中國女子三人籃球隊運動員比賽負荷及運動表現特征研究

李東波，房國梁，密 森，許佳敏，汪 喆，閆 琪，趙杰修*

2017年6月，國際奧林匹克委員會宣布三人籃球成為第32屆夏季奧運會正式比賽項目。三人籃球與五人籃球看似一脈相承，但競賽體系與規則截然不同（周冰，2014）。其中以女子頂級（9級）巡回賽（3WS）以及U23國家聯賽（8級）賽程最為艱苦，背靠背編排且每天2～4場是比賽慣例。三人籃球競賽規則的顛覆性變化主要體現在比賽設在室外寬15 m×長11 m場地進行，單場凈時間10 min，單次進攻12 s，除球出界、犯規和兩次暫停間歇30 s外，比賽時間很少被中斷。比賽先得到21分或以上的球隊獲勝，如常規時間打平，決勝期率先得2分球隊獲勝。此外，比賽報名4名隊員一經確認不能更換，這樣的競賽體系及規則條件對比賽負荷影響極大。

通過多學科、多視角研究策略，結合GPS可穿戴監控系統，對2019年國家女子三人籃球隊參加的5站3WS進行全面分析梳理，總結出女子三人籃球運動員比賽負荷及運動表現特征。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

研究對象為獲得2019年世界杯冠軍、3WS意大利站冠軍、中國雄安站和法國站亞軍的中國女子三人籃球隊5名隊員。

1.2 研究方法

使用國際足聯FIFA和NBA授權比賽可穿戴設備——澳大利亞Catapult GPS運動表現監控系統組合（Catapult&Polar Team）作為負荷數據采集儀器。賽前將硬件OptimEyeS5佩戴運動員頸后以采集數據，賽后在Open-Field?系統編輯生成報告，其中專利技術指標運動負荷量Player Load?與負荷強度Player Load?.min兩者都以任意單位（au）體現。采集頻率100 Hz的加速度傳感器測得在X、Y、Z三軸上每0.01 s加速度變化值的累計值。應用芬蘭的Polar Team進行心率、跑動距離、速度、能量消耗等運動負荷數據的采集。

結合多種研究方法，包括文獻資料法、專家訪談法、比較研究法、測試和數理統計法、邏輯分析法、視頻分析法、辯證法，應用SPSS 22.0軟件進行統計學分析，文中所有統計數據為平均值±標準差，顯著性檢驗選擇雙尾t檢驗，*代表P＜0.05，**代表P＜0.01。

2 研究結果

2.1 運動員基本信息

研究發現，中國女子三人籃球隊運動員年齡處于25～27歲，身高為173～195 cm，體重外線處于71～75 kg、內線接近100 kg，專業訓練年限均超過10年（表1）。

2.2 女子三人籃球比賽負荷特征

比賽負荷主要由比賽過程中運動負荷、生理負荷和心理負荷3個因子構成（田麥久，2000）。運動負荷通常指外部負荷（如比賽持續時間、跑動距離、速度等），生理負荷通常被稱為內部負荷（如心率、血乳酸、運動沖量、RPE等）（Baechle et al.，2008）。研究主要針對女子三人籃球比賽中的運動負荷與生理負荷指標進行確認采集和分析總結。

表1 中國女子三人籃球隊運動員基本情況Table 1 Basic Information of Chinese 3×3 Women''s Basketball Team

2.2.1 比賽時間及替補輪換特征

每站3WS比賽都是2天背靠背安排，一天2～3場（表2）。比賽密度為凈時間與總持續時間的占比，候場間歇是指當場比賽結束至下一場比賽開賽之間的休息與熱身激活時間，替補輪換是球隊比賽中全隊的輪換總次數。

研究發現，上場比賽及替補輪換時長是三人籃球比賽常用分析指標，可以反映隊員所承受的比賽負荷壓力以及運動表現效果。其中，上場比賽是指球隊4名隊員在整場比賽過程中，輪換上陣進行比賽不同時長次數的累計。替補輪換是指4名球員輪換下場后，在替補席休息不同時長次數的累計。通過對比（表3）可以看出，女子上場比賽最多的5個時長在31～105 s，替補輪換最多的時長在31～45 s；男子大師賽上場比賽最多的5個時長在0～75 s，替補輪換最多的時長在16～30 s。

