張益博，黃 慧，唐建軍

(北京體育大學 競技體育學院，北京 100084)

羽毛球比賽是在特定空間內(nèi)，競技雙方通過球拍來回擊打羽毛球的方式展開的。合理地運用羽毛球場地空間是實施技戰(zhàn)術(shù)的基礎(chǔ)。比賽空間是羽毛球比賽的載體，具有典型的三維立體特性，在表現(xiàn)形式上具有點、線、面、體的諸多特征，其廣延性對運動員擊球的攻擊范圍與攻擊威力有直接的限制作用[1]。由于羽毛球三維空間數(shù)據(jù)獲取較為困難，以往研究多是針對擊球位置、落點等二維平面的靜態(tài)數(shù)據(jù)進行分析，而對比賽立體空間及應用動態(tài)數(shù)據(jù)的分析研究較少。為更完整全面地反映羽毛球比賽項目的空間特征，在參考現(xiàn)有比賽分析使用指標的基礎(chǔ)上，遵循觀察指標的有效性、經(jīng)濟性和可觀察性原則[2]，利用計算機編程技術(shù)，開發(fā)了“羽毛球比賽信息采集系統(tǒng)”，對比分析羽毛球女單比賽勝負方的空間特征，借此促進羽毛球比賽空間問題更加廣泛、深入的研究。

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

以羽毛球女單比賽勝負雙方技戰(zhàn)術(shù)運用的空間特征為研究對象。

1.2 研究方法

1.2.1 錄像觀察法

選取世界羽聯(lián)重大賽事進入8強的女子單打比賽，共計50場，118局，4 262分，42 055拍擊球，以比賽雙方運動員為觀察對象，記錄每一拍的擊球信息。為排除左手運動員技戰(zhàn)術(shù)特點的不同，所選比賽均為右手持拍選手之間的比賽。

1.2.2 數(shù)理統(tǒng)計法

將羽毛球比賽信息采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)導入Microsoft Excel軟件中進行計算。使用SPSS軟件對不同人員統(tǒng)計的數(shù)據(jù)進行Kappa一致性檢驗，對比賽勝負雙方的發(fā)球、擊球、得失分等比賽數(shù)據(jù)進行Mann-Whitney U檢驗，分別以P<0.05、P<0.01作為顯著性和非常顯著性差異的標準。

1.2.3 對比分析法

以比賽的局為單位，對局勝負雙方比賽空間的特征進行對比分析。

2 比賽信息采集系統(tǒng)

2.1 擊球空間劃分與記錄

比賽中運動員對于空間的感知是通過對自身與物體的相對位置的確定來實現(xiàn)的，用身體部位作為輔助去記錄擊球點能夠做到相對準確，因此選擇以球網(wǎng)高度，場地標志線，肩、腰、膝等身體關(guān)節(jié)為參考標準區(qū)分擊球空間[3]137。首先，根據(jù)以往研究的劃分方法，以前后發(fā)球線等地面標志線為參考將球場半場劃分為9個區(qū)域[4-6]。其次，根據(jù)羽毛球擊球點的高度劃分為高手位、中高手位(側(cè)手位)、低手位[7]。通常在高手位擊球被認為是主動擊球，中高手位(側(cè)手位)是半主動擊球，低手位是被動擊球，為了更好地對應擊球高度、擊球性質(zhì)以及方便操作，根據(jù)羽毛球比賽的實際情況，將前場網(wǎng)帶附近、肩以上的擊球記為高手位，球網(wǎng)以下設(shè)為低手位；后場頭以上為高手位，肩以下為低手位。通過以上劃分，就形成了從低到高的3層空間，每層包括9個細分空間，共27個擊球空間，以此記錄擊球點的空間位置(圖1)。以往研究在記錄擊球位置的基礎(chǔ)上，通過低手位、側(cè)手位、高手位擊球來記錄擊球點高度[8]，但前后兩者依然是相互分開的。該空間位置記錄法非常符合該運動項目的特點，且記錄準確、便于實踐操作。由于運動員身高存在差異，加之擊球變化、力量大小等原因，運動員在各空間的擊球選擇與效果是不同的，因此相對的空間劃分尺度不僅能夠體現(xiàn)運動員的個性特征，而且能夠反映項目的總體規(guī)律。

