专利名称：一种运动能力评级系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及主要用于诸如训练、评估运动员等体育活动的运动素质评级和相关能力测定系统。
背景技术：
在我们的社会中运动是极其重要的。除了在球场上相互对抗外，运动员常常还在场外相互竞争。例如，学生运动员为了队中的位置(更多的上场时间)或者更高的首发位置进行常规地相互竞争。应届中学毕业生为了令人渴望的大学运动奖学金等等也与其他学生运动员竞争。同样地，一些运动中的业余运动员与特定运动中的职业运动员一样常常为了工作而相互竞争。所有这些竞争的关键因素是特定运动员的运动能力、或者说运动素质、 以及该运动员向其他人论证或证明这些能力的能力。速度、敏捷性、反应时间和力量是一些确定的影响运动员运动素质的特征。因此， 运动员努力提高他们在这些领域中的运动能力，并且教练和招聘人员倾向于寻找那些对于特定运动具有最佳的上述特征组合的运动员。到此为止，运动员的评价和比较具有很大程度上的主观性。球探们游历整个国家仅仅通过口头为特定队物色潜在的运动员，许多顶尖运动员是招募的盲点。评估和招募运动员的这些方法常常是漫无目的的。一种评价和比较运动员的运动素质的方法包括让运动员执行一套通用的练习和训练。更快地和/或更精确地执行练习或训练的运动员通常被认为比那些更慢或更不精确地执行同样的练习或训练的运动员更好。例如，在训练和评估运动员时常规使用“绕锥训练 (cone drills)”。在典型的“绕锥训练”中，运动员必须沿着预先确定的在若干个标记圆锥之间的路线，在推进过程中，执行许多快速的变向和/或从向前到向后转换或者侧向跑动。尽管这样训练和测试训练广泛地用于很多公共机构(例如中学、大学、训练营和业余及职业队)，但是这样的训练和测试训练通常依赖于教练或训练员的主观评价或者由人类操作者手动触发的计时装置。因此，他们固有地受制于人类感知和错误。这些人类感知中的变化和错误能导致最佳的运动员不被确定和奖赏。此外，有目的地编辑和评价从这些练习和训练收集的计时及其它信息的努力被限制。例如，虽然一组运动员中最快的运动员可通过特定的训练确定，但是这些已知的系统却不允许将该运动员与全世界未在同一天参加同一训练的运动员进行有目的地比较。例如，在篮球比赛中，大学和中学运动员被至少部分基于他们在由NBA举办的选秀前训练营中的表现来评价他们在美国篮球联盟(NBA)中比赛的能力。在该训练营中，运动员接受一系列意在说明每个球员的能力的测试，由此每个NBA球队在选择球员的时候能在选秀日做出明智的决定。虽然这样测试为每个NBA球队提供某一球员在特定测试中的能力的快照，但是没有一个测试被编制成提供全面的运动素质评级和/或分级。测试结果只是离散的数据点， 这些数据点在一个隔绝的空间中不考虑其他它测试中的每个测试而被观察。此外，这样的测试得分几乎不会为积极进取的大学、中学及年轻运动员提供好处，因为选秀前的测试结果不容易被分级并且因此不能被大学、中学及年轻运动员用来判断他们的能力以及将他们的技能与未来的和现役的NBA球员进行比较。
发明内容
本发明的实施例涉及对运动员能力进行评级的方法。在一个实施例中，本发明涉及标准化及更精确地比较至少两个运动员的全面运动能力的运动素质评级方法。每个运动员完成至少两个不同的运动能力测试。每个测试设计为用于测定在确定运动中有效竞争所需要的不同运动技能。给定运动员的每个测试的结果通过将该测试结果与数据库比较来标准化，该数据库提供相似级别的运动员测试结果的分布，然后基于该测试结果在测试结果分布中的百分位数给每个测试结果分配一个点数。结合源于一个运动员的至少两个不同运动能力测试的点数，生成表示每个运动员全面运动素质的运动素质评级得分。例如，当确定的运动是篮球时，运动能力测试可包括测量运动员无助跑垂直弹跳的高度、测量运动员助跑弹跳摸高高度、测量运动员通过预定距离的冲刺时间，以及测量运动员绕预定路线的循环时间。该方法还可包括将无助跑垂直弹跳高度、助跑弹跳摸高高度、 冲刺时间和循环时间与用于生成运动素质级别得分的至少一个查阅表进行对照。还可将换算系数应用于计算出的运动员的运动素质级别得分，以允许一组被测试的运动员的级别得分落在期望的范围内。本发明内容的目的在于以简化的形式介绍概念的精选，本发明的概念在以下具体实施方式
