Компьютерные технологии в статистическом анализе спортивных достижений

Для облегчения сложных вычислений хорошим подспорьем могут служить пакеты прикладных статистических программ: Excel, Statistica, SPSS, Matematica и др.

Рассмотрим пошаговые действия для расчета в программе Statistica версии 6.0 фирмы StatSoft.

1. Открываем программу и создаем новую электронную таблицу, размер которой определяется количеством показателей необходимых для анализа. Следует отметить ее совместимость с другими электронными таблицами, например, с таблицами Excel.

• 2. Заполняем таблицу исходными данными. Для примера возьмем показатели Чемпионата России по летнему полиатлону. Необходимо определить, отличаются ли показатели кандидатов в мастера спорта от результатов перворазрядников в выполняемых дисциплинах — метании, спринте, стрельбе, плавании и кроссе.
• 3. В меню «статистика» открываем необходимую для расчета: параметрическую (основную) или непараметрическую. Выберем /-критерий Стьюдента (/-test, independent by groups), то есть параметрический критерий.

4. В открывшемся подменю выбираем варианты, для которых будут осуществляться расчеты — бег, стрельба и т. д., а также группирующую переменную, которая в нашем случае представляет уровень квалификации спортсменов— МС, КМС (группа 1) или 1 разряд (группа 2), записанные в исходной таблице в столбце Уаг 4 (см. скриншот).

5. Нажав виртуальную клавишу «ОК», а затем «Итог: Т-тест», получаем результаты расчетов, представленные на скриншоте ниже.

Программа позволяет рассчитать среднюю по каждой из групп, величину t-критерия, степень свободы, уровень значимости, количество случаев взятых для анализа, стандартные отклонения выборок, величину F-критерия Фишера для проверки гипотезы о равенстве выборочных дисперсий и его уровне значимости. Если окажется, что уровень значимости критерия F меньше 0,05, то значит, не выполняется одно из условий применения t-критерия и необходимо выбрать другой метод расчета— непараметрический. В предлагаемом примере лишь для результатов стрельбы и набранных в ней очков параметрический критерий не применим. Альтернативой может служить непараметрический критерий и Манна — Уитни.

Для непарамегрических критериев действия аналогичны тем, что описаны выше для расчетов критерия Стьюдента. В меню «статистика» выбираем непарамстричсский критерий. В показавшемся окне отмечаем необходимый тест, выбираем интересующие варианты для расчета (здесь результаты в стрельбе и выставленные за это очки).

Нажимаем клавишу теста Манна— Уитни. Результат показан ниже. Получили, что по критерию Манна— Уитни показатели у группы МС и КМС значимо отличаются от перворазрядников.

Общая теория тестов Впервые этот термин появился в научной литературе в конце прошлого века, а широкое распространение получил после опубликования в 1912 г. американским психологом Э. Торндайком работы по применению теории тестов в педагогике.

Тест (от англ, test — испытание, исследование) — задание стандартной формы для определения умственного развития, способностей, волевых или физических качеств, психофизиологических характеристик человека.

В вычислительной технике тестом называют задачу с известным решением, предназначенную для проверки правильности работы цифровой вычислительной техники. Обычно под термином тест понимают измерение или испытание, проводимое с целью определения состояния или способностей спортсмена (В.Л. Уткин, 1989). В спортивных науках проводится тестирование с целью получения различных численных значений в ходе измерений. Само по себе тестирование рассматривают как косвенное измерение. Тестирование проводят в том случае, когда изучаемый объект недоступен для прямого измерения. Например, трудно определить преобладание в мышечной системе ног «белых» или физических волокон над «красными» или оксидагивными. Поэтому проводится тест с вертикальным прыжком, результаты которого удовлетворительно коррелируют с прямыми гистохимическими исследованиями пунктата мышечной ткани четырехглавой мышцы бедра. Точно так же лабораторное тестирование общей физической работоспособности по тесту PWC₁₇₀ является надежным, хотя и косвенным показателем выносливости спортсмена.

Тестирование проводят и в том случае, когда изучаемое явление не вполне корректно. В этой связи можно привести примеры оценки двигательных качеств спортсмена при помощи тестирования с последующим педагогическим оцениванием. Также тесты применяются для определения уровня развития и совершенствования спортивной техники, тактической подготовленности, психологического статуса спортсмена.

В проведении массовых обследований при отборе детей для занятий тем или иным видом спорта используются двигательные и психологические тесты.

Процедура выполнения теста называется тестированием, при этом результатами тестирования являются численные значения, полученные в ходе измерений. Например, бег на 30 м — это тест, сама процедура проведения забегов и определение их длительности — это тестирование,.

а длительность движения или время бега — результат теста.

