国外足球运动体能训练前沿热点与演化分析——基于科学知识图谱的可视化研究

水祎舟，黄竹杭，耿建华



国外足球运动体能训练前沿热点与演化分析
——基于科学知识图谱的可视化研究

水祎舟1，黄竹杭1，耿建华2

以SCIE、SSCI和A&HCI所收录的国外足球运动体能训练相关文献为研究对象，利用Cite Space II分析软件对1985年至今，国外足球运动体能训练研究的698篇学术论文及其相关参考文献进行科学计量与可视化分析，力图揭示国外足球运动体能训练的研究热点与演化进程。研究表明，现阶段国外足球运动体能训练研究的主要力量集中在美欧等发达国家和地区，形成了体育科学主导下多学科交叉综合的复合型学科群，研究演化过程历经探索、拓展、深化及综合等阶段，研究热点主要集中在足球体能训练的整体运动负荷安排与控制、体能训练的信息收集与评价方法、足球运动员的运动性损伤与体能康复、比赛表现特征与体能需求分析以及足球专项体能训练的设计理念与训练方法等方面；众多知识聚类与高影响力科研成果，成为推动足球运动体能训练理论与实践研究演进的动力。

足球体能训练；前沿热点；知识图谱；Cite Space II；国外

足球，作为当今世界上最具影响力及吸引力的第一大运动，一直以来都以其独特的风格和魅力吸引着全世界人民的广泛关注，而作为运动训练的重要组成部分，体能训练也一直是足球运动训练的核心内容之一。随着科学技术与多学科知识在竞技体育中的高度渗透，足球体能训练的科学化发展也越来越强调本学科强大的科研基础与成果应用能力。近年来，众多学者对我国竞技体能训练研究的现状及发展趋势等进行了有价值的探索[3,5,7,14-16]。笔者也曾通过中国知网，以“足球体能训练”为主题，时间跨度为1985—2014年进行检索，共检索出相关文献索引记录679条，涉及足球运动体能表现特征分析[1]、体能训练方法手段[8]、体能训练过程控制[19]、体能训练主要问题[17]及体能训练评价[13]等方面，这些成果无疑极大地推动了我国足球体能训练实践与科研工作的有效开展。但在现代竞技运动训练理念更加倾向于专项化、个体化及多学科研究相互交融的综合化背景下，我国足球体能训练的研究更应该与时俱进，具备创新性思维，巩固优势、弥补不足，以便及时汲取先进的训练理念和方法。因此，对国外足球体能训练研究进行回顾与总结，探索足球运动体能训练研究的前沿热点与理论演进脉络，对国内学者准确把握足球体能训练的发展动向，了解足球体能训练的热点问题与促进我国足球运动体能训练理论体系的建立与发展，具有重要的价值。本文以Web of Science数据库中收录的足球运动体能训练相关研究文献索引资料为研究对象，引入Cite Space II可视化分析工具，结合科学计量学理论，在定量与定性相结合的基础上，通过分析绘制研究知识图谱，解读国外足球运动体能训练研究的基本状况，为丰富和完善我国足球体能训练理论体系提供借鉴和参考。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本研究的数据来源于美国科学情报所所研发的Wed of Science TM核心合集数据库。在数据的收集与检索过程中准确性和有效性在信息可视化分析中至关重要。如何设置检索表达式，使得检索结果尽可能包含所有国外足球运动体能训练的研究成果是需要首先考虑的问题。但是在查阅与足球体能训练有关的英文文献及著作时发现，“体能”一词的含义广泛，翻译形式也表现出一定程度的差异性[10]。依据诸多著作对“足球体能训练”一词翻译与分析，结合本文研究目的，以体现足球运动体能训练的核心内容为目标，经过对多个检索式进行反复组配和分析比较，采用主题检索形式，以“football fitness training”或“soccer fitness training”以及“football conditioning training”或“soccer conditioning training”作为核心检索词进行检索，并选择“sport science”为精炼依据，文献格式为English Article，检索时间范围是1985—2014年(检索与下载日期为2014年10月22日)，最终共检索到初始文献1 397篇。由于英文中“football”一词具有双重含义，为了保证文献质量和检索效果，突出研究主题，检索过程中筛除了所有“football”代表“橄榄球”的文章(699篇)，保留了“football”表示“足球”的全部文献(253篇)，共得到文献698篇(表1)，并将文献的全部信息，包括文献题目、作者、关键词、摘要、参考文献等下载并保存为纯文本形式，以备数据处理和研究分析之用。

