體育強國背景下排球項目科技的發展研究

趙敏敏 陳華偉

（北京體育大學 北京 100084）

前言

近些年來，在體育強國的背景下競技體育發展逐漸激烈，全民健身熱潮也隨之而來，體育科技力量也日益強大，這種在國家的號召下日益興起的體育產業，為體育事業做出了極大的貢獻。其中在2019年發布的《體育強國建設綱要》中提出要加快推動互聯網、大數據、人工智能與體育實體經濟深度融合。在此之后國家體育總局和地方各政府部門以及相關院校都進行了大量的資金和設施的投入，并伴隨著科研的支持，體育科技如火如荼地發展。目前我國在排球競技科技中的成果基礎較為薄弱，科研和實際體育科技產出比例不協調，轉化率較低，轉化的成果在實際應用中較少。在訓練和比賽中的各種難題也被科研人員用高新技術逐一攻克，科學在排球項目歷史上能夠起到推動、革命的作用，不斷涌現體育科學技術浪潮席卷到世界各地，排球項目科技也隨時代刻畫著當今時代體育發展之路的新面貌。

1、研究對象與方法

1.1、研究對象

本文將體育強國背景下排球項目科技的發展作為研究對象。

1.2、研究方法

（1）文獻資料法。

在中國知網、百度學術和Web of Science等數據庫中檢索關于排球科技成果的期刊文獻與報道資料。搜索相關結果較少，對技戰術分析的文章較多，因此對排球項目科技的研究很有必要。不僅對文獻中的我國的排球項目科技進行回顧，同時也對其他國家的排球體育科技成果等進行梳理。

（2）個案分析法。

對我國女排國家隊科研教練葛春林教授團隊的工作內容進行部分分析，雖然只是冰山一角，但是也是對排球科技工作的現狀和所欠缺的地方有一些了解。還對美國和肯尼亞女排擁有的部分科技產品進行了分析，能否根據我們自身條件，借鑒國外一些高科技的應用，更好地服務于排球運動員使其更好地發展，取得更好的成績。

（3）訪談法。

對北京體育大學中國排球運動學院的相關專家進行訪談，并進行記錄，主要涉及到現有的排球項目的科技產品，其產品要改進的地方，在比賽中含有科技元素的設施較多，無論是對賽場的把控，還是現場與電視機前的觀眾都能得到一定的滿足。對老師的訪談內容緊貼運動員、教練員、觀眾、訓練、比賽、生理監控等因素，從不同的視角進行探討。

2、體育科技對排球項目事業發展的促進作用

縱觀排球這個運動項目在國際大賽上所取得成績，在三大球中出類拔萃，雖然歐美一些國家的球隊群星閃耀，各隊水平相當、實力相近，競爭也隨競技水平的提高而越發激烈，比賽經常僵持到五局且比分膠著，勝負僅在毫厘之間。因此除了技戰術、體能、智能和心理常規性影響比賽的因素，體育科技不僅提高訓練效果，也將影響比賽結果。從中國隊目前的情況來看，則是一直配備專門的科研教練，比如，女排科研教練葛春林的團隊能夠利用大數據技術分析對手的比賽，進行總結歸納。我們科研人員也是始終聚焦國家隊的重大需求，密切關注國際科技的運用情況，以女排精神為指引，不斷創新新型科技產品，繼續優化科學結構，不斷推出重要成果，不僅在競技體育領域，而且在群眾體育方面都做出了一系列的貢獻，也實現了前所未有的突破，為我國的排球項目的體育科學化水平和促進排球項目發展提供了堅定的基礎和強有力的支撐。也只有將傳統的排球訓練與先進的體育科技進行有機的融合，才能使教練員和運動員協調一心，提高競技能力水平，推動排球運動成績與排球運動的發展。