2.2.2 比賽心率及分布

女子三人籃球運動員的比賽心率1～5區時間占比分布為：1區50%～59%；2區60%～69%；3區70%～79%；4區80%～89%；5區90%～100%（表4）。由于三人籃球僅內、外線的位置區分，因此選擇了五人籃球對應的中鋒和控衛的比賽心率進行對比分析，表中的平均心率與最大心率主要反映隊員身體內部負荷壓力以及恢復能力。女子三人籃球比賽心率各區間分布占比與五人籃球對比呈非常顯著性差異（P＜0.01），并且女子三人籃球比賽的平均心率顯著高于五人籃球比賽（P＜0.01）。但最大心率女子三人籃球內線顯著低于五人籃球中鋒（P＜0.01），外線與五人籃球控衛相比不存在顯著差異。

2.2.3 機能恢復與能量代謝特征

在三人籃球3WS中國雄安站比賽前和賽后一天，分別對我國5名三人籃球主力隊員進行了血尿素和肌酸激酶的檢測。運動員在比賽前后血尿素和肌酸激酶測試結果無顯著性差異（表5），說明運動員在比賽后身體機能能夠快速恢復。對運動員比賽后的血乳酸進行的測試發現，賽后即刻內線隊員血乳酸最高值為5.7，外線隊員血乳酸最高值為12.1。對比傳統五人籃球比賽中血乳酸測試結果顯示，男子平均為6.8±2.8 mmol·L-1，女子平均為 6.5±2.1 mmol·L-1（Montgomery et al.，2018），因此女子三人籃球比賽血乳酸值與五人籃球對比有顯著性差異。賽后10 min血乳酸下降較為迅速，說明運動員乳酸清除速率相對較快。在3WS法國站中通過系統監控連續3場比賽的能量消耗（表5）顯示，三人籃球賽連場比賽隊員能量消耗較大，且內線隊員能量消耗高于外線隊員。

表2 3WS比賽時間、密度及候場間歇數據Table 2 The 3WS Competition Data about Time，Density and Waiting Interval

表3 上場比賽及替補輪換時長特征Table 3 Characteristics of Playing and Substitute Duration Times

表4 3WS與NCAA五人女籃比賽隊員心率及分布Table 4 The Players Heart Rate and Distribution of 3WS and NCAAWomen''s Five-a-side Basketball

2.2.4 比賽負荷量與強度

比賽負荷量數據主要來自2019年女子3WS成都站和雄安站比賽數據（表6），并與2016年世錦賽的數據進行對比研究（Montgomery et al.，2018）。爆發性移動次數為＞3.5 m.s的高強度加速、減速、左變向、右變向移動變化次數總和（跳躍作為專項能力單獨評估）。2019年3WS比賽負荷的各項指標與2016年世錦賽相比均有顯著性提高（P＜0.05，表6）。

表5 3WS賽后隊員機能檢測數據與能量消耗Table 5 The 3WS Kinesiology Detection Data and Energy Consumption after the Competition

2.3 女子三人籃球運動表現特征

2.3.1 跑動距離與跑速

跑動距離是比賽負荷重要因素之一，而速度又是絕大多數球類對抗性項目的致勝要素（Wen et al.，2018）。由于女子比賽中的隊員最大速度已達到7.11 m/s，因此，比較適合現階段女子三人籃球的跑速界定由低到高分別是 V＜1 m/s、1 m/s≤V＜3 m/s、3 m/s≤V＜5 m/s、5 m/s≤V＜7 m/s、V＞7 m/s，而對應GPS系統中為1～5速度區間（表7）。

表6 2019年3WS與2016年世錦賽比賽負荷數據Table 6 The Play Load Data of 3WS in 2019 and World Championships in 2016

