篮球比赛负荷量化方法解析：提升竞技水平的关键

篮球比赛具有高强度、间歇性的特点，这在增加观赏性的同时，也对比赛中的运动员提出了巨大的考验。运动员在比赛中所承受的身体、生理、心理的刺激统称为比赛负荷，这对于了解赛事特点、制定科学的训练计划，最终提高竞技水平、预防伤病尤为重要。

1.篮球比赛负荷量化方法

根据负荷指标来源不同，可分为内在负荷和外在负荷。具体来说，外在负荷指运动员在比赛过程中所作的外功（如位移距离、速度、工作休息比等）；内在负荷指运动员在做外功时所承受的来自生理和心理层面的刺激（如心率、血乳酸浓度、主观疲劳等）。相应地，内、外负荷的量化方法有主观疲劳法、心率和血乳酸监测法、视频分析法、可穿戴设备法等（图1）。

图1 篮球比赛负荷的量化方法及指标

1.1 外部载荷量化方法

1）视频分析

过去数十年，以视频记录为基础的时间动作分析（Time-）一直是量化篮球比赛的首选。利用高速运动摄像机拍摄比赛画面，将运动员的动作路线绘制在二维坐标图上，再结合时间轴收集并分析相关统计数据（如每个动作的持续时间、次数、位移距离等）。此方法一般将比赛中运动员的动作依强度、姿势等定义并分为8类，由于1995年首次提出，其后由多位学者加以补充，并综合考虑不同比赛位置的技术特点，并将上肢动作、运球动作等特殊动作纳入分析，以全面分析比赛中运动员的动作特征。

随着科技的进步，此方法已由人工处理发展至自动轨迹追踪（如SIMI Scout等），但由于后续分析仍需耗费大量人力与时间，因此并不方便在日常训练中普及。此外，运动员躯干的重叠度、图像的清晰度等客观因素都会影响图像质量，从而干扰分析人员的主观判断，导致其可靠性与有效性受到质疑。

随着篮球运动的不断发展，传统的视频分析手段逐渐不能满足教练员和球队的需求。在“大数据”时代，人工智能越来越多地被运用到实际领域，完成繁琐的数据处理和分析过程，为人们更深入地了解篮球比赛提供参考和帮助。

2）可穿戴设备法

可穿戴设备在日常训练中的应用大大提高了负荷监测的时效性，目前的研究中，根据信号接收方式不同可分为全球定位系统（GPS， ）和位置定位系统（LPS， ）。

通过运动员佩戴在上背部与卫星相连的装置，GPS系统可自动标记时间点并记录相关数据，从而计算出场上位置，实现实时定位。内置的三轴加速度计还能获得加速、减速、碰撞、跳跃的次数与强度等数据，并通过惯性测量分析（IMA， ）将运动员身体在三个轴上的微抖动次数与强度带入计算公式（图2），得到量化外部负荷的新指标（ie）。

图2 运动负荷计算公式

注：ax，ay，az分别表示运动员在矢状面、冠状面和横截面的加速度。

虽然GPS系统在橄榄球、足球等运动中展现出各种优势，但由于是室内比赛，系统发射的信号无法穿透混凝土建筑与卫星建立连接，因此无法在正式比赛中使用。另外，由于场地和动作的特点，尤其是当运动员集中在半场时，GPS系统的测量误差也会增加。相比之下，LPS系统借助超宽带技术（UWB，Ultra-Wide Band），通过连接布置在场地周围的信号站来解决信号问题。相关研究证实其具有较高的信度和效度（CV=0.57~5.85%，ICC=0.979）。但该系统目前还只在训练环境中使用，在正式比赛中的适用性还有待验证。

1.2 内部负荷量化方法

1）血乳酸检测

唾液睾酮、血清肌酸、血乳酸等是评价运动员机体对负荷刺激反应的常用生理生化指标。其中，血乳酸的测量具有采血量小（约10µL）、采集速度快（耳垂或指尖）、分析简单、不影响比赛（采集后可立即返回训练或比赛）等优点，是最常用的。需要注意的是，血乳酸的监测可能受到运动员采样前活动强度的影响较大，会造成一定的高估，因此通常需要多个时间段采集血乳酸，与其他指标同时进行分析。

