足球運動員比賽跑動能力的進展研究

周德銓，史曉紅

從國際學術發展的角度來看，跑動能力的研究與科技的進步是密不可分的，從過去的以目測為主的簡單方法發展到今天可以利用具有熱成像功能的高級攝像機和先進的技戰術分析軟件相結合的方法，對運動員比賽跑動能力進行解析，研究的客觀性、精確性以及可靠性都得到了很大的提高。

1 足球運動員比賽跑動能力的研究

1.1 跑動距離

一場比賽運動員的跑動距離存在著很大的差異(見表1)［1］。在已發表的數據中，維納(Vinnai)報道，俄羅斯球員一場比賽最長跑動距離為17 000m，由于沒有研究方法的資料，因此這些數據值得懷疑。曼徹斯特城隊（Manchester City）球員在一場正式比賽中的數據 （Knowles & Brooke）為四場比賽平均聚力4 834m。另一個較早的研究報告顯示，90min正式比賽的跑動距離為1 600-5 486m（沃德）。以上數據說明，當時足球比賽節奏較慢，球員的主要活動與不太快的比賽節奏相符合。

表1 國外早期不同研究者統計的足球運動員平均比賽跑動距離一覽表

國內自上世紀60、70年代到90年代中后期，對足球運動員比賽跑動能力也進行過研究。職業聯賽開始后，研究結果的準確性得到了一定程度提高。國內球員的跑動距離要低于其他國家球員（見表 2）［3］。

表2 國內早期研究者統計的足球運動員平均比賽跑動距離一覽表

2010年南非世界杯中，韓國隊跑了319.43km，居B組4隊之首。尼日利亞隊比韓國隊少跑40.91km。首場小組賽，韓國隊中5名球員奔跑超過10 000m，跑動達11 200m的樸智星竟只排在隊中第三位，而場均跑動達到11 700m的李青龍被韓媒體形象地稱為“永動機”。

1.2 依據時間分析

一種可替代估算跑動距離的方法是將跑動類型與跑動時間聯系起來。表3的數據表明，在高水平的比賽中，隊員原地站立的時間和全速沖刺的時間較少。這表明，與較低水平的比賽相比，在高水平的競爭中的隊員更多傾向于有氧特征［2］。

表3 球員各種跑動類型的平均時間及標準差（單位：s）

1.3 跑動等級

班斯伯等將男足比賽中活動形式分為以下幾類并且給出了具體的速度標準：站立、走動（4km/h）、慢跑（8km/h）、低速跑（12km/h）、中速跑（16km/h）、高速跑（21km/h）、沖刺跑（30km/h）。此分類標準和速度標準在其后許多研究中都有應用，并且在國際上形成一定權威（見表4）［1］。國內運用SIM IScout方法的也均采用類似標準（見表5）［4］。國際足聯對于速度等級也有一套標準（見表6）［11］。AMISICO方法基本參照了國際足聯的標準，但還是有差異（見表 7）［10］。

表4 Bangsbo足球比賽中活動強度等級

表5 SIM IScout跑動強度等級

表6 國際足聯跑動強度等級

表7 AMISICO跑動強度等級

由于對速度標準的不統一，因此各種跑動距離的數據也就有差異，評判的標準也就不同。表8是韓國隊樸智星在2010南非世界杯賽中跑動情況的分析，使用的是AMISICO軟件［11］。樸智星每一場都踢滿全場，總距離都超過了10 000m，中速跑的距離逐場減少，而高速跑的距離逐場增加。跑動程度占全場時間的比例的強度也在增高。反映了樸智星非常強的跑動能力和適應比賽的能力。

表8 2010世界杯韓國隊樸智星跑動情況

表9是國內于少華運用SIM IScout軟件［7］，分析中國隊周海濱在系列賽事中的跑動能力。除重慶四國賽外,周海濱的跑動總距離都超過10 000m，表明其比賽跑動能力較強，體能狀況一直處于較好狀態中。有氧低速跑一直處于上升狀態,波動范圍始終保持在1 500-1 800m之間,有氧中速跑波動范圍在750-1 100m之間，表明其有氧能力有所提高。他的問題是最高速度的沖刺跑距離較少，3場比賽不足100m,最少的一場比賽僅有25m，反映了這反面能力的欠缺。

表9 中國隊周海濱系列比賽跑動距離比較統計一覽表（單位：m）

表10 國家各級男足運動員比賽跑動情況一覽表(單位:m)

表11 2010世界杯韓國隊員跑動情況

圖1 2010世界杯韓國隊樸智星四場球的跑動的熱像圖(Heatmap)