表1 本研究数据来源一览表

Table 1 Data Sources

内 容 数据来源SCIE、SSCI和A&HCI(WedofScience数据库)检索格式主题=(FootballFitnessTraining)OR(SoccerFitnessTraining)OR(FootballConditioningTraining)OR(SoccerConditioningTraining)时间跨度1985-01-01至2014-10-22文献语种English文献类型Article精炼结果698篇期刊论文

1.2 研究方法

本研究采用基于JAVA平台的Cite Space II版本号为(Cite Space 3.8.R.1.64-bit)可视化工具绘制科学知识图谱。Cite Space II可视化分析软件是由美国德克塞尔大学(Drexel University)信息科学与技术学院的陈超美博士研发，用来分析和可视共被引网络的JAVA程序[29]。Cite Space II可将庞大的数据绘制为图形或图像直观地呈现出来，进而可以了解表示对象或事件数据的多个属性，使人们能够在大量的数据中直接观察到其隐含的现象，直观地体现了事物的重点，为研究决策提供依据。运用科学知识图谱分析研究对象时，可搜索和展示某学科知识领域在动态发展网络结构中的研究热点、发展趋势与突变现象，为清晰地认识和把握学科发展趋势提供支撑(图1)。

图1 本研究数据搜索、归纳、统计技术路线图

2 研究结果与分析

2.1 足球体能训练研究的国家与机构分布

在Cite Space II分析软件中选择参数“Country”(国家)和“Institute”(机构)，运行得到足球体能训练研究领域的地域共现网络图谱(图2)。其中，每个节点代表一个国家，用不同形式与深度的圆圈标识，圆圈的大小与其发文量成正比；连接圆圈的线条表示节点与节点之间的联系，线条粗细与其联系紧密程度成正比；圆圈最外层的圆环表示文献的中心性(Centrality)，中心性是在知识图谱网络中起连接作用大小的度量，圆环宽度越宽，其中心性越大，成为联系沟通其他文献节点的枢纽[9]。

从整体上分析，足球体能训练研究的698篇英文文献来自19个国家，其中，美国的发文量最多，为153篇。澳大利亚的发文量紧随其后，为111篇。英格兰、意大利、西班牙、法国、突尼斯、葡萄牙、瑞士及卡塔尔分列其后，发文量各为100、53、48、33、28、27、21和 20。我国的发文量为13篇，排名第17位。从文章的中心性来分析，丹麦以0.52位居第一，瑞士(0.50)、法国(0.46)、西班牙(0.35)、英格兰(0.31)、意大利(0.27)，葡萄牙(0.17)、突尼斯(0.17)、卡塔尔(0.17)等欧、美国家分列其后。综上所述，这些中心性较高的国家在足球体能训练的研究中占有重要地位，尤其像丹麦、意大利、葡萄牙、卡塔尔等国家，发文量虽不多，但是影响力较大。相比之下，发文量最高的美国和澳大利亚的中心性均为0.00，说明这两个国家发表的文献在国际网络图谱中的连接作用较小。与此同时，文章发表的突增性(代表文章发表增长量最大的burst)：美国(1997，突增性为 7.96)、英格兰(1996，7.56)、突尼斯(2009，5.4)、澳大利亚(1998，4.12)等分别在1997年、1996年、2009年和1998年出现文章发表量的大幅度提升。由此可见，在足球体能训练研究中欧美仍然处于领先的地位。而我国第17位的发文量和0.00的发文中心性在某种程度上也表明，语言差异、文化背景、思维习惯等方面的不同，是导致我国足球体能训练的科研工作者无法在欧美等主要刊物中发表相关研究成果的主要原因之一。因此，加大足球运动体能训练研究的力度，加快多学科、多领域的合作，提升科研人员的语言水平、创新思维与国际交流能力是提高我国在该领域研究水平的有效途径。

