基于100米跑突破10秒運動員時空分布的100米跑發展格局分析

孫民康，龔麗景

1936年柏林奧運會，杰西·歐文斯創下10.3秒的百米紀錄。以詹姆斯·格拉森醫生為代表的醫學界的斷言——人類的肌肉纖維所承載的運動極限不會超過每秒10米，更不可能在100米跑中跑出低于10秒的成績。此后30多年，男子百米的世界紀錄，就以0.1秒的速度緩慢提升。從10秒3到10秒、短短的0.3秒的時間，這個世界上最偉大的運動員們，一共努力了24年。1960年，來自聯邦德國的阿明·哈里，成為第一個將男子百米的成績追平10秒的運動員。但是10秒這個臨界成績，依然像一個堅不可摧的屏障，阻礙著人類對于極限速度的追求。直至1968年，美國運動員吉姆·海因斯兩次手計時跑出9.9秒，并在同年10月14日,第19屆墨西哥奧運100米決賽中，跑出9秒95奪冠(首個電子計時世界紀錄)，人類的“10秒屏障”才被打破[1][2]。然而，之后近10年時間再無運動員跑進10秒，一直到1977年，古巴的西爾維奧·倫納德才以9.98秒的成績成為世界上第二個跑進10秒的人。進入20世紀80年代，跑進10秒的運動員才開始陸續增多，“10秒屏障”[8]堅不可摧的固有內涵終于被打破，這也讓大眾逐漸淡化了對此障礙的印象[3][4]。

最近3年，尤賽恩·博爾特、賈斯汀·加特林、阿薩法·鮑威爾、泰森·蓋伊、約翰·布雷克這5位最頂尖運動員隨著年齡增長狀態下滑或退役[10]，世界短跑格局將面臨重新洗牌。于此同時，中國和日本相繼涌現出蘇炳添、謝震業、桐生祥秀三名突破10秒的運動員[11]，和山縣亮太等跑出10秒成績的亞洲本土選手，是亞洲和中國運動員沖擊世界100米跑大賽獎牌的絕佳時機。只有對現有突破10秒屏障運動員的時空分布，選手的競技特征等數據進行分析整理，才能明晰世界短跑發展特征及格局演變[12]，發現國內100米跑水平與國際頂尖水平的差距。跟蹤最先進的訓練理念，在競爭激烈的國際大賽中獲勝。

1 研究方法

1.1 數據來源

利用雅虎美國(YAHOO)搜索引擎、登陸維基百科(Wikipedia)、國際田聯(IAAF)官方網站收集相關詞條300余條、統計圖表260余份。整理出截止2018年12月31日，突破100米跑10秒運動員突破時間、人數、所屬國家、所屬大洲及運動員跑進10秒的總次數。

1.2 數據處理

運用Microsoft excel2013、SPSS19.0.軟件建立數據庫，進行統計處理，獲得相關的數據，并對獲得的數據進行頻數、頻率、發展趨勢、回歸分析等圖表研究。

2 結果與分析

2.1 100米跑破10運動員的空間分布

100米跑是田徑運動最具觀賞性的項目之一，它是人類挑戰自我追求速度極限的象征，每次大型比賽的百米飛人大戰往往能吸引全世界的目光。同時一個國家100米跑水平能很好的反映出該國速度性項群的水平，研究100米跑10秒運動員的地域歸屬，能客觀描述世界田壇100米跑頂尖水平的實力格局。

2.1.1 100米突破10秒運動員和國家的洲際分布

前人的研究資料和觀賽的直觀感受表明世界頂尖的100米選手大多來自中北美加勒比海地區和西非地區，那么突破100米跑10秒屏障的選手洲際分布情況又是怎樣呢？在整理100米跑破10運動員基本信息表的基礎上，對其所屬大洲，及各大洲擁有取得突破10秒運動員的國家進行統計，同時查閱資料整理出各大洲實際國家和地區數量和人口數量，算出對應的國家和和地區及人口突破比例，得出100米跑破10運動員的洲際分布如下表1。

