中國乒乓球近30年知識圖譜與熱點趨勢分析

丁穎 洪晨璐 吳飛

摘要：通過文獻資料法和可視化分析軟件CiteSpace5.7R2的運用，對1992—2020近30年的乒乓球領域核心文獻進行了梳理。利用圖譜展現和分析乒乓球科研的核心結構、發展歷史、熱點研究，并對未來研究進行前瞻性分析。乒乓球領域核心結構為：乒乓球理論研究、技戰術分析、競賽訓練、管理和乒乓球器材分析等，其中競技乒乓球技戰術分析貫穿了這個領域的研究近20年;未來乒乓球研究可能主要為：建立信息化數據平臺，實施數據挖掘;加強全民健身方面的研究，對不同年齡、不同性別、不同身心狀態的人口進行健康促進研究;對運動員傷病預防、普通人群的康復治療、技戰術分析等方面的研究進行交叉學科研究。

關鍵詞：乒乓球;技戰術;可視儀分析;競賽

中圖分類號：G846文獻標識碼：A文章編號：1006-2076（2021）03-0111-08

Analysis on knowledge graph and hot trend of table tennis in China in recent 30 years （1992—2020）

DING Ying1，HONG Chenlu2，WU Fei2

1.Dept.of PE，Tianjin University of Science Technology，Tianjin 300222，China;2.Dept.of PE，Beijing University，Beijing 100871，China

Abstract：In order to introduce the latest hotspots and development trend of table tennis in China， this paper sorted out the articles and reviews from CNKI in 1992—2020 and made visualized analysis with software Citespace5.7R2. The results shows that it has formed several research themes， such as table tennis theory research， technique and tactics analysis， training and competition， management and equipment analysis， etc.; among them， technique and tactics analysis has run through nearly 20 years of research in this field. It suggests that future research may mainly focus on establishing an information data platform and implementing data mining; strengthening research on public fitness and conducting health promotion research on populations of different age， gender， and different physical and mental states; carrying out interdisciplinary research on the prevention of athletes injury and illness， rehabilitation for the general population， technique and tactics analysis.

Key words：table tennis; technique and tactics; CiteSpace; competition

現代乒乓球運動起源于19世界后半葉的英國。從1926年第一屆世界乒乓球錦標賽起，中國乒乓球隊共獲得有30個奧運冠軍和145個世乒賽冠軍。特別是近20年來，在國際乒聯世錦賽65枚金牌中，中國獲得了57.5枚，占總金牌總數的88。不僅中國人，而且來自其他國家的人都想知道這一巨大成功背后的秘密。中國教練員和運動員的努力至關重要，但他們背后的科研人員不斷探索和研究也是中國乒乓球隊長盛不衰的重要原因之一 。1963 年，吳煥群首次在《乒乓球記錄統計方法》中，以發球搶攻、接發球、對攻、拉弧圈球、被攻、搓攻等技戰術作為基本指標，比較系統地討論了乒乓球比賽技戰術運用情況的統計方法。1988年，吳煥群等人在中國乒乓球隊備戰第 24 屆奧運會的科技服務中，結合前期的技戰術分析成果和專家意見，從運動員比賽能力的整體觀出發，把比賽整體分解為三個階段，并把這種階段性命名為“三段”，把揭示“三段”訓練基本規律的理論命名為“三段評估理論”，并以得分率和使用率為評價指標，提出了乒乓球比賽制勝的經驗模式。此后“三段”理論成為了乒乓球技戰術研究的基石。張輝、肖丹丹、吳飛等人在此基礎上進行了技戰術分析可視化、關鍵技術生物力學分析、大數據挖掘、乒乓球技戰術統計方法改進等方面的科學化探索。