2）心率监测方式

心率（HR）是指心脏每分钟收缩的次数，与摄氧量、血乳酸浓度等指标相关，常用于评价运动员有氧能力、量化内在负荷、评估疲劳程度等。心率监测具有连续性、非侵入性等优势，可在运动过程中实时监测个体乃至全身。

HR受多种因素影响，包括每日变异性（~6次/分/天）、水分状况、环境温度、心理​​情绪等。另外，由于HR具有滞后性，即不会根据强度变化而迅速增加，因此可能会低估实际情况。研究也表明，高强度、抗阻训练和间歇性运动中HR与强度的关系并不总是线性的。因此，仅依靠HR作为指标来评估内在负荷并不全面，需要结合其他指标进行参考。

HR指标除了作为负荷强度的指标外，还可以根据运动时长作为负荷的量化指标，基于此，等提出了训练脉冲（TRIMP）的概念，即HR（b/min）×运动时长（min）。随后人们将HR划分为多个强度区间，并赋予权重，建立负荷模型（如SHRZ模型），在篮球研究中常用的方法有法、Manzi法等。通过不断的实践分析，为了更加精准地量化负荷，特别是在低强度运动中，等建议采用2.5%HRmax为区间的脉冲模型，一系列相关研究逐渐提升了此方法在实践中的价值和意义。

3）主观疲劳测试方法

除了以上客观指标外，主观负荷感受也是量化比赛负荷的重要方法。主观疲劳量表（RPE，of）最早由瑞典心理学家博格于1961年提出，是一项生理和心理指标。运动员会通过心理体验将自己对负荷的感受反馈到特定的数值尺度上，通过评分来量化运动负荷。此方法具有便捷、易分析的优点，在训练中被广泛应用。同样，RPE也可作为负荷的评价指标，即每节课主观疲劳（sRPE，-of），其计算公式为：sRPE（au）=运动时间（min）×RPE得分（au），其中RPE一般在比赛或训练结束后立即采集或在第30分钟采集。虽然sRPE的信度和效度在足球和耐力项目中已经得到证实，但其在篮球比赛中的信度和效度还有待检验。

伴随RPE普及的同时也存在着方法论上的局限性。国内外Meta分析研究显示，RPE与其他生理指标的相关性并不如预期那么高（HR：r=0.55；血乳酸浓度：r=0.61；最大摄氧量%：r=0.65）。此外，运动员对RPE量表的熟悉程度、心理唤醒程度，甚至因得分落后而产生的焦虑、急躁等负面情绪都会影响评分的准确性。

2.影响篮球比赛负荷的因素

基于前文介绍的负荷量化方法，国内外学者对篮球比赛负荷进行了深入研究。与其他团体球类运动一样，篮球运动员在比赛中的活动受到场上形势、战术安排等多种因素的影响，具有不可预测性，这增加了研究的难度。

2.1 比赛阶段

根据国际篮联规则，一场正式篮球比赛由四节组成，每节10分钟。第一、二节为上半场，第三、四节为下半场。运动员在比赛不同阶段承受的负荷，关系到疲劳、受伤风险、比赛胜负，可直接作为人员轮换、战术安排的参考，对教练员来说尤为重要。

现有研究表明，篮球比赛的负荷随着比赛的进行逐渐减小。运动员在上半场体能充沛，位移距离、速度、高强度活动时长等外部负荷，以及心率、血乳酸浓度等内部负荷均大于下半场。虽然中场休息，但中场休息过后，运动员体内储存的糖原被大量消耗，休息和饮食无法完全恢复。这也导致比赛后半场强度降低，运动员从事中低强度活动的时间更长，有氧供能比例增加，使心率、血乳酸浓度呈现下降趋势。

比赛负荷的减少与场上执行的战术有关。在第四节比赛中，领先的球队为了保持优势，通常会增加控球时间，减少回合数，以减缓比赛节奏。此外，比赛频繁被暂停、犯规等战术手段打断。更多的休息时间可以有效帮助球员排出体内的乳酸。根据等人的研究，在罚球和暂停的休息时间后，运动员的心率可分别下降至70-75%HRmax和60%HRmax。

从技战术角度分析，有学者认为，经过上半场比赛，运动员之间相互了解更加深入，在一定程度上减少了不必要的高强度活动。当然，也有研究发现，比赛快结束时，运动员的负荷还是会增加的，这与比赛的强度有关。两支水平相近的球队，往往在最后只有胜负之分，教练也会通过战术调整、增加轮换等方式来保证比赛的整体强度。这种情况下，比赛的负荷势必会比因水平差距较大而早早进入“垃圾时间”的比赛更大。