表1 100米跑突破10秒運動員洲際分布一覽表

由表1可知，目前總共有來自5個大洲27個國家的136名運動員完成了100米跑突破10秒；其中，北美洲突破10秒屏障的運動員有92名，是所有大洲中人數最多的，占總突破人數的67.6%，該地區取得突破的國家數量也是最多的，有11個，占全部突破10秒國家數量的40.74%；各大洲，突破國家數量多的，突破人數通常也較多；其余各大洲突破人數由高到低依次是非洲、歐洲、亞洲、大洋洲、南美洲，南美洲目前沒有運動員突破10秒屏障。分析結果反映出突破10秒屏障的運動員洲際分布極不均勻。中北美加勒比海地區在突破人數和突破國家數量上具有有絕對優勢，代表了當今田壇100米跑最頂尖的水平，非洲和歐洲地區突破國家數量均超過了5個，突破運動員數量均超過了15，屬于世界100米跑綜合實力的第二梯隊；隨著中日100米跑運動員的崛起，亞洲已經后來居上，超越大洋洲，躋身第三梯隊；大洋洲和南美洲屬于100米綜合實力最弱的地區。

從突破比例的角度分析，北美洲國家突破率最高，達到了27.5%，考慮到北美洲有23個國家17個地區，小國和小地區眾多，這個比例已經非常高了；剩下的5個大洲，國家突破率從高到低依次是歐洲、亞洲、非洲、大洋洲、南美洲；人口突破率最高的依然是北美洲，達到0.000159‰，相當于每1000萬人中有1.8個人跑進10秒；其余大洲人口突破率從高到低依次是大洋洲、歐洲、非洲。亞洲、南美洲；世界平均國家突破率達到了11.53%，超過了十分之一；平均人口突破率0.000018‰，相當于1億人中有1.8人取得突破，比例非常低，可以算得上小概率事件，也應證了100米突破10秒難度之高，能取得突破的運動員都是世界短跑領域金字塔頂端的那部分人。北美洲無論是國家突破率和人口突破率都遠高于其他大洲，國家突破率高意味著北美洲100米整體實力強，實力較為均衡，擁有深厚的頂尖100米跑底蘊，人口突破率高，說明北美洲100米的國民平均水平高于其他地區，誕生100米突破10秒運動員概率更高。

2.1.2 100米跑破10運動員的國家和地區分布

通過搜集136位100米跑運動員的各項資料，統計他們突破10秒時所在國家和地區，整理得出所有運動員的國家分布如下圖1。

為了進一步分析各國突破人數占總突破人數的比重，在圖一的基礎上作出各國100米跑突破10秒人數所占百分比圖如下圖2。

由圖1和圖2可知，100米跑突破10秒人數前五位的國家分別是美國、牙買加、英國、尼日利亞、特立尼達和多巴哥，突破人數分別為55、20、10、8、6，他們所占總突破人數百分比分別為40.44%、14.71%、7.35%、5.88%、4.41%，合計72.79%，其中美國和牙買加合計達55.15%；其余22個國家突破人數均不超過5人，古巴等13國家突破人數均只有1人，中國等6個國家突破人數均只有2人。統計結果表明，突破10秒的選手的國家和地區分布極不均衡，美國和牙買加占據了頂尖100米選手總數的“半壁江山”；大多數國家雖然有選手突破了10秒屏障，但人數非常少；超過半數的國家只有個別運動員突破10秒屏障，其他國家在100米整體實力上很難和美國。牙買加兩國抗衡。也很好地揭示了為何當今國際大賽百米飛人大戰成了美國和牙買加之間的對決。

圖1 100米突破10秒運動員國家和地區分布圖

圖2 各國100米突破10秒人數所占百分比圖

2.2 100米突破10秒運動員時間分布

2.2.1 100米突破10秒運動員年代分布及變化趨勢

搜集20世紀60年代至21世紀10年代，所有運動員100米跑首次突破10秒的時間，統計出不同年代(其中21世紀10年代因為2019賽季尚未開始，只統計到2018賽季，以此作為201世紀10年代數據，是保守數據)新增突破10秒運動員的數量如下圖3。

