国内外网球运动员科研构架与热点演化的对比分析

黄 珊

(遵义医科大学珠海校区，广东 珠海 519040)

网球集健身、休闲、娱乐、竞技和观赏性于一体，随着世界网球职业化的完善趋势和正式成为奥运会比赛项目，更是得到世界各国的高度重视。我国网球整体实力较差，虽然曾出现些许优秀女子网球运动员李娜、张帅等[1]，但其大满贯赛事中取得优异成绩者确寥寥无几，男子更是须持外卡参赛[2]。从网坛整体实力来看，球员均来自于北美、欧洲及澳洲等国家，且近年来日韩网球实力的快速崛起是有目共睹的，此情形下乃我国网球发展应深思的时刻。前人得出对网球项目的规律、特点、特性的认知深度和广度方面，还有许多未知的领域，尚未开发出来的潜能，制胜规律没能掌握透彻[3]。查阅国内外有关网球运动员研究的文献得出，国内在其科研热点、演化路径和趋势方面与国外存在较大的差距，这与我国网球运动起步较晚有一定的关系，但如何缩小差距和快速提升有待于科研人员高度重视。国内学者对网球力量训练[4, 5]、损伤致因[6-9]和视觉搜索[10-14]等方面有过少量研究，但其运动表现未能得到有效提升，且对比发现，国内研究全面性不足和精细化程度较低。因此，本文以Web of Science数据库和CNKI(CSSCI)中收录与网球运动员相关文献作为研究对象。通过可视化分析，对国内外网球运动员研究文献进行计量学分析、梳理和归纳。探索网球科研领域的动态趋势，为我国科研学者提供切合实际的研究方向，了解国内外相关研究的差距，弥补我国网球运动员科研领域的空缺，为国内网球发展提供参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本文数据来源于Web of ScienceTM核心数据库和中国知网(CNKI)及中国社会科学引文索引文数据库(CSSCI)，主题词为网球运动员，具体信息见表1。为进一步提高文献质量，对所得文献进行人工筛选，运用软件数据除重功能，对所得文献进行除重处理。

表1本研究数据来源一览

注：Web of Science中将台湾列为一个单独的国家，但本文统一为中国。

2 研究结果与分析

2.1 国内外网球运动员科研领域的核心作者分布

表2国内外核心作者、机构和国家一览

作者是科学研究活动的主体，领域内的优秀研究人员往往能够引领学科发展的方向[15]。发表文献数量以及他们被其他论文所引用的次数可以从一个角度衡量其对本研究领域的贡献程度及其学术影响力[16]。每一个节点代表一位高产的作者，发文量越高，字体越大，节点越大，而连线能反映出作者之间的合作关系，连线的颜色代表着不同的合作时间[17]。

图1 国内外网球运动员科研领域的作者分布

由表2得出国外学者相对集中，关系网络分布明显。作者来源地区以澳大利亚和欧洲地区为主，这与网球比赛盛行地区有很大的关系。其中Reid教授50篇(西澳大利亚大学)，领域为技术动作分析和职业发展。Fernandez的研究集中在网球训练方法、网球运动员生理机能，发文量为24篇。Williams发表心理学运动视觉相关文献22篇。Rogowski16篇，关于运动疲劳及训练手段。国内网球运动员科研领域的高产量作者有陶志翔篇研究领域为技术水平、发球技术和体能训练，刘世军篇主要研究方向为网球发展对策、职业化探索和运动员心理技能、周建梅篇侧重体能训练、技战术分析和训练安排。综上可得，国外相关作者的研究领域全面、角度多样化，而国内作者的研究领域相对比较集中，主要以技战术和体能训练为主。另外，国内相关合作科研团队较少，缺少对网球运动员某一角度长期、持续、深入的研究，跨单位、跨学科之间的科研合作甚少。因此国内应当加强培养科研团队，互相学习、交流、提高研究深度和多学科多领域进行交叉持续的研究。

2.2 国内外网球运动员科研领域的机构与国家分布

通过图2,国家及机构分布图，可发现国际网球科研学者的区域性特征。图中得出：美国发文量占22.2%(352篇)，英国、澳大利亚、西班牙、法国和德国紧随其后，上述国家总体发文量占总发文量的一半以上。中心值发现，第一是澳大利亚(0.49)，其次是德国(0.38)，法国与卡塔尔(0.23)排名第三。美国和西班牙仅为(0.01、0.05)，表明美国和西班牙其文章的影响力远不及澳、德、法、英等国家。国内机构：北京体育大学、武汉体育学院、天津体育学院、上海体育学院、成都体育学院、山东体育学院、沈阳体育学院、西南大学、首都体育学院和辽宁师范大学是该领域的主要研究机构。其中辽宁师范大学和沈阳体育学院属于东北地区，西南大学和成都体育学院属于西南地区，可见从地区角度来看，集中在华北、东北和西南地区。高校类型中以专业体育院校为主，少量师范院校为辅，专业体育院校中所具备的科研人才和实验仪器凸显出整体的科研实力，而师范类院校中因属院系，所以科研实力相对较低。

