足球小場地比賽與教學比賽外部負荷特征的對比研究

周家寶

（南京體育學院 研究生部，江蘇 南京 210018）

足球比賽中的內部負荷是指球員在比賽情景下所承受的生理、心理和化學刺激的總和，而外部負荷是球員在比賽情景下完成各類動作時所承受的物理刺激［1］。對內部負荷的評定指標主要包括心率、生理生化以及調查訪談，對于外部負荷則是通過跑動距離、加速和減速、代謝功率以及訓練比賽的整體安排等指標來評定［2］。 足球作為同場對抗類競技項目，在場上需要完成長時間、大強度的間歇性有氧運動，有著獨特的負荷特點［3］，因此，需要在日常訓練中制定與比賽負荷特征相似的訓練內容，才能更有效地提高運動員的專項體能［4］。

小場地比賽（small side game，SSG）是足球項目中常用的訓練手段，相較于傳統的沖刺跑訓練、高強度間歇跑訓練，SSG 能夠在結合球的情況下同時促進運動員技戰術能力和體能的發展［5］。 隨著該訓練的普及，針對SSG 的研究層出不窮，這些研究主要是通過控制訓練中的不同變量（場地大小、人數、條件等），觀察其對訓練效果的影響，大部分研究的關注點在于對比各種SSG 中的內、外部負荷以及技戰術表現［6-11］。 訓練的負荷特征和行為模式與比賽越相似， 球員的運動表現提升得越快［12］，SSG被廣泛運用的主要原因就是它似乎可以還原比賽場景， 但有研究［13］顯示它與比賽的外部負荷特征可能存在差異。 顯然，最直接的檢驗方式是將SSG 與正式比賽進行對比， 但有些球隊每年的正式比賽數量有限，無法作為一整年訓練的參照標準，這時就可以利用教學比賽來檢驗SSG 與比賽之間的差別。 教學比賽在負荷、形式、要求上與正式比賽最為貼近，且對手實力和比賽頻次較為可控， 可以作為檢驗和優化訓練安排的依據［14］。 2015 年起 FIFA 開始允許在正式比賽中使用數字化表現和跟蹤系統（EPTS），此后，利用GPS 系統對球員在訓練和比賽中的運動表現進行監控的情況逐漸增多［15］。 通過GPS 設備獲取到的加速、減速、代謝功率等數據能有效反映運動員的外部負荷［16］，其有效性和可靠性也已經得到認可［17-18］。 該技術能夠幫助我們準確地了解SSG 與教學比賽在外部負荷特征上的異同，讓教練員更好地根據比賽的需要控制訓練負荷并完善訓練計劃， 在提高運動員競技水平的同時預防傷病的發生［19］，但目前國內很少有將二者的外部負荷特征進行對比的研究。

本研究運用GPS 設備，對江蘇省U18 女足的SSG 訓練及教學比賽進行負荷監控， 將SSG 和教學比賽的外部負荷進行量化，找出二者之間的差異并分析其中的原因，以期為教練員的訓練設計提供科學參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

江蘇省U18 女足隊員 16 名一級運動員， 年齡17.4±0.5歲、身高 168.5±6.8cm、體重 58.1±5.3kg、訓練年限 7.8±1.1y。 測試前向隊員說明研究的目的、流程及危險性，并征得本人同意。

1.2 研究方法

1.2.1 測試方案

對16 名運動員進行為期9 周的訓練監控，收集2 種SSG和教學比賽的外部負荷數據，SSG 包括4 對4（4VS4）和7 對7附門將（7VS7+GK）。 共獲得 4VS4 數據 128 人次、7VS7+GK 數據126 人次（非守門員）以及教學比賽數據110 人次（非守門員、上場時間超過45min）。

