我國籃球運動員體能測試數據庫系統的設計和開發

趙述強

?

我國籃球運動員體能測試數據庫系統的設計和開發

趙述強

隨著科學技術的不斷發展，數據庫在不同領域已經得到了廣泛的應用，但在對運動員訓練方面應用較少。本研究通過借鑒美國DraftExpress體能數據庫，從需求分析、運動員基本信息參數、數據庫信息的設計、數據庫的管理4個部分，對我國籃球運動員體能測試數據庫系統設計和開發進行了討論。

籃球運動員；體能；數據庫；設計和開發

前言

近幾年，我國在世界籃球大賽中一直未取得好的成績，在仁川亞運會比賽中，運動員在場上不遺余力的進攻和積極的防守跑動，體現出教練員狠抓體能訓練的重要作用。但是，在中國男子籃球職業聯賽(以下簡稱“中職籃”)中，依然可以看到中國運動員在對抗外援上的巨大劣勢。因此，加強運動員的體能仍然是國內籃球發展的一項重要任務。

運動員的體能測試是體能發展的重要手段，一定程度上促進了運動員體能的發展。隨著訓練的不斷科學化，訓練數據的收集、整理、分析已經成為一個重要部分。因此，體能測試數據庫系統的建設成為科研人員研究的重要課題。數據庫的建立，一方面可以體現出運動員體能的階段性變化以及運動員間體能儲備的差距，間接的推測出體能對運動員競技表現的影響，激發運動員加強訓練的積極性；另一方面，可以幫助教練員及時地了解運動員體能狀況，為教練員及時調整訓練計劃提供客觀依據。

實踐表明，數據庫設計是一項軟件工程，可以把軟件工程的原理、技術和方法應用其中。與一般軟件工程相比，數據庫設計涉及范圍廣，與應用環境聯系緊密，因此，數據庫設計又具有自身的特點[6]。本研究對美國和國內體能數據庫進行分析，對國內體能數據庫進行設計和開發。

1 數據庫的概述

數據庫是按照數據結構來組織、存儲和管理數據的倉庫，產生于20世紀60年代，隨著信息技術和社會需求的不斷發展，數據庫已經從單一的存儲倉庫逐漸轉變成用戶所需要的各種數據管理的方式。J.Martin給數據庫的定義：數據庫是存儲在一起的相關數據集合，這些數據是結構化的，無有害的或不必要的冗余，并為多種應用服務，數據的存儲獨立于使用它的程序，并可以對數據庫插入新數據，修改和檢索原有數據均能按一種公用的和可控制的方式進行。當某個系統中存在結構上完全分開的若干個數據庫時，則該系統包含一個數據庫集合[3]。

數據庫在發展過程中，根據不同的需求演變出了不同類型，大體可以分成Oracle數據庫系統、Sybase數據庫系統、MS SQL Server數據庫、Microsoft Access數據庫等。具有以下特點：1)實現數據之間的共享；2)減少各種數據的冗余度，維護數據的一致性；3)數據邏輯結構和應用程序的獨立性；4)數據實現集中控制；5)數據一致性和可維護性，確保安全性和可靠性。本研究主要采用Microsoft SQL Server 2008，它具有安全性、可伸縮性、可用性、可管理性等特點，完全適合體能測試系統數據庫的設計和開發。

2 籃球運動員體能測試數據庫系統設計

Microsoft SQL Server 2008數據庫設計主要包括需求分析、概念結構設計、邏輯結構設計和物理結構設計、數據庫的管理4個部分，在體能測試數據庫系統設計中，與之對應的則是需求分析、運動員參數設置(概念結構設計)、體能測試數據庫系統的設計(邏輯結構設計和物理結構設計)、數據庫的管理4個部分(圖1)。

圖 1 本研究籃球運動員體能測試數據庫系統設計流程示意圖Figure 1. Database Design of Physical Ability Test System for Basketball Player

2.1 需求分析

一個性能良好的數據庫的建設，首先要明確應用環境對數據庫的要求。因此，需求的收集和分析將是體能測試數據庫系統設計的第一步。近些年，有教練員、專家學者將體能作為阻礙籃球運動員進步的最大障礙，那么以下問題便值得探討：目前，國內是否具有科學的籃球體能評價指標體系？教練員的體能訓練方法是否科學？運動員體能數據的采集是否合理？教練員對體能數據的分析是否全面？往年的體能測試數據是否得以有效的儲存？

