Спортивна метрология. Метрология
 Скачать 7.01 Mb.
|
|
21 нечно большом числе измерений одного показателя в одних и тех же условиях. Видно, что ист — абстрактная величина и измерить ее в действительности невозможно. В идеальных условиях значение ист должно соответствовать реально существующей величине искомого показателя. Но такого соответствия никогда не бывает и вот почему. Рассмотрим следующий пример. Из определения теста следует, что его надежность — это, по сути дела, надежность оценки состояния спортсмена, его способностей. Чем ближе значения и ист , тем надежнее оценка. Из формулы (1) видно, что степень близости и ист зависит от величине ,е 2 и е. Что они представляют собой Величина это систематические и случайные ошибки измерений, причины появления которых рассмотрены в разделе 2.3.2. Величина е 2 отражает различия в процедуре тестирования при повторных измерениях. И наконец, величина е характеризует внутреннюю нестабильность функциональных систем орга- низма. Подтвердим сказанное следующим примером. При измерении времени простой реакции спортсмена на световой раздражитель были получены следующие результаты первая попытка — 0,225 с вторая — 0,296 с третья — 0,203 с. Точность работы измерительных устройств (±2%) позволяет сравнительно легко вычислить значение и учесть его при анализе результатов. Предположим, что во второй попытке яркость светового раздражителя была вдвое меньшей, чем впервой и третьей. Если провести исследование о зависимости яркости светового сигнала и времени реакции, то можно определить, как изменение процедуры тестирования изменяет результат теста. Полученная в результате такого исследования величина и будет характеризовать составляющую е 2 . Отметим сразу, что процедура тестирования во всех случаях должна быть стандартной, нов реальной практике это не всегда достижимо. К сожалению, меняются внешние условия тестирования, его могут проводить разные специалисты и т. д, и все это будет сказываться на результате. Предположим теперь, что при измерении времени реакции использовали высокоточную аппаратуру, погрешности работы которой не превышают сотых долей процента. Тестирование проводилось в идеально стандартных условиях. В этом случае результаты повторных измерений также будут различаться мера их вариативности численно будет равна составляющей е. Причина же различий в значениях времени повторного реагирования будет теперь заключаться в нестабильности работы зрительного и нервно- мышечного аппаратов спортсмена. Эта нестабильность и будет определять надежность измерений. С учетом всего сказанного можно сформулировать следующее положение в практике необходимо использовать тесты, результаты которых есть сумма ист + e 3 (составляющие е 1 и е предполагаются пренебрежимо малыми. Проиллюстрируем его следующим примером. На чемпионате СССР в индивидуальной гонке преследования на 4 км измерение результатов проводится с высокой точностью (составляющая е 1 пренебрежимо мала и одинакова во всех заездах. Условия заездов одинаковы (поэтому составляющая е 2 одинакова во всех измерениях). Если взять два равных повремени заезда одного итого же спортсмена, то различия вскорости на разных участках дистанции будут определяться исключительно состоянием и действиями самого спортсмена. Такие данные приведены на рис. 3. Видны высокая стабильность скорости чемпиона СССР Екимова и относительная вариативность этого же показателя у второго призера — Шкундова. С течением времени (например, на разных этапах годичного цикла) вариативность показателей может меняться. На рис. 4 показано, что в соревновательном периоде по сравнению с подготовительным) время достижения максимальной скорости стало более стабильным. Если его использовать как тест, то он в этот момент характеризуется большей надежностью. В спортивной практике мы одновременно сталкиваемся как минимум стремя разновидностями вариативности. Вариант А 1) внутриклассовая (внутрииндивидуальная) — вариативность индивидуальных результатов в серии повторных измерений) межклассовая (межиндиви- дуальная) — вариативность результатов разных спортсменов. Вариант Б 1) внутриклассовая как в варианте А 2) межклассовая — вариативность серий индивидуальных данных, зарегистрированных на разных этапах тренировочного цикла. Вариант В 1) внутриклассо- вая— различия между спортсменами в измерениях, проведенных в один день 2) межклассовая—различия между сериями измерений спортсмена, проведенных на разных этапах тренировочного цикла *. * Отметим, что здесь одними терминами (например, внутриклассовая) обозначены разные признаки. Для устранения путаницы необходимо в каждом случае специально оговаривать, что и каким термином обозначается. 