周德铨，史晓红
从国际学术发展的角度来看，跑动能力的研究与科技的进步是密不可分的，从过去的以目测为主的简单方法发展到今天可以利用具有热成像功能的高级摄像机和先进的技战术分析软件相结合的方法，对运动员比赛跑动能力进行解析，研究的客观性、精确性以及可靠性都得到了很大的提高。
1 足球运动员比赛跑动能力的研究1.1 跑动距离一场比赛运动员的跑动距离存在着很大的差异(见表1)［1］。在已发表的数据中，维纳(Vinnai)报道，俄罗斯球员一场比赛最长跑动距离为17 000m，由于没有研究方法的资料，因此这些数据值得怀疑。曼彻斯特城队（Manchester City）球员在一场正式比赛中的数据 （Knowles & Brooke）为四场比赛平均聚力4 834m。另一个较早的研究报告显示，90min正式比赛的跑动距离为1 600-5 486m（沃德）。以上数据说明，当时足球比赛节奏较慢，球员的主要活动与不太快的比赛节奏相符合。
表1 国外早期不同研究者统计的足球运动员平均比赛跑动距离一览表
国内自上世纪60、70年代到90年代中后期，对足球运动员比赛跑动能力也进行过研究。职业联赛开始后，研究结果的准确性得到了一定程度提高。国内球员的跑动距离要低于其他国家球员（见表 2）［3］。
表2 国内早期研究者统计的足球运动员平均比赛跑动距离一览表
2010年南非世界杯中，韩国队跑了319.43km，居B组4队之首。尼日利亚队比韩国队少跑40.91km。首场小组赛，韩国队中5名球员奔跑超过10 000m，跑动达11 200m的朴智星竟只排在队中第三位，而场均跑动达到11 700m的李青龙被韩媒体形象地称为“永动机”。
1.2 依据时间分析一种可替代估算跑动距离的方法是将跑动类型与跑动时间联系起来。表3的数据表明，在高水平的比赛中，队员原地站立的时间和全速冲刺的时间较少。这表明，与较低水平的比赛相比，在高水平的竞争中的队员更多倾向于有氧特征［2］。
表3 球员各种跑动类型的平均时间及标准差（单位：s）
1.3 跑动等级班斯伯等将男足比赛中活动形式分为以下几类并且给出了具体的速度标准：站立、走动（4km/h）、慢跑（8km/h）、低速跑（12km/h）、中速跑（16km/h）、高速跑（21km/h）、冲刺跑（30km/h）。此分类标准和速度标准在其后许多研究中都有应用，并且在国际上形成一定权威（见表4）［1］。国内运用SIM IScout方法的也均采用类似标准（见表5）［4］。国际足联对于速度等级也有一套标准（见表6）［11］。AMISICO方法基本参照了国际足联的标准，但还是有差异（见表 7）［10］。
表4 Bangsbo足球比赛中活动强度等级
表5 SIM IScout跑动强度等级
表6 国际足联跑动强度等级
表7 AMISICO跑动强度等级
由于对速度标准的不统一，因此各种跑动距离的数据也就有差异，评判的标准也就不同。表8是韩国队朴智星在2010南非世界杯赛中跑动情况的分析，使用的是AMISICO软件［11］。朴智星每一场都踢满全场，总距离都超过了10 000m，中速跑的距离逐场减少，而高速跑的距离逐场增加。跑动程度占全场时间的比例的强度也在增高。反映了朴智星非常强的跑动能力和适应比赛的能力。
表8 2010世界杯韩国队朴智星跑动情况
表9是国内于少华运用SIM IScout软件［7］，分析中国队周海滨在系列赛事中的跑动能力。除重庆四国赛外,周海滨的跑动总距离都超过10 000m，表明其比赛跑动能力较强，体能状况一直处于较好状态中。有氧低速跑一直处于上升状态,波动范围始终保持在1 500-1 800m之间,有氧中速跑波动范围在750-1 100m之间，表明其有氧能力有所提高。他的问题是最高速度的冲刺跑距离较少，3场比赛不足100m,最少的一场比赛仅有25m，反映了这反面能力的欠缺。
表9 中国队周海滨系列比赛跑动距离比较统计一览表（单位：m）
表10 国家各级男足运动员比赛跑动情况一览表(单位:m)
表11 2010世界杯韩国队员跑动情况