图2 足球体能训练研究的国家分布图

其次，对发文研究机构进行统计后发现，高校是足球体能训练研究的主要力量。从发文的频次上分析，意大利的罗马大学(Univ Roma Tor Vergata)、英格兰的利物浦约翰摩尔大学(Liverpool John Moores Univ)丹麦的哥本哈根大学(Univ Copenhagen)、西澳大利亚大学(Western Australia univ)、英国的埃迪斯科文大学(Edith Cowan University)、澳大利亚的昆士兰大学(Univ Queensland)、昆士兰体育学院(Queensland Acad Sport)、葡萄牙的波尔图大学(Univ Porto)、美国康涅狄格大学(univ Connecticut)、葡萄牙的科英布拉大学(univ coimbra)的发文频次最高。从文献的突增性上分析，意大利的罗马大学(Univ Roma Tor Vergata，2005)和澳大利亚的昆士兰体育学院(Queensland Acad Sport，1998)在不同的时期出现了学术成果突增的现象。

2.2 足球体能训练研究的主要学科

由于足球运动在全球范围内的广泛发展，使其属性以及日益突出的综合价值也产生了相应的改变，而体能训练在足球运动中的地位也越来越受到人们的普遍关注，使其不仅是职业足球运动中的重要组成，也成为了一个多学科交叉的综合研究领域，多学科多视角的综合性研究在足球体能训练研究中也占有突出的地位，而不同学科和专业的知识，也为我们提供了研究足球体能训练理论与方法的基础。在 Cite Space II控制面板上对数据进行时间分段处理，设置“时区分割”(Time Slicing)值为2(即选择每2年为跨度的15个时间)，节点类型选择学科类别(Category)，阈值项选择“Top N% per slice”，节点阈值设定为每个时间区隔内频次最高的50，运行软件通过关键路径算法进行聚类分析，得到由10个结点和10条连线组成的有关足球运动体能训练研究的学科共现网络图谱(图3)。

据Web of Science所属学科类别(Category)信息统计，除本文以体育科学为精炼依据的698篇文献以外，其余的多学科交叉研究主要来自于6个学科类别，主要包括生理学、营养学、矫形学、康复学、心理学、神经科学等研究领域。通过图3可以看出，足球运动体能训练研究所涉及的主要学科共现网络图谱中的关键节点有10个，除体育科学外，中心性最高的学科是矫形学(0.83)，其次为生理学(0.78)、心理学(0.78)、营养学(0.44)和康复学(0.21)。

图3 足球体能训练研究主要学科共现网络图谱

2.3 足球体能训练研究的主要来源期刊分布

对足球体能训练研究的主要学术领域做载文期刊分析能够较为准确地确定该领域的核心期刊分布情况[21]。因此，表2呈现出国外足球运动体能训练科研成果的主要载文期刊信息。国外足球体能训练的研究文献涉及运动医学及康复、应用生理学、体育与运动科学、体能训练研究等多种相关期刊杂志。文中精拣的698篇文献分布于151种来源期刊，其中，《运动医学与科学杂志》(MedicineandScienceinSportsandExercise)共引频次达515次，排在第1位；《力量与体能训练研究》(JournalofStrengthandConditioningResearch)共引频次达466次，排在第2位；《美国运动医学杂志》(AmericanJournalofSportsMedicine)为457次，排名第3位。而中心性最高的期刊则是《体育运动研究》(ResearchQuarterlyforExerciseandSport)、《体育运动科学》(JournalofSportsSciences)、《国际运动医学杂志》(InternationalJournalofSportsMedicine)，《美国运动医学杂志》(AmericanJournalofSportsMedicine)中心性分别为0.37、0.18、0.17和0.12，表明这些学术刊物是共被引期刊中最活跃的组成部分。上述分析结果也有助于该领域从业人员或相关学者制定较为周全与务实的研究计划与策略，提高相关领域研究情报的针对性及有效性，从而使研究效率得到最大化的保障。

表2 国外足球体能训练研究文献的代表期刊一览表(前10名期刊)

Table 2 Main Journals(Top10)

