基于灰色理论对大学生体质测试成绩预测的研究

马龙 杜浩浩

摘要：本文基于灰色理论GM（1，1）模型，根据宁夏大学2013年至2018年大学生体质测试成绩数据，采用文献资料法、数理统计法、访谈法、灰色预测四种方法分别对宁夏大学学生体质测试各项目发展系数、误差值以及大一年级和大二年级之间的预测值与真实值之间的相对误差进行分析，得出学生身体发展状况基本处于动态稳定变化中，为体育教学改革提供有力的理论支撑。

关键词：灰色理论;大学生体质测试;体育教学

一、数据来源

选取宁夏大学2013年至2018年学生体质健康测试成绩，包括：身高、体重、肺活量、50米跑、立定跳远、坐位体前屈、800米跑（女）、1000米跑（男）一分钟仰卧起坐（女）、引体向上（男）10项测试成绩。

二、研究方法

（一）文献资料法

通过宁夏大学图书馆、中国知网等资源查阅学生体质测试的相关资料，并进行归纳分析，为撰写论文提供了理论支撑。

（二）数理统计法

对测试成绩进行收集整理，利用MicrosoftExcel2003 进行数据的整合，并做描述性统计分析。同时，利用MATLAB对预测模型中的运算程序进行编程，从而得出研究数据。

（三）灰色预测

本文以邓聚龙教授创立的灰色预测模型为基础，根据GM（1，1）模型对男女学生测试成绩、各个年级测试成绩进行微分方程处理，通过预测成绩与实测成绩的比较、验证，从而建立未来几年的预测模型。

三、结果与分析

采用一维灰色预测模型理论对每个项目的相关数据进行累加生成数列的回归方程，用生成的新数据列建立GM（1，1）模型，即：Yt=（x0-μ/α）e-αt+μ/α，（t=0，1，2，3，……，n），而后根据模型中的参数，即发展系数α，就可方便地判别各个项目的发展趋势。α的大小表明系统发展的快慢。即α为负时，说明系统变化的总趋势是在上升，表示成绩衰退;α为正时，说明系统变化的总趋势是在下降，表示成绩在提高。

（一）2013年-2018年大一至大四年级学生身体形态发展状况

2013年-2018年大一至大四年级男生身体形态中各项目的发展总体情况为大一年级和大四年级均处于衰退趋势，女生处于发展趋势;大二年级和大三年级均处于发展趋势，而女生身处于衰退趋势，其中，大一年级男生身高和BMI、大三年级男生体重误差值最小，用于建模的效果最好。

（二）2013年-2018年大一至大四年级学生身体素质发展状况

2013年-2018年大一至大四年级男生身体素质各项目发展情况中大二年级和大四年级男生立定跳远均处于发展趋势，大一年级和大三年级及男生引体向上、立定跳远均处于衰退趋势。大一年级男生坐位体前屈处于发展状态，其他年级均处于衰退趋势。对于奔跑类项目分析得出，大一年级和大四年级男生50米跑较其他两个年级成绩在下降。女生立定跳远呈现出发展趋势，其他两个年级均处于衰退趋势。大二年级和大三年级女生坐位体前屈呈现出发展趋势，其他两个年级处于衰退趋势。大四年级一分钟仰卧起坐处于衰退趋势，其他年级均处于发展趋势。50米跑项目中大二年级和大三年级呈现出发展趋势，其他两个年级成绩均处于发展趋势。大一至大四年级800米跑项目均处于下降状态。

（三）2013年-2018年大一至大四年级学生身体机能发展状况

2013年-2018年大一至大四年级男生身体机能中肺活量的发展情况为：大四年级处于衰退趋势，其他三个年级均处于发展趋势。其中大二年级的误差值最小，因此选取大二年级的数据进行建模效果最好。

2013年-2018年大一至大四年级女生身体机能中肺活量的发展情况为：大一年级处于发展趋势，其他年级均处于衰退趋势。其中大一年级的误差值最小，因此选取大一年级数据进行建模效果最好。

（四）2018年大一年级、大二年级各项目预测值与真实值对比情况

2018年大一年级男生各个项目中相对误差值最小的项目是身高，说明身高预测值最准确。2018年大一年级女生各个项目中相对误差值最小的项目是体重，說明体重预测值最准确。

2018年大二年级男生各个项目中相对误差值最小的项目是50米跑，说明该项目预测值最准确。2018年大二年级女生各个项目中相对误差值最小的项目是身高，说明身高预测值最准确。

四、结论

1.宁夏大学2013年-2018年学生身体形态，大一至大四年级男女学生身体形态发展情况在大学四年间不稳定。

2.宁夏大学2013年-2018年学生身体素质，大一年级至大四年级男女生在耐力素质和力量素质方面趋于稳定发展，但是在柔韧素质方面还有待提高。

3.宁夏大学2013年-2018年学生身体机能，大四年级学生身体机能呈现出衰退趋势，其中主要的原因在于大四年级学生没有体育课。

五、建议

1.建议我们当代大学生走出网络、走出寝室、走向操场，加入全民健身的行列当中，提高自己的身体各项机能，健康生活。

2.建议要想很准确的预测未来几年的数据，研究者必须选择拟合度较高的值进行预测。而且在2018年以后的数据中，计算平均值以及相关及格率等都要准确计算，不能出现任何错误。

3.建议学生在阳光长跑活动结束后，男生做一些俯卧撑、卧推等增强臂部力量的练习活动，女生做几组仰卧起坐、蹲起跳等练习。

参考文献

[1]王振.经络辩证在针灸中的应用研究[J].济南：山东中医药大学学报，2014：45-54.

[2]郭静等.基于经络状态的人体体质状态辨识理论研究 [J].中国中医基础医学杂志，2019（02）：182-185.

[3]徐永楠.大学生体质测试素质指标相关性分析[J].体育科技文献通报，2019，4.