国内外速度攀岩精英运动员技术特征对比分析

游国鹏，吴 瑛，伍 勰，王健清，黄 静，袁 强，张 辉，张 杰

（1. 上海体育学院 体育教育训练学院，上海 200438；2. 长治医学院 公共体育教学部，山西 长治 046000；3. 上海体育学院 运动科学学院，上海 200438；4. 上海体育学院 休闲学院，上海 200438；5. 中国地质大学（武汉） 体育学院，湖北 武汉 430074；6. 东华大学 体育部，上海 200051）

随着奥运攀岩项目的推广与发展，2024年巴黎奥运会已将速度攀岩设为单独比赛项目[1]。我国在速度攀岩项目上曾处于世界一流水平，2007—2012年曾多次夺得攀岩世锦赛速度赛冠军；在经历2014—2018年的低谷后，实力虽有所回升，但与世界攀岩强国相比仍有差距[2]。

进行速度攀岩高水平专项训练是提高运动水平的关键手段，而高效的专项训练方案须基于对速度攀岩项目性质、特征和运动员竞技能力的深刻认知。技术是反映项目性质、特征和构成运动员竞技能力的重要因素[3]，速度攀岩的技术特征包括触点特征[4-5]、速度变化[6-8]、反应时[9]和用力特征[10]等。目前已有学者对速度攀岩的技术特征展开研究，但仍存在不足：①样本量较少，运动水平不高，无法代表精英运动员的总体特征[4-10]；②未分析比赛全程的技术特征，不利于全面了解比赛技术特征及其动态变化[7,9-10]；③赛道分段数量较少，不利于深入分析比赛速度变化特征[5,8]；④仅进行比赛技术分析方法的科学性论证，未对比赛技术特征进行深入探讨[7]；⑤测试所用赛道的岩点大小和分布与国际标准赛道差异较大[4]。另外，速度攀岩比赛的多轮次、淘汰赛制特点及复杂多变的技术动作导致运动员失误频发，一旦发生失误，轻则降低获胜概率，重则被淘汰出局。然而，当前对速度攀岩运动员比赛中失误特征的分析尚不够深入、全面[8]。从失误特征视角对精英运动员比赛中易失误阶段和特征进行系统分析，对于指导训练具有重要意义。

上述研究不足可能会制约对速度攀岩项目性质、特征的认知，影响训练方案的制订。为加深对速度攀岩项目性质、特征的认知，更有针对性地指导专项训练，急需对大样本的精英运动员技术特征进行综合分析。本文纳入大样本的精英运动员比赛视频，采用二维运动学分析法对比分析国内外速度攀岩精英运动员的比赛反应时、触点特征、速度变化以及失误特征，进一步明确速度攀岩项目的性质、特征，探析当前国内速度攀岩精英运动员的竞技能力短板，寻找提高比赛成绩的突破口，为精英运动员的专项训练提供理论依据。

1 研究方法

1.1 比赛视频纳入

通过中国登山协会官方授权的电视与网络视频平台和国际攀岩联合会官方网站搜集2018—2020年举办的攀岩世锦赛、攀岩世界杯赛和中国攀岩联赛中速度攀岩决赛男女前4名运动员的比赛视频（鉴于2018年之后国内外速度攀岩竞技水平迅速提升，将比赛视频的纳入时间范围设置为2018—2020年），共得到26场比赛视频资料（表1）。运动员完成一次攀登视为一个样本，共得到204个视频样本，记录每个样本官方公布的比赛成绩（s）。

表1 纳入比赛视频资料Table 1 Video resources for this study

剔除比赛过程呈现不完整、视频清晰度未能满足解析要求的22个样本。进行比赛成绩、反应时、触点特征和速度变化对比分析时将无失误样本纳入统计范围，共112个样本（国内男子24个，国内女子28个；国外男子27个，国外女子33个）被纳入；进行失误特征分析时将失误样本纳入统计范围，共70个样本（国内男子20个，国内女子10个；国外男子23个，国外女子17个）被纳入。同时，依公式视频解析误差=（解析比赛成绩-官方比赛成绩）/官方比赛成绩×100%，检验视频解析误差是否满足科学研究需要。