圖1 羽毛球比賽場地立體空間劃分示意圖

2.2 系統(tǒng)開發(fā)與功能介紹

較之于傳統(tǒng)研究，本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)增加了擊球點立體空間位置的記錄功能，以實現(xiàn)對空間信息的分析。根據(jù)羽毛球比賽分析常用技術(shù)、得失分性質(zhì)等指標[9-11]，結(jié)合擊球空間研究需要，羽毛球比賽信息采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)項分為擊球點的空間位置、擊球技術(shù)、位置、正反手擊球、拍序等記錄內(nèi)容。該系統(tǒng)應用可視化和事件驅(qū)動技術(shù)，集成了表格數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)顯示、文件操作、數(shù)據(jù)導出等功能，在菜單欄設(shè)置運動員姓名后，程序便可自動按照擊球順序在表格中依次交替顯示隊員姓名，在記錄技術(shù)、位置、擊球點空間位置的同時自動計算與錄入擊球拍序。當數(shù)據(jù)記錄完成后，數(shù)據(jù)導出、儲存在Microsoft Excel中，并利用其自帶的函數(shù)自動完成各個指標數(shù)據(jù)的計算。

2.3 數(shù)據(jù)記錄的可靠性

在擊球過程中運動員身體姿態(tài)不斷變化，其關(guān)節(jié)高度也是動態(tài)變化的，這給準確判斷擊球位置帶來了挑戰(zhàn)。M.Blomqvist發(fā)現(xiàn)記錄羽毛球的比賽時間、球員位置以及擊球技術(shù)等數(shù)據(jù)是可靠和有效的[12]，但立體空間位置還沒有得到驗證?？煽啃允侵赣^察測量過程的一致性或穩(wěn)定性，在標記分析中可靠性通常是通過觀察者內(nèi)、外部一致性來評估的[13-15]。為驗證擊球空間位置數(shù)據(jù)獲取的一致性，選取2019年世界羽毛球巡回賽總決賽女單半決賽數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計(戴資穎分別以21∶15、21∶18戰(zhàn)勝奧原希望)。先由2名人員分別對比賽數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，再進行Kappa一致性檢驗，結(jié)果Kappa系數(shù)為0.824。1周后再次對同一場比賽數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，檢驗前后2次統(tǒng)計數(shù)據(jù)的一致性，Kappa系數(shù)平均為0.870，說明空間劃分方法在記錄數(shù)據(jù)方面可靠。

3 女單比賽勝負雙方擊球空間特征對比

以擊球點的三維立體空間位置為著手點，從靜態(tài)與動態(tài)數(shù)據(jù)兩方面對比勝負雙方的空間特征。靜態(tài)數(shù)據(jù)包括發(fā)接發(fā)球空間分布與各空間擊球使用率、得失分等，動態(tài)數(shù)據(jù)分析是借用狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣描述比賽的動態(tài)變化過程。

3.1 勝負雙方發(fā)接發(fā)空間對比

為了分析擊球得失分的不同情況，研究將最后一拍分為受迫性失誤、非受迫性失誤、主動失誤、直接得分4種。受迫性失誤是指強攻擊性壓力下的失誤送分，擊球時對手占據(jù)主動狀態(tài)，此時擊球出現(xiàn)失誤送分；非受迫性失誤是指沒有強攻擊性壓力下的無謂失誤送分，擊球時處于與對手相持狀態(tài)，但擊球出現(xiàn)無謂失誤送分；主動失誤送分是主動狀態(tài)下的無謂失誤送分，擊球時占據(jù)主動狀態(tài)，但進攻擊球出現(xiàn)失誤送分；直接得分為擊球后對手沒有還擊，直接落在界內(nèi)得分。

從發(fā)球落點的分布來看(圖2)，勝負雙方的發(fā)球落點分布總體特征相似，發(fā)球落點在1到6號位分布呈“U”型。從每個區(qū)的發(fā)球落點數(shù)量來看，勝負雙方在發(fā)球落點選擇上并不存在顯著性差異，雙方發(fā)球到1、5、6號位的數(shù)量排在前3位。現(xiàn)在女單發(fā)球到前場1、5號位的占比很大，說明原本在男單使用較多的發(fā)網(wǎng)球小球技術(shù)，女單使用越來越多，反映出女單打法越來越“男性化”[16]?，F(xiàn)在比賽規(guī)則對發(fā)球的高度、旋轉(zhuǎn)等進行了限制，導致發(fā)球攻擊性弱，產(chǎn)生得失分很少，因此對單打比賽結(jié)果的直接影響很小。

圖2 勝負雙方發(fā)接發(fā)空間對比

從接發(fā)回擊的情況來看，雙方接發(fā)球回擊的空間分布特征相同，只是在擊球失誤方面差異顯著。雙方接發(fā)擊球的非受迫性失誤和主動失誤經(jīng)Mann-Whitney U檢驗分別為P=0.045、P=0.009，說明在擊球空間分布和得分一樣的情況下，負方接發(fā)球穩(wěn)定性差，出現(xiàn)了更多的接發(fā)球失誤，尤其是主動失誤雙方差異非常顯著。在發(fā)接發(fā)階段雙方并未完全展開攻防，發(fā)球到位后進攻機會并不好，可能是在落后情況下負方急于進攻，造成擊球穩(wěn)定性較差，出現(xiàn)失誤過多。因此從勝負方接發(fā)球來看，接發(fā)球的穩(wěn)定性更加重要，接發(fā)球急于搶攻容易出現(xiàn)失誤，不利于后續(xù)技戰(zhàn)術(shù)組織和獲得比賽勝利。

