基于因子分析的世界男子網(wǎng)球致勝能力特征探析

孟凡明

(呼倫貝爾學院體育學院 內(nèi)蒙古 海拉爾 021008)

作為每個賽季最為重要的全球性網(wǎng)球單項賽事，澳網(wǎng)、法網(wǎng)、溫網(wǎng)、美網(wǎng)，因其歷史悠久、規(guī)模盛大、影響廣泛被稱為“四大網(wǎng)球公開賽”或者“四大滿貫”。這些賽事代表著當今網(wǎng)壇最高水準，世界各地的職業(yè)選手均視獲得這四大比賽桂冠為最高榮譽。隨著大數(shù)據(jù)、高清影像技術及相關專業(yè)統(tǒng)計軟件的廣泛應用，運動員在比賽中技戰(zhàn)術的使用情況被迅速地以最準確、最概括、最集中的統(tǒng)計數(shù)據(jù)形式呈現(xiàn)，這些技術統(tǒng)計數(shù)據(jù)記載著各參賽運動員的具體技戰(zhàn)術指標，直觀并量化式地反映對陣雙方的競技水平和能力特征[1]，最大程度地彰顯當今世界網(wǎng)球發(fā)展趨勢和潮流。但是這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)龐雜、信息量大，且有不同的相關性，如何厘清這些統(tǒng)計數(shù)據(jù)背后深層次的、共同的影響因素，探究男子網(wǎng)球比賽的致勝能力特征，有利于我們更好地為網(wǎng)球訓練和比賽提供技術性支持。

統(tǒng)計學上對某一個問題進行論證分析時，采集大量多變量的數(shù)據(jù)能為我們的研究分析提供更為豐富的信息，增加分析的精確度。然而，這種方法不僅需要巨大的工作量，還可能會因為變量之間存在相關性而增加了研究問題的復雜性。因子分析法能夠有效解決這種困境。因子分析法的基本思想是從研究變量內(nèi)部相關的依賴關系出發(fā)，探索這些多變量背后深層次的、共同的影響因素和同一個影響因素相關性較高指標[2]。分在同一類的變量聯(lián)系比較緊密，分在不同類的變量之間相關性較低，那么每一類變量實際上就代表了一個影響因素的基本結(jié)構，即公共因子。

本文把因子分析方法應用于網(wǎng)球比賽技術統(tǒng)計，對有關數(shù)據(jù)進行挖掘分析，建立網(wǎng)球比賽技術數(shù)據(jù)的因子載荷矩陣，從而探析和挖掘網(wǎng)球比賽致勝能力特征因子，為網(wǎng)球訓練比賽提供科學的依據(jù)和指導。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以“四大滿貫”官方網(wǎng)站公布的2013-2018年完整的男子單打175場(350條)比賽的15項技術統(tǒng)計數(shù)據(jù)作為研究材料。

1.2研究方法

1.2.1文獻資料法

查閱相關的網(wǎng)球賽事資料，收集2013-2018年“四大網(wǎng)球公開賽”官網(wǎng)公布的男子單打比賽的技術統(tǒng)計數(shù)據(jù)。同時查閱30余篇國內(nèi)外相關的統(tǒng)計分析及因子分析方法的理論和研究方法的文章與論著，充分了解國內(nèi)外對網(wǎng)球技術數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析理論與方法的最新進展。

1.2.2數(shù)理統(tǒng)計法

通過SPSS20.0統(tǒng)計軟件對搜集到的官方網(wǎng)站發(fā)布的數(shù)據(jù)各指標進行統(tǒng)計處理，進行樣本測度KMO和Bartlett’s球形檢驗，采用因子分析法對統(tǒng)計數(shù)據(jù)多變量背后深層次的，共同的影響因素進行定性、定量歸類統(tǒng)計處理。

1.2.3邏輯分析法

依據(jù)研究設計方案，對因子分析法，樣本測度KMO和Bartlett’s球形檢驗等數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果進行分析并進行邏輯推理。