1.2 赛道定标

当前尚无成熟的用于速度攀岩研究的赛道模型，为便于统计比赛技术特征，借鉴Reveret等[7]采用的岩点命名方法，将国际标准赛道中的标准大型岩点由下至上依次命名为1—20号点，标准小型岩点由下至上依次命名为a—k号点，终点计时装置命名为ZD（图1）。将每个岩壁面板等分为4个象限，沿顺时针方向进行命名，比赛中运动员使用的摩擦点（足部直接与岩壁表面接触的点）以所处象限进行命名（图2）。此外，根据国际攀岩联合会规定的岩壁面板网络孔距离，以地面为起点（0 m），以固定岩点的螺栓位置代表岩点位置，标定岩点高度。

图1 速度攀岩国际标准赛道模型Figure 1 Official route model of speed climbing

图2 国际标准赛道岩壁面板网络孔距离（mm）Figure 2 The distance between grid holes in rock panel of official route (mm)

以往在分段研究速度攀岩比赛运动员的生理和速度特征时，仅将赛道分为3～5个段落[5-6,8]，不利于深入分析相关指标变化特征。鉴于速度攀岩比赛以某侧手部拍打终点计时装置并使时间停止来评价比赛成绩，比赛开始后，运动员双手由下至上依次接触多个岩点，因此，以所有样本中运动员双手均接触的岩点为依据将赛道分段。所有被纳入样本的运动员沿比赛时间轴手部均接触的岩点名称与高度如图1所示，并将赛道全程分为10个段落。

1.3 视频解析与评价指标

参照Ozimek等[9]采用的解析方法，由同一人将比赛视频资料（采样频率为50 Hz）导入视频解析软件（Adobe Premiere Pro CC 2018），采集运动员的反应时、触点特征、分段速度、失误特征等数据。解析指标如下：

（1）反应时。比赛开始信号发出（计时系统开始发出第三次“哔哔声”）时刻至地面支撑脚离开地面时刻（s）。

（2）触点特征。触点个数：某一肢体触碰岩点数量（n）。动作频率：，Hz。触点时间：某一肢体触碰岩点与离开岩点的时刻差值，s。间隔时间：某一肢体离开岩点至触碰下一岩点的时刻差值，s。分段速度：分段距离/分段时间，m/s。

（3）失误特征。失误的界定：①抢跑；②手部未能及时抓握目标岩点；③脚部蹬踏岩点无力或滑脱；④从岩壁坠落；⑤其他影响比赛动作流畅性的情况。失误次数：每组样本发生失误的次数（n）。失误样本发生率：出现失误的样本数量/本组样本总数，%。失误次数发生率：出现失误的次数/本组样本总数，%。失误位置：失误发生时所处的岩点或赛段。失误后胜赛率：发生失误后仍赢得比赛的样本数量/本组失误样本总数，%。失误肢体：引起失误发生的肢体。肢体失误率：某一肢体引起失误次数/本组样本失误总次数，%。单阶段失误次数发生率：仅在赛道单一阶段发生失误的次数/本组样本总数，%。失误风险：每米赛道内的失误次数发生率，%/m。为确保纳入的严谨性，请2名高水平大学生速度攀岩运动员（正式比赛中最佳成绩为6.5 s）对失误判定进行复核。

1.4 数据分析

所有数据使用SPSS 22.0软件进行统计分析，数据采用均值±标准差的形式表示，并报告95%置信区间（Confidence Interval，CI）。采用 Shapiro-Wilk 检验评价变量是否符合正态分布，采用独立样本t检验（数据正态或近似正态分布）和Mann-WhitneyU检验（数据严重偏态分布）进行国内外运动员间的差异性检验；采用Pearson相关分析（数据正态或近似正态分布）和Spearman相关分析（数据严重偏态分布）进行指标与比赛成绩间相关关系检验；显著性水平设为0.05，非常显著性水平设为0.01。同时报告效应量（Effect Size，ES），在进行ES分析时，ES大小的判定标准为大效应量（0.8）、中等效应量（0.5）、小效应量（0.2）[11]。

