能化是為了成績統計的準確性，系統根據競賽成績或名次、競賽規則自動生成獎牌、計分等信息，不易出錯［2］。

1.1.4 安全性

系統的安全性是開發系統需要考慮的首要問題之一。成管系統需要存儲所有比賽項目的運動員及其成績信息，如果系統存在安全漏洞，就有可能被攻擊造成數據的丟失，甚至有可能被篡改。數據丟失或被篡改就會導致成績統計出現誤差，所發布的競賽成績和三榜也就失去權威性，功虧一簣。因此，必須要確保成管系統數據的安全，數據的真實、準確是成績準確統計的根本保證。

1.2 系統的具體需求

根據省運會競賽規程的要求以及成績統計的需要，明確成管系統的主要功能為：錄入省運會的競賽成績，統計得出最終的三榜。成管系統的需求也要緊緊圍繞其所需實現的功能進行開展。因此，由成管系統所需實現的功能可以得出成管系統的需求如下：錄入與競賽成績相關的參賽單位信息、項目信息、運動員信息及其報名信息等；錄入競賽成績信息并計算出與其相關的獎牌信息、計分信息等；對最終成績信息進行統計，得出最終的三榜。

由于省運會本身的特點，賽中錄入競賽成績時的工作量非常大。為了減少用戶在賽中的工作量，可在比賽之前做好充分的準備。根據省運會各項目的競賽階段可將系統需求劃分如下：賽前錄入各個參賽單位信息、包括單位和性別等信息的運動員信息、包括最高紀錄和運動員等級標準的項目信息，以及運動員的報名信息；賽中，在項目比賽結束后錄入競賽成績或名次，并計算出相應的獎牌信息和計分信息等；賽后，對各項目的競賽成績信息進行統計，按照省運會的競賽規則得出三榜。

2 系統設計

根據系統的需求、所要實現的功能，結合省運會的競賽項目特征，在實現基本功能的基礎上本著簡單明了、便于操作的原則設計成管系統。

2.1 系統總體設計

根據省運會的特點及需求，系統采用C/S架構，多個用戶可以同時利用客戶端通過網絡訪問服務器，實現對省運會運動員、競賽項目、競賽成績等信息的同步管理。為了應對多用戶，及各用戶事務請求比較多的情況，服務器端采用多線程和線程池技術，充分利用計算機cpu及內存資源，加快了事務處理的速度，加大了服務器的事務處理的吞吐量；客戶端對省運會相關信息進行處理或操作后，提交至服務器數據庫。根據系統需求，系統總體結構設計如圖1所示。

圖1 系統總體結構設計

2.2 數據庫設計

根據成管系統需求，依照符合第三范式規范、結構設計與操作設計相結合、盡量減少數據冗余等原則，設計了成管系統的數據庫，共有8張表，分別為：單位表、運動員表、計分計牌方式表、競賽項目表、成績信息表、用戶表、獎勵與處罰表，數據庫的E-R圖如圖2所示。

圖2 成管系統E-R圖

數據庫的設計過程中，在數據庫設計原則的基礎上，充分考慮成管系統的功能和需求，設計了成管系統的數據庫。一個運動員只屬于一個單位，但每個單位可以有多個運動員；每個運動員可以報名參加多個項目，每個項目也有多個運動員報名，每個運動員報名參加某項目后就會生成一條報名信息，比賽結束后就會生成一條成績信息。在滿足以上數據邏輯的基礎之上，根據系統的功能和需要，對數據庫進行了完善。如：進行三榜統計的時候地方組、企業組要分開進行統計，因而在單位表中添加“單位類別”字段，用于統計三榜時區分單位所屬的類別；競賽項目有個人項目也有多人項目，運動員報名參加多人項目時，為了區分哪些運動員同隊，特在報名和成績信息表中添加了“隊號”字段，用于識別同隊運動員，成績統計時同隊運動員所得獎牌與計分僅算一次。

