足球小场地比赛与教学比赛外部负荷特征的对比研究

周家宝

（南京体育学院 研究生部，江苏 南京 210018）

足球比赛中的内部负荷是指球员在比赛情景下所承受的生理、心理和化学刺激的总和，而外部负荷是球员在比赛情景下完成各类动作时所承受的物理刺激［1］。对内部负荷的评定指标主要包括心率、生理生化以及调查访谈，对于外部负荷则是通过跑动距离、加速和减速、代谢功率以及训练比赛的整体安排等指标来评定［2］。 足球作为同场对抗类竞技项目，在场上需要完成长时间、大强度的间歇性有氧运动，有着独特的负荷特点［3］，因此，需要在日常训练中制定与比赛负荷特征相似的训练内容，才能更有效地提高运动员的专项体能［4］。

小场地比赛（small side game，SSG）是足球项目中常用的训练手段，相较于传统的冲刺跑训练、高强度间歇跑训练，SSG 能够在结合球的情况下同时促进运动员技战术能力和体能的发展［5］。 随着该训练的普及，针对SSG 的研究层出不穷，这些研究主要是通过控制训练中的不同变量（场地大小、人数、条件等），观察其对训练效果的影响，大部分研究的关注点在于对比各种SSG 中的内、外部负荷以及技战术表现［6-11］。 训练的负荷特征和行为模式与比赛越相似， 球员的运动表现提升得越快［12］，SSG被广泛运用的主要原因就是它似乎可以还原比赛场景， 但有研究［13］显示它与比赛的外部负荷特征可能存在差异。 显然，最直接的检验方式是将SSG 与正式比赛进行对比， 但有些球队每年的正式比赛数量有限，无法作为一整年训练的参照标准，这时就可以利用教学比赛来检验SSG 与比赛之间的差别。 教学比赛在负荷、形式、要求上与正式比赛最为贴近，且对手实力和比赛频次较为可控， 可以作为检验和优化训练安排的依据［14］。 2015 年起 FIFA 开始允许在正式比赛中使用数字化表现和跟踪系统（EPTS），此后，利用GPS 系统对球员在训练和比赛中的运动表现进行监控的情况逐渐增多［15］。 通过GPS 设备获取到的加速、减速、代谢功率等数据能有效反映运动员的外部负荷［16］，其有效性和可靠性也已经得到认可［17-18］。 该技术能够帮助我们准确地了解SSG 与教学比赛在外部负荷特征上的异同，让教练员更好地根据比赛的需要控制训练负荷并完善训练计划， 在提高运动员竞技水平的同时预防伤病的发生［19］，但目前国内很少有将二者的外部负荷特征进行对比的研究。

本研究运用GPS 设备，对江苏省U18 女足的SSG 训练及教学比赛进行负荷监控， 将SSG 和教学比赛的外部负荷进行量化，找出二者之间的差异并分析其中的原因，以期为教练员的训练设计提供科学参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

江苏省U18 女足队员 16 名一级运动员， 年龄17.4±0.5岁、身高 168.5±6.8cm、体重 58.1±5.3kg、训练年限 7.8±1.1y。 测试前向队员说明研究的目的、流程及危险性，并征得本人同意。

1.2 研究方法

1.2.1 测试方案

对16 名运动员进行为期9 周的训练监控，收集2 种SSG和教学比赛的外部负荷数据，SSG 包括4 对4（4VS4）和7 对7附门将（7VS7+GK）。 共获得 4VS4 数据 128 人次、7VS7+GK 数据126 人次（非守门员）以及教学比赛数据110 人次（非守门员、上场时间超过45min）。