中更详细地说明。本发明内容非旨在确定主张主题的关键特征或必要特征，也非旨在用于帮助确定权利要求的主题的范围。
下面将参照附图对本发明进行详细说明，其中图1描述了根据本发明原理的运动素质评级系统的流程图；图2描述了图1的用于运动素质评级方法的数据收集卡的用户界面；
图3为图1的用于运动素质评级系统的测试设备和测试配置的示意图；图4为根据本发明原理的示范无助跑垂直弹跳测试的运动员的透视图；图5为根据本发明原理的用于确定最大摸高高度的测试设备的透视图；图6为显示根据本发明原理的示范最大摸高测试的运动员的图5中的测试设备的透视图；图7为根据本发明原理的用于确定禁区敏捷性(lane agility)的测试设备的示意图；图8为根据本发明原理示范用于确定跪姿大力抛球的双手举起健身实心球的运动员的透视图；图9为根据本发明原理执行多级障碍测试的运动员的透视图；图10为根据本发明原理的示例性能力指南；图11为显示在篮球测试活动期间收集的数据的一个实例的表；图12为女性篮球运动员的无助跑垂直弹跳的一个示例性的查阅表；图13为显示许多被测试的女性篮球运动员在运动场中观察到的无助跑垂直弹跳数据的示例性曲线图；图14为显示可适用于篮球的示例性的女性运动员的“W-得分”的表；图15为显示可适用于篮球的示例性的女性运动员的“W-得分”的表；图16为流程图，描绘了根据本发明的实施例的示例性的生成运动素质评级得分的方法；图17为适用于执行本发明的实施例的一个示例性计算环境的方框图；图18为根据本发明的原理的用于生成快投垒球的运动素质评级的另一个示例性能力的实施例；图19为显示快投垒球测试活动期间收集的数据的一个实例的表；图20为女性快投垒球运动员的垂直弹跳的一个示例性查阅表；图21为显示许多被测试的女性快投垒球运动员在运动场中观察到的垂直弹跳数据的示例性曲线图；图22为显示可适用于快投垒球的示例性的女性运动员的“W-得分”的表；以及图23为显示可适用于快投垒球的示例性的女性运动员的“W-得分”的表。
具体实施例方式在此详细介绍本发明的主旨，以满足法定的要求。但是，说明本身并非用于限制本发明的保护范围。更确切地，发明人已预料到本发明所要保护的主旨还可以其它方式实施， 与其它的现在或未来的技术结合，从而包括与该文件中说明的步骤不同的步骤，或与该文件中说明的步骤相似的步骤的组合。此外，虽然术语“步骤”和/或“方框”在此可用于表示所使用方法的不同组成，但是这些术语不应当认为暗含本文披露的各步骤间的任何特定次序，除非以及除了明确地描述了各个步骤顺序。本发明的实施例涉及对运动员能力进行评级的方法。在一个实施例中，本发明是针对标准化及更精确地比较至少两个运动员的全面运动能力的运动素质评级的方法。每个运动员完成至少两个不同的运动能力测试。每个测试设计为用于测定在确定的运动中有效竞争所需要的不同运动技能。给定运动员的每个测试的结果通过将该测试结果与数据库比较来标准化，该数据库提供相似级别的运动员测试结果的分布，然后基于该测试结果在测试结果分布中的百分位数给每个测试结果分配一个点数。结合源于一个运动员的至少两个不同运动能力测试等级数生成表示每个运动员的全面运动素质的运动素质评级得分。详细参照图1，提供了对运动素质评级的方法10，其包括举行至少两个不同的运动测试，该运动测试被设计用于通过为运动员生成全面运动素质评级得分来评估给定运动员的运动技能和/或能力。每个测试设计为用于测定在确定的运动中有效竞争所需要的不同运动技能。例如，在篮球运动中，运动素质评级方法10包括举行四个不连续的测试，该测试可用于确定男性运动员的全面运动素质评级。