中國青少年男子足球運(yùn)動員比賽跑動表現(xiàn)特征研究

吳放 ,張廷安 ,姜 哲 ,宋 冰 ,房作銘

比賽跑動表現(xiàn)(Match running performance)作為比賽表現(xiàn)分析的重要組成內(nèi)容,其數(shù)據(jù)在比賽和訓(xùn)練中具有重要價(jià)值,幫助教練更加深入的理解比賽特征和規(guī)律[1]。相關(guān)領(lǐng)域的研究多集中于成年球員,而青少年不是“微型的成年人”,他們在身體形態(tài)、機(jī)能、心理等方面與成人有著巨大的差異[2],這種差異決定了其比賽跑動與成人有所不同,故應(yīng)對青少年比賽中的跑動表現(xiàn)進(jìn)行專門研究,以提高對青少年比賽特征和規(guī)律的認(rèn)識,但目前該領(lǐng)域研究較少[3]。

GPS(Global positioning system)可穿戴設(shè)備已被允許在正式比賽中使用,使得科研人員有更多的機(jī)會對青少年球員比賽跑動數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確、高效的采集和分析。這些數(shù)據(jù)可以幫助教練員、科研人員認(rèn)識不同年齡段比賽的跑動需求以及這種需求隨年齡變化的特點(diǎn)[4]；提拔天賦球員時,判斷該球員的跑動水平能否滿足更高年齡段比賽需要[5]；幫助教練設(shè)計(jì)更加符合某年齡段球員比賽需求的訓(xùn)練內(nèi)容和方案,另外還可以為從業(yè)者設(shè)計(jì)更加有效的選材方法和專項(xiàng)測評手段提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),避免過早的成人化培養(yǎng)。

雖然既往研究對該領(lǐng)域進(jìn)了積極探索,但還存在一定的問題和局限。多數(shù)研究使用1 Hz 或5 Hz 的GPS 設(shè)備,數(shù)據(jù)采集頻率較低,可能會低估球員跑動表現(xiàn)[6]；部分研究樣本為熱身賽或友誼比賽,很難代表正式比賽中球員的跑動表現(xiàn)[7]；研究對象大多集中于歐美地區(qū)和部分亞洲國家,而我國該領(lǐng)域還未見報(bào)道；此外現(xiàn)有研究還存在樣本量較小、涉及年齡段較窄、將未打滿全場的球員納入研究樣本等問題[3]?；谏鲜?本研究使用GPS 可穿戴設(shè)備首次對我國U13-U17 球員的比賽跑動數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析,旨在探索年齡、比賽位置和球員水平對比賽跑動表現(xiàn)的影響,以揭示青少年比賽跑動表現(xiàn)的特征和規(guī)律。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

以中國U 系列(U13-U17)男子足球運(yùn)動員為研究對象,選取中國足協(xié)U 系列聯(lián)賽正式比賽中85 隊(duì)次、544 人次打滿全場的球員為研究樣本,不同年齡段測試對象的具體分布見表1。

表1 不同年齡段測試對象的具體分布Table 1 Distribution of test subjects in different age groups

1.2 研究方法

1.2.1 測試方法

本研究的測試時間為2017 年4 月20 日至5 月20 日,此時正值全國青少年男子U 系列聯(lián)賽第二階段,測試地點(diǎn)為各比賽賽區(qū):濰坊賽區(qū)、周口賽區(qū)、漯河賽區(qū)、海門賽區(qū)、上海賽區(qū)、淄博賽區(qū)。使用MTSports 運(yùn)動監(jiān)控系統(tǒng),包括GPS 采集單元(10 Hz)、心率采集單元,工作基站及運(yùn)動背心等部件,已被證明在足球的訓(xùn)練及比賽監(jiān)控中,具備較好信效度[8]。比賽開始前,與教練進(jìn)行溝通,對本研究的目的、監(jiān)控的內(nèi)容、需要隊(duì)員配合的方面向教練員進(jìn)行介紹,征得教練員和運(yùn)動員的同意后,在球隊(duì)熱身結(jié)束后給球員(守門員除外)穿戴監(jiān)控背心,啟動系統(tǒng)后由計(jì)算機(jī)接收運(yùn)動員比賽中的跑動以及心率數(shù)據(jù)。比賽結(jié)束后,將系統(tǒng)生成的原始數(shù)據(jù)文件儲存于電腦。

