基于矩陣數據分析法的指揮類本科生五公里訓練質量分析方法

蔣平 邢云燕 程志君 馬鐵成

摘 要：目前軍校指揮類學員的軍事訓練主要根據組織者的經驗來開展，對訓練效果缺乏定量評估的手段，不利于制定科學的訓練計劃。本文所用的定量分析手段可以適用于所有軍事訓練項目的質量評估，通過評估，為科學安排軍事訓練項目及訓練計劃提供參考。

關鍵詞：五公里訓練 質量管理 矩陣數據分析法

研究背景

軍事指揮類本科生作為未來的基層指揮官，是部隊戰斗力的核心力量，因此對其軍事素質的培養事關我軍的戰斗力生成，需要特別重視。軍事訓練是軍事素質培養的重要組成部分，但是現在的軍事訓練主要根據教練員的經驗來組織，組訓效果并不理想[1]?；鶎訂挝辉谶M行五公里訓練時主要存在以下問題[2]：一是訓練安排不合理，訓練隨意性強，訓練內容選擇隨意性較強，無系統規劃；二是過分追求訓練量，缺少訓練強度的控制，針對性不強，體能訓練內容主要為五公里武裝越野，且量很大，缺少針對性的訓練強度控制如心率；三是訓練手段方法單一，訓練理念較為落后，基本為持續訓練，間歇訓練較少。所以，如果要提高五公里的訓練效果，必須改進現有的簡單、隨意的訓練方式，科學組訓。但是，科學組訓依賴于對訓練質量的定量評價，而目前還缺乏有效的定量評價方法。因此，對軍校指揮類本科生軍事訓練質量進行定量分析，有助于科學指導指揮類本科生的軍事訓練，同時培養其定量分析的思維，在組織訓練時有據可依。

針對提高五公里訓練質量，現有研究主要針對改革訓練方式、預防訓練傷等方面提出建議。例如，張魯[3]建議采用組合訓練法，把影響五公里跑訓練效果的各個因素都納入訓練過程，把不同性質的練習組合起來進行訓練。胡文忠[4]從運動生理學以及運動訓練學的角度探討心率無氧閾在武警部隊五公里武裝越野訓練中的實際應用，通過對比試驗證明利用心率無氧閾對訓練強度進行控制是提高五公里武裝越野的成績的有效方法。王向前等[5]調查了五公里越野訓練中運動系統的損傷情況，分析受傷的主要原因在于訓練組織不科學和訓練的單一片面所造成。陳增輝等[6]提出學員參加五公里考核前心理狀態時影響考核成績的重要因素，建議參照中長跑運動員心理釋壓的方法，結合競賽心理學原理對學員進行心理輔導，以提高考核成績。同時，應注意改善訓練方法，提高訓練效率，不能盲目加大訓練量或延長訓練時間。這正是五公里訓練急需改進之處，特別是在制定訓練計劃時，應該考慮受訓者的性格、喜好以及身體狀態對訓練效果的影響。

本文以指揮類本科生五公里訓練質量的定量分析為目標，通過調查問卷收集指揮類本科生相關訓練的數據，經過整理、篩選和比較后確定重要的影響因素，然后根據這些影響因素制定訓練方案，最后采用矩陣數據分析法對這些方案進行預先評估，最后根據評估結果給出相關的訓練建議。

一、矩陣數據分析法

矩陣數據分析法是質量管理的定量分析方法，它利用主成分分析的原理，能夠從繁雜的數據中分析出有價值的信息[7]。它的基本思路是對同類型的大量數據整理后，計算相關矩陣，求出矩陣的特征值和特征向量，按照主成分分析的方法提取出多個主成分，最后通過主成分來代表數據中隱含的信息，從而可以實現對各數據組的評價。矩陣數據分析法通過變量變換，將眾多的變量轉換為少數線性無關的主成分（線性無關使得分析與評價數據組時，方便找出主要因素，得出更準確的評價結果），就顯示出其應用價值，這樣就找出了進行研究攻關的主要目標和因素。