2.3 主要功能設計

成管系統的設計緊緊圍繞系統的功能和需求開展，在保證系統的安全性和穩定型的前提下，實現系統的功能、滿足系統需求。在此基礎之上，適當添加輔助性的功能支撐、服務于系統主要功能模塊。成管系統的主要功能模塊為項目設置模塊、成績錄入模塊、獎勵與處罰模塊、查詢與統計模塊。

2.3.1 項目設置模塊

省運會競賽項目繁多，計分計牌方式復雜，每個項目都有其相對應的等級標準和省運會的賽會紀錄，且有些競賽項目可能會臨場進行調整，加大了項目設置模塊設計的難度。鑒于省運會項目的特點，采用幾項關鍵技術解決項目設置的難點，具體如下。

1）將各競賽項目的計分計牌方式分類處理，單獨存放，使用時調取。省運會青少類和群體類的項目計分計牌方式雖然繁多，但也有相同之處。對各項目競賽規程的獎勵規定進行梳理，得出省運會的計分計牌方式共有10種，如青少類的三大球計分計牌方式為：前六名按 7、5、4、3、2、1 枚金牌算，計分按金牌數×9計算，第7、8名積分雙倍計算，即4、2分；成人類的評分項目的計分計牌方式為：獲得1-2名計一等獎，3-4名計二等獎，5-8名計三等獎。一等獎、二等獎、三等獎分別按8分、6分、3分計分，均頒發獎牌；殘疾人項目的計分方式相對較為特殊，項目錄取 6 人時，計分依次為 7、5、4、3、2、1 分，錄取五名時按6、4、3、2、1 分計算，錄取前四名時按 5、3、2、1 分計算，錄取前三名時按 4、2、1 分計算，依次類推［1］。

為了滿足成管系統的需求、便于項目計分計牌方式管理，將計分計牌方式進行分類，根據規程要求設置各競賽項目類型各名次的獎牌數量、獎牌類型和計分，并將其單獨存放在數據表中。對于殘疾人項目的特殊計分計牌方式，在以上設定的基礎之上，采用“倒序”計算方法來計算不同錄取名次時各名次的計分和獎牌。設置競賽項目的時候，根據項目需求，選擇計分計牌方式。

2）對競賽項目進行四級分類，可以自定義設置項目。為了便于省運會成績的統計和管理，根據省運會項目的特點將競賽項目進行四級分類，分別為：競賽類別、項目類別、組別、項目名稱。

3）針對每個有需要的項目，分別錄入其最高記錄和等級標準。為了減輕賽中的工作量和實現系統的智能化，對于有最終成績的項目，如田徑、游泳、射擊、舉重等，在設置項目的時候錄入其相對應的等級標準和賽會紀錄，賽中錄入成績的時候，系統就可根據項目的等級標準和賽會紀錄來判斷運動員是否達等級、破紀錄。

另外，在設置項目的時候還需錄入項目的成績排序方式、成績單位、參賽人數、晉級決賽人數、決賽錄取人數等，用于系統后期的相關判斷。

2.3.2 競賽成績錄入模塊

競賽成績錄入模塊是成管系統的核心模塊，其他功能模塊均支撐或服務于該模塊，該模塊設計是否完善，直接影響該系統的整體性能。為了滿足競賽成績錄入模塊的穩定性、信息準確性、操作盡量簡化、可能臨時變更運動員的需求，關鍵設計如下：

1）將競賽成績錄入分為錄入成績、錄入名次兩類。省運會的雖然繁多，但最終的競賽成績只有兩類，一類為有最終量化成績和名次，如田徑、游泳等項目；另一類為沒有最終量化成績，僅有最終名次，如籃球、羽毛球、摔跤等對抗類項目。對于第一類項目，只需錄入各運動員最終的量化成績即可，而對于第二類，只需錄入各運動員的最終名次即可。