SIM IScout與AMISICO所反映出的跑動總距離的統計沒有差異，而在高、中、低速跑以及沖刺跑的統計上，兩者之間的差異很明顯（見表8、表9）。目前國內學者的研究只能反映在國內比賽過程中國家隊與其他同場對抗球隊間的比較，與世界頂級球隊或亞洲頂級球隊的比較就反映不出來，這也是目前急需要解決的問題。2010南非世界杯，國際足聯網站運用AMISICO軟件提供的數據非常全面，對于現代競技足球比賽而言,每四年一度的世界杯足球比賽可謂是最具有代表性的。因此要準確掌握現代競技足球項目的跑動能力就不得不研究世界杯足球比賽中運動員所表現出來的行為特征。建議足協國內及學者們的研究應與國際足聯的標準相一致。

2 足球運動員比賽跑動能力的研究方法

2.1 主觀觀察統計

通過現場觀察比賽對運動員的跑動距離和跑速等相關指標進行目測估計，此方法是足球科研中最早和最常用的方法，其中目測法采用的比較多。

從國外相關研究資料來看，自上世紀60、70年代開始，就有學者對足球運動員的跑動距離進行研究，受條件所限，研究主要采用目測、手記符號等主觀觀察的方法。

日本足球科學研究部用2名測試者觀察1名運動員，將運動員的移動距離記錄在與球場等比例的紙上，再用曲線計求出實際距離。日本研究者借鑒卡通圖片描圖法，將運動員的活動情況由經過訓練的觀測者描繪在一張有刻度的球場圖上，觀測者坐在球場中央高處，每5min換一張新圖，每半場共9張圖。

手工操作比較費時和麻煩，由于不同學者的研究對象、時間以及采用測定方法的不同，因此對運動員在比賽中跑動距離的統計結果也存在著較大的差異。

2.2 手記與錄像相結合

進入到七八十年代，隨著攝像技術的發展，攝像技術普遍應用于足球科研當中。瑞典人Saltin研究了9名運動員，并用攝像機為他們拍攝了每3min為一節的錄像，共拍攝了3場比賽，運動員的跑動用鉛筆畫在白紙上，跑動距離就確定了。這種方法要求對相應的誤差進行說明［1］。

臺灣學者趙榮瑞對北京隊和高雄隊比賽中，運動員的跑動距離采用筆記法進行了分析。具體的方法是：40名測試者坐在球場看臺中央的最高處，每兩名測試者，根據比賽前安排好的順序，采用目測法固定跟蹤一位比賽球員的運動軌跡，記錄于按1/425比例縮小的球場紙上。利用秒表計時，每5min為1單元。全場90min共用18張紙。為了防止追蹤上的遺漏，在球場每個半場的中央出對應的看臺上，設兩臺攝像機。從比賽開始到結束，可將比賽的過程全部收錄在錄像中［4］。

該方法的優點是分析較為全面，但需耗費較大人力和物力。

2.3 攝像技術

范古爾將一臺16mm的攝影機安裝在57m高的地方，俯看整個比賽場。影片能反復播放，所有運動員的數據都能計算，可輪流研究每一名隊員，影片上隊員的位置能被計算機精確的計算出來，這樣便得到了跑動距離、跑動速度等數據。

班斯伯等將數臺錄像機和記錄儀安裝在距球場50m遠、10m高的位置，每臺攝像機拍攝一名隊員。比賽結束之后，被拍攝的運動員沿著罰球區邊上的球門線進行專門的移動，由走過渡到全速跑，拍攝的這些活動可作為參考依據［1］。

利用攝像機拍攝比賽錄像的目的主要是用來核定隊員在比賽中的真實位置，而不是對比賽錄像的本身進行分析，因此研究結果仍然缺乏客觀性和不確定性。

2.4 高科技軟件開始和攝像設備相結合

2.4.1 SIM IScout技戰術分析系統

到本世紀，高科技軟件開始和攝像設備相結合，這樣更符合科學研究的嚴謹性和準確性。Paul S.Bradley用8臺攝像機同時拍攝比賽錄像，攝像機置于體育場頂棚高度，攝像機的位置、焦距和取景保持不變，這些攝像機保證能覆蓋球場每個角落，且每個位置都會有至少兩臺攝像機拍攝，數據由一種專門的比賽分析軟件SIM IScout進行分析。隨著德國SIM IScout技戰術分析系統引入我國，為研究球員比賽跑動能力提供了新的途徑，一些比較權威的研究成果也涌現出來。如劉丹等利用攝像機和SIM IScout技、戰術分析系統對2004年參加亞洲杯賽國家男足運動員比賽活動能力進行了測量與評價，為國家隊提供準確的訓練比賽信息［5］。秋鳴等利用相同的方法對2008年東亞足球錦標賽中國男足運動員比賽跑動能力進行了定量測量分析［6］。于少華等使用SIM IScout技戰術分析系統對2004-2008年來中國國家隊、國奧隊運動員參加一系列比賽中的跑動能力進行定量測量［7］。于振海利用相同的方法對2010U19亞錦賽中國男足運動員比賽跑動能力進行了定量測量分析［4］。

