基于灰色关联度对宁夏学生体质健康数据的相关性分析.pdf

文体用品与科技总第 525 期 2023 年 10 月(下)148SPORTS SCIENCE体育科学摘要：本文选取 2014 年中国学生体质与健康调研报告中的宁夏地区学生体质健康相关数据资料累加生成序列，运用文献资料法等方法以 BMI 和肺活量作为系统特征序列。通过灰色关联度和灰色评价等方法进行研究，得到了影响宁夏回族自治区学生身体素质对身体形态和身体机能的影响程度，从而对学生体质健康发展规律进行相关性分析，为深化 国家学生体质健康标准 在实践中的应用，及合理提高学生身体素质提供科学的理论依据。关键词：灰色理论 体质健康 关联度中图分类号：G804 文献标识码：A 文章编号：1006-8902-（2023）-10-148-3-JF作者简介：徐志红（1995-），女，汉族，宁夏中卫人，硕士研究生在读，研究方向：体育教学；马学学（1999-），女，回族，宁夏吴忠人，硕士研究生在读，研究方向：体育教学；李旭红（1997-），女，汉族，宁夏固原人，本科，研究方向：体育教学。基于灰色关联度对宁夏学生体质健康数据的相关性分析徐志红1 马学学1 李旭红2（1.宁夏大学体育学院 宁夏 银川 750021；2.银川市西夏区实验小学 宁夏 银川 750011）1、数据来源与实施步骤1.1、数据来源本研究的数据来源于 2014 年中国学生体质与健康调研报告公布的全国学生体质健康调研统计资料数据，主要选取宁夏回族自治区7-18岁学生在身体形态（BMI）、身体机能（肺活量）、身体素质 50m 跑、立定跳远、肌力 斜身引体（7-18 岁男）、引体向上（13-18岁男）、仰卧起坐（7-18岁女）、耐力跑50m8往返跑（7-12 岁）、1000m（13-18 岁男）、800m（13-18 岁女）、坐位体前屈）方面的测试数据进行研究。以上所有测试指标均是根据中国学生体质与健康调研细则严格进行测量所得，并严格进行三次数据复核，保证数据真实、有效。1.2、实施步骤（1）计算绝对关联度。求x0和xi，（i=1,2,.,m）的始点零化象具体公式为求和。具体公式为：求0i，(i=1,2,.,m)。具体公式为：（2）计算相对关联度。求x0和xi，（i=1,2,.,m）的初值像，（i=1,2,.,m）计算公式为：求，（i=1,2,.,m）的始点零化像，（i=1,2,.,m）。求和。，其中是初值像的始点零化像。求灰色相对关联度0i（3）计算综合关联度0i。1.3、系统特征序列选取本研究选取 BMI 和肺活量作为系统特征序列：（1）以“BMI”为系统特征序列代表身体形态；（2）以“肺活量”为系统特征序列代表身体机能。通过处理数据，运用三种灰色关联分析模型，得出相关数据结果。由于综合关联度综合了绝对关联度和相对关联度的特点，所以最终选用综合关联度作为分析各体质测试项目和身体形态及身体机能的相关关系的依据。我们选用 BMI 和肺活量作为系统特征序列，前者代表身体形态，后者代表身体机能。另外，在综合关联度的计算中，取值为 0.5，结果精度保留 4 位小数，通过对综合关联度大小的比较，分别得出 36 组相关关系的结论。文体用品与科技总第 525 期 2023 年 10 月(下)149体育科学SPORTS SCIENCE2、结果与分析通过选取不同阶段学生的各测试子项目均值进行建模，得出各子项目对于身体形态的关联度（统计图数据标签值为综合关联度分析值），详见以下结论：2.1、身体形态关联特征分析（1）身体形态（BMI 为系统特征序列）的关联序列。表 1 运用灰色理论系统建模，7-18 岁身体形态关联度序列性别男女序列 1BMIBMI序列 2握力握力序列 350m 跑坐位体前屈序列 4立定跳远50m 跑序列 5肌力肌力序列 6耐力跑立定跳远序列 7坐位体前屈耐力跑（2）小学（7-12 岁）学生相关性分析。表 2 小学 7-12 岁各体质测试项目整体成绩情况表（BMI 第一因素）年龄7 岁8 岁9 岁10 岁11 岁12 岁性别男女男女男女男女男女男女BMI15.7415.116.58 15.5417.5316.2518.2617.3818.8517.7819.1318.9握力10.959.6213.08 11.0615.2110.1716.7215.619.5918.2823.9620.9750m 跑10.9611.2710.25 10.7210.058.079.5910.029.559.899.2310.03立定跳远113.1105.7124.1 115.3131.1124.4137.8132.4145.7138.4155.1135.4肌力14.0814.4115.517.3816.919.8316.3823.6816.0323.9916.5323.11耐力跑134.6144.1129.9 137.6125.9130125.6127.3119122.5139.1132.2坐位体前屈4.337.24.668.822.998.071.677.933.179.51.156.64图 1 小学 7-12 岁各测试项目与身体形态（BMI）的关联度统计图由图 1 可知该阶段男生身体形态与各素质指标综合关联度排序为：5 3 7 6 4 2；该阶段女生身体形态与各素质指标综合关联度排序为：4 6 3 7 2 5。