体育测量评价科学性.ppt

体育测量的科学性 北京体育大学统计测量教研室任弘博士 副教授 本科程主要内容 1体育测量的科学性理论2评价理论与方法3人体形态测量4 体质研究 身体综合能力 形态结构生理机能身体素质及基础运动能力 心理素质智力水平专项技术水平专项战术水平 体育测量内容 形态结构是身体各种能力的基础 体格 身体各环节的长度 宽度 围度和厚度体型 对人体某个阶段形态结构及组成成分的描述身体成分 身体中的脂肪含量体姿 身体各部在空间的相对位置骨龄 人体的生理年龄生长发育成熟度 第二性征发育水平 生理机能 是指人的整体及其组成的各器官 系统所表现的生命活力 呼吸机能 肺活量 最大摄氧量 循环机能 安静状态 定量负荷状态 最大负荷状态下心血管系统的机能反应代谢机能 有氧代谢和无氧代谢感觉机能 肌肉用力感觉平衡机能 静态平衡和动态平衡 身体素质 人体在运动中所表现出的速度 力量 耐力 灵敏及柔韧等方面的机能能力 速度 位移速度 动作速度和反应速度力量 等张性力量和等长性力量耐力 一般耐力 速度耐力 力量耐力和静力性耐力柔韧 关节活动范围 受关节结构 跨过关节的肌肉 肌腱和韧带等因素的影响灵敏 人体在各种复杂条件下快速 准确 协调地改变身体姿势 运动方向和随机应变的能力 精神 心理因素 认识 包括感觉 知觉 记忆 想象及思维 情感 是满意 愉快 愤怒及烦恼等态度体验意志 在认识和情感体验的基础上 人类为了满足某种需要 自觉地确定目的 指定计划 克服困难而努力达到目的 这是人类的意志过程 智力智力是各种认识能力的总和 是获得知识的能力 是认识 理解事物和运用知识与经验解决问题的能力 包括 观察力 注意力 记忆力 想象力 思维力 创造力 运动技术 与专项密切结合 运动技术测量内容 技术容量技术全面性技术效果运动技术测量方法 技术测量 直观测量和仪器设备测量 理论测量 战术水平 理论测验教练员评定比赛观察 数值记号 身体综合能力 结果 测量 评价 收集信息 处理信息 解释与反馈 测量与评价的关系 测量的可能性只有当某种特征能够清楚地加以确定 并对拟测个体的特性加以明确辨别 以至足以观测出其间差异时 才具有测量的意义和现实性 体育测量评价的发展趋势 1 多学科 多部门协作 2 与运动专项紧密结合 3 应用领域广泛运动员竞技能力评定运动员选材体质研究 测量的科学性 可靠性 有效性 客观性 三性理论 测量值 指标真值 属性真值 客观性 信度 可靠性 效度 有效性 测量三性的讲解内容 定义分类估价方法影响因素 测量的可靠性 信度 Reliability 一 可靠性的定义 1 狭义的操作定义 在相同条件下对同一批受试对象使用相同的测量手段 重复测量结果的一致程度 用可靠性系数r表示 r值越接近1 越可靠 2 一般定义 测验结果的一贯性 一致性 再现性 稳定性 张力为 r 2T 2X 2X 2E 2X 1 2E 2x 3 理论定义 真实值方差与实测值方差的比值 X T E 信度反映的是测量结果受到随机误差影响的程度 是评价测量质量的最基本的指标 它是一个相对概念 并非绝对的有无 而是一个程度上或多或少的问题 没有一个测量是绝对可靠的 只有测量结果可信程度的高和低 可靠与不可靠 测量的信度 分半信度 重测信度 复本信度 可靠性 信度 分类 同质性信度 评分者信度 内部一致性信度 1 稳定可靠性 重测信度 间隔一定时间 使用相同测量手段 对同一批受试者重复测量 结果的一致性程度 是估价可靠性最简单的方法 注意事项 1 信度系数受测验间隔时间影响 2 不适用于考察难度的测验 3 被试在第二次测试时容易觉得枯燥 4 费时 费力 二 可靠性的分类 当同一测验的一种形式不适合实施两次时 就需要采用该测验的另一平行测验 复本 复本在测量内容 难度 平均数 标准差等方面应与原测验一样 否则估计的可靠性系数就会出现较大误差 注意事项 1 两次测验的题目要基本等值 同质测验 2 两次测验要尽可能在较短时间内进行 3 实际工作中 完全等值的测验很难找到 2 