女子三级跳远三跳速度与成绩的灰色关联分析

刘 涛

三级跳远项目起源于爱尔兰，是一项对身体素质要求较高、技术比较复杂、身体素质与技术高度统一的项目。女子三级跳远在1990年被国际田联确定为正式比赛项目。我国运动员李惠荣创造的14.54m的成绩，曾是第一个女子三级跳远的世界纪录。近年来我国女子三级跳远水平逐渐落后于世界优秀女子三级跳远运动员。前苏联专家格·乌兹夫认为，三级跳远的成绩60%取决于助跑速度，40%取决于三跳速度[1]。基于此，本文试图从另一个角度，运用灰色理论的分析方法，以优秀运动员实测速度参数为案例，探究影响女子三级跳远运动员成绩的速度关联因素及关联度，找出关键因素，并作分析讨论。为广大教练员、运动员、体育科研人员提供一些有价值的理论参考依据。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

选取第11届全国运动会女子三级跳远决赛的前八名运动员，最好成绩14.11m，最差成绩13.58m。

1.2 研究方法

1.2.1文献资料法在“中国知识资源总库”和“万方数据库”进行文献检索。选取有关女子三级跳远方面的研究论文与报告成果，为本文研究奠定理论基础。

1.2.2灰色关联度分析法灰色关联分析的基本理论，是根据序列曲线的相关程度来判断其联系是否紧密。两个曲线越相关，相应序列之间的关联度就越大，反之越小。因此，关联度是从整体上衡量两个序列之间相关程度的量。计算关联度的方法很多，本文利用计算方便且计算量小的灰色斜率相似关联度的方法[2]，以揭示影响三级跳远成绩的运动学参数及关联度。

具体步骤如下：

设X0=[x0(1)，x0(2)，…，x0(n)]为系统参考序列，且：

X1=[x1(1)，x1(2)，…，x1(n)]

X2=[x2(1)，x2(2)，…，x2(n)]

………

Xm=[xm(1)，xm(2),…，xm(n)]

为比较序列。系统参考序列和比较序列都不是等值序列。

第一步：计算Δ0(k)、Δi(k)

Δ0(k)=x0(k)-x0(k-1)k=2,3,…,n

①

Δi(k)=xi(k)-xi(k-1)k=2,3,…,n

②

第二步：计算R0、Ri

③

④

第三步：计算关联系数ζ0i(k)

k=2,3,…,n,i=1,2,3,…,m

⑤

(其中若Δ0(k)Δi(k)≥0，sgnk=1，若Δ0(k)Δi(k)<0，sgnk=-1)

sgnk为关联符号函数，ζ0i(k)为灰色关联系数。

第四步：计算关联度R0i(k)并进行排序

⑥

R0i称为X0和Xi的关联度。

2 三跳阶段身体重心速度参数与成绩的关联分析

影响女子三级跳远成绩的三跳速度参数中，有三跳每跳的着地瞬间水平速度和离地瞬间水平速度，以及三跳每一跳离地瞬间垂直速度(见表1)。设参考数列X0(m)三级跳远成绩，比较数列为：单足跳着地瞬间的水平速度X1(m/s)，单足跳离地瞬间的水平速度X2(m/s),单足跳离地瞬间的垂直速度X3(m/s)，跨步跳着地瞬间的水平速度X4(m/s)，跨步跳离地瞬间的水平速度X5(m/s)，跨步跳离地瞬间的垂直速度X6(m/s)，跳跃着地瞬间的水平速度X7(m/s)，跳跃离地瞬间的水平速度X8(m/s)，跳跃离地瞬间的垂直速度X9(m/s)。用以上公式和表1数据可求得关联系数(见表2)与关联度，R01=0.292、R02=0.563、R03=0.074、R04=0.578、R05=0.360、R06=0.394、R07=0.297、R08=0.578、R09=0.129。其关联序为：R04>R08>R02>R06>R05>R07>R01>R09>R03(见表3)。

表1 着地与离地瞬间的水平和离地瞬间的垂直速度

注：数据来源文献[3,4]