2.結(jié)果與分析

2.1數(shù)據(jù)處理

通過SPSS Modeler統(tǒng)計軟件對搜集到的官方網(wǎng)站發(fā)布的數(shù)據(jù)各指標進行統(tǒng)計處理，應用因子分析法探索這些多變量背后深層次的、共同的影響因素，抽取有價值有規(guī)律的結(jié)論和信息進行定性、定量歸類統(tǒng)計處理。

具體步驟如下：選擇2013-2018年四大網(wǎng)球公開賽官方公布的完整的175場(350條)男子單打比賽的技術統(tǒng)計數(shù)據(jù)，為避免一些極端數(shù)據(jù)對統(tǒng)計結(jié)果的影響，用工具SPSS Modeler進行數(shù)據(jù)抽取、轉(zhuǎn)換，最終確定ACE球、雙誤、一發(fā)數(shù)量、一發(fā)成功數(shù)、一發(fā)得分數(shù)、二發(fā)次數(shù)、二發(fā)得分次數(shù)、接發(fā)球次數(shù)、主動得分、網(wǎng)前次數(shù)、網(wǎng)前成功次數(shù)、非受迫性失誤、相持得分總得分等共15個指標進行因子分析。

2.2因子分析的檢驗

因子分析是主成分分析的推廣和發(fā)展，其基本思想是根據(jù)相關性的大小把變量分組，使得同組內(nèi)的變量之間相關性較高，不同組的變量相關性較低[3]。在因子分析之前，需要對各指標間的相關性進行檢驗，以確定數(shù)據(jù)是否適合因子分析。檢驗相關性的方法主要有KMO( Kaiser Meyer Olkin)樣本測度和Bartlett’s球形檢驗。

檢驗結(jié)果如表1所示.從KMO和Bartlett的檢驗結(jié)果可以看出：Kaiser-Meyer-Olkin 度量為0.790，大于0.7，Bartlett球形檢驗中的Sig值為0.00，小于顯著性系數(shù)0.01，代表變量總體的相關矩陣間有共同因子存在，說明適合進行因子分析。

表1 KMO 和 Bartlett 的檢驗

對觀測數(shù)據(jù)進行因子分析，由于原始因子載荷陣各變量在各公共因子上的載荷比較分散，不易看出各個公共因子所反映的方面，因此采用方差最大法對因子載荷陣實行正交旋轉(zhuǎn)以使因子具有命名解釋性，并得到總方差解釋表，因子旋轉(zhuǎn)后，累計方差并不改變，也就是沒有影響原有變量的共同度，但卻重新分配了各個因子解釋。表2顯示：經(jīng)最大方差旋轉(zhuǎn)，對數(shù)據(jù)進行因素分析處理，經(jīng)過分析，前四個因子的特征值都大于1，并且累積方差貢獻率達到79.86%，意味它們的特征值累積解釋總體變異數(shù)的79.68%，能夠解析ACE 球(個)、雙誤(個)、一發(fā)數(shù)量等15個指標的大部分信息。因而可以認為這四個因子足夠用來代替原始觀測數(shù)據(jù)指標來對網(wǎng)球制勝因素進行評價。

表2 總方差解釋表

2.3公共因子提取及命名

將原始數(shù)據(jù)標準化，采用主成分分析法計算，進行方差最大正交旋轉(zhuǎn)后得到因子載荷矩陣，四個因子經(jīng)過最大方差法旋轉(zhuǎn)后得到旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣如表3所示：

表3 經(jīng)最大方差正交旋轉(zhuǎn)后的因子載荷矩陣 rotated Component Matrixa

續(xù)表3

表3顯示：根據(jù)聚類分析的原則抽取得到的4個因子，累計方差貢獻率達到79.86%。根據(jù)以上的分析結(jié)果，基于因子變量的最大載荷，公共因子應盡量反映包含因子的內(nèi)容并對公共因子命名，因此將原來的技術統(tǒng)計指標體系進行修正，得到如表4所示的能力特征模型。