表7 3WS成都站與雄安站跑動距離與速度分布Table 7 The Distance and Speed Distribution of 3WS Chengdu and Xiong''an

球類項目習慣性將5區速度稱作頂級速度，把4區稱作次極限速度，4～5區速度表現是比賽的關注重點。數據顯示，女子三人籃球最大速度表現較突出，外線隊員的頂級速度都超過了7 m/s，但隊員的場均跑動距離并不多，4～5區跑速距離占比也很少，與實際比賽負荷強度以及隊員運動表現反差較大。

2.3.2 移動次數

有關傳統五人籃球的移動次數研究指出，比賽中每2 s有1次移動變化，場均會有700～1 000次移動變化（Ben Abdelkrim et al.，2007）。移動次數分析顯示（表8），凈時間僅10 min的三人籃球比賽的移動變化場均1 080±163次，比凈時間40 min的五人籃球全場比賽移動次數還要多，而移動變化的加速、減速、左變向、右變向也是靈敏性運動素質的綜合體現。

由于三人籃球規則要求比賽報名4名隊員，導致上場隊員僅有內、外線位置的區分，比賽中需要隊員內外兼顧、簡單高效。因此，在針對內、外線對比分析（表9）中可以看出，隊員運動表現特征差異性非常明顯。

3 討論與分析

通過比賽數據和多種研究方法綜合分析，三人籃球除保留了傳統五人籃球的基本元素和運動特征，運動員比賽負荷與運動表現特征差異非常顯著。

3.1 比賽時間及輪換特征

時間特征與比賽負荷及運動表現關系十分密切，不同運動持續時間對人體的能量代謝系統影響也不同（Baechle et al.，2008）。通過對比賽密度的計算可以為教練員安排訓練量和強度提供可靠依據（周冰，2014）。

世界高水平男子五人籃球比賽單場持續時間約為110 min，每節平均持續時間22 min，平均每30 s出現一次4～60 s的中斷，比賽中斷和休息時間超過比賽凈時間（池建等，2007）。對2018年美國NCAA Diverson-1女子五人籃球比賽的研究顯示，比賽凈時間為40 min，總持續時間場均116 min，其中34.5 min心率在85%心率以上，比賽密度約為34.5%（Sanders et al.，2018）。周冰（2014）的研究顯示，2012年三人籃球世錦賽總時間場均19 min以上，比賽密度50.1%，場均暫停中斷23.6次。

表8 2019年3WS成都站與雄安站比賽球隊移動次數Table 8 The MovementAnalysis of 3WS Chengdu and Xiong''an in 2019

表9 2019年3WS成都站與雄安站比賽內、外線隊員數據對比Table 9 Comparison of Data of Inside and Outside Players in 3WS Chengdu and Xiong'an in 2019

通過對三人籃球比賽視頻和GPS系統監控數據（表2）分析顯示，女子比賽場均17'54"，比賽密度53%，替補輪換場均15.6次，候場間歇平均98 min，但在法國站的半決賽與決賽之間候場間歇時間約為20 min，對隊員的恢復能力提出了更高要求。女子3WS比賽密度已顯著提升，且比賽暫停中斷次數越來越少，隊員上場比賽最多1～5時長在31～105 s（表3），明顯比男子比賽的上場比賽時間長約30 s左右，而女子比賽替補輪換最多時長在31～45 s。因此，三人籃球比賽的持續高強度、高密度、短間歇以及輪換特征，會對隊員的比賽內外部負荷產生顯著性影響。

3.2 比賽心率及分布

研究證實，籃球運動員訓練和比賽的心率與運動負荷有著高度的相關性（Vaquera et al.，2016；Berkelmans et al.，2018）。因此，心率指標也常作為教練員訓練和比賽強度的重要監控指標（McInnes et al.，1995）。

