国际优秀女子佩剑运动员进攻决定性动作速度构成和同步性特征的研究

李晓浦，张百鸣，林德佳，阮怀云

1 前言

击剑被誉为智慧与速度完美结合的，具有对抗性、开放性、预见性、隐蔽性、灵活性、自控性等特点的运动项目［1，6，14］。速度尤其在决定性攻击和最后的下剑上极为重要［9］，业界提炼的佩剑技术方针“快、准、狠、变”［8］也将速度列在首位。在技术方面而言，决定性动作的“快”不仅要求动作速度大，而且，要求加速度也要大，即所谓的“狠”。随着技术的发展，技术方针开始倾向于“变”字，要求战术、节奏、距离、进攻防守方式、假动作等在实战中快速变化。一种观点认为，“变”的重要性高于“快”［5］；另一种观点则认为，“变中求快，快中求变”［7］。诚然，“变”可确立决定性动作优势和先机，而决定性动作之中，技术本身要求加速和快速，“变”是否影响“快”，如何变？类似的问题困扰着对女子佩剑技术方针的正确认识和理解。要解决这些问题就必须首先深入细致地研究决定性动作的速度构成以及速度形成特点。目前，对决定性动作速度研究多停留在定性和经验的水平上，研究主要集中在实验室中，技术动作被限定在无对手的标准规范方式下［4，15，16］，生态性稍显欠缺，评价实战性技术动作的说服力略显不足。本文利用高速摄像机现场获得了女子世界杯和世界锦标佩剑比赛中的资料，通过运用多种分析方法，探讨国际优秀女子佩剑运动员进攻决定性动作的速度构成和同步特点，以期确立进攻决定性动作的手“脚”速度构成及其技术形成的特征，为决定性动作技术的科学训练提供理论依据和定量参考。

2 研究对象与方法

2.1 研究对象

女子佩剑世界锦标赛2007年圣彼得堡站的冠、亚军，俄罗斯运动员Netchaeva和中国的谭雪；世界杯比赛2007年天津站的冠、亚、季军，谭雪、香港精英运动员周梓淇和德国运动员UjdosoAlexandra（表1）。

表1 研究对象基本情况一览表

2.2 研究方法

1.微转动定点定焦摄像法与定标。将SONY-DCR摄像机（50fps，1/250s）置于剑道中心线的延长线上，距剑道20多米处，其主光轴指向平行于剑道的垂直面即运动平面，取景范围7m在左右，拍摄了世界锦标赛决赛（含45次交锋）以及世界杯决赛（含26次交锋）和一场半决赛（含34次交锋）共105次交锋。为跟踪在端线的交锋，摄像机主光轴最大转动10°左右，在影像解析时，对每次交锋都进行比例尺数字化，从而保证了每次的交锋都是定焦定点摄像方式；以剑道的自然标志为比例尺，比例尺的数字化点选在2名运动员持剑脚连线与剑道自然标志线的交点。通过PEAK系统解析获得102次（世界锦标赛决赛44次交锋，世界杯决赛26次和半决赛32次）决定性动作的速度、距离和时间等运动学指标。由于佩剑规则要求运动员只可前后不许左右运动，身体以及佩剑护盘的左右动作幅度很小，左右速度较小远低于水平和垂直速度［16］。本研究不包括剑身剑尖运动。所以，平行于剑道的运动平面基本反映了佩剑技术的绝大部分信息。

2.技术类别的划分。在进攻决定性动作研究中，动作划分是以速度为标准进行分类。周继和［15］延用了训练界的分类，原地弓步刺、上步和跃步接弓步刺，优点是有利于运动员和教练员的理解和应用，缺点是不利于实战技术动作的定量比较。例如跃步接弓步刺动作中，其上步数不同速度则可能不同，上步的过程速度趋势不一定始终增加等，同时，在实战中也难于将这几类教学式动作准确地分离出来。为此，李晓浦［3］以重心水平速度和上步的单步数为标准，根据进攻决定性动作开始时刻速度辨别方法，结合佩剑单步数的空间易于识别性，将技术分为对攻、单纯进攻、单纯防守，其中对对攻再进一步细化分为一步对攻、两步、三步等对攻，使得技术类别具有了可比性和定量研究的条件。佩剑是一项攻守失衡程度较大的项目，采用进攻为主的方式，在战略上占有明显的优势。所以，比赛中双方都具有相同的战略意识，因而多形成对峙对攻的打法。有调查表明，对攻得分比例高达70％～80％［2，12］。因而，对攻在佩剑技术中属于最大的一类，其速度可比性也最好。