在另一种配置中，当其涉及篮球运动时，运动素质评级方法10包括举行六个可用于确定女性运动员的全面运动素质评级的不连续的测试。一个示例性的测试设备和配置示意性地显示在图3中。该用于测量和收集测试数据的测试设备和装置可以是公开于受让人共同拥有的申请号为11/269，161、申请日为2005年11月7日的美国专利申请中的类型，该美国专利申请公开的内容通过参考引用的方式全部结合于此。继续参照图1，确定运动员的全面运动素质的测试步骤可以开始于步骤12，首先在步骤14中确定受试运动员是男性还是女性。如果受试运动员是男性，则该运动员的体重在步骤16中测量并在数据收集卡上进行记录，数据收集卡如图2所示。在体重测量之后， 在步骤18中运动员进行无助跑垂直弹跳(no-step vertical jump)测试。无助跑垂直弹跳测试主要揭示运动员下半身最大力量的发展状态并是在球场或其他坚硬的平坦水平表面上进行。运动员通过下蹲和两脚突然跳起同时利用手臂摆动来进行反向垂直跳跃，以达到最大高度(图4)。该垂直跳跃的测量可记录在物理或电子数据收集卡上(图2)。一旦运动员的体重和无助跑垂直弹跳被记录在数据收集卡上，则在步骤20中可计算出运动员的最大力量。该计算出的最大力量也可与运动员的体重和无助跑垂直弹跳数据一起被显示和记录在数据收集卡上。如上所述，无助跑垂直弹跳测量运动员从一般立姿垂直弹跳的能力。除确定无助跑垂直弹跳(即从一般静止姿势跳跃)外，运动素质评级方法10还包括测量助跑跳(approach jump)，其允许运动员通过朝目标助跑或走从而向任一方向移动 (move-either)，以评估运动员的功能性跳跃能力。如图5和6所示，例如卷尺的刻度可固定于例如像篮板的结构上。一旦刻度附于篮板上，即允许运动员从实质上十五英尺的弧度以内的接近该刻度且单脚或双脚跳起朝所述刻度向上伸展手臂来确定地面以上的最高可达区域。当运动员接近而后起跳离开地面时， 助跑跳到达的高度可基于运动员的手相对于该刻度的位置视觉上地读取，或者通过电子传感器来读取，该高度可在步骤22中记录为运动员的“最大摸高”。像最大力量一样，该最大摸高也可记录在图2的数据收集卡上。在测量助跑跳的达到高度之后，运动员可经受一预定距离内的计时冲刺。在一种配置中，运动员冲刺跑过约75英尺，其大概相当于篮球场的长度的四分之三。运动员跑过预定距离的时间在步骤M中被测量并可记录在图2的数据收集卡上。参照图7，通过对运动员机动通过预定路线时对运动员记时可以确定运动员的敏捷性。在一种配置，该路线为实质上16英尺X 19英尺大小的方框，其大致和篮球场的“油漆区”或“方框”的尺寸一致。对运动员横越油漆区的能力进行计时提供了关于运动员的整体敏捷性的评价。可要求运动员围绕方框跑单圈或多圈。运动员绕盒子跑圈的时间的测量可在步骤沈中测量并记录在数据收集表中。除前述最大力量、最大摸高、四分之三场地冲刺和禁区敏捷性之外，还可要求男性运动员执行步骤24的跪姿大力抛球(kneeling power ball toss)以及步骤30的多级障碍(测试)(multi-stage hurdle)。图8提供了运动员可用于举健身实心球的测试装置的实例，该健身实心球用于确定跪姿大力抛球评级。具体地，运动员从跪姿开始测试并且举起预定重量的健身实心球。在一种配置中，健身实心球为三公斤，并且其总体由运动员从跪姿使用双手举起。健身实心球行进的整体距离可记录在数据收集表中。多级障碍测试通过要求运动员在预定时间间隔期间连续跳过障碍来进行(如图9 所示)。在一种配置中，记录运动员在两个二十秒的间隔期间跳过12英寸高的障碍的双脚跳跃次数，两个二十秒的间隔可由一个十秒的休息间隔隔开。落地的双脚跳的次数可被作为多级障碍级别在数据收集表上记录。虽然可要求男性运动员执行跪姿大力抛球(kneeling power ball toss)和多级障碍(测试)(multi-stage hurdle)，并且虽然这些数据对运动员的全面运动素质是有用的并可检验的，但来自跪姿大力抛球和多级障碍(测试)的数据也可不用于确定全面运动素质的级别。