球员在比赛各个阶段的负荷特征是教练员安排战术和场上人员轮换的依据。根据目前的研究，球员在比赛的前半段体能状态最好，运动负荷最高。随着比赛的进行，在各种因素的综合影响下，运动负荷呈下降趋势，但在同等水平的比赛中，高强度的活动会持续到比赛结束。除了帮助教练员在比赛中合理调整人员轮换外，比赛不同阶段运动负荷的研究对于日常训练也有重要意义，即球员的有氧能力对于比赛，尤其是第四节比赛至关重要。

2.2 竞争地位

在篮球运动中，常根据运动员的身体形态、技术特点等特点将运动员划分为不同的位置，常见的分类方法有内、外场、前后场、后卫、前锋、中锋等。不同比赛位置的运动负荷一直是国内外研究者关注的重点，也是教练员开展个性化训练的理论依据。从静态素质比照来看，内线球员身高最高，身高、体重、体脂率均高于外线球员；从动态素质比照来看，外线球员在敏捷性、下肢爆发力、有氧能力等方面更有优势，内线球员在绝对力量方面优势明显。将体重和力量标准化后发现，内线球员在上肢相对力量上仍有优势，但在下肢相对力量上无差异。

通过对篮球比赛时间运动特征的分析发现，外线球员的活动范围更大，跑动轨迹覆盖整个球场。尤其是在进攻回合中，外线球员需要连续奔跑寻找得分机会，并经常参与快攻等贯穿全场的跑动，因此其平均速度也更快。相比之下，内线球员的活动范围基本离篮筐最近。由于国际篮联规则下对防守时间没有限制，内线球员可以在禁区内“缩”起来，最大限度地发挥身高臂长优势干扰投篮或保护篮板等，因此其位移距离小于外线球员。

此外，外线球员在比赛中一般负责组织进攻和处理球，这使得他们控球时间更长。他们较轻的体重也使他们更容易完成冲刺、滑行和变向等特殊动作（如甩球、带球过掉对手等），因此外线球员执行这些动作的频率和时间都更高、更久。从运动损伤角度看，上述克服自身惯性完成的动作是运动员受伤的主要原因。根据流行病学研究，篮球运动员的损伤多发于下肢（占所有运动损伤的58-66%），其中以踝关节扭伤和膝关节前交叉韧带撕裂最为常见。与其他多方向运动不同，篮球运动中特殊技术动作的活动范围并不局限于矢状面。 这些在冠状面内进行的短距离、剧烈动作（如运动中的侧切）被认为是前交叉韧带撕裂、踝关节扭伤的高发动作，因此外线球员在训练中需要特别注意加强薄弱部位的力量和敏捷性，以降低运动损伤风险。相反，内线球员很少进行这些动作，他们更多是在禁区内与对手进行静态的身体对抗和跳投，包括站位、争抢篮板等，因此他们的训练内容也应该与外线球员有所区别。

相关研究表明，比赛中外线球员的心率、血乳酸浓度等内线负荷指标均高于内线球员。这是可以理解的，外线球员进行高强度活动（如冲刺、高强度滑行等）的时间较长，这些剧烈运动对其心血管系统造成巨大压力，再加上比赛强间歇性也促使其心率维持在较高水平。与此观点相反，有研究发现，比赛中内线球员的心率与其他位置的运动员并无区别，他们认为，内线球员进行大量静态身体对抗动作，虽然这些活动只产生较短的位移距离，但也需要调动大部分肌肉群参与，因此也对运动员心血管系统造成巨大压力，使得内线球员在比赛中处于被动地位。

