基于竞赛规程的大型体育赛事竞赛成绩管理软件系统模型研究

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(上海体育学院经济 管理学院, 上海 200438)

基于竞赛规程的大型体育赛事竞赛成绩管理软件系统模型研究

陶倩，耿锁奎，韩思音

(上海体育学院经济 管理学院, 上海 200438)

针对目前大型体育赛事竞赛成绩管理软件系统对不同体育赛事竞赛规程适应性差的问题，从系统科学的视角，运用管理学理论，构建了基于竞赛规程的大型体育赛事竞赛成绩管理软件系统模型的理论框架，在此基础上，从软件系统设计的视角，设计了基于竞赛规程的大型体育赛事竞赛成绩管理软件系统模型的体系结构及总体功能结构。最后，以第十二届全运会的竞赛成绩管理为例，对其竞赛成绩管理软件系统模型的体系结构进行了实例分析。分析表明：本研究所提出的基于竞赛规程的大型体育赛事竞赛成绩管理软件系统模型的理论框架及体系结构，能够适应不同竞赛规程的体育竞赛成绩管理软件系统的设计。

体育赛事；竞赛规程；竞赛成绩;管理系统；软件系统

大型体育赛事的组织工作一项庞大的系统工程，尤其是竞赛成绩管理工作更是赛事组织工作的核心环节。然而，随着体育赛事举办规模的不断提升，不仅体育赛事运营的成本变得越来越高，体育竞赛的成绩管理过程也变得越来越复杂，致使组织体育赛事的风险变得越来越大。

随着计算机技术的蓬勃发展，为处理体育竞赛成绩的复杂管理过程提供了有力的解决工具，目前，体育竞赛成绩的管理工作已经离不开计算机软件系统的支撑。而竞赛成绩管理软件系统的研发一般都是依据体育赛事组织管理机构所制定的相关竞赛管理规程和规则等管理技术规范而进行的。然而，不同的体育赛事一般都设置了不同的竞赛管理规程和规则，因此，不同的体育赛事组织管理机构也都使用遵循自己的竞赛管理规程和规则管理软件系统，这导致了目前体育竞赛成绩管理系统的通用性不强，适应性较差。

本研究旨在对各类大型体育赛事竞赛成绩管理工作的规律进行总结与梳理的基础上，深入探究基于竞赛规程的大型体育赛事竞赛成绩管理软件系统的通用体系结构。并通过第十二届全运会竞赛成绩管理软件系统原型的实现，来验证理基于竞赛规程的大型体育赛事竞赛成绩管理软件系统体系结构的有效性。

1 基于竞赛规程的体育竞赛成绩管理软件系统研究现状

1.1 有关竞赛规程概念的界定

目前，鲜有文献专门对竞赛规程的概念进行研究和界定。根据百度百科中的定义：竞赛规程是由竞赛组委会或筹备组，根据竞赛计划而制定的具体实施某一项(届)赛会的政策与规定。其主要内容包括：竞赛的名称、目的、任务、时间、地点、举办单位或承办单位、竞赛的项目、组别、参加方法、竞赛办法、竞赛规则、录取名次与奖励、报名和报到、食宿安排、消防与安全知识及逃生路线示意图、裁判员与仲裁委员会、注意事项或未尽事宜以及本规程解释权的归属单位等。本研究将沿用百度百科中技术规范的定义。

因此，本研究在构建基于竞赛规程的大型体育赛事竞赛成绩管理系统模型时，需要重点研究的是：在竞赛成绩管理软件系统中应该采用怎样的体系结构、信息存储与表达方式、形式化的赛程管理与赛程执行流程来统一描述大型体育赛事竞赛成绩管理过程中纷繁多样的竞赛规程和规则。

1.2 国内外体育竞赛成绩管理系统文献综述

在中国知网上以关键词“竞赛成绩管理”进行搜索，只有1篇文献《蹼泳竞赛成绩管理系统研究》发表于1996年的武汉体育学院报。以关键词“赛事管理” 进行搜索，发现在搜索出的结果中，与竞赛成绩处理有关的文献不足10篇。进一步的研究分析发现，大部分的搜索出的与竞赛成绩处理有关的文献都是基于单项体育竞赛项目。而对于竞赛规程和规则非常复杂的且具有数十种不同类型竞赛项目的大型综合性体育赛事的成绩管理的研究, 目前还仅局限在简单的成绩信息整理与发布阶段。