即：影响小学年级段（7-12 岁）男生身体形态最大的因素是肌力（序列 5）项目，影响小学年级段（7-12 岁）女生身体形态最大的因素是50m（序列 4）项目。（3）初中（13-15 岁）学生相关性分析。表 3 初中 13-15 岁各体质测试项目整体成绩情况表（BMI 第一因素）年龄13 岁14 岁15 岁性别男女男女男女BMI19.2619.0820.7920.1420.3720.46握力28.5122.5735.2424.6539.2326.150m 跑9.0610.579.110.557.759.65立定跳远162.43135.85176.18142.03206.5158.72肌力1.0123.791.6222.772.0823.65耐力跑326.83274.08296.89267.73265.32255.67坐位体前屈3.738.256.849.0310.5412.64由图 2 的建模分析得知：该阶段男生身体形态与各素质指标综合关联度排序为：3 5 6 4 2 7；该阶段女生身体形态与各素质指标综合关联度排序为：5 2 6 4 3 7。即：影响初中年级段(13-15 岁)男生身体形态最大的因素是50m（序列 3）项目，影响初中年级段(13-15 岁)女生身体形态最大的因素是肌力（序列 5）项目。图 2 初中 13-15 岁各测试项目与身体形态（BMI）的关联度统计图（4）高中（16-18 岁）学生相关性分析。表 4 高中 16-18 岁各体质测试项目整体成绩情况表（BMI 第一因素）年龄16 岁17 岁18 岁性别男女男女男女BMI20.8421.0121.3821.0121.9120.7握力42.3326.1943.0826.3844.6826.550m 跑7.769.957.69.887.7710.09立定跳远212.72159.39219.58161.2222.44160.11肌力1.9722.593.0323.633.0924.56耐力跑267.31261257.87263.72262.74262.81坐位体前屈9.7911.7110.912.2911.8512.09图 3 高中 16-18 岁各测试项目与身体形态（BMI）的关联度统计图从图 3 的通过建模分析得出相关结论可以看出：该阶段男生身体形态与各素质指标综合关联度排序为：2 7 3 5 4 6；该阶段女生身体形态与各素质指标综合关联度排序为：2 6 4 7 5 3。即：影响初高中年级段(16-18 年级)男生身体形态最大的因素是握力（序列 2）项目，影响高中年级段(16-18 岁)女生身体形态最大的因素是握力（序列 2）项目。2.2、身体机能特征分析（1）各学段身体机能（肺活量为系统特征序列）关联序列。表 5 运用灰色理论系统建模，7-18 岁身体形态关联度序列性别男女序列 1肺活量肺活量序列 2握力握力序列 350m 跑坐位体前屈序列 4立定跳远50m 跑序列 5肌力肌力序列 6耐力跑立定跳远序列 7坐位体前屈耐力跑（2）小学（7-12 岁）学生相关性分析。图 4 小学 7-12 岁各测试项目与身体机能（肺活量）的关联度统计图mmmm文体用品与科技总第 525 期 2023 年 10 月(下)150SPORTS SCIENCE体育科学从图 4 的通过建模分析得出相关结论可以看出：该阶段男生身体机能与各素质指标综合关联度排序为：2 7 4 5 3 6；该阶段女生身体机能与各素质指标综合关联度排序为：2 5 7 4 3 6。即：影响小学低年级阶段（7-12岁）男生身体机能最大的因素是握力（序列 2）项目，影响小学低年级阶段（7-12 岁）女生身体机能最大的因素是握力（序列 2）项目。表 6 小学 7-12 岁各体质测试项目整体成绩情况表（肺活量第一因素）年龄7岁8岁9岁10岁11岁12岁性别男女男女男女男女男女男女肺活量1054909.11173107513931278155514741832164120171686握力10.959.6213.0811.0615.2113.0716.7215.619.5918.2823.9620.9750m跑10.9611.2710.2510.7210.0510.179.5910.029.559.899.2310.03立定跳远113.1105.7124.1115.3131.1124.4137.8132.4145.7138.4155.1135.4肌力14.0814.4115.517.3816.919.8316.3823.6816.0323.9916.5323.11耐力跑134.6144.1129.9137.6125.9130125.6127.3119122.5139.1132.2坐位体前屈4.337.24.668.822.998.071.677.933.179.51.156.64（3）初中（13-15 岁）学生相关性分析。