圖3 20世紀60年代-20世紀10年代不同年代突破10秒屏障人數統計表

由圖3可知，20世紀60年代和20世紀70年代均只新增1人100米跑突破10秒；進入20世紀80年代，突破人數開始增加；20世紀90年代開始，新增突破人數超過了20，新增人數增加迅速。統計結果表明，20世紀80年代之前只有個別運動員突破10秒，人數上沒有取得大突破，20世紀80年代之后，新增突破人數不斷增加，且增加速度逐漸加快。

為進一步分析，新增突破人數和年代的關系，在該統計圖上添加趨勢線并得到擬和方程為y=3.25x2-9.6643x+7.2,R2=0.9987。R2與1非常接近，趨勢線與數據擬合程度高，新增突破10秒運動員數與年代相關性高，可以作為預測下個10年新增突破人數的參考依據。

2.2.2 100米突破10秒運動員年份分布及變化趨勢

整理1968至2018歷年新增突破10秒運動員人數，在統計數據基礎上制作歷年新增突破10秒運動員人數統計圖如下圖4。

圖4 1968-2018歷年新增突破10秒屏障人數統計表

觀察統計圖可以得出，人類首次在電子計時的正式比賽中突破10秒是在1968年；70年代沒有取得大的突破，只到1977年才出現第二位運動員突破10秒；1968-1969這22年間，出現了16個年份無新運動員100米跑成績突破10秒，分別是1969-1976、1978-1982、1985-1087；1989年之后，除1990和2001年沒有新的運動員突破10秒屏障，其他年份均有運動員取得突破；進入21世紀突破人數增長迅速，2005年以后每年新增突破人數開始穩定在3人以上；2008、2015、2016、2018出現了四次高峰，新增突破人數分別達到10、12、10、11；新增突破10秒人數存在大小年之分，周期為4-5年，一般奧運年前一年或者奧運年出現峰值，其后兩年新增突破10秒人數明顯減少。

添加新增人數趨勢線并得到擬合方程為y=0.0055x2-21.665x+21418，R2=0.06282，說明歷年突破人數和年份的相關性不是很高，無法為直接預測某年突破人數提供可靠依據。但趨勢線很好的反映了歷年突破人數不斷增加，且增加速度加快的整體趨勢。綜上所述，打開10秒屏障的運動員越來越多，且每年突破人數也有增加趨勢，按此趨勢，幾年內突破10秒屏障的總人數就將突破200，“10秒屏障(10-second barrier)”正逐漸失去了原本賦予它的無法逾越的含義，10秒大關堅不可摧已經成為歷史，更多的作為評價世界頂尖100米跑運動員的一項指標。

2.3 100米突破10秒運動員時空分布的動態分析及實力格局演變

基于上文統計結果，100米跑進10秒的運動員人數和總次數越來越多，10秒不再是擋在人類追求速度極限的障礙，但是，跑進10秒依然是無數優秀短跑運動員終生的夢想，有不少運動員初次打開10秒大門后，沒能再次跑進10秒。跑進10秒可以說是頂尖100米運動員的重要標志。一個大洲擁有跑進10秒運動員的國家數量和跑進10秒的運動員數量可以很好地反應該大洲100米頂尖水平和集體實力；一個國家和地區跑進10秒的運動員數和運動員跑進10秒的總次數，能很好地反應該國家在世界最高水準100米跑賽場的絕對實力。下文將對不同時期各大洲、各國跑進10秒運動員時空分布的動態變化進行分析，從而發現世界100米最高水平實力格局的變遷。

2.3.1 100米突破10秒的國家和運動員洲際分布的動態變化及實力格局演變

各大洲取得不同年代取得100米突破10秒的國家數量是不同的，各大洲各個年代新增突破10秒的國家數量，反映出該地區100米跑頂尖水平的擴散程度，關系到其能否在國際競爭中形成集團優勢，而累計數量可以反應各大洲的歷史水平，對各個大洲不同年代新增與累計100米突破10秒運動員數量進行統計如下表2，變化趨勢如圖5。