2.3 竞争水平

由于研究对象的年龄、不同国家的篮球水平以及对竞技水平的描述存在差异，直接的横向比较并不可靠，因此本节仅对不同文献中高、低水平的数据进行讨论分析。

一般来说，高水平比赛强度更大，运动员承受的负荷更大，表现在动作变化更频繁（如国际级vs国家级：1105±74 vs 1004±27；职业级vs半职业级：外线选手：56.9 vs 39.8次/分；内线选手：57.3 vs 42.0次/分），心率、血乳酸等内在负荷指标也更高。Ben等研究发现，高水平运动员在比赛中低强度（走、站立）和高强度活动（冲刺、高强度滑行）的时间更长，而国家级运动员中强度活动（慢跑、低强度滑行）的时间更长，这导致高水平运动员的心率长期处于>85%HRmax范围； 而低水平运动员在75-85%HRmax范围内的时间则更多。et al.的研究也得出了类似的结论：一级联赛的运动员在比赛中花更多的时间进行中高强度活动（急加速、减速和变向等）；而业余球员则有大约85%的比赛净时间用于休息-低强度活动。然而et al.在对职业和半职业男篮的研究中发现，职业运动员比半职业运动员花在高强度活动（如冲刺）上的时间更少，反而进行更多的中低强度活动（如慢跑和中低强度滑行）。研究认为，由于竞技水平不足，半职业运动员犯错更多，因此将体力浪费在冲刺等动作上以弥补对球队的影响。 相比之下，职业比赛节奏更加流畅紧凑，进攻效率更高，运动员也善于把握得分机会，减少不必要的高强度活动。

造成各研究结论不一致的原因与研究对象和方法有关。虽然也以优秀运动员作为研究对象，但由于篮球水平的差异，所研究的运动员可能并不处于同一水平。此外，各研究中球队的比赛风格和战术运用都可能对比赛负荷产生影响。另外，以等的研究为例，该研究采用逐帧回放的方式统计不同动作的次数和时长，对动作的捕捉更为准确；该研究中动作类型的划分也更为细致，加入了上肢活动、运球、传球等特殊动作，因此统计出的动作总数比其他研究多得多。可见，未来的研究有必要建立统一的动作类型和研究方法标准，以方便进行横向比较。虽然不同研究对比赛活动的描述存在差异，但公认的是高水平运动员的身体素质和技战术能力更佳，比赛强度也更为激烈。 因此，水平较低的运动员可由此确定自己的不足，并通过训练不断赶上。

2.4 性别

随着篮球运动的蓬勃发展，女子篮球逐渐成为重要的研究对象，遗憾的是，针对女子篮球比赛的研究相对较少。

综合对比相关研究发现，女子运动员在比赛中承受的外部负荷总体小于男子运动员，表现为动作变化次数少（男子：809-2733次，女子：576-1749次）、位移距离小（男子：6-6.4km，女子：5.2-6.2km）、低强度活动多（男子：29-44%，女子：41-60%）、中强度活动少（男子：48-60%，女子：32-55%）、高强度活动少（男子：2-16%，女子：5-8%）。男女运动员在比赛中承受的外部负荷差异主要由身体素质所致。 耐力项目的研究数据显示，世界顶尖男、女运动员在肌肉量、最大力量、最大有氧无氧功率、最大摄氧量等方面存在25%~65%的差异，且上肢相关能力方面两者的差异更大（男性更胜一筹）。但篮球比赛中男女运动员在内耗指标方面并无明显差异（HR：男83.9~94.4%HRmax，女82.4~94.6%HRmax；血乳酸浓度：男3.2~6.8mmol/L，女2.7~5.7mmol/L）。这说明虽然身体素质存在差异，但男女运动员所承担的比赛负荷是差不多的。因此，女运动员为了提高竞技水平，有必要在训练强度和内容上向男运动员学习。

现有关于性别的研究最大的局限性在于研究对象条件不匹配，目前仅有3篇论文直接比较同水平男女运动员的比赛负荷。杨文斌等研究发现，男女运动员在练习赛中承受的内在负荷（摄氧量、HR、血乳酸浓度和RPE）和外在负荷（动作变化次数）相似。但由于练习赛性质（比赛时长为20分钟），其研究结论不能反映实际比赛负荷。张建军等研究发现，女运动员持续中等强度活动的时间远长于男运动员，男运动员在盘带等特殊动作上花费的时间更多（男vs女：3.0±0.2vs2.5±0.3s/min）。这种差异可能与男女队的比赛风格和战术运用有关。 男子比赛往往以节奏较慢的半场进攻（类似阵地战）为主，往往通过个人突破吸引防守，为队友拉开空间。相比之下，女子篮球比赛攻防转换速度更快，跑动和传球较多，运球占比相应减少。

总体来看，男子篮球比赛外部负荷较大，但这一特点可能主要来自于男性球员的身体优势，而不同性别之间的比赛内部负荷相近。鉴于此，男女球员在体能训练的内容设计和负荷管理上可以相互借鉴，而技战术训练则要更多地考虑自身球队和球员的特点，选择适合的方案。