图2 国内外网球运动员科研领域的国家与机构分布

综上发现网球科研强国集中在欧洲地区，美国表现出高产量、低影响特征。而澳大利亚国家的产量和影响均列前茅，说明拥有很强的科研实力。此外，图2显示，澳大利亚网球科研学者与各国学者均有合作关系，无疑起到了相互进取，互帮互助的作用。亚洲各国中日本是唯一进入前10的国家(中国除外)，从各国节点连线中发现，主要是澳大利亚和马来西亚，说明其合作程度较高，提高了日本网球发展的科研实力。

2.3 国内外网球运动员科研领域的主要学科分布

网球运动科研领域涉及广泛，属于多学科交叉的综合研究，多学科多视角的综合性研究在网球运动中占有突出的地位，而不同学科不同专业的知识，也为网球运动研究构架奠定了基础。运用Cite Space软件对国内外网球研究的学科分类进行可视化分析，得出国内外网球研究学科分类的共现网络图。

其中784篇文献是运动科学学科，其次涉及有心理学(264)、社会科学(193)、体育休闲与旅游(187)、应用心理学(138)。各学科发文量显示，心理学(实验心理学和应用心理学)发文数量是除运动科学学科(39.8%)外最多的学科(23.8%)。中心值显示，排名前三的学科分别为运动科学(0.45)、神经科学(0.29)和社会科学(0.28)。说明国外以运动学科为主和心理学为辅的科研路线，对网球科研领域进行了全面的分析，且不仅局限于网球竞赛训练，更深入到视觉或脑神经学科领域。

国内期刊文献得出，88.1%的文献为体育学科，其余学科有特种医学(10)、计算机(3)、临床医学(2)；硕博论文中93.6%的论文来源体育学科，另有教育学(14)、新闻传播(8)、特种医学(8)、语言(3)。国内外对比得出：我国网球运动员研究领域的学科分布比较单一，主要集中在体育学科，而在国外心理学、应用心理学、实验心理学方面的领域未曾涉及，更是从未结合矫形学、生理学和工程学相关领域。建议我国加强多学科多领域之间的深入研究，综合各学科优势，为网球运动员建立全面系统的科研构架，尤其是心理学方面。如康纳斯指出，职业网球运动员的心理能力决定了其95%的竞技水平[18]。

图3 国内外网球运动员科研领域的学科分布

2.4 国内外网球运动员科研领域的主要期刊分布

表3国外网球运动员科研领域文献的代表期刊一览

国外该领域主要期刊来源于《JournalofSportsSciences》、《JournalofStrengthandConditioningResearch》、《BritishJournalofSportsMedicine》、《InternationalJournalofPerformanceAnalysisInSport》、《PsychologyofSportandExercise》、《JournalofSportsScienceandMedicine》、《SportsBiomechanics》；国内期刊论文主要来源于各大体育专业院校期刊，硕博论文学位授予单位中主要集中在北京体育大学、苏州大学、辽宁师范大学、山西大学、上海体育学院、福建师范大学、华中师范大学和西南大学。上述期刊分布结果有助于该领域人员更加明确其科研来源是单位实力分布，提高科研领域情报的针对性和有效性，使科研效率达到最大化。

2.5 国内外网球运动员科研领域的热点分布

热点研究的依据是词频，按文章关键词建立词频库，从而对学者发文特征进行定量分析。是对一个研究领域内研究成果的高度概括，也是研究成果的重点剖析。提出文献关键词，按其频次分布进行排序，得出该领域演化路径的动态变化趋势[19]。

2.5.1 关键词共现分析

将Web of ScienceTM核心合集收录的1292篇文献和1177篇CNKI收录的期刊以及硕博论文导入Cite SpaceⅤ软件，阈值设置为 Top50，使用路径( Pathfinder)算法。图谱中，各节点代表一个关键词，其大小与频次成正比，节点间连线表示其亲密关系[20]。