23 Рис. 3. Вариативность прохождения дистанции в индивидуальной гонке преследования на чемпионате СССР 1986 года а — два заезда чемпиона СССР Екимова; б — два заезда второго призера — Шкундова Рис, 4. Динамика стартового разгона в пяти забегах нам спортсмена Ка различия повремени достижения V max ; б—различия по уровню От соотношения внутриклассовой и межклассовой вариативности зависит надежность тестов. Пример, подтверждающий это, представлен в следующем разделе. Вернемся вновь к основному уравнению измерения, представив его в следующем виде: x t =x ист +e В этом уравнении опущены методические погрешности измере- ний.) Если показатели вариативности в повторных измерениях случайны (их сумма равна нулю ив разных попытках они не зависят друг от друга, то тогда из математической статистики следует: σ t 2 =σ ист 2 + е, (3) 2 где σ t 2 — дисперсия результатов измерений ист — межклассовая вариация (она рассматривается как свободная от ошибок е внутриклассовая вариативность. Коэффициент надежности (r t это отношение истинной дисперсии к дисперсии, зарегистрированной в процессе измерений На практике можно использовать индекс надежности. Он рассчитывается по формуле ретический кеэффициент корреляции измеренных результатов теста- с истинными. Еще один критерий — стандартная ошибка надежно- ризует среднее квадратическое отклонение измеренных результатов теста от линии регрессии. В свою очередь эта линия отражает меру теоретической зависимости между измеренными и истинными результатами. На рис. 5 представлен пример использования стандартной ошибки надежности, по которой можно узнать, каково среднее стандартное отклонение результатов отдельных спортсменов от их собственных средних величин. Например, если стандартная ошибка надежности равна ±3 см, это значит, что в 68% случаев индивидуальные результаты повторных измерений отклоняются на ±3 см оттого среднего результата, который каждый из них показал. Определение надежности в практической работе В значительном большинстве случаев комплексный контроль проводится с помощью тестов, надежность которых была заранее определена специалистами в области, спортивной метрологии. Однако имеющиеся в справочниках значения надежности тестов не всегда могут быть обобщены для всех случаев тренерской работы, так как были получены в определенных условиях у конкретной группы людей. Так, например, надежность такого сравнительно простого теста, как бег нам, различна у квалифицированных спринтеров, баскетболистов, гимнастов, школьников-физкультур- ников и т. д. Кроме того, у тренера иногда возникает идея проверить подготовленность спортсменов с помощью созданного им самим теста или теста, в который внесены какие-либо изменения. Такие приме и рассматривается как тео- сти. Она рассчитывается по формуле и характе- Рис. 5. Определение стандартной ошибки надежности ры довольно часты в спортивных единоборствах и играх, где система комплексного контроля еще окончательно не сложилась. В этом случае также необходима проверка надежности тестов. Самый простой способ проверки — визуальное сравнение значений первой и второй попыток в тесте для каждого спортсмена. В среднем в группе обычно тренируются не более 20 спортсменов, и после тестирования такое сравнение результатов не занимает много времени. Если результаты повторных измерений совпадают, значит, использованный тест характеризуется высокой надеж- ностью. Однако такие ситуации встречаются сравнительно редко кроме того, при визуальном сравнении получаем качественную оценку тест надежен или ненадежен. Обычно в контроле используется несколько тестов, и достоверность результатов каждого из них зависит от уровня надежности. Его количественную меру и нужно определять в виде коэффициента надежности. Для этого можно использовать два метода. Первый — дисперсионный анализ. Он позволяет не только рассчитать значение коэффициента надежности, но и установить влияние различных факторов на изменчивость результатов в тесте. Рассмотрим следующий пример. У группы гимнастов в конце каждого тренировочного микроцикла измеряют достижения в комплексе тестов, характеризующих их координационные и силовые способности. Полученные результаты будут варьировать) у каждого спортсмена (внутрииндивидуальная изменчивость 2) между спортсменами (межиндивидуальная изменчивость 3) в разные дни тестирования. Дисперсионный анализ позволяет выявить и оценить каждый из этих факторов изменчивости. Техника такой работы ясна из следующего примера. Группе юных баскетболистов тренер предложил выполнить три раза по десять штрафных бросков. Цель этого теста — определение точности заданий. Необходимо узнать, надежен он или нет. Сделаем это поданным табл. 3. 