一种运动员赛时心理预测的方法和系统

技术领域

本方法涉及运动评价技术领域，尤其涉及一种运动员赛时心理预测的方法和系统。

背景技术

运动员会正式比赛时会面临身体和运动比赛相关因素带来的压力，除此之外还面临着一系列特有的压力源，包括被社交媒体和群众关注的压力、长期居住环境不固定的压力、在团队运动中因其他成员状态或受伤过早结束职业生涯的压力等。而对于冬季项目运动员，还有因为对比赛场地和季节的特殊要求和运动本身技术难度及高风险带来的压力。在这样的高压情境下，多种心理因素如竞赛焦虑、心理疲劳、应对方式等皆是影响运动员赛前训练质量。其中运动员赛前的焦虑状态会分散注意力和增强自我意识、干扰运动员的表现并增加受伤风险，同时会增加皮质醇水平和肌肉张力、降低身体协调性；同时运动员的疲劳水平过高也会导致运动员受伤风险增高、增加运动员失误率，最终导致比赛失利。

之前研究认为，运动员赛时的心理状态与其多项认知状态关联密切，运动员的认知能力，如决策力、反应抑制和认知灵活性等可以预测运动员的在比赛中的心理和表现水平。爱荷华赌博任务(IGT)是一项实验性神经心理学任务，旨在研究决策过程中情绪和认知的整合，研究发现足球运动员比赛时的心理状态和战术决策与在爱荷华任务中的表现相关，更强的情感决策能力与足球运动员更好的战术行为相关。竞争反应时任务(CRTT)，惩罚等级的选择反映被试的攻击性行为倾向：惩罚强度越高，表明被试选择的惩罚强度越高，表现出的攻击性更强，运动员的攻击性与其比赛时的心理相关。经典斯特鲁普任务(STROOP)用来评估反应抑制能力，研究发现，运动员的赛时疲劳水平与在STROOP任务中的表现相关，疲劳度低的运动员在任务中的准确性更高；同时研究表明运动员STROOP任务可以增加运动员的认知压力水平。过往研究显示超过半数的运动员在赛前一天会出现睡眠问题，如早醒、入睡困难等，睡眠时间的减少会增加赛时的焦虑水平同时增加疲劳度。急性24小时睡眠剥夺能够增加受试者应激水平和心理压力，睡眠剥夺后的认知状态能够更好的与赛时心理状态进行关联。

综上所述，运动员的赛时心理与运动员的各项认知能力相关，运动员在IGT、CRTT、STROOP范式中的各项指标和表现与运动员在比赛中的焦虑和疲劳度存在相关关系，但通过认知范式对赛时心理进行预测在实际工作中没有具体的方法。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种运动员赛时心理预测的方法和系统，解决了现有技术无法对运动员赛时心理预测的技术问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：本发明的公开了一种运动员赛时心理预测的方法，所述方法包括：

获取不同的性别、不同的年龄、不同的运动项目及不同的运动等级下，与运动员赛时心理相关的认知范式指标；

根据与运动员赛时心理相关的认知范式指标，获取影响运动员赛时心理的认知范式指标；

根据影响运动员赛时心理的认知范式指标，构造计算公式预测运动员赛时心理。

优选地，所述根据与运动员赛时心理相关的认知范式指标，获取运动员赛时心理的认知范式指标，包括：

根据与运动员赛时焦虑水平相关的认知范式指标，通过逐步多元线性回归分析，获取影响运动员赛时焦虑水平的认知范式指标；

根据与运动员赛时疲劳水平相关的认知范式指标，通过逐步多元线性回归分析，获取影响运动员赛时疲劳水平的认知范式指标。

优选地，所述根据与运动员赛时焦虑水平相关的认知范式指标，通过逐步多元线性回归分析，获取影响运动员赛时焦虑水平的认知范式指标，包括：

获取认知范式指标与运动员赛时焦虑水平的相关系数；

将相关系统处于第一数值区间的认知范式指标作为影响运动员赛时焦虑水平的认知范式指标。

优选地，所述根据与运动员赛时疲劳水平相关的认知范式指标，通过逐步多元线性回归分析，获取影响运动员赛时疲劳水平的认知范式指标，包括：

获取认知范式指标与运动员赛时疲劳水平的相关系数；

将相关系统处于第二数值区间的认知范式指标作为影响运动员赛时疲劳水平的认知范式指标。

优选地，所述根据影响运动员赛时心理的认知范式指标，构造计算公式预测运动员赛时心理，包括；根据影响运动员赛时焦虑水平的认知范式指标，构造预测运动员赛时焦虑水平的计算公式；

