技戰(zhàn)術(shù)分析的指標(biāo)指標(biāo)和數(shù)據(jù)處理方法

由于網(wǎng)絡(luò)對抗技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)的復(fù)雜性以及比賽的多樣性，非正統(tǒng)競爭，在這個項目中，運動員的比賽表現(xiàn)出與非人的運動素質(zhì)呈非線性關(guān)系。田麥久在對不同運動項目戰(zhàn)術(shù)重要性的5級判別中,將排球比賽歸為戰(zhàn)術(shù)重要性等級最高一類的項目,乒乓球、羽毛球和網(wǎng)球為第4等級。因此,運動員(隊)的技戰(zhàn)術(shù)對比賽的勝負(fù)起著極其重要的作用,其成功運用與否,往往會成為比賽勝負(fù)的決定因素。本文詳細(xì)地探討隔網(wǎng)對抗項目技戰(zhàn)術(shù)分析的作用、觀察指標(biāo)體系與數(shù)據(jù)處理以及存在的問題和發(fā)展方向,以進(jìn)一步豐富我國球類比賽的技戰(zhàn)術(shù)分析基礎(chǔ)理論。1技術(shù)戰(zhàn)術(shù)分析的作用1.1不知己知己《孫子·謀攻》說:“知彼知己者,百戰(zhàn)不殆;不知彼知己,一勝一負(fù);不知彼,不知己,每戰(zhàn)必殆。”在隔網(wǎng)對抗項目中,透徹地了解對手與本方的技戰(zhàn)術(shù)特點,是比賽獲勝的先決條件。1.2首次建立了整體上的實力診斷模型吳煥群、張曉蓬等人長期跟蹤研究中國乒乓球隊,在積累大量的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和豐富的技戰(zhàn)術(shù)分析經(jīng)驗基礎(chǔ)上,首次建立乒乓球“三段評估法”的實力診斷模型,在中國乒乓球隊備戰(zhàn)歷屆奧運會和世界錦標(biāo)賽期間,對主力隊員進(jìn)行了競技狀態(tài)的診斷。實踐證明它具有較強(qiáng)的實用性。1.3戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)集技隨著計算機(jī)軟硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展,利用電腦、攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)在比賽現(xiàn)場采集技、戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)已成為一種趨勢。它具有采集數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、運算快、輸出結(jié)果方便等特點,是教練員臨場指揮的好幫手。歐美不少排球強(qiáng)隊就是依靠場外電腦進(jìn)行現(xiàn)場統(tǒng)計,及時把雙方的技戰(zhàn)術(shù)信息傳輸給場內(nèi)的主教練,協(xié)助其調(diào)兵遣將,施計用謀。1.4進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)分析通過比賽分析可以了解世界先進(jìn)強(qiáng)隊的技戰(zhàn)術(shù)發(fā)展動態(tài)和方向。例如,劉偉春對第14屆世界女排錦標(biāo)賽前8名7場比賽的進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)、平均身高、個人總分進(jìn)行統(tǒng)計分析,得出各隊平均身高均為185cm左右,尤其是主要得分手能憑藉其身高的優(yōu)勢,在進(jìn)攻上無需復(fù)雜的戰(zhàn)術(shù)就可以輕取得分,在攔網(wǎng)方面也占盡網(wǎng)上優(yōu)勢。因此,世界女排進(jìn)攻戰(zhàn)術(shù)的簡單化正影響著目前的世界女排,并有可能成為一種“潮流”。2研究對象在比賽過程中,應(yīng)把私隔網(wǎng)對抗項目技戰(zhàn)術(shù)分析的基礎(chǔ)是比賽觀察,它具有系統(tǒng)性、直接性、不參與性、研究性與借助媒介手段等特點。