2）成績校驗功能，完善運動員競賽成績信息。對于錄入最終成績的競賽項目，在錄入成績時，系統能夠根據該項目的運動員等級標準和賽會紀錄判斷運動員是否達等級、破紀錄。成績錄入完成后，點擊“成績校驗”按鈕，系統根據競賽成績自動判斷運動員的名次、獎牌和計分，確認后將添加到成績信息中去；對于無最終成績僅錄入最終名次的項目 （殘疾人項目除外），在錄入名次時，系統根據名次自動添加獎牌和計分；對于殘疾人項目，錄入成績或名次錄入后，點擊“成績校驗”按鈕，系統根據名次或成績判斷相對應的獎牌和計分。

3）成績簡化錄入。對于時間類的成績，在錄入成績時僅需錄入數值，系統會根據項目的成績單位將其自動轉換為國際統 一 格 式 。 如 2min8s32、1h32min24s 分 別 錄 入 “2.0832”、“1.3224”，系統會將其轉換為 2：08.32、1：32：24。

另外，為了滿足成人類項目可能會臨時變更運動員的需求，成績錄入模塊也預留了添加新運動員及其競賽成績的功能。

2.3.3 獎勵與處罰模塊

省運會總規程有明確的獎牌計分的獎懲規定，如向省優秀運動隊、解放軍隊輸送運動員，實施金牌獎勵等規定，也有對于違反資格規定者（如“雇傭軍”、虛報年齡等）取消其競賽成績并對其代表隊倒扣金牌和計分等處罰規定，并將其計算在三榜之內［2］。根據總規程的規定得知，獎勵與處罰兩者是相對立的，但其性質卻是一樣的，成管系統將其放置在一個功能模塊內。獎勵與處罰只針對參賽單位，不針對運動員；同時也與競賽項目有關，根據具體情況，可能會處罰到不同的項目分級。因此，成管系統進行獎勵或處罰時，需填寫單位、項目四級分類（后面三級可有可無）、獎牌類型、獎牌數量、計分、原因，系統將其存儲在獎懲信息表中。

2.3.4 查詢與統計模塊

成管系統的查詢與統計模塊是系統所要呈現的結果，也是成管系統的價值所在。該模塊的查詢包括運動員查詢、項目查詢、報名信息查詢、競賽成績查詢，成績統計包括獎牌榜、金牌榜和總分榜。

為了便于篩選出用戶需要的信息，查詢功能支持多條件查詢、模糊查詢、范圍查詢，通過查詢到的運動員信息或項目信息可鏈接到相對應的報名信息和成績信息。

成績統計根據統計需要選擇項目級別和性別等信息進行統計，按照各單位的金牌、獎牌、總分等信息進行排序，生成金牌榜、獎牌榜和總分榜。如，可統計競技體育青少年類的三榜，也可統計競技體育青少年類、田徑的三榜；可統計全民健身成年人類地方組的三榜、也可統計全民健身成年人類（職工）企業組的三榜。為了各單位的競賽成績信息和避免產生分歧，系統能夠生成各單位與三榜信息相對應的競賽成績明細。

2.3.5 系統安全

系統安全是成管系統結果呈現是否準確性的前提保證，也是系統設計首要考慮的問題之一。為了確保成管系統數據的安全，首先，系統僅對固定IP用戶開放固定數據庫訪問端口，用戶使用客戶端通過賬號密碼登錄后，才能鏈接至服務器數據庫。用戶的IP、數據庫訪問端口、用戶的賬號和密碼四項必須完全正確，否則就不可訪問服務器數據庫。其次，對客戶端用戶進行五級分類，每級用戶的權限各不相同，盡量減少具有錄入、修改成績權限用戶的數量。第三，服務器端安裝數據庫自動備份軟件，可根據要求定時備份數據庫，一份存儲到本地，另一份通過電子郵件的方式備份至郵箱。

3 系統實現

3.1 開發平臺和開發語言

利用Qt為開發平臺、C++為開發語言，MySQL為系統的數據庫，設計開發了成管系統，包括服務器端和客戶端。服務器端要求如下：操作系統為Microsoft Windows Server2008或Microsoft Windows Server2012系統，安裝Microsoft.NET Framework組件、MySQL5.6.15、Microsoft Office2003辦公套件，擁有對外開放的廣域網IP；客戶端要求如下：Microsoft Windows XP及以上版本的操作系統，安裝Microsoft.NET Framework組件、MySQL5.6.15、Microsoft Office2003辦公套件。