排序 期刊英文名称国别5-IF中心性1Researchquarterlyforexerciseandsport美国1.2610.372JournalofSportsSciences英国2.0950.183InternationalJournalofSportsMedicine德国2.3740.174AmericanJournalofSportsMedicine美国4.6990.125MedicineandScienceinSportsandExercise美国4.4590.106BritishJournalofSportsMedicine英国4.1710.107JournalofAppliedPhysiology美国3.4340.108JournalofSportsMedicineandPhysicalFitness美国0.7570.059JournalofStrengthandConditioningResearch美国1.8580.0310JournalofScienceandMedicineinSport美国3.0790.02

注：5-IF代表5年影响因子。

2.4 足球体能训练研究的主要作者分布

对作者分布情况的分析是深刻把握某一学科研究领域及科研动态的前提，对于在相关领域有深入见解和科研成果的作者进行研究，可以有效地掌握本领域科研活动的发展进程，对研究主题的现状分析、总结、提炼和前瞻性研究都有积极的意义[13]。表3中列出了足球体能训练研究中前10位主要作者，意大利、澳大利亚与突尼斯各2位，法国、英国、丹麦与中国香港学者各1位。其中，Carlo.Castagna博士为意大利罗马大学体育与运动科学学院教授，同时也在意大利足球协会任职，在足球体能训练研究领域发文28篇，其主要研究方向为足球体能训练过程控制、以及体能训练方法与手段等；Tim J.Gabbett博士是澳大利亚格里菲斯大学教授，发文26篇，其主要研究领域为体能训练评价、损伤预防以及不同强度与方式足球体能训练对不同水平和年龄足球运动员的影响等；Anis.Chaouachi与Karim.Chamari博士同是突尼斯威拉姆特大学运动科学系教授，发文各17篇与16篇，主要研究领域为运动动作控制及足球运动生理学。与此同时，英国利物浦约翰摩尔斯大学的T.Reilly博士和丹麦哥本哈根大学体育与运动学院的J.Bangsbo博士都是在相关领域具有较高学术声望与研究成果的学者，其发文总数虽然不多，但在足球体能训练领域却具有较大的影响。可以看出，各国专家和学者的学术成果维度较大，相互影响、相互融合，便于不同学科之间相互吸收和借鉴，也有利于足球运动科学化可持续发展。

表3 国外足球体能训练研究主要作者一览表(前10名作者)

Table 3 Main Authors(Top10)

排名 作者名 作者单位及国家(地区)发文量1Carlo.CastagnaFootballTraining&BiomechanicsLab,Italy282TimJ.GabbettGriffithUniversity,Australia263Anis.ChaouachiTunisianSportsPerformanceOpt,Tunisia174Karim.ChamariTunisianSportsPerformanceOpt,Tunisia165Martin.BuchheitUniversityofPicardieJulesVerne,France156DelP.WongHKEducationInstitute,China137Mendez.VillanuevaUniversityWesternAustralia,Australia128VincenzoManziItalianFootballAssocFIGC,Italy109PeterKrustrupUniversityCopenhagen,Denmark910TReillyLiverpoolJohnMooresUniversity,UK8

3 足球体能训练研究的热点分析

通常在一篇规范的学术论文中关键词或主题词往往是文章核心内容的提炼，因此，如果某一关键词或主题词在其所在的研究领域中不断的出现，则可以得出这些词汇是反映该研究领域的热点内容。Cite Space II就是通过统计学的有关原理在分析词频出现次数的基础上对研究关键词或主题词的频次及不同关键词或主题词之间共现的频次进行提炼，并运用较为直观地可视化的形式将关键词或主题词的频次高低和聚类关系表现出来，从而得出某一研究领域研究的热点问题[12]。