2 研究结果

2.1 比赛成绩与反应时

解析所得比赛成绩与官方比赛成绩间的平均误差为1.49%，能够满足研究要求。国内男子与女子运动员的比赛成绩显著低于国外男子（P=0.02，ES=0.42）与女子运动员（P=0.01，ES=0.78）。国内外运动员的反应时与比赛成绩具有低度的正相关关系（r=0.33，P＜0.01），同性别的国内外运动员间反应时无显著性差异（P=0.42，ES=0.17；P=0.96，ES=0.15）（表 2、表 3）。

表2 国内外速度攀岩精英运动员比赛成绩和反应时Table 2 Race performance and reaction time of Chinese and foreign elite speed climbers

表3 国内外速度攀岩精英运动员比赛成绩与反应时相关性Table 3 Correlation coefficients between reaction time and race performance of Chinese and foreign elite speed climbers

2.2 比赛四肢触点

除间隔时间均值（右手）、摩擦点个数（右腿）与比赛成绩具有极弱的相关关系（r值均为-0.22，P值均为0.02）外，其他四肢触点特征指标与比赛成绩具有较高的相关关系（0.95＞r＞0.35，-0.71＞r＞-0.90，P＜0.01）（表 4）。

表4 国内外速度攀岩精英运动员四肢触点指标与比赛成绩相关性（n=112）Table 4 Correlation coefficients between contact value and race performance of Chinese and foreign elite speed climbers

与同性别的国外运动员比较结果：国内男子运动员的摩擦点个数（左腿）、触点时间均值（右腿）、动作频率（右手）显著较低（P＜0.01），触点个数（右腿）、摩擦点个数（右腿）、间隔时间总和（右腿）、间隔时间均值（右手）显著较高（P＜0.04）；国内女子运动员的触点个数（左手、左腿）、摩擦点个数（左腿）、间隔时间均值（右腿）、动作频率（左手、右手、左腿）显著较低（P＜0.01），触点个数（右腿）、触点时间总和（左手、右手、左腿、右腿）、触点时间均值（左手、左腿）、间隔时间均值（左手、右手、左腿）显著较高（P＜0.05）（表 5）。

表5 国内外速度攀岩精英运动员四肢触点指标Table 5 Contact value of Chinese and foreign elite speed climbers

2.3 比赛速度变化

2.3.1 男子运动员比赛速度变化

国内外男子速度攀岩运动员比赛速度变化趋于一致。1—3号点速度急速上升，3—8号点持续加速，8—10 号点达到最大速度（Vmax）；在 10—13、13—18、18—20和20—ZD号点的速度出现减速—加速—减速—再加速的过程（图3）。

图3 国内外男子速度攀岩精英运动员比赛速度变化Figure 3 Speed changes of Chinese and foreign male elite speed climbers in competition

国内男子运动员在1—3、6—7号点（长度共1.8 m，占赛道全程的12%）的速度显著低于国外男子运动员（P≤0.01，ES=0.65～1.06）（表 6）。

表6 国内外男子速度攀岩精英运动员比赛分段速度差异Table 6 Segmental speed differences between Chinese and foreign male elite speed climbers

2.3.2 女子运动员比赛速度变化

国内外女子运动员速度变化趋于一致，均在1—3、6—8、11—18和 20—ZD号点加速，在 10—11和18—20号点减速。速度变化趋势差异发生在3—6和8—10号点，在3—6号点国内女子运动员加速，国外女子运动员减速；在8—10号点国内女子运动员减速，国外女子运动员缓慢加速；二者具有不同的Vmax阶段（图 4）。

图4 国内外女子速度攀岩精英运动员比赛速度变化Figure 4 Speed changes of Chinese and foreign female elite speed climbers in competition

国内女子运动员在 1—3、6—7、8—10、13—18和18—20号点（长度为6.9 m，占赛道全程的46%）的速度显著低于国外女子运动员（P≤0.03，ES=0.53～0.96），在3—6和10—11号点的速度显著高于国外女子运动员（P≤0.02，ES=0.09～0.54）（表 7）。

表7 国内外女子速度攀岩精英运动员比赛分段速度差异Table 7 Segmental speed differences between Chinese and foreign female elite speed climbers

