國內外網球運動員科研構架與熱點演化的對比分析

黃 珊

(遵義醫科大學珠海校區，廣東 珠海 519040)

網球集健身、休閑、娛樂、競技和觀賞性于一體，隨著世界網球職業化的完善趨勢和正式成為奧運會比賽項目，更是得到世界各國的高度重視。我國網球整體實力較差，雖然曾出現些許優秀女子網球運動員李娜、張帥等[1]，但其大滿貫賽事中取得優異成績者確寥寥無幾，男子更是須持外卡參賽[2]。從網壇整體實力來看，球員均來自于北美、歐洲及澳洲等國家，且近年來日韓網球實力的快速崛起是有目共睹的，此情形下乃我國網球發展應深思的時刻。前人得出對網球項目的規律、特點、特性的認知深度和廣度方面，還有許多未知的領域，尚未開發出來的潛能，制勝規律沒能掌握透徹[3]。查閱國內外有關網球運動員研究的文獻得出，國內在其科研熱點、演化路徑和趨勢方面與國外存在較大的差距，這與我國網球運動起步較晚有一定的關系，但如何縮小差距和快速提升有待于科研人員高度重視。國內學者對網球力量訓練[4, 5]、損傷致因[6-9]和視覺搜索[10-14]等方面有過少量研究，但其運動表現未能得到有效提升，且對比發現，國內研究全面性不足和精細化程度較低。因此，本文以Web of Science數據庫和CNKI(CSSCI)中收錄與網球運動員相關文獻作為研究對象。通過可視化分析，對國內外網球運動員研究文獻進行計量學分析、梳理和歸納。探索網球科研領域的動態趨勢，為我國科研學者提供切合實際的研究方向，了解國內外相關研究的差距，彌補我國網球運動員科研領域的空缺，為國內網球發展提供參考。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

本文數據來源于Web of ScienceTM核心數據庫和中國知網(CNKI)及中國社會科學引文索引文數據庫(CSSCI)，主題詞為網球運動員，具體信息見表1。為進一步提高文獻質量，對所得文獻進行人工篩選，運用軟件數據除重功能，對所得文獻進行除重處理。

表1本研究數據來源一覽

注：Web of Science中將臺灣列為一個單獨的國家，但本文統一為中國。

2 研究結果與分析

2.1 國內外網球運動員科研領域的核心作者分布

表2國內外核心作者、機構和國家一覽

作者是科學研究活動的主體，領域內的優秀研究人員往往能夠引領學科發展的方向[15]。發表文獻數量以及他們被其他論文所引用的次數可以從一個角度衡量其對本研究領域的貢獻程度及其學術影響力[16]。每一個節點代表一位高產的作者，發文量越高，字體越大，節點越大，而連線能反映出作者之間的合作關系，連線的顏色代表著不同的合作時間[17]。

圖1 國內外網球運動員科研領域的作者分布

由表2得出國外學者相對集中，關系網絡分布明顯。作者來源地區以澳大利亞和歐洲地區為主，這與網球比賽盛行地區有很大的關系。其中Reid教授50篇(西澳大利亞大學)，領域為技術動作分析和職業發展。Fernandez的研究集中在網球訓練方法、網球運動員生理機能，發文量為24篇。Williams發表心理學運動視覺相關文獻22篇。Rogowski16篇，關于運動疲勞及訓練手段。國內網球運動員科研領域的高產量作者有陶志翔篇研究領域為技術水平、發球技術和體能訓練，劉世軍篇主要研究方向為網球發展對策、職業化探索和運動員心理技能、周建梅篇側重體能訓練、技戰術分析和訓練安排。綜上可得，國外相關作者的研究領域全面、角度多樣化，而國內作者的研究領域相對比較集中，主要以技戰術和體能訓練為主。另外，國內相關合作科研團隊較少，缺少對網球運動員某一角度長期、持續、深入的研究，跨單位、跨學科之間的科研合作甚少。因此國內應當加強培養科研團隊，互相學習、交流、提高研究深度和多學科多領域進行交叉持續的研究。

