20mシャトルランの結果から、年代別の持久力/体力（最大酸素摂取量）を推定してみた！

2016-10-10　

以前から知っていましたが、国がちゃんとした方法で計測している体力テストのデータがあります。非常に多くの人数で計測しているので信頼できるデータです。その中で、持久走の代わりに20mシャトルランの年代別の計測結果があるんです。
ただ、20mシャトルランの結果って、往復回数で示されても、実際それがどれぐらいすごいのかもよくわからないし、そもそもシャトルランがどういったものなのかも分からないですよね。
そこで、今回はシャトルランとは何かを調べていき、最終的に一般的な体力評価基準である最大酸素摂取量に変換することに成功しましたので説明させて頂きます！

1 20mシャトルランとは何か？
2 20mシャトルランの年代別の結果
- 2.1 20mシャトルラン結果（折り返し回数）
3 20mシャトルランの結果は最大酸素摂取量に変換できる！
4 これをもとに体力/持久力偏差値判定ツールをつくります！

20mシャトルランとは何か？

まずそもそもシャトルランとは何なんでしょうか。これは2001年の文部科学省の体力テストで使用されるようになった、持久力を推定するためのテストだそうです。自分は2001年に高校を卒業しているので、ちょうどやらなかった世代に入るようですね(笑)　若い方達にはお馴染みなのかもしれませんが。
で、そのルールをwikipediaの記事から抜粋して説明させて頂きます。

[ルール]
・20m間隔で平行に引かれた2本の線の一方に立ち、合図音に合わせて他方の線へ向けて次の合図音で反対方向へ向けて走り出し、スタートの線にタッチする。合図音に合わせてこの走行を繰り返す。
・合図音は開始当初は、折り返し時間の間隔が長いが、約1分ごとに短くなっていく。
・合図音についていけなくなり、2回連続で線にタッチできなくなったときを終了とし、最後にタッチできた回数が記録となる。
つまり、少しずつ速度が速くなっていく20mダッシュを繰り返していくということですね。で、その速度が下記の表のように、1～21のレベルに分かれているそうです。各レベルの速度を見ると、どれぐらいきつそうかが分かりますね。

レベル	折り返し回数	累積	速度	折り返し時間	レベル内	距離	累積距離	累積時間
レベル	折り返し回数	折り返し回数	(km/h)	(秒)	合計時間(秒)	(m)	(m)	(分秒)
1	7	7	8	9	63	140	140	1:03
2	8	15	9	8	64	160	300	2:07
3	8	23	9.5	7.58	60.63	160	460	3:08
4	9	32	10	7.2	64.8	180	640	4:12
5	9	41	10.5	6.86	61.71	180	820	5:14
6	10	51	11	6.55	65.5	200	1020	6:20
7	10	61	11.5	6.26	62.61	200	1220	7:22
8	11	72	12	6	66	220	1440	8:28
9	11	83	12.5	5.76	63.36	220	1660	9:31
10	11	94	13	5.54	60.92	220	1880	10:32
11	12	106	13.5	5.33	64	240	2120	11:36
12	12	118	14	5.14	61.71	240	2360	12:38
13	13	131	14.5	4.97	64.55	260	2620	13:43
14	13	144	15	4.8	62.4	260	2880	14:45
15	13	157	15.5	4.65	60.39	260	3140	15:46
16	14	171	16	4.5	63	280	3420	16:49
17	14	185	16.5	4.36	61.09	280	3700	17:50
18	15	200	17	4.24	63.53	300	4000	18:54
19	15	215	17.5	4.11	61.71	300	4300	19:56
20	16	231	18	4	64	320	4620	21:00
21	16	247	18.5	3.89	62.27	320	4940	22:03

このように、少しずつ速度をあげていき、安全に持久力を測定するのが20mシャトルランです。

20mシャトルランの年代別の結果

それでは20mシャトルランの年代別の結果はどうなっているのでしょうか。以下は下記の体力・運動能力調査結果からの結果抜粋です。
■平成26年　体力・運動能力調査結果
http://www.e-stat.go.jp/SG1/estat/List.do?bid=000001054955&cycode=0

