毛旭江　鐘杭偉　潘慧炬　朱娟紅

摘要：通過文獻(xiàn)資料法、信息技術(shù)法和技術(shù)錄像解析法對博爾特2008北京奧運會、2009柏林世錦賽、2013莫斯科世錦賽三次奪得世界百米冠軍的全程節(jié)奏進(jìn)行解析，并與2013年世錦賽跑進(jìn)10s的前5名選手的節(jié)奏進(jìn)行對比。結(jié)果顯示：1）與接近身高的選手比，博爾特步長、步頻均有優(yōu)勢；2）傳統(tǒng)的步頻、步長指數(shù)技術(shù)風(fēng)格分類方法，已不能滿足區(qū)分當(dāng)今世界頂級百米選手之間技術(shù)風(fēng)格差異的需要；3）博爾特在第6～30步甚至35步之間的步頻幾乎不變，最后10步步頻下降較少，仍能高于起跑后第2～5步的步頻，可見其長時間維持步頻的能力較強，而其余選手在跑的過程中步頻增減較明顯。

關(guān)鍵詞：博爾特；百米冠軍；節(jié)奏

中圖分類號：G822.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1006-2076（2014）01-0094-04

在田徑百米飛人大戰(zhàn)這個項目上，歷來有以下幾個問題的爭論，一是百米到底有無極限，即有限論與無限論的問題[1]；二是“影響跑速的主要矛盾是步長還是步頻”這個在短跑理論界歷經(jīng)了半個多世紀(jì)的爭論[2-5]，即步長主導(dǎo)與步頻主導(dǎo)的爭論；三是身材高大者是否適合從事短跑競技，即選材上的爭論[2，6]。當(dāng)博爾特在第29屆北京奧運會上以9.69 s、時隔不久在柏林以9.58 s的驚人成績一次又一次地打破世界記錄時，讓人們不得不反思以上幾個問題。他的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)論斷一些，讓人們對百米的極限、選材、技術(shù)上有了新的思考，人類到底能跑多快，要跑得更快是否需要身材更高大的運動員，要以怎樣的技術(shù)來實現(xiàn)突破。德國哲學(xué)家黑格爾曾說過 “存在即合理”，即任何存在的事物都有其存在的原因，存在的一切事物都可以找到其存在的理由。本研究試圖用新的方法解析博爾特在2008年北京奧運會、2009年柏林世錦賽、2013年莫斯科世錦賽三次奪得世界百米冠軍的全程節(jié)奏，從博爾特跑的外部特征來分析博爾特如何跑這么快，以引起更多的體育工作者對頂尖選手百米跑技術(shù)的思考，為今后的百米選手的培養(yǎng)提供一定的理論參考。

1研究對象

當(dāng)今百米飛人博爾特及2013年世錦賽第2～5名跑進(jìn)10 s的選手。選取2008北京奧運、2009世錦賽、2013世錦賽百米冠決賽的技術(shù)錄像進(jìn)行研究。

2研究方法

2.1文獻(xiàn)資料法

通過CNKI中國知網(wǎng)、萬方數(shù)據(jù)庫查閱百米跑相關(guān)的文獻(xiàn)資料，及IAAF網(wǎng)站下載相關(guān)比賽成績、選手信息等資料。

2.2信息技術(shù)法

2.2.1資料獲取通過百度、優(yōu)酷、愛酷等網(wǎng)站搜索北京奧運會、柏林世錦賽、莫斯科世錦賽決賽的視頻，下載至電腦硬盤。

2.2.2資料處理下載的視頻資料經(jīng)格式工廠（格式轉(zhuǎn)換器3.1.2 ）轉(zhuǎn)換為AVI格式，在瑞士產(chǎn)dartfish軟件中進(jìn)行解析，解析頻率為50 Hz。