图1 2010世界杯韩国队朴智星四场球的跑动的热像图(Heatmap)
SIM IScout与AMISICO所反映出的跑动总距离的统计没有差异，而在高、中、低速跑以及冲刺跑的统计上，两者之间的差异很明显（见表8、表9）。目前国内学者的研究只能反映在国内比赛过程中国家队与其他同场对抗球队间的比较，与世界顶级球队或亚洲顶级球队的比较就反映不出来，这也是目前急需要解决的问题。2010南非世界杯，国际足联网站运用AMISICO软件提供的数据非常全面，对于现代竞技足球比赛而言,每四年一度的世界杯足球比赛可谓是最具有代表性的。因此要准确掌握现代竞技足球项目的跑动能力就不得不研究世界杯足球比赛中运动员所表现出来的行为特征。建议足协国内及学者们的研究应与国际足联的标准相一致。
2 足球运动员比赛跑动能力的研究方法2.1 主观观察统计通过现场观察比赛对运动员的跑动距离和跑速等相关指标进行目测估计，此方法是足球科研中最早和最常用的方法，其中目测法采用的比较多。
从国外相关研究资料来看，自上世纪60、70年代开始，就有学者对足球运动员的跑动距离进行研究，受条件所限，研究主要采用目测、手记符号等主观观察的方法。
日本足球科学研究部用2名测试者观察1名运动员，将运动员的移动距离记录在与球场等比例的纸上，再用曲线计求出实际距离。日本研究者借鉴卡通图片描图法，将运动员的活动情况由经过训练的观测者描绘在一张有刻度的球场图上，观测者坐在球场中央高处，每5min换一张新图，每半场共9张图。
手工操作比较费时和麻烦，由于不同学者的研究对象、时间以及采用测定方法的不同，因此对运动员在比赛中跑动距离的统计结果也存在着较大的差异。
2.2 手记与录像相结合进入到七八十年代，随着摄像技术的发展，摄像技术普遍应用于足球科研当中。瑞典人Saltin研究了9名运动员，并用摄像机为他们拍摄了每3min为一节的录像，共拍摄了3场比赛，运动员的跑动用铅笔画在白纸上，跑动距离就确定了。这种方法要求对相应的误差进行说明［1］。
台湾学者赵荣瑞对北京队和高雄队比赛中，运动员的跑动距离采用笔记法进行了分析。具体的方法是：40名测试者坐在球场看台中央的最高处，每两名测试者，根据比赛前安排好的顺序，采用目测法固定跟踪一位比赛球员的运动轨迹，记录于按1/425比例缩小的球场纸上。利用秒表计时，每5min为1单元。全场90min共用18张纸。为了防止追踪上的遗漏，在球场每个半场的中央出对应的看台上，设两台摄像机。从比赛开始到结束，可将比赛的过程全部收录在录像中［4］。
该方法的优点是分析较为全面，但需耗费较大人力和物力。
2.3 摄像技术范古尔将一台16mm的摄影机安装在57m高的地方，俯看整个比赛场。影片能反复播放，所有运动员的数据都能计算，可轮流研究每一名队员，影片上队员的位置能被计算机精确的计算出来，这样便得到了跑动距离、跑动速度等数据。
班斯伯等将数台录像机和记录仪安装在距球场50m远、10m高的位置，每台摄像机拍摄一名队员。比赛结束之后，被拍摄的运动员沿着罚球区边上的球门线进行专门的移动，由走过渡到全速跑，拍摄的这些活动可作为参考依据［1］。
利用摄像机拍摄比赛录像的目的主要是用来核定队员在比赛中的真实位置，而不是对比赛录像的本身进行分析，因此研究结果仍然缺乏客观性和不确定性。
2.4 高科技软件开始和摄像设备相结合2.4.1 SIM IScout技战术分析系统
到本世纪，高科技软件开始和摄像设备相结合，这样更符合科学研究的严谨性和准确性。Paul S.Bradley用8台摄像机同时拍摄比赛录像，摄像机置于体育场顶棚高度，摄像机的位置、焦距和取景保持不变，这些摄像机保证能覆盖球场每个角落，且每个位置都会有至少两台摄像机拍摄，数据由一种专门的比赛分析软件SIM IScout进行分析。随着德国SIM IScout技战术分析系统引入我国，为研究球员比赛跑动能力提供了新的途径，一些比较权威的研究成果也涌现出来。如刘丹等利用摄像机和SIM IScout技、战术分析系统对2004年参加亚洲杯赛国家男足运动员比赛活动能力进行了测量与评价，为国家队提供准确的训练比赛信息［5］。秋鸣等利用相同的方法对2008年东亚足球锦标赛中国男足运动员比赛跑动能力进行了定量测量分析［6］。于少华等使用SIM IScout技战术分析系统对2004-2008年来中国国家队、国奥队运动员参加一系列比赛中的跑动能力进行定量测量［7］。于振海利用相同的方法对2010U19亚锦赛中国男足运动员比赛跑动能力进行了定量测量分析［4］。