由于不同的人對運動員體能信息的需求不同，具體可以分為訓練人員和籃球愛好者。本系統主要包括運動員信息和測試數據兩大類，運動員基本信息(靜態信息)具體包括姓名、年齡、出生地、運動等級、優異成績等，這些數據相對固定，較長時間不會發生改變，用來反映運動員的基本情況[7]；運動員的測試數據(動態信息)具體包括運動員的形態指標以及力量、速度、耐力等，反映著運動員在某一階段的體能狀態。通過總結以上需求，系統數據庫設計的具體需求包括運動員測試數據的錄入、修改、刪除、保存、下載、備份、更新；對體能測試數據的統計分析；支持用戶多方位的查詢；完善的權限管理，增強系統的安全性；統一友好的操作界面，保證系統的易用性。

2.2 基本參數設置

基本參數設置是運動員體能測試數據庫系統設計主體的開始，是整個數據庫系統設計的關鍵，主要包括運動員個人信息的設置和測試指標數據兩部分。在Microsoft SQL Server 2008軟件中，需要將運動員的不同信息參數轉化成計算機識別的E-R模型圖。

2.2.1 運動員個人信息的設置

運動員的個人信息是參加任何比賽以及體能測試的重要憑證。通過對美國DraftExpress體能數據庫以及國內體能測試的查閱，具體信息主要包括姓名、照片、年齡、運動員位置、運動員等級、運動員來源、測試年份、測試地點。運動員位置即該運動員在比賽中所處的具體位置，如后衛、前鋒、中鋒等；運動員級別即該運動員目前的運動等級，如國家一級、健將、國際健將等；運動員來源具體指該運動員所效力的聯賽球隊，如美國職業籃球聯賽(以下簡稱“美職籃”)、中職籃、中國男子籃球甲級聯賽(以下簡稱“中甲聯賽”)、青年隊等；測試年份和地點分別指當時測試的年份和地點(圖2)。

圖 2 本研究運動員個人信息關系(E-R)模型示意圖Figure 2. The Personal Information of Players(E-R)

2.2.2 體能測試指標的確定

體能是運動員的基本運動能力，是運動員競技能力的重要組成部分[5]。體能指標是說明運動員體能特征的概念，是反映運動員體能儲備優劣的關鍵依據，其設置的科學性和合理性對運動員體能發展以及教練員的日常訓練應具有重要意義。良好的體能測試指標應具有覆蓋性大、操作性強、科學性好、延續時間長等特點。在本研究中，指標的確定主要來自以下渠道：

1.國家體育總局籃球運動管理中心體能測試手冊。2011年以后，國家體育總局籃球運動管理中心開始對中職籃、中甲聯賽，以及青年聯賽運動員提出體能測試要求，并由籃球專家們制訂了相應指標，具體為縱跳摸高、深蹲、臥推、15 m×17次×4組折返跑、3/4場沖刺跑5項[2]。

2.美職籃體能測試數據庫(DraftExpress Database)。自1987年以后，美職籃便開始對將要進入美職籃的運動員進行體能測試，具體指標包括身高、體重、體脂、臂展、手長、手寬、臥推、沖刺跑、體前屈、靈敏性測試、立定跳高、助跑摸高、折返跑，共13個項目[1，4]，測試指標在27年間未有變化，指標固定性好，延續時間長，具有較高的參考價值。

與美職籃體能測試指標相比，國內指標雖然也具有科學性，但指標較為單一，運動員身體形態指標未有體現；素質方面，僅有力量、速度、耐力指標、缺乏靈敏性、柔韌性指標。因此，本研究在指標關系圖設計中，在保留國內體能測試指標的同時，增加了美職籃體能測試指標，將兩者相結合，形成體能測試指標，并最終制成相應的E-R模型圖(圖3)。

圖 3 本研究運動員體能測試指標關系(E-R)模型示意圖Figure 3. Relationship of Physical Ability Test Index

2.3 體能測試數據庫系統設計

數據庫系統設計部分主要包括系統中的邏輯結構設計、物理結構設計兩個階段。本研究中，分為測試數據的統計和運動員體能測試數據的導入、導出兩部分。

2.3.1 測試數據的統計

數據的統計是設計數據庫的前提。在運動員體能測試數據庫系統的設計中，需要按照Microsoft SQL Server 2008構建數據庫的要求將運動員的各種信息和測試數據制成若干相互關聯的數據結構表，并對相應的數據類型、長度、字段等等做出明確的標注。

表 1 本研究運動員體能測試結構一覽表Table 1 The Structure of Physical Ability Test for Basketball Player