2.2.3數(shù)據(jù)處理

查閱眾多文獻(xiàn)資料發(fā)現(xiàn)，百米分段一般以每10 m為一段，測得每段的時間和步頻，就可以計算該段平均速度和平均步長。這樣的測量方法在一般的比賽或者訓(xùn)練中比較容易實現(xiàn)，而在一些大賽中，由于要放置一定的標(biāo)志物（攝像測量）或其他測試設(shè)備（如激光測速儀等）操作起來就較困難。本研究試圖用一種新的分段方法來解析數(shù)據(jù)，這種分段方法以一定的步數(shù)為分段依據(jù)，使得許多沒有放置分段標(biāo)志物拍攝的錄像資料也可以拿來進(jìn)行全程節(jié)奏分析，理由是頂尖選手在一定時期內(nèi)百米跑所用的步數(shù)相對穩(wěn)定，宏觀上主要的變化在于各分段步頻的變化。本文中以起跑后第2～5步、第6～10步、第11～15步、第16～20步、第21～25步、第26～30步、31～35步、36～40步、41～45步……來進(jìn)行分段，由于大部分選手在45步左右即可完成百米比賽，因此本研究中就按9個分段來進(jìn)行步頻計算。

3研究結(jié)果

3.1全程步數(shù)、平均步頻、平均步長等情況本研究選取了博爾特2008年北京奧運、2009柏林世錦賽和2013年莫斯科世錦賽3站比賽錄像資料，以及莫斯科世錦賽第2～5名跑進(jìn)10 s的優(yōu)秀選手的錄像資料，經(jīng)解析獲得的數(shù)據(jù)（見表1）。

根據(jù)傳統(tǒng)的世界優(yōu)秀選手步頻指數(shù)和步長指數(shù)技術(shù)風(fēng)格分類方法[7]，以步頻指數(shù)和步長指數(shù)分別為8和1.2為平均標(biāo)準(zhǔn)，若選手的步頻指數(shù)和步長指數(shù)分別達(dá)到8和1.2或以上者為均衡性，若其中一項明顯高于平均標(biāo)準(zhǔn)，另一項又明顯低于時，則可認(rèn)為他是以明顯高于標(biāo)準(zhǔn)那項見長的選手，即步頻型或步長型。那么根據(jù)這個分類方法，表1中所有選手均達(dá)到了8和1.2，屬于均衡型。從步長指數(shù)、步頻指數(shù)來看，美國選手加特林的步長能力較好，其余選手較為接近；而博爾特的步頻能力最好，但其步頻在選手中屬于較低的?？梢妭鹘y(tǒng)的分類方法和步頻指數(shù)、步長指數(shù)已不能滿足區(qū)分當(dāng)前優(yōu)秀選手之間的風(fēng)格差異的需要。因此，我們只能從表中步長、步頻、步數(shù)等簡單的指標(biāo)來直觀描述表中選手之間相對差別。

表1中跑進(jìn)42步的選手有博爾特和另一名來自牙買加的選手Kemar Bailey-Cole，他們步數(shù)較少，平均步長較長，在2.35 m以上，博爾特在幾名選手中步長最大為2.410～2.439 m， Kemar Bailey-Cole平均步長為2.387 m。從步頻看，博爾特與Kemar Bailey-Cole在4.35步/s以下，其余選手在4.40步/s以上，而博爾特平均步頻、平均步長均大于Kemar Bailey-Cole，因此他在跑速上更有優(yōu)勢。

Nesta Carter和Nickel Ashmeade的平均步長較短，在2.25 m以下，而步頻相對較高，分別為4.656步/s和4.554步/s。

美國選手Justin Gatlin在表中所列選手中，屬于中等步長與中等步頻的類型，他的步頻與步長分別為4.418步/s和2.336 m。

在百米賽跑中關(guān)鍵是要獲得大的跑速并能較好地維持，才能取得較好的成績，毫無疑問在反應(yīng)時相同的情況下，百米平均跑速的大小是成績快慢是一一對應(yīng)的。而跑速取決于步長與步頻的組合，“影響跑速的主要矛盾是步長還是步頻”是專家學(xué)者們一直以來爭論不休的話題，表中選手無論屬于哪種類型，都跑進(jìn)了10 s的優(yōu)異成績，因此很難論斷那種跑法能跑得更快，事實上，博爾特的出現(xiàn)已打破了很多以往的論斷。因此，我們認(rèn)為結(jié)合選手個人特點、探究更具個性化的步頻步長優(yōu)化組合技術(shù)，才是當(dāng)今短跑選手需要考慮的問題。