1.2.2 跑速區(qū)間劃分

目前,對于青少年球員跑速區(qū)間的劃分國內(nèi)外學(xué)者暫無公認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)[3],本文使用了我國學(xué)者采用場地測試法所研制的跑速區(qū)間(表2),該研究依據(jù)青少年球員生長發(fā)育的連續(xù)性和階段性特點(diǎn),設(shè)計(jì)了兩組跑速區(qū)間以滿足不同年齡段球員的研究需求,并對該區(qū)間的理論性和適用性進(jìn)行了實(shí)證檢驗(yàn),表明可以滿足青少年球員比賽跑動的監(jiān)控需求[9]。

表2 U13-U18 男子足球運(yùn)動員跑速區(qū)間Table 2 Velocity zone of U13-U18 men's football players

1.2.3 比賽位置劃分

根據(jù)足球比賽的場區(qū)特點(diǎn)及常用的比賽位置劃分的方式[10],將比賽位置(不包含守門員)劃分為以下幾種:中后衛(wèi)(N=130)、邊后衛(wèi)(N=123)、中前衛(wèi)(N=142),邊前衛(wèi)(N=92)和前鋒(N=57)。

1.2.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

由于不同年齡段賽制時長不同,為確保數(shù)據(jù)的可比性,參考既往研究[11-12],將反映距離的各跑動表現(xiàn)指標(biāo)調(diào)整為單位時間內(nèi)跑動距離(m/min)進(jìn)行數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和分析；使用Microsoft Excel 2016 和SPSS 20.0 統(tǒng)計(jì)軟件包對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析。統(tǒng)計(jì)方法采用雙因素方差分析(Two-way ANOVA),事后檢驗(yàn)采用LSD 法,圖中數(shù)據(jù)采用均值±95%置信區(qū)間(±95%CI)表示,表中數(shù)據(jù)采用均值±標(biāo)準(zhǔn)差(±S)表示,以P＜0.05 表示具有顯著性差異,以P＜0.01 表示具有非常顯著性差異；使用GraphPad Prism 8.0 軟件進(jìn)行作圖,根據(jù)曲線擬合優(yōu)度(R2)情況,采用二次多項(xiàng)式擬合曲線反映各跑動表現(xiàn)指標(biāo)隨年齡的變化趨勢。

2 研究結(jié)果

2.1 年齡和比賽位置對比賽跑動表現(xiàn)的影響

雙因素方差分析結(jié)果表明(表3):年齡和比賽位置均顯著影響青少年球員跑動表現(xiàn)的各項(xiàng)指標(biāo)(Partialη2=0.16～0.25,F=24.06～43.63,P＜0.01；Partialη2=0.03～0.17,F=4.46～27.30,P＜0.01),但是兩者對其影響并不存在交互作用(Partialη2=0.02～0.06,F=0.75～1.52,P＞0.05)。這說明,在各年齡段水平上,球員具有相同的位置特征,反之,各位置球員,隨年齡的變化也表現(xiàn)出相同的變化走勢。

表3 年齡、比賽位置及其交互作用對跑動表現(xiàn)的影響Table 3 Effects of age,position and their interaction on running performance

2.2 跑動表現(xiàn)的年齡特征

2.2.1 總跑動距離的年齡特征

如圖1 所示,隨年齡的增長,U13～U17 球員的總跑動距離呈現(xiàn)先下降后上升的現(xiàn)象并在兩兩之間存在不同程度的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(F=24.06,P＜0.01),表現(xiàn)為U13 顯著高于U14、U15、U16 并顯著低于U17,U14、U15 顯著低于U16、U17,U16 顯著低于U17。

圖1 U13-U17 球員總跑動距離的年齡特征Figure 1 Age characteristics of total running distance of U13-U17 players