国外对于体育竞赛成绩管理系统的研究主要是从比赛调度的角度进行的。如Biajoli[1]对足球比赛的调度问题进行了研究。Shchnberger[2]等分别对乒乓球比赛的调度算法进行了有益的探索。Schaerf[3]、Regin[4]等提出了联赛调度问题的约束逻辑算法。Nemhauser[5]、Henz[6]等研究了美国区域大学篮球联赛的比赛调度问题。可见，国外的研究文献也大都针对单项体育赛事的竞赛成绩管理系统。对于大型综合性体育赛事的竞赛成绩管理系统的研究还比较少见。

综上，目前国内外的研究文献对于体育竞赛成绩管理系统的研究大部分都是针对单项体育赛事，且研究的范畴也只局限在成绩信息的处理与发布阶段。对于如何抽取竞赛成绩管理过程中的内在规律和特征，建立基于竞赛规程的、通用的、形式化表示的竞赛成绩管理系统模型很少涉及。

1.3 体育竞赛成绩管理系统开发现状

目前在国内，不同类型、不同规模体育赛事的举办可谓百花齐放。随着计算机技术的深入发展，其开发的竞赛成绩管理系统也是层出不穷。但是，由于每种不同的比赛所涉及的竞赛规程和规则的不同，因此，相应竞赛成绩管理系统的开发一般也都是针对单一的竞赛。软件开发人员在开发的过程中，一般依据竞赛组织管理机构制定的竞赛规程、规则以及相关的业务需求，并基于软件的可重构性及通用性要求进行设计开发。然而，无论是竞赛组织管理机构，还是软件开发人员都只是面向具体的体育赛事进行成绩管理软件系统的开发和设计。鲜有学者去分析、研究大型体育赛事竞赛成绩管理系统的内在机制，并抽取共性特征，构建大型体育赛事竞赛成绩管理软件系统的理论模型，并进一步研究软件系统理论模型的通用体系结构、信息存储与表达方式、执行流程等。

2 基于竞赛规程的体育竞赛成绩管理软件系统理论模型

2.1 基于竞赛规程的竞赛成绩管理软件系统模型框架

体育竞赛成绩管理是竞赛组织工作的核心环节。竞赛成绩的管理是基于三类信息流的相互作用来完成的。三类信息流即成绩流、规划流和执行流。三类信息流相互作用所遵循的规则就是竞赛规程。基于竞赛规程的竞赛成绩管理过程可以通过三大信息流的相互作用描述如下：

“成绩流”是三类信息流的基础，主要的表现形式是数据，它体现了竞赛成绩管理过程中成绩数据之间的关系和转换过程。具体为:原始采集的竞赛成绩→被审核与确认的单项竞赛成绩→经过计算与统计的综合竞赛成绩→可被发布和查询的官方竞赛成绩的数据转换过程。

“执行流”的主要表现形式是流程和操作，它体现了对成绩流运行的控制作用，即规范了成绩流中的数据转换流程和操作。具体为：竞赛成绩的录入准备→执行原始竞赛成绩数据的采集→执行单项竞赛成绩数据的审核与确认→执行现场竞赛成绩数据的统计与综合→执行官方竞赛成绩数据的发布→执行竞赛成绩数据的检索与查询。

“规划流”的主要表现形式是规则和参数，它体现了竞赛规程对执行流运转的规划作用，即以竞赛规程作为规则或参数去规范执行流的操作。具体为：体育赛事总体时间的规划→竞赛项目的规划→运动员资格的规划→参加办法规划→竞赛办法规划→录取名次与奖励规划。

2.2 竞赛成绩管理中的成绩流

在竞赛成绩管理的成绩流运转中，涉及的数据包括：竞赛成绩管理的公共代码数据、代表队报项数据、运动员报名数据、编排后的单项秩序册数据、单项竞赛成绩、综合竞赛成绩、统计的竞赛成绩、竞赛成绩管理数据。这些成绩数据与相关的运动项目和参加项目的人员有关联。其中人员包括两类：个人运动员和团体运动员。

因此，在竞赛成绩管理的成绩流运转中，围绕着竞赛成绩数据涉及到5个对象：一是运动项目；二是参加项目的人员；三是比赛场地；四是竞赛成绩;五是赛程。并且，这5个对象加上竞赛成绩对应着6种关系，分别是：运动项目与人员的对应关系；运动项目与比赛场地的对应关系；运动项目与赛程的对应关系；运动项目与竞赛成绩的对应关系；赛程与竞赛成绩的对应关系；人员与竞赛成绩的对应关系。这5个对象以及6种对应关系的相互作用是竞赛成绩管理软件系统运行的基础。