由表3、4发现，频次最高为运动表现(Performance)549次，可见国际学者的热点始终专注于球员的运动成绩，意在提高竞技能力和竞赛成绩，如：力量训练(Strength)、恢复(Recovery)和移动(Movement)。国外学者在实验中设计真实条件下的比赛，赛中测量净时间占总时间的16%～26%，青少年为30%，比赛与间歇比例为1∶3[21]。职业网球运动员VO2max值在44ml/kg/min至69ml/kg/min之间[22]。国内学者虽也是集中在运动表现，但更多集中在录像分析法的技战术特征分析，很少关注球员的实际比赛特征。国外学者恰恰相反，集中于真实比赛中的各项指标，检测各项生理指标为训练提供参考。确保训赛一致，提高击球力量和体能，使训练和比赛中的时间特征保持一致性。

表4国外网球运动员研究高频关键词及其中心度

网球运动损伤和球员抗疲劳的能力有很大的相关性，疲劳特征为：击球点失衡(击球点的判断能力)、击球动作变形和战术的不合理选择[23]。表中得出运动损伤(Injury)的频次和中心性国外(5、7)相比国内(0、14)更靠前，国外对网球运动员运动损伤的报道较多，从力学分析和调查等多种手段出发，对人体各环节部位都进行了系统的分析。如统计得出：1名职业网球运动员出现损伤的概率为0.05～2.9/年[24]，48.1/1000场损伤概率(美网)[25]，20.7/1000场损伤概率(温网)[26]。男子损伤概率(0.6/1000h)小于女子球员(1.7/1000h)。据统计平均变向8.7次/击球，膝盖所承受负荷约为体重的1.5～2.7倍。因此网球损伤多集中在腰、肩、膝和踝关节[27]。国内学者指出网球损伤集中在各关节部位，其研究方法多以调查为主。相比而言，国外学者对不同类型赛事损伤特征、各环节损伤力学特征等都进行了全面的分析，并对其动态化特征也有大量的研究。

图4 国内外网球运动员研究的热点分布

运动生物力学(Biomechanics,78)；运动学(Kinematics,75)，中心性均为0.09。此类主要以网球运动员技战术层面为主，国内外对各项技术动作均有大量的研究，但其精细化程度不足。得出：国外对网球运动员发球进行了详细的分类，并对三种发球类型总结出各自的特点[28]，三种发球类型进行对比分析[29]，不同落点发球技术动作的对比分析，以及各项技术动作中身体各环节的力学分析[30]，国外学者将摄像机放置于接发球方位置，以此视角观察得出，侧上旋发球抛球最高点略靠右侧30cm，指出应当尽量减小抛球的差异性，提高发球的隐蔽性[31]。而纵观国内研究得出，大量报道均是球员的平击发球和大力发球，对上旋、侧上旋和侧旋并没有进行深入研究，不同落点之间的发球技术对比分析几乎没有。早期国内学者就已然提出网球运动员发球必须结合其旋转和落点，但至今仍无相关报道。技战术(144/0.42)关键词在国内排名最前，国外频次和中心性中确未出现。国内学者主要通过视频分析法统计职业球员在比赛中的各项指标，总结球员技战术规律。从发球技术中发现，国内球员发球力量、旋转和落点等指标与国际球员存在较大差异，一发时速相差约为10km/h[32-35]。得出球员的主要技战术特征，但此类研究并未结合我国球员的实际情况，且研究方法过于粗糙，并不能通过视频观察得出发球的精确落点，部分指标(受迫失误和非受迫性失误)定义严谨性较差，明确指出我国网球科研领域空白范围较大[3]。综合对比得出，建议国内对于技术动作的研究应当更加详细和全面，提高技术动作的精细化程度[36]，如：至关重要的第二次发球(侧旋、上旋或侧上旋)在国内却无一人报道，国内技战术层面的研究较多，但仅以次研究方法并不能提高我国球员的实际水平，因此全面、精细和严谨是我国今后对网球运动员研究的重中之重。此外运动生物力学还运用在损伤机制和临床医学中，监控和诊断球员技术动作。

2.5.2 国内外网球运动员科研领域的时空分布

为深入剖析国内外学者对网球运动员研究的动态趋势，运用时空分析Time zone view功能，对文献关键词(Keyword)和主题词(Term)进行按年份分布，得出时区图谱[37]，并结合突变词(Citation Burst)，展示各年突现的词频。