等价可靠性 复本信度 同质测验 复本 问卷调查 测验的目的相同难度相似方式 题目 不同 前两种信度都需要两次测验 较烦琐 根据一次测验估价测验的信度称为内部一致信度 1 裂半法 分半信度 2 克隆巴赫 系数法 同质性信度 3 内部一致可靠性 内部一致信度 4 评分者信度 客观性 定义 多个评分者给同一批受试者评分时结果的一致程度 对于无法定量测量只能定性评分的项目来说 评定结果的信度受评价者主观因素的影响 故也称测量的客观性 5 同质性信度 定义 测验内部所有测题之间的一致程度 并非所有的测验都要求有较高的同质性信度 分半信度与同质性信度有时也和称为内部一致性信度 三 可靠性的估价方法 积差相关法适用于 1 适用于两组变量可靠性的计算 2 无系统误差 Pearson积差相关法 重测信度和复本信度的估价可以使用本方法 系统误差 由于测量工具不准确 或测试人员知识技术水平不同 致使测量结果呈规律性偏大或偏小 重复测量时任何一次测量中有系统误差 都会使估价出来的信度系数偏高 补充知识 例1 对10名学生实施间隔一周的两次跳高测量 结果如下 试估价测量的可靠性 编号12345678910X11 491 411 601 401 421 511 581 431 531 48X21 511 481 641 391 471 551 611 411 571 54 r 0 938 可靠吗 如何判断两次测验中有无系统误差 成对数据T检验 如果t t n 则两组数据间无显著性差异 无系统误差 计算信度系数 2 裂半法 分半信度 将一个测验分成奇数题与偶数题两半 两部分结果的一致程度 适用于没有复本且只能进行一次测验的情况下 受试者测量题目成绩总和N 41234奇数次偶数次A101212132225B121311102323C121312112424D181213121922E161517153330 例 对五名受试者进行四个问题的测验 估价测试数据可靠性 分半后计算相关系数的测量次数 题目数 只有实际的一半 这就降低了信度 为了得到整个测验的信度系数 需要用斯皮尔曼 布朗公式修正 两半测验之间的相关系数 整个测验的信度系数 3 抽样复测法 适用于大样本群体测量 步骤 1 确定抽样比例及人数 2 随机抽样 做好标记 3 发给参加复测的受试对象测试卡片 4 请受试者返回原测地点 在相同条件下重测 5 对比原测卡片和复测卡片 计算超出允许误差范围的误差次数N 6 计算误差发生率P P N 测量次数 100 如果P 5 可靠性较差 4 方差分析法 评分者信度 MSB 组间方差MSW 组内方差 例 2000年奥运会男子10米跳台决赛裁判员评分一致性检验 5 Spearman等级相关 两组变量 重测信度 复本信度 评分者信度 如果测量数据不精准 只是定性评分或排名 可使用等级相关 实际上等级相关对于定量测量的数据或定性评分的数据都可以使用 但对于定量数据计算结果不如积差相关法准确 遗憾的是Excel中不能直接计算等级相关 需要用Rank函数先对数据进行排名 然后再用积差相关法计算 例 两名教师给10名学生的考试卷进行评分 估价其评分者信度 6 肯德尔和谐系数法 多人评分信度 由多人进行评分时评分者信度的估价方法适用于 多组顺序型数据缺点 Excel SPSS中没有现成计算公式 较少使用 7 克隆巴赫 系数 内部一致性信度 同质性信度 用于估价多个项目或多个分测验所构成的测验合成得分的信度系数 需用SPSS统计软件计算AnalyzeScaleReliabilityAnalysisReliabilityCoefficients10itemsAlpha 7205Standardizeditemalpha 7377 信度估价方法总结 重测信度 积差相关法 等级相关法 方差分析法 抽样复测法复本信度 积差相关法 等级相关法 方差分析法评分者信度 等级相关法 方差分析法 和谐系数法分半信度 裂半法同质性信度 克隆巴赫 系数 0 95 0 99非常可靠0 90 0 94可靠0 