為了能準(zhǔn)確地反映比賽的技戰(zhàn)術(shù)過程,比賽觀察應(yīng)盡可能地將比賽客觀、完整地用事先制訂的觀察指標(biāo)系統(tǒng)地記錄下來,以便在賽后為各種不同的分析提供數(shù)據(jù)或進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理。比賽觀察的直接性是指對運動員的技戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行直接觀察,而不是通過某種現(xiàn)象或效果進(jìn)行,如檢測運動員比賽的脈搏、測定腳步移動的蹬地力或者觸球速度等。非參與性是指研究人員本身并不參與比賽的行為,而僅僅是對比賽進(jìn)行客觀記錄,如用攝像機(jī)、計算機(jī)、錄像機(jī)、麥克風(fēng)等。最后一個特點是比賽觀察必需借助于媒介體。為了能盡可能客觀完整地描述比賽,在隔網(wǎng)對抗項目中必須借助于媒介,如錄像帶、計算機(jī)磁盤、移動硬盤等。2.1第一,是分析對象觀察單位是指在一個比賽行為過程中最小的部分,它在比賽技、戰(zhàn)術(shù)分析中不能再進(jìn)行分割,即觀察的最小單位,它直接關(guān)系到比賽對技戰(zhàn)術(shù)的分析力度。隔網(wǎng)對抗項目的觀察單位通常為一次擊球。2.2研究的指標(biāo)設(shè)計原則隔網(wǎng)對抗項目比賽觀察指標(biāo)包括一般性指標(biāo)、時間指標(biāo)、空間指標(biāo)、技術(shù)指標(biāo)和戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)等(表1)。觀察指標(biāo)的選擇一般應(yīng)依據(jù)三個原則,即有效性、經(jīng)濟(jì)性和可觀察性。觀察指標(biāo)的選擇要能反映比賽的過程,以便為比賽的統(tǒng)計、分析和診斷提供有效的信息。盡管現(xiàn)在可以借助于計算機(jī)記錄比賽的各項技戰(zhàn)術(shù)行為,但仍然存在著比賽分析前期原始數(shù)據(jù)錄入的瓶頸問題。因此,觀察指標(biāo)的經(jīng)濟(jì)性是比賽分析需要重點考慮的問題。另外,比賽觀察的一個主要特點是它的客觀性,所以可觀察性也是評價一個比賽觀察指標(biāo)的重要內(nèi)容。觀察指標(biāo)具體內(nèi)容的確定應(yīng)遵循4個原則:(1)觀察指標(biāo)內(nèi)容的唯一性,即同一個技術(shù)或戰(zhàn)術(shù)行為不能同時用一個指標(biāo)中的兩項內(nèi)容描述;(2)觀察指標(biāo)內(nèi)容的完整性,即比賽中的所有出現(xiàn)的事件都要考慮到,并能夠記錄到觀察量表中;(3)觀察指標(biāo)內(nèi)容的可操作性,即比賽中所有出現(xiàn)的事件必須有一個明確的定義,各種事件之間界限要明確,這樣才能在實際的比賽觀察中進(jìn)行操作;(4)觀察指標(biāo)內(nèi)容的有效性,即觀察指標(biāo)能反映所要研究的問題。2.3編碼系統(tǒng)的制定觀察指標(biāo)編碼是用數(shù)字對比賽中可能出現(xiàn)的技戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行定義和編碼,當(dāng)預(yù)先確定的技戰(zhàn)術(shù)行為在比賽中出現(xiàn)時,用數(shù)字進(jìn)行記錄。編碼系統(tǒng)可以分為兩種,第一種僅對需要研究的某些技戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行定義與編碼,當(dāng)比賽中事先編碼好的技戰(zhàn)術(shù)行為發(fā)生時,把它記錄到合適的分類表中。第二種編碼系統(tǒng)不只局限于預(yù)先選擇的技戰(zhàn)術(shù)行為,它包括在比賽中發(fā)生的所有技戰(zhàn)術(shù)行為。編碼系統(tǒng)制定的基本途徑和方法是:首先根據(jù)某一項比賽基本的特點、所要研究的問題或依據(jù)某種技戰(zhàn)術(shù)分析原理,確定觀察指標(biāo)。然后用數(shù)字或者設(shè)計一些簡單、合適、容易辨認(rèn)和記憶的符號一一代表相應(yīng)的技戰(zhàn)術(shù),最終形成一套比賽技戰(zhàn)術(shù)觀察系統(tǒng)。