表2 20世紀60年代至21世紀10年代各大洲新增和累計突破10秒國家數量一覽表

圖5 20世紀60年代至21世紀10年代各大洲新增和累計突破10秒國家數量統計圖

分析上表數據可知，北美洲在不同年代累計突破國家數量都是遙遙領先，反映了其深厚的100米跑底蘊；20世紀90年代之前歐洲累計突破國家數大于非洲，之后非洲超越歐洲，每個年代都多1個國家；進入21世紀，北美洲累計突破國家數增速減慢，非洲、歐洲、亞洲增速加快，且增長速度相同。北美洲新增突破國家數量在21世紀及21世紀之前一直領先其他大洲，20世紀90年代新增國家數量最多，達到4個，20世紀80年代到90年代其新增國家數量的增長速度最快，20世紀90年代開始，北美洲新增國家數量開始減少；進入21世紀，歐洲、亞洲、非洲新增突破國家數量均開始增加，且增速加快；進入21世紀10年代，歐洲、亞洲、非洲新增突破國家均達到3個，首次超過北美洲；大洋洲在21世紀00年代由澳大利亞運動員突破10秒以后，沒有新的國家取得突破。統計數據表明，進入21世紀，北美洲突破國家數量增速減慢，進入緩慢增長期；歐洲、亞洲、非洲突破國家數量增速加快，進入快速增長期，屬于100米突破10秒的活躍地區，未來可能有更多國家產生突破10秒的運動員，100米整體實力也將有所提升。

各大洲突破國家數量，能很好地反應該地區100米跑頂尖水平的擴散程度和普及程度。而新增突破運動員數量則能反應該地區100米跑整體水平，能客觀反應該大洲100米跑發展潛力，關系到該大洲能否在國際大賽中形成集團優勢。因此，在分析完各大洲累計和新增突破國家數量及其變化趨勢的基礎上，對各大洲不同年代新增突破10秒運動員進行統計如下表3，變化趨勢如下圖6。

表3 20世紀60年代至21世紀10年代各大洲新增突破10秒運動員數量一覽表

由統計結果可知，北美洲不同年代新增突破運動員數均領先其他大洲，且隨著年代推移新增突破運動員數量一直保持穩步增長；21世紀00年代及之前北美洲不同年代新增突破10秒運動員數量增速逐漸加快，進入21世紀10年代，增速開始減慢；歐洲在20世紀80年代首次有運動員突破10秒，成為繼北美洲之后第二個取得突破的大洲，但之后的20年沒有取得大的突破，直到21世紀10年代突破人數才開始迅速增長；非洲自20世紀90年代開始，每個年代新增突破人數均超過5，但有新增突破人數有起伏，增速較慢；大洋洲和亞洲均是在21世紀00年代開始有運動員突破10秒，不同的是，大洋洲之后再無新運動員取得突破，而亞洲突破人數快速增長。綜上，北美洲100米跑的綜合實力和未來潛力均領先其他大洲，其霸主地位短期內無法撼動；20世紀90年代至21世紀00年代非洲是綜合實力僅次于美國的存在，處于第二集團，歐洲處于第三集團；進入21世紀10年代，歐洲新增突破人數增長迅猛，后來居上，超越非洲，與非洲共同躋身第二團；同時，亞洲新增突破人數穩步增長，逐漸拉開和大洋洲的差距，進入第三集團，大洋洲和南美洲實力最弱。

圖6 20世紀60年代至21世紀10年代各大洲新增突破10秒運動員數量統計圖

2.3.2 100米突破10秒運動員國家分布的動態變化及實力格局演變

各大洲的實力格局演變已經明晰，國家作為參加世界大賽的基礎單元，研究國家實力格局演變也至關重要。因此，下文將著重分析2018年之前，100米突破10秒人數前8位的國家實力變遷，從而得出探尋近半個世紀世界100米跑最高水平實力格局的演變，統計這8個國家不同年代新增突破10秒運動員數量如下表4，變化趨勢如下圖7。