2.3.2 運動員信息數據的導入、導出

運動員體能測試數據的導入、導出是體能數據庫系統管理的重要內容。由于測試數據的繁雜，簡單的手工上傳費力，還有可能輸入錯誤，因此需要把整體數據直接導入到數據庫。在Microsoft SQL Server 2008頁面中，選擇數據庫[任務]—[導入數據]指令后，按照操作向導的要求，將統計好的運動員測試數據表傳到數據庫上，直到執行成功即可，需要注意選擇路徑，并且要看好登錄類型是否正確。

為了更加詳細的分析運動員的數據，科研人員、教練員、運動員等需要將數據庫的測試數據導出或者打印，因此需要完整數據的導出。和數據的導入相同，在Microsoft SQL Server 2008頁面中，數據庫選擇[任務]——[導出數據]選項，按照操作向導，便可以直接將運動員測試的完整數據導出到新建的TXT、EXCEL等文檔中，進行修改、添加、刪除或打印。

2.4 體能測試數據庫系統的管理

數據庫的管理(Database Management)是有關建立、存儲、修改存取數據庫中信息的技術。體能測試數據庫系統的管理主要包括運動員信息的查詢、系統數據的調試、備份、數據庫系統的恢復、對運動員體能測試數據的統計分析、產生運動員信息表、運動員數據的更新、信息表授權和體能測試數據庫系統安全性等。本研究主要針對運動員信息的查詢、運動員信息數據的統計分析、體能數據庫系統更新、體能數據庫系統安全性進行簡單的闡述。

2.4.1 運動員信息的查詢

運動員信息查詢是體能測試數據庫系統管理的一項重要內容，也是供用戶經常使用的基本功能。數據庫建好后，通過計算機內部超鏈接技術，各個頁面便可緊密的聯系到一起。因此，只要在搜索欄里輸入相應名稱，如姓名、年份、來源、等級等運動員基本參數指令后，點擊確定，網頁即可相對應的呈現出所需要的具體內容，例如，當輸入“×××，2014”后，即可出現其相應信息(表2)。

2.4.2 運動員體能測試數據的統計分析

運動員信息數據的統計是數據庫的重要功能之一。和其他各項內容相比，數據的統計分析主要針對于體育科研人員、教練員以及籃球運動員等從事籃球工作的人群。它是運動員信息查詢上的延伸，具體是指利用數據庫里的各種操作指令諸如“sum”、“average”、“total”等來統計運動員報表、分析數據變化曲線、制作運動員體能結構模型等。例如，圖4為某一運動員的體能結構模型圖，分為上、下兩部分，上面為指標名稱，下面為對應的等級，共10個小格，每一格代表一個等級，等級越高能力越強。通過運動員體能模型可以更加直觀的看到該運動員的各項數據測試情況，進而延伸到賽季運動員的體能儲備狀況。

表 2 本研究運動員信息查詢一覽表Table 2 The Information Search of Basketball Players

圖 4 本研究運動員體能模型結構示意圖Figure 4. Model of Physical Ability for Basketball Players

2.4.3 數據庫系統安全性

數據庫系統安全性是系統設計者考慮的重要內容。體能測試數據庫系統是基于Microsoft SQL Server數據庫下的一種中小型數據庫。為此，需要對數據庫采取必要的保護措施才能使數據庫程序得以正常運轉。本研究針對數據庫系統信息安全，設計了數據庫安全模型(圖5)，從用戶的登錄和權限做出如下分析：

圖 5 本研究體能測試數據庫安全模型示意圖Figure 5. Database Safe Model Physical Ability Test

1.用戶登錄設置。用戶在登錄體能測試數據庫系統前，首先進行身份的識別，在經過嚴格的審核后方可成為一般用戶、特殊用戶以及管理人員等。注冊成功后用戶可以憑借特殊標識和口令登錄數據庫。

2.權限設置。體能數據庫系統的權限主要分為對象權限和語句權限。對象權限即使用權限，具體指誰可以訪問數據庫和復制、下載數據庫內容等只讀性權限；語句權限則主要針對管理人員，從事數據的上傳、修改以及刪除等指令的運作。