制定編碼系統(tǒng)的工作主要有兩個方面,一是如何將觀察范疇設(shè)計成為可進(jìn)行觀察的具體項目,這實際上就是給研究的問題下操作定義,二是如何選取數(shù)字或設(shè)計符號進(jìn)行標(biāo)識。數(shù)字型代碼是用不同的數(shù)字分別代表各個觀察單位,被觀察單位可以是技術(shù),也可以是戰(zhàn)術(shù),所用數(shù)字的多少取決具體研究中觀察內(nèi)容的項目。數(shù)字型代碼的優(yōu)點是結(jié)果整理工作量小,適合用計算機(jī)處理。其不足之處是不易記憶,需花費較多的時間記憶數(shù)字代碼,要求觀察者對各代碼的意義達(dá)到十分熟練的掌握程度,方能進(jìn)行觀察記錄。符號型代碼是用一些符號分別代表各個觀察內(nèi)容的項目。符號的種類很多,可以是抽象的,也可以是形象的。符號型代碼的特點是形象、逼真、易于記憶。不足之處是結(jié)果需要花較多的時間整理,不能直接輸入計算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計分析。3兩種分球的效果隔網(wǎng)對抗項目比賽的共同特點是,每一次擊球后有3種可能的結(jié)果,即得分、失分或繼續(xù);每一分球結(jié)束后則只有兩種結(jié)果,即一方得分或?qū)Ψ降梅帧１荣愔?即可觀察各項指標(biāo)的得、失分,也可觀察其效果。隔網(wǎng)對抗項目的觀察指標(biāo)一般可分為基礎(chǔ)指標(biāo)和綜合指標(biāo)兩種。3.1運動員旋轉(zhuǎn)的比較乒乓球比賽的基礎(chǔ)觀察指標(biāo)一般分為擊球技術(shù)、擊球位置、擊球線路(落點)和比賽行為(表2)。乒乓球比賽中的旋轉(zhuǎn)盡管是一個非常重要的指標(biāo),但由于其可觀察性較差,因此一般不作為基礎(chǔ)觀察指標(biāo)。綜合觀察指標(biāo)是相對獨立技戰(zhàn)術(shù)組合,如發(fā)球搶攻輪得分率與使用率、接發(fā)球搶攻輪得分率與使用率、相持得分率與使用率,也可以是發(fā)球輪得失分率、接發(fā)球輪得失分率等。3.2網(wǎng)前技術(shù)的失效分率與率羽毛球比賽的基礎(chǔ)觀察指標(biāo)和乒乓球比較相似(表3)。綜合觀察指標(biāo)常用的有發(fā)球搶攻得分率與使用率、接發(fā)球搶攻得分率與使用率、后場技術(shù)的得失分率與使用率,網(wǎng)前技術(shù)的得失分率與使用率、主動失誤率等。網(wǎng)球比賽的基礎(chǔ)觀察指標(biāo)也包括擊球技術(shù)、擊球位置、擊球線路(落點)、比賽行為(表4)。綜合觀察指標(biāo)通常為第一發(fā)球成功率與得分率、第二發(fā)球成功率與得分率、接發(fā)球成功率與得分率、網(wǎng)前搶截使用率與得分率,也可以是發(fā)球局得失率、接發(fā)球局得失率及被破發(fā)球局率等。3.3觀看網(wǎng)球場比賽的指標(biāo)3.4誤發(fā)率的確定排球比賽的基礎(chǔ)觀察指標(biāo)見表5,其綜合觀察指標(biāo)有發(fā)球得分率、破攻率、一般率與失誤率,接發(fā)球到位率、半到位率、一般率與失誤率,扣球的得分率、被攔死率、被攔起、攔回率、一般率與失誤率,攔網(wǎng)的得分率、攔起率、攔回率和攔失率,防守的到位率、半到位率、一般率與失誤,也可以是發(fā)球輪得失分率、接發(fā)球輪得失分率等。4處理技術(shù)戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)的方法4.1采用逐步回歸分析的方法在傳統(tǒng)的比賽分析中,盡管各個運動項目的技、戰(zhàn)術(shù)統(tǒng)計指標(biāo)不同,但其特點是共同使用描述性的統(tǒng)計指標(biāo),如某項技術(shù)或戰(zhàn)術(shù)的得分率、失誤率、使用率、平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、顯著性檢驗等。目前國內(nèi)外絕大部分的比賽分析與研究均是采用這種方法,僅有少數(shù)學(xué)者在排球、籃球和足球比賽技戰(zhàn)術(shù)分析中使用了較為復(fù)雜的逐步回歸分析、聚類分析等。