2.4 比赛失误

速度攀岩比赛总样本的失误次数发生率达49.45%（表8）：国内外男子运动员的失误样本发生率差异不大，但国内男子运动员的失误次数发生率相对较高，失误后胜赛率相对较小；国内女子运动员失误样本发生率、失误次数发生率和失误后胜赛率均低于国外女子运动员。无论国内还是国外运动员，其下肢失误率均高于86.67%（表9）。从总体样本看，国内外运动员发生失误次数较高的岩点依次为7、13、11、18和 10号点（图 5）。

图5 国内外速度攀岩比赛失误岩点分布Figure 5 The holds of failure occurred in speed climbing

表8 速度攀岩比赛失误发生数量Table 8 The number of failure in speed climbing

表9 速度攀岩比赛失误发生肢体Table 9 The limbs of failure occurred in speed climbing

国内外运动员均在Vmax阶段失误风险最高，国内运动员在加速阶段的失误风险高于速度保持阶段；国外男子运动员则有相反的表现，国外女子运动员在加速阶段和速度保持阶段的失误风险基本相同（表10）。

表10 国内外速度攀岩比赛各阶段失误发生情况Table 10 The stages of failure occurred in speed climbing

3 讨 论

3.1 反应时与比赛成绩相关性

反应时是运动员对比赛开始信号做出反应的时间，是影响短距离竞速类项目比赛成绩的重要因素之一[12-13]。Ozimek等[9]分析速度攀岩精英运动员的反应时及其与比赛成绩相关关系的结果[（0.42±0.05 ） s，r=0.57]与本文结果 [（0.19±0.07） s，r=0.33]有所不同。比赛中以地面支撑脚离开计时踏板的时间评判是否抢跑，因此本文将反应时定义为从比赛开始信号发出至地面支撑脚离地的时间。Ozimek等[9]研究的反应时（比赛开始至身体开始移动的时间）与本文结果的差异可能与判定身体开始移动的具体标准有关，然而Ozimek等[9]并未给出明确的操作性定义。值得注意的是，本文以更大的样本（112∶6）进行反应时分析，结果与其他短距离竞速类项目的反应时（0.14～0.20 s）更为接近[12-16]。

分析前人研究发现，反应时与短距离竞速类项目（100 m跑、200 m跑、110 m栏）比赛成绩是否具有显著的相关关系尚存争议[12-13,15,17-19]，但部分研究依然明确指出不能轻视反应能力训练[12-13,15,17]，原因可能是：优秀的反应能力可使运动员在比赛开始时刻形成主动节奏优势，干扰对手的比赛节奏，降低对手的获胜概率；获得优异的反应时与短距离竞速类项目比赛成绩需要相同的生理学基础，如速度攀岩运动员Ⅱ型肌纤维比例较高，肌纤维类型在较大程度上决定了运动员的无氧工作能力和神经肌肉支配能力，这对速度攀岩运动表现具有重要影响[13,20-22]。由于反应时受遗传与专项训练双重效应的影响[13,19]，建议一方面通过爆发力和心理等方面的训练改善反应能力，另一方面将肌肉类型和反应时作为速度攀岩运动员的选材依据之一。

3.2 比赛触点特征及其与比赛成绩相关性

比赛中四肢高频率接触岩点，产生向上攀登的动量，触点特征反映了运动员的技术特征，因此，对触点特征进行数字化表述可为训练提供有益的数据参考。本文报道的各肢体触点个数和摩擦点个数与Shunko等[5]的研究结果相似，除间隔时间均值（右手）和摩擦点个数（右腿）外，精英运动员各肢体触点特征指标与比赛成绩均具有较高的相关关系，这与Fuss等[4]的研究结果一致。鉴于在短跑比赛中触地时间和步频对能耗和比赛成绩具有较大影响[23-24]，建议将触点特征指标（尤其是触点时间总和与均值、间隔时间总和、动作频率）作为攀岩运动员技术水平的评价指标。