3.2 主要模塊功能實現

3.2.1 項目設置模塊

項目設置主要用于設置、查詢、修改競賽項目信息，操作界面如圖3所示。用戶可根據需要，完全自定義設置項目的名稱、參賽運動員數量、排名方式、等級標準、最高紀錄等項目信息，以滿足用戶的需要。除競賽項目名稱以外的信息設置，是為了能夠讓系統能實現自動排名、判斷達等級、破紀錄等功能，以減少用戶在賽中的工作量。

3.2.2 成績錄入模塊

成績錄入模塊是系統的核心模塊，如圖4所示。錄入成績時，用戶首先選擇需要選擇所要錄入成績的項目、運動員，然后再錄入成績或名次。系統能夠對錄入成績的運動員進行自動排名，并根據項目信息判斷運動員是否達等級、破紀錄，計算運動員的計分和獎牌數量和類型。系統預留了臨時添加運動員的功能，若需要添加參賽運動員，用戶錄入運動員的單位、運動員編號、運動員姓名、競賽成績或名次，點擊“添加按鈕”即可。臨時添加的運動員與原報名的運動員共同進行排名，沒有差別。另外，若有特殊情況，用戶也可根據需要自定義更改運動員的獎牌、計分、達等級等信息。

圖4 成績錄入界面

3.2.3 查詢與統計模塊

系統提供了運動員信息、項目信息、報名信息、競賽成績信息的查詢功能。現以成績查詢界面為例進行闡述。成績查詢界面如圖5所示，系統支持精確查詢、模糊查詢、范圍查詢，用戶可進行多條件查詢，如:查詢某競賽項目預賽和決賽的競賽成績、查詢某競賽項目破紀錄或達等級的運動員的競賽成績、查詢某競賽項目1-8名運動員的競賽成績等。

圖5 成績查詢界面

成績統計界面如圖6所示，用戶可選擇所要統計的項目類別、性別、所屬分組等，系統根據用戶的條件篩選競賽成績信息和獎懲信息，統計生成三榜，如圖6所示。錄入的競賽成績生效后點擊“更新數據”按鈕即可更新三榜。雙擊三榜中的任意一行，可生成相對應單位的明細，標明該單位的獎牌、積分由哪些項目獲得，清晰明了。若對三榜產生異議，可用三榜明細證明三榜的權威性，也使三榜具有說服力，避免產生分歧，確保省運會成績統計的公平、公正、公開。

圖6 成績統計（三榜）界面

3.2.4 審核與發布模塊

成績審核模塊將錄入的成績項目分為“未審核”、“審核未通過”、“審核通過”三類。在“未審核”分類下對項目進行審核，檢查錄入的成績信息是否準確無誤，若成績有誤，將其移交至“審核未通過”分類下進行修改，修改后重新提交至“未審核”分類下；若成績無誤，將其移交至“審核通過”分類下，此時所錄入的成績信息正式生效，用戶可導出Excel表格，打印發布。所有的項目均采用統一的樣式進行發布，如圖7所示，整齊劃一、美觀大方。

圖7 競賽成績發布樣式

4 系統測試

本系統在開發過程中，邊開發邊測試，隨時發現問題隨時解決，以保證系統能夠實現預期功能，確保系統的穩定性與安全性，避免系統出現漏洞。系統測試過程主要如下：1）進行模擬測試。將湖北省第十三屆運動會的數據錄入系統，利用真實的省運會數據、模擬省運會成績統計的情景，對系統的各功能、模塊進行測試，檢驗系統的基本功能是否能夠實現。2）進行特殊要求測試。系統在滿足正常需求功能的基礎上，對系統的一些的特殊要求進行測試，如殘疾人各名次計分的計算、臨時添加運動員、更改運動員計分或獎牌等，檢驗系統能否實現特殊要求的功能。3）進行大數量測試，向成管系統中錄入10 000條運動員信息、100 000條報名和成績信息對系統進行測試，檢驗系統是否能夠流暢運行、是否會出現卡死、是否會出現長時間延遲等。4）進行多用戶測試，構建臨時服務器，30個客戶端同時訪問服務器，分別進行信息錄入、查詢、統計等操作，檢驗系統是否能夠穩定運行。最后，進行真實數據測試。省運會的一些項目已從14年的4月份陸續開賽，截至6月底，已有十幾項比賽已經結束，將本屆省運會的競賽信息錄入系統進行測試，檢驗系統是否能夠滿足省運會的需求。

