上海市青少儿体操比赛计分系统的研究与开发

2014-09-04王乐军龚铭新邹凝祥毛培雯岳增科

体育科研 2014年2期

王乐军，龚铭新，邹凝祥，毛培雯，张琳，吴昊，岳增科，张磊，董菲

“体操”是一项在规定的器械上完成复杂、协调的动作，并根据动作的分值或动作的难度、编排与完成情况等给予评分的运动。在现代竞技体操比赛过程中，由于体操比赛项目和比赛参与者人数较多、比赛动作的评分复杂、比赛时间要求紧凑，因此对竞赛结果的实时性、准确性也提出了越来越高的要求。随着计算机和网络等信息技术的迅猛发展，越来越多的国内外大型体操比赛开始采用专业的评分系统对比赛中的成绩进行处理。

针对不同级别体操比赛竞赛规则的具体特点，目前已有研究者根据特定体操比赛规程设计开发了相关的体操评分软件系统。但是因为上海市青少儿体操比赛竞赛规程与全国和其他省份体操竞赛规程有着较大的不同，使得目前现有体操评分软件系统很难直接应用于上海青少儿体操比赛的评分工作之中。目前上海市每年都要举行青少儿体操锦标赛、青少儿体操冠军赛。这些比赛的组别多，参赛运动员人数多，赛程复杂，不同组别的比赛项目、计分方法等方面也存在差异，且比赛对计分的准确性和实时性要求很高。仅仅依靠手工计分一方面使得相关工作人员在比赛期间需要进行大量繁琐的成绩处理工作而很难满足成绩处理实时性的要求，另一方面在计分过程的手工计算、成绩统计等环节也极容易由于错误操作而影响了成绩处理的准确性进而影响到比赛的公平性。因此，开发出一套适用于上海市青少儿体操比赛的计分与成绩处理系统已是当务之急。应上海市体操中心的要求，本课题拟将信息技术引入上海市青少儿体操比赛的计分过程中，通过需求分析了解上海市青少儿体操比赛中不同组别的赛程安排、比赛项目、计分标准等，实现计分过程的信息化，避免人为操作的弊端，提高工作效率，促进上海市青少儿体操比赛成绩管理的规范化、信息化进程。

1 研究方法

本研究采用软件工程方法对上海市青少儿体操比赛计分系统进行了需求分析，软件设计与开发，软件系统调试、试用与修改完善，最终完成了上海市青少儿体操比赛计分系统的研究与开发工作。

1.1 需求分析

通过与上海市青少儿体操比赛裁判员、体操比赛成绩处理人员进行交流与探讨，了解上海市青少儿体操比赛的竞赛规程、计分方法、成绩处理要求及拟开发系统的功能要求、人机交互界面特点等，以此了解拟开发系统的具体用户需求。

1.2 系统的设计与开发

根据需求分析，结合相关文献资料及软件工程专家访谈结果对系统总体功能框架、功能模块、数据库等进行规划与设计。

根据设计书采用Visual Studio 2008编程开发环境和Microsoft Office Acess数据库管理系统，采用C#编程语言进行计算机编程，开发出上海市青少儿体操比赛计分系统。对系统进行不同模块的单元测试及系统中存在的基本问题的修改与完善。

1.3 系统调试与试用

在2012年上海青少儿体操锦标赛、2012年上海市青少儿体操冠军赛、2013年上海青少儿体操锦标赛、2013年上海市青少儿体操冠军赛期间对本课题开发的计分与成绩处理系统进行应用及检验，根据应用过程中存在的问题及裁判员、成绩管理人员提供的反馈意见对系统进行进一步的完善。

2 研究结果

2.1 系统的主要需求

上海市青少儿体操比赛计分系统的主要功能是实现对上海市青少儿体操比赛的成绩处理要求，避免手工操作的弊端，提高成绩处理的效率。因此该系统具有目前已开发体操计分系统的共性功能要求和操作特点。但由于相比于全国成年组体操比赛竞赛规程，上海市青少儿体操比赛具有参赛组别多、不同组别参赛项目具有差异性、不同组别成绩计算方法（单项、全能、团体）具有差异性与可变性、不同难度分动作起评分计算方法的差异性、完成分裁判人数不固定等特点。此外，根据前期需求访谈，该系统应具有纠正裁判计分失误、快速形成与打印成绩报表、大团体成绩计算等功能。因此该系统具有区别于现有体操评分系统的功能和特征，如表1所示。系统应包含的总体功能模块如图1所示。

