Годик М.А. Спортивная метрология

Подождите немного. Документ загружается.

Ниже приводится пример метрологически корректного описа-

ния теста «Отжимание на гимнастических брусьях».

1. Цель применения теста: определение силовой выносливости рук и пле

чевого пояса.

2. Возраст спортсменов: 16—18 лет.

3. Пол: упражнение выполняют только юноши.

4. Оборудование и материалы: параллельные брусья; их высота относи

тельно пола такова, чтобы испытуемый любого роста, выполняя упражнения,

не касался пола ногами.

5. Порядок выполнения теста: исходное положение — упор на прямых ру

ках. Сгибая руки в локтях, опуститься вниз до полного сгибания. Затем

выпрямить руки, приняв исходное положение. При выполнении упражнения тело

держать в вертикальном положении, раскачивание не допускается. Выполнить

максимальное количество повторений («до отказа»).

6. Надежность теста: r

*=0,90, если повторное измерение проводилось на

следующий день. Если же обе попытки выполнялись подряд, то надежность

низка: r

=0,56.

7. Согласованность оценок результатов в тесте: 0,99.

8. Информативность теста: по результа

там логической экспертизы признана высокой.

9. Оценка результатов: баллы начисляют

ся в зависимости от количества повторений

теста по следующей шкале (см. табл.).

10. Дополнительные указания:

а) подсчет повторений теста заканчива

ется, когда испытуемый останавливается;

б) специалист, . проводящий измерения,

должен следить за действиями испытуемого

и вносить коррективы, если последний иска

жает порядок выполнения теста;

в) можно поддерживать испытуемого ру

кой, если он начинает раскачиваться.

3.4. НАДЕЖНОСТЬ ТЕСТОВ

3.4.1. Основные понятия теории надежности

Надежностью теста называется степень совпадения результа-

тов при повторном тестировании одних и тех же людей в одина-

ковых условиях. Как уже отмечалось, полное совпадение

результатов при повторных измерениях практически невозможно,

и поэтому основное уравнение измерений выглядит так:

где x

— зарегистрированный в процессе измерений результат

теста; x

ист

— так называемый истинный результат. Условно он со-

ответствует среднему значению измеряемой величины при беско-

* r

—коэффициент надежности, о котором более подробно будет расска-

зано в разделе 3.4.

нечно большом числе измерений одного показателя в одних и тех

же условиях. Видно, что x

ист

— абстрактная величина и измерить

ее в действительности невозможно. В идеальных условиях значе

ние x

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, надеж

ность оценки состояния спортсмена, его способностей. Чем ближе

значения x

и x

ист

, тем надежнее оценка. Из формулы (1) видно,

что степень близости x

и x

ист

зависит от величин е

,е

и е

Что они представляют собой?

Величина e

—это систематические и случайные ошибки из-

мерений, причины появления которых рассмотрены в разделе

2.3.2. Величина е

отражает различия в процедуре тестирования

при повторных измерениях. И наконец, величина е

характери-

зует 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 измеритель-

ных устройств (±2%) позволяет сравнительно легко вычислить

значение e

и учесть его при анализе результатов.

Предположим, что во второй попытке яркость светового

раздражителя была вдвое меньшей, чем в первой 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 характеризо-

вать составляющую е

Отметим сразу, что процедура тестирования во всех случаях

должна быть стандартной, но в реальной практике это не всегда

достижимо. К сожалению, меняются внешние условия тестирова-

ния, его могут проводить разные специалисты и т. д., и все это

будет сказываться на результате.

Предположим теперь, что при измерении времени реакции ис-

пользовали высокоточную аппаратуру, погрешности работы кото-

рой не превышают сотых долей процента. Тестирование проводи-

лось в идеально стандартных условиях. В этом случае результаты

повторных измерений также будут различаться: мера их вариа-

тивности 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, резуль-

таты x

которых есть сумма x

ист

+ e

(составляющие е

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

пренебрежимо мала и оди-

накова во всех заездах). Условия заездов одинаковы (поэтому

составляющая е

одинакова во всех измерениях).