2.3 竞赛成绩管理中的执行流

“执行流”的主要表现形式是流程和操作，它体现了对成绩流运行的控制作用，即规范了成绩流中5个对象和6种对应关系之间数据转换的流程和操作。其规范的依据是竞赛总规程和单项竞赛规程。执行流运转中涉及的数据主要是控制成绩流进行运转的相关数据。

“执行流”的运转是通过“执行代理”来对竞赛总规程和单项竞赛规程进行感知，再依据感知的结果来对“成绩流”的运行进行控制，最终完成“成绩流”中5个对象和6种对应关系之间数据的转换操作。

2.4 竞赛成绩管理中的规划流

“规划流”的主要表现形式是规则和参数，它体现了体育比赛的竞赛总规程和单项竞赛规程对“执行流”运转的规划作用，即以体育比赛的竞赛总规程和单项竞赛规程作为规则或参数去规范“执行流”的操作。“规划流”运转中涉及的数据主要是体育比赛的竞赛总规程和单项竞赛规程。这些竞赛规程可以采用类似“if…then…”的规划来表示。竞赛规程所表示的规划一般包括六类。即：竞赛时间规则；竞赛地点规则；竞赛项目规则；运动员参加办法规则；竞赛办法规则；录取名次与奖励规则。

因此，“规划流”的运转是从依据体育比赛的竞赛总规程和单项竞赛规程来进行规则的设置的。然后，通过这些设置好的规则来规划“执行流”中执行代理的具体操作。而执行代理操作的具体对象则是“成绩流”中代表5种对象和6种对应关系的相关数据。

2.5 三类信息流的相互作用

在三类信息流的交互中，“成绩流”是三类信息流的数据基础，描述了基于竞赛规程的体育竞赛成绩管理过程中所涉及的五个对象之间相互作用关系；“执行流”主要体现了对成绩流运行的控制作用，其依据体育比赛的竞赛总规程和单项竞赛规程所对应的规则，通过执行代理对规则进行感知，进而控制成绩流中竞赛成绩数据的转化。“规划流”体现了体育比赛的竞赛总规程和单项竞赛规程对执行流运转的规划作用，规划流的运转始于依据体育比赛的竞赛总规程和单项竞赛规程进行规则的设置，然后，依据这些设置好的规则来规划执行流中执行代理的具体操作。

3 基于竞赛规程的体育竞赛成绩管理软件系统设计模型

3.1 软件体系结构

依据基于竞赛规程的体育竞赛成绩管理软件系统理论模型，可以构建出以三类信息流为基础的体育竞赛成绩管理软件系统的体系结构。具体包括：成绩数据层、执行控制层、竞赛规程规划层、应用功能层(见图1)。

图1 体系结构图

3.2 软件总体功能结构

依据上述体育竞赛成绩管理软件系统的体系结构，可设计出基于竞赛规程的体育竞赛成绩管理软件系统的功能结构(见图2)。

图2 功能结构框图

4 实例原型的设计与实现

第十二届全国运动会已于2013年9月在辽宁胜利闭幕。来自全国各省市的代表团参加了31个大项、40个分项和350个小项的比赛。其中，竞赛成绩管理系统是全运会运作的关键。其竞赛成绩管理系统的设计是以第十二届全国运动会的竞赛总规程和各单项规程以及奥运会后各单项国际组织发布的最新国际竞赛规则为基础进行的。

本节将把基于竞赛规程的体育竞赛成绩管理软件系统的理论模型及其设计模型应用到第十二届全运会体育竞赛成绩管理软件系统原型的设计中以验证其合理性。

4.1 成绩数据层的数据流分析

主要包括以下数据：报名系统产生的报名、报项数据；经过赛事编排的项目秩序册数据；从记时计分系统采集来的竞赛成绩；被审核与确认的项目竞赛成绩；经过计算与统计的综合竞赛成绩；被检索和查询的官方竞赛成绩。围绕着这些数据，涉及到5个对象：一是运动项目；二是参加项目的人员；三是比赛场地；四是竞赛成绩；五是赛程。其中人员包括两类：个人运动员，团体运动员。并且，这五个对象对应着六种关系，分别是：运动项目-人员，运动项目-比赛场地；运动项目-赛程；运动项目-竞赛成绩；赛程-竞赛成绩；人员-竞赛成绩。