80 0 89可靠性可以接受0 70 0 79可靠性较差0 70以下一般认为不能使用 可靠性程度的判断标准 测量误差 1 测试者 2 受试者 3 测试仪器 4 测试方法 5 测试环境 6 抽样误差 抽样方法 样本量 样本代表性 四 影响可靠性的因素 同一种测量手段 用于个体差异不同的群体时 个体差异较大的群体 估价出的信度系数较高 个体差异较小的群体信度系数较低 2 受试者个体差异 3 受试群体的能力水平 在某种能力水平上信度高的测验 对于其它能力水平的群体信度未必就高 例如 适应能力问卷在本科文化程度人群中使用重测信度可以 但用于小学文化程度的人群信度未必够 重测信度 复本信度中 重复测量间隔时间越长 估价出的信度系数越低 重复测量的间隔时间 重测信度 复本信度中重复测量的次数 评分者信度中的评分者人数 内部一致性信度中的题目数统称为测验的长度 长度越长信度越高 但长度增加的同时测量工作量增加 其它影响影响测量结果的因素也增加 测量的长度 5测量指标的类型 稳定性高 不易变化的指标重测信度高 定性评分项目中 受主观因素影响小的指标评分者信度高 6 测试细则 测试细则详细准确的测量重测信度高 评分规则详细准确的评分者信度高 7估价可靠性时使用的方法 如果同时可以使用几种方法估价信度系数 可能计算结果会稍有不同 8 测试人员的人数 水平 责任心等 对评分者信度影响较大 五 提高可靠性的方法 一 严格实施标准化的测量程序 包括测量仪器设备的标准化 测量方法的标准化 测量实施的标准化 这样可以减少随机误差和系统误差 二 适当增加测量的长度 在运动技术测量当中 增加测量或测验的次数 在体育社会 教育心理测量中 适当增加题目的数量 三 适当地增加平行测验项目 可以增加对信度的检验 获得更丰富的信息 四 适当增加样本含量 并提高抽样的科学性 使样本具有代表性 这样可以减少抽样误差 五 测验的难度要适中 使受试者表现出应有的成绩差异 六 在选取受试者群体时 要兼顾他们的水平差异 最好接近正态 七 提高测试人员的责任心 业务素质和测量技巧 以减少过失误差 系统误差和随机误差 八 在有些测量中 要对受试者进行必要的宣传鼓动 诱发其正确的动机和兴趣 使之事先对测量方法 要求有所了解 更好地配合测试 尤其在机能测验和运动能力测验中 以及在量表测试过程中 正确的动机 认真的态度 全力以赴的作风将直接关系到测量结果的准确与可靠 九 重复测量时要考虑间隔时间的长短 以及要保证两次测验的独立性 完整性 十 要注意测量时间和环境的选择 如不要在大型赛事 如校运会 和重大节日 如国庆节 前后安排测试 测试要求适当充裕的时间 要注意考试环境的选择和控制 如噪音太大 考场纪律混乱等 十一 除了对可靠性进行定量的检验外 还可以通过其它途径对信度检验进行补充和修正 例如 受试者的平时表现 出勤 作业 回答问题等是否与测试结果有特别大的出入等等 十 要注意测量时间和环境的选择 如不要在大型赛事 如校运会 和重大节日 如国庆节 前后安排测试 测试要求适当充裕的时间 要注意考试环境的选择和控制 如噪音太大 考场纪律混乱等 十一 除了对可靠性进行定量的检验外 还可以通过其它途径对信度检验进行补充和修正 例如 受试者的平时表现 出勤 作业 回答问题等是否与测试结果有特别大的出入等等 一 有效性的概念1 操作定义 指所选择的测量手段在测量欲测属性时的准确程度 即能测量的属性和要测量的属性之间的一致程度 效度有两曾含义 1 测量值与欲测属性之间的一致性 2 测量值的可靠性有效性用效度系数r表示 1 r 1 测量的有效性 效度 Validity 2 有效性的理论定义 效度是在一组测量中 与测量目的有关的真实变异数与总变异数的比值 X V I E T 由所要测量的变因引起的有效变异 可靠性是有效性的必要条件 即要想有效性高 可靠性必需高 有效性是可靠性的充分条件 即有效性高 可靠性一定高 同一测验的信度系数高于其效度系数 二 有效性与可靠性的关系 三 有效性的分类 1 内容效度 