假設(shè)選手完成百米的步數(shù)相對穩(wěn)定不變，即平均步長不變，那么其余選手要達(dá)到博爾特跑得最快的一次9.58 s時的平均速度，就必須達(dá)到怎樣的步頻呢？除博爾特在另外兩次比賽中需提高較小的步頻外，其余選手需提高的步頻在0.120～0.195步/s，以表1中最小的平均步長2.193 m計算，其余選手每秒應(yīng)比13世錦賽上至少多跑0.26 m～0.43 m，這在百米短跑項目中是一個非?？捎^的數(shù)字，而在全程中維持較高的步頻是非常困難的。

如果認(rèn)為步頻因遺傳等因素較難改變，在原有步頻的基礎(chǔ)上要提高到平均跑速10.6 m/s，則選手們就需提高步長來達(dá)到這個成績（見表3）。

選手們需要增加的平均步長在0.02～0.10 m之間，這看似非常小的距離，但在實際百米大戰(zhàn)的頂尖選手來說，在原有步長基礎(chǔ)上再突破，絕非易事，如果能達(dá)到這樣的步長，其余選手將比原來少跑一步以上。當(dāng)然這只是一種假設(shè)，百米項目達(dá)到目前的水平，絕非孤立地提高步頻或孤立地提高步長就能實現(xiàn)的，一旦一個因素改變了，第二個因素也會隨之改變，如李春雷等[8]研究認(rèn)為步頻與步長指數(shù)之間呈高度負(fù)相關(guān)（-0.740）。因此，對于優(yōu)秀選手來說，如何來組合步頻與步長是一個非常復(fù)雜的問題。

3.2分段步頻

可以認(rèn)為頂尖選手在一定時期內(nèi)，完成百米的步數(shù)相對穩(wěn)定，因此其成績的變化可以認(rèn)為是由起跑反應(yīng)時、全程步頻來決定的，而后者影響成績的作用更大。本研究中以起跑后第2～5步、第6～10步、第11～15步、第16～20步、第21～25步、第26～30步、31～35步、36～40步、41～45步來進(jìn)行分段，由于大多數(shù)在45步左右即可完成百米比賽，因此本研究中就按9個分段來進(jìn)行步頻計算。由于經(jīng)解析發(fā)現(xiàn)表中選手從發(fā)令到第一個腳著地即刻的時間在0.52～0.56 s之間，除去反應(yīng)時，第一步步時在0.36～0.41 s之間，而2～5步每步在0.20～0.24 s之間，差別較大，因此第一個分段選取第2～5步。從表1可見，各選手的分段步頻高于全程平均步頻，這在一定程度上由于第一步的時間較長有關(guān)。

為了更加直觀地呈現(xiàn)博爾特及其他選手的全程步頻變化情況，我們進(jìn)行制圖，圖1、圖2和表4可以明顯看到，博爾特在北京奧運會上從第6～35步、2013世錦賽第6～30步的步頻均為4.46步/s，2009世錦賽上第6～30步步頻均為4.55步/s，因此，可以認(rèn)為博爾特在百米跑的過程中很長一段時間或距離的步頻是不變的，而其余選手在這些分段上均有較大的上下波動。馮敦壽1996[14]在《貝利破百米世界紀(jì)錄跑的技術(shù)特征》一文中提到貝利破世界紀(jì)錄時全程步頻變化非常小，全程最大與最小步頻僅差0.1步/秒，前10米就達(dá)到4.63，一直保持到30米，從30～60米他的步頻上升到4.72步/秒，在最后的60～100米段步頻又回復(fù)到4.63步/秒，所以他的全程步頻變化線幾乎是一條水平線。雖該文的百米分段與本研究不同，但在百米的途中跑過程可以與本研究途中過程大致對應(yīng)。

4結(jié)論

4.1相對于其他選手而言，博爾特的步長是最大的，與接近身高的選手比，其步長、步頻均有優(yōu)勢。傳統(tǒng)的步頻、步長指數(shù)技術(shù)風(fēng)格分類方法、步頻指數(shù)、步長指數(shù)，已不能滿足區(qū)分當(dāng)世界頂尖級百米選手之間技術(shù)風(fēng)格的差異。突破成績要發(fā)展步長或步頻，或者兩者同時提高，如何取舍，需針對每一選手實際情況進(jìn)行嘗試，而遠(yuǎn)非不通過實踐就能下定論。

4.2從博爾特跑的節(jié)奏——全程步頻分配上看，與其他優(yōu)秀百米選手比，其步頻變化極小，在第6～30步甚至35步之間幾乎不變，最后10步步頻下降較少，仍能高于起跑后第2～5步的步頻可見其長時間維持步頻的能力較強，而其余選手在跑的過程中步頻有增有減。

參考文獻(xiàn)：

[1]李益群. 百米世界紀(jì)錄有無極限[J].新體育，1999（8）：15：38.