二、五公里主要影響因素的確定

論文通過對指揮類本科生五公里的訓練現狀的調查來收集數據，在此基礎上對訓練效果進行初步的分析。為此，首先設計了調查問卷。

1.調查問卷

經過調查，我們在問卷設計時，考慮對以下五公里訓練的影響因素進行調查：睡眠時間、攝取能量、理想成績、練習次數、訓練時段、場地人數、指導與否、訓練量程度、訓練心里情況、訓練傷病情況和訓練方式等。為方便定量分析，將調查問卷的選項進行定量的劃分，例如：對睡眠時間的選項劃分為4個檔次，分別為<5小時、5-7小時、7-8小時、>8小時，五公里成績也分為4個檔次，分別為<20分鐘、20-21分鐘、21-23分鐘、>23分鐘。通過這種處理，方便下一步對調查問卷數據的處理與分析。通過對某專業大一到大四的學員發放調查問卷的方式收集數據，總計發放并收集到了100份調查問卷。

2.數據的初步分析

經過各影響因素的離散程度分析和與五公里成績的相關性分析，我們將五公里訓練的重要影響因素確定為訓練方式、睡眠時間和訓練次數等3個。這3個因素同時具有較大的可操控性，且與五公里成績的相關性較強。

三、訓練方案的制定與評估

根據上面的分析結果，由3個因素的不同水平的組合制定出相應的訓練方案，運用矩陣數據分析法對這些方案進行評估。

1.五公里訓練方案的提出

五公里訓練的3個重要因素不同水平的組合產生4×4×3=48個方案，排除一些不合理的方案，最終將訓練方案確定為9個，如表1所示：

2.訓練方案的分析

根據調查問卷統計后整理出來的結果，針對符合以上9個方案的答卷進行整理，對各年級相同方案的樣本進行求和并計算其平均值，若沒有相對應的情況則置0處理，得出結果如表2所示。

上述統計表中，令Xij（i=1，2，3，4，j=1，2，…，9）表示大i年級在方案j情況下的五公里平均成績，從而得到數據的原始矩陣[Xij]，對該矩陣運用矩陣數據分析法進行標準化處理，進一步求得4個年級組的協方差矩陣，求出其特征值與特征向量，并將所有特征根按照從大到小排列，取前3個的累計貢獻率為94.63%，因此取前3位作為主成分來綜合描述原來9個方案的綜合指標，更加能夠反映學員對該訓練項目方案的喜好程度。計算結果如表3所示。

從表3中的數據可以反映出各主成分的系數，3個主成分的意義可以用特征矢量來表示。每一個主成分下有4個數值，即特征向量。

在第一個主成分下，特征向量的數值相差較大，而且符號不同，表示每個年級對它的偏好程度都不相同，且變化較大，因此，定義這個新的綜合指標為變化喜好指標。

在第二個主成分下，特征向量的數值呈上升趨勢，隨著年級的升高數值越來越大，而且符號都為正，說明大一至大四各組都喜歡它，而且隨著年級的升高會越來越偏好它。因此，定義這個綜合指標為年級增長影響喜好指標。

在第三個主成分下，大一、大二兩個組對應的特征向量數值為正且比較大，大三、大四兩個組對應的特征向量數值為負，說明低年級的大一與大二年級比較喜歡它，但是到了高年級的大三和大四年級就不是很喜歡它了。因此，定義這個綜合指標為年級高低影響喜好指標。

通過上面的分析可以看出，關于五公里訓練方案的喜好程度可以通過3個綜合指標來進行描述。他們的影響率分別為59.825%、25.045%和9.76%，累計貢獻率為94.63%。

更進一步的對其進行分析，對各方案按照學員的喜好類型來排列。為此，每個訓練方案都可以求得主成分得分為

其中，為第m個主成分的第i個評價分組所對應的特征向量值，具體數值在表3中。為第i組對方案j的打分，具體數值在表2中。根據m=1，2，3的各主成分，求得各方案的主成分得分。