2.2.2 不同跑速區(qū)間跑動距離的年齡特征

研究結(jié)果表明(圖2):隨年齡的增長,U13～U17 球員不同跑速區(qū)間跑動距離表現(xiàn)出不同的變化特征。走慢跑隨年齡的增長表現(xiàn)出先上升后略微下降的現(xiàn)象,在不同年齡間存在顯著性差異(F=30.75,P＜0.01):U13 顯著低于其他年齡段,U14 顯著低于U15、U16,U15 顯著高于U16、U17,U16顯著高于U17；低速跑隨年齡的增長表現(xiàn)為逐步上升的現(xiàn)象,在不同年齡間存在顯著性差異(F=28.63,P＜0.01):U13 顯著高于U14 并顯著低于U15、U16、U17,U14 顯著低于U15、U16、U17,U15、U16 顯著低于U17；

圖2 U13-U17 球員各跑速區(qū)間跑動距離的年齡特征Figure 2 Age characteristics of running distance of U13-U17 players in each velocity zone

中速跑和快速跑均隨年齡的增長均表現(xiàn)出先下降后上升的現(xiàn)象,在不同年齡間表現(xiàn)出相同的差異關(guān)系(F=30.14,P＜0.01；F=29.21,P＜0.01):U13 顯著高于U14、U15、U16,U14 顯著高于U15 并顯著低于U17,U15 顯著低于U16、U17,U16 顯著低于U17。

高速跑和沖刺跑均隨年齡的增長表現(xiàn)出先下降后上升的現(xiàn)象,在U14-U17 表現(xiàn)出相同的差異關(guān)系(F=43.63,P＜0.01；F=36.59,P＜0.01):U14 顯著高于U15、U16,U15顯著低于U16、U17,U16 顯著低于U17；而U13 年齡段有所區(qū)別,高速跑U13 顯著高于U14、U15、U16,沖刺跑顯著高于U15、U16、U17。

2.2.3 最高跑速的年齡特征最高跑速隨年齡的增長表現(xiàn)出逐步上升的現(xiàn)象(圖3),并在不同年齡間存顯著性差異(F=27.61,P＜0.01):U13、U14 顯著低于U15、U16、U17,U15 顯著低于U16、U17。

圖3 U13-U17 球員最高跑速的年齡特征Figure 3 Age characteristics of peak running speed of U13-U17 players

2.3 跑動表現(xiàn)的位置特征

2.3.1 總跑動表現(xiàn)的位置特征

如圖4 所示,總跑動距離呈現(xiàn)明顯的位置特征,不同位置之間存在顯著性差異(F=27.30,P＜0.01),中前衛(wèi)、邊前衛(wèi)顯著高于其他位置,邊后衛(wèi)顯著高于中后衛(wèi)、前鋒,前鋒顯著高于中后衛(wèi)。

圖4 U13-U17 球員總跑動距離的位置特征Figure 4 Position characteristics of total running distance of U13-U17 players

2.3.2 各跑速區(qū)間跑動距離的位置特征

研究結(jié)果表明(圖5),不同跑速區(qū)間跑動距離呈現(xiàn)出不同的位置特征:走慢跑(F=4.44,P＜0.01),前鋒顯著高于其他位置；低速跑(F=14.62,P＜0.01),中前衛(wèi)顯著高于其他位置,邊前衛(wèi)、邊后衛(wèi)顯著高于中后衛(wèi)、前鋒。中速跑(F=24.30,P＜0.01),中前衛(wèi)顯著高于其他年齡段,邊前衛(wèi)顯著高于邊后衛(wèi)、前鋒、中后衛(wèi),邊后衛(wèi)顯著高于前鋒、中后衛(wèi),前鋒顯著高于中后衛(wèi)；快速跑(F=23.17,P＜0.01),中前衛(wèi)、邊前衛(wèi)顯著高于其他位置,邊后衛(wèi)顯著高于前鋒、中后衛(wèi),前鋒顯著高于中后衛(wèi)；高速跑(F=22.56,P＜0.01),邊前衛(wèi)顯著高于其他位置,邊后衛(wèi)顯著高于中前衛(wèi)、前鋒、中后衛(wèi),中前衛(wèi)、前鋒顯著高于中后衛(wèi)；沖刺跑(F=19.49,P＜0.01),邊前衛(wèi)顯著高于其他位置,邊后衛(wèi)、前鋒顯著高于中后衛(wèi)、中前衛(wèi)。