有關五人籃球比賽心率的研究較豐富，而高水平女子三人籃球比賽心率特征的研究比較匱乏。2018年美國NCAA Diverson-1女子五人籃球比賽研究中指出，運動員場均34.5 min比賽時間是在心率5區（≥85%最大心率）進行比賽，占整場比賽總時間116 min的29.7%（Sanders et al.，2018）。澳大利亞五人女籃比賽最大心率為193±3 bpm，平均心率為177±1 bpm，平均心率是最大心率的92%。女子五人籃球國際比賽中平均心率甚至可以到最大心率的95%（Montgomery et al.，2018）。因此，國外學者建議五人籃球運動員盡量以5區心率（≥85%）監控比賽負荷（Sanders et al.，2018）。

在三人籃球比賽心率的對比研究中，三人籃球和五人籃球的比賽心率差異性非常顯著（表4）。三人籃球平均心率為174±3.2 bpm，占最大心率87%，心率5區時間最大占比58%，心率4～5區時間占比內線達到90%以上，外線達到80%以上，說明比賽從開始就進入高強度對抗狀態直至比賽結束。比賽心率的大部分時間是在高強度及無氧閾區間波動，不僅證明了三人籃球比賽強度顯著高于五人籃球比賽，同時也說明比賽負荷對隊員的身體機能和恢復能力要求極高。如遇到因隊員受傷導致無替補輪換戰術的比賽，球隊的平均心率占比甚至達到95%，比賽對隊員心理和意志力考驗更大。因此，建議三人籃球項目在今后訓練時采用本研究中的心率5區90%～100%的強度標準，使隊員適應高強度的比賽環境。

雖然本研究中女子三人籃球內線最大心率低于五人籃球中鋒，但2016年三人籃球世錦賽研究數據顯示，女子比賽的最大心率達到198±9 bmp（Montgomery et al.，2018）。此外，本研究發現，女子三人籃球外線最大心率與五人籃球控衛相比不存在顯著差異。因此，女子三人籃球比賽的高強度、高密度和短間歇特征導致隊員心率特征與五人籃球截然不同，高強度區間的心率占大部分比賽時間，平均心率與最大心率區間波動較小。

3.3 機能恢復與能量代謝特征

能量代謝系統不僅重要而且十分復雜，也是人體維持正常生命體征的重要系統（大衛·喬伊斯等，2018）。只有充分掌握運動過程中能量代謝系統運轉規律，才能制定出符合專項特點的訓練負荷（陳小平，2007）。

在雄安站半決賽后對國家隊5名隊員分別進行了血乳酸測試（表5），結果顯示：球隊平均值為7.65±3.32 mmol·L-1，賽后即刻最高值為12.1 mmol·L-1，而五人籃球比賽血乳酸測試結果顯示，男子平均為6.8±2.8 mmol·L-1，女子平均為6.5±2.1 mmol·L-1（Montgomery et al.，2018），說明三人籃球的比賽強度高于五人籃球，身體對磷酸原及糖酵解無氧系統維持供能需求大于五人籃球。賽后10 min的測試結果顯示，隊員的血乳酸下降速度較快，說明隊員具備了較好的乳酸耐受能力和快速恢復能力。

一場五人籃球比賽中的能量消耗會達到900 kcal（McInnes et al.，1995）。但本研究發現，法國站比賽國家隊隊員的場均消耗能量為403±140 kcal，如考慮3WS賽程背靠背編排每天2～3場比賽，以及長時間的賽間候場與重復熱身激活等，實際的能量消耗也比五人籃球大很多。因此，女子三人籃球賽間間歇有氧恢復和及時補充能量等積極恢復手段不可忽視。

3.4 比賽負荷量與強度

2016年世錦賽的相關研究表明，女子比賽場均負荷量131.74±35.15 au，平均強度6.61±1.37 au，三人籃球需要高速運動，隨著比賽級別的提高，比賽負荷也將隨之顯著提升（Montgomery et al.，2018）。國際籃聯技術報告指出：男子五人籃球比賽場均負荷量435.3±120.4 au，平均強度3.10±0.9 au；2017年男子三人籃球大師賽場均負荷量128.2±39.6 au，平均強度6.7±1.5 au，強度是五人籃球的2倍，需要關注的是運動方向改變次數比五人籃球多。但報告未對移動變化次數以及對運動表現的深入影響作出具體解釋。