2.4結(jié)果與分析

2.4.1超強的主動進攻能力

現(xiàn)代網(wǎng)球技術統(tǒng)計中通常將總得分、主動得分、發(fā)球作為進攻體系指標，這些指標主要體現(xiàn)運動員通過發(fā)球或進攻直接得分或迫使對方失誤而失分，顯示運動員在比賽中具備什么樣主動進攻意識和主動得分能力。

網(wǎng)球發(fā)球是唯一由自己掌握而不受對方控制的自控性擊球方式，是當今眾多優(yōu)秀網(wǎng)球運動員最強有力的克敵制勝的武器[4]。它不僅是發(fā)球的開始，某種程度上也被認為是優(yōu)秀的發(fā)球方進攻的開始，并且是雙方攻防對抗的開始。從理論上講，發(fā)球得分率的高低意味著獲得發(fā)球局勝利的難易程度，因此高的發(fā)球得分率也是一名優(yōu)秀網(wǎng)球運動員的重要技術指標，這是網(wǎng)球運動員在比賽中先立于不敗之地而謀求勝利的法寶之一。一般認為好的發(fā)球應是ACE球、直接得分、或為自己創(chuàng)造較好的下一拍進攻得分的機會。同時網(wǎng)球比賽中球員每一分擁有兩次發(fā)球機會的特殊規(guī)則，意味著一發(fā)失誤并不直接失分。因此在實際比賽中發(fā)球環(huán)節(jié)往往是技戰(zhàn)術發(fā)揮和變化的開始環(huán)節(jié)，發(fā)球即可追求攻擊性，突出速度和力量，力求直接得分，亦可追求旋轉(zhuǎn)和角度。目的是通過多元變化限制和牽制對手，達到為自己創(chuàng)造較好的下一拍進攻機會而得分的目的。兼顧攻擊性和安全性，突出效率，兼帶良好戰(zhàn)術效果的發(fā)球是現(xiàn)在男子網(wǎng)球運動員重要的主動進攻能力特征之一。統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示：現(xiàn)在男子網(wǎng)球都具有超強的發(fā)球能力，他們一般擁有穩(wěn)定的200公里左右的發(fā)球速度，70%以上的一發(fā)成功率和60%以上的發(fā)球得分率。ACE球，直接得分輕而易舉，常常達到“不戰(zhàn)而屈人之兵”的效果。

除了極強的發(fā)球能力，現(xiàn)在男子網(wǎng)球運動員還需擁有突出的主動得分能力和手段。強勁的正手、多變的反手、精妙的截擊技術，主動得分和制勝分基本是對手的兩倍。在大部分的時間里，他們都是搶先上手進攻的那一方，通過穩(wěn)定而銳利的進攻確保比賽的勝利。

2.4.2高效的接發(fā)球技術能力

發(fā)球、接發(fā)球輪流交換，一方發(fā)球另一方接發(fā)球開始比賽是隔網(wǎng)球類比賽的主要過程特征。因此發(fā)球、接發(fā)球和相持就形成了隔網(wǎng)球類運動的三個技術環(huán)節(jié)，而每一分的產(chǎn)生都不可避免的需要經(jīng)過接發(fā)球技術環(huán)節(jié)。比賽中，由于發(fā)球環(huán)節(jié)的多元和變化，發(fā)球方一般都處于主動地位。總體上說發(fā)球局由發(fā)球方獲勝的概率比較高。因此在比賽中“破掉”對手的發(fā)球局就成為運動員取得優(yōu)勢并最終獲勝的首要選擇。