乒乓球科技工作者除了在技戰術分析領域不斷耕耘外，還在運動員選材、器材分析、乒乓球文化傳承、規則問題、技戰術發展方向、青少年訓練方法等方面進行鉆研。但值得注意的是，近幾年日本等國家青少年后備力量表現強勁，日本男隊的張本智和、松平健太、大島，女隊的伊藤美誠、石川佳純、平野美宇均在國際比賽中戰勝過中國一線主力運動員。東京奧運會及后奧運時代，日本在未來相當長一段時間都將是中國的主要對手。同時，他們在乒乓球科研方面也進行了大量的嘗試和探索。在2012年里約奧運會，日本技戰術分析團隊（7人）共進行了138場比賽技戰術分析。其中4人在比賽場館快速進行整體技戰術分析，3人通過錄像進行技術詳情分析，他們利用東京和里約9個小時時差，希望爭取更多的時間為日本運動員和教練員提供技戰術統計報告，供其進行現場決策。這些行動給中國的乒乓球科技攻關敲響了警鐘，我們需要對整體科研狀況進行梳理，更要對未來發展方向進行敏銳的預判，才能為國家隊備戰奧運會，更好地發展乒乓球運動提出科學的規劃。

本文旨在揭示中國乒乓球學術研究領域的整體知識結構，并結合全局聚類視圖、突現詞分析對知識核心結構、熱點發展進行深度解讀，邏輯歸納中國乒乓球學術研究的形成與發展，最后提出中國乒乓球學術研究的未來發展方向。

1數據來源與研究方法

1.1數據來源

在CNKI 數據庫中，檢索范圍為北大中文核心，具體檢索方式如下：以“乒乓球”為檢索詞在“主題”中進行檢索，檢索時間為1992—2020年，截止日期為2021年3月11日。經過數據篩選、去重等操作，剔除其中的會議通知、新聞、紀要、評述、報告等非學術文獻，共篩選出1357篇中文文獻作為研究分析樣本。

1.2研究方法

1.2.1文獻資料法

對CNKI 數據庫中有關中國乒乓球運動的相關文獻進行了檢索與下載，并對文獻進行分類整理，在查閱學習的基礎上遵循從寬到窄、覆蓋中心的路線，采用定量分析和定性分析相結合的方法，探尋中國乒乓球研究的歷史和發展。

1.2.2可視化分析

CiteSpace是累加式知識域分析的主要工具，是由美國雷德賽爾大學信息科學與技術學院的陳超美博士與大連理工大學的WISE實驗室聯合開發的科學文獻分析工具。它是一種使用Java開發的讀取數據，并對數據進行可視化分析的軟件。CiteSpace使用著錄信息作為輸入，包括文獻信息，輸出幾個連續時間片段下的相互交互的可視化網絡，如作者網絡、引文網絡，以及其他類別的節點網絡。這些可視化網絡的設計主要幫助人們識別只是拐點、知識轉移關鍵路徑以及單個節點的集聚。主要對特定領域文獻進行計量，以探尋出學科領域演化的關鍵路徑及知識轉折點。本文運用CiteSpace5.7 R，結合聚類、突顯分析對1992—2020年乒乓球項目的科研發展進行探究，著重對近30年間中國乒乓球運動的研究趨勢、熱點進行分析。

2研究結果與分析

2.1國內乒乓球研究發文量年度分析

乒乓球領域發表成果數量與同比變化關系如圖1所示。1992—2020年間，乒乓球研究成果發表數量的變化趨勢和重大賽事密切關聯，可以分為以下三個階段（表1）：第一階段1990—2004年，自1988年乒乓球被列入奧運會比賽項目開始，我國乒乓球研究呈現平穩上升，發文量占總發文的26.90，平均每年發文28篇;第二階段2005—2018年，這一期間乒乓球研究受到重大賽事后效應影響因此一直保持高發文量，年平均發文達到66篇，該時期存在兩個高峰期，可能分別受到2008年和2016年奧運會影響，發文量呈現爆發式增長，分別為89篇和90篇，2008—2016年7年間發文量占總發文量的40.7，平均發文數79篇;第三階段2019—2020年，一方面由于后奧運效應影響減弱，另一方面因2020年1月爆發的新冠疫情影響重大賽事的正常開展，使得該時期乒乓球研究成果發文量處于下降趨勢，例如2020年東京奧運會推遲至2021年7月23日至8月8日。同時，基于往年乒乓球研究成果發文變化趨勢，預計在后奧運時期2021年下半年及2022年將迎來乒乓球研究成果發文的回升。