5 系統的特色

成管系統的設計與開發緊緊圍繞省運會的需求進行，在保證系統安全穩定的前提下滿足系統的功能需求，同時也從用戶使用的角度考慮，保證系統的界面色調搭配合理、簡潔大方、易于操作［3］。成管系統在滿足以上要求的基礎上，還具有以下特色：

5.1 系統的查詢、統計功能強大

成管系統可根據用戶的需要，自定義篩選、統計競賽成績信息。用戶可查詢運動員信息、項目信息、報名信息和競賽成績信息，支持多條件查詢、模糊查詢、范圍查詢。成績統計可根據用戶需要生成三榜，并附有明細，避免產生分歧，確保三榜的準確性、權威性。所查詢和統計的結果均可導出到Excel中去。

5.2 系統支持導入外部數據和導出數據

省運會為大型的綜合性運動會，具有完整的賽會規則和競賽規程，在賽前會制定正規的秩序冊，包含有運動員信息、項目信息、報名信息等。為了減少用戶的工作量，成管系統的單位管理模塊、項目管理模塊、運動員管理模塊、報名信息管理模塊均支持導入外部數據，用戶根據摸板排列所需錄入的信息，即可批量導入系統。同時，以上模塊也支持導出已錄入的相關信息。

5.3 系統的操作靈活、可移植性強

省運會每四年召開一次，競賽項目、規則都會有所變化，成績統計的方式也有所不同，一般成管系統很難滿足運動會變更后的需求［4］。該成管系統具有較大的靈活性，給用戶廣大的自定義操作空間，可根據需求自定義設置單位、競賽項目、計分計牌方式、統計方式等信息，能夠完成相應的成績管理工作。該系統同樣也適用于其它運動會（如學校田徑運動會、地區綜合運動會）的成績管理，具有較強的移植性。

5.4 系統的可擴展性強

成管系統主要用于運動會的成績管理，該系統可添加競賽編排模塊，根據各項目的編排規則（如田徑的“蛇形”編排法、球類的“貝格爾”編排法等），利用特定算法來實現各項目的編排，該系統即可升級為綜合運動會管理系統，應用于各單項運動會、綜合性運動會，實現對運動會的編排和成績管理功能。

6 結語

根據湖北省第十四屆運動會競賽總規程的要求，利用Qt、C++、MySQL等計算機技術，設計開發了湖北省運動會成績管理系統。用戶可根據需求自定義設置參賽單位、競賽項目、計分計牌方式等信息，能夠實現對省運會競賽成績的錄入、變更、查詢、統計等功能。經測試，該系統能夠滿足省運會競賽成績管理的需要。本系統除具有強大的查詢、統計功能外，還具有較強的可移植性和擴展性，也能夠應用于其他的綜合性運動會和單項運動會的成績管理。

［1］湖北省第十三屆運動會組委會.湖北省第十四屆運動會競賽規程［EB/OL］.http://www.hbsport.gov.cn/syzt/2450.html.

［2］辛 麗，丁 鍇，張國崗.江蘇省體育賽事成績信息系統研究［J］.南京體育學院學報（自然科學版），2011（5）.

［3］張來明.高校田徑運動會管理系統網絡化設計［J］.山東體育科技，2003（2）.

［4］陶 倩，耿鎖奎，韓思音.基于競賽規程的大型體育賽事競賽成績管理軟件系統模型研究［J］.山東體育科技，2014（1）.