技術統(tǒng)計數(shù)據(jù)中接發(fā)球得分率是體現(xiàn)運動員接發(fā)球能力的一個主要指標。實戰(zhàn)中體現(xiàn)為力求在對手的發(fā)球局取得主動，并成功破掉對方的發(fā)球局，因此提高接發(fā)球得分率對于獲勝就顯得尤為重要。眾多研究表明：提高接發(fā)球得分率其基礎保障是提高接發(fā)球環(huán)節(jié)的質(zhì)量。接發(fā)球是比賽中接發(fā)球方的第一次擊球，是一項在非自主且被控中尋求自我控制的瞬間決策和動作實施的過程，也是相持環(huán)節(jié)產(chǎn)生的前提條件。擁有高質(zhì)量的接發(fā)球技術，可以最大限度的緩解發(fā)球方所施加的壓力，成功的把比賽帶入相持階段，從而進入接發(fā)球方習慣或擅長的模式的對決。其實接發(fā)球得分率有更高的競技對抗內(nèi)涵，它是對抗中被動轉(zhuǎn)化主動的自我突破過程，是被動到相持再到主動直至得分的一系列閉合的轉(zhuǎn)化過程的結(jié)果體現(xiàn)，這也正是隔網(wǎng)對抗的球類項目的魅力所在。當然，最好的接發(fā)球甚至可以直接化被動為主動，接發(fā)球直接得分。反之，如果接發(fā)球不好，往往只能被動接到對方的來球發(fā)球，而無法形成有效相持，甚至直接失分。不但使自己的技戰(zhàn)術無法發(fā)揮，甚至造成心理上的緊張和畏懼，直至全面失敗。

縱觀現(xiàn)在男子網(wǎng)球運動，運動員自控技術能力都超強，因此“非自控”轉(zhuǎn)為“控制”、“被動”轉(zhuǎn)化“主動”的接發(fā)球得分能力將成為未來網(wǎng)球運動員主要的能力特征。

2.4.3積極主動地上網(wǎng)得分能力

目前，網(wǎng)球已朝著技術全面、注重精細、富有變化的方向發(fā)展，因此就要求運動員必須具有全面的技術和能力。網(wǎng)前技術由于擊球距離短，擊球速度快，可以有效縮短擊球的時間和空間，減少對抗的風險，提高得分的效率。因此在比賽中是最有效最直接的進攻得分手段和方法，也是優(yōu)秀運動員不可或缺的能力特征。在實力相當?shù)倪\動員對決中，良好的網(wǎng)前技術和得分能力對對方起著極其重要的心理威懾作用。無形中對對方增加極大的壓迫感，迫使對方改變擊球的角度、線路、速度乃至擊球的節(jié)奏，也就增加了對方擊球的風險。同時合理而有效的上網(wǎng)也是運動員積極主動打法的外在體現(xiàn)，運動員通過最簡單，最直接，最有效的網(wǎng)前技術將自己創(chuàng)造的機會以最低風險的方式有效把握，迅速得分或化優(yōu)勢為勝勢。

實戰(zhàn)中優(yōu)秀運動員在占據(jù)主動后往往會不斷地用上網(wǎng)戰(zhàn)術給對手施加壓力，網(wǎng)前攔截，高壓球，網(wǎng)前小球是實戰(zhàn)中最常采用的網(wǎng)前技術。

2.4.4均衡的攻防穩(wěn)定性能力

穩(wěn)定性是指運動員所具有的保持動作結(jié)構和功能相對穩(wěn)定以及在受到一定的干擾和制約后恢復到原來競技狀態(tài)的能力。它是運動員比賽過程中技術、戰(zhàn)術、心理，意志品質(zhì)的綜合動態(tài)體現(xiàn)，也是衡量運動員維持競技狀態(tài)長短的重要指標。具體指標有雙誤，非受迫性失誤，相持得分，他們分別代表運動員發(fā)球，主動進攻，相持技術環(huán)節(jié)的穩(wěn)定性。

