蘇炳添百米9.83s與國內外優秀百米運動員全程節奏對比分析

魏青哲

（山東師范大學 體育學院，山東 濟南 250358）

田徑運動被稱為運動之母，在奧運會、世錦賽中都備受關注，而百米項目又是田徑比賽中最激烈、最精彩的項目。在東京奧運會田徑賽場男子百米半決賽中，我國選手蘇炳添跑出9.83s百米最好成績，一舉打破亞洲紀錄，也打破了此前預測黃種人的極限在9.85s的預言，以半決賽總成績第一名的身份挺進東京奧運會百米決賽。那一刻使多少國人都開始憧憬中國人可以獲得奧運會男子百米的獎牌甚至金牌，雖在決賽中蘇炳添遺憾沒有登上領獎臺，但以9.98s獲得奧運會第六名，創造了中國人在該項目上的最好成績，在兩小時內連續打破10s，這是中國短跑從未有過的榮耀時刻，也讓國人對中國短跑的未來有了無限的憧憬。

1 研究對象

以蘇炳添百米9.83s與國外優秀百米運動員全程節奏對比為研究對象。選取國內運動員蘇炳添在東京奧運會百米半決賽跑出的9.83s、陳冠鋒在2021年中國田徑錦標賽男子百米決賽跑出的10.06s以及2021年西安全運會男子百米決賽前5名選手百米成績；國外運動員Coleman百米個人最好成績9.76s和東京奧運會百米新科冠軍Marcell Jacobs百米個人最好成績9.80s為相關調查對象。

2 研究方法

2.1 文獻資料法

通過CNKI中國知網、萬方數據庫等查閱獲取百米跑全程節奏相關的文獻資料。在國際奧林匹克官方網站、2021東京奧運會官方網站、2021西安全運會官方網站獲取百米成績詳細資料。文章所需視頻也均下載自央視頻官網與世界田聯官方網站。

2.2 二維錄像解析法

使用Kinovea運動視頻解析軟件和Pr等視頻處理軟件對相關運動學數據進行解析。其中，步數以運動員支撐腿腳尖觸底瞬間到擺動腿腳尖著地瞬間為一步，步數后的小數點為完成百米最后一步時，以支撐腿著地瞬間至身體軀干撞線所用時間與完成最后一步總時長的比值，單位為“步”；平均步長為100m與運動員百米跑所需步數的比值，單位為“m”；平均步頻為運動員完成百米跑所需時間與全程步數的比值，單位為“Hz”；步長指數是步長與身高的比值；步頻指數是步頻與身高的乘積。優秀運動員在百米跑中其步數、步幅等相對穩定，因此本文采用一種全新分段模式，以固定5步為一個分段，測試其每個階段用時，即可判斷每個階段速度變化特征。分段以起跑后第2步開始進行分段，分為2-5步、6-10步、11-15步、16-20步、21-25步、26-30步、31-35步、36-40步、41-45步、46-最后一步等10個階段，部分運動員完成總步數在45步以內分為9個階段。每個分段計時均為前一分段最后一步擺動腿著地即刻至本階段最后一步擺動腿觸地即刻，單位為“s”。

2.3 數理統計法

本文中所有獲取的原始數據都使用數據處理軟件Excel 2021進行處理分類，并根據步長與身高的比值計算出步長指數，步頻與身高的乘積計算出步頻指數。

2.4 對比分析法

基于數據處理繪圖，來比較國內與國外優秀百米運動員在平均步長、平均步頻、步長指數、步頻指數以及分段用時等方面，進行對比分析，得出結論。

3 結果與分析

3.1 全程步長、步頻分析

影響百米跑的諸多因素中步長與步頻影響因素最為突出，所有影響因素也都是通過步長與步頻的形式表現出來，用步長與步頻的乘積來表達速度。一定的步長與步頻組合會產生相應的組合效應產生一定的速度。因此步長與步頻的組合、變化必然根據運動員的自身的層次、水平、速度能力反映出最合理、最佳的組合［1］。