所谓单步数的空间易于识别性，是指技术中无论有多少种步法及步法的组合，皆可比较容易地辨识运动员在移动身体时所运用的单步次数，以全脚掌离地瞬间的次数记录单步数，其中，由于弹跳步为双脚同时离地，记为一次单步。所谓决定性动作开始时刻速度辨别方法，是指根据决定性动作的身体重心水平速度曲线是一个阶梯趋势的波浪上升过程的假设理论、速度曲线波浪数基本对应单步数的前期研究结果，用速度曲线波浪数确定进攻决定性动作的单步数进行技术分类，则分类后的身体重心水平速度曲线的最小值可作为进攻决定性动作的开始时刻的时间辨识点。换言之，决定性动作中，动作具有不可逆性，动作只包含速度趋势的上升过程，即每个单步过程中身体重心最小速度明显大于前一单步过程中身体重心最小速度。那么，有几个连续的单步身体重心速度上升周期，决定性动作中就包括几个单步，如果是对攻动作，则可确定其属于相应单步数对攻技术的类别。

本研究在采用李晓浦的技术分类基础上，添加非规范动作技术类别一项，以补充其分类的不完备性。1）对攻：双方都发动进攻的技术动作，包括反攻、防守反击、准备行动上进攻等，将对攻又分为一步对攻和多步对攻。一步对攻，前脚向前一步形成弓步劈刺或跨步劈刺；多步对攻，采用连续流畅的两单步或两单步以上步法进行进攻的技术动作。2）单纯进攻：连续前进多单步的进攻，同时对方仅有防守性动作的技术动作。3）单纯防守：只有防御性动作，且伴随有大步幅单步后退或连续多单步后退的技术动作。4）非规范动作：重心速度为负或零，同时，手无较大进攻速度的技术动作，技巧性进攻如后拉开点手、对方己方失误时的技术动作等。

3.数据处理。采用相关、独立样本t检验分析方法，运用SPSS13.0软件进行数据统计处理。

3 结果与分析

3.1 进攻动作盘最大合速率与盘最大水平速度、盘最大垂直速度的关系

由表2时间相位差可见，盘最大垂直速度超前盘最大合速率，单样本t检验P值最大为0.26、最小为0.00，显示盘最大垂直速度出现在最后一单步半周期中即同步阶段，说明“劈”的动作速度在“刺”的动作速度达到最大之前就开始减小了，如此可使最大水平速度尽可能的大而使此刻的垂直速度最小，以保证获得可能最大的纵深的速度。盘水平速率最大值与其合速率最大值两者时间相位差值小于1/500s，其所有的P几乎都等于1，显示女子佩剑盘的水平速率最大值与其合速率最大值两者几乎同时刻出现，两者最大值几乎相等，而且，决定性动作合速率与水平速率的整个过程也基本重合（图1），说明纵深速度在动作速度构成中占有绝大部分的信息量。同时，纵深的速度也是运动员获胜的速度保证。因此，水平速度用于进攻技术分析时，可减少研究工作量，缩短训练反馈时间，是专业人员重点选用的指标。

表2 本研究国际优秀女子佩剑运动员进攻动作盘最大合速率（Vmax）、盘最大水平速率（Vhmax）和盘最大垂直速率（Vvmax）平均值及时间相位差列一览表（±SD）

表2 本研究国际优秀女子佩剑运动员进攻动作盘最大合速率（Vmax）、盘最大水平速率（Vhmax）和盘最大垂直速率（Vvmax）平均值及时间相位差列一览表（±SD）