圖5 U13-U17 球員各跑速區(qū)間跑動距離的位置特征Figure 5 Position characteristics of running distance of U13-U17 players in each velocity zone

2.3.3 最高跑速的位置特征

如圖6 所示,不同的位置之間,比賽最高跑速表現(xiàn)出顯著性差異(F=8.92,P＜0.01),中后衛(wèi)(U13:7.4 m/s、U14:7.4m/s、U15:7.6 m/s、U16:7.7 m/s、U17:8.0 m/s)、邊后衛(wèi)(U13:7.4 m/s、U14:7.3 m/s、U15:7.7 m/s、U16:7.9 m/s、U17:8.0 m/s)、邊前衛(wèi)(U13:7.3 m/s、U14:7.7 m/s、U15:7.7 m/s、U16:8.2 m/s、U17:8.0 m/s)和前鋒(U13:7.1 m/s、U14:7.6 m/s、U15:7.7 m/s、U16:8.0 m/s、U17:7.9 m/s)均顯著高于中前衛(wèi)(U13:7.0 m/s、U14:7.0 m/s、U15:7.3 m/s、U16:7.6 m/s、U17:7.8 m/s),邊前衛(wèi)顯著高于中后衛(wèi)。

圖6 U13-U17 球員最高跑速的位置特征Figure 6 Position characteristics of peak running speed of U13-U17 players

2.4 不同水平球員跑動表現(xiàn)對比

U13-U17 適齡年齡段共有3 支青少年國家隊(duì),分別為U14、U15、U16,在所監(jiān)控的U14-U16 的比賽中,選出該年度入選過國家隊(duì)的球員與未入選過的球員,按不同比賽位置,對其U 系列比賽中各項(xiàng)跑動表現(xiàn)進(jìn)行對比分析,統(tǒng)計(jì)方法采用獨(dú)立樣本T 檢驗(yàn),結(jié)果見表4。

表4 入選青少年國家隊(duì)球員和未入選球員跑動表現(xiàn)對比()Table 4 Comparison of running performance between players selected for youth national team and players not selected for youth national team ()

表4 入選青少年國家隊(duì)球員和未入選球員跑動表現(xiàn)對比()Table 4 Comparison of running performance between players selected for youth national team and players not selected for youth national team ()

注:*,P ＜0.05,**,P ＜0.01

如表4 所示,不同比賽位置中:中后衛(wèi),入選國家隊(duì)球員最高跑速顯著高于未入選球員(P＜0.01)；邊后衛(wèi)、邊前衛(wèi),入選國家隊(duì)球員在高強(qiáng)度跑方面顯著高于未入選球員(P＜0.05),前鋒,入選國家隊(duì)球員在總跑動、低強(qiáng)度跑、中強(qiáng)度跑方面顯著低于未入選球員(P＜0.01),最高跑速顯著高于未入選球員(P＜0.01)。

3 分析與討論

3.1 年齡對青少年球員跑動表現(xiàn)的影響

研究結(jié)果表明,總跑動距離隨年齡的增長表現(xiàn)出先下降后上升的“U”型變化趨向,在U15 降至最低,U17 回升至最高。男子青少年在發(fā)育過程中,最大攝氧量、最大有氧速度、YoYoIR1 測試成績等反映有氧耐力水平的指標(biāo)均隨年齡的增長而增長[11-12],所以高年齡段球員理應(yīng)完成更高的總跑動距離,但為何隨年齡增長表現(xiàn)出先下降后上升的趨勢呢?對既往研究梳理發(fā)現(xiàn),將總跑動距離調(diào)整為相同時長后,研究結(jié)果分為兩種:一部分研究表明,不同年齡段球員之間并無顯著性差異,并將這種現(xiàn)象解釋為盡管球員年齡和體能增長,但比賽時長也相應(yīng)增加,加之戰(zhàn)術(shù)打法等因素,總跑動距離隨年齡并無顯著性差異[13-16]；另一部分研究結(jié)果與本研究結(jié)果相類似,即總跑動距離表現(xiàn)為先下降后上升的趨勢并將這種現(xiàn)象解釋為:隨年齡的增長,球員的戰(zhàn)術(shù)意識增強(qiáng),比賽風(fēng)格(Playing Style)會隨之變化,這意味著由于戰(zhàn)術(shù)因素限制,高年齡球員不需要或更少有機(jī)會使用最大體能水平完成比賽[4,17]。結(jié)合本研究在測試中的實(shí)地觀察和既往研究結(jié)果推測:我國不同年齡段球員總跑動距離呈現(xiàn)“倒U 型”變化趨勢,可能兩方面因素綜合影響,一方面隨比賽時間增加,對應(yīng)年齡段球員專項(xiàng)耐力水平并未得到應(yīng)有程度的提高[18],以至于不能以原先跑動水平維持更長的比賽時長,另一方面也可能是低年齡球員戰(zhàn)術(shù)意識薄弱,比賽中無效跑動較多導(dǎo)致的。