針對3WS的分析得出（表6），比賽場均負荷量132.86±18.36 au，平均強度7.43±0.59 au，如按一天2～3場比賽計算，女子三人籃球比賽負荷不僅大于五人籃球比賽，強度也應是女子五人籃球的2倍，甚至比賽強度高于2017年男子大師賽。而且通過與2016年世錦賽對比，與比賽強度密切相關的爆發性移動以及不同速度的加速、減速、左變向、右變向數據都有了顯著性提高，而跳躍數據更是有極顯著性的提升。

3.5 跑動距離與跑速特征

2011年國家女子五人籃球隊參加的正式比賽數據顯示，個人場均跑動距離3 270 m，球隊5級（6 m/s）速度占比6%左右，4級（4.5 m/s≤V＜6.0 m/s）速度占比12%左右，低速和慢跑居多（陸柳，2012）。五人籃球運動員需要在最短的時間內達到最大的速度，而5步達到最大速度的能力非常重要（米靖等，2008）。CBA隊員高強度（≥7 m/s）平均沖刺距離為148 m，場均18次，占總移動距離的3.5%（徐建華，2011）。

目前，女子三人籃球比賽跑動距離并不多，隊員場均跑動距離為956.0±100.9 m，1～5級跑速距離差異較大（表7），但比賽的速度競爭卻越來越激烈，絕對速度能力非常重要。目前球隊的場均最大速度為5.89±0.65 m/s，單次移動距離為2.85±1.2 m，隊員頂級速度表現幾乎都超過7 m/s。雖然球隊比賽的5區速度占比僅1.2%，但往往是逆轉比賽趨勢或關鍵時刻終結比賽取得勝利的要素，而4區速度占比5.8%也較為重要，因為次極限速度幾乎都是夾帶預判性和決策變化的靈敏性移動，也為爆發性移動做好前期準備和鋪墊。4區、5區的速度占比相較于五人籃球較低，與三人籃球比賽中場地大小有限相關，球員無法以全速推進轉換快攻。隨著比賽競爭強度的提高，4～5區速度表現會有不同程度的提升。

3.6 比賽移動及跳躍特征

有關五人籃球比賽移動及跳躍特征研究比較豐富，而三人籃球卻幾乎是空白。五人精英籃球運動員在40 min比賽中會跑動距離為4～5 km，每2 s有1次移動變化，場均會有700～1 000次移動變化（Ben Abdelkrim et al.，2007）。澳大利亞五人籃球全場比賽移動變化997±183次，每次高強度跑會持續1.7 s（McInnes et al.，1995）。五人籃球世錦賽的研究指出，隊員每分鐘有1.6～2.2次的跳躍，中鋒在身體對抗接觸下的跳躍要顯著多于前鋒和控衛（池建等，2007）。國家女籃備戰亞運會的體能外教曾指出，女籃需要全面系統提升體能，而專項靈敏性素質能力尤其重要（田奇樂，2011）。

在爆發性移動的研究（表6）中，3WS比賽的爆發性移動場均27.00±7.46次，＞3.5 m.s加速6.57±2.70次、減速5.86±1.60次、左變向7.71±2.20次、右變向6.86±2.70次，與2016年世錦賽對比有了顯著性提升，說明各國家三人籃球整體實力普遍提高。雖然競爭越來越激烈，但籃球的專項力量及爆發力核心作用始終未變。女子比賽移動數據（表8）中，三人籃球場均跑動距離顯著少于五人籃球，但有趣的是三人籃球與五人籃球在比賽時間、場地、隊員人數等相差懸殊的規則條件下，三人籃球球隊場均移動變化次數1 080次（未含跳躍），個人移動280次，平均每0.93 s有1次移動變化，單次移動距離2.85 m，加、減速與左右變向比（1 984次/5 573次），且內、外線之間也呈顯著性差異（P＞0.05）。