根据前人［20］的研究和运动员的现有水平，将SSG 训练中的人均面积控制在225m2以下。 4VS4 的场地尺寸设置寸为30×33m，人均面积约 124m2，设有 2 个小门，训练分为 4 小节，每小节4min，间歇2min，共24min；7VS7+GK 的场地尺寸设置为 52.5×68m，人均面积约 223m2，设有 2 个 7 人制标准球门，训练分为3 小节，每小节4min，间歇2min，共24min；教学比赛场地尺寸为68×105m，人均面积约325m2，选取实力相近的对手，由国家一级裁判执裁，按标准足球比赛规则进行。 为减少数据测量误差，SSG 中的间歇均以被动恢复的方式进行；为避免生物节律影响，要求运动员保持日常饮食和作息习惯，所有测试均安排在同一时间段（14：30～17：00）进行；为保证训练状态，每次测试前进行20min 以上负荷相当的热身活动，测试中教练员给予适当的提醒和鼓励， 且每次测试之间间隔48h 以上；为提高训练效率，场地旁放有备用球以避免球出界造成时间浪费。

1.2.2 数据采集

本次研究采用的设备是澳大利亚Catapult Sport 公司研发的运动监控系统， 其包含Catapult 无线信号接收器、Vector S7可穿戴设备，还有配套使用的分析软件Catapult Open field 和Catapult Live。 可穿戴设备通过专用的运动背心固定在运动员的背部，不会影响球员的运动表现。 测试开始前15min 将设备打开，检查电源及信号情况，并将信号接收器放置于场地中线与边线的交叉点外5m。 测试中利用Catapult Live 软件能够实时观测运动员的跑动情况，在训练中对不同项目进行分段，在比赛中对运动员的轮换进行实时记录。 每次测试结束后在Catapult 官方Openfield 云端将需要收集的数据进行选择和精细截取并保存到电脑。

1.2.3 测试指标

基于前人［14，19］的研究成果和运动员体能教练的建议，选取了26 个外部负荷指标进行分析，可分为以下3 类：

1）跑动速度表现。包括各区间跑动速度占比和最大跑动速度。根据各速度区间的跑动距离在总跑动距离中的占比可以了解运动员基本的跑动负荷特征，计算方法为某一跑动区间距离除以总跑动距离，现有研究［21-22］中对于速度区间及各区间名称的定义还没有定论，因此基于运动员的实际跑动能力对跑动速度进行了划分：第一区间（0～6.01km/h）、第二区间（6.01～14km/h）、第三区间（14～17.32km/h）、第四区间（17.32～19.01km/h）、第五区间（19.01～21.6km/h）、第六区间（＞21.6km/h）。

2）变速和变向表现。 变速跑动包括加速和减速，基于运动员的实际水平，本研究将加速和减速各分为3 个区间，分别是低强度加速（0～1.5m/s2）、中强度加速（1.5～2.8m/s2）、高强度加速（＞2.8m/s2）和低强度减速（-1.5～0m/s2）、中强度减速（-1.5～-2.8m/s2）、高强度减速（＜-2.8m/s2）。 此类指标包括各区间加减速跑次数、加速跑总次数、减速跑总次数以及变速的总次数，变速跑的强度与次数能够反映运动员在跑动中的急停、 启动情况。 此外，运动员在场上不仅会有匀速跑和加减速跑，还会有变向跑，等效距离（Equivalent Distance）是指运动员消耗的总能量用以在场上匀速跑的距离［23］。 等效距离指数（Equivalent Distance Index） 即等效距离和GPS 测得的实际跑动距离之比， 其意义在于区分不同训练的能量消耗情况， 该比值越高，说明这次运动中加减速、变向的占比和作用就越大［24］。

3）反复高强度动作（Repeated High Intensity Efforts，RHIE）。若连续完成3 个高强度动作， 且每个动作之间休息时间不超过21s，就会记作一个RHIE 回合，此类指标包括每小时RHIE次数、平均动作次数、最多动作次数、平均动作时间和最长动作时间。 平均动作次数是指每个RHIE 回合中高强度动作次数的平均值；最多动作次数是指每个RHIE 回合之中，高强度动作次数的最大值； 平均动作时间是指一个RHIE 回合中，两次高强度动作之间休息时间的平均值；最长动作时间是指一个RHIE 回合中，两次高强度动作之间休息时间的最大值。 RHIE不仅可以用来评价球员反复冲刺、高强度变向的能力［25］，还能体现训练中弹跳、冲撞等情况。