3.1.1 蘇炳添2015年后3次百米最好成績全程平均步長、平均步頻等數據分析

表1選取蘇炳添3次代表性百米比賽（均為大賽）。2015年北京田徑世錦賽百米半決賽首次逆風破十，2018年雅加達亞運會百米決賽打破賽會記錄的9.92s，以及2021年東京奧運會百米半決賽破亞洲紀錄的9.83s。

前人研究蘇和Bolt的對比中曾得出，蘇和Bolt的差距在步長方面，建議在不降低步頻的情況下增加步長，以作為提高成績的突破口［2］。蹬地時間的快慢、支撐期長短、腿部肌肉力量和核心力量等都會影響其步頻能力，除此之外身高也是影響步頻的一個重要因素，一般認為身高越低其步頻越快［3］。中國短跑運動員的身高普遍低于國外優秀短跑運動員，身高與下肢轉動的角速度成負相關關系，同一層次水平下較矮運動員與較高運動員比較下肢轉動角速度越快，步頻也就越快，這也使得我國短跑運動員在步頻能力這方面較有優勢。從表1對比分析可知，2013年全運會決賽和2015年北京世錦賽半決賽兩場比賽的對比中，蘇在百米全程中多跑1步，從而降低其每步步長來增加步頻，充分發揮我國運動員步頻優勢，平均步頻從2015年4.80 HZ提升至2021年的4.88 HZ。提升步頻的同時并沒有通過增加步數和縮短步長來實現，其步數和平均步長均保持相對穩定。正是這一變化使他成為首次破十的黃種人。

表1 蘇炳添百米步數、平均步頻和平均步長等情況

根據對優秀運動員的步長、步頻研究，我國學者將運動員分為步長型運動員、步頻型運動員和均衡型運動員3類。以步長、步頻平均1.20和8.00為標準，當運動員步長指數與步頻指數均在1.20和8.00以上時為均衡型選手，其中一項明顯偏高而另一項明顯偏低則為步長型或步頻型運動員［4］。按此標準分類，在2013年全運會決賽中蘇的步長指數達到1.24，而步頻指數則為7.81，為典型的步長型運動員，而蘇的身高使其在步長方向與其他高大運動員相比有所劣勢。在2015年之后的比賽中步頻指數明顯增高，發展成為均衡型運動員，且步頻指數不斷增長到8.39，有接近步頻型運動員趨勢，這樣的跑動節奏與技術風格顯然更符合像蘇炳添這樣身高的運動員。

從2015年蘇炳添在北京逆風破十到2021年東京奧運會的亞洲極限，長達7年的時間跨度內，其百米步長、步數相對固定，100米跑中比2013年之前多跑一步，這也是繼蘇更換起跑腳后（之前為左后右前）又一重大變化。3次比賽蘇每次百米的步數均保持在48步，在步幅不變的情況下不斷提高步頻能力是蘇打破亞洲紀錄的秘訣。穩定步幅、提升步頻使蘇炳添更大的潛力挖掘出來，這也應是我國其他與蘇身高相仿的短跑運動員在整個巴黎奧運周期的備戰訓練中，需值得學習的優點。

3.1.2 中外優秀運動員全程平均步長、平均步頻等數據對比分析

表2選取的優秀百米運動員分別為世界紀錄保持者Usain Bolt、多哈世錦賽冠軍Christian Coleman、東京奧運會冠軍Lamont Marcell Jacobs與季軍Andre De Grasse。除Bolt外，剩下選取的3名國外優秀運動員，其身高、體重等身體外部形態均與國內運動員相似。因此對比國內優秀運動員步長、步頻等百米全程節奏方面具有很大參考性。運動員的步長與步頻受到其身高、身體形態等先天因素影響，其本身就會出現不同差異［5-6］。因此在比較不同身高運動員的步頻與步長時，我們一般采用步長指數（步長÷身高）與步頻指數（步頻×身高），以比較客觀的比較不同身高運動員在百米比賽中的步長與步頻差異。