根據前人［20］的研究和運動員的現有水平，將SSG 訓練中的人均面積控制在225m2以下。 4VS4 的場地尺寸設置寸為30×33m，人均面積約 124m2，設有 2 個小門，訓練分為 4 小節，每小節4min，間歇2min，共24min；7VS7+GK 的場地尺寸設置為 52.5×68m，人均面積約 223m2，設有 2 個 7 人制標準球門，訓練分為3 小節，每小節4min，間歇2min，共24min；教學比賽場地尺寸為68×105m，人均面積約325m2，選取實力相近的對手，由國家一級裁判執裁，按標準足球比賽規則進行。 為減少數據測量誤差，SSG 中的間歇均以被動恢復的方式進行；為避免生物節律影響，要求運動員保持日常飲食和作息習慣，所有測試均安排在同一時間段（14：30～17：00）進行；為保證訓練狀態，每次測試前進行20min 以上負荷相當的熱身活動，測試中教練員給予適當的提醒和鼓勵， 且每次測試之間間隔48h 以上；為提高訓練效率，場地旁放有備用球以避免球出界造成時間浪費。

1.2.2 數據采集

本次研究采用的設備是澳大利亞Catapult Sport 公司研發的運動監控系統， 其包含Catapult 無線信號接收器、Vector S7可穿戴設備，還有配套使用的分析軟件Catapult Open field 和Catapult Live。 可穿戴設備通過專用的運動背心固定在運動員的背部，不會影響球員的運動表現。 測試開始前15min 將設備打開，檢查電源及信號情況，并將信號接收器放置于場地中線與邊線的交叉點外5m。 測試中利用Catapult Live 軟件能夠實時觀測運動員的跑動情況，在訓練中對不同項目進行分段，在比賽中對運動員的輪換進行實時記錄。 每次測試結束后在Catapult 官方Openfield 云端將需要收集的數據進行選擇和精細截取并保存到電腦。

1.2.3 測試指標

基于前人［14，19］的研究成果和運動員體能教練的建議，選取了26 個外部負荷指標進行分析，可分為以下3 類：

1）跑動速度表現。包括各區間跑動速度占比和最大跑動速度。根據各速度區間的跑動距離在總跑動距離中的占比可以了解運動員基本的跑動負荷特征，計算方法為某一跑動區間距離除以總跑動距離，現有研究［21-22］中對于速度區間及各區間名稱的定義還沒有定論，因此基于運動員的實際跑動能力對跑動速度進行了劃分：第一區間（0～6.01km/h）、第二區間（6.01～14km/h）、第三區間（14～17.32km/h）、第四區間（17.32～19.01km/h）、第五區間（19.01～21.6km/h）、第六區間（＞21.6km/h）。

2）變速和變向表現。 變速跑動包括加速和減速，基于運動員的實際水平，本研究將加速和減速各分為3 個區間，分別是低強度加速（0～1.5m/s2）、中強度加速（1.5～2.8m/s2）、高強度加速（＞2.8m/s2）和低強度減速（-1.5～0m/s2）、中強度減速（-1.5～-2.8m/s2）、高強度減速（＜-2.8m/s2）。 此類指標包括各區間加減速跑次數、加速跑總次數、減速跑總次數以及變速的總次數，變速跑的強度與次數能夠反映運動員在跑動中的急停、 啟動情況。 此外，運動員在場上不僅會有勻速跑和加減速跑，還會有變向跑，等效距離（Equivalent Distance）是指運動員消耗的總能量用以在場上勻速跑的距離［23］。 等效距離指數（Equivalent Distance Index） 即等效距離和GPS 測得的實際跑動距離之比， 其意義在于區分不同訓練的能量消耗情況， 該比值越高，說明這次運動中加減速、變向的占比和作用就越大［24］。

3）反復高強度動作（Repeated High Intensity Efforts，RHIE）。若連續完成3 個高強度動作， 且每個動作之間休息時間不超過21s，就會記作一個RHIE 回合，此類指標包括每小時RHIE次數、平均動作次數、最多動作次數、平均動作時間和最長動作時間。 平均動作次數是指每個RHIE 回合中高強度動作次數的平均值；最多動作次數是指每個RHIE 回合之中，高強度動作次數的最大值； 平均動作時間是指一個RHIE 回合中，兩次高強度動作之間休息時間的平均值；最長動作時間是指一個RHIE 回合中，兩次高強度動作之間休息時間的最大值。 RHIE不僅可以用來評價球員反復沖刺、高強度變向的能力［25］，還能體現訓練中彈跳、沖撞等情況。