Если взять два равных по времени заезда одного и того же

спортсмена, то различия в скорости на разных участках дистан-

ции будут определяться исключительно состоянием и действиями

самого спортсмена. Такие данные приведены на рис. 3. Видны

высокая стабильность скорости чемпиона СССР Екимова и относи-

тельная вариативность этого же

показателя у второго призера —

Шкундова.

С течением времени (например,

на разных этапах годичного цикла)

вариативность показателей мо-

жет 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 од-

новременно сталкиваемся как ми-

нимум с тремя разновидностями

вариативности.

Вариант А: 1) внутриклассовая

(внутрииндивидуальная) — вариа-

тивность индивидуальных резуль-

татов в серии повторных измере-

ний; 2) межклассовая (межиндиви-

дуальная) — вариативность ре-

зультатов разных спортсменов.

Вариант Б: 1) внутриклассовая

(как в варианте А); 2) межклассовая

— вариативность серий инди-

видуальных данных, зарегистриро-

ванных на разных этапах трениро-

вочного 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.

Рис. 3. Вариативность прохожде-

ния дистанции в индивидуальной

гонке преследования на чемпиона-

те СССР 1986 года: а — два заезда

чемпиона СССР Екимова; б — два

заезда второго призера —

Шкундова

Рис, 4. Динамика стартового разгона в пяти забегах на 100 м спортсмена К.:

а —различия по времени достижения V

max

; б—различия по уровню V

max

От соотношения внутриклассовой и межклассовой вариативно-

сти зависит надежность тестов. Пример, подтверждающий это,

представлен в следующем разделе.

Вернемся вновь к основному уравнению измерения, представив

его в следующем виде:

ист

(

(В этом уравнении опущены методические погрешности измере-

ний.)

Если показатели вариативности в повторных измерениях

случайны (их сумма равна нулю и в разных попытках они не за-

висят друг от друга), то тогда из математической статистики

следует:

=σ

ист

+ σ

(3)

2 2

где

— дисперсия результатов измерений;

ист

— межклассовая

вариация (она рассматривается как свободная от ошибок);

—

внутриклассовая вариативность.

Коэффициент надежности (r

)—это отношение ис-

тинной дисперсии к дисперсии, зарегистрированной в процессе из-

мерений:

(4)

На практике можно использовать индекс надежности. Он

рассчитывается по формуле

ретический кеэффициент корреляции измеренных результатов те-

ста- с истинными.

Еще один критерий — стандартная ошибка надежно-

ризует среднее квадратическое

отклонение измеренных ре-

зультатов теста от линии ре-

грессии. В свою очередь эта

линия отражает меру теоре-

тической зависимости между

измеренными и истинными ре-

зультатами. На рис. 5 пред-

ставлен пример использования

стандартной ошибки надежно-

сти, по которой можно узнать,

каково среднее стандартное

отклонение результатов от-

дельных 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 от того среднего

результата, который каждый из них показал.

3.4.2. 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. Од-

нако 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 на 30 м, различна у квалифицированных

спринтеров, баскетболистов, гимнастов, школьников-физкультур-

ников и т. д.

Кроме того, у тренера иногда возникает идея проверить под-

готовленность 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 ошиб-

ки надежности

ры довольно часты в спортивных единоборствах и играх, где си-

стема комплексного контроля еще окончательно не сложилась.

В этом случае также необходима проверка надежности тестов.

Самый простой способ проверки — визуальное сравнение зна-

чений 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; кро-

ме того, при визуальном сравнении получаем качественную оцен-

ку: тест «надежен» или «ненадежен». Обычно в контроле исполь-

зуется 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 уста-

новить влияние различных факторов на изменчивость результатов

в тесте.

Рассмотрим следующий пример. У группы гимнастов в конце каждого тре-

нировочного микроцикла измеряют достижения в комплексе тестов, характери-

зующих их координационные и силовые способности. Полученные результаты

будут варьировать:

1) у каждого спортсмена (внутрииндивидуальная изменчивость);

2) между спортсменами (межиндивидуальная изменчивость);

3) в разные дни тестирования.