由表2數據可知，Bolt憑借其1.96m的身高，完成100m全程僅需要41步，其平均步長達到2.44m，步長指數也大大領先大部分國內外優秀運動員，并在保持高步幅前提下同時達到了很高的步頻，步頻指數達到8.526，步長與步頻的合理結構是創造世界紀錄的重要因素。對比國內選手陳冠鋒，1.79m的身高完成100米跑僅需44.44步，其平均步長達到2.25m，遠高于國內大部分優秀短跑運動員，步長指數甚至超過Bolt，達到8.5以上，步長指數達到世界級高水平運動員之列。但就其平均步頻僅為4.34Hz，甚至低于身高1.96m的Bolt，就中國運動員來說，腿部長度較國外優秀運動員并不占優勢，腿長較短的運動員其雙腿擺動半徑小，擺動角速度應更快，在步幅一定的情況下，步頻應是我們國內運動員的優勢。因此對于陳冠鋒等身高并不高的運動員，還是要充分發揮我們的優勢，在一定步長下盡力提升步頻，以追求最快的速度。可如果一味的強調步頻，也并不能提高跑速，速度是步長與步頻的乘積。謝震業在2018年創造9.97s的PB時，其平均步長2.14m，與身高1.75m的Coleman的平均步長相差無幾，步長指數1.163是明顯處于較低水準，平均步頻達到4.70Hz，比東京奧運會百米新科冠軍Jacobs還高，兩人身高差距僅為4cm，步頻指數也與Jacobs十分接近，都達到8.60以上。表明謝的步頻已達到很高水平，在日后訓練中應更多的提升其每步步長，縮短百米跑的完成步數，但是在西安全運會中百米跑步數卻增加一步，總步數為48步使其均步步幅更小，步頻更快，這對身高高大的運動員來說并不是發揮其優勢所在。因此，對謝來說還應是在穩定4.60-4.70H步頻的同時更多需提升其途中跑步幅，增加平均步長以達到更快跑速。

表2 中外優秀短跑運動員平均步長、步頻等一覽表

評價優秀運動員步長與步頻達到合理結構的重要標準為步長指數≥1.239，步頻指數≥8.278［7］。對比國內優秀運動員在步長與步頻的情況分析，大部分運動員在步頻指數超過8.278，但步長指數并沒有達到，均低與1.239，并且國內運動員的平均步幅相較國外運動員更低，說明我國選手更多的是靠更小的步長來提升更快的頻率。但對于身高較高的國內選手來說這并不是一個合理結構，因此應將國內與國外在技術風格、身高等方面相似的運動員進行對比參照，在實踐中根據個人的技術風格、身高、腿長等調整步長或增加步頻，進行個性化訓練。

3.2 分段用時分析

3.2.1 蘇炳添2015年后3次百米最好成績分段用時分析

表3選取美國短跑運動員Coleman在2019年多哈世錦賽百米決賽中奪冠成績9.76s，與蘇進行對比分析。原因在于Coleman在身高、體重、60米成績（6.37s）均與蘇炳添（60米成績6.42s）有很高相似度，9.76s的百米成績為史上第六好成績，也是后“短跑五虎”時代首位跑進9.80s大關的運動員。筆者運用Kinover運動視頻解析軟件，對表3中4次比賽視頻進行逐幀（0.02s/幀）分析，最后得出相加成績與官方成績的誤差僅在千分位上，因此在無法進行10m準確分段客觀條件下，運用此分段方法也具用一定的參考意義。