注：方括号内的数字为样本含量，下同；时间相位差负值表示超前盘最大合速率。

2007年世界锦标赛决赛2007年世界杯决赛2007年世界杯半决赛Netchaeva［31］ 谭雪［27］ 谭雪［20］ 周梓淇［20］ 周梓淇［25］ Alexandra［23］ Vmax（m/s） 6.65±1.17 5.70±0.87 5.41±0.84 5.89±1.58 5.87±1.32 5.32±0.77 Vhmax（m/s） 6.51±1.21 5.56±0.90 5.29±0.82 5.41±1.61 5.65±1.32 5.24±0.79 Vmax与Vhmax速率时间相位差（0.02×s） 0.0±0.4 0.1±0.4 0.1±0.4 0.1±0.5 0.1±0.4 0.1±0.5 Vvmax（m/s） 2.08±1.11 1.87±0.65 1.58±0.67 2.31±0.74 2.31±0.51 1.31±0.55 Vmax与Vvmax时间相位差（0.02×s） -4.7±7.5 -4.7±5.3 -1.0±3.9 -0.3±1.2 -2.5±4.6 -1.9±3.3

图1 谭雪典型的三单步对攻剑护盘水平、垂直以及合速度曲线图

对攻和单纯进攻类别统计（表2）结果显示，赢得比赛的运动员，其盘合速度、水平与垂直速度平均值基本大于对手，周梓淇与谭雪的决赛例外，原因是周梓淇的技术和身高都低于对手，其多依赖于速度进攻，仅得6分也是依赖于高速获得的，特别在单纯进攻中，最高盘水平速度达到10.12m/s，因而提高了速度统计平均值。另外，单纯进攻中的单步数较多，可比性较差。如果用可比性较强的对攻类别技术进行统计（表3），结果显示，赢得比赛的运动员其盘最大水平速度平均值均大于对手，周梓淇与谭雪的决赛中，周梓淇与谭雪的最大合速度相当，周梓淇的盘水平最大速度却小于谭雪，原因是垂直最大速度与盘水平最大速度出现时间太相近，相差（0.4±1.12）×0.02s，即“劈”与“刺”动作基本同步，造成了纵深速度的减小。以上数据说明，若要赢得比赛，就必须发挥出高于对手的速度，特别是纵深的速度；“劈”动作须超前“刺”动作一定时间，技术好有利于速度能力的充分发挥（谭雪两场比赛数据Vhmax：5.30m/s＞5.15m/s，P＜0.41；Vmax：5.70m/s＞5.41m/s，P＜0.25），反之，则会限制速度能力的发挥（周梓淇两场比赛数据Vhmax：5.10m/s＞4.76m/s，P＜0.17），根据国际剑联女子佩剑个人排名顺序，本文研究对象技术优劣依次为谭雪［10］、Netchaeva、周梓淇和Alexandra。

3.2 水平方向盘最大速度（Vhmax）的结构构成比例关系

根据击剑的专项速度特点将进攻动作结构分为“脚”与“手”两结构模型，重心速度代表“脚”的速度，盘相对重心的速度代表“手”的速度，则水平方向盘最大速度（Vhmax）由此刻的重心速度（CVh）与“手”相对速度（HVh）之和构成：Vhmax=CVh+HVh，两者的构成比例R％=CVh/Vhmax，反映了运动员重心速度和“手”相对速度对佩剑速度的贡献率，＞50％表明重心速度占优，反之“手”相对速度占优。表4数据显示，单步对攻，手的相对速度贡献率较大，多步对攻重心速度略占优或两者相当，单纯进攻重心速度明显大于手的速度（图2）。

表3 本研究国际优秀女子佩剑运动员对攻动作间盘最大合速率（Vmax）与盘最大水平速率（Vhmax）对比一览表 （±SD）

表3 本研究国际优秀女子佩剑运动员对攻动作间盘最大合速率（Vmax）与盘最大水平速率（Vhmax）对比一览表 （±SD）

2007年世界锦标赛决赛2007年世界杯决赛2007年世界杯半决赛Netchaeva［20］ 谭雪［19］ 谭雪［17］ 周梓淇［15］ 周梓淇［18］ Alexandra［17］ Vmax（m/s） 6.02±0.91 5.46±0.63 5.27±0.78 5.29±0.80 5.32±0.75 5.01±0.57 P 0.04 0.94 0.18 Vhmax（m/s） 5.87±0.96 5.30±0.63 5.15±0.75 4.76±0.62 5.10±0.76 4.92±0.61 P 0.03 0.11 0.47 Vvmax（m/s） 1.84±0.94 1.88±0.72 1.46±0.61 2.37±0.71 2.23±0.49 1.33±0.52