2.2 國內外網球運動員科研領域的機構與國家分布

通過圖2,國家及機構分布圖，可發現國際網球科研學者的區域性特征。圖中得出：美國發文量占22.2%(352篇)，英國、澳大利亞、西班牙、法國和德國緊隨其后，上述國家總體發文量占總發文量的一半以上。中心值發現，第一是澳大利亞(0.49)，其次是德國(0.38)，法國與卡塔爾(0.23)排名第三。美國和西班牙僅為(0.01、0.05)，表明美國和西班牙其文章的影響力遠不及澳、德、法、英等國家。國內機構：北京體育大學、武漢體育學院、天津體育學院、上海體育學院、成都體育學院、山東體育學院、沈陽體育學院、西南大學、首都體育學院和遼寧師范大學是該領域的主要研究機構。其中遼寧師范大學和沈陽體育學院屬于東北地區，西南大學和成都體育學院屬于西南地區，可見從地區角度來看，集中在華北、東北和西南地區。高校類型中以專業體育院校為主，少量師范院校為輔，專業體育院校中所具備的科研人才和實驗儀器凸顯出整體的科研實力，而師范類院校中因屬院系，所以科研實力相對較低。

圖2 國內外網球運動員科研領域的國家與機構分布

綜上發現網球科研強國集中在歐洲地區，美國表現出高產量、低影響特征。而澳大利亞國家的產量和影響均列前茅，說明擁有很強的科研實力。此外，圖2顯示，澳大利亞網球科研學者與各國學者均有合作關系，無疑起到了相互進取，互幫互助的作用。亞洲各國中日本是唯一進入前10的國家(中國除外)，從各國節點連線中發現，主要是澳大利亞和馬來西亞，說明其合作程度較高，提高了日本網球發展的科研實力。

2.3 國內外網球運動員科研領域的主要學科分布

網球運動科研領域涉及廣泛，屬于多學科交叉的綜合研究，多學科多視角的綜合性研究在網球運動中占有突出的地位，而不同學科不同專業的知識，也為網球運動研究構架奠定了基礎。運用Cite Space軟件對國內外網球研究的學科分類進行可視化分析，得出國內外網球研究學科分類的共現網絡圖。

其中784篇文獻是運動科學學科，其次涉及有心理學(264)、社會科學(193)、體育休閑與旅游(187)、應用心理學(138)。各學科發文量顯示，心理學(實驗心理學和應用心理學)發文數量是除運動科學學科(39.8%)外最多的學科(23.8%)。中心值顯示，排名前三的學科分別為運動科學(0.45)、神經科學(0.29)和社會科學(0.28)。說明國外以運動學科為主和心理學為輔的科研路線，對網球科研領域進行了全面的分析，且不僅局限于網球競賽訓練，更深入到視覺或腦神經學科領域。

國內期刊文獻得出，88.1%的文獻為體育學科，其余學科有特種醫學(10)、計算機(3)、臨床醫學(2)；碩博論文中93.6%的論文來源體育學科，另有教育學(14)、新聞傳播(8)、特種醫學(8)、語言(3)。國內外對比得出：我國網球運動員研究領域的學科分布比較單一，主要集中在體育學科，而在國外心理學、應用心理學、實驗心理學方面的領域未曾涉及，更是從未結合矯形學、生理學和工程學相關領域。建議我國加強多學科多領域之間的深入研究，綜合各學科優勢，為網球運動員建立全面系統的科研構架，尤其是心理學方面。如康納斯指出，職業網球運動員的心理能力決定了其95%的競技水平[18]。