表4 20世紀60年代至21世紀10年代各國新增突破10秒運動員數量一覽表

圖7 20世紀60年代至21世紀10年代各國新增突破10秒運動員數量統計圖

由統計數據可知，美國不同年代新增100米突破10秒運動員數均領先其他國家，且自20世紀80年代一直保持非常快的增長；美國在20世紀80年代到21世紀00年代，新增突破人數增速逐漸加快，進入21世紀10年代增速開始放緩；英國20世紀80年代就有1名運動員突破10秒，90年代增長到2位，21世紀00年代開始陷入低谷，21世紀10開始快速增長；尼日利亞在20世紀90年代和21世紀00年代均有4名運動員取得突破，僅次于美國，進入21世紀10年代無新運動運取得突破，實力下滑動明顯；牙買加在20世紀80年代和90年代各有一名運動員取得突破，進入21世紀后，新增突破人數增長迅速，且保持較高增速，有追趕美國的趨勢；特立尼達和多巴哥從20世紀90年代開始，每個年年代都有運動員突破10秒，但新增人數有起伏，增速較慢；加拿大在20世紀90年和21世紀10年代各有2名運員取得突破，已經走出21世紀頭十年的低迷期；法國進入21世紀后，開始有運動員突破10秒，之后新增人數緩慢增加；南非浸入世紀10年代首次取得突破，且總共產生4名突破10秒運動員，發展迅猛。

美國始終處于100跑整體實力最強的位置，且短期內沒有國家能動搖其地位；20世紀80年代到20世紀90年代，尼日利亞整體實力僅次于美國，領銜第二梯隊，英國和加拿大稍遜，但也屬于第二梯隊，特立尼達和多巴哥及牙買加位于第三梯隊，法國和南非墊底；21世紀00年代。牙買加異軍突起，超越尼日利亞，拉開和后面國家差距，獨列第二梯隊。特立尼達和多巴哥迎頭趕上尼日利亞，與之并列第三梯隊，南非與加拿大墊底；21世紀10年代，牙買加進一步拉開和其余6國差距，縮小與美國差距，繼續獨列第二梯隊，英國和南非增長迅猛，也拉開和后面國家差距，位列第三梯隊，特立尼達和多巴哥實力減弱但依然和法國、加拿大并列第四梯隊，傳統強國尼日利亞快速衰落，排名墊底；新時期，各100米強國實力層級越來來越分化，層級多，中間集團競爭異常激烈，牙買加積極追趕美國，英國和南非同樣積極追趕牙買加，當今100米最高水平競爭進入“一超多強”時代，格局變化速度也開始變快。

隨著其他國家100米跑水平的提升及世界100米實力格局變化速度的加快，世界00米跑頂尖水平實力的演變周期也會越來越短，所以，有必要將時間維度分析進一步細化，在分析年代實力變遷的基礎上，以年份為單位，進行比對比分析。然而，即使是美國也很難每年都產生新的突破10秒運動員，基于時間維度的各國歷年新增如破人數的分析也就沒有意義。所以，統計各國不同年份運動員跑進10秒的總次數才可行，同時跑進總次數更能反映該國運動員絕對實力，且突破10秒總次數越高，該國在世界大賽獲獎概率也會相應更大。因為知道1988年才有除美國之外國家的運動員突破10秒，故統計出1988至2018總突破運動員數前8位國家運動員歷年跑進10秒總次數如下表5，變化趨勢如下圖8。

由統計數據可知，各國不同年份運動員100米跑進10秒次數變化存在一定周期性，周期通常為3年，突破次數最多的年份一般出現在奧運年或者奧運年前一年和奧運年后一年；美國運動員跑進10秒次數最多的是在2015年，共跑進了42次，除了1992年和2006-2012年美國運動員跑進10秒總次數都領先其他國家；牙買加2005-2013其跑進10秒次數超過了美國，2004-2012年，運動員跑進10秒總次數間歇升降，但總體成上升趨勢。2012年之后的總體呈下降趨勢，2016-2018年出現斷崖式下跌。其余國家具體趨勢不贅述。