3.2 勝負雙方各空間的擊球分布對比

圖3顯示，勝負雙方對每個空間的使用率特點相似，空間使用率曲線總體呈“W”型，其中在低點、中點空間呈現(xiàn)出前場使用率高而后場使用率低的特征，高點則相反。雙方在場地四角與兩邊位置的1、3、10、12、25、27號等空間擊球最多，也反映了現(xiàn)代羽毛球單打比賽運動員控球能力強，比賽中落點盡量靠近邊線和端線，在戰(zhàn)術(shù)策略上多是通過打四方球盡可能調(diào)動對手，尋找機會實現(xiàn)常用的守中反攻戰(zhàn)術(shù)[17]。在總體擊球空間選擇上，只有負方在23號空間擊球顯著多于勝方，經(jīng)過Mann-Whitney U檢驗P=0.014。23號空間擊球是在場地中間的肩上擊球，此空間擊球數(shù)量的差異可能與現(xiàn)在女單中場平抽擋的增多有關(guān)，勝方通過中場平抽加快擊球節(jié)奏壓迫對手，從而創(chuàng)造進攻機會或者迫使對手失誤，這也是現(xiàn)在女單發(fā)展“男性化”的一個表現(xiàn)。

圖3 勝負雙方各空間使用率

3.3 勝負雙方各空間的得失分對比

對勝負空間規(guī)律的討論要建立在“質(zhì)”與“量”協(xié)同考慮的基礎(chǔ)上，除了各空間的使用率外，更加重要的是擊球得分率與失分率，即擊球效率。事實證明，雙方各空間使用率總體差異很小，勝負的差異主要體現(xiàn)在擊球效率上。

從得分情況來看，勝方總體得分率高一些，尤其在3、12、19、21、25、26號位的擊球得分與負方相比具有顯著性差異(圖4)。3、12、21號位是右手持拍選手的正手網(wǎng)前位置，這3個空間擊球得分的差異反映出勝方正手網(wǎng)前擊球往往質(zhì)量更高，攻擊性遠高于負方。因此女子單打需要加強網(wǎng)前正手擊球的訓練，提升正手網(wǎng)前擊球質(zhì)量更利于獲勝。有差異性的空間多是高手位擊球，往往使用攻擊性較強的技術(shù)擊球，如撲球、殺球等。高手位擊球攻擊性是最強的，勝方通過積極移動和有效的戰(zhàn)術(shù)組織為自己爭取到高點擊球機會[18]，得分機會就會增多。因此，在女單項目普遍加強后場進攻的趨勢下，提升后場進攻得分能力和經(jīng)后場進攻后上網(wǎng)搶高點擊球得分能力是女單取勝的關(guān)鍵因素。

圖4 勝負雙方得失分率對比

從失分情況可以看出，負方在1、3、6、9、14、24號位失分顯著多于勝方(圖4)。低、中手位的1、3、6、9、14空間失分多主要與勝方進攻好、負方防守差有關(guān)。一般進攻后球的落點多是對手的這些空間，而在雙方使用率相差不多的情況下，負方這幾個空間的失分多，反映出負方運動員防守表現(xiàn)不好。而高手位的24號空間失分主要是負方較主動時中場攔截、抽擋失誤造成的。3號空間是雙方得失分差異都顯著的一個空間，更加說明了前場正手位擊球的重要性，尤其要注意低點防守性擊球質(zhì)量對比賽的影響。在女單進攻性加強的趨勢下，應該重視防守，注意協(xié)調(diào)好進攻與防守的關(guān)系。

綜合得失分情況來看，勝方在高點空間擊球得分率高于負方，而在低點空間擊球失分率又低于負方，綜合反映出比賽中獲勝一方進攻效率高，并且防守效果好。有研究認為“女子單打運動員加強進攻能力、進攻有效率是致勝的關(guān)鍵?！盵3]135勝方高手位擊球的高得分與負方低手位的高失分反映的是進攻與防守的效率差異，由于進攻與防守是相對應的，在現(xiàn)在女單進攻能力不斷加強的趨勢下，相應的加強防守能力以及限制對手進攻是比賽取勝的重要保障。這些具有擊球效率差異性的空間是決定女單比賽勝負的重要空間，運動員在訓練中要注重提升這些空間的擊球質(zhì)量，加強利用這些空間組織技戰(zhàn)術(shù)。