傳統(tǒng)的比賽分析方法優(yōu)點是操作簡便、速度快,能及時地將技戰(zhàn)術(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)反饋給教練員,但缺點是統(tǒng)計指標(biāo)所反映的信息量較少,其原因是各項統(tǒng)計指標(biāo)相互間是獨立和抽象化的。例如,乒乓球比賽中最常用技戰(zhàn)術(shù)統(tǒng)計指標(biāo)之一,發(fā)球搶攻段的得分率和使用率只能反映運動員在該場比賽中發(fā)球搶攻段技戰(zhàn)術(shù)發(fā)揮的總體情況。但人們無法從百分率統(tǒng)計中獲知,運動員是在何時(開局、中局或局末),何種發(fā)球(側(cè)上或側(cè)下旋、長球或短球、發(fā)球至對方正手位或反手位等),在對手采用什么技術(shù)(擺短、劈長、挑打或拉沖)接發(fā)球的情況下,用什么技術(shù)(正手或反手、弧圈或快攻)進(jìn)行搶攻得分等問題。4.2計算機(jī)比賽統(tǒng)計軟件近幾年,國外的體育軟件公司和科研機(jī)構(gòu)相繼開發(fā)了一些比賽分析軟件,如著名的SIMIRealityMotionSystems公司的SIMIOScout、CCCCampusComputer-Center公司的Topscourt、DigitalScout公司的系列掌上計算機(jī)球類比賽統(tǒng)計分析軟件以及Dartfish軟件等。這些計算機(jī)比賽統(tǒng)計軟件的共同特點是減少了人工數(shù)據(jù)采集的工作量,并能自動地進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析和運用各種圖表將分析結(jié)果顯示出來,反饋給教練員與運動員。計算機(jī)輔助比賽統(tǒng)計分析軟件所存在的問題是,它的比賽分析原理、思路與傳統(tǒng)的統(tǒng)計描述是一樣的,所得到的結(jié)果還是各項技戰(zhàn)術(shù)的成功率、失敗率和使用率等,其區(qū)別僅在操作手段上,運用計算機(jī)能簡便、快速,省時省力。4.3馬爾可夫鏈理論比賽數(shù)學(xué)模擬診斷的基本思想與方法是由德國學(xué)者Lames(1988)提出來的,即用比賽狀態(tài)(技術(shù)或戰(zhàn)術(shù)等)的轉(zhuǎn)移概率矩陣概括地描述一場比賽,在此基礎(chǔ)上運用馬爾可夫鏈計算比賽獲勝概率,并進(jìn)一步確定各種比賽狀態(tài)(技術(shù)或戰(zhàn)術(shù))對整場比賽獲勝率的影響度。該項理論在若干運動項目的實踐中得到運用,如網(wǎng)球、排球、和乒乓球、手球。由于數(shù)學(xué)模型的要求,比賽中的技戰(zhàn)術(shù)模型,如戰(zhàn)術(shù)行為、技術(shù)、擊球位置、擊球方向等只能被分開、獨立地進(jìn)行討論。因此,現(xiàn)在的數(shù)學(xué)模擬競技診斷方法還不能夠回答比賽中更加具體的問題,如運動員在比賽中何時使用何種戰(zhàn)術(shù),在什么位置使用何種技術(shù),將球擊到對方哪個區(qū)域效果更好,對比賽獲勝概率的影響最大等等。4.4b.e.p點與負(fù)率的關(guān)系B.E.P(Break.Even.Point)是日本筑波大學(xué)體育科學(xué)系研究的一種監(jiān)評方法,用各種分界點的得分來推斷比賽勝負(fù),這個分界點為勝負(fù)率50%的位置,即為B.E.P點。如果超過了B.E.P點,勝率就會高于負(fù)率。這種方法從得失分率與比賽勝負(fù)關(guān)系的角度,揭示項目中隱含的規(guī)律與運動隊(員)技戰(zhàn)術(shù)的優(yōu)缺點。楊再淮等人運用此方法,對我國優(yōu)秀男排比賽中的發(fā)球、扣球、攔網(wǎng)等技術(shù)與世界強(qiáng)隊進(jìn)行了比較,結(jié)果顯示,我國優(yōu)秀男排除了攔網(wǎng)以外,在發(fā)球和扣球方面有著較大的差距。