[2]鄒虹，詹曉梅. 博爾特成功因素探析——從第29屆奧運會男子100 m決賽談起[J].軍事體育進(jìn)修學(xué)院學(xué)報，2009，28（2）：38-41.

[3]馮敦壽.步頻、步幅與短跑運動員的選材和訓(xùn)練[J].四川體育科學(xué)學(xué)報，1986（3，4）：79-85.

[4]謝偉，周玉.從步長、步頻的角度分析我國男子百米跑成績滯后原因[J].體育科技文獻(xiàn)報，2010（1）：16-17.

[5]譚明義，尹軍，李立群.中、外優(yōu)秀男子短跑運動員步頻、步幅的比較與分析[J].中國體育科技，2000，36 （12）：12-13.

[6]張輝.世界男子100 m跑運動項目發(fā)展及趨勢分析[J]. 杭州師范學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2005，4（4）：315-318.

[7]勞力.世界男子百米飛人之戰(zhàn)[J]，田徑，1997（5）：9-11.

[8]李春雷，周超群，周玉斌.世界男子 100 m成績演變及優(yōu)秀男子100 m運動員成績模式[J] .北京體育大學(xué)學(xué)報， 2004，27（9）：405-407.

[9]馮敦壽.貝利破百米世界紀(jì)錄跑的技術(shù)特征[J].體育科研，1996，17（4）：14-15.第30卷第1期12014年2月山東體育學(xué)院學(xué)報1Journal of Shandong Institute of Physical Education and SportsVol.30 No.11February 2014

假設(shè)選手完成百米的步數(shù)相對穩(wěn)定不變，即平均步長不變，那么其余選手要達(dá)到博爾特跑得最快的一次9.58 s時的平均速度，就必須達(dá)到怎樣的步頻呢？除博爾特在另外兩次比賽中需提高較小的步頻外，其余選手需提高的步頻在0.120～0.195步/s，以表1中最小的平均步長2.193 m計算，其余選手每秒應(yīng)比13世錦賽上至少多跑0.26 m～0.43 m，這在百米短跑項目中是一個非?？捎^的數(shù)字，而在全程中維持較高的步頻是非常困難的。

如果認(rèn)為步頻因遺傳等因素較難改變，在原有步頻的基礎(chǔ)上要提高到平均跑速10.6 m/s，則選手們就需提高步長來達(dá)到這個成績（見表3）。

選手們需要增加的平均步長在0.02～0.10 m之間，這看似非常小的距離，但在實際百米大戰(zhàn)的頂尖選手來說，在原有步長基礎(chǔ)上再突破，絕非易事，如果能達(dá)到這樣的步長，其余選手將比原來少跑一步以上。當(dāng)然這只是一種假設(shè)，百米項目達(dá)到目前的水平，絕非孤立地提高步頻或孤立地提高步長就能實現(xiàn)的，一旦一個因素改變了，第二個因素也會隨之改變，如李春雷等[8]研究認(rèn)為步頻與步長指數(shù)之間呈高度負(fù)相關(guān)（-0.740）。因此，對于優(yōu)秀選手來說，如何來組合步頻與步長是一個非常復(fù)雜的問題。

3.2分段步頻

可以認(rèn)為頂尖選手在一定時期內(nèi)，完成百米的步數(shù)相對穩(wěn)定，因此其成績的變化可以認(rèn)為是由起跑反應(yīng)時、全程步頻來決定的，而后者影響成績的作用更大。本研究中以起跑后第2～5步、第6～10步、第11～15步、第16～20步、第21～25步、第26～30步、31～35步、36～40步、41～45步來進(jìn)行分段，由于大多數(shù)在45步左右即可完成百米比賽，因此本研究中就按9個分段來進(jìn)行步頻計算。由于經(jīng)解析發(fā)現(xiàn)表中選手從發(fā)令到第一個腳著地即刻的時間在0.52～0.56 s之間，除去反應(yīng)時，第一步步時在0.36～0.41 s之間，而2～5步每步在0.20～0.24 s之間，差別較大，因此第一個分段選取第2～5步。從表1可見，各選手的分段步頻高于全程平均步頻，這在一定程度上由于第一步的時間較長有關(guān)。