2.2學科分布

分析樣本文獻，整理排名前10位的乒乓球研究交叉學科（見圖2）。其中在體育學中占81.02，中等教育占3.94，特種醫學占2.47，自動化技術占2.16。數據顯示，乒乓球研究與其他學科的交叉融合較少，基本以在體育學中研究為主。20世紀以來，科學的一個重要發展趨勢是與技術、社會的相互滲透，這使科學更加變成了一項社會綜合事業和工程。跨學科研究的方式，帶來了不少科學突破。大科學時代的多樣性、多層次性、開放性、非線性、不穩定性和不確定性等極度復雜，乒乓球方向研究也要加強跨學科研究，才能突破研究瓶頸，帶來更多研究成果。

2.3研究主題的聚類、突顯分析

從CNKI數據庫中導出相關數據并導入CiteSpace5.7R2軟件中，選擇節點類型（Node Type）為主題詞（Term）和關鍵詞（Keyword）分析，對生成的研究主題聚類并進行內容分析，以揭示乒乓球研究的主要內容和發展趨勢。最終可視化分析結果如圖2所示。模塊性（Modularity）值越大，則表示網絡得到聚類越好。一般認為聚類模塊值（Q）>0.3意味著聚類結構顯著。本次聚類的Q值為0.7486，說明關鍵詞和主題詞熱點聚類是合理的。其次，一般認為圖譜的聚類平均輪廓系數（S）值大于0.5是合理的，大于 0.7是可信的。本次聚類中的S值為0.940 7，說明關鍵詞和主題詞熱點聚類結果意味著是令人信服。

主題詞和關鍵詞共現網絡分析聚類顯示了以下幾個關鍵主題：容國團、乒乓球運動、技術訓練、乒乓球運動員、競技體育、技戰術、乒乓球拍、球速、乒乓球外交等。這些主題詞勾勒出乒乓球領域的主要研究內容：乒乓球理論研究、技戰術分析、競賽訓練和器材分析等。

2.3.1乒乓球理論研究

理論研究主要涵蓋了中國乒乓球運動長盛不衰的探究、乒乓球文化、歷史發展、規則演變等方面的研究。其中探求國球長盛之道的代表性論文是國家體育總局課題組的《乒乓長盛考》《中國乒乓長盛的哲學思辨》等。研究者們認為中國乒乓球隊長盛的重要原因之一是國乒隊能夠深刻把握競技制勝規律，堅持走自己的發展道路。

乒乓球競賽規則的每一次變化，中國隊均會進行前瞻性研判，并針對技戰術的發展方向提出明確的道路。國際乒聯對規則做了一系列的重大修改：2000年10月開始改用直徑為40 mm乒乓球;2001年9月，將21分賽制改為 11分賽制。11分賽制實施以來，世界乒壇格局產生了一些變化，中國乒乓球隊在第47屆世錦賽、2004年第28屆雅典奧運會中都丟掉了含金量最大的男單金牌。在這種情況下，國家隊組織科研人員對蔡振華、陸元盛、劉國梁、李曉東、孔令輝等多位教練員，以及馬林、王勵勤、王皓等多名優秀運動員進行訪談，獲取第一手資料。這篇報告以運動員和教練員的視角從理論上對11分賽制可能帶來的技戰術和心理變化方向進行了詳細具體的論述，對國家隊此后的訓練競賽起到了統一思想、指明方向的重要作用。

2.3.2乒乓球技戰術研究

技戰術研究是乒乓球科研論文的主要研究內容。在技戰術研究方面的代表學者是吳煥群、張曉蓬、張輝、吳飛和肖丹丹。前4位學者均曾為國家乒乓球隊科研團隊的一線科技攻關小組成員，肖丹丹研究員目前仍在國家隊繼續探索技戰術分析。