圖3 國內外網球運動員科研領域的學科分布

2.4 國內外網球運動員科研領域的主要期刊分布

表3國外網球運動員科研領域文獻的代表期刊一覽

國外該領域主要期刊來源于《JournalofSportsSciences》、《JournalofStrengthandConditioningResearch》、《BritishJournalofSportsMedicine》、《InternationalJournalofPerformanceAnalysisInSport》、《PsychologyofSportandExercise》、《JournalofSportsScienceandMedicine》、《SportsBiomechanics》；國內期刊論文主要來源于各大體育專業院校期刊，碩博論文學位授予單位中主要集中在北京體育大學、蘇州大學、遼寧師范大學、山西大學、上海體育學院、福建師范大學、華中師范大學和西南大學。上述期刊分布結果有助于該領域人員更加明確其科研來源是單位實力分布，提高科研領域情報的針對性和有效性，使科研效率達到最大化。

2.5 國內外網球運動員科研領域的熱點分布

熱點研究的依據是詞頻，按文章關鍵詞建立詞頻庫，從而對學者發文特征進行定量分析。是對一個研究領域內研究成果的高度概括，也是研究成果的重點剖析。提出文獻關鍵詞，按其頻次分布進行排序，得出該領域演化路徑的動態變化趨勢[19]。

2.5.1 關鍵詞共現分析

將Web of ScienceTM核心合集收錄的1292篇文獻和1177篇CNKI收錄的期刊以及碩博論文導入Cite SpaceⅤ軟件，閾值設置為 Top50，使用路徑( Pathfinder)算法。圖譜中，各節點代表一個關鍵詞，其大小與頻次成正比，節點間連線表示其親密關系[20]。

由表3、4發現，頻次最高為運動表現(Performance)549次，可見國際學者的熱點始終專注于球員的運動成績，意在提高競技能力和競賽成績，如：力量訓練(Strength)、恢復(Recovery)和移動(Movement)。國外學者在實驗中設計真實條件下的比賽，賽中測量凈時間占總時間的16%～26%，青少年為30%，比賽與間歇比例為1∶3[21]。職業網球運動員VO2max值在44ml/kg/min至69ml/kg/min之間[22]。國內學者雖也是集中在運動表現，但更多集中在錄像分析法的技戰術特征分析，很少關注球員的實際比賽特征。國外學者恰恰相反，集中于真實比賽中的各項指標，檢測各項生理指標為訓練提供參考。確保訓賽一致，提高擊球力量和體能，使訓練和比賽中的時間特征保持一致性。

表4國外網球運動員研究高頻關鍵詞及其中心度

網球運動損傷和球員抗疲勞的能力有很大的相關性，疲勞特征為：擊球點失衡(擊球點的判斷能力)、擊球動作變形和戰術的不合理選擇[23]。表中得出運動損傷(Injury)的頻次和中心性國外(5、7)相比國內(0、14)更靠前，國外對網球運動員運動損傷的報道較多，從力學分析和調查等多種手段出發，對人體各環節部位都進行了系統的分析。如統計得出：1名職業網球運動員出現損傷的概率為0.05～2.9/年[24]，48.1/1000場損傷概率(美網)[25]，20.7/1000場損傷概率(溫網)[26]。男子損傷概率(0.6/1000h)小于女子球員(1.7/1000h)。據統計平均變向8.7次/擊球，膝蓋所承受負荷約為體重的1.5～2.7倍。因此網球損傷多集中在腰、肩、膝和踝關節[27]。國內學者指出網球損傷集中在各關節部位，其研究方法多以調查為主。相比而言，國外學者對不同類型賽事損傷特征、各環節損傷力學特征等都進行了全面的分析，并對其動態化特征也有大量的研究。

