Универсальный алгоритм оценки морфофункциональных показателей человека для спортивной и профессиональной ориентации

Существуют области человеческой деятельности, где успешная работа в профессиональной области тесно связана с особенностями строения тела отдельного человека (например, различные виды спорта), причем требования к отдельным показателям часто бывают противоречивыми. Разработка антропометрических количественных показателей, наиболее подходящих для конкретных целей, давно привлекает исследователей, уже имеются определенные положительные наработки по отдельным параметрам применительно к некоторым видам деятельности [1; 2, с. 40-42]. Однако комплексной методики решения этой задачи до сих пор нет. Предлагаемая ниже методология призвана до некоторой степени восполнить этот пробел.

Для исследования была составлена таблица шести антропологических параметров 284 юношей в возрасте 18–20 лет: рост (X1), вес (X2), плечевые размеры (X3), обхват груди (X4), обхват талии (X5), обхват бедер (X6), гистограммы которых представлены на рисунках 1–6. Для удобства дальнейшей работы исходная таблица данных была разбита на однородные группы по методике многомерных группировок [3], а также по подходу, изложенному в предыдущих работах [5, с. 104-118; 6, с. 87-89], результаты которой представлены в таблицах 1 и 2. Как видим, число строк исходной таблицы данных сократилось с 284 до 30 строк, что существенно уменьшает трудоемкость дальнейших вычислений.

Комплексная оценка морфофункциональных показателей, предъявляемых к телу спортсменов, занимающихся различными видами спорта (часто противоречивых по своей сути) требует единого числового значения, в качестве которого может выступить предложенная А. Харрингтоном и математически разработанная Э. М. Менчером [5, с. 104-118; 6, с. 87-89] обобщенная функция желательности D, основанная на некотором сочетании частных функций d_i, характеризующих отдельные показатели с весами d_i их влияния на обобщенную функцию D.

Поясним сказанное на примере. Пусть требуется отобрать группу юношей для занятий спортивным ориентированием, главные требования к морфофункциональным показателям сводятся к росту в пределах 1798 ± 56 мм и весу 71,4 ± 5,9 кг, остальные показатели достаточно свободны [2, с. 40-42].

Указанные числа практически совпадают с центрами соответствующих гистограмм /2/, следовательно, при формировании частных d_i – функций они будут иметь возрастающее – убывающий вид с максимумом в точке среднего арифметического /3/, формулы их ветвей рассчитаны по методике [5, с. 104-118; 6, с. 87-89] и представлены в аналитическом виде (1)–(12), а обобщенная D – функция – в виде (13), причем веса d_i (показатели степеней в подкоренном выражении) найдены экспертным методом весовых коэффициентов важности [4; 5, с. 104-118]:

, (1)

, (2)

, (3)

, (4)

, (5)

, (6)

, (7)

, (8)

, (9)

, (10)

, (11)

, (12)

Обобщенная D – функция имеет вид:

, (13)

Результаты вычислений по всем тридцати однородным группам обследованных юношей представлены в таблице 3. Отбор групп юношей должен производится по обобщенной D – функции, как можно более близкой к единице (группы 10–12, 14–27), что представляет собой 185 человек из 284 возможных (или 65% обследованных), что довольно много.

Другое дело, если требуется отобрать группу юношей для занятия баскетболом (волейболом или другими групповыми играми). Здесь одним из главных требований является большой рост, остальные параметры менее важны. Следовательно, d_i – функцию роста следует перестроить под это требование /4/ и соответственно ее формулу на:

, (14)

А остальные d_i – функции могут остаться неизменными, в том числе обобщенная D – функция (13), поскольку вес новой d_i – функции (14) остался также неизменным. Результаты расчетов представлены в таблице 4. Отбор группы юношей должен производиться по тому же правилу, что и в предыдущем случае, чему соответствуют группы 25–29. Это составляет 91 чел. или 32% обследованных, но если принимать во внимание только рост, то под критерий попадают две группы – 29 и 30, что составляет всего 30 чел. или 10,6% обследованных. Окончательное решение по отбору безусловно принадлежит тренеру.

По таблице 1 удобно получить математическую модель роста юношей. Применяя метод наименьших квадратов с предварительной ортогонализацией факторов (МНКО) [4], получаем адекватную регрессию роста:

, (15)

Где Х₃ – плечевые размеры (мм), а Х₂ – вес (кг). Информационная емкость модели (16) составляет 41,24%.

Аналогичную работу можно проделать и с морфофункциональными показателями девушек, взяв, например, в качестве исходных данных таблицу средних величин однородных групп 385 девушек Приднестровского региона, опубликованную в [6, с. 87-89].

Для тех видов деятельности, где приоритетным показателем является вес человека (или любой другой показатель), следует все расчеты проделать заново, начиная с формирования таблицы однородных групп, причем на первое место ставится самый важный показатель, а далее в порядке убывания значимости остальных показателей по отношению к самому важному.

Выводы:

1. Разработан универсальный алгоритм подбора морфофункциональных моделей и оценки людей по морфофункциональным показателям для различных видов физической деятельности, в которых особенности строения человеческого тела играют существенную роль.
2. Применение данной методики позволяет количественно и объективно обосновывать спортивную ориентацию молодёжи, а также направлять молодых людей к выбору конкретного вида спортивной деятельности с учётом их индивидуальных морфофункциональных особенностей.
3. Предложенный подход может использоваться не только в сфере спорта, но и в других областях профессиональной деятельности, где важную роль играют антропометрические, морфологические и функциональные характеристики человека, что позволяет объективно оценивать возможности конкретного индивида.

Приложение

/1/. Таблицы:

Таблица 1

Итоговое разбиение исходной статистической совокупности по средним значениям

Таблица 2

Итоговое разбиение исходной статистической совокупности по интервалам в группах (по росту юношей)

Таблица 3

Частные (d₁ – d₆) и обобщенная D – функция для вычисления среднестатистических показателей

Таблица 4

Частные (d₁ – d₆) и обобщенная D – функция для баскетболистов

/2/. Гистограммы обмеров юношей:

Рис. 1. Гистограмма длины тела, = 1750 мм

Рис. 2. Гистограмма веса, = 68,9 кг

Рис. 3. Гистограмма плечевых размеров, = 1436 мм

Рис. 4. Гистограмма обхвата груди, = 890 мм

Рис. 5. Гистограмма обхвата талии, = 762 мм

Рис. 6. Гистограмма обхвата бедер, = 918 мм

/3/. Частные d – функции для нахождения параметров среднестатистических юношей:

Рис. 7. для длины тела

Рис. 8. для веса

Рис. 9. для плечевых

Рис. 10. для обхвата груди

Рис. 11. для обхвата талии

Рис. 12. для обхвата бедер

/4/. Частная d_i – функция роста юношей при их подборе для игровых видов спорта (баскетбола, волейбола и др.):

Рис. 13

Формулы для среднестатистических показателей:

, (16)

, (17)

Формула d – функции роста для занятий баскетболом (14)

Обобщенная D – функция:

, (18)