1963年，吳煥群首次在《乒乓球記錄統計方法》中，以發球搶攻、接發球、對攻、拉弧圈球、被攻、搓攻等技戰術作為基本指標，比較系統地討論了乒乓球比賽技戰術運用情況的統計方法。此后，吳煥群和其團隊創立的技戰術分析“三段法”，為乒乓球技戰術分析奠定了穩健的基石。張曉蓬的博士論文《中國乒乓球隊戰術訓練水平定量診斷方法及實踐效用》，將這一成果進行了全面細致的論述，是乒乓球技戰術分析領域的學生進行科研訓練的必讀經典論文之一。張輝、吳飛、肖丹丹在吳煥群和張曉蓬的基礎上，對技戰術分析的可視化研究、技戰術統計方法的進行了不斷嘗試和探索。其中張輝 采用實驗研究法，對國家乒乓球女隊備戰2004年雅典奧運會期間，通過多媒體分析和技戰術專項內容視頻的演示，清楚有序地反映了對手的技戰術特點，首次對技戰術分析進行了可視化探索，以提高大賽前備戰訓練的針對性與科學性。這篇論文開辟了乒乓球技戰術分析的信息化新航道。此后肖丹丹和張輝在此領域進行了大量卓有成效的實驗性研究。

肖丹丹科研團隊根據國家乒乓球隊技戰術視頻分析需求，運用Visual Studio 2015開發環境，運用C++開發語言、MFC框架結合MYSQL數據庫和XML，研發出技戰術視頻分析系統——乒乓軍師。該系統主要由三部分組成： 技戰術指標信息采集模塊; 技戰術指標信息處理模塊;報告生成模塊。該系統已成功應用于國家乒乓球隊。張輝團隊的技戰術分析智能化系統研究均試圖在人工技術統計與計算機統計分析之間建立快速有效的鏈接，以提高統計分析的效率和科學性。

2.3.3乒乓球競賽、訓練和管理

中國一直重視后備隊伍建設，構建“人才生產線”。學者們對后備人才、教練員培養和賽事體系也進行了相關研究。周弈、張瑛秋對后備人才訓練單位績效考核指標體系進行了探索，該評估評估體系以12項定量指標為主，3項定性指標為輔。其中10項客觀指標有效提高了評估體系的客觀性，5項主觀指標作為運動員、教練員的信息反饋渠道，實現了評估參與者的多元化，試圖提高評估結果的整體綜合性和科學性。牟春蕾等通過對3屆全運會對我國高水平競技乒乓球人才年齡結構的動態追蹤，對各省市后備人才狀況進行了現狀調查，提出建立多層次、高效系統的全國少兒、少年、青少年競賽體系是我國競技乒乓球后備人才實現可持續發展的主要原因之一。我國已形成層層銜接、競爭向上、以賽促訓、賽訓結合的競技乒乓球后備人才培養體系。周興棟等對我國女乒重點后備運動員的競技實力和技戰術特征進行了探究，發現與主力隊員相比，年輕女運動員發球與接發球能力稍差。

在訓練和管理方面，吳飛對國家乒乓球男隊的大賽前的訓練模式進行研究，對技術訓練時間、負荷、技戰術訓練、模擬訓練和比賽以及體能訓練的安排與方法進行了分析。前國家隊教練員吳敬平很重視乒乓球技術動作的生物力學探索，希望對優秀運動員的典型技術進行定量化研究，建立模型數據庫。肖丹丹團隊在吳敬平的積極推動下對優秀直板、橫板運動員的關鍵技術，如正手臺內撇、快攻、弧圈球等進行了生物力學等方面探索。肖丹丹團隊對乒乓球運動在生物力學研究方面進行了開拓性的探索。