2.4.4 數據庫的更新

體能是影響運動員競技表現的關鍵因素，因此，從青少年訓練到職業聯賽，運動員的體能測試都是一項長期持續循環的過程。數據庫的建立為我們提供了運動員之間可以參考和對比的依據。然而，隨著運動員測試數據的不斷積累，新運動員的不斷添加，導致容量不斷擴大，此外，由于網絡的不穩定性、安全漏洞等因素，數據庫的安全性將時常受到不同人為指令的侵襲。為避免數據庫的癱瘓和落后，只有定時的對體能測試數據庫系統進行不斷的升級和更新，才能確保數據庫的安全性、前沿性，為教練員、科研人員以及球迷提供便利。

2.5 系統未來的實際應用

數據庫系統雖已經在體育訓練中得到實際應用，但未落實到籃球運動員體能測試中。本研究利用已經成熟的美職籃體能數據庫系統為例，如穩定的儲存功能，采取用戶注冊登錄的方式進入到該頁面，獲得相應的運動員數據(圖6)；再例如，可以通過進入數據庫的成績分析界面，對比成績，了解運動員整體的測試水平，預測運動員某階段的體能儲備狀態(圖7)。此外，數據庫還有成績對比，數據預測等應用價值。這些功能為美職籃運動員的培養提供了重要依據，也為未來國內體能數據庫系統的迅速開發助力。

圖 6 本研究體能數據庫系統運動員信息界面示意圖Figure 6. Information Interface of Physical Ability Database for Basketball Players

圖 7 本研究運動員體能測試成績分析示意圖Figure 7. The Analysis of Players Fitness Test Result

3 結論與展望

計算機數據庫系統已經在不同領域得到了廣泛的應用，基于其強大的功能以及目前與國內籃球領域聯系較少，將數據庫技術引入到籃球體能測試中，可以使優秀運動員的體能數據得以保存。體育科研人員、教練員、運動員通過數據的分析可以更好的加強運動員的訓練和預測，對于廣大籃球愛好者則可以更加直觀的看到運動員們的成績。出于以上原因，在基于美國DraftExpress數據庫的了解下，本研究分別從需求分析、運動員基本信息參數、數據庫信息的設計、數據庫的管理4個部分對我國籃球運動員體能測試數據庫系統進行了詳細闡述。

任何項目的發展和提高都是從基礎研究開始，逐漸形成一定的理論，最后完善起來形成規模。體能數據庫的設計一定程度上為運動員體能測試的發展起到了推動作用。但是，目前我國籃球體能測試正處于初期，與經歷過幾十年發展的美職籃體能測試相比有所差距。在今后的發展中，數據庫的研究主要面臨以下問題：1)測試指標選擇的科學性和合理性；2)運動員基本信息錄入的準確性；3)運動員體能測試數據的真實性、有效性以及公開性；4)運動員的體能測試數據和比賽中表現的關聯性等。

[1]比爾·弗蘭，羅賓·龐德.籃球體能訓練[M].張莉清，譯.北京:人民體育出版社，2009：5-8.

[2]中國籃球協會.籃球運動員技術和體能測試與評定手冊[EB/OL].http://cba.gov.cn/upload/2012-10/cbaplayer_tncssc.pdf.

[3]加西亞·莫利納，Ullman J D，Widom J.數據庫系統實現[M].楊冬青，吳愈青，包小源，譯.北京:機械工業出版社，2013：6-7.

[4]美國選秀測試官方網站[EB/OL].http://www.draftexpress.com/nba-pre-draft-measurements/.

[5]田麥久.運動訓練學[M].北京:高等教育版社，2006：166-167.

[6]吳衛兵，虞麗娟，陳佩杰，等.隔網對抗項目機能監控管理系統數據庫設計[J].北京體育大學學報，2008，31(8):1150-1152.

[7]熊媛，張毅，陳小平，等.跳水訓練數據庫管理與分析系統設計與應用[J].體育科學,2004,24(10):41-42.

Database Design and Development of Physical Ability Test System for Basketball Players in China

ZHAO Shu-qiang

With the continuous development of science and technology,the database has been widely used in many fields.However,it less used in the field of athletes training.This paper draw lessons from American draftexpress database,and detailedly introduce the database design of physical ability test system for basketball players in four parts,the demand analysis,basic information parameters of the players,the database design and management.

basketballplayer;physicalability;database;designanddevelopment

2014-12-10；

2015-06-18

趙述強(1988-)，男，山東青島人，在讀博士研究生，主要研究方向為體育教學與訓練，Tel：(0532)80698107,E-mail:zsqqdty@126.com。

北京體育大學 研究生院，北京 100084 Beijing Sport University，Beijing 100084,China.

1002-9826(2015)05-0030-05

10.16470/j.csst.201505005

G841

A