3.1 足球体能训练研究的高频关键词与热点聚类

将698篇文献的全部信息导入Cite Space II进行统计分析，最终将数据的统计结果制作为可视化图谱。由于国外足球运动体能训练研究文献在SCIE、SSCI和A&HCI中最早出现于1987年，故时区分割(Time Slicing)选择1987—2014年，单个时间分区的长度(Years Per Slice)设为2年，即形成时间跨度为2年的15个时间段。主题词来源(Term Source)选择为标题(Title)、摘要(Abstract)和关键词(Descriptors与Identifiers)；阈值保持默认状态，即前40个高频或者高被引节点；节点类型(Node Types)选择关键词(Keyword)。将数据导入Cite Space II分析软件后，需要将研究主题中意义相同或重叠的关键词进行合并处理，因为同一个关键词在不同的研究成果中可能有不同的表达方式。因此对关键词进行规范与统一，计算出各个关键词出现的频次，对最终数据结果的科学化处理有着重要意义。例如，football(非美式足球)和soccer为表达同一意义的关键词，Youth与Adolescence的概念基本相同。而Cite Space II导出的结果中football为142，soccer为121，因此根据研究的需要对其进行规范和合并，得出soccer最终出现频次为363次。其余情况还有Fitness，Conditioning和soccer players，football players以及Injury，Injuries等，均按上述规则以及研究的目的进行合并处理。

图4 国外足球体能训练研究热点聚类视图

基于上述的分析，运行软件通过最小生成树算法进行聚类分析，最后选择出高频关键词和由216个节点和366条连线组成的关键词研究热点图谱(图4)。规范合并汇总，得到表4，表示部分高频及高中心性关键词表。在图谱中，每个节点代表足球体能训练研究的一个关键词，节点

和标注词字体的大小与研究领域中关键词的频次成正比，而节点之间的连线表明两个关键词之间的关系，连线之间的粗细程度表明关键词之间关联性的亲疏程度。由此得出，被引频次和中心性都比较高的节点共同构成了1987年至今足球运动体能训练研究领域的热点内容。从图4和表4可以看出，国外足球运动体能训练研究是以提高运动员运动成绩(performance)为主旨而展开的，研究的热点主要集中在力量、速度、爆发力、耐力、运动损伤、运动疲劳及比赛表现和体能需求等方面；涉及人群主要集中在足球运动员及青少年；研究方法多采用比赛分析、对比实验，探索不同训练强度和训练策略对运动员力量、耐力、爆发力、身体表现和竞技能力的影响，进一步探索出有效、可靠的训练方法等方面。

3.2 足球体能训练研究热点时区分析

为了更加有效地揭示国外足球体能训练研究热点的动态变化情况，在Cite Space II操作系统中将网络节点设定为关键词(Keyword)和主题词(Term)，运行程序，可视化制图结果为“Time Zone”，得到1987年以来足球体能训练研究热点变化的时区可视化图谱5。时区可视图是由一系列表示时间区间的区域构成，分别按时间顺序从左向右排列，图5也显示了国外足球体能训练研究进程的主题演进路径，显而易见，自1987年以来足球体能训练研究的动态变化以及内容热点存在着千丝万缕的联系。

表4 国外足球体能训练研究高频及高中心性关键词一览表(前20位)

Table 4 Keywords of the High Frequency and the High Centrality(Top20)

高频关键词高中心性关键词关键词名称频次关键词名称中心性1Soccer足球263Soccer足球0.492Performance竞技表现227Performance竞技表现0.393Exercise运动219Fitness体能0.274Soccerplayers足球运动员206FootballInjuries足球损伤0.265Fitness体能127Training训练0.256Strength力量126Soccerplayers足球运动员0.247Power爆发力91Youth青少年0.208TeamSports团队运动78Epidemiology流行病学0.199Responses反应76endurance耐力0.1110Endurance耐力72Strength力量0.1011Heart-rate心率69Fatigue疲劳0.1012Injuries损伤63Heart-rate心率0.0713Reliability可靠性60Power爆发力0.0514Fatigue疲劳59Validity有效性0.0515Speed速度53Elitesoccer精英足球运动0.0516Validity有效性43Demands需求0.0517Elitesoccer精英足球运动42Aerobicfitness有氧运动0.0418Physicalperformance身体表现42Bodycomposition身体成分0.0419Aerobicfitness有氧运动39Speed速度0.0320Intensity强度37Risk风险0.02