与同性别的国外运动员相比，国内运动员多个肢体的动作频率、触点时间与间隔时间指标存在劣势。Fuss等[4]指出，触点时间与比赛成绩并非线性相关，触点时间和间隔时间存在一个最佳范围。建议国内运动员适当调整触点时间和间隔时间，寻找个人最佳触点时间，提高动作频率，以合理降低触点个数，提高比赛成绩。但需注意的是，速度攀岩对四肢快速运动中的协调能力要求极高，应在加强四肢协调能力的前提下，提高相关肢体的肌肉力量，优化其技术指标。比赛中下肢提供了向上攀登的主要动力[25]，而上肢触点特征指标与比赛成绩具有显著高度相关关系的数量略高于下肢（6∶5），这可能与比赛中上肢在稳定身体、提速和决定运动方向上的作用有关[5,26]，因此须同等重视上、下肢的技术动作训练。

3.3 比赛速度变化特征

速度变化反映了比赛中运动员能量输出的比例和速率，对体能类竞速项目比赛成绩有重要影响[27]。本文结果表明，男子与女子速度攀岩运动员比赛中的动作频率较高，属于全冲型速度节奏[27]，比赛速度均历经加速—减速—加速—减速—再加速的变化过程，并非处于全程持续加速状态，这与前人[6-7]研究结果相似。可见，本文研究方法能够反映速度攀岩比赛速度变化的基本特征，因此，将比赛全程分为加速阶段（国内外男子与国外女子1—8号点；国内女子1—7号点）、Vmax阶段（国内外男子与国外女子8—10号点；国内女子7—8号点）和速度保持阶段（国内外男子与国外女子10—ZD号点；国内女子8—ZD号点）。与100 m跑相比，速度攀岩比赛速度波动更加剧烈[28]，原因可能是100 m跑比赛中运动员做直线运动，着地点无任何限制，可尽其所能优化步频与步长；而速度攀岩赛道的岩点分布导致运动员技术动作复杂多样，引起重心位置在三维空间内持续变化[7]，导致分段速度剧烈波动。尤其是在Vmax阶段后比赛速度立刻大幅下降，在速度保持阶段剧烈波动，这可能引起更多的能耗，对技术动作的流畅性提出更高要求，提示应加强Vmax阶段和速度保持阶段的技术动作衔接训练，以减少速度下降或波动的幅度。

与同性别的国外运动员相比，国内男子与女子运动员的分段速度劣势表现出不同的特点，国内男子运动员的速度劣势均位于加速阶段，国内女子运动员在加速阶段和速度保持阶段均有显现，速度保持阶段的劣势更为明显。有学者[8]认为，国内运动员具有前程（1—7号点）速度优势，与本文结果有所不同。鉴于本文样本量更大（112∶32），赛道分段数量更多（10∶5），因此认为加速阶段和速度保持阶段的速度优势应是国外运动员比赛成绩优于国内运动员的原因之一。值得注意的是，与国内外男子和国外女子运动员相比，国内女子运动员的比赛速度最低，Vmax阶段出现最早，这与我国短跑运动员Vmax阶段出现过早的现象相似[29]。在加速阶段运动员历经静止—起攀—加速的过程，短时间内获得极快的速度。建议国内运动员一方面针对弱势赛段，采用分段训练方法，提高上、下肢爆发力，增加加速阶段的速度，国内女子运动员还应提升加速阶段的速度控制能力；另一方面，根据自身技术与体能特点，选择适宜的训练方法（如短距离或短时间间歇训练），合理利用供能系统，加强速度耐力，同时加强相邻赛段间的技术动作衔接训练，以更好地传递前一段落中形成的动量，提高速度保持能力。

近年来，国内运动员在3—5号点的攀登线路历经从经典出发技术（3—4—5号点）到Tomoa skip技术（3—5号点，不接触4号点）的变化过程[5]。与同性别的国外运动员相比，除国内女子运动员在3—6号点速度显著较高外，似乎线路变化并未明显提高3—6号点以及相邻的1—3号点和6—7号点的速度。由于当前国内女子和国外男女运动员通过3—5号点时2种攀登线路均被使用，未来应进行接触与非接触4号点对3—5号点以及相邻段落速度和比赛成绩影响的研究，论证线路变化的意义。