不同跑速區(qū)間的跑動距離,可以更加清晰體現(xiàn)不同強(qiáng)度的跑動情況。本研究結(jié)果表明,走慢跑和低速跑隨年齡的增長,表現(xiàn)出逐步增長的現(xiàn)象,中速跑和快速跑均表現(xiàn)出先下降后上升的現(xiàn)象。高速跑和沖刺跑屬于高強(qiáng)度跑動,在足球比賽中具有重要意義[19],研究結(jié)果表明,U13、U14 的高強(qiáng)度跑距離顯著高于其他高年齡段球員,回顧既往研究,無論采用個體化跑速區(qū)間劃分[13,20]還是年齡組跑速區(qū)間劃分[4,15],均表現(xiàn)出與本研究相同的研究結(jié)果。出現(xiàn)這種現(xiàn)象可能在于,低年齡段球員對技戰(zhàn)術(shù)的理解水平較低,場上傾向于完成更多無效高強(qiáng)度跑動[3],而高年齡段球員在場上傾向于更少的使用接近自己跑速極限的狀態(tài)下完成各種技戰(zhàn)術(shù)跑動[4]；此外還可能與低年齡球員更易疲勞但恢復(fù)速度較快有關(guān)[21]。

3.2 比賽位置對青少年球員跑動表現(xiàn)的影響

研究結(jié)果表明,青少年球員各項(xiàng)跑動表現(xiàn)指標(biāo)均展現(xiàn)出典型的位置特征(圖4-6),這種特征并不隨年齡的變化而變化。選取與本研究比賽位置、跑速區(qū)間劃分方式相似,研究對象為成人球員的研究同樣表現(xiàn)出相同的位置特征。這是因?yàn)椴煌恢帽荣愔袘?zhàn)術(shù)任務(wù)分工與活動場區(qū)不同,在進(jìn)攻、防守、攻守轉(zhuǎn)換中所扮演的角色不同,進(jìn)而跑動需求有所不同。中后衛(wèi)作為后防線中路的防守者,其戰(zhàn)術(shù)角色主要是保護(hù)門前區(qū)域,這樣的戰(zhàn)術(shù)任務(wù)將限制其跑動表現(xiàn)[22],所以總跑動距離和高強(qiáng)度跑距離均為最少；雖然邊后衛(wèi)的主要職責(zé)也是防守,但大多時間活動在邊路區(qū)域,現(xiàn)代全攻全守的戰(zhàn)術(shù)理念需要邊后衛(wèi)更多的參與到球隊(duì)的進(jìn)攻當(dāng)中,這就使邊后衛(wèi)需要完成較多的總跑動距離、高強(qiáng)度跑距離[23]；中場隊(duì)員作為球隊(duì)攻防樞紐,需要在比賽中串聯(lián)全隊(duì)的進(jìn)攻和防守,活動覆蓋范圍最大,所以總跑動距離一般高于其他位置,但由于主要活動區(qū)域?yàn)橹新穲鰠^(qū),中前衛(wèi)不具備充足的空間以達(dá)到較高的跑動速度,所以高強(qiáng)度跑距較少；而邊前衛(wèi)主要活動在邊路,具備更大的空間,另外其戰(zhàn)術(shù)任務(wù)決定了其在邊路需要完成更多的高速過人或插上,故完成最多的高強(qiáng)度跑動[24]；前鋒隊(duì)員位于比賽陣型的最前端,承擔(dān)著撕扯對方防線、捕捉門前機(jī)會、破門得分的重任,所以也完成較多高強(qiáng)度跑動。