给定运动员的每个测试的结果通过将该测试结果与数据库比较来标准化，该数据库提供相似级别的运动员测试结果的分布，然后基于该测试结果在测试结果分布中的百分位数给每个测试结果分配一个等级数。例如，步骤32中，最大力量、最大摸高、四分之三场地冲刺和禁区敏捷性数据可参照对应于最大力量、最大摸高、四分之三场地冲刺和禁区敏捷性的单表格或个别查阅表。该查阅表可包含以特定测试(即最大力量、最大摸高、四分之三场地冲刺和禁区敏捷性)得分为基础而分配的点值。在步骤34中可记录该分配的点值。 为了用于在步骤38中产生全面运动素质级别，可在步骤36中换算并组合上述通过查阅表分配的点值。该过程将参照图16进行更详细地描述。继续参照图1，当在步骤14中确定受试运动员是女性时，在步骤40中记录无助跑垂直弹跳。像男性运动员一样，无助跑垂直弹跳测试主要揭示了运动员下半身的最大力量的发展状态并且在球场或其它坚硬的平坦水平表面上进行。运动员通过下两脚突然跳起同时利用手臂摆动来进行反向垂直跳跃，以达到最大高度(图4)。在无助跑垂直弹跳测量之后，在步骤42中测量女性运动员的最大摸高，并在步骤 44中测量四分之三场地冲刺。在步骤46中测量禁区敏捷性，并且该禁区敏捷性用于与无助跑垂直弹跳、最大摸高和四分之三场地冲刺结合确定女性运动员的全面运动素质级别。像男性运动员一样，女性运动员接受步骤48中的跪姿大力抛球测试和步骤50中的多级障碍测试。虽然女性运动员与男性运动员一样以同样的方式进行上述测试，如图8 所示，但女性运动员可使用轻一些的健身实心球。在一种配置中，男性运动员使用三公斤的健身实心球而女性运动员使用两公斤的健身实心球。一旦在步骤40、42、44、46、48和50中进行了上述测试，在步骤52中，将无助跑垂直弹跳、最大摸高、四分之三场地冲刺、禁区敏捷性、跪姿大力抛球和多级障碍的数据参考单查阅表或个别查阅表。在步骤M中，将每个各自测试的数据参考查阅表为每个测试分配点值。在步骤M 中分配的点值可随后在步骤56中被结合并换算，由此可基于换算和结合的点值在步骤58 中生成全面运动素质级别。虽然女性运动员的测试与男性运动员相似，但并不记录女性运动员的体重。同样的，最大力量可不用于确定女性运动员的全面运动素质级别。尽管最大力量可不用于确定女性运动员的全面运动素质级别，但是如以上提出的，无助跑垂直弹跳高度、跪姿大力抛球以及多级障碍被参考和用于确定全面运动素质级别。在图10中提供了一个示例性的查阅表，并且该查阅表提供了用于女性运动员的对一系列测试中的每个的能力评级。不管特定运动员的性别如何，可通过测量并记录成百上千的运动员的标准化的测试数据确定查阅表。标准化的数据可通过测试分类，以映射能力范围和为在运动员测试期间观察的每个测试值建立百分位数分级和阈值。制成表格的分级可被计分并利用统计学函数转化为点值，以为每个特定测试(即最大力量、最大摸高、四分之三场地冲刺和禁区敏捷性)建立每个计分的查阅表。一旦构建了查阅表，为了确定全面运动素质级别，可在查阅表中参考测试数据。单个运动员样本的测试数据可从数据收集卡中得到，而后可被分级、计分、并且换算得出全面运动素质级别。在测试活动(如联合场地、露营场地等)的运动场收集的测试数据被输入，例如， 直接通过手持装置(未示出)录入数据库并可显示在该手持装置上，或以图2所示的形式从手持装置远程录入数据库。除多级障碍(MSH)以外，每个测试可允许两次试验，该多级障碍(MSH)是一个包含两个跳跃阶段的试验。图11提供了收集的数据的一个实例。图11的测试单元如下NSVJ =无助跑垂直弹跳(英寸)；最大摸高(英寸)；MSH=多级障碍(跳跃的数量)；禁区敏捷性(秒)；四分之三场地冲刺(秒)；KnPB =跪姿大力抛球(英尺)。