2.5 其他

除了上述因素外，研究者还尝试从比赛规则、战术安排、比赛情形(如比赛胜负、主客场等)等方面探究篮球比赛的负荷。

对于任何一项运动而言，比赛规则的变化都会对其比赛特性产生影响。对比2000年前后的研究不难发现，规则的修改加快了篮球比赛的节奏。随着攻防轮次的增加，比赛过程中站立、走动等低强度活动时间减少（修改前vs.修改后：35%vs.29.9%），而高强度活动持续时间（修改前vs.修改后：15vs.16.1%）和运动员内在负荷（HR：修改前vs.修改后：89±2vs.92±2%HRmax）也有所增加。et al. 研究发现，为了适应规则的变化，后卫运动员的最大摄影量增加了19%（修改前vs.修改后：51.0±1.6vs.63.4±2.7ml/min/L），间接说明了规则变化对运动员带来的影响。

为了赢得比赛，教练员往往会选择适应自己球队的战术来弥补球队的不足，而不同的战术也会影响篮球比赛的负荷。常用的防守战术有区域防守和人盯人防守。区域防守战术的特点是全队每名球员负责半场内一个区域的防守，依靠五名球员不断轮换完成整体防守，因此对球员的团队意识要求较高；人盯人防守则是每名球员都以防守自己的对手为主，特殊情况下其活动范围可以覆盖整个球场，由于针对性强，经常在比赛的关键时刻使用。等曾对比过两种战术对球员比赛负荷的影响，总体来看，两者并无明显差异，但由于战术目标不同，运动员在进行区域防守时，进行高强度滑铲的时间较多，进行人盯人防守时，进行冲刺的时间较多。 教练可以以此为基础，进行有针对性的训练。

不同的情况（如胜负、主客场、对手的水平等）也会影响比赛负荷。Fox等研究发现，失败队队员进行更多高强度（3.5m/s）的加速减速、变向、跳跃动作，而胜利队队员的sRPE值更高。在比赛中，失败队往往会选择加快比赛速度增加回合数，创造更多得分机会追赶比分，并通过在防守端主动争抢、阻挡给进攻队施加压力，阻碍其得分；而胜利队为了保持领先，也会有紧张、激动等心理情绪，因此胜利队员的sRPE更高。来自足球的研究发现，主场球队往往更有优势，因为他们对场地更熟悉，还有球迷的支持、裁判的照顾。这种现象在篮球比赛中也存在。 相比主队，客队在比赛中几乎总是承受着更高的运动负荷（高强度的加速减速、跳跃、变向、SHRZ、sRPE等）。除了上述主场优势外，由于旅途疲劳、伤病风险等原因，一支球队客场比赛很难有完整的阵容，比赛中可以轮换的人员也更少，这也增加了球员的运动负荷。

以上内容从新的视角探讨了不同因素对比赛负荷的影响，这些结论使得我们对篮球比赛有了更加深刻的认识，对于比赛战术的安排、球队在赛季期间的负荷安排等都有指导意义。

3. 现有研究的不足及未来研究展望

随着科技的创新和研究的不断深入，人们对篮球比赛负荷有了更加全面的认识，但相对于篮球比赛的复杂性，其负荷特性研究还有很长的路要走。首先，对篮球比赛外部负荷的研究主要集中在跑动距离、配速等指标上，加速、减速、变向等间歇性高强度动作由于难以量化而往往被忽略，这可能导致目前的研究低估了其真实的外部负荷。其次，由于正式比赛中受到各种限制（如不允许佩戴电子设备等），目前对内部负荷的研究较少，影响了对篮球比赛负荷认识的完整性。最后，虽然在研究中可穿戴设备可以实现实时反馈和团队监控，但由于不同厂商的算法和阈值不同，缺乏统一的标准，不同研究的结论很难进行横向比较。 此外，该方法的可靠性和有效性用于识别特殊动作（例如滑动等），需要进一步验证。

未来的研究需要从多种角度分析玩家的活动（尤其是特殊运动），例如生理学和生物力学，以便在预防伤害和优化培训方面真正发挥负载量化的作用，以便将未来的研究与其他领域相结合，从通过训练（例如力量训练）在游戏中加载指标。