2.4.2 AMISCO技战术分析软件系统
国际足联从2002年世界杯开始，便对球员的跑动距离和跑动线路进行详细分析。2010年南非世界杯，每场比赛中，国际足联的数据统计部门 （主要是委托给总部设在法国的数据公司SUP）都会在赛场内安装8个具有热成像功能的高速摄像头，并用这些摄像头将比赛的图像信息实时传输到一台计算机上，然后通过AMISCO一套复杂的分析软件，最终得到每个球员跑动、传球、射门等数据的即时详细信息［11］。
目前，对跑动能力的研究国内大多采用SIM IScout技战术分析软件。SIM IScout分析软件虽较为先进，但人工操作繁琐且耗时较多，当对多个运动员进行标记时，运动员跑位交叉容易引起坐标改变。而AMISICO系统受益于智能传感器，能够同时监控场上全部运动员的跑动状态并进行数据统计，因此与SIM IScout等其他足球统计分析软件相比，具有准确、快捷、便于操作的优点。2011年，AMISCO在中国北京成立了中国区办事和服务机构，中国足协已启用此系统进行调研。运用AMISCO进行研究的学者目前还不普遍。秦旸等运用AMISICO比赛分析系统，从球队整体、不同位置以及比赛时段等方面，对中国女足与对手在比赛中不同速度等级的跑动能力进行比较分析［10］。同时也对中国女子足球国家队运动员比赛中传球能力与跑动能力的进行了相关性分析［11］。张铖利用AMISICO比赛分析软件、数理统计等方法对部分参与2011赛季中国足球协会超级联赛执法工作的钱判员及助现裁判员的临场执法情况、体能测试以及运动损伤情况进行统计研究。目前对于中国男足运动员运用此类方法的研究成果还没有出来。
3 小结上世纪60年代的足球比赛中，平均每名球员的奔跑距离不过6 000m，而如今中场球员跑12 000m十分常见；上世纪60年代球员每场的冲刺跑占总跑动距离的10%出头，而南非世界杯比赛，球员冲刺距离均在2 500m以上，50%的技术动作是在高速对抗中完成的，足球运动员的体能正在朝另一个巅峰迈进。随着人工智能和计算机技术、体育工程和运动生物力学的发展，会有更多先进的设备和手段运用到足球运动中来。新的科学技术的出现到运用到足球科研领域的时间越来越短，这也对足球运动的科研人员提出了更高的要求。
［1］埃克布洛姆.运动医学与科学手册——足球［M］.陈易章，等，译.北京：人民体育出版社，2003.
［2］龚 波.我国职业足球运动员体能训练研究.［D］.上海:上海体育学院,2004.
［3］朱军凯.中国国家队男子足球运动员位置体能特征及训练策略研究［D］.北京：北京体育大学,2011.
［4］于振海.2010年亚洲U19男子足球锦标赛中国队跑动特征分析［D］.长春:东北师范大学，2012.
［5］刘 丹，王新洛，朴 刚.对国家男子足球队运动员比赛活动能力的研究［J］.中国体育科技,2006(4).
［6］秋 鸣，李 龙.2008东亚足球锦标赛中国队跑动能力分析报告［J］.武汉体育学院学报,2009(9).
［7］于少华，刘 丹，李 强.中国男子优秀足球运动员比赛跑动能力研究［J］.中国体育科技,2009(6).
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［9］秦 旸，刘志云.中国女足与亚洲4国女足跑动能力比较研究［J］,天津体育学院学报,2013(1).
［10］张 铖.对中超联赛裁判员体能状况的研究［D］.北京：北京体育大学，2012.
［11］国际足联.南非世界杯数据统计［EB/OL］.(2010-10-17).http://www.fifa.com/.html.