根据影响运动员赛时疲劳水平的认知范式指标，构造预测运动员赛时疲劳水平的计算公式。

优选地，所述根据影响运动员赛时焦虑水平的认知范式指标，构造预测运动员赛时焦虑水平的计算公式，之后，包括：

根据x

x

优选地，所述根据影响运动员赛时疲劳水平的认知范式指标，构造预测运动员赛时疲劳水平的计算公式，之后，包括：

根据x

本发明的第二个目的可以通过采取如下技术方案达到：一种运动员赛时心理预测的系统，所述系统，包括：

数据获取模块，用于获取不同的性别、不同的年龄、不同的运动项目及不同的运动等级下，与运动员赛时心理相关的认知范式指标；

数据处理模块，用于根据与运动员赛时心理相关的认知范式指标，获取影响运动员赛时心理的认知范式指标；

预测模块，用于根据影响运动员赛时心理的认知范式指标，构造计算公式预测运动员赛时心理。

本发明的第三个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种计算机设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现上述的运动员赛时心理预测的方法。

本发明的第四个目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种存储介质，存储程序，所述程序被处理器执行时，实现上述的运动员赛时心理预测的方法。

本发明通过获取不同的性别、不同的年龄、不同的运动项目及不同的运动等级下，与运动员赛时心理相关的认知范式指标；根据与运动员赛时心理相关的认知范式指标，获取影响运动员赛时心理的认知范式指标；根据影响运动员赛时心理的认知范式指标，构造计算公式预测运动员赛时心理，可以非常准确的预测运动员赛时心理，然后就可以针对运动员赛时心理进行不同的引导，从而有助于运动员在比赛时更好的发挥自己的水平。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明提出的一种运动员赛时心理预测的方法的流程示意图；

图2为本发明提出的一种运动员赛时心理预测的方法的爱荷华赌博任务的测试图；

图3为本发明提出的一种运动员赛时心理预测的方法的竞争反应时任务的测试图；

图4为本发明提出的一种运动员赛时心理预测的方法的经典斯特鲁普任务的测试图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

现有的技术方案中，通过认知范式对赛时心理进行预测在实际工作中没有具体的方法。本发明通过获取不同的性别、不同的年龄、不同的运动项目及不同的运动等级下，与运动员赛时心理相关的认知范式指标；根据与运动员赛时心理相关的认知范式指标，获取影响运动员赛时心理的认知范式指标；根据影响运动员赛时心理的认知范式指标，构造计算公式预测运动员赛时心理，可以非常准确的预测运动员赛时心理，然后就可以针对运动员赛时心理进行不同的引导，从而有助于运动员在比赛时更好的发挥自己的水平。

实施例1：

本发明的公开了一种运动员赛时心理预测的方法，参考图1-3，该方法包括：

步骤S100，获取不同的性别、不同的年龄、不同的运动项目及不同的运动等级下，与运动员赛时心理相关的认知范式指标；

步骤S200，根据与运动员赛时心理相关的认知范式指标，获取影响运动员赛时心理的认知范式指标；

步骤S300，根据影响运动员赛时心理的认知范式指标，构造计算公式预测运动员赛时心理。

本发明通过获取不同的性别、不同的年龄、不同的运动项目及不同的运动等级下，与运动员赛时心理相关的认知范式指标；根据与运动员赛时心理相关的认知范式指标，获取影响运动员赛时心理的认知范式指标；根据影响运动员赛时心理的认知范式指标，构造计算公式预测运动员赛时心理，可以非常准确的预测运动员赛时心理，然后就可以针对运动员赛时心理进行不同的引导，从而有助于运动员在比赛时更好的发挥自己的水平。

具体地，研究方法

一、受试者

(1)招募过程：

1)招募信息发布：由项目组成员向合适的冬季项目运动员及其教练等相关工作人员发布招募信息(通过电话、手机短信或微信等形式，招募信息不公开)。

2)知情同意过程：为保证受试者自愿参加研究，研究知情同意将全程由项目团队成员与受试者一对一面谈进行。

3)受试者隐私保护：由于本实验涉及个人敏感问题，调查问卷采用匿名方式进行。病例报告表的个人信息页用编码代替人名，另外建立一份人名与编码的内容的档案，分开保管。招募信息不公开发布。调查前向受试者详细说明本次研究数据仅为科研使用，并承诺将受试者信息保密，并说明可能隐私泄密的风险。