3、排球項目的相關科技產品及其作用

3.1、發球機為提高一攻質量奠定基礎

中國女排的訓練秘密武器有不少，之前我們有所了解的發球機就是助女排奠定技術基礎的利器，這是練習一傳防守的好幫手。中國女排的發球機早在“俞家軍”時代就已經引進，又在2015年世界杯時，因為郎平指導訓練女排姑娘們的一傳和防守，逐漸走進人們的視野，被人們所熟知。發球機具有1-10個擋位，發球速度與擋位成為正比，它的主體構架是由上下兩個齒輪構成的，依靠齒輪旋轉速度的摩擦力，將排球從中間通道快速彈出。在訓練過程中國家隊的教練們會悄悄地提升發球速度，加大發球擋位，更好地鍛煉隊員的能力，從簡單逐漸加大難度，隊員們也因此吃了不少苦頭，卻得到了極大的鍛煉。這種機器也存在一些問題，每次發的球都是固定式，不能靈活應變，那么北體大也是引購了發球機，由此也是發現它不能因人而異，并且發球力度、速度、弧度、高度和角度都不能因人而異，需要有專門的人員進行操作。但這個機器可以提高訓練效率，減少發球失誤，對我們國家隊的成員和廣大的排球訓練者的基本能力的提高都提供了較大的幫助。

3.2、攔網訓練機器人保障防守的第一道防線

東京奧運會在日本舉行，為此作為東道主和中國女排老對手的日本女排也對于這次的比賽變得十分重視，在日常訓練中引進了非常帶有高科技的因素的訓練器材來幫助日本女排的隊員們進行輔助訓練，這項高科技訓練器材就是他們新研發的一種攔網訓練機器人。這款機器人可以在排球過網的瞬間對球做出相應的攔網和防守動作，采用計算機程序進行控制，所以在預判和攔網上都要比人的預判快很多，這款機器人還輸入了很多的陣型變更等預設方案，所以它可以根據排球運行的方式來自動調節相應的高度和陣型來阻攔打過來的排球。其中模仿到了各隊的攔防戰術，但是機器終究是程序化的設置，只能通過精密的算法進行模仿，但是對于人類的靈活多變還是無法應對的，因此在東京奧運會上日本女排的比賽成績也是不盡人意，那么我們也就覺得比賽中復雜情況也不是機器完全可以媲美的。

3.3、扣球機提高起球質量保進攻

扣球是排球運動中五大基本技術之一。在排球比賽中，扣球是主要的得分技術。在關鍵時刻能否扣球得分，關系到在比賽中能否獲得主動權甚至是比賽的勝利。當前的排球扣球機,不能連續地運輸排球，不方便訓練人員調節排球在球筒中的發射角度,并且球筒的發射角度在調整后會卡住排球，導致訓練員的訓練與真實的比賽相差甚遠。這個發明是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種排球扣球機，其能連續地運輸排球,方便加裝排球，且加裝排球后承接排球的殼能回到原位，方便訓練人員調節排球在球筒中的發射角度,使訓練員能從多個角度進行扣球訓練,讓訓練更接近真實的比賽,并且筒的發射角度在調整后不會卡住排球。一個排球運動員要熟練地掌握扣球技術，都必須要經過長期的專項訓練，基于科學訓練理論和技術,適當引入輔助訓練系統和專用設備，可以有效減少陪練教練的工作強度，可以為提高運動員的訓練水平提供必要的技術保障。

3.4、技戰術運用的秘密武器：DataVolley

在進行比賽時，我們官方和各隊伍都會進行技術統計，不僅供電視機前的觀眾朋友明確清晰地看到技戰術統計，也可以及時地向雙方比賽隊提供技戰術得分與失誤情況，及時調整自己隊的技戰術，統計的及時性與準確性也將影響比賽的結果。目前我國高水平排球隊伍都會有一套技戰術統計的方法，有的是使用傳統的畫圖法，有的則是用的由意大利引進的分析軟件DetaVolley，這個軟件雖然操作復雜，工作量較大，但是由一人即可完成，統計分析數據全面、準確，在各隊伍中很受歡迎，逐漸在各隊中運用開來。北京體育大學排球學院以及中國排球協會都會進行定期的相關課程培訓，進行軟件的專門人才培訓，為排球賽事提供了良好的人才資源庫。該軟件不僅可以輸出技術統計數據，還可以制作技術錄像，在國家級比賽中賽前會安裝好機器，有專門的人進行隊伍中的技戰術統計，賽間將技術統計結果及時給到教練組，能夠提供大量的最有價值的情報和數據，也是各個隊伍取得良好成績的保障。有了這個數據分析軟件，就不會再摸不清對手的技戰術，可以及時改變戰術與打法，為贏取比賽勝利奠定良好的基礎。