表3 蘇炳添3次成績與Coleman個人最好成績分段用時一覽表

如表3所示，蘇炳添的百米完成步數相對穩定，均保持在48步上下。起跑反應時在2018年、2021年兩次比賽均保持在0.14s，2015年北京世錦賽半決賽中較慢，但差距也僅為0.01s。可見在蘇炳添的3次百米成績中全程步數和起跑反應時均保持了很高的相似度，對最終成績的快慢并沒有很大影響。因此我們注重分析其3次比賽在整個途中跑中分段時間來找出最終跑出亞洲紀錄9.83s的積極因素，以便國內更多運動員效仿學習。蘇在東京半決賽的分段時間可以看出，在11-15步便達到全程最高跑速既分段最短用時（0.92s），而在15年北京、18年雅加達全程最高跑速則出現在21-25步（0.93s）和16-20步（0.93s），在視頻分析中可以看出蘇在13步時軀干以開始逐漸保持直立，進入途中跑階段。以蘇炳添百米平均步幅在2.08m為準，在東京時最高跑速的出現比在雅加達時提前大概在6-10m，比15年北京提前大概12-15m。蘇百米技術風格并不是以后半程見長的選手，所以最高跑速出現過早勢必會影響后半程速度的下降，在東京時36-40步、41-45步這兩個分段也確實是蘇3次百米中跑速最慢的一次。但在東京蘇充分發揮了其在前半程的巨大優勢，在途中跑最高跑速出現之后，將亞跑速幾乎保持了從16-20步、21-25步、26-30步、31-35步這4個階段，加上最高跑速階段，蘇保持了5個階段相對最高速度，接近50-52m，這是在之前的比賽中絕無僅有的。雖然在之后2個階段有所降速，但在最后3步的積極擺動與其標志性的“企鵝”壓線，讓最后46步-終點這個階段比之前2次比賽時同階段所用時間快出0.1s之多，最終跑出9.83s的亞洲紀錄。

Coleman在2019年多哈世錦賽跑出的個人最好成績（9.76s），從圖1可以分析看出，Coleman為典型的雙峰式跑法運動員。即在前程16-20步階段跑出最高速度后，又在31-35步、36-40步、41-45步、46步-終點這4階段用一個明顯的二次加速，這4個階段大致對應的為100米跑中65-100m。其第二峰的最高速度保持大約33-36m，可見其速度耐力之優秀。大部分優秀運動員會在百米跑中后40m出現降速情況下，Coleman依舊可以保持很高的加速度，對比Coleman這樣的后程保持速度能力是蘇炳添等國內運動員所不具有的。

圖1 蘇與Coleman（PB）步數分段時間

3.2.2 國內優秀年輕運動員百米分段用時分析

表4選取2021年西安全運會百米決賽第4名嚴海濱（19歲）和2021年全國田徑錦標賽百米冠軍陳冠鋒（22歲）2位國內優秀年輕運動員。嚴海濱個人最好成績為10.23s，但年僅19歲是他最大優勢。陳冠鋒個人最好成績為10.06s，該成績僅位列于蘇炳添、謝震業、張培萌之后，為國內百米歷史第四好成績，這個成績也是同年齡時期蘇、謝、張3人所未達到的。東京奧運會百米冠軍Jacobs在百米完成步數、平均步幅、身高等方面與二人較為接近，因此選用Jacobs為參照模板，對二人百米分段用時與Jacobs百米分段用時進行對比分析，找出差距所在，為今后中國田徑短跑注入新鮮血液，繼續創造佳績。

已有學者研究得出，百米全程跑加速度并非線性變化的，即使在前40m也不是勻加速，在后半程尤其在70米之后均會呈現降速情況。因此優秀高水平運動員的最大速度保持階段越長越有助于提升運動成績，運動員的最大速度保持能力決定了比賽的勝負［8］，但國內運動員的最大速度與百米后程保持速度能力也一直是其弱項所在［9］。據表4分析可得，陳冠鋒（PB）的起跑反應時至完成第一步共用時0.522s，領先Jacobs近0.079s，但最終成績卻落后0.26s，差值達到0.181s。如果按照陳冠鋒和Jacobs百米全程平均速度的均值10.07m/s來計算，假設二人同場競技，Jacobs在之后的99m中追平了二人將近2m距離。并從6-10步這一階段開始，此后在各階段速度并沒出現大的增速或是減速（見圖2），均呈現出幾乎勻速狀態，既最大速度保持能力強、保持階段長，這也最終幫助他拿到了東京奧運會的百米冠軍。