来自每个测试的最佳结果通过参考为每个测试提供的得分(查阅)表的测试结果被转化为分数项目点(fractional event points) 0对于男性运动员的篮球评级，例如无助跑垂直弹跳是一个测试，而最大力量(其源于体重和无助跑垂直弹跳高度)是计分项目。 图12中提供了用于女性运动员的无助跑垂直弹跳的查阅表(能力范围的上限)，以举例说明查阅表的一个例子。每个可能的测试结果对应于分配的级别和分数项目点。在上述图12的实例中，分配给每个测试结果的分级可以来源于之前为全国各地各个活动中的数以百计青年女篮球员收集的标准化的数据。分类这些标准化数据，并且每个值转化为为经验累积分布函数(eCDF)的百分位数。该百分位数或分级依赖于原始测试测量(标准数据)，并且是数据集的大小和组件测试值两者的函数。以上运动素质得分系统包括两个步骤原始得分的标准化和将标准化的得分转化为积累的点值。标准化是比较不同测试的数据的先决条件。步骤1确保其随后的有目的的比较，而步骤2确定计分系统的特定方面(例如是回报日益增多的极端能力或是日益减小的回归)。因为步骤2中形成的映射(mapping)将标准化的得分转化为点值，所以其从不需要更新，并且普遍地适用于所有测试，而不管运动和测量标准。标准化和转化函数的谨慎选择根据预先确定的性质提供了一致的级别以评价能力。
为了比较包含投手(lottery)的不同测试的结果，以共同标准(common scale)使结果标准化是必要的。如果数据是标准的，共同标准化是Z-得分(z-score)，其表示观测值和平均值之间的标准偏差的(正负)数值。然而，当数据是非标准的时，Z-得分不再适合， 因为对来自不同分布的数据，他们没有一致性的判读。更稳定的标准化为经验累积分布函数(ECDF)的百分位数u，其定义如下
权利要求
1.含计算机可执行指令的一个或多个计算机存储介质，用于在计算环境中执行评估确定运动中的运动员的运动素质的方法，其特征在于，所述方法包含接收与确定运动相关的至少两个不同的运动能力测试中运动员的至少两个能力结果；将所述至少两个结果中的每一个与对应的和该运动员类似的运动员的运动数据的测试结果的分布进行比较，并且为所述至少两个结果中的每一个确定百分位数分级；将所述至少两个结果中的每一个的百分位数分级转化为每个结果的分数项目点数；以及结合所述分数项目点数并使用换算系数为所述确定运动中的运动员生成运动素质评级得分。
2.根据权利要求1所述的一个或多个计算机存储介质，其特征在于，所述至少两个结果中的每一个的百分位数分级是累进的。
3.根据权利要求2所述的一个或多个计算机存储介质，其特征在于，所述将至少两个结果的百分位数分级转化为所述分数项目点数包含应用逆威布尔转化。
4.根据权利要求1所述的一个或多个计算机存储介质，其特征在于，所述与该运动员类似的运动员的运动数据的测试结果的分布利用经验累积分布函数来确定。
5.根据权利要求1所述的一个或多个计算机存储介质，其特征在于，所述至少两个结果中的每一个的百分位数分级上限为最高限度值。
6.根据权利要求1所述的一个或多个计算机存储介质，其特征在于，所述至少两个结果中的每一个的百分位数分级下限为最低限度值。
7.根据权利要求1所述的一个或多个计算机存储介质，其特征在于，所述确定运动为篮球，所述至少两个运动能力测试包括无助跑垂直弹跳测试、助跑跳摸高高度测试、冲刺时间测试和循环时间测试。
8.根据权利要求1所述的一个或多个计算机存储介质，其特征在于，所述与该运动员类似的运动员的运动数据的测试结果包含来自相同性别的运动员的数据。
9.根据权利要求8所述的一个或多个计算机存储介质，其特征在于，所述与该运动员类似的运动员的运动数据的测试结果包含来自包括该运动员年龄的年龄范围内的运动员的数据。