4.2 执行控制层的功能

4.2.1 依据规划层中的竞赛项目的大项及小项的设置、运动员参加办法的设置及相关的规则来规划第十二届全运会体育竞赛成绩管理软件系统原型的报名流程。

4.2.2 依据规划层中的竞赛的时间跨度设置、竞赛区域及比赛场馆设置、竞赛项目的大项及小项的设置及相关的规则来规划第十二届全运会体育竞赛成绩管理软件系统原型的赛事编排算法。

4.2.3 依据规划层中竞赛的时间跨度设置、竞赛区域及比赛场馆设置、竞赛项目的大项及小项的设置、竞赛办法的设置及相关的规则来规划第十二届全运会体育竞赛成绩管理软件系统原型的现场成绩处理流程。

4.2.4 依据规划层中的竞赛项目的大项及小项的设置、体育竞赛的录取名次与奖励的及相关的规则设置来规划第十二届全运会体育竞赛成绩管理软件系统原型的综合成绩处理流程。

4.3 规划层中的规则及参数设置

本实例中竞赛规程的规则及参数设置是依据第十二届全国运动会的竞赛总规程和各单项规程以及奥运会后各单项国际组织发布的最新国际竞赛规则。具体设置包括:

4.3.1 参数设置：主要包括竞赛的时间跨度设置；竞赛区域及比赛场馆设置；竞赛项目的大项及小项的设置；运动员参加办法的设置；竞赛办法设置；录取名次与奖励设置等。

4.3.2 竞赛规程的规则设置：主要包括6类代表竞赛规程的规则。即：竞赛时间规则；竞赛地点规则；竞赛项目规则；运动员参加办法规则；竞赛办法规则；录取名次与奖励规则。

4.4 应用功能层的功能模块设计

4.4.1 竞赛规程设置管理子模块

提供对于规划层中竞赛规程的参数及规则进行设置的功能。

4.4.2 公共代码及系统权限管理子系统

公共代码是十二届全运会体育竞赛成绩管理软件系统原型中成绩流的数据运行所需的公共代码数据。需设置的公共代码包括：比赛大项代码；比赛分项代码；比赛小项代码；竞赛场地代码；身份证件类别代码；注册类别代码；语言类别代码；省、市、地区代码；性别代码；人员岗位代码；运动员类别代码；天气状况及风向代码；比赛状态代码；判定状态代码；代表团代码；场上位置代码；运动员状态代码；技术统计项代码；记录代码。

4.4.3 系统权限管理子模块

用于对软件系统的操作角色进行管理。系统权限管理的主要功能包括：1)提供操作竞赛管理系统的权限分类定义与管理维护功能；2)提供操作竞赛系统的工作人员角色划分与管理功能。

4.4.4 数据传输管理子模块

1)运动员报名数据导入功能： 用于将运动员注册报名的数据导入到现场成绩处理系统中；2)竞赛编排数据导入功能：用于将竞赛编排后的竞赛项目秩序册数据导入到现场成绩处理系统中；3)成绩上传功能：提供将现场成绩传输到综合成绩处理系统和网站的功能。

4.4.5 现场成绩处理子模块

首先，依据规划层中的竞赛的时间跨度设置、竞赛区域及比赛场馆设置、竞赛项目的大项及小项的设置及相关的规则来自动生成第十二届全运会体育竞赛成绩管理软件系统原型的赛事编排算法；其次，依据规划层中竞赛的时间跨度设置、竞赛区域及比赛场馆设置、竞赛项目的大项及小项的设置、竞赛办法的设置及相关的规则来自动生成第十二届全运会体育竞赛成绩管理软件系统原型的现场成绩处理流程；通过现场成绩处理执行代理来运行竞赛的编排、成绩的统计和计算、现场成绩公告的发布等过程。

4.4.6 综合成绩处理子模块

依据规划层中的竞赛项目的大项及小项的设置、体育竞赛的录取名次与奖励及相关的规则设置来自动生成第十二届全运会体育竞赛成绩管理软件系统原型的综合成绩处理流程；并通过综合成绩处理执行代理来对现场成绩系统提供的名次信息和破纪录信息进行综合汇总处理，统计各单项和代表团的奖牌、总分与平、破、超记录信息，获得最后成绩排名与团体分的统计结果，显示各个代表队奖牌榜信息，为竞赛部提供每日成绩公告和综合成绩公告等。