表2 三跳关联系数数据

表3 三跳关联度及排序

三级跳远是由单足跳、跨步跳、跳跃组成的，如把三跳分解来看，在单足跳三个速度指标中，单足跳离地瞬间水平速度和成绩关联最大。在跨步跳三个速度指标中，跨步跳着地瞬间水平速度关联度大于其他两个指标。在跳跃三个速度指标中，跳跃离地瞬间水平速度和成绩最为关联。若把三跳综合起来看，跨步跳着地瞬间水平速度和成绩关联最大，其次是跳跃离地瞬间水平速度，单足跳离地瞬间的垂直速度和成绩关联最小。

单足跳离地瞬间水平速度是由助跑的速度和起跳技术决定的。单足跳从助跑进入起跳,着地前重心起伏小、移动平稳,着地瞬间重心向下垂直速度小,有利于减小下肢的支撑负荷, 便于起跳[5]。从分析结果可以看出，单足跳的垂直速度不但在单足跳中是最小值，而且在所有速度参数中也是最小值，这和现实情况与其他研究结论相一致。

跨步跳是连接单足跳和跳跃的桥梁，起着承上启下的作用，因此也是三跳中技术难度相对较大的一步。从本文分析来看，跨步跳着地瞬间水平速度不但在其三个指标中和成绩关联最大的，在整个三跳阶段也是关联最大的。跨步跳着地瞬间水平速度是运动员进行完单足跳后，落地状态时的技术决定的，其大小受很多因素的制约。

第一个因素是反作用力，此阶段, 运动员着地缓冲要承受很大的载荷。研究表明，此阶段人体所受的最大垂直反作用力可达体重的7～10倍[6—8]，此阶段肌肉以退让性工作为主。

第二个因素是跨步跳缓冲阶段的时间长短，缓冲时间越短越有利于身体重心快速前移,从而减少水平速度的损失。研究表明, 世界优秀三级跳远选手三跳支撑时间都较短,前支撑时间和后支撑时间的合理配比决定了后继各时相技术发挥的好坏[9]。所以尽可能缩短跨步跳着地时的缓冲时间对提高运动成绩是密切相关的。

第三个因素是摆动动作的影响。研究表明,摆动腿摆动速度的提高,有利于减少水平速度的损失[10—12]。需要强调的是，笔者查阅大量文献发现，很多学者对摆动腿的研究颇多，而对摆动臂的关注极少。

跳跃离地瞬间水平速度在跳跃的三个指标中排第一，在三跳综合指标中排在第二，足见其重要性。在拥有适宜起跳角度的同时，跳跃离地瞬间水平速度越大，第三跳就会越远，获得优异成绩的可能性就越大。在三跳远度中，女子三级跳远的第三跳距离和比赛成绩相关性很大，运动员要想取得好成绩必须要有较大的第三跳距离[5]。有研究表明,女子三级跳远的运动成绩与第三跳的起跳速度呈高度的正相关(r=0.892),提高第三跳的起跳速度非常重要[10]。这些都显示跳跃离地瞬间水平速度的重要性。

值得注意的是，在本文的分析中，跨步跳着地瞬间水平速度、跳跃离地瞬间水平速度、单足跳离地瞬间水平速度与成绩的关联度排在前三位，很多学者关注的垂直速度只有跨步跳的离地瞬间垂直速度稍靠前，跳跃离地瞬间的垂直速度和单足跳离地瞬间的垂直速度排在最后两位。

3 结论

(1)女子三级跳远单足跳、跨步跳、跳跃中的各个速度指标中，与成绩关联最大分别是单足跳离地瞬间水平速度、跨步跳着地瞬间水平速度关、跳跃离地瞬间水平速度。

(2)在三跳综合速度指标中，其关联度为R04>R08>R02>R06>R05>R07>R01>R09>R03，即跨步跳着地瞬间水平速度对成绩影响最大，其次是跳跃离地瞬间水平速度。跳跃离地瞬间的垂直速度和单足跳离地瞬间的垂直速度排在最后两位。

(3)建议科研人员从有利于减少三跳缓冲时间和水平速度的损失的角度出发，对女子三级跳远三跳摆动臂与摆动腿角速度方面的研究，特别是跨步跳和跳跃，以期提高三级跳远运动员成绩。

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[12] 曹景川,李瑛.优秀女子三级跳远运动员摆动腿技术的运动学分析[J].成都体育学院学报,2010,36(3):53～56.