4.5運動員技戰(zhàn)術(shù)診斷模型人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點體現(xiàn)在,它與傳統(tǒng)的預(yù)測、決策、規(guī)劃、調(diào)度等方法相比,它不需要再設(shè)計任何數(shù)學(xué)模型,只需要根據(jù)輸入和輸出的數(shù)據(jù)建立模型,網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)計信息存儲在數(shù)量巨大的加權(quán)矩陣內(nèi)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的這種獨有的自組織、自學(xué)習(xí)、超強(qiáng)的容錯性及信息分布存儲的能力,在解決復(fù)雜非線性及不確定的人體運動系統(tǒng)上顯示誘人的前景。另一特點是,能夠保留技術(shù)指標(biāo)與過去比賽成績間的映射關(guān)系,當(dāng)運動員技戰(zhàn)術(shù)水平發(fā)生改變時,只要在原有的基礎(chǔ)上輸入最新的數(shù)據(jù),對現(xiàn)有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行重新訓(xùn)練,即可獲得反映當(dāng)前運動員技戰(zhàn)術(shù)水平的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的連接權(quán)值,進(jìn)而可獲得修正之后的運動員技戰(zhàn)術(shù)診斷模型。該模型即體現(xiàn)出最新的技術(shù)指標(biāo)與比賽成績間的函數(shù)關(guān)系,并對運動員過去的比賽情況仍然存有記憶。王永梅和張輝采用三層BP網(wǎng)絡(luò),建立了我國優(yōu)秀女子乒乓球運動員技戰(zhàn)術(shù)分析模型,結(jié)果表明,仿真值與真實值之間差異很小,模型差值約為10-3.134,模型的精度達(dá)到97.69%。4.6基于單次使用數(shù)據(jù)的分析方法數(shù)據(jù)挖掘(DataMining),又稱為基于數(shù)據(jù)庫的知識發(fā)現(xiàn)(KDD),簡言之,就是從大量、不完全的、模糊、隨機(jī)的實際應(yīng)用數(shù)據(jù)中,提取隱含在其中的有用信息知識的過程,是一種深層次的數(shù)據(jù)分析方法。高洪歌分別應(yīng)用關(guān)聯(lián)規(guī)則分析、聚類分析、基于馬爾科夫過程的數(shù)據(jù)挖掘方法,對2004年雅典奧運會乒乓球男子單打王皓對柳承敏的決賽進(jìn)行了技戰(zhàn)術(shù)分析,其研究結(jié)果具有一定指導(dǎo)意義。4.7技戰(zhàn)術(shù)視頻分析多媒體技戰(zhàn)術(shù)分析的主要特點,一是所包含的信息量遠(yuǎn)大于文字統(tǒng)計數(shù)據(jù),二是表現(xiàn)形式生動形象,經(jīng)過編輯加工的技戰(zhàn)術(shù)視頻能幫助教練員和運動員更加細(xì)致地觀察、分析對手的技戰(zhàn)術(shù)優(yōu)缺點,從而提高備戰(zhàn)訓(xùn)練的針對性與科學(xué)性。國家乒乓球隊在備戰(zhàn)2004年雅典奧運會封閉集訓(xùn)期間,首次在主要對手的技戰(zhàn)術(shù)分析中運用多媒體技術(shù),并獲得良好效果。5網(wǎng)絡(luò)對抗設(shè)計技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)分析的問題和發(fā)展方向5.1統(tǒng)計與分析指標(biāo)國內(nèi)外研究文獻(xiàn)表明,我國目前隔網(wǎng)對抗項目技戰(zhàn)術(shù)分析的方法還比較單一,絕大多數(shù)為錄像觀察結(jié)合百分率統(tǒng)計。有關(guān)比賽技戰(zhàn)術(shù)分析的基礎(chǔ)理論問題,例如,有關(guān)隔網(wǎng)對抗項目比賽的觀察方法、觀察指標(biāo)理論;比賽觀察的客觀性、可靠性和有效性檢驗的方法;比賽技戰(zhàn)術(shù)分析數(shù)學(xué)模型,技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)挖掘等方面的理論研究國內(nèi)均較少見。5.2運動員比賽的技戰(zhàn)術(shù)特點傳統(tǒng)的比賽分析或計算機(jī)輔助比賽分析的研究基本上還停留在技、戰(zhàn)術(shù)表層指標(biāo)的水平上,多媒體技術(shù)分析雖然能夠清晰、形象地演示運動員比賽的技戰(zhàn)術(shù)過程和特點,