4.4.7 成绩查询及打印子模块

查询及打印的内容具体包括：1)现场秩序单、成绩公告、破纪录公告的查询及打印等；2)提供现场成绩处理系统和综合成绩处理系统的查询及电子成绩册的打印。

4.5 实例原型的实现

如图3所示，该截图显示了大型体育赛事竞赛成绩管理软件进行竞赛成绩处理之前，需对要进行成绩处理赛事的名称和举办日期等信息进行设置。

图3 体育赛事信息设置界面

如图4所示，该截图显示了大型体育赛事竞赛成绩管理软件进行竞赛成绩处理之前，需对要进行成绩处理赛事所包含的所有比赛项目，依次按照该比赛项目所应遵循的单项竞赛规程进行相关参数的设置。

图4 竞赛规程设置界面

如图5所示，该截图显示了大型体育赛事竞赛成绩管理软件进行竞赛成绩处理之前，需对要进行成绩处理赛事的公共代码进行设置。

图5 公共代码管理界面

如图6所示，该截图显示了大型体育赛事竞赛成绩管理软件在对要进行成绩处理的赛事设置了赛事名称、竞赛规程和公共代码后，依据预先设置的竞赛规程及相关参数对比赛项目软件自动编排后的界面。

图6 竞赛编排管理界面

如图7所示，该截图显示了大型体育赛事竞赛成绩管理软件在对要进行成绩处理的赛事设置了赛事名称、竞赛规程、公共代码以及依据预先设置的竞赛规程和相关参数对比赛项目进行自动编排后，所进行的现场成绩处理的界面。

图7 现场成绩处理界面

如图8所示，该截图显示了大型体育赛事竞赛成绩管理软件在对要进行成绩处理的赛事设置了赛事名称、竞赛规程、公共代码、以及依据预先设置的竞赛规程和相关参数对比赛项目进行自动编排、并完成现场成绩处理之后，所进行的综合成绩处理的界面。

图8 综合成绩处理界面

5 结论

本研究对目前大型体育赛事的竞赛成绩管理软件系统对不同竞赛规程适应性差的问题，从系统科学的视角，运用管理学理论，构建了基于竞赛规程的大型体育赛事竞赛成绩管理软件系统模型的理论框架及其软件体系结构。并以第十二届全运会的竞赛成绩管理为例，对其竞赛成绩管理软件系统模型的体系结构进行了实例分析及验证。分析表明：本研究所提出的基于竞赛规程的大型体育赛事竞赛成绩管理软件系统模型的理论框架及软件体系结构，能够适应不同竞赛规程的体育竞赛成绩管理软件系统的设计。

[1]Biajoli F L, Souza J F M, Chaves A A,etal. Scheduling the Brazilian Soccer Championship: A Simulated Annealing Approach [C].Proc of PAT AT 2004. Pittsburgh, USA, 2004: 433-437.

[2]Schnberger J, Mattfeld D C, Kopfer H. Automated timetable generation for rounds of a table-tennis league[C].Proc of the 2000 Congress on Evolutionary Computation. New Jersey, USA, 2000: 277-284.

[3]Schaerf A. Scheduling sport tournaments using constraint logic programming [J].Constraints,1999,4(1):43-65.

[4]Regin J C. Modeling and solving sports league scheduling with constraint programming [C].Proc of First Congress of the French Operational Research Society. Paris, France,1998: 14-16.

[5]Nemhauser G L,Trick M A. Scheduling a major college basketball conference[J].Operations Research, 1998,46(1):1-8.

[6] Henz M. Scheduling a major college basketball conference—revisited [J].Operations Research,2001,49(1):163-168.

Research on model of large-scale sports competition performance management software system based on contest regulations

TAO Qian,GENG Suo-kui, HAN Si-yin

(School of Economics and Management,Shanghai University of Sport,Shanghai 200438,China)

To solve the problem of poor adaptability the large-scale sports competition performance management software system to different contest regulations, from the view of system science,applied with the theory of management science,a theoretical framework of large-scale sports competition performance management system model based on contest regulations was constructed. On the basis of it, from the perspective of software system design, the architecture of the model is proposed. Finally,taking the 12th National Games as an example, the functional structure of the software system was analyzed.The results show that the large-scale sports competition performance management system model framework and software system structure based on contest regulations can adapt to different contest regulations of sports competition performance management system.

sports events; contest regulations; competition performance; management system; software system

2013-09-14

上海哲学社会科学项目(编号：2013BTY001)；上海市科委项目(编号：11290502900)。

陶倩(1966- )，女，上海人，副教授，博士，研究方向体育信息管理。

G808.24

A

1009-9840(2014)01-0062-05