表4 陳冠峰、嚴海濱、Jacobs 3人百米分段用時一覽表

圖2 陳冠鋒（PB）、嚴海濱（PB）與Jacobs步數分段時間

反觀國內2位年輕運動員，11步-40步整個途中跑階段用時。如圖2所示，陳冠鋒百米全程呈現出勻減速的狀態，即前15步內便達到速度最大值，之后速度開始逐步下降。其中從21-25步階段開始至36-40步階段，用時都已突破1.10s，比同階段的Jacobs和嚴海濱分別慢近0.07s/每階段與0.075s/每階段。嚴海濱雖然在百米全程跑中呈現出相對勻速狀態，并且在21步之后的后程跑中與Jacobs僅相差0.02s，差距幾乎微乎其微。但是其百米全程的相對勻速時建立在其跑速相對較低基礎上，即百米最大速度較低。因此陳冠鋒應多注重從21步開始的速度保持，提升其后期的速度保持能力。嚴海濱則應更注重訓練其絕對速度能力，在保持其現有的后程保持速度能力的同時提升百米跑中最大速度。二人便很有希望成為繼蘇、謝二人后第三位打開10s大關的中國人。

4 結論與建議

4.1 結論

1）我國運動員在身高方面比國外優秀運動員較矮，所以下肢轉動角速度越快，步頻越快，這也使得我國短跑運動員在步頻能力這方面較有優勢。蘇炳添正是通過增加步數、縮短步長完成百米全程從2013年的47步到如今的48步。放大我們在步頻方面的優勢，挖掘更大潛力，將最高速度保持接近50-52m，從而創造出優異的運動成績。

2）身高相似的蘇炳添與Coleman在百米跑動節奏均為典型的雙峰式運動員，即百米全程跑速軌跡呈現出“M”型。蘇炳添在11-15步階段為全程最短用時階段，并在16-20步、21-25步、26-30步、31-35步這4個階段均保持全程第二速度。

3）蘇炳添創造9.83s亞洲紀錄的比賽中，后程36-40步、41-45步兩個階段還是出現明顯降速。在百米沖刺階段出現的體能下降，仍是國內運動員的普遍存在。

4）國內短跑運動員在步長指數和步頻指數方面與國外優秀短跑運動員差距并不大，但國內運動員的平均步幅相較國外運動員更低，說明我國選手更多的是靠更小的步長來提升更快的頻率，對于身高較高的國內短跑選手來說這并不是一個合理結構。

5）東京奧運會百米新科冠軍Jacobs的百米全程節奏為全程最大速度并不很快，全程近乎保持勻速狀態，速度變化呈現出近乎直線，速度保持階段久，并且這種速度保持是建立在較大相對速度之上。

4.2 建議

1）如今國際賽場上百米技術風格各異，簡單用步頻指數和步長指數來判斷差異顯然不夠客觀。應將國內與國外在技術風格、身高等方面相似的運動員進行對比參照，從整個全程百米步數、平均步長、平均步頻等全面對比，不應是以某一個人為模板進行刻板化訓練。速度是步長與步頻的乘積，應在實踐中根據個人的技術風格、身高、腿長等調整步長或增加步頻，進行個性化訓練。

2）國內運動員的最大速度能力雖一直是普遍存在的問題，但以Jacobs為模板的百米新節奏。在最大速度并不占優勢的國內運動員，可以在訓練中保持其速度變化的節奏，全程保持近似勻加速狀態，從而延長速度保持能力，是我國年輕短跑運動員可借鑒的。

3）提升絕對速度應與速度保持同步進行。要在最高速度的前提下進行速度保持，而不是在較低的絕對速度下進行保持速度能力訓練。

4）在今后的對于短跑運動員的運動選材中也不應刻板化，身材高大或身材矮小運動員并不是一定不適合百米項目，應看到其潛在優勢。身高略低的運動員可借鑒蘇炳添和Coleman的“M”型百米節奏模式，身高略高運動員可借鑒Jacobs的直線型百米節奏模式。