2.3.4乒乓球器材研究

乒乓球運動發展史也是一部器材發展史。器材的改變和更新帶來了技術的發展和創新，學者們在這一領域也進行了較多的實驗性研究。

張曉蓬等分別對于球的重量、直徑變化帶來的擊球質量的實驗性研究，為國際乒聯的球體規則改變提供了寶貴的數據支撐。成波錦、肖丹丹、肖毅等對球體材質、是否有縫、顏色變化等方面的實驗性研究對乒乓球的觀賞性、擊球質量、旋轉等方面的變化提供了量化參考指標。2011年5月，國際乒聯通過了倫敦奧運會之后禁用賽璐珞材質的乒乓球的決議。2014年10月，新型塑料球研制成功并正式投入使用。根據加工工藝的差異，新型塑料球分為有縫塑料球與無縫塑料球，均為官方指定用球。新型塑料球的硬度和彈性均高于賽璐珞球，擊球球速和轉速有所下降，相持段的板數增加;無縫塑料球比有縫塑料球動態彈性更穩定，無縫塑料球擊球的平均轉速比有縫塑料球減少約4.5，球速減少約1.1。在球體顏色方面，白橙雙色帶黑條的花球觀賞效果較好。與賽璐珞球相比，新型材質的花色塑料乒乓球在正手拉下旋球時，球在空中飛行一段時間到達對方球臺后球速明顯降低。

2.4國內乒乓球研究作者

一般來說，科學家的勞動效率的客觀標準之一就是其發表的論文數量。通過分析乒乓球文獻貢獻者（圖4），可以了解到前10名作者的單位都系領軍研究機構，其中唐建軍、張瑛秋、蘇丕仁自20世紀90年代開始一直活躍在乒乓球研究領域;從2004年后更多學者加入了乒乓球研究領域，如張輝、吳飛。從文獻貢獻排行前10名學者發文趨勢（圖5），可以看出肖丹丹、張瑛秋、施之皓、蘭彤、吳飛是未來乒乓球研究的主力軍。

2.5國內乒乓球研究基金

國內乒乓球研究基金前10名分布（如圖6），占所有發文量的8.70，所占比重較少，說明我國乒乓球研究領域的基金資助力度不夠。目前獲得國家自然科學基金的研究主要是對乒乓球人工智能、機器人方面的研究。

2.6乒乓球研究的熱點解析

在CiteSpace5.7R2中聚類所包含的突現節點越多，表明此領域活躍程度高，是研究的新興趨勢和領域。如圖7所示，近30年來乒乓球研究領域的熱點前沿中主要有中國乒乓球隊、弧圈球、莊則棟、訓練、技術、容國團、競技體育、乒乓球機器人、技戰術和東京奧運會10個突現詞。這些突現詞是根據某年份文獻中該關鍵詞使用頻次驟增的程度探測出的，與關鍵詞使用的總頻數無關，競技體育（乒乓球）在2009—2013年中突現值達到13.28，“競技體育”的使用頻數遠遠大于往年，呈現驟增趨勢，因而才成為突現詞。在這10個突現詞中，有3個是關于技術和戰術的：弧圈球、技術、技戰術。從持續的時間分析，“弧圈球”從1999年到2003年成為研究熱點，“技術”從2000年到2009年，“技戰術”從2015—2018年。中國學者對于技戰術的研究基本貫穿了近20年，突現值也較高，分別為5.3、4.03和4.23，顯示出乒乓球領域中持續的研究熱點為競技乒乓球的技戰術方向。這可能也說明了乒乓球科技工作者在國球榮耀的幕后付出了大量的時間和精力，取得了較多的研究成果。

“乒乓球機器人”研究從2012年到2014年。跨學科研究在這個領域將會有較大的發展前景。這個方向的研究中加入了計算機專業和人工智能專業的學者的探索。這些學者對乒乓球機器人的視覺系統、實時跟蹤和算法等進行了探索。王英石等以機器人手臂的整體動能最小為目標，優化球拍繞其法線方向的旋轉角，同時從整個機器人手臂動能方面對機器人手臂的末端執行器姿態進行優化分析，并確定最優條件，并通過仿真結果從動能求取和軌跡規劃等方面驗證了提出的方法的有效性，該項目是國家863計劃資助項目;劉伊威等采用系統辨識方法預測乒乓球的軌跡，通過采集多個點，有效地減少偶然誤差，提高預測精度。以預測的軌跡方程、乒乓球機器人的工作空間為基礎，確定擊球點的位置、姿態及速度;在機械臂的任務規劃中，采用多個點、多個運動過程約束手臂末端的運動路徑，提高擊球成功率。該項目也是國家863計劃資助項目。當今的乒乓球技戰術發展從速度、旋轉、力量等方面都已趨近人類極限。國家隊目前也倡導用機器制造出人類不能制造的旋轉和速度來進行人機對練，從而提高訓練的難度和質量，為備戰大賽做更充分的準備。乒乓球方面的專家與其他研究領域的專家進行跨學科合作，可能會產生更有效、更實用的研究成果。