Таким образом, измерения и тестирование связаны самым тесным образом и составляют основу метрологических исследований. Для того чтобы спортивный педагог мог использовать результаты тестирования в своей практической деятельности, их подвергают педагогическому оцениванию. В этом случае им дают качественную оценку или выражают в очках, баллах (например, результаты в легкоатлетических многоборьях). Разные методические приемы унифицирования результатов тестирования двигательных качеств, спортивной подготовленности и функционального состояния организма спортсменов и представление их в удобной (часто в интегральной) для интерпретации форме предложены в работах [13,2].

Испытаний с целью получения количественной информации о спортсмене может проводиться много. При этом необходимо подчеркнуть, что не всякие измерения могут быть использованы как тесты, а только те, которые отвечают специальным требованиям:

• 1) стандартность (процедура или протокол, а также условия тестирования должны быть одинаковыми во всех случаях применения теста);
• 2) система оценок результатов тестирования;
• 3) надежность;
• 4) информативность.

Тесты, удовлетворяющие требованиям надежности и информативности, называют добротными или аутентичными (authentic — англ.— подлинный, аутентичный). Тесты, в основе которых лежат двигательные задания, называют двигательными (или моторными). Результатами их могут быть либо двигательные параметры (время прохождения дистанции, длительность движения At, число повторений п, пройденное расстояние S, и т. п.), либо физиологические и биомеханические показатели. В зависимости от содержания процедуры тестирования, а также от задания, которое стоит перед испытуемым спортсменом, различают три группы двигательных тестов:

• 1) контрольные упражнения;
• 2) стандартные функциональные пробы;
• 3) максимальные функциональные пробы.

Тесты, результаты которых зависят от двух и более факторов, называются гетерогенными. Они составляют большинство тестов в отличие от гомогенных, результат которых зависит в основном от одного фактора.

В практике проведения контрольных мероприятий используют не один, а несколько тестов, имеющих единую конечную цель (например, оценку какого-либо двигательного качества). Такая группа тестов называется комплексом или батареей тестов. Примером может служить комплекс тестов для оценки быстроты движений спортсмена. Известно, что быстрота движений рассматривается в грех аспектах; 1) быстрота одиночного, ненагруженного движения, 2) время двигательной реакции, 3) темп двигательных действий. Для всесторонней оценки быстроты движения можно измерить высоту вертикального прыжка по Абалакову, что будет показателем быстроты одиночного движения; определить время простой двигательной реакции (например, с помощью специального компьютерного теста), измерить темп локального движения (компьютерный теппинг-тест) и величину темпа бега на месте. Получилась батарея из четырех тестов (табл. 6).

Таблица 6

Батарея тестов для оценки двигательного качества быстроты движений в группе юных спортсменов-футболистов на начальном этапе подготовки и через год систематических _занятий футболом (Mio)_.

Одной из важных задач тестирования является оценка функционального состояния систем организма и уровня физической работоспособности (тренированности). Точное определение цели тестирования будет способствовать правильному подбору тестов. Соответственно, комплекс тестов должен включать в себя показатели, характеризующие такие двигательные качества обследуемых, от которых зависит успех в соревновательной деятельности. Также это необходимо учитывать и при определении количества испытаний по каждому из физических качеств.

При определении функциональной подготовленности с помощью тестирования оценивается реакция отдельных систем и органов на определенные воздействия (характер, тип и выраженность этой реакции). При этом оценка результатов тестирования может быть как качественной, так и количественной.

Для оценки функционального состояния организма могут быть использованы различные функциональные тесты (пробы):

• 1. Пробы с дозированной физической нагрузкой: одно-, двух-, трехи четырехмоментные.
• 2. Пробы с изменением положения тела в пространстве: ортостатическая, клиностатическая, клиноортостатическая.
• 3. Пробы с изменением внутригрудного и внутрибрюшного давления: проба с натуживанием (Вальсальвы).
• 4. Гипокссмическис пробы: пробы с вдыханием смесей, содержащих различное соотношение кислорода и углекислоты, задержка дыхания и другие.
• 5. Фармакологические, алиментарные, температурные и др.

Помимо этих функциональных тестов общего характера применяются также специфические пробы с нагрузкой, характерной для каждого вида двигательной деятельности, например, 12-минутный бег, но Куперу.

Точность результатов тестирования оценивается на другой основе по сравнению с точностью измерений. При оценке точности измерения результат измерения сопоставляют с результатом, полученным более точным методом или прибором. При тестировании возможность сравнения полученных результатов с более точными методами чаще всего отсутствует. Поэтому приходится проверять не результаты тестирования, а качество теста. Проверку необходимо проводить еще до начала тестирования. Качество теста зависит от его информативности и надежности.