3.5、鷹眼挑戰系統保證公平的桿秤

鷹眼技術的使用，可以幫助裁判更加清晰的判斷，而且會使得比賽更加公平公正。據數據統計，自從國際排聯推出“鷹眼”挑戰系統以來，運動員糾錯率明顯上升，裁判員判斷錯誤率明顯下降。中國也是及時地引進了鷹眼挑戰，經過一定的測試，在一定程度上提高了比賽的觀賞性、公正性和趣味性，也得到了一致的好評，現在的排超聯賽已經全賽程的使用鷹眼挑戰系統。參與奧運會執法的國際級裁判劉江也帶領著國內的裁判員們，對鷹眼挑戰的使用，還有裁判員如何面對“鷹眼”挑戰技術兩個專題并結合在實際中的例子進行講解，從鷹眼挑戰設備的安裝要求、在比賽中的挑戰規則、比賽中的挑戰工作程序以及記錄員如何填寫挑戰情況統計表等都進行了詳盡的了解，這也是對比賽判罰與規則進行了深入解析。

4、體育強國背景下排球項目體育科技的發展策略

4.1、加快排球體育科技人才的培養

排球體育科技要想取得進步和發展，離不開大量的經費投入、政策的支持和科技人才的培養。首先是人才培養方面，進行人才培養時，可利用網絡這個媒介并在原有的教學設備上進行教學與培訓，這樣方便于各培訓人員的時間安排，還可提升培訓的質量。應用及時開發信息技術保證更好地完整教學配套設施。一些新媒體設備像DetaVolley軟件、鷹眼技術都是新興的體育高科技技術，方便攜帶還可以及時提供重要的賽事信息，及時地研發與應用，也是排球比賽獲勝的關鍵一部分，更是為贏得比賽奠定堅實的基礎，為排球科技的發展提供幫助。

4.2、完善排球項目科技配套設施

隨著競技體育的高速發展，排球相關設施也在逐漸趨向科技化，作為三大球之一的排球的關注度雖然沒有籃球關注度與相關配套設施完善，但其近些年的發展迅速明顯可見。像AI系統、轉播系統、Kadho Sports和VIS系統等等，都已經擁有完整的配套設施運用且完善，并逐漸升級更新加強其科技功能。在東京奧運會上的排球轉播，受到了世界各地人們的好評，其在轉播時到進攻結束時，會出現黃色發球、紅色一傳、藍色進攻、綠色二傳的標簽，還會伴隨著進攻結束時會出現Receive Angle、Toss-Spike等重要數據。相類似的科技配套設施的完善，不僅能夠給觀眾帶來良好的觀賞體驗，也能看到球員自身的天賦所在。無論是從國家政府部分還是地方的體育相關部分都要促進相關科技產品的開發與產出，刺激球迷消費，拉動排球經濟發展，擴大排球在國內發展的影響力與氛圍。

4.3、簡化成績服務系統步驟操作

競技體育最終的目的就是在比賽中展現出訓練中所獲得的競技水平，無論是專業運動員還是群眾參與的大眾體育，那么有運動訓練就會有競技比賽，有競技比賽就會有運動成績，那么成績系統就要作為整個比賽運行的關鍵。目前RS（奧運成績）是技術工作的核心部分，這是有專門的人員負責且操作的，ORIS（奧運會成績信息服務的英文簡稱）又是其指導性文件，這個系統不僅具有指導性，還具有全面性，同時嚴謹還具有邏輯性。這個系統又是計時記分系統、現場成績處理系統和信息發布系統三個系統部分，同時又有很多輔助系統提供保障，這個系統還涉及到多家公司進行支持運營維持，那么所有的系統又都是在VIS系統上進行開發創造的，是一個非常龐大的系統。對于這種復雜的系統，要加大技術的研究，簡化整個系統的操作步驟，化繁為簡，不僅要對國內成績系統的開發加大力度，也要作為奧運大國貢獻出自己的一份力量。