2.7乒乓球研究前瞻解析

通過乒乓球領域近30年的文獻梳理，對該領域的主要研究內容、研究趨勢和研究前沿進行了分析，同時也發現了一些研究不足，并指出了未來的乒乓球領域研究可能會有以下幾個方向。

2.7.1建立信息化數據平臺，實施數據挖掘

目前，我國仍然缺乏權威的數據收集和情報支持系統。運動員的選拔培養、教練員的培訓晉升、乒乓球智慧場館的開發、乒乓球賽事系統、技戰術分析系統等均缺乏信息的統籌和規劃。學者可根據國內外的發展狀況，引進國外的先進經驗結合本土特點進行科學研發。

2.7.2對群體進行人口健康促進研究

乒乓球研究中存在大量的同質性研究，對于競技乒乓球投入比重較大。對于全民健身、健康促進方面研究較少。習總書記反復強調：把人民健康放在優先發展戰略地位。乒乓球對于健康促進有著較大的項目優勢。在兒童少年階段，乒乓球運動可以改善學生的視力狀況，提高身體的協調性、靈敏性等身體素質;在中老年人口中，乒乓球運動可以提高老年人的平衡能力，預防跌倒。但乒乓球項目的運動量、運動負荷、運動強度和運動時間對不同年齡、不同性別、不同身心狀態的人口健康促進作用還需要大量的實證研究予以證明。

2.7.3進行交叉學科研究

在信息化時代，乒乓球領域的研究需要多學科的交叉研究。鷹眼的識別技術、乒乓球發球機器人、撿球機器人等均需要引進計算機科學領域的方法、理念等進行交叉學科研究。

在預防運動員傷病、運動康復領域，需要與醫學背景的學者進行合作研究。在推進乒乓球技戰術分析科學化道路中需要與統計學方面的學者進行合作探索。

目前，乒乓球技戰術分析數據只是簡單的描述性統計，缺乏基本統計推斷研究。懂乒乓球技戰術分析的學者可能對統計學理解不夠深刻，懂統計分析的學者對乒乓球技戰術看不懂，因此需要交叉學科的研究者共同努力推動乒乓球科研向前發展。

由于乒乓球技戰術復雜、多變，目前對于高水平運動員的技戰術分析，仍然需要大量的人工統計，直接影響了技術研究的效率和準確性。日本目前已經開始了這方面的探索，中國也要加緊開發有關乒乓球技戰術分析方面的人工智能識別系統。是否能夠攻克這一領域，在一定程度上決定了哪個國家在乒乓球科研分析上占有優勢地位。

3結論

（1）乒乓球科學化探索經歷幾代乒乓球科技工作者的努力，成果較多。主要研究成果集中于：乒乓球理論研究、技戰術分析、競賽訓練、管理和乒乓球器材分析等。

（2）乒乓球研究領域的熱點前沿主要有：中國乒乓球隊、弧圈球、莊則棟、訓練、技術、容國團、競技體育、乒乓球機器人、技戰術和東京奧運會10個突現詞。突現詞顯示了競技乒乓球技戰術分析貫穿了這個領域的研究近20年。

（3）未來乒乓球研究可能主要著眼于：建立信息化數據平臺，實施數據挖掘;加強全民健身方面的研究，對不同年齡、不同性別、不同身心狀態的人口進行健康促進研究;對運動員傷病預防、普通人群的康復治療、技戰術分析等方面的研究進行交叉學科研究。

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