圖4 國內外網球運動員研究的熱點分布

運動生物力學(Biomechanics,78)；運動學(Kinematics,75)，中心性均為0.09。此類主要以網球運動員技戰術層面為主，國內外對各項技術動作均有大量的研究，但其精細化程度不足。得出：國外對網球運動員發球進行了詳細的分類，并對三種發球類型總結出各自的特點[28]，三種發球類型進行對比分析[29]，不同落點發球技術動作的對比分析，以及各項技術動作中身體各環節的力學分析[30]，國外學者將攝像機放置于接發球方位置，以此視角觀察得出，側上旋發球拋球最高點略靠右側30cm，指出應當盡量減小拋球的差異性，提高發球的隱蔽性[31]。而縱觀國內研究得出，大量報道均是球員的平擊發球和大力發球，對上旋、側上旋和側旋并沒有進行深入研究，不同落點之間的發球技術對比分析幾乎沒有。早期國內學者就已然提出網球運動員發球必須結合其旋轉和落點，但至今仍無相關報道。技戰術(144/0.42)關鍵詞在國內排名最前，國外頻次和中心性中確未出現。國內學者主要通過視頻分析法統計職業球員在比賽中的各項指標，總結球員技戰術規律。從發球技術中發現，國內球員發球力量、旋轉和落點等指標與國際球員存在較大差異，一發時速相差約為10km/h[32-35]。得出球員的主要技戰術特征，但此類研究并未結合我國球員的實際情況，且研究方法過于粗糙，并不能通過視頻觀察得出發球的精確落點，部分指標(受迫失誤和非受迫性失誤)定義嚴謹性較差，明確指出我國網球科研領域空白范圍較大[3]。綜合對比得出，建議國內對于技術動作的研究應當更加詳細和全面，提高技術動作的精細化程度[36]，如：至關重要的第二次發球(側旋、上旋或側上旋)在國內卻無一人報道，國內技戰術層面的研究較多，但僅以次研究方法并不能提高我國球員的實際水平，因此全面、精細和嚴謹是我國今后對網球運動員研究的重中之重。此外運動生物力學還運用在損傷機制和臨床醫學中，監控和診斷球員技術動作。

2.5.2 國內外網球運動員科研領域的時空分布

為深入剖析國內外學者對網球運動員研究的動態趨勢，運用時空分析Time zone view功能，對文獻關鍵詞(Keyword)和主題詞(Term)進行按年份分布，得出時區圖譜[37]，并結合突變詞(Citation Burst)，展示各年突現的詞頻。

圖5表明，國外學者對網球科研熱點動態化趨勢明顯，由運動表現、可靠性、驗證、肌電活動、生理指標以及損傷預防等過渡到近年來的視覺表象、技術分析、兒童和工作記憶。但關于網球力量訓練(Strength)、移動素質(Movement)、疲勞(Fatigue)和損傷(Injury)等研究始終都是主要研究對象。由各年突變詞得出，青少年網球運動員、骨密質、性別和損傷預防突變時間較長，國外對這幾方面進行了深入的研究。國內研究熱點從男子球員和發展現狀向技戰術層面過渡，向視覺搜索、兒童和工作記憶等甚少，但近些年關于球員視覺和腦電的文章已相繼出現。球員力量、移動能力和疲勞損傷等方面應當繼續提高其科研重視程度，畢竟我國網球處于發展時期，未來當以球員競技能力和競技水平為主。但縱觀國內有關競技網球運動員的研究發球，男子相關研究多余女子，而實際情況確實女子競技水平好于男子，且研究對象為排名靠前的優秀男子職業網球運動員，但我國男子網球比賽對手確實排名開外，持外卡進場的球員，訓-賽-研之間的一致性是提高我國球員競技能力的主要出發點。

圖5 國內外科研領域熱點時區可視化圖譜

2.6 國內外網球運動員科研領域熱點的演化分析

運行Cite Space軟件進行Cited Reference(被引文獻)分析。由于國內CNKI論文不能做Cited Reference分析，故通過CSSCI收錄網球運動員主題相關的文獻242期刊文獻為國內研究領域，對國內外文獻共被引分析進行對比。圖中顯示，網外為4個聚類：#1網球運動員生理機能；#2網球比賽特征與力學分析；#3網球運動對骨骼影響；#4網球運動感知覺。國內：#1技戰術分析；#2網球發展；#3運動技能學習。

圖6 國內外文獻共引網絡圖譜(CSSCI)