表4 本研究国际优秀女子佩剑运动员水平方向重心最大速度（CVh）与盘最大速度（Vhmax）构成比例（R％）一览表 （±SD）

表4 本研究国际优秀女子佩剑运动员水平方向重心最大速度（CVh）与盘最大速度（Vhmax）构成比例（R％）一览表 （±SD）

2007年世界锦标赛决赛2007年世界杯决赛2007年世界杯半决赛Netchaeva 谭 雪 谭 雪 周梓淇 周梓淇 Alexandra单步对攻 38±13［5］ 38±20［11］ 42±10［12］ 56±12［12］ 54±12［13］ 40±11［6］多步对攻 49±7［15］ 53±5［8］ 52±13［5］ 56±11［3］ 61±6［5］ 50±9［11］单纯进攻 52±2［11］ 56±4［8］ 58±8［3］ 53±11［5］ 57±7［7］ 52±4［6］

图2 世界锦标赛决赛中谭雪各类进攻技术水平方向盘最大速度时所对应重心、手相对重心速度值示意图

图3 谭雪典型的三单步对攻水平方向剑护盘、手相对重心、重心速度曲线以及相应的趋势示意图

本文所研究对象手相对重心的速度曲线形状与盘的速度曲线形状非常地相似，手相对重心速度曲线围绕其趋势直线的振幅明显大于重心速度曲线围绕其趋势直线的振幅，而重心速度曲线的趋势直线斜率明显大于手相对重心速度曲线直线斜率（图3），说明手的速度曲线变化决定佩剑速度曲线变化，重心速度决定佩剑基础速度的大小。

3.3 非同步时间相位差与速度损失的关系

进攻决定性动作的最后一步中，由于重心与手的速度不同步，使得在实战中所发挥出的两者最大速度不完全表现在盘的速度上，与同步时的速度存在差值即速度损失Vloss=（CVhmax+HVhmax）-Vhmax。

其中，Vloss为水平方向盘速度损失量，CVhmax代表水平方向重心最大速度，HVhmax代表水平方向手相对重心的最大速度，Vhmax代表实战中水平方向盘的最大速度。由理论可知，时间相位差越大，速度损失越大。表5显示，“手”和重心的不同步时间相位差绝对值与盘的实战速度损失呈高度正相关。表明，无论是超前或是滞后的不同步，只要其时间相位差越大，盘的实际速度损失就越大，这与理论分析一致；同时说明，运用手相对重心的最大速度和重心最大速度时间相位差指标反映进攻动作同步特性客观有效性很高。

表5 本研究国际优秀女子佩剑运动员进攻动作水平方向“手”和重心最大速度的时间相位差绝对值与盘速度损失相关关系一览表

3.4 “手”超前和滞后重心速度方式的速度特征

进攻决定性动作的速度不同步包括“手”超前和滞后重心速度两种方式，就同步特性而言，速度的大小受制于不同步时间相位差和不同步的方式，本研究设定时间相位差的正、负表示“手”相对重心最大速度滞后、超前重心最大速度。表6显示，分别在各种进攻类别技术中，“手”和重心的不同步相位时间差与盘的最大速度基本均呈正相关，说明手超前重心同步方式所获盘速度小于手滞后方式（图4），在所有进攻技术中，盘的最大速度拟合的趋势直线斜率均为正，同样说明上述观点。

图4 世界锦标决赛中谭雪各类进攻技术水平方向盘最大速度和所对应重心、手相对重心速度最大值时间相位差示意图

3.5 本文各类技术动作次数构成

本研究中（表7）不可解析动作的次数不包含非规范动作，非规范动作在所有技术类别中所占比例最小，且其又包括技巧性进攻动作、失误性动作，说明本研究运动员依赖于非高速的交锋次数很少。