三人籃球比賽中隊員的移動模式與五人籃球截然不同，不僅比五人籃球移動變化次數多，而且單次移動距離相對較短，左右變向是加、減速的2.8倍，減速多于加速次數，向左變向比向右變向次數多（表8），說明幾乎每1 s的移動都包含豐富的靈敏性變化。靈敏性是一種非常復雜的運動素質，需要多種類型力量參與，同時需要反應時間、決策等認知能力（大衛·喬伊斯等，2018）。本研究認為，這樣的移動模式再結合高對抗的專項技戰術，才是三人籃球比賽高負荷強度產生的主要條件。隊員在行動之前的預判和決策需要提前制定，行動幾乎完全是一種自動化的本能，高水平隊員在場上表現的急轉急停與變向再加速的運動技能非常流暢，結合球的運動表現也十分高效，其實質是頭腦的快速反應與正確決策的體現。這種能力在足球、冰球、網球等項目中也較普遍，因此，三人籃球比賽移動特征與五人籃球存在巨大差異。

跳躍是籃球運動的重要運動表現特征之一，3WS比賽低強度跳躍24.57±8.66次，中強度跳躍31.86±9.67次，高強度跳躍6.86±2.2次。3種強度跳躍與2016年世錦賽數據對比也有了非常顯著性的提升，雖然中強度的跳躍次數占比最多，但高強度爆發性跳躍可能才是比賽致勝的要素。

3.7 內、外線運動表現特征

有關五人籃球世錦賽的研究得出，不同位置隊員在上場比賽時間、跑動距離、跳躍次數、速度等表現上有較大差異，而大強度高速移動占比不高但卻是致勝要素（池建等，2007）。西班牙五人職業男籃的研究顯示，不同位置的加速、減速、變向、跳躍不僅存在顯著性差異，而且減速次數要遠大于加速次數（Svilar et al.，2018）。

在內、外線運動表現數據研究中（表9），由于目前國家隊女子三人籃球隊的內線隊員上場比賽時間顯著比外線長，且輪換次數極少僅1～2次，雖然內、外線的場均跑動距離差異不大，但在跑速和移動特征等差異較明顯。內線隊員需要優秀的力量爆發力在籃下表現較強的統治力，而外線隊員對速度靈敏需求更加突出，內、外線的顯著性差異需要針對性運動表現訓練來提升比賽效果。

4 結論

1）女子三人籃球比賽慣例1天2～3場，其負荷量與強度不僅大于五人籃球，而且比賽強度與2016年世錦賽對比有了顯著性的上升趨勢；2）女子三人籃球移動特征與五人籃球存在明顯差異，對靈敏性及爆發性移動要求更高，這與比賽的高負荷強度密切相關，同時也是比賽的致勝要素；3）女子三人籃球比賽的高強度、高密度和短間歇特征導致隊員心率特征與五人籃球截然不同，高強度區間的心率占大部分比賽時間，平均心率與最大心率區間波動較??；4）女子三人籃球比賽磷酸原及糖酵解系統供能比例大于五人籃球，隊員需要較好的乳酸耐受力和快速恢復能力，賽間間歇有氧恢復能力也十分重要，比賽負荷對隊員的生理和心理考驗較大，內、外線運動表現有較大差異需要重點關注；5）女子三人籃球比賽移動變化次數不僅比五人籃球多，單次移動距離相對較短，而且左右變向是加、減速的2.8倍，減速多于加速次數，其實質是隊員頭腦的快速預判與正確決策能力的體現；6）女子三人籃球比賽內、外線運動表現的顯著差異，與球隊戰術體系、打法風格、人員組合等密切相關，需要合理安排針對性訓練提升比賽效果。

5 研究不足與展望

研究還存在很多不足與局限，由于受競賽組織與規則等限制，目前僅能采集到中國女子三人籃球隊5名隊員所參加的5站高水平比賽，在數據量和樣板量上明顯有所欠缺，未來可通過研究男子和青少年三人籃球比賽負荷特征，以此完善我國籃球體能訓練理論體系，助力提升我國三人籃球科學化訓練管理水平。