为了避免因各训练项目时长不同而产生的偏差， 以上指标都已经根据训练时间进行了标准化［26］。

1.2.4 统计学分析

每次训练与比赛结束后在Catapult 官方Openfield 云端将需要收集的数据进行选择和精细截取并用Excel 进行整理。将数据导入SPSS25.0 中进行统计学分析，对4VS4、7VS7+GK 和教学比赛的各项数据进行单因素方差分析 （One-way ANOVA），利用LSD 法对分析结果进行多重比较，表中数据采用均值±标准差（X±S）表示，显著性值取 α＝0.05，p＜0.05 为差异显著，p＜0.001 为差异非常显著，采用 η2检验效果量（Effect size）大小：0.01＜小效应＜0.06＜中效应＜0.138＜大效应［27］。

2 研究结果

2.1 运动员在SSG 和教学比赛中的跑动速度表现

单因素方差分析结果表明（表 1），在 4VS4、7VS7+GK 和教学比赛中，各跑速区间占比在组间均有非常显著的差异（p＜0.001，η2＝0.125～0.521），通过事后比较可以得知，4VS4 中运动员的跑速在第1、第2 区间占比较大，即运动员低速跑比例较高；教学比赛中运动员的跑速在第4、第5、第6 区间占比较大，即中高速跑比例较高；相较于4VS4 和教学比赛，7VS7+GK在第1 区间占比最小，在第2、第3、第4 区间占比较大，即中速跑比例较高。 4VS4 中的最大跑动速度低于7VS7+GK，后者又显著低于教学比赛。

表1 在SSG 和教学比赛中的跑动速度表现

2.2 运动员在SSG 和教学比赛中的变速和变向跑动表现

表2 所示的是训练中运动员变速跑动 （包括加速跑和减速跑）的表现，由表可知，SSG 和教学比赛中的高强度加速次数有显著差异（p＝0.016，η2＝0.023），在其他变速指标上组间有非常显著的差异（p＜0.001，η2＝0.09～0.336）。具体来看，4VS4 在中低强度的加速和减速次数上均显著高于7VS7+GK，而7VS7+GK 又显著高于教学比赛。 4VS4 和7VS7+GK 中的高强度变速次数无明显差异， 但二者在高强度加速次数上均显著低于教学比赛，在高强度减速次数上均显著高于教学比赛。 随着参与人数的减少和场地范围的缩小， 等效距离指数也逐渐提高，3 组间有极为显著的差异。

表2 在SSG 和教学比赛中的变速和变向跑动表现

2.3 运动员在SSG 和教学比赛中的高强度反复动作（RHIE）表现

如表3 所示，在RHIE 次数、平均动作次数、最多动作次数、 平均动作时间和最长动作时间5 个指标上，3 组之间呈极显著的中等至非常大程度差异（p＜0.001，η2＝0.229～0.717）。 教学比赛中RHIE 次数高于 7VS7+GK，而 7VS7+GK 中RHIE 次数又高于4VS4，但在平均动作次数上则完全相反，而且教学比赛中 RHIE 的最多动作次数也低于 4VS4 和 7VS7+GK。4VS4 中RHIE 的平动作时间和最长动作时间均低于7VS7+GK 和教学比赛。

表3 在SSG 和教学比赛中的高强度反复动作（RHIE）表现

3 讨论与分析

3.1 运动员在SSG 和教学比赛中的跑动速度差异

结果显示，4VS4 中在 1、2 跑速区间的距离占比较高；7VS7+GK 中在2、3、4 跑速区间的距离占比较高；教学比赛在4、5、6 跑速区间的距离占比较高， 总体来看运动员在SSG 中的跑动速度低于教学比赛， 可见随着场地的扩大和人数的增加，球员在训练中的中速跑和高速跑距离也显著提高。 出现这种情况的主要原因可能是当场地加大达到一定面积时， 球员才能有足够的空间将跑动速度提升至较高的区间， 所以人均面积是影响球员跑动速度的关键因素之一，Giménez 等人［4］在针对不同训练项目（SSG、LSG 等）和友谊赛的对比研究中也有类似的发现。 因而我们可以得知，在适当的范围内，人均面积扩大能够增加球员的中高速跑动，而人均面积缩小，队员的中高速跑动则会减少。 SSG 训练无法做到与教学比赛的人均面积相等， 但如果教练员需要在SSG 中提高运动员的高速跑动能力，可以相对地将人均面积扩大，给球员制造合理的跑动空间。