知識群C1：網球運動員生理和訓練特征。男子和女子網球運動員比賽活動特征，女子每回合時間(8.2s±5.2)；每回合恢復時間(17.7s±6.5)；凈時間約占總時間(21.9%±3.8)；擊球次數(2.7次±1.7)/回合；變向次數(2.3次±1.4)/回合。心率161(5)次/min和Bla2.0(0.8)mmol/L，發球局HR(166±15.4次/min)顯著高于接發球局(156±19.6次/min)(P=0.004)[38]。男子：7.5s±7.3/回合，間歇(16.2s±5.2)/回合，凈時間約占21.5(4.9%)，擊球次數(2.7次±2.2)/回合。Bla為(3.8±2.0)mmol/L，RPE值為(13±2)。國外學者測得平均耗氧量29.1±5.6mL·kg-1min-1(占VO2MAX的51.1%±10.9)。攝氧量為10.4/場至47.8mL·kg-1min-1/場。Duration of rallies(DR)時間(6.4 s±4.1)/回合；Effective playing time(EPT)凈擊球時間占總時間的29.3%±12.1；Stroke frequency (SF)正手擊球頻率為 (42.6次±9.6)/min。回合擊球時間與球員能量消耗呈顯著相關，球員平均最大攝氧量47.8mL·kg-1min-1可作為訓練負荷設置的參考值[39]。Kovacs(2006)得出訓練賽中的回合時間應為5～10s，間歇比在1∶3到1∶5之間，移動能力保持在20m以內[40]。綜上所述，國外學者以球員真實比賽條件下的情況進行分析，統計比賽中球員的各項生理生化指標，統計擊球次數、擊球時間和間歇時間等，便于為訓練負荷、強度和量度的設置提供參考。

知識群C2：網球運動生物力學與比賽特征。國外關于網球運動員生物力學研究的方面廣泛，涉及到技術動作分析和運動損傷等多個層面。網球平擊發球、側上旋發球和切削發球的生物力學特征均有涉及[28, 41-44]，并針對不同落點發球對比分析[45-49]，不同落點拋球的差異性分析[31, 45, 50]。據統計得出，網球發球占在所有擊球類型45%(法網)和60%(溫網)[51]，肩關節內旋角速度是決定擊球速度和球拍速度的關鍵指標[52]，第一發球和第二發球的沖擊前拍速度沒有顯著的差異，但這兩種發球的組成部分是非常不同的。在第二發球中，沖擊前拍速度的垂直分量和橫向分量大于第一發球時的，而水平分量則相反[29]。國內對于網球技術的研究主要集中在一發和大力發球[53]，并沒有結合發球的落點和旋轉，然早期就已提出發球應當結合旋轉和落點[54, 55]。不同落點發球能夠增加接發球難度，占據主動進攻優勢[56]。經錄像分析法得出，我國球員在發球落點、力量、旋轉等指標中，與國際職業球員差距較大[32]。由于肩關節、腰部、膝關節和踝關節是發球運動損傷的主要部位，故此國外大量研究中通過發球、正反手等技術動作的生物力學分析，結合解剖學特點進行了詳細的分析。國外學者運用運動生物力學手段分析，分析網球發球和投擲動作的力學特征，得出增加肩關節肌群力量是預防損傷發生的關鍵因素[57]。并總結肩關節損傷因素如下：1)關節囊的厚度限制了盂肱韌帶的活動；2)肩關節外旋力導致SLAP損傷；3)撓背階段肱骨過度外旋，導致肱骨大結節越過肩胛盂；4)肩胛骨過度旋轉。而國內關于球員運動損傷的報道大多數均以調查問卷方式，更有通過綜述性文章報道了球員的損傷特征和部位，人種的差異性形成了身體形態的差異，因此建議國內學者通過生物力學診斷方式判斷出技術動作所帶來的損傷特征。