图5表明，国外学者对网球科研热点动态化趋势明显，由运动表现、可靠性、验证、肌电活动、生理指标以及损伤预防等过渡到近年来的视觉表象、技术分析、儿童和工作记忆。但关于网球力量训练(Strength)、移动素质(Movement)、疲劳(Fatigue)和损伤(Injury)等研究始终都是主要研究对象。由各年突变词得出，青少年网球运动员、骨密质、性别和损伤预防突变时间较长，国外对这几方面进行了深入的研究。国内研究热点从男子球员和发展现状向技战术层面过渡，向视觉搜索、儿童和工作记忆等甚少，但近些年关于球员视觉和脑电的文章已相继出现。球员力量、移动能力和疲劳损伤等方面应当继续提高其科研重视程度，毕竟我国网球处于发展时期，未来当以球员竞技能力和竞技水平为主。但纵观国内有关竞技网球运动员的研究发球，男子相关研究多余女子，而实际情况确实女子竞技水平好于男子，且研究对象为排名靠前的优秀男子职业网球运动员，但我国男子网球比赛对手确实排名开外，持外卡进场的球员，训-赛-研之间的一致性是提高我国球员竞技能力的主要出发点。

图5 国内外科研领域热点时区可视化图谱

2.6 国内外网球运动员科研领域热点的演化分析

运行Cite Space软件进行Cited Reference(被引文献)分析。由于国内CNKI论文不能做Cited Reference分析，故通过CSSCI收录网球运动员主题相关的文献242期刊文献为国内研究领域，对国内外文献共被引分析进行对比。图中显示，网外为4个聚类：#1网球运动员生理机能；#2网球比赛特征与力学分析；#3网球运动对骨骼影响；#4网球运动感知觉。国内：#1技战术分析；#2网球发展；#3运动技能学习。

图6 国内外文献共引网络图谱(CSSCI)

知识群C1：网球运动员生理和训练特征。男子和女子网球运动员比赛活动特征，女子每回合时间(8.2s±5.2)；每回合恢复时间(17.7s±6.5)；净时间约占总时间(21.9%±3.8)；击球次数(2.7次±1.7)/回合；变向次数(2.3次±1.4)/回合。心率161(5)次/min和Bla2.0(0.8)mmol/L，发球局HR(166±15.4次/min)显著高于接发球局(156±19.6次/min)(P=0.004)[38]。男子：7.5s±7.3/回合，间歇(16.2s±5.2)/回合，净时间约占21.5(4.9%)，击球次数(2.7次±2.2)/回合。Bla为(3.8±2.0)mmol/L，RPE值为(13±2)。国外学者测得平均耗氧量29.1±5.6mL·kg-1min-1(占VO2MAX的51.1%±10.9)。摄氧量为10.4/场至47.8mL·kg-1min-1/场。Duration of rallies(DR)时间(6.4 s±4.1)/回合；Effective playing time(EPT)净击球时间占总时间的29.3%±12.1；Stroke frequency (SF)正手击球频率为 (42.6次±9.6)/min。回合击球时间与球员能量消耗呈显著相关，球员平均最大摄氧量47.8mL·kg-1min-1可作为训练负荷设置的参考值[39]。Kovacs(2006)得出训练赛中的回合时间应为5～10s，间歇比在1∶3到1∶5之间，移动能力保持在20m以内[40]。综上所述，国外学者以球员真实比赛条件下的情况进行分析，统计比赛中球员的各项生理生化指标，统计击球次数、击球时间和间歇时间等，便于为训练负荷、强度和量度的设置提供参考。

知识群C2：网球运动生物力学与比赛特征。国外关于网球运动员生物力学研究的方面广泛，涉及到技术动作分析和运动损伤等多个层面。网球平击发球、侧上旋发球和切削发球的生物力学特征均有涉及[28, 41-44]，并针对不同落点发球对比分析[45-49]，不同落点抛球的差异性分析[31, 45, 50]。据统计得出，网球发球占在所有击球类型45%(法网)和60%(温网)[51]，肩关节内旋角速度是决定击球速度和球拍速度的关键指标[52]，第一发球和第二发球的冲击前拍速度没有显著的差异，但这两种发球的组成部分是非常不同的。在第二发球中，冲击前拍速度的垂直分量和横向分量大于第一发球时的，而水平分量则相反[29]。国内对于网球技术的研究主要集中在一发和大力发球[53]，并没有结合发球的落点和旋转，然早期就已提出发球应当结合旋转和落点[54, 55]。不同落点发球能够增加接发球难度，占据主动进攻优势[56]。经录像分析法得出，我国球员在发球落点、力量、旋转等指标中，与国际职业球员差距较大[32]。由于肩关节、腰部、膝关节和踝关节是发球运动损伤的主要部位，故此国外大量研究中通过发球、正反手等技术动作的生物力学分析，结合解剖学特点进行了详细的分析。国外学者运用运动生物力学手段分析，分析网球发球和投掷动作的力学特征，得出增加肩关节肌群力量是预防损伤发生的关键因素[57]。并总结肩关节损伤因素如下：1)关节囊的厚度限制了盂肱韧带的活动；2)肩关节外旋力导致SLAP损伤；3)挠背阶段肱骨过度外旋，导致肱骨大结节越过肩胛盂；4)肩胛骨过度旋转。而国内关于球员运动损伤的报道大多数均以调查问卷方式，更有通过综述性文章报道了球员的损伤特征和部位，人种的差异性形成了身体形态的差异，因此建议国内学者通过生物力学诊断方式判断出技术动作所带来的损伤特征。