為了避免因各訓練項目時長不同而產生的偏差， 以上指標都已經根據訓練時間進行了標準化［26］。

1.2.4 統計學分析

每次訓練與比賽結束后在Catapult 官方Openfield 云端將需要收集的數據進行選擇和精細截取并用Excel 進行整理。將數據導入SPSS25.0 中進行統計學分析，對4VS4、7VS7+GK 和教學比賽的各項數據進行單因素方差分析 （One-way ANOVA），利用LSD 法對分析結果進行多重比較，表中數據采用均值±標準差（X±S）表示，顯著性值取 α＝0.05，p＜0.05 為差異顯著，p＜0.001 為差異非常顯著，采用 η2檢驗效果量（Effect size）大小：0.01＜小效應＜0.06＜中效應＜0.138＜大效應［27］。

2 研究結果

2.1 運動員在SSG 和教學比賽中的跑動速度表現

單因素方差分析結果表明（表 1），在 4VS4、7VS7+GK 和教學比賽中，各跑速區間占比在組間均有非常顯著的差異（p＜0.001，η2＝0.125～0.521），通過事后比較可以得知，4VS4 中運動員的跑速在第1、第2 區間占比較大，即運動員低速跑比例較高；教學比賽中運動員的跑速在第4、第5、第6 區間占比較大，即中高速跑比例較高；相較于4VS4 和教學比賽，7VS7+GK在第1 區間占比最小，在第2、第3、第4 區間占比較大，即中速跑比例較高。 4VS4 中的最大跑動速度低于7VS7+GK，后者又顯著低于教學比賽。

表1 在SSG 和教學比賽中的跑動速度表現

2.2 運動員在SSG 和教學比賽中的變速和變向跑動表現

表2 所示的是訓練中運動員變速跑動 （包括加速跑和減速跑）的表現，由表可知，SSG 和教學比賽中的高強度加速次數有顯著差異（p＝0.016，η2＝0.023），在其他變速指標上組間有非常顯著的差異（p＜0.001，η2＝0.09～0.336）。具體來看，4VS4 在中低強度的加速和減速次數上均顯著高于7VS7+GK，而7VS7+GK 又顯著高于教學比賽。 4VS4 和7VS7+GK 中的高強度變速次數無明顯差異， 但二者在高強度加速次數上均顯著低于教學比賽，在高強度減速次數上均顯著高于教學比賽。 隨著參與人數的減少和場地范圍的縮小， 等效距離指數也逐漸提高，3 組間有極為顯著的差異。

表2 在SSG 和教學比賽中的變速和變向跑動表現

2.3 運動員在SSG 和教學比賽中的高強度反復動作（RHIE）表現

如表3 所示，在RHIE 次數、平均動作次數、最多動作次數、 平均動作時間和最長動作時間5 個指標上，3 組之間呈極顯著的中等至非常大程度差異（p＜0.001，η2＝0.229～0.717）。 教學比賽中RHIE 次數高于 7VS7+GK，而 7VS7+GK 中RHIE 次數又高于4VS4，但在平均動作次數上則完全相反，而且教學比賽中 RHIE 的最多動作次數也低于 4VS4 和 7VS7+GK。4VS4 中RHIE 的平動作時間和最長動作時間均低于7VS7+GK 和教學比賽。

表3 在SSG 和教學比賽中的高強度反復動作（RHIE）表現

3 討論與分析

3.1 運動員在SSG 和教學比賽中的跑動速度差異

結果顯示，4VS4 中在 1、2 跑速區間的距離占比較高；7VS7+GK 中在2、3、4 跑速區間的距離占比較高；教學比賽在4、5、6 跑速區間的距離占比較高， 總體來看運動員在SSG 中的跑動速度低于教學比賽， 可見隨著場地的擴大和人數的增加，球員在訓練中的中速跑和高速跑距離也顯著提高。 出現這種情況的主要原因可能是當場地加大達到一定面積時， 球員才能有足夠的空間將跑動速度提升至較高的區間， 所以人均面積是影響球員跑動速度的關鍵因素之一，Giménez 等人［4］在針對不同訓練項目（SSG、LSG 等）和友誼賽的對比研究中也有類似的發現。 因而我們可以得知，在適當的范圍內，人均面積擴大能夠增加球員的中高速跑動，而人均面積縮小，隊員的中高速跑動則會減少。 SSG 訓練無法做到與教學比賽的人均面積相等， 但如果教練員需要在SSG 中提高運動員的高速跑動能力，可以相對地將人均面積擴大，給球員制造合理的跑動空間。