由图5可知，足球运动体能训练研究的热点已由早期的力量、耐力等逐渐向注重身体竞技表现(Physical Performance)、训练的有效性(Validity)、可靠性(Reliability)、身体的适应性(Physical fitness)及体能训练的心理反应(Physiological-responses)等过渡，高水平足球运动员(Elite soccer players)仍然是主要的研究对象，同时对青少年运动员的研究也日益受到重视。由此可知，随着时间的推移，足球运动体能训练研究的重心不断拓展，研究主题趋于多样与综合，研究内容不断深入，横向及纵向分化逐渐加快，宏观与微观研究相互交叉与结合，也更加重视心理因素对体能训练的影响。

第五、募集帮扶。动员社会各界力量广泛参与扶贫济困、定点帮扶活动，各级定点帮扶单位、各乡镇、企业、个体户、富裕户等募集款物。

图5 本研究热点时区可视化图谱

4 研究演化分析

运行Cite Space II软件后，进行操作界面，节点类型选择被引文献(Cited Reference)，以高中心性形式显示国外足球运动体能训练研究的相关文献共被引网络关键点图谱。高中介中心性节点表示网络节点文献对足球体能训练研究的标志性意义和连接枢纽作用，它起到了为那些无法直接连接的节点或聚类做中介者的作用，具有控制另两个引用文献之间的交互能力，处于重要的主导地位[22]。图6中，每个关键节点代表一篇文献，节点向外延伸的不同聚类组成了该文献在不同年份的引文时间序列，圆圈的厚度与相应的引文年份与引文次数成正比。圆圈厚度标记较大的节点表示从一个聚类转向到另一个聚类的关键引文节点。通常是在足球体能训练研究中提出具有影响力的新理论或是有重大理论创新的经典文献[18]，而这些关键的文献节点则很大程度上体现了足球运动体能训练研究的演化方向。

在文献共引网络图谱中(图6)显示了中介中心性大于或等于0.1的关键节点文献信息，由187个节点、1 281条共被引连线组成共被引网络，Mean Silhouette=0.833 8。Mean Silhouette取值范围为-1～1，数值越接近1，说明聚类的主题越明确，聚类分类中文献的相关性越相近[30]。本研究的聚类结果Mean Silhouette值较为接近1，说明本研究的聚类结果是合理的。此外，表5也列出了与图6中各知识群中代表性节点文献信息的高中心性文献。依据图6的聚类特征，将其划分为5个知识群聚类，每个知识群聚类对应于足球运动体能训练研究领域的一个研究方向，并对代表性节点与文献信息进行重点分析，以揭示国际足球体能训练研究过程的演进路径。

图6 本研究文献共引网络图谱

4.1 C1知识聚类：足球体能训练的整体运动负荷安排与控制

C1知识聚类中的“A new approach to monitoring exercise training”一文，从运动训练的宏观角度出发，从团队效应的角度对体能训练运动负荷的安排与控制进行探索，成为数据库中出现的有关体能训练中心性最高的文献，作者从理论创新的角度，较为全面地阐述了足球体能训练中运动负荷控制的具体方法[35]。成为了这个时期体能训练研究关注的焦点，无疑促进了足球运动体能训练理论与实践的发展，为足球运动体能训练相关研究的开展奠定了基础。作者Foster C(2001)认为，周期训练开展的关键是对训练量度的安排，尤其是高强度训练负荷的控制更难用具体的指标进行量化。因此，作者采用RPE法自觉疲劳系数(rating of perceived exertion)，通过监控运动员的心率对不同训练类型的体能训练量度进行研究，结果指出，RPE法是一种监控体能训练的有效方法，这种方法是一种在周期训练中评估运动量和强度的有效工具。因此，该文是连接C1与C2聚类(体能训练的信息收集与评价)的关键节点文献之一，成为了足球运动中体能训练负荷安排以及实施效果等研究领域中最为活跃的热点问题。2004年，Impellizzeri FM同样通过实验运用RPE法对前人的研究进行了进一步的验证和完善，对11名19岁的足球运动员进行为期7周的台阶试验，每次测试都在正常的训练课之后，结果显示，通过RPE法监控运动员的心率与训练负荷的相关系数达到0.85(P<0.01)[39]。由此提出此种方法便捷有效，应该是教练员监控和安排训练负荷的有效方法。此后，Alexiou H(2008)为了检验RPE法对女子足球运动员训练负荷的影响与监控效果，选取15名高水平女子足球运动员(平均年龄为19.3岁)进行实验研究，实验结果显示，在利用心率为基础的RPE法对训练负荷安排中，技术训练与负荷影响的相关性最高、其次是体能训练，其中速度训练的相关性较高，而在耐力训练中，心率监控的效果更好[23]。研究表明，在有氧训练中与间歇次数较低的运动形式中运用此种方法对训练负荷进行监控的效果最为理想。其他的相关研究都从不同的角度对足球体能训练负荷的安排进行了尝试和探索，指出结合具体的生理生化指标对体能训练负荷进行监控和控制，通过多学科、手段和方法的融合丰富了足球体能训练监控的理论体系与实践过程。