(2)入组标准：

1)冬季项目运动员；

2)意识清楚，认知能力正常，普通话沟通及书写无障碍；

3)签署了知情同意书，自愿参加本项目。

(3)排除标准：

1)曾患重大躯体疾病或心理疾病；

2)近一个月有服用药物等；

3)近一周内作息不规律。

(4)剔除标准：在研究过程中发现有谎报数据或隐瞒其个人真实情况者。

2、基本信息采集

基本信息包括年龄、性别、受试者来源，运动员相关信息包括运动项目、是否有专项经历、从事现项目时间、运动等级、现项目最好成绩、日常训练频率及时长。

三、相关认知范式及采集指标

(1)爱荷华赌博(IGT)任务

由Eprime3.0程序实现，IGT包括4副纸牌A/B/C/D，A/B为高风险高回报，胜利为25元，失败为-50元；C/D为低风险低回报，胜利为5元，失败为-5元。所有牌胜利和失败概率均为50％，被试以200元开始，从长远看：A/B是不利纸牌；C/D是有利纸牌。被试共进行60次翻牌，具体流程如下。

采集的指标(1)A/B纸牌选择概率(IGT_AB％)：翻A/B不利纸牌的次数与整体翻牌次数比值的百分数(2)最终获得的金额(IGT_Amount)：200元初始金额经过60次翻牌后得到的最终金额。

(2)竞争反应时(CRT)任务

由Eprime3.0程序实现，告之被试在此实验中和另一名被试(虚拟被试)进行反应时快慢的比赛，反应慢的一方将会收到声音形式的惩罚。实验被试并未和任何人比赛，输赢由实验程序随机呈现。实验中使用的声音刺激由弱到强分别为0、90、100和110db四个等级，在每次比赛前，被试可以选择如果获胜可以惩罚对方的等级。被试共进行50次比赛，具体流程如下。

采集的指标(1)平均噪音选择等级(CRT_Intensity)：在决策按键阶段选择的噪音等级的平均值；(2)平均反应时间(CRT_RT)：反应阶段刺激呈现后做出按键反应的平均时间。

(3)经典斯特鲁普(STROOP)任务

由Eprime3.0程序实现，被试在实验中被呈现一个一个用不同颜色写成的词，要求被试尽快而且尽量正确地说出每个词的颜色，而不理会这个词的名称及其所代表的意义。实验共进行50次，具体流程如下。

采集的指标(1)反效率分数(STROOP_ISE)：总平均反应时间与正确率的比值；(2)色词一致平均反应时间(STROOP_Consistent RT):色词一致目标刺激呈现后做出正确按键反应的平均反应时间；(3)色词不一致平均反应时间(STROOP_Inconsistent RT):色词不一致目标刺激呈现后做出正确按键反应的平均反应时间。

四、赛时心境状态采集

赛时运动员焦虑水平由状态焦虑问卷(S-AI)评估，问卷共20个问题，从“几乎没有(1分)、有些(2分)、中等程度或经常有(3分)、非常明显或几乎总是(4分)”4个选项中选出最适合的答案，求总分。

赛时运动员疲劳水平由心境状态量表(POMS)中的疲劳分项得分评估，问卷共40个问题，从“几乎没有(0分)、有一点(1分)、适中(2分)、相当多(3分)、非常地(4分)”5个选项中选出最适合的答案，第3、10、17、23、30题为疲劳分项得分。

五、试验流程

符合入组标准的受试者入组后进行基本信息和运动员相关信息的采集，在实验的第一天早8点进行基线认知范式测试(测试顺序为：CRT任务、STROOP任务、IGT任务)，然后进行24小时睡眠剥夺，睡眠剥夺期间受试者需要保持清醒，不进行过度剧烈运动等。24小时睡眠剥夺后实验第二天同一时间早8点，再次进行相同认知范式测试(测试顺序为：CRT任务、STROOP任务、IGT任务)。随访为在距离睡眠剥夺后最近的运动员参加的正式比赛中，在比赛当天的早8点进行赛前焦虑和疲劳水平的评估。