為了更加直觀地呈現(xiàn)博爾特及其他選手的全程步頻變化情況，我們進(jìn)行制圖，圖1、圖2和表4可以明顯看到，博爾特在北京奧運會上從第6～35步、2013世錦賽第6～30步的步頻均為4.46步/s，2009世錦賽上第6～30步步頻均為4.55步/s，因此，可以認(rèn)為博爾特在百米跑的過程中很長一段時間或距離的步頻是不變的，而其余選手在這些分段上均有較大的上下波動。馮敦壽1996[14]在《貝利破百米世界紀(jì)錄跑的技術(shù)特征》一文中提到貝利破世界紀(jì)錄時全程步頻變化非常小，全程最大與最小步頻僅差0.1步/秒，前10米就達(dá)到4.63，一直保持到30米，從30～60米他的步頻上升到4.72步/秒，在最后的60～100米段步頻又回復(fù)到4.63步/秒，所以他的全程步頻變化線幾乎是一條水平線。雖該文的百米分段與本研究不同，但在百米的途中跑過程可以與本研究途中過程大致對應(yīng)。

4結(jié)論

4.1相對于其他選手而言，博爾特的步長是最大的，與接近身高的選手比，其步長、步頻均有優(yōu)勢。傳統(tǒng)的步頻、步長指數(shù)技術(shù)風(fēng)格分類方法、步頻指數(shù)、步長指數(shù)，已不能滿足區(qū)分當(dāng)世界頂尖級百米選手之間技術(shù)風(fēng)格的差異。突破成績要發(fā)展步長或步頻，或者兩者同時提高，如何取舍，需針對每一選手實際情況進(jìn)行嘗試，而遠(yuǎn)非不通過實踐就能下定論。

4.2從博爾特跑的節(jié)奏——全程步頻分配上看，與其他優(yōu)秀百米選手比，其步頻變化極小，在第6～30步甚至35步之間幾乎不變，最后10步步頻下降較少，仍能高于起跑后第2～5步的步頻可見其長時間維持步頻的能力較強，而其余選手在跑的過程中步頻有增有減。

參考文獻(xiàn)：

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[2]鄒虹，詹曉梅. 博爾特成功因素探析——從第29屆奧運會男子100 m決賽談起[J].軍事體育進(jìn)修學(xué)院學(xué)報，2009，28（2）：38-41.

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[5]譚明義，尹軍，李立群.中、外優(yōu)秀男子短跑運動員步頻、步幅的比較與分析[J].中國體育科技，2000，36 （12）：12-13.

[6]張輝.世界男子100 m跑運動項目發(fā)展及趨勢分析[J]. 杭州師范學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2005，4（4）：315-318.

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[8]李春雷，周超群，周玉斌.世界男子 100 m成績演變及優(yōu)秀男子100 m運動員成績模式[J] .北京體育大學(xué)學(xué)報， 2004，27（9）：405-407.

[9]馮敦壽.貝利破百米世界紀(jì)錄跑的技術(shù)特征[J].體育科研，1996，17（4）：14-15.第30卷第1期12014年2月山東體育學(xué)院學(xué)報1Journal of Shandong Institute of Physical Education and SportsVol.30 No.11February 2014

假設(shè)選手完成百米的步數(shù)相對穩(wěn)定不變，即平均步長不變，那么其余選手要達(dá)到博爾特跑得最快的一次9.58 s時的平均速度，就必須達(dá)到怎樣的步頻呢？除博爾特在另外兩次比賽中需提高較小的步頻外，其余選手需提高的步頻在0.120～0.195步/s，以表1中最小的平均步長2.193 m計算，其余選手每秒應(yīng)比13世錦賽上至少多跑0.26 m～0.43 m，這在百米短跑項目中是一個非常可觀的數(shù)字，而在全程中維持較高的步頻是非常困難的。