26 Второй метод определения надежности тестов значительно прощено может использоваться только в случае двух попыток и отсутствии тренда (те. постоянного, от попытки к попытке, повышения или понижения результатов теста. Здесь можно рассчитывать обычный коэффициент корреляции при этом оценивается надежность не двух, а одной попытки). Для примера, представленного в табл. 4, коэффициент корреляции между первой и второй попытками равен 0,43; между второй и третьей — 0,48. Оценка надежности в зависимости от величины ее коэффициента представлена в табл. Тесты, надежность которых меньше указанных в таблице значений, использовать не рекомендуется. Методы повышения надежности тестов Контроль с помощью малонадежных тестов приводит к ошибкам в оценке состояния спортсменов. Если эти ошибочные данные используются как основа для планирования нагрузок, то и оно будет ошибочным. Поэтому необходимо стремиться повысить надежность информативных тестов для оценки каких-либо сторон подготовленности спортсменов. Для этого необходимо устранить причины, которые вызывают увеличение вариативности измерений. В некоторых случаях, помимо выполнения требований, изложенных в разделе 3.1, полезно увеличить количество попыток в тесте и использовать больше экспертов (судей, оценщиков). Надежность оценки контролируемых показателей повышается также и при применении большего количества эквивалентных тестов. Стабильность тестов Стабильность теста — это такая разновидность надежности, которая проявляется в степени совпадения результатов тестирования, когда первое и последующие измерения разделены определенным временным интервалом. При этом повторное тестирование обычно называют ретестом. Высокая стабильность теста свидетельствует о сохранении приобретенного входе тренировок технико-тактического мастерст- 28 Видно, что надежность этого теста при трех попытках невысока, Если число попыток увеличить до 6, то надежность теста увеличится так ва, двигательных и психических качеств. Пример такой динамики показателей представлен на рис. 6. Из него видно, что МПК четырех сильнейших футболистов Голландии в соревновательном периоде (а именно оно в значительной степени определяет работоспособность спортсменов) поддерживается в течение двух лет на стабильном уровне. Рис. 6. Динамика максимального потребления кислорода у сильнейших футболистов Голландии (Стабильность теста прежде всего зависит от содержания тренировочного процесса при исключении (или уменьшении, например, силовых упражнений результаты ретеста, как правило, уменьшаются. Кроме того, на стабильность влияют также сложность теста и длительность временного интервала между тестом и ре- тестом. Для количественной оценки стабильности используется дисперсионный анализ по той же схеме, что ив случае расчета обычной надежности. Согласованность тестов Согласованность тестов характеризуется независимостью результатов тестирования отличных качеств лица, проводящего или оценивающего тест. Если результаты спортсменов в тесте, который проводят разные специалисты (эксперты, судьи, оценщики, совпадают, то это свидетельствует о высокой степени согласованности теста. Это свойство теста зависит от совпадения методик тестирования у разных специалистов. Когда создается новый тест, нужно обязательно проверить его на согласованность. Делается это так разрабатывается унифицированная методика проведения теста, а потом два или более специалиста по очереди в стандартных условиях тестируют одних и тех же спортсменов В случае инструментальной регистрации (например, времени бега нам с помощью фотоэлектронных устройств) не должно быть несовпадения результатов у разных специалистов. Нона самом деле оно бывает, и вовсе не потому, что один специалист хорошо владеет навыками измерений, а другой — плохо (такая ситуация вообще недопустима. Некоторые экспериментаторы более требовательны, умеют лучше мотивировать спортсменов, и это сказывается на результатах. Вот этот вклад личных качеств специалиста в результат теста и оценивается по коэффициенту согласованности. Он также рассчитывается с помощью дисперсионного анализа. В случае качественной оценки результатов теста (особенно если тест — сложнокоординационное упражнение) отклонения их значений могут быть большими. Причина — невозможность строго стандартизировать процедуру оценки, разные возможности восприятия качественных особенностей движения у специалистов. Специальные методы повышения согласованности оценок в таких случаях изложены в главе 5. 