綜上,從青少年到成年球員的跑動表現(xiàn)顯示出相同的位置特征,這可能揭示足球比賽的一種本質(zhì)規(guī)律,即:由于不同位置活動區(qū)域和戰(zhàn)術(shù)任務(wù)不同,表現(xiàn)出不同的跑動需求,而這種需求并不隨年齡的變化而變化。這種位置特征提示我們在青少年球員的選材、能力評估和訓(xùn)練的設(shè)計(jì)和內(nèi)容安排上都應(yīng)該將位置因素考慮其中,教練員應(yīng)根據(jù)球員位置不同進(jìn)行有區(qū)別的個人針對性訓(xùn)練。

3.3 球員水平對青少年球員跑動表現(xiàn)的影響

使用比賽中的跑動數(shù)據(jù)對不同水平球員進(jìn)行對比分析,是足球選材領(lǐng)域的一種新的研究嘗試和方向[3],既往研究表明[4-5]:相較于淘汰組(Released group)球員,保留組(Retained group)球員比賽中傾向于完成更多的總跑動距離、低強(qiáng)度跑距離和中強(qiáng)度跑動距離。但比賽位置是影響青少年球員跑動表現(xiàn)的重要因素[3,16],以上報(bào)道中均未見對球員比賽位置的劃分。本研究在對球員比賽位置進(jìn)行劃分后,將入選和未入選國家隊(duì)球員在U 系列比賽中的跑動表現(xiàn)進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn):入選國家隊(duì)的中后衛(wèi)球員最高跑速顯著高于未入選球員；邊后衛(wèi)、邊前衛(wèi)的高強(qiáng)度跑距離顯著高于未入選球員；前鋒球員總跑動距離、低強(qiáng)度跑距離、中強(qiáng)度跑距離顯著低于未入選球員,最高跑速顯著高于未入選球員；優(yōu)秀運(yùn)動員往往具備更好的沖刺速度,所以入選的中后衛(wèi)和前鋒均高于未入選球員,此外,前鋒球員總跑動、低強(qiáng)度跑、中強(qiáng)度跑方面顯著低于未入選球員的原因可能與前鋒的位置職責(zé)有關(guān),優(yōu)秀前鋒需要具備更好的速度能力,捕捉戰(zhàn)機(jī)能力,而無需過多的無效跑動。高強(qiáng)度跑動與比賽攻防的關(guān)鍵行為,如:肋部插上、擺脫過人、套邊跑、高速回追、補(bǔ)防等有關(guān)[25-26],本研究中,入選國家隊(duì)的邊后衛(wèi)和邊前衛(wèi)高強(qiáng)度跑距離均顯著高于未入選球員,這也證實(shí)了反復(fù)高強(qiáng)度跑能力是邊路球員最需具備的跑動能力之一,也是鑒別該位置天賦球員的有效指標(biāo)[27]。當(dāng)然,比較不同水平球員間的跑動表現(xiàn)差異僅是鑒別優(yōu)秀運(yùn)動員的一種角度,并不能將此作為唯一指標(biāo),應(yīng)該在傳統(tǒng)封閉式專項(xiàng)能力組合測試的基礎(chǔ)上,整合比賽或類似比賽情境中球員競技能力表現(xiàn)以達(dá)到優(yōu)秀運(yùn)動員識別的目地[28]。

4 結(jié)論與建議

年齡和比賽位置均顯著影響青少年球員跑動表現(xiàn)的各項(xiàng)指標(biāo),但是兩者對其影響并不存在交互作用；比賽跑動表現(xiàn)具有明顯的位置特征,且不隨年齡的變化而改變,并與成人比賽中的位置特征相近；最高跑速可區(qū)分不同水平中后衛(wèi)和前鋒,高強(qiáng)度跑動能力對區(qū)分不同水平邊路球員具有重要意義。

建議青訓(xùn)教練員和科研人員將本研究所提供的各年齡、各位置球員的比賽跑動表現(xiàn)數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練、選材和負(fù)荷監(jiān)控等工作的參考依據(jù),并將其變化特征和規(guī)律納入考慮范疇,以提高青少年球員培養(yǎng)的質(zhì)量和效益。