如果認(rèn)為步頻因遺傳等因素較難改變，在原有步頻的基礎(chǔ)上要提高到平均跑速10.6 m/s，則選手們就需提高步長來達(dá)到這個成績（見表3）。

選手們需要增加的平均步長在0.02～0.10 m之間，這看似非常小的距離，但在實際百米大戰(zhàn)的頂尖選手來說，在原有步長基礎(chǔ)上再突破，絕非易事，如果能達(dá)到這樣的步長，其余選手將比原來少跑一步以上。當(dāng)然這只是一種假設(shè)，百米項目達(dá)到目前的水平，絕非孤立地提高步頻或孤立地提高步長就能實現(xiàn)的，一旦一個因素改變了，第二個因素也會隨之改變，如李春雷等[8]研究認(rèn)為步頻與步長指數(shù)之間呈高度負(fù)相關(guān)（-0.740）。因此，對于優(yōu)秀選手來說，如何來組合步頻與步長是一個非常復(fù)雜的問題。

3.2分段步頻

可以認(rèn)為頂尖選手在一定時期內(nèi)，完成百米的步數(shù)相對穩(wěn)定，因此其成績的變化可以認(rèn)為是由起跑反應(yīng)時、全程步頻來決定的，而后者影響成績的作用更大。本研究中以起跑后第2～5步、第6～10步、第11～15步、第16～20步、第21～25步、第26～30步、31～35步、36～40步、41～45步來進(jìn)行分段，由于大多數(shù)在45步左右即可完成百米比賽，因此本研究中就按9個分段來進(jìn)行步頻計算。由于經(jīng)解析發(fā)現(xiàn)表中選手從發(fā)令到第一個腳著地即刻的時間在0.52～0.56 s之間，除去反應(yīng)時，第一步步時在0.36～0.41 s之間，而2～5步每步在0.20～0.24 s之間，差別較大，因此第一個分段選取第2～5步。從表1可見，各選手的分段步頻高于全程平均步頻，這在一定程度上由于第一步的時間較長有關(guān)。

為了更加直觀地呈現(xiàn)博爾特及其他選手的全程步頻變化情況，我們進(jìn)行制圖，圖1、圖2和表4可以明顯看到，博爾特在北京奧運會上從第6～35步、2013世錦賽第6～30步的步頻均為4.46步/s，2009世錦賽上第6～30步步頻均為4.55步/s，因此，可以認(rèn)為博爾特在百米跑的過程中很長一段時間或距離的步頻是不變的，而其余選手在這些分段上均有較大的上下波動。馮敦壽1996[14]在《貝利破百米世界紀(jì)錄跑的技術(shù)特征》一文中提到貝利破世界紀(jì)錄時全程步頻變化非常小，全程最大與最小步頻僅差0.1步/秒，前10米就達(dá)到4.63，一直保持到30米，從30～60米他的步頻上升到4.72步/秒，在最后的60～100米段步頻又回復(fù)到4.63步/秒，所以他的全程步頻變化線幾乎是一條水平線。雖該文的百米分段與本研究不同，但在百米的途中跑過程可以與本研究途中過程大致對應(yīng)。

4結(jié)論

4.1相對于其他選手而言，博爾特的步長是最大的，與接近身高的選手比，其步長、步頻均有優(yōu)勢。傳統(tǒng)的步頻、步長指數(shù)技術(shù)風(fēng)格分類方法、步頻指數(shù)、步長指數(shù)，已不能滿足區(qū)分當(dāng)世界頂尖級百米選手之間技術(shù)風(fēng)格的差異。突破成績要發(fā)展步長或步頻，或者兩者同時提高，如何取舍，需針對每一選手實際情況進(jìn)行嘗試，而遠(yuǎn)非不通過實踐就能下定論。

4.2從博爾特跑的節(jié)奏——全程步頻分配上看，與其他優(yōu)秀百米選手比，其步頻變化極小，在第6～30步甚至35步之間幾乎不變，最后10步步頻下降較少，仍能高于起跑后第2～5步的步頻可見其長時間維持步頻的能力較強，而其余選手在跑的過程中步頻有增有減。

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