3.2 運動員在SSG 和教學比賽中的變速和變向跑動差異

球員在加速和減速上的表現與跑動速度完全相反， 除了高強度加速以外，4VS4、7VS7+GK 和教學比賽中的變速次數呈逐漸減少的趨勢， 而且等效距離指數也隨著參與人數的增加和場地范圍的擴大逐步降低， 說明SSG 在變速和變向上的負荷要高于教學比賽，可見SSG 對運動員的急停、啟動和變向能力的要求更高。 而SSG 中高強度加速較少的原因可能是場地范圍較小， 對于實驗對象來說在球員較為密集的空間里達到＞2.8 m/s2的加速還是有些困難的。 López-Fernández 等人［28］在研究中發現在球員較少的SSG 中加速次數更多， 這可能是因為球員的減少會使參與度提高，而Hill-Haas 等人［29］在研究中發現， 在人均面積保持150m2不變的情況下進行3VS3、4VS4、5VS5、6VS6 的訓練，球員的平均心率從 4VS4 開始隨著人數的增加而降低， 這兩項研究可以說明當SSG 總人數≤8時，球員的參與度更高。 結合前文中對于跑動速度表現的分析我們可以得知，相較于教學比賽，SSG 的高速跑不足但變速和變向跑動多，因此可以作為提高運動員快速啟動、急停、變向能力的訓練手段，但前提是對人數進行控制，使每個球員的參與度得到保證。

3.3 運動員在SSG 和教學比賽中的高強度反復動作（RHIE）差異

結果顯示，SSG 中的RHIE 的總次數少于教學比賽， 但仔細觀察下面的結果可以發現，SSG 中每回合RHIE 的平均動作次數遠多于教學比賽， 而且4VS4 的平均動作時間也要更短，說明SSG 中的“小而快”的動作要多于教學比賽，包括急停、啟動、變向、沖撞以及彈跳等，這與前文中關于運動員變速表現的分析也相符。

除此之外可以還得出新的推斷：SSG 中RHIE 次數更多的原因之一是較小的場地空間可能帶來更為激烈的爭搶和對抗，所以相較于教學比賽，SSG 對于球員的技術能力和動作速度的要求更高。 Katis 等人［30］在研究中發現人數更少的SSG 需要球員完成更多的技術動作，而另一項研究［20］結果顯示，SSG中球員的運控球、射門、解圍次數都會隨著場地空間的擴大而減少。 這說明在適當條件下，SSG 可以模擬比賽中較為密集的對抗場景，作為強化技術能力和動作速度的訓練手段。 Rebelo等人［31］還在研究中發現反復的跳躍似乎與小面積SSG 中的高強度活動有關。 還有研究［32］發現SSG 可以有效改善下肢的爆發力。 因此將小面積SSG 作為提高部分專項力量的訓練手段也是合乎邏輯的，這也為SSG 的訓練設計提供了新的思路。

4 結論

1）場地范圍較小的SSG 無法達到教學比賽中的高速跑動負荷，因此不能作為提高高速跑動能力的主要訓練手段，但適當擴大人均面積有可能提高SSG 中的高速跑動占比。

2）SSG 中的變速、 變向以及彈跳的負荷強度高于教學比賽，教練員可以在保證球員參與度（人數不宜過多）的情況下適當縮小人均面積，將SSG 作為提高運動員無氧反復變向、沖刺能力以及爆發力素質的訓練手段。

3）SSG 的對抗強度高于教學比賽， 尤其在小范圍的訓練中，對技術能力和動作速度要求較高，因此可以利用SSG 模擬比賽中較為密集的局部場景。