3.2 运动员在SSG 和教学比赛中的变速和变向跑动差异

球员在加速和减速上的表现与跑动速度完全相反， 除了高强度加速以外，4VS4、7VS7+GK 和教学比赛中的变速次数呈逐渐减少的趋势， 而且等效距离指数也随着参与人数的增加和场地范围的扩大逐步降低， 说明SSG 在变速和变向上的负荷要高于教学比赛，可见SSG 对运动员的急停、启动和变向能力的要求更高。 而SSG 中高强度加速较少的原因可能是场地范围较小， 对于实验对象来说在球员较为密集的空间里达到＞2.8 m/s2的加速还是有些困难的。 López-Fernández 等人［28］在研究中发现在球员较少的SSG 中加速次数更多， 这可能是因为球员的减少会使参与度提高，而Hill-Haas 等人［29］在研究中发现， 在人均面积保持150m2不变的情况下进行3VS3、4VS4、5VS5、6VS6 的训练，球员的平均心率从 4VS4 开始随着人数的增加而降低， 这两项研究可以说明当SSG 总人数≤8时，球员的参与度更高。 结合前文中对于跑动速度表现的分析我们可以得知，相较于教学比赛，SSG 的高速跑不足但变速和变向跑动多，因此可以作为提高运动员快速启动、急停、变向能力的训练手段，但前提是对人数进行控制，使每个球员的参与度得到保证。

3.3 运动员在SSG 和教学比赛中的高强度反复动作（RHIE）差异

结果显示，SSG 中的RHIE 的总次数少于教学比赛， 但仔细观察下面的结果可以发现，SSG 中每回合RHIE 的平均动作次数远多于教学比赛， 而且4VS4 的平均动作时间也要更短，说明SSG 中的“小而快”的动作要多于教学比赛，包括急停、启动、变向、冲撞以及弹跳等，这与前文中关于运动员变速表现的分析也相符。

除此之外可以还得出新的推断：SSG 中RHIE 次数更多的原因之一是较小的场地空间可能带来更为激烈的争抢和对抗，所以相较于教学比赛，SSG 对于球员的技术能力和动作速度的要求更高。 Katis 等人［30］在研究中发现人数更少的SSG 需要球员完成更多的技术动作，而另一项研究［20］结果显示，SSG中球员的运控球、射门、解围次数都会随着场地空间的扩大而减少。 这说明在适当条件下，SSG 可以模拟比赛中较为密集的对抗场景，作为强化技术能力和动作速度的训练手段。 Rebelo等人［31］还在研究中发现反复的跳跃似乎与小面积SSG 中的高强度活动有关。 还有研究［32］发现SSG 可以有效改善下肢的爆发力。 因此将小面积SSG 作为提高部分专项力量的训练手段也是合乎逻辑的，这也为SSG 的训练设计提供了新的思路。

4 结论

1）场地范围较小的SSG 无法达到教学比赛中的高速跑动负荷，因此不能作为提高高速跑动能力的主要训练手段，但适当扩大人均面积有可能提高SSG 中的高速跑动占比。

2）SSG 中的变速、 变向以及弹跳的负荷强度高于教学比赛，教练员可以在保证球员参与度（人数不宜过多）的情况下适当缩小人均面积，将SSG 作为提高运动员无氧反复变向、冲刺能力以及爆发力素质的训练手段。

3）SSG 的对抗强度高于教学比赛， 尤其在小范围的训练中，对技术能力和动作速度要求较高，因此可以利用SSG 模拟比赛中较为密集的局部场景。