六、统计方法

利用SPSS 26.0软件进行偏向关分析，控制变量为性别、年龄、运动项目、运动等级，找到和赛时焦虑、疲劳水平分别相关的认知范式指标；利用SPSS 26.0软件进行逐步多元线性回归分析，纳入上一步找到的相关指标，找到影响赛时焦虑和疲劳水平的认知范式指标。

优选地，步骤S200，根据与运动员赛时心理相关的认知范式指标，获取运动员赛时心理的认知范式指标，包括：

步骤S210，根据与运动员赛时焦虑水平相关的认知范式指标，通过逐步多元线性回归分析，获取影响运动员赛时焦虑水平的认知范式指标；

步骤S220，根据与运动员赛时疲劳水平相关的认知范式指标，通过逐步多元线性回归分析，获取影响运动员赛时疲劳水平的认知范式指标。

优选地，步骤S210，根据与运动员赛时焦虑水平相关的认知范式指标，通过逐步多元线性回归分析，获取影响运动员赛时焦虑水平的认知范式指标，包括：

获取认知范式指标与运动员赛时焦虑水平的相关系数；

将相关系统处于第一数值区间的认知范式指标作为影响运动员赛时焦虑水平的认知范式指标。

具体地，相关系统的在0.05上显著(双侧)；在0.01上显著(双侧)则认知范式指标作为影响运动员赛时焦虑水平的认知范式指标。

具体地，试验共纳入符合标准受试者61人，其中男运动员35人(57.38％)，平均年龄19.92±1.42岁，不同运动等级：运动健将5人(8.20％)、国家一级运动员16人(26.23％)、国家二级运动员13人(21.31％)、其余27人(44.26％)，不同运动项目：越野滑雪19人(31.15％)、冰球6人(9.84％)、冰壶4人(6.56％)、冬季两项11人(18.03％)、单板滑雪10人(16.39％)、高山滑雪5人(8.20％)、短道速滑6人(9.84％)，睡眠剥夺距离正式比赛平均31.67±3.46天。

如表1所示，将63名睡眠剥夺前后各项认知范式中的指标及其变化情况与赛时焦虑水平的偏相关性分析，表2为睡眠剥夺前后各项认知范式中的指标及其变化情况与赛时疲劳水平的偏相关性分析。由表1中结果表明与赛时焦虑水平显著相关的变量包括IGT任务中24小时睡眠剥夺后获得的最终金额(IGT_Amount)及其较基线的增加比例(IGT_ΔAmount)，CRTT任务中24小时睡眠剥夺后平均选择等级较基线的增加比例(CRT_ΔNoiseIntensity)，STROOP任务中24小时睡眠剥夺后中色-词一致的平均反应时间(STROOP_Consistent RT)及其较基线的增加比例(STROOP_ΔConsistent RT)、色-词不一致的平均反应时间(STROOP_Inconsistent RT)和反效率分数(STROOP_ISE)。

表1与赛时焦虑水平相关的认知行为指标

优选地，步骤S220，根据与运动员赛时疲劳水平相关的认知范式指标，通过逐步多元线性回归分析，获取影响运动员赛时疲劳水平的认知范式指标，包括：

获取认知范式指标与运动员赛时疲劳水平的相关系数；

将相关系统处于第二数值区间的认知范式指标作为影响运动员赛时疲劳水平的认知范式指标。

具体地，相关系统的在0.05上显著(双侧)；在0.01上显著(双侧)则认知范式指标作为影响运动员赛时疲劳水平的认知范式指标。

由表2中结果表明与赛时疲劳水平显著相关的变量包括IGT任务中24小时睡眠剥夺后获得的最终金额(IGT_Amount)及其较基线的增加比例(IGT_ΔAmount)，STROOP任务中24小时睡眠剥夺后中色-词不一致的平均反应时间(STROOP_Inconsistent RT)及其较基线的增加比例(STROOP_ΔInconsistent RT)、总反应时间与正确率的比值—反效率分数(STROOP_ISE)。

表2与赛时疲劳水平相关的认知行为指标

注：*相关性在0.05上显著(双侧)；**相关性在0.01上显著(双侧)