表6國外網球運動員各類知識聚類文獻信息一覽

表7國內網球運動員各類知識聚類文獻信息一覽

知識群C3：網球運動與骨骼生長。長期參與網球運動對人體健康有很大的促進作用，降低脂肪百分比、降低血脂和心血管疾病的風險，以及提高骨骼健康[58]。有學者指出長期打網球，可使得手臂肱骨橫截面積大于非優勢臂11%～14%，職業球員的手臂骨礦物質含量BMC為(14%～27%)、骨橫截面積 (Tot.Ar)(16%～21%)、骨皮質(12%～32%)、骨強度指數(23%～37%)、主慣性距(最小33%～61%，最大27%～67%)、皮質厚度Cortical wall thickness(5%～25%)。但一致認為改變的是骨骼的形狀和質量并非骨密質[59] [60]。國內對此報道的文章較少，網球運動的益處和改善骨骼生長等方面未通過實驗性文章表達出來，近些年我國網球運動取得快速發展，應當在加快競技體育發展的同時，呼吁更多的大眾人群參與到網球這項運動中，而大眾人群對于網球運動的益處還知之甚少。加強對網球運動對體質改善的相關研究，提高參與網球運動的意識是今后科研的一大亮點。網球運動員多種損傷均與身體對稱性力量和骨密質有很大的關系，如球員左右側軀體呈非均衡性發展，導致各關節部位形態異常，肌組織退變和力量失衡，提示著損傷風險[8]。因此，建議國內有關學者對此相關的領域深入挖掘，加強網球運動健身益處的同時，為專業網球運動員的損傷預防和體成分監控提供依據。

C4知識群：感知覺能力，視覺是各知覺感受器中最重要的器官，多數情況下是人體第一信息收集中心[61]，良好的視覺預判能力能夠提高提取關鍵信息的能力[62]。Balser運用(fMRI)核磁共振成像，測得15名網球運動員和16名排球運動員在預測對手發球時Action observation network (AON)動作觀測網的差異性。結果表明，職業球員與新手相比，AON輔助運動區(SMA)及同側頂上小葉(SPL)激活強度更深，小腦和同側頂上小葉(SPL)與預判預期效果呈線性相關，職業選手對神經肌肉控制表現出更精細化的控制能力[63]。Williams得出職業球員擊球時專注于對手各環節中心位置，如：頭部、肩部和軀干部位。初級選手注視點在對手周邊位置，如：球拍或者擊球點[64]，我國學者得出在判斷抽球技術的過程中，“持拍手臂及球拍”以及運動員移動的軀體信息是專家網球選手關注的重點區域[11]。而職業選手表現出較長注視時間和位置更趨于集中[65]，我國學者同樣得出專家網球選手對抽球技術判斷速度快、準確率高的優勢主要是由視覺搜索模式的差異造成的。這種對重點信息精細加工的視覺搜索策略，減少了預測過程中信息加工的總量和內部反應延遲，是影響選手判斷技術動作速度和準確性的關鍵因素[11]。專家組相比新手組預判對手擊球更加精確F(2,44)=18.93，p<0.05[66, 67]，專業組在更早的時間點就能進行正確的預判[68]，專家運動員在對刺激任務的感知階段投入的腦資源少，表明更加注重對信息的加工、提取和整合，最終做出決策，表現出明顯的認知優勢[69]。綜上所述，國外學者通過神經科學及心理科學相關實驗儀器研究球員的神經感知覺能力，幫助球員準確預測來球的路線、高度和速度。結合視覺和神經，提高球員對信息加工整合的能力，尋求預判信息的機制，通過實踐訓練來提高球員的運動表現。

3 小結

本研究是通過對比國內外有關網球運動員科研熱點、構架和演變路徑，得出我國與國際前沿領域的差距，是推動我國網球運動訓練理論與實踐的動力，其結果具有很強的現實意義。從整體結構來看，學科領域交叉和不同專業知識的共融是我國應當專注的重點，尤其是心理學、神經科學。學者之間的團隊協作和對科研團隊的培養能夠對其領域進行全面系統的研究，各熱點領域應當廣泛涉及，深入挖掘，使訓-賽-研三者與實踐密切結合，進而提高我國網球運動的整體實力。