4.4、增加訓練智能診斷設備設施

現在越來越多的隊伍配備高科技的設備，可穿戴技術也為運動健兒賦能助力。比如，肯尼亞女排就會借助可穿戴設備，教練就可及時地獲取運動員的重要生理數據，這些信息可以分析運動員的生理指標，提前預防運動員受傷，并可為運動員量身定做訓練計劃。美國隊也是在隊服中添加了可以感知體溫的監察裝置，當運動員體溫過高時，可進行適當的降溫，但中國隊則是在這方面有所欠缺，一直沒有進行專門的研究。再比如，有的國家引入了AI視覺系統，去獲取速度、方向和跳躍高度來幫助運動員訓練，那么反觀我們國家雖然也有相應的攝像分析系統，但是沒有那么先進，一直都是葛春林老師帶領的團隊用高速攝影機拍攝隊員們訓練，分析位置、動作診斷或者意識不到位進行分析，還有比賽時分析對手比賽球的落點，是用彩色標注出來，可能存在延誤的情況，那就更需要加強技術研究，提高對運動員的生理、運動技術、運動戰術等配套分析，進行全面的診斷，比賽中才能知己知彼。

4.5、搭建排球科技信息平臺

搭建科技信息平臺是目前體育行業的一種流行趨勢，是我國要邁向體育強國的良好的溝通平臺，目前排球項目的溝通平臺有國家體育總局排球管理中心、中國排球協會官方網站、各地市的排球管理中心以及各地市的排球協會等官方網站進行發布通知公告等，未有專門的排球科技交流板塊。在排球項目科技信息產品的發展方面，我們相關政府部門與社會部門應給予足夠的支持來建設和發展，從政策、資金、技術、研發、宣傳等方面都給予足夠的保障，科技是運動員在賽場上的助力器，協助運動員取得良好成績。要豐富排球科技信息平臺的建設路徑，構建更為完善的排球服務系統，提高排球科技水平，使其形成更為完整的排球信息平臺體系，提高排球項目的科技含量，主動服務和適應各層次水平的運動員以及群眾球員的訓練，適應我國體育事業的個性化發展，提高排球項目科技產品的質量、技術含量，從而積極推動排球產業的健康發展。

4.6、全方位發展排球科技相關產品

排球科技產品助力運動員的競賽能力，不僅要從內部進行開放式的發展，也要注意引進國內外最尖端的科技因子，進行融合或適應性改造，積極從國際舞臺發現并引進排球項目科技成果，跨專業領域的相關科技因子也要進行留意與借鑒。打造多功能復合型科研團隊，培養多學科的科研人員，結合體能訓練、運動康復、機能監控、數據分析、裁判監控、情報收集、技戰術分析等方面進行有機結合，形成跨學科、多功能的排球科技人才團隊。建立比賽數據管理庫，注重訓練過程的數據積累，由小到大形成科學的數據體系庫，梳理各個數據之間的關系，研發建立相關數據模型，并對數據進行規范管理，從隊員的身體素質、生理機能等方面的數據，再到訓練、比賽的數據統計分析，將數據庫分不同的層次與系統，創建線上、線下整合發展的高科技數據庫。鼓勵自主創新的排球項目科技產品的研發，給與學習平臺的建設，加強相關技術的開發與研究，對基礎技術和關鍵技術給與特殊的學習研究機會。對科研人才給與保障，從政府和個地方下手，給與足夠的人才補貼，吸引跨界人才對高新技術的攻堅克難，給排球項目科技帶來足夠的新鮮血液，不斷壯大科技人才隊伍的創新。對排球項目科技相關產品的研發，給與足夠的支持，才能帶領科技人才創新出更為訓練與比賽服務的利器，奪取好的成績，為所在的團隊爭光，也更能增強比賽的趣味性與觀賞性。

5、小結

體育科技的發展水平代表了當地國家和地區的競技實力、競技事業的發展水平，還體現了當地的經濟發展，是綜合實力的一種體現，那么從北京夏季奧運會和冬奧會可以看出我們的體育科技已經走在世界前列，將一些有用的科技也推到了大眾體育，這也是奧運帶給我們的一筆巨大財富。排球項目的競爭日益激烈，競技水平的高低也取決于相關科技的投入的多少，相應的政府部分和各省市體育部門都要投入相應的科研力量與經費，積極鼓勵科研人員、教練員與運動員運用新技術攻克日常運動訓練和比賽過程中存在的各種難題。排球項目的科技的發明、實踐、應用都對排球項目有著推動和革命的力量，不斷出現的排球體育科技正如奔騰的浪潮席卷到每個角落，在這個過程中也刻畫著經濟社會的面貌，我們祖國的強大。