10.一种评估确定运动中的运动员的运动素质的方法，其特征在于，该方法包含在与确定运动相关的至少两个不同的运动能力测试中测量运动员的能力，以确定每个能力测试的结果；将每个能力测试的结果与和该运动员类似的运动员的运动数据的测试结果的分布进行比较，并且为能力测试的每个结果确定百分位数分级；将每个百分位数分级转换为每个结果的分数项目点数；结合所述分数项目点数并利用换算系数为确定运动中的运动员生成运动素质评级得分。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述能力测试的每个结果的百分位数分级是累进的。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述能力测试的每个结果的百分位数分级限于最低限度值和最高限度值之间。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，测量运动员的能力包含测量所述运动员的无助跑垂直弹跳高度；测量所述运动员的助跑跳摸高高度；测量所述运动员通过预定距离的冲刺时间；以及测量所述运动员围绕预定路线的循环时间。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，测量运动员的能力包含测量所述运动员的体重；以及基于所述测量的体重和所述无助跑垂直弹跳的高度计算出最大力量。
15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述与该运动员类似的运动员的运动数据的测试结果包含来自相同性别的运动员的数据。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述与该运动员类似的运动员的运动数据的测试结果包含来自包括该运动员年龄的年龄范围内的运动员的数据。
17.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述确定运动为垒球，测量运动员的能力包含测量所述运动员的垂直弹跳；测量所述运动员在预定路线的循环时间；测量所述运动员通过预定路线的冲刺时间；以及测量运动员大力旋转掷球的距离。
18.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述确定运动为足球，测量运动员的能力包含测量所述运动员的垂直弹跳；测量所述运动员在预定路线的循环时间；测量所述运动员通过预定路线的冲刺时间；以及测量运动员跪姿大力抛球的距离。
19.一种评估确定运动中的运动员的运动素质的方法，其特征在于，该方法包含参照与确定运动中的运动员相对应的第一运动能力测试结果和第二运动能力测试结果；利用所述第一运动能力测试结果确定第一分数项目点数及利用第二运动能力测试结果确定第二分数项目点数，其中利用包括多个测试结果和相应的分数项目点数的计分表识别所述第一和第二分数项目点数；将第一分数项目点数和第二分数项目点数相加得到确定运动中的运动员的总点值；以及利用项目换算系数换算总点值，为确定运动中的运动员生成全面运动素质评级。
20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述分数项目点数基于分配的分级为相应的测试结果得到。
全文摘要
在一个实施例中，本发明涉及标准化及更精确地比较至少两个运动员的全面运动能力的运动素质评级方法。每个运动员完成至少两个不同的运动能力测试。每个测试设计为用于测定在确定运动中有效竞争所需要的不同运动技能。给定运动员的每个测试的结果通过将该测试结果与数据库比较来标准化，该数据库提供相似级别的运动员测试结果的分布，然后基于该测试结果在测试结果分布中的百分位数给每个测试结果分配一个点数。结合源于一个运动员的至少两个不同运动能力测试的点数，生成表示每个运动员全面运动素质的运动素质评级得分。
文档编号A63B71/00GK102333574SQ201180001246
公开日2012年1月25日 申请日期2010年1月29日 优先权日2009年1月29日
发明者克里斯托弗·L·霍姆斯, 大卫·H·安尼斯 申请人:耐克国际有限公司