表 7 初中 13-15 岁各体质测试项目整体成绩情况表（肺活量第一因素）年龄13 岁14 岁15 岁性别男女男女男女肺活量2179.161703.532666.381760.993241.172123.06握力28.5122.5735.2424.6539.2326.150m 跑9.0610.579.110.557.759.65立定跳远162.43135.85176.18142.03206.5158.72肌力1.0123.791.6222.772.0823.65耐力跑326.83274.08296.89267.73265.32255.67坐位体前屈3.738.256.849.0310.5412.64图5 初中13-15岁各测试项目与身体机能（肺活量）的关联度统计图（男）从图 5 的通过建模分析得出相关结论可以看出：该阶段男生身体机能与各素质指标综合关联度排序为：2 4 6 5 3 7；该阶段女生身体机能与各素质指标综合关联度排序为：7 2 3 5 6 4。即：影响初中阶段（13-15 岁）男生身体机能最大的因素是握力（序列 2）项目，影响初中阶段（13-15 岁）女生身体机能最大的因素是耐力跑（序列 7）项目。（4）高中（16-18 岁）学生相关性分析。表 8 高中 16-18 岁各体质测试项目整体成绩情况表（肺活量第一因素）年龄16 岁17 岁18 岁性别男女男女男女肺活量3509.132258.633698.592252.333665.862210.17握力42.3326.1943.0826.3844.6826.550m 跑7.769.957.69.887.7710.09立定跳远212.72159.39219.58161.2222.44160.11肌力1.9722.593.0323.633.0924.56耐力跑267.31261257.87263.72262.74262.81坐位体前屈9.7911.7110.912.2911.8512.09图 6 高中 16-18 岁各测试项目与身体机能（肺活量）的关联度统计图从图 6 的通过建模分析得出相关结论可以看出：该阶段男生身体机能与各素质指标综合关联度排序为：4 6 2 3 7 5；该阶段女生身体机能与各素质指标综合关联度排序为：3 7 2 6 5 4。即：影响高中阶段（16-18 岁）男生身体机能最大的因素是立定跳远（序列 4）项目，影响高中阶段（16-18岁）女生身体机能最大的因素是坐位体前屈（序列3）项目。2.3、结论基于综合关联度的性质特征，其综合了绝对关联度和相对关联度的特点，所以最终选用综合关联度作为分析各体质测试项目和身体形态及身体机能的相关关系的依据。选用 BMI 和肺活量作为系统特征序列，前者代表身体形态，后者代表身体机能。在综合关联度的计算中，取值为 0.5，结果精度保留 4 位小数。通过对小学阶段、初中阶段、高中阶段这三个阶段男女生身体形态、身体机能内部因素整体分析，对其综合关联度大小的比较，分别得出以下相关关系：（1）各学段影响身体形态的主要项目因素（综合关联度最大值）。小学年级（7-12）阶段（男）：肌力，小学年级（7-12 岁）阶段（女）：50m 跑，初中年级（13-15 岁）阶段（男）：50m 跑，初中年级（13-15 岁）阶段（女）：肌力，高中年级（16-18 岁）阶段（男）：握力，高中年级（16-18 岁）阶段（女）：握力。（2）各阶段影响身体机能的主要项目因素（综合关联度最大值）。小学年级（7-12 岁）阶段（男）：握力，小学年级（7-12 岁）阶段（女）：握力，初中年级（13-15 岁）阶段（男）：握力，初中年级（13-15 岁）阶段（女）：耐力跑，高中年级（16-18 岁）阶段（男）：立定跳远，高中年级（16-18 岁）阶段（女）：坐位体前屈。参考文献：1周智聪.基于灰色关联分析模型的学生体质健康及相关因素的研究J.吕梁教育学院学报,2019,36(01).2杨小兵,杨峻,杨晨,任重,汪大林.安徽省花生产量与气象因素的关联度分析及预测模型研究J.中国农学通报,2020,36(34).3柴益琴,高丽英.山西省高级人才需求预测J.经济师,2020(10).4刘思峰.灰色系统理论及其应用(第七版)M.北京:科学出版社,2017.5王磊,刘夏.高职院校体育教学与学生体质测试的灰色关联分析J.河北职业教育,2020,4(04).6叶燎昆,夏正明,周明,胡文武,姜泽荣.体育教学质量与学生体质健康的关联评价研究J.昆明学院学报,2018,40(03).m