3.4 比赛失误特征

速度攀岩比赛采用淘汰赛制，斩获奖牌前的多轮次比赛、复杂多变的技术动作对运动员技术、体能和心理提出了极高要求[8]。本文结果表明，速度攀岩是一项失误率极高的运动，与女子运动员相比，男子运动员失误发生率更高，这可能与男子比赛激烈程度更高，面临更大的心理压力有关，也暗示男子运动员的技术稳定性相对较弱。此外，国内男子运动员的失误次数发生率最高，失误后胜赛率低于国外运动员，提示国内男子运动员不仅失误更多，失误后快速调整并赢得比赛的能力更弱，出现失误引起的后果更严重。虽然国内女子运动员的失误发生率最低，但发生失误后均被淘汰，表明国内女子运动员快速调整能力较弱，因此，避免失误并提高失误后的快速调整能力依然是国内女子运动员提高胜赛率的重要途径。

本文结果表明，比赛失误主要发生在下肢，与彭召方等[8]的研究结果一致，原因可能是：①比赛中为更好地观察前进线路，运动员保持视野向上，以利于准确抓握手点，而下肢踩点准确性与稳定性更多依靠技术稳定性、协调性和空间知觉，缺乏视觉信号输入[30]；②下肢触点时间可能短于上肢，较短的触点时间可能降低运动员的技术稳定性，一旦出现失误也可能引起更严重的后果[31]。这提示应探究运动员四肢触点时间的合理范围，兼顾缩短触点时间以提高动作频率和保持下肢蹬点的准确性、稳定性两方面需求。

从赛道各阶段失误风险看，国内外运动员均在Vmax阶段失误风险最高，提示速度对失误风险可能有所影响，Vmax阶段对协调性和技术稳定性的要求最高。另外，与同性别的国外运动员不同，国内运动员在加速阶段的失误风险高于速度保持阶段，原因可能是新技术动作尚未定型[8]。国内男子运动员触点时间均值与国外男子运动员无显著差异，比赛速度也存在劣势，但加速阶段的失误风险却高于国外男子运动员；国内女子运动员多个肢体的触点时间均值显著高于国外女子运动员，在速度较低的Vmax阶段的失误风险也高于国外女子运动员，表明触点时间均值、比赛速度和攀登线路无法完全解释国内外运动员的失误风险特征。建议尽快开展各阶段触点时间均值变化特征和神经肌肉控制机制的研究，明确触点时间、比赛速度、攀登线路与失误的动态关系，提升运动员下肢空间知觉能力、动作协调性和赛道全程的技术稳定性，加强心理抗压能力，降低失误发生率，提高失误后的调整能力，避免国内运动员因过多、过早的失误而失去夺牌机会。

4 结论与建议

国内外速度攀岩精英运动员的反应时与比赛成绩间仅具有低度的相关关系，且同性别的国内外精英运动员间无显著差异；触点特征指标与比赛成绩具有较高的相关关系，国内精英运动员多个肢体的相关指标存在劣势；国内男子精英运动员的速度劣势位于加速阶段，国内女子精英运动员在速度保持阶段的速度劣势比加速阶段更明显；失误过早、过多，失误后快速调整能力较弱是影响国内精英运动员比赛成绩的重要因素。

基于上述分析，建议国内精英运动员针对弱势赛段采用分段训练、短距离或短时间的间歇训练等方法，提高上、下肢爆发力与速度耐力，重视相邻段落间的技术动作衔接训练，提升加速能力和速度保持能力，兼顾缩短触点时间以提高动作频率和提升下肢蹬点的准确性、稳定性训练，重视心理训练，降低失误率，提升比赛成绩。

本文局限性：①未分析不同攀登线路所形成的不同技术风格间技术特征的差异，但基于运动技术须符合人体生物学基本原理，具备相对稳定的动作结构[32]，进行整体技术特征研究仍具有重要意义；②未对失误原因进行验证分析，无法对技术稳定性训练提供详细的理论依据。未来可采用三维影像拍摄、表面肌电和深度学习相结合的方法，分析不同技术风格下速度攀岩关键技术的三维运动学特征和动力学机制，探究失误原因。

作者贡献声明：

游国鹏：设计论文框架，搜集相关数据，撰写、修改论文；

吴瑛、伍勰：提出论文选题，指导撰写论文；

王健清、黄静：核实数据，指导修改论文；

袁强、张辉、张杰：指导修改论文。