Дисперсионный анализ позволяет выявить и оценить каждый из этих фак-

торов изменчивости. Техника такой работы ясна из следующего примера. Груп-

пе юных баскетболистов тренер предложил выполнить три раза по десять

штрафных бросков. Цель этого теста — определение точности заданий. Необхо-

димо узнать, надежен он или нет. Сделаем это по данным табл. 3.

Второй метод определения надежности

тестов значительно проще, но может

использоваться только в случае двух

попыток и отсутствии тренда (т. е. по-

стоянного, от попытки к попытке, повы-

шения или понижения результатов те-

ста). 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. 5.

Тесты, надежность которых меньше указанных в таблице зна-

чений, использовать не рекомендуется.

3.4.3. Методы повышения надежности тестов

Контроль с помощью малонадежных тестов приводит к ошиб-

кам в оценке состояния спортсменов. Если эти ошибочные данные

используются как основа для планирования нагрузок, то и оно

будет ошибочным. Поэтому необходимо стремиться повысить на-

дежность информативных тестов для оценки каких-либо сторон

подготовленности спортсменов. Для этого необходимо устранить

причины, которые вызывают увеличение вариативности измере-

ний. В некоторых случаях, помимо выполнения требований, изло-

женных 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 те-

стов.

3.4.4. Стабильность тестов

Стабильность теста — это такая разновидность надежности,

которая проявляется в степени совпадения результатов тестиро-

вания, когда первое и последующие измерения разделены опре-

деленным временным интервалом. При этом повторное тестиро-

вание обычно называют ретестом.

Высокая стабильность теста свидетельствует о сохранении

приобретенного в ходе тренировок технико-тактического мастерст-

Видно, что надежность этого теста при трех попытках невысока, Если чис-

ло 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 че-

тырех сильнейших футболистов Голландии в соревновательном

периоде (а именно оно в значительной степени определяет работо-

способность спортсменов) поддерживается в течение двух лет на

стабильном уровне.

Рис. 6. Динамика максимального потребления кислорода у сильнейших футбо-

листов Голландии (n=4)

Стабильность теста прежде всего зависит от содержания тре-

нировочного процесса: при исключении (или уменьшении), напри-

мер, силовых упражнений результаты ретеста, как правило, умень-

шаются. Кроме того, на стабильность влияют также: сложность

теста и длительность временного интервала между тестом и ре-

тестом.

Для количественной оценки стабильности используется диспер-

сионный анализ по той же схеме, что и в случае расчета обычной

надежности.

3.4.5. Согласованность тестов

Согласованность тестов характеризуется независимостью ре-

зультатов тестирования от личных качеств лица, проводящего или

оценивающего тест. Если результаты спортсменов в тесте,

который проводят разные специалисты (эксперты, судьи, оцен-

щики), совпадают, то это свидетельствует о высокой степени со-

гласованности 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 унифици-

рованная методика проведения теста, а потом два или более спе-

циалиста по очереди в стандартных условиях тестируют одних

и тех же спортсменов.

В случае инструментальной регистрации (например, времени

бега на 30 м с помощью фотоэлектронных устройств) не должно

быть несовпадения результатов у разных специалистов. Но на

самом деле оно бывает, и вовсе не потому, что один специалист

хорошо владеет навыками измерений, а другой — плохо (такая

ситуация вообще недопустима). Некоторые экспериментаторы бо-

лее 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 дисперси-

онного 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 воспри-

ятия качественных особенностей движения у специалистов.

Специальные методы повышения согласованности оценок в

таких случаях изложены в главе 5.

3.4.6. Эквивалентность тестов

Одно и то же двигательное качество (способность, сторону

подготовленности) можно измерить с помощью нескольких тестов.

Например, максимальную скорость — по результатам пробегания

с ходу отрезков в 10, 20 или 30 м. Силовую выносливость — по

числу подтягиваний на перекладине, отжиманий в упоре, количе-

ству 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 под-

тягивании оказываются лучшими и в отжимании), то это свиде-

тельствует об эквивалентности тестов. Коэффициент эквивалент-

ности определяется с помощью корреляционного или дисперсион-

ного 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 та-

кой комплекс, как бег на 100 и 800 м, прыжок в длину с места,

подтягивание на перекладине, будет гомогенным. Для спортсме-

нов высокой квалификации он может оказаться гетерогенным.