3.4.6. Эквивалентность тестов Одно и тоже двигательное качество (способность, сторону подготовленности) можно измерить с помощью нескольких тестов. Например, максимальную скорость — по результатам пробегания сходу отрезков вили м. Силовую выносливость — по числу подтягиваний на перекладине, отжиманий в упоре, количеству подъемов штанги в положении лежа на спине и т. д. Такие тесты называют эквивалентными Эквивалентность тестов определяется следующим образом спортсмены выполняют одну разновидность теста и затем, после небольшого отдыха, вторую и т. д. Если результаты оценок совпадают (например, лучшие в подтягивании оказываются лучшими ив отжимании, то это свидетельствует об эквивалентности тестов. Коэффициент эквивалентности определяется с помощью корреляционного или дисперсионного анализа. Применение эквивалентных тестов повышает надежность оценки контролируемых свойств моторики спортсменов. Поэтому если нужно провести углубленное обследование, то лучше применить несколько эквивалентных тестов. Такой комплекс называется гомогенным. Во всех остальных случаях лучше использовать гетерогенные комплексы они состоят из неэквивалентных тестов. Не существует универсальных гомогенных или гетерогенных комплексов. Так, например, для слабо подготовленных людей такой комплекс, как бег наим, прыжок в длину с места, подтягивание на перекладине, будет гомогенным. Для спортсменов высокой квалификации он может оказаться гетерогенным 3.5. ИНФОРМАТИВНОСТЬ ТЕСТОВ Информативным * называется тест, по результатам которого можно судить о свойстве (качестве, способности и т. п, измеряемом входе контроля. Если говорить об оценке подготовленности спортсменов, то наиболее информативным показателем является результат в соревновательном упражнении. Однако он зависит от большого количества факторов, и один и тот же результат в соревновательном упражнении могут показывать люди, заметно отличающиеся друг от друга по структуре подготовленности. Например, спортсмен с отличной техникой плавания и относительно невысокой физической работоспособностью и спортсмен со средней техникой, нос высокой работоспособностью будут соревноваться одинаково успешно (при прочих равных условиях). Для выявления ведущих факторов, от которых зависит результат в соревновательном упражнении, и используются информативные тесты. Но как узнать меру информативности каждого из них Например, какие из перечисленных тестов информативны при оценке подготовленности теннисистов время простой реакции, время реакции выбора, прыжок вверх с места, бег нам Для ответа на этот вопрос необходимо знать методы определения информативности. Их два логический (содержательный) и эмпирический. Логический метод определения информативности тестов Суть этого метода определения информативности заключается в логическом (качественном) сопоставлении биомеханических, физиологических, психологических и других характеристик критерия и тестов. Предположим, что мы хотим подобрать тесты для оценки подготовленности высококвалифицированных бегунов нам. Расчеты показывают, что в этом упражнении при результате 45,0 с примерно 72% энергии поставляется за счет анаэробных механизмов энергопродукции и за счет аэробных. Следовательно, наиболее информативными будут тесты, позволяющие выявить уровень и структуру анаэробных возможностей бегуна бег на отрезках 200— ЗОО мс максимальной скоростью, прыжки с ноги на ногу в максимальном темпе на дистанции 100—200 м, повторный бег на отрезках дом сочень короткими интервалами отдыха. Как показывают клинико-биохимические исследования, по результатам этих заданий можно судить о мощности и емкости анаэробных источников энергии и, следовательно, их можно использовать в качестве информативных тестов, Приведенный выше простой пример имеет ограниченное значение, так как в циклических видах спорта логическая информа- * В литературе, особенно в вышедшей в свет дог, вместо термина информативность применяется адекватный ему термин валидность Анаэробные процессы — это образование энергии при мышечной работе за счет распада энергосодержащих веществ (аденозинтрифосфата и креатин- фосфата) без доступа кислорода. Аэробными называют энергетические процессы, протекающие с помощью кислорода. |