表5 1988-2018各國運動員100米跑進10秒次數一覽表

圖8 1988-2018各國運動員100米跑進10秒次數統計圖

縱觀整個趨勢圖，100米跑整體水平變化可分為五個時期。1988-1994年，該階段美國一枝獨秀，尼日利亞和英國開始崛起，牙買加也有零星幾次跑進10秒，但和美國差距較大，其余國家處于“沉睡”狀態；1995-2005年，該階段前期加拿大及特立尼達和多巴哥上升勢頭強勁，大有追趕美國之勢；但后期增長乏力，差距又被拉開，后期，牙買加開始崛起，上階段較強的尼日利亞、英國沒有取得大的突破，被超越；2005-2013年，牙買加強勢崛起，歷年跑進10秒總數超越美國，美國被壓制，進入低迷期，特立尼達和多巴哥依然保有一定實力；2013-2016年，美國重新奪回第一位置，開始領先牙買加，法國加拿大開始崛起，特立尼達和多巴哥開始下滑；2016-2018年，牙買加下滑趨勢明顯，逐漸被美國甩開，英國、法國、南非均有趕上牙買加的趨勢。

3 結論

3.1 截止2018年12月31日，共有分布于5個大洲27個國家的136名運動員完成100米跑突破10秒。

3.2 100米跑突破10秒運動員空間分布極不均衡，最多的北美洲，突破10秒屏障的運動員有92名，占總突破人數的67.6%，最少的大洋洲有1名，占比0.74%，南美洲沒有運動員突破10秒；100米跑突破10秒人數前五位的國家分別是美國、牙買加、英國、尼日利亞、特立尼達和多巴哥。

3.3 100米跑突破10秒運動員空間分布呈以下趨勢，20世紀80年代之前只有個別運動員突破10秒，人數上沒有取得大突破，20世紀80年代之后，新增突破人數不斷增加，且增加速度逐漸加快；歷年新增人數在2008、2015、2016、2018出現了四次高峰，新增突破人數分別達到10、12、10、11；新增突破10秒人數存在大小年之分，周期為4-5年，一般奧運年前一年或者奧運年出現峰值，其后兩年新增突破10秒人數明顯減少。

3.4 世界100米跑實力格局呈如下趨勢，北美洲100米跑的綜合實力和未來潛力均領先其他大洲，其霸主地位短期內無法撼動；20世紀90年代和21世紀00年代非洲是綜合實力僅次于美國的存在，處于第二集團，歐洲處于第三集團；進入21世紀10年代，歐洲新增突破人數增長迅猛，后來居上，超越非洲，與非洲共同躋身第二集團；同時，亞洲新增突破人數穩步增長，逐漸拉開和大洋洲的差距，進入第三集團，大洋洲和南美洲實力最弱。

3.5 2005-2013年，牙買加強勢崛起，歷年跑進10秒總數超越美國，美國被壓制，進入低迷期，特立尼達和多巴哥依然保有一定實力；2013-2016年，美國重新奪回第一位置，開始領先牙買加，法國加拿大開始崛起，特立尼達和多巴哥開始下滑；2016-2018年，牙買加下滑趨勢明顯，逐漸被美國甩開，英國、法國、南非均有趕上牙買加的趨勢；新時期，各100米強國實力層級越來來越分化，層級多，中間集團競爭異常激烈，牙買加和美國“二超爭霸”的格局終結，100米最高水平競爭進入“一超(美國)多強(牙買加、英、美、南非)”時代，格局變化速度越來越快。

4 展望

4.1 隨著越來越多不同地域不同民族的運動員100米跑突破10秒，曾經“人類不能跑進10秒”“白人不能跑進10秒”“黃種人不能跑進10秒”的論斷被不攻自破。人類挑戰自身速度極限的腳步不會停止，任何沒有科學依據的斷言都是“紙老虎”，不應成為人類追求更快、更高、更強的枷鎖；我國運動員蘇炳添、謝震業近年在100米跑取得重大突破，為我國體育弱勢項目發展提供了啟發：不迷信“體質論”“人種論”，科學訓練，注重創新，增強道路自信[13]。

4.2 美國在被牙買加壓制8年后，重回100米跑霸主地位，不是個別頂尖運動員的勝利，而是建立在其科學的訓練體系和眾多頂尖運動員基數的基礎上。像博爾特等天才運動員可遇而不可求，且天才運動員終將老去，要想在世界體育競爭中保持領先，不能依賴天才運動員，要追求可持續發展，發揮團隊作用，提升整體水平，完善訓練體系，增加高水平運動員數量，才能在最高水平競爭中屹立不倒。