在系统的具体操作流程上，成绩录入员在比赛前首先将比赛组、参赛运动员、成绩计分方式、裁判员人数等信息设置好并录入到系统内。在正式比赛中，成绩录入员首先将资格赛成绩录入到系统内，并据此确定单项决赛的运动员名单。此外，根据比赛的具体要求，由资格赛成绩确定全能决赛名单、团体决赛名单或全能决赛成绩、团体决赛成绩。资格赛结束后进行单项决赛（根据规程有可能进行全能决赛和团体决赛）。在决赛比赛过程中将相应成绩录入到系统内，最终获得各项比赛的决赛成绩，并实现成绩导出、报表制作与打印等功能。系统操作的总体流程图如图2所示。

表1 本系统区别于现有体操评分系统的主要特点TableⅠ System’s Main Characteristics That Differ from the Other Existing Gymnastics Scoring System

图1 系统总体功能模块图Figure1 Overall Function Module of the System

2.2 系统设计与实现

根据上海市青少儿体操比赛竞赛规程和上海市青少儿体操比赛对成绩录入和处理的具体要求，借鉴目前国内体操比赛成绩处理软件的结构和技术特点，采用面向对象的程序设计思想及模块化设计理念对系统进行总体设计，最终将系统划分为数据库（Excel文件）、公共应用层、数据结构类层、数据访问层、业务逻辑层和用户界面层等若干模块。数据库（Excel文件）主要用于数据信息的物理存储，公共应用层定义Excel的连接与操作、数据库连接与SQL语句执行等函数；数据结构类层用于定义和封装系统内的数据结构；数据访问层用于对各数据表进行添加、修改、删除、查询等操作；业务逻辑层用于对系统进行相关数据处理的规则、流程、方法等进行定义；用户界面层主要负责用户与系统的输入输出交互（见图3）。通过图3可以看出，各层之间是一种“高内聚，低耦合”的调用关系，这可以增加系统的可扩展性和可维护性。此外，在每层内，采用面向对象的程序设计思想，通过对每一层的功能进行划分，分别构造了具有不同属性和方法的类。

图2 系统操作的总体流程图Figure2 Overall Process of the System Operation

图3 本系统的总体结构模块图Figure3 Overall Structure Module of the System

在系统数据库设计上，通过对本系统的数据进行分析与建模，共设计13个数据表，分别是：用户信息表users，运动员基本信息表athlete，全能比赛决赛运动员名单表Athlete Final AllRound，团体比赛决赛运动员名单表Athlete Final Group，单项比赛决赛运动员名单表Athlete Final Single，蹦床或素质分成绩表Extra Score，比赛组比赛项目等信息表Group Setup，比赛信息表Matchs，资格赛单项成绩表Score，全能比赛决赛成绩表Score Final All Round，团体比赛决赛成绩表Score Final Group，单项比赛决赛成绩表Score Final Single，比赛项目信息表Sport Program。系统的数据库UML模型如图4所示。

图4 本系统的数据库UML模型图Figure4 UML Model of the System’s Data Base

在系统设计基础上，采用Visual Studio 2008编程开发环境和Microsoft Office Acess数据库管理系统，采用C#编程语言进行计算机编程，最终完成对上海市青少儿体操比赛计分系统的开发。

2.3 系统调试与应用

在2011年上海青少儿体操锦标赛、2011年上海市青少儿体操冠军赛、2012年上海青少儿体操锦标赛、2012年上海市青少儿体操冠军赛期间对本课题开发的计分系统进行调试与试用，根据应用过程中存在的问题及裁判员、成绩管理人员提供的反馈意见对系统进行了改进与完善。在此基础上形成上海市青少儿体操比赛计分系统V1.0版本。通过在2013年上海市青少儿体操锦标赛比赛期间对该系统进行应用，结果表明该系统具有界面友好、操作简便、容错性好等特点，可以快速完成上海市青少儿体操比赛期间的成绩处理要求，具有较好的应用价值。