網(wǎng)球比賽中的每一次擊球都存在一個固有的矛盾，即攻擊性與安全性之間的矛盾[4]。增強攻擊性的同時往往降低了安全性，從而增加了失誤而失分的風險，然而過于強調(diào)安全性又勢必造成攻擊性的下降，往往喪失最好的進攻得分機會，甚至留給對手以過多的反攻空間[5]。穩(wěn)定性就是衡量運動員攻擊性與安全性兼顧的重要指標，比賽中如果穩(wěn)定性太差，自身失誤過多，就容易輸?shù)舯荣悾撤N程度上說其實是自己打敗了自己。著名網(wǎng)球選手比爾·蒂爾登在其1950年出版的《How To Play Better Tennis》一書中寫到，“導致輸?shù)艟W(wǎng)球比賽的原因，往往是不必要的失誤和不會依靠落點得分”。現(xiàn)在，網(wǎng)球界已經(jīng)廣泛接受了穩(wěn)定性的重要性。近幾年眾多大賽的結(jié)果表明：在與水平相當?shù)膶κ直荣悤r，失誤的多少很大程度上決定了他們比賽的勝負。網(wǎng)球比賽本身就是一個比失誤的游戲。有資料表明：網(wǎng)球比賽中只有15%的得分來自主動得分，絕大多數(shù)的得分是對手的各種錯誤造成的。因此在比賽中，選手要在保持自身穩(wěn)定發(fā)揮并減少失誤的基礎上盡量多地迫使對方出錯送分，從而贏得比賽。但是現(xiàn)代的網(wǎng)球運動因其高強度強對抗、攻防轉(zhuǎn)換快速等原因，導致機會稍縱即逝，注重穩(wěn)定并不意味著被動地防守和和平的相持，更多地體現(xiàn)在均衡而穩(wěn)定的主動進攻行為和在受到干擾和制約后極具攻擊性的有效反擊。

現(xiàn)代網(wǎng)球穩(wěn)定性具有更深層次的競技內(nèi)涵，網(wǎng)球穩(wěn)定性并不是單一指在某一次擊球或是某一賽事的穩(wěn)定的發(fā)揮，而是要在系列賽事中或網(wǎng)球生涯中相對穩(wěn)定地過程發(fā)揮，這也是運動員維持運動壽命和職業(yè)生涯的能力特征之一。

3.結(jié)論

經(jīng)KMO和Bartlett的檢驗，采集的網(wǎng)球比賽統(tǒng)計數(shù)據(jù)所代表的變量總體的相關矩陣間有共同因子存在，說明適合進行因子分析。經(jīng)因子分析男子網(wǎng)球致勝能力特征為超強的主動進攻能力、高效的接發(fā)球技術能力、積極主動地上網(wǎng)得分能力、均衡的攻防穩(wěn)定性能力，從研究結(jié)果我們可以看出：

3.1 男子網(wǎng)球已進“以我為主”的階段。超強的主動進攻能力，積極主動地上網(wǎng)得分能力表明現(xiàn)在男子網(wǎng)球運動員具備極強的主動進攻能力。比賽中基本以我為主，強勁的發(fā)球能力和上網(wǎng)得分能力保證運動員在比賽中輕松保發(fā)，“輕松保發(fā)、尋求破發(fā)”將是網(wǎng)球運動的競爭主格調(diào)。

3.2 發(fā)接發(fā)技術是現(xiàn)在網(wǎng)球競爭的核心環(huán)節(jié)。超強的主動進攻和高效的接發(fā)球技術能力特征預示，控制和反控制，被動和主動不斷轉(zhuǎn)化的發(fā)接發(fā)環(huán)節(jié)在現(xiàn)在網(wǎng)球競爭中極其關鍵，乃網(wǎng)球競爭的核心環(huán)節(jié)。

3.3 現(xiàn)在網(wǎng)球依然還是一個比失誤的游戲，穩(wěn)定性在現(xiàn)比賽中的作用舉足輕重，這種穩(wěn)定性形式上體現(xiàn)在發(fā)球、進攻、相持中，過程上則體現(xiàn)在保持一個賽事一個賽季競技狀態(tài)的穩(wěn)定性上，更深內(nèi)涵則體現(xiàn)運動壽命和職業(yè)生涯的相對長久穩(wěn)定上。