20mシャトルラン結果（折り返し回数）

	20mシャトルラン				(折り返し数)
年齢	男子			女子
	標本数	平均値	標準偏差	標本数	平均値	標準偏差
6	1104	18.87	9.38	1068	15.03	5.81
7	1115	28.91	13.89	1100	22.70	9.29
8	1123	39.41	17.92	1113	28.95	13.08
9	1124	46.81	20.06	1123	36.98	15.59
10	1119	54.90	20.46	1114	43.95	16.28
11	1125	63.60	22.38	1123	50.44	17.99
12	967	73.13	23.35	965	53.40	18.99
13	954	90.80	22.94	942	61.89	20.12
14	966	97.69	21.44	983	60.66	20.19
15	920	87.96	26.24	935	51.87	20.86
16	957	93.66	28.25	947	53.48	22.14
17	939	94.54	27.93	944	52.84	22.45
18	645	83.16	26.22	680	44.80	17.95
19	551	83.86	25.03	559	45.06	15.81
20-24	1114	75.45	25.77	855	38.10	15.51
25-29	1154	67.75	24.30	834	34.28	13.41
30-34	1096	59.61	22.94	846	30.41	12.26
35-39	11 77	55.34	21.69	1041	28.15	11.67
40-44	1254	50.21	20.97	1039	26.53	10.64
45-49	1019	44.83	19.26	901	25.34	10.99
50-54	1000	40.76	17.92	836	22.63	9.58
55-59	922	33.18	15.25	838	19.10	7.66
60-64	923	28.39	13.89	879	15.00	6.43

とりあえずまずは平均値を見てください。これを見ると、年代別で大きく差があることがわかりますよね。10代ってこんなに年によって、体力が変わるんですね。というより、部活でどれだけ鍛えられているかの差のような気がします。高校3年では大学受験のために、運動できなくなるので持久力が下がるのは当たり前なんですかね。
また、30代からの体力の下がり方がすごいですね、、、やっぱり運動していないのが響いてくるのでしょうか。こうなると、日々ランニングで鍛えてる人と、一般人との体力差ってとんでもないことになっている気がします。

20mシャトルランの結果は最大酸素摂取量に変換できる！

この20mシャトルランの結果ですが、このままだとマラソンや10km走に変換したときにどれぐらいすごい結果かわかりませんよね、、、、そんな中、公式にシャトルラン結果を最大酸素摂取量に変換する表を、国が提供している事がわかりました！
最大酸素摂取量についてはこちらのページで説明していますが、とにかく、持久走の力を数値化したものと思ってください。持久走での戦闘能力だと思って結構です。
シャトルラン結果と最大酸素摂取量の対応表は以下の通りです。（文部科学省の新体力テスト要項より抜粋）

このように変換できるんですね！
で、実はこの表を見ればなんとなくわかる通り、シャトルランの結果と最大酸素摂取量の結果は比例するんです。で、その比例式をエクセルの回帰直線機能を使って推定してみるとと、、、
　最大酸素摂取量　=　シャトルラン結果×0.225　＋　26.012

という式で完全に表せることがわかりました。この式で一般的な
最大酸素摂取量に変換できちゃうんです。
で、上記の年代ごとの結果を最大酸素摂取量に統計的な意味合いを
考えながら変換してみると、、、、下記のような表ができあがります。

	男子		女子
年齢	平均値	標準偏差	平均値	標準偏差
6	30.26	2.11	29.39	1.31
7	32.52	3.13	31.12	2.09
8	34.88	4.03	32.53	2.94
9	36.54	4.51	34.33	3.51
10	38.36	4.60	35.90	3.66
11	40.32	5.04	37.36	4.05
12	42.47	5.25	38.03	4.27
13	46.44	5.16	39.94	4.53
14	47.99	4.82	39.66	4.54
15	45.80	5.90	37.68	4.69
16	47.08	6.36	38.05	4.98
17	47.28	6.28	37.90	5.05
18	44.72	5.90	36.09	4.04
19	44.88	5.63	36.15	3.56
20-24	42.99	5.80	34.59	3.49
25-29	41.26	5.47	33.73	3.02
30-34	39.42	5.16	32.85	2.76
35-39	38.46	4.88	32.34	2.63
40-44	37.31	4.72	31.98	2.39
45-49	36.10	4.33	31.71	2.47
50-54	35.18	4.03	31.10	2.15
55-59	33.48	3.43	30.31	1.72
60-64	32.40	3.13	29.39	1.45

非常にわかりやすい表になりましたね！こうしてみると、さらに10代の体力の異常さがわかります。17歳の最大酸素摂取量の平均が47.3ってやばいですね。10kmに換算すると、49分30秒ぐらいです。それが平均ってやっぱり速い。体力の異常さというより、ちゃんと日々運動しているかどうかの差なんだと思いますけどね。

これをもとに体力/持久力偏差値判定ツールをつくります！

ということで、20mシャトルランの結果から最大酸素摂取量の分布にまで変換することができました。で、何のためにこんなことしたかというと、どうしても、一般人と比べて自分の体力がどれぐらいなのか、偏差値を計算するツールがつくりたかったからです！これまで作成してきた
最大酸素摂取量推定ツールと組み合わせれば、偏差値判定もできちゃうんですよね！ということで、この体力/持久力　偏差値判定ツールを作ってみました！下記のリンクから飛べます！
ぜひご活用下さい！
⇒　体力/持久力偏差値判定ツール！あなたの体力は一般の人と比べてどのくらい？

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