基于AHP-TOPSIS法的高职院校足球前锋运动员选材模型

段振华, 代流通, 胡沛永

(广州铁路职业技术学院, 广东 广州 510430)

运动员科学选材的基本任务是对运动员潜在竞技能力进行诊断、评价和预测[1].高职院校足球运动员选材是基于高职院校学生群体身体发育特征、足球运动项目特征、运动员竞技能力特征的认识, 经过测量评价而进行的预测和决策过程.高职院校足球前锋运动员选材都是根据身体形态、身体素质和能力素养等方面测量数据的高低并结合教练员的主观评价, 目前还没有建立完善的选材机制, 难以科学地选择出优秀的前锋运动员[2～4].

高职院校足球前锋运动员的选拔是一个综合而复杂的过程.本文首先根据已有文献将运动员的身体形态、身体素质、足球技术等方面的因素细分为身高、体重、50 米跑、十字变相跑、蹲杠铃、纵跳摸高、12 分钟跑、坐位体前屈、运球绕杆、射门这10 项指标; 其次, 建立目标、准则、指标层次结构图, 由层次分析法得出10 项指标的相对权重; 最后, 建立TOPSIS 的综合评价模型, 为高职院校足球运动员的选材提供参考.

层次分析法[9,10](Analytic Hiearchy Process)简称AHP 法, 它是一种定性与定量相结合、系统化、层次化分析问题的方法, 能够将人们的思维过程层次化, 逐层比较相关因素并逐层检验比较结果是否合理, 从而为分析决策提供较有具说服力的定量依据.

TOPSIS 法[10]即逼近理想解的排序方法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution), 它借助于评价问题的正理想解和负理想解, 对各评价对象进行排序.所谓正理想解是指一个虚拟的最佳对象, 其每个指标值都是所有评价对象中该指标的最好的值; 而负理想解则是另一个虚拟的最差对象, 其每个指标值都是所有评价对象中该指标的最差的值.求出各评价对象与正理想解和负理想解的距离, 并以此对评价集S 中各评价对象进行优劣排序.

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以某校足球代表队在2017～2019年期间, 参加省大学生足球锦标赛和五人制足球联赛中, 表现比较优秀的10 名运动员为研究对象.

1.2 研究方法

主要采用文献资料法、专家咨询法与AHP-TOPSIS 方法.

2 结果与分析

2.1 综合评价指标体系的建立

选拔高职足球前锋运动员是一个多层次、多因素、多指标的综合评价过程, 其结果由多项评价因素共同决定, 选择合适的指标及建立评价指标体系显得尤为重要[5～7].

(1) 评价指标的选择

身体形态: 足球运动作为同场对抗性的比赛项目, 要求运动员不仅要具有一定的身高, 还要身体匀称粗壮.因此在身体形态方面选择: 体重(kg)和身高(cm).

身体素质: 速度采用50m 快速跑(s); 灵敏度采用十字变向跑(s); 腿部最大力量采用蹲杠铃(kg); 腿部爆发力采用原地纵跳摸高(cm); 心血管耐力采用12 min 跑(m); 髋、膝柔韧性采用坐位体前屈(cm).

足球技术: Reilly T 等在研究中指出, 评价优秀足球运动员的专项技术指标是控球、运球、射门和传球.因此, 本研究选用绕杆运球和射门这两项指标.

(2) 足球前锋运动员数据

收集的足球前锋运动员各项数据见表1.

表1 足球前锋队员数据收集表

2.2 评价指标的分类

(1) 极大型指标(又称为效益型指标)是指标值越大越好的指标; 如: 身高、体重、蹲杠铃、原地纵跳摸高、12 分钟跑、坐位体前屈、射门.

(2) 极小型指标(又称为成本型指标)是指标值越小越好的指标; 如: 50 米跑、绕杆运球、十字变向跑.

2.3 评价指标的预处理方法

(1) 定性指标的定量化处理

射门为极大型定性指标, 指标分为低、一般、较好、好和很好等五个等级, 可以分别取量化值为1.0, 3.0, 4.0, 5.0 和7.0.

(2) 指标的无量纲化处理

所谓无量纲化, 也称为指标的规范化, 是指通过数学变换来消除原始指标的单位及其数量级影响的过程[10].本文采用向量归一法进行无量纲化处理.

对于极大型指标, 令

对于极小型指标, 令

经计算可得到评价矩阵

2.4 用AHP 法确定各评价指标的权重

层次分析法分为三步:

(1) 建立层次结构图, 如图1所示.

图1 指标层次结构模型和层次总排序

(2) 建立两两成对比较矩阵.

将下一层元素对上一层元素的影响两两进行比较, 构造成对比较矩阵.

准则层对目标层的比较矩阵为

指标层对准则层的比较矩阵为

(3) 计算各指标对目标层的组合权重, 并进行组合一致性检验.

由比较矩阵计算下一层各因素对于上一层的相对权重, 由于各成对比较矩阵均为一致阵, 故通过组合一致性检验.其组合权重可以作为各指标的权重, 即:w=(0.0455, 0.0379,0.1458,0.1458,0.0729,0.0729, 0.1094,0.0365,0.1481,0.1852).

2.5 建立TOPSIS 的综合评价模型

设综合评价问题含有n个评价对象m个指标, 相应的指标观测值分别为xij(i=1,2,…,n;j=1,2,…,m), 指标权重向量为w=(w1,w2,…,wm).TOPSIS 法的计算过程如下:

(1) 将评价指标进行预处理, 即进行一致化和无量纲化, 并构造评价矩阵及加权规范评价矩阵其中经计算可知

计算得到

(3) 计算各评价对象到正理想解和负理想解的距离, 计算公式分别为

计算得到

(4) 计算各评价对象对理想解的相对接近度, 其计算公式为

计算得到

Ci+=(0.4140 0.2127 0.6170 0.8844 0.2760 0.6434 0.6196 0.6049 0.3554 0.5930).

(5) 根据相对接近度C i+(i=1,2,…,n)对各评价对象进行排序, 得到

3 结语

(1) 根据AHP 法的基本原理建立筛选综合评价指标体系, 从身体形态、身体素质和足球技术等方面确定影响足球前锋运动员的10 个指标, 计算出各层次评价指标的总权重, 结合TOPSIS 法, 建立AHP-TOPSIS 综合筛选模型, 计算出10 名前锋运动员的优劣程度, 分别为:A4＞A6＞A7＞A3＞A8＞A10＞A1＞A9＞A5＞A2, 从而可知A4运动员是这10 个足球前锋中最合适的前锋.

(2) 通过对教练员的访谈和比赛结果的实际评定, 教练员也同样给出了相同的评价结果.在已经完成的比赛中A4运动员进的球数和发起的进攻质量是最高的, 比如在省大学生运动会足球赛小组赛中的5 个进球, 其中4 个进球与A4有直接或间接的关系.在足球比赛中身体素质是保证足球技术正常发挥的基础, 而在身体素质中前锋运动员的爆发力、速度、灵敏性、短距离的耐力尤为重要; 另外, 在足球前锋运动员技术中射门的稳定性也非常重要.此模型和足球前锋运动员的各项素质拟合度较高.

(3) 利用AHP 和TOPSIS 排序法确定足球前锋运动员在实际材中可以得到很好地应用, 能够实现选材的准确性和实用性.该方法能对高职院校足球前锋运动员选材问题做出科学、合理、可行的判断, 可以推广应用于其他运动项目运动员选材中, 比如篮球前锋运动员选材等.