表6国外网球运动员各类知识聚类文献信息一览

表7国内网球运动员各类知识聚类文献信息一览

知识群C3：网球运动与骨骼生长。长期参与网球运动对人体健康有很大的促进作用，降低脂肪百分比、降低血脂和心血管疾病的风险，以及提高骨骼健康[58]。有学者指出长期打网球，可使得手臂肱骨横截面积大于非优势臂11%～14%，职业球员的手臂骨矿物质含量BMC为(14%～27%)、骨横截面积 (Tot.Ar)(16%～21%)、骨皮质(12%～32%)、骨强度指数(23%～37%)、主惯性距(最小33%～61%，最大27%～67%)、皮质厚度Cortical wall thickness(5%～25%)。但一致认为改变的是骨骼的形状和质量并非骨密质[59] [60]。国内对此报道的文章较少，网球运动的益处和改善骨骼生长等方面未通过实验性文章表达出来，近些年我国网球运动取得快速发展，应当在加快竞技体育发展的同时，呼吁更多的大众人群参与到网球这项运动中，而大众人群对于网球运动的益处还知之甚少。加强对网球运动对体质改善的相关研究，提高参与网球运动的意识是今后科研的一大亮点。网球运动员多种损伤均与身体对称性力量和骨密质有很大的关系，如球员左右侧躯体呈非均衡性发展，导致各关节部位形态异常，肌组织退变和力量失衡，提示着损伤风险[8]。因此，建议国内有关学者对此相关的领域深入挖掘，加强网球运动健身益处的同时，为专业网球运动员的损伤预防和体成分监控提供依据。

C4知识群：感知觉能力，视觉是各知觉感受器中最重要的器官，多数情况下是人体第一信息收集中心[61]，良好的视觉预判能力能够提高提取关键信息的能力[62]。Balser运用(fMRI)核磁共振成像，测得15名网球运动员和16名排球运动员在预测对手发球时Action observation network (AON)动作观测网的差异性。结果表明，职业球员与新手相比，AON辅助运动区(SMA)及同侧顶上小叶(SPL)激活强度更深，小脑和同侧顶上小叶(SPL)与预判预期效果呈线性相关，职业选手对神经肌肉控制表现出更精细化的控制能力[63]。Williams得出职业球员击球时专注于对手各环节中心位置，如：头部、肩部和躯干部位。初级选手注视点在对手周边位置，如：球拍或者击球点[64]，我国学者得出在判断抽球技术的过程中，“持拍手臂及球拍”以及运动员移动的躯体信息是专家网球选手关注的重点区域[11]。而职业选手表现出较长注视时间和位置更趋于集中[65]，我国学者同样得出专家网球选手对抽球技术判断速度快、准确率高的优势主要是由视觉搜索模式的差异造成的。这种对重点信息精细加工的视觉搜索策略，减少了预测过程中信息加工的总量和内部反应延迟，是影响选手判断技术动作速度和准确性的关键因素[11]。专家组相比新手组预判对手击球更加精确F(2,44)=18.93，p<0.05[66, 67]，专业组在更早的时间点就能进行正确的预判[68]，专家运动员在对刺激任务的感知阶段投入的脑资源少，表明更加注重对信息的加工、提取和整合，最终做出决策，表现出明显的认知优势[69]。综上所述，国外学者通过神经科学及心理科学相关实验仪器研究球员的神经感知觉能力，帮助球员准确预测来球的路线、高度和速度。结合视觉和神经，提高球员对信息加工整合的能力，寻求预判信息的机制，通过实践训练来提高球员的运动表现。

3 小结

本研究是通过对比国内外有关网球运动员科研热点、构架和演变路径，得出我国与国际前沿领域的差距，是推动我国网球运动训练理论与实践的动力，其结果具有很强的现实意义。从整体结构来看，学科领域交叉和不同专业知识的共融是我国应当专注的重点，尤其是心理学、神经科学。学者之间的团队协作和对科研团队的培养能够对其领域进行全面系统的研究，各热点领域应当广泛涉及，深入挖掘，使训-赛-研三者与实践密切结合，进而提高我国网球运动的整体实力。