3.4 勝負雙方比賽空間的動態(tài)過程分析

德國學者拉姆斯將隔網(wǎng)球類比賽過程模擬成一個馬爾科夫鏈模型中的狀態(tài)轉(zhuǎn)移序列，一個技術(shù)動作或位置是馬爾科夫模型中的一個狀態(tài)，雙方運動員輪流擊球的動作或位置構(gòu)成了一個馬爾科夫鏈模型[19]。用狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣說明比賽中擊球空間的動態(tài)過程，可將比賽描述為：勝方發(fā)球→負方接發(fā)球→勝方在高點擊球(球落界內(nèi))→勝方得分，如此形成不同的狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程。如勝方接發(fā)球后，30.47%轉(zhuǎn)移為負方的低點擊球狀態(tài)，30.40%轉(zhuǎn)移為負方的中點擊球狀態(tài)，32.66%轉(zhuǎn)移為負方的高點擊球狀態(tài)，3.10%轉(zhuǎn)移為接發(fā)球得分，3.37%轉(zhuǎn)移為接發(fā)球失分(表1)。

表1 比賽的空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣

狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣中，各狀態(tài)轉(zhuǎn)移到高點概率大于低點概率，總體失分率高于得分率。在羽毛球比賽中擊球空間直接限制著擊球的攻擊性，高點空間擊球攻擊性強，擊球選擇多，而低點空間以防守性擊球為主，中點空間以過渡性擊球為主。羽毛球運動中飛行弧線越長，球滯空時間越長，給對手的反應時間越充足，球的攻擊性越低[20]。隨著擊球空間高度增加，轉(zhuǎn)移到對方低點與得分狀態(tài)的概率也增加，這是由高點擊球的攻擊性決定的；反之，低點擊球主要是應對對手的進攻，轉(zhuǎn)移到對手高點與失分的概率也是最高的。接發(fā)到不同高度空間的概率是相對平均的。得失分情況與前人研究結(jié)果一致。相關(guān)研究認為，在羽毛球比賽中失分比得分多，本方得分的主要來源是對手失誤送分，而不是本方的進攻直接得分[21-22]。但是這種情況與得失分的分類有一定關(guān)系。如果將受迫性失誤算為對手失誤送分，則失誤送分比得分要多，但是受迫性失誤很大程度是進攻方造成的，歸為進攻得分的話，則情況有很大不同。

對比勝負雙方擊球空間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移情況發(fā)現(xiàn)，勝方擊球效果多方面優(yōu)于負方，擊球過程反映了比賽結(jié)果。首先，勝方低點擊球轉(zhuǎn)移到對方低點擊球概率顯著高于負方，說明勝方在低點防守擊球效果更勝一籌，不僅沒有失誤而且高質(zhì)量回球造成對手在低點擊球，顯示出其擺脫擊球困境的能力更強，為后續(xù)由守轉(zhuǎn)攻奠定了基礎(chǔ)。其次，對比雙方得失分發(fā)現(xiàn)，勝方在中、高空間擊球轉(zhuǎn)移到得分的概率與負方在中、高空間擊球轉(zhuǎn)移到失分的概率均非常顯著高于對方，反映出勝方高點進攻的效率與低點防守的效率明顯高于負方，而攻防是相互對應與聯(lián)系的，這是決定比賽勝負的核心要素。勝方在中點空間擊球后轉(zhuǎn)移到得分和負方在此空間的失分概率都明顯高于對方，說明勝方在過渡球的處理上做得更好，在增加擊球攻擊性的同時保證了擊球的穩(wěn)定性，而負方則相反，有8.87%的高失分概率，擊球穩(wěn)定性差，失誤過多。由此可見，在保持擊球穩(wěn)定性情況下，勝方總體擊球攻擊性比負方強，攻擊性增加，則比賽節(jié)奏自然加快[23]，給對手壓迫性更強，這些因素都有利于獲取比賽的勝利。

4 結(jié)論與展望

4.1 結(jié)論

靜態(tài)數(shù)據(jù)與動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)合的分析方式，能夠全面反映比賽雙方技戰(zhàn)術(shù)運用的立體空間特征。利用空間狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率矩陣動態(tài)描述比賽雙方的空間互動過程，有助于加深對項目規(guī)律的認識，指導運動員的訓練和比賽。

勝負雙方隊員在總體空間使用率上有相似規(guī)律，雙方差異主要體現(xiàn)在得分率與失分率方面，即擊球效率。其中低手位中前場和高手位中后場等空間對比賽勝負影響較大，運動員應該加強在這些空間的擊球訓練，提升擊球效率。

4.2 展望

還需要進一步深入研究羽毛球比賽空間規(guī)律，如怎樣優(yōu)化空間劃分方法更利于空間規(guī)律分析、不同單項的空間劃分如何進一步區(qū)分等問題。研究中選擇的都是右手持拍選手，左手運動員對比賽的影響如何，在比賽中技戰(zhàn)術(shù)運用空間特征存在哪些不同等也值得進一步探索。