优选地，步骤S300，根据影响运动员赛时心理的认知范式指标，构造计算公式预测运动员赛时心理，包括；步骤S310，根据影响运动员赛时焦虑水平的认知范式指标，构造预测运动员赛时焦虑水平的计算公式；

步骤S320，根据影响运动员赛时疲劳水平的认知范式指标，构造预测运动员赛时疲劳水平的计算公式。

优选地，步骤S310，根据影响运动员赛时焦虑水平的认知范式指标，构造预测运动员赛时焦虑水平的计算公式，之后，包括：

根据x

x

将以上显著相关的指标统一量纲，进行标准化换算，换算为相应的Z分数。Z分数的公式为:Z＝(x-μ)/σ；其中Z为标准分数，x为某一具体数据的值,，μ为该组数据的平均数，σ为该组数据的标准差。相关指标的Z分数作为候选自变量进行逐步多元线性回归分析，逐步回归中选入变量水平sls＝0.10，剔除变量水平sle＝0.10。分别寻找影响赛时焦虑和疲劳水平的认知行为指标。

表3为影响赛前焦虑水平的认知行为指标，结果表明模型整体拟合显著(p＝0.003)，调整后R2＝0.351，VIF<10，不存在共线性。影响运动员赛时焦虑水平的显著因素包括：24小时睡眠剥夺后IGT中获得的最终金额的标准化分数(Z-IGT_Amount)及其较基线的增加比例的标准化分数(Z-IGT_ΔAmount)、CRTT中的平均选择等级较基线的增加比例的标准化分数(Z-CRT_ΔNoise Intensity)和STROOP中色-词一致的平均反应时间较基线的增加比例的标准化分数(Z-STROOP_ΔConsistent RT)。

最终拟合公式为：y

得到的焦虑总分40分以下为低焦虑水平，40到57分为正常焦虑水平，超过57分为高焦虑水平。高焦虑水平运动员在正式比赛时发挥失常的风险较高，建议在赛前进行相关心理辅导降低焦虑水平，或在训练期间进行模拟比赛适应高焦虑状态。

表3影响赛前焦虑水平的认知行为指标

优选地，步骤S320，根据影响运动员赛时疲劳水平的认知范式指标，构造预测运动员赛时疲劳水平的计算公式，之后，包括：

根据x

具体地，结果表明模型整体拟合显著(p＝0.008)，调整后R2＝0.186，VIF<10，不存在共线性。影响运动员赛时疲劳水平的显著因素包括：24小时睡眠剥夺后IGT中获得的最终金额较基线的增加比例的标准化分数(Z-IGT_ΔAmount)可构建预测冬季项目运动员赛时疲劳水平的模型。

最终拟合公式为：y

得到的疲劳总分大于等于6分为高疲劳水平，正式比赛时较高疲劳水平导致受伤和发挥失常的概率提高，建议在正式比赛前的训练阶段降低训练强度，或根据不同运动员的实际情况定制个性化训练方案以降低疲劳度。

表4影响赛前疲劳水平的认知行为指标

实施例2：

本实施例提供了一种运动员赛时心理预测的系统，所述系统，包括：

数据获取模块，用于获取不同的性别、不同的年龄、不同的运动项目及不同的运动等级下，与运动员赛时心理相关的认知范式指标；

数据处理模块，用于根据与运动员赛时心理相关的认知范式指标，获取影响运动员赛时心理的认知范式指标；

预测模块，用于根据影响运动员赛时心理的认知范式指标，构造计算公式预测运动员赛时心理。

本实施例中各个模块的具体实现可以参见上述实施例1，在此不再一一赘述。需要说明的是，上述实施例提供的装置仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

可以理解，上述实施例的装置中所使用的术语“第一”、“第二”等可用于描述各种单元，但这些单元不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个模块与另一个模块区分。举例来说，在不脱离本发明的范围的情况下，可以将第一发送模块称为第二发送模块，且类似地，可将第二发送模块称为第一发送模块，第一发送模块和第二发送模块两者都是发送模块，但其不是同一发送模块。

实施例3：

本实施例提供了一种计算机设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行程序的存储器，所述处理器执行存储器存储的程序时，实现上述的运动员赛时心理预测的方法。

实施例4：

本实施例提供了一种存储介质，该存储介质为计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时，处理器执行存储器存储的计算机程序时，实现上述实施例1的运动员赛时心理预测的方法。

需要说明的是，本实施例的计算机可读存储介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。