2.4.2 AMISCO技戰術分析軟件系統

國際足聯從2002年世界杯開始，便對球員的跑動距離和跑動線路進行詳細分析。2010年南非世界杯，每場比賽中，國際足聯的數據統計部門 （主要是委托給總部設在法國的數據公司SUP）都會在賽場內安裝8個具有熱成像功能的高速攝像頭，并用這些攝像頭將比賽的圖像信息實時傳輸到一臺計算機上，然后通過AMISCO一套復雜的分析軟件，最終得到每個球員跑動、傳球、射門等數據的即時詳細信息［11］。

目前，對跑動能力的研究國內大多采用SIM IScout技戰術分析軟件。SIM IScout分析軟件雖較為先進，但人工操作繁瑣且耗時較多，當對多個運動員進行標記時，運動員跑位交叉容易引起坐標改變。而AMISICO系統受益于智能傳感器，能夠同時監控場上全部運動員的跑動狀態并進行數據統計，因此與SIM IScout等其他足球統計分析軟件相比，具有準確、快捷、便于操作的優點。2011年，AMISCO在中國北京成立了中國區辦事和服務機構，中國足協已啟用此系統進行調研。運用AMISCO進行研究的學者目前還不普遍。秦旸等運用AMISICO比賽分析系統，從球隊整體、不同位置以及比賽時段等方面，對中國女足與對手在比賽中不同速度等級的跑動能力進行比較分析［10］。同時也對中國女子足球國家隊運動員比賽中傳球能力與跑動能力的進行了相關性分析［11］。張鋮利用AMISICO比賽分析軟件、數理統計等方法對部分參與2011賽季中國足球協會超級聯賽執法工作的錢判員及助現裁判員的臨場執法情況、體能測試以及運動損傷情況進行統計研究。目前對于中國男足運動員運用此類方法的研究成果還沒有出來。

3 小結

上世紀60年代的足球比賽中，平均每名球員的奔跑距離不過6 000m，而如今中場球員跑12 000m十分常見；上世紀60年代球員每場的沖刺跑占總跑動距離的10%出頭，而南非世界杯比賽，球員沖刺距離均在2 500m以上，50%的技術動作是在高速對抗中完成的，足球運動員的體能正在朝另一個巔峰邁進。隨著人工智能和計算機技術、體育工程和運動生物力學的發展，會有更多先進的設備和手段運用到足球運動中來。新的科學技術的出現到運用到足球科研領域的時間越來越短，這也對足球運動的科研人員提出了更高的要求。

［1］埃克布洛姆.運動醫學與科學手冊——足球［M］.陳易章，等，譯.北京：人民體育出版社，2003.

［2］龔 波.我國職業足球運動員體能訓練研究.［D］.上海:上海體育學院,2004.

［3］朱軍凱.中國國家隊男子足球運動員位置體能特征及訓練策略研究［D］.北京：北京體育大學,2011.

［4］于振海.2010年亞洲U19男子足球錦標賽中國隊跑動特征分析［D］.長春:東北師范大學，2012.

［5］劉 丹，王新洛，樸 剛.對國家男子足球隊運動員比賽活動能力的研究［J］.中國體育科技,2006(4).

［6］秋 鳴，李 龍.2008東亞足球錦標賽中國隊跑動能力分析報告［J］.武漢體育學院學報,2009(9).

［7］于少華，劉 丹，李 強.中國男子優秀足球運動員比賽跑動能力研究［J］.中國體育科技,2009(6).

［8］秦 旸，劉志云.中國女子足球國家隊運動員跑動能力與傳球能力的相關性分析［J］,南京體育學院學報，2012(6).

［9］秦 旸，劉志云.中國女足與亞洲4國女足跑動能力比較研究［J］,天津體育學院學報,2013(1).

［10］張 鋮.對中超聯賽裁判員體能狀況的研究［D］.北京：北京體育大學，2012.

［11］國際足聯.南非世界杯數據統計［EB/OL］.(2010-10-17).http://www.fifa.com/.html.