3.五公里方案的評估與建議

根據上節的計算和分析，第二主成分為年級增長影響喜好指標，具有比較重要的現實意義，因此我們在對方案進行評估的時候主要以第二主成分為主要考量標準。根據各方案對應第二主成分打分的高低，對方案排序如下：

將此表與表1對照進行分析，可以發現睡眠時間5-7小時更加適應現在的指揮類本科生，睡眠時間<5小時對學員的五公里訓練起到了消極的影響。并且學員對于訓練方式的喜好程度按遞降順序排列為：集體跑與分散跑交叉使用、分散跑、集體跑，符合實際。在有充足睡眠時間的保障下，學員的體力以及精力更加充足，但是過長的睡眠時間在軍?？旃澴?、高負荷的現狀中難以實現，因此5-7小時的睡眠時間是最好的選擇。在訓練方式上，因為集體跑的形式不能夠充分適應每個人的速度，有一些體能較好的學生在集體跑的訓練中無法得到提高，體能差的學生跟不上集體跑的速度最后掉隊，集體跑的形式對這兩類學生來說效果不佳。但是體能中等偏下的同志可以在集體中得到激勵，提升自己的速度，這樣使得集體的平均水平可以得到提高，并且利于管理控制，防止有人偷懶，因此施訓者比較喜歡使用這種方式。

由此可以看出，保證良好以及充足的睡眠可以提高學員的五公里成績，并且是學員樂意接受的形式，比較適合軍校指揮類本科生。我們必須在督促他們進行有效的學習訓練的同時，確保他們能夠擁有充足的睡眠時間（5-7小時），這樣才能使他們的五公里訓練取得最好的效果。

同時從上面的分析結果可以看出，五公里的訓練如果完全通過集體跑的方式來組織，不太受學員歡迎，學員更加歡迎集體跑和分散跑交叉使用這種訓練形式。因此，在組織五公里訓練時要注意跑步訓練形式的選擇。例如，在學員普遍比較懶散時采用集體跑的形式來督促訓練，在有部分學員有較大困難時也可采用集體跑的形式鼓勵其進步，在學員普遍比較亢奮想要追求更好成績時采用分散跑的形式較為合理等。

由于在訓練方式不是1-3次時，很少有人的情況與方案相符。由此可以看出，絕大多數人比較適應每周1-3次的五公里訓練。在擬定每周的訓練計劃時，可根據情況進行1-3次五公里訓練，這樣能收到最好的訓練效果。

通過方案之間得分的比較，找到在當前的訓練現狀下，通過保障學員的睡眠時間和運用合理的訓練方式進行訓練，可以使五公里訓練取得較好的訓練效果。

結語

為提高指揮類本科生的五公里訓練質量，我們采用問卷調查來收集相關的訓練數據，通過數據的分析來確定訓練質量的主要影響因素，進一步制定出多個備選訓練方案。最后通過矩陣數據分析法來評估這些備選方案。通過分析研究比較，我們得出結論：良好的睡眠時間是提高訓練效率的前提，需要至少5-7小時的睡眠時間才能取得較好的訓練效果。另外，我們在訓練時也要根據學員的特點及時調整訓練方式，集中統一的訓練方式已經不是最佳選擇，需要使用新的、有針對性的訓練方式，或者將新的訓練方式和老的訓練方式相結合，這樣才能取得良好的訓練效果，提高五公里訓練的質量。

參考文獻

[1]薛昭，杜曉明，裴國旭.軍事訓練評估研究綜述[J].飛航導彈.2017，第2期：55-59.

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[3]張魯.組合訓練法在五公里跑訓練中的應用[J].新教育時代電子雜志：教師版，2015，（30）：127-128.

[4]胡文忠.心率無氧閾在武警部隊五公里武裝越野訓練中的應用研究[D].湖南師范大學，2015.

[5]王向前，陳揚.5km越野訓練運動系統損傷調查與分析[J].軍事體育進修學院學報，2010，29（2）：112-115.

[6]陳增輝，胡彥.軍校學員5000m跑運動競賽焦慮的實驗研究[J].軍事體育報，2014，第33卷，第2期：11-13.

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