4 讨论

决定性动作开始之后可变项少，其相应变化量受到一定的限制。佩剑比赛的动态性决定了技术方针的“变化”，由于比赛局面、对手以及自身都是动态变化的，比赛中技术、体能、智慧、心理等会随着比赛局面的变化而变化，同时，运动员也必须依靠自身主动地调整和变化使比赛局面能够向着自己所能掌控的方向发展［5］。所以，战术、节奏、距离、进攻防守方式、假动作等可变项及其变化量越大，获胜的可能性就越大。在决定性动作开始之前，运动员在主客观各个方面能够变化的项目较多，即可变项多，且相应的变化量也大，如本研究中同一种进攻技术类别运动员最多连续采用2次；而决定性动作开始之后，研究认为，国内、外男女优秀运动员的技术表现为纵深大速度快［7，11，13］。若要速度高于对手，特别是纵深水平速度，就须达到自身的极限最大速度，这限制了决定性动作开始之后的“变化”。本研究认为，“变化”中可能的变项有多单步进攻的步幅、同步方式、“手”和重心的速度贡献率、“手”所决定的进攻速度曲线形状，而且，每次出剑能变化的项和变化幅度有限，否则有损运动员动作基本结构、扭曲个性技术风格，达不到获得自身极限速度的目的。所以，在决定性动作开始之前，技术方针是以变为主，多变大变、“决定”在变，智慧在闪，“快”只是“变”的其中一种；决定性动作开始之后，以快为主，以变为辅，适度微调，保证“准”确。决定性动作开始之前和之后的关系是相辅相成的，之前“变”决定了之后的技术的充分发挥，优良的技术有助于速度的提升和准确性的提高，“变”中包含了高速威慑对方和显示自身具备高速+加速能力以及随时能够运用这种能力进行进攻的能力。决定性动作开始之后的高速准确进攻则决定了之前“变”的目的和效果，掌握主动，控制局面。

表6 本研究国际优秀女子佩剑运动员进攻类别技术水平方向“手”和重心最大速度的时间相位差与盘最大速度相关关系一览表

表7 本研究国际优秀女子佩剑运动员各类技术动作次数构成一览表

随佩剑速度的提高，重心速度对佩剑速度的贡献率提高。单步对攻相当于教学中的原地刺或劈，运动时间较短，重心速度从零或接近零开始加速，速度提升不会太大，技术上要求手超前重心速度，相对重心手的运动幅度较大，因而手的速度贡献率高。多步对攻运动中，一方面，相对单步对攻，下肢的运动时间增加，下肢助力能力强于上肢；另一方面，受到对方技术上的限制，出现了手与重心速度贡献率各有千秋或重心略占优的局面。单纯进攻中，技术上几乎成为了变形的自然侧身跑，核心力量得以充分发挥，摆臂助力和腿的后蹬力量都增加，手的运动幅度没变化则速度增加有限，重心运动时间和距离大幅增加，因而速度增加量较大，形成了佩剑速度越大，重心速度贡献越大的速度构成。同时，本研究认为，手与重心最大速度的结构构成比例能够较好地反映运动员动作结构的速度分配合理性。

手超前重心同步方式所获佩剑护盘速度较小的可能原因。重心速度曲线与手相对重心的速度曲线和佩剑护盘速度曲线呈反对称（图3），即重心加速度增加的同时手的加速度减小，形成了髋和手的相向运动，类似于自然侧身非交叉步跑动的动作。手的超前同步，就是在没有完全完成摆臂助力动作条件下进行的同步，摆臂旨在增加腿后蹬力量，腿后蹬力量的增量不足，重心加速度增加就不足，则重心速度就相对较低，从而造成了佩剑速度的相对较低。

5 结论

1.速度矢量构成表现为优秀的技术有助于佩剑速度的发挥，反之亦然，但要保证比赛的胜利就必须保证速度的占优，特别是水平纵深的速度；垂直方向劈的动作须超前于纵深最大速度值一定时间，以保证纵深方向获得最大的速度。

2.速度水平分量结构构成表现为手的速度曲线变化决定佩剑速度曲线变化，重心速度决定佩剑基础速度的大小；重心与手的速度结构构成比例能够较好地反映运动员动作结构的速度分配合理性，其在进攻技术类别中表现不同，单步对攻时手的相对速度贡献率较大，多步对攻时重心速度略占优或两者相当，单纯进攻重心速度明显大于手的速度。

3.手相对重心的最大速度和重心最大速度时间相位差可以客观有效地反映决定性进攻动作同步特性；国际优秀女子佩剑运动员的速度同步方式表现为手超前重心所获佩剑护盘速度小于手滞后方式。

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