ContentValidity 1 所选择的测量内容反映总体属性的准确程度 常用于理论知识的测验 2 考察内容效度的前提是 要有定义较完整的总体属性的内容范围 3 确定内容效度的方法 A专家调查 一定数量专家逻辑分析的结果 也称逻辑效度 B统计分析 相关计算 一项测验与公认有较好内容效度的测验的相关越高 说明内容效度越好 如高中毕业前的摸底测验 其内容效度可与高考成绩比较 1 一组测量所包含的各种属性与总体属性的各种拟测成分在结构上的一致性程度 即可以实际操作的测验与理论上的构想的符合程度 常用于心理与运动能力的成套测验 2 构想效度 ConstructValidity 2 确定构想效度的方法 A因素分析 探索性和实证性因素分析B相关计算 与已有的构想效度较好的测验的相关C聚合效度和区分效度 1 所选择的测量与效标之间的关联一致性程度 2 效标 即检验效度的标准 已被检验证明能够作为参照标准 是一项有效性高的测量 3 效标效度 CriterionRelatedValidity 实证效度 3 体育测量中常用的效标 A可定量测量的专项成绩 如100米 跳远的成绩 B比赛的名次或运动等级 C具有数量特征的量 100米跑的步频和步幅 跳远的助跑速度 D合成效标 如体质评价总分 成套测验总分 E标准的实验室结果 如水下称重法测得的身体成分 用气体分析仪和电动跑台测得的最大吸氧量 三 有效性的估价方法 1逻辑分析法 专家调查法2积差相关法 等级相关法 3因子分析 主成分分析 法 4逐步回归法 5指标鉴别力分析 例 为检验小腿长度能否反映短跑运动员的运动成绩 抽取14名运动员进行测试 结果如下 请检验小腿长度反映运动员的短跑运动成绩的有效性 编号小腿长100m跑编号小腿长100m跑132 513 2833 912 3227 913 8931 412 1329 713 11030 513 2431 112 61130 812 6528 713 91233 111 8629 814 21328 813 6732 211 91431 112 2 例 以1987年全国地掷球男子单打决赛资料为例 计算以滚靠技术成功率判断地掷球运动技术水平的有效性 比赛名次成功率成功率排序序差 d d 129 22 11226 33 11331 2124419 4624525 7411621 7511719 3700816 9800 等级相关 两组数据之间的序差 等级相关系数 例 因子分析法进行效度检验 体质四因素模型因子分析各指标因子载荷 40岁以下 指标 因子载荷12345 仰卧起坐 俯卧撑 966纵跳 962抗病均分 811自然均分 801社会均分 759坐位体前屈 733肺活量 675握力 544单脚站立 719选择反应时 707台阶指数 689体重 身高 608 因子特征值贡献率累计贡献率因子权重 1 99116 59516 5950 251 93416 11932 7140 2461 52712 72945 4430 1941 21910 15555 5980 1551 1899 91165 5090 151 体质四因素模型因子分析 40岁以下 例 羽毛球选材研究 第一轮初测指标体系 共5类23项指标 1 机能指标 上 下肢无氧功率 2 素质指标 20米跑 400米 5 1分钟跳绳 四角跑 上肢对墙击球力度 立定跳远 纵跳 3 技能指标 运动中持拍动作控制能力 用力感 关节方向感 4 心理指标 战术分析与决策 河内塔测试 意志 注意 动机 气质 个性稳定性 有恒性 5 形态指标 克托莱指数 上肢比例 下肢比例 筛选指标的依据 专项理论 与制胜规律密切相关的指标 方差分析 具有显著性差异的指标 因子分析 类指标中因子载荷较大的指标 综合评估 有差异但没有到达0 05显著性水平 而从专项理论角度分析该指标具有较强的代表性 也可考虑入选 指标筛选过程1 初选指标 最初经专家调查 咨询和资料分析确定了65个课题测试指标 测试中由于准确性原因 或难度大 如内分泌指标儿茶