综上所述，C1知识聚类在足球体能训练研究中主要做出了一些足球运动训练负荷探索的研究，其内容大多是对足球体能训练中运动负荷的界定及实验验证，研究范围较为单一，规模不大，注重对整体运动训练负荷的安排研究，涉及主题也不多。但这一阶段的研究却拉开了足球体能训练科学化探索的序幕，取得了一定的学术成果，为后续研究的开展奠定了基础。

4.2 C2知识聚类：足球体能训练的信息收集与评价方法研究

现代科学技术及多学科理论知识对竞技体育和足球训练的全面渗透已成为推动足球运动发展的主要趋势之一。在足球体能训练的实践工作中，训练过程的创新与发展更离不开高科技手段的介入与支持，因此，只有了解运动员在训练过程中的体能状态和水平，才能够确保体能训练水平的科学化。而C2知识聚类也是中心性大于0.01的文献聚集最多的知识聚类群，在C2知识聚类中，“The Yo-Yo intermittent recovery test: Physiological response,reliability,and validity”的中心性最高，达到0.39，被引次数达到276次，是整个图谱中心性最大的节点；同时也是 C2与C3 和C4聚类连接的重要节点[42]。这是因为体能测量与评价是训练中运动员信息收集与训练监控评价的重要手段，与C3聚类关于足球运动员运动损伤与康复的研究、C4聚类关于足球运动员体能需求与训练方法的研究而言都是不可或缺的重要内容。作者Krustrup P(2003)提出了Yo-Yo测试对高水平足球运动员生理反应及体能情况的影响。其对37名高水平男子足球运动员进行的实验研究结果表明，Yo-Yo测试对具有较强间歇性特征的足球运动而言具有合理性和有效性，可以获得和分析运动员的体能信息和水平，对于有氧训练的最大化及无氧能力的发展都有着重要作用，此外其还指出，足球运动中疲劳的产生与肌肉的CP、葡萄糖等没有直接的关系。Bangsbo J[26]早在1991年就通过对14名高水平足球运动员的跑动形式进行研究，检测其在比赛期间的血乳酸数值，提出高强度跑与血乳酸的高度相关性，并对比不同位置足球运动员的血乳酸数值，为教练员了解与掌握运动员的身体状态和训练安排提供了帮助。作者Impellizzeri FM(2005)[40]通过足球有氧训练的生理评价一文，对受试者进行持续跟踪研究表明，足球运动的团队效应与集群性导致体能训练评价中容易忽略训练的内在负荷(internal load)，即运动员个体的生理及心理压力，因此，通过实验室测试对其整体测试结果进行整合和评价，可最大化提高足球运动员的体能水平，为教练员甄别运动员的身体状况和体能水平提供有益的参考。此外，Bangsbo J(2008)[27]提出了两种Yo-Yo间歇性体能测试方案，并说明Yo-Yo测试是评价足球运动员在高强度运动中反复奔跑能力的有效方法。指出测试1的原理是充分调动运动员的最大摄氧量，使其有氧能力得到充分的发挥，而测试2则强调运动员在反复奔跑过程中的恢复能力，可以有效评价运动员的无氧能力的贡献。

综上所述，C2知识聚类中，对足球运动体能训练的研究逐步过渡到对运动员个体的关注，涉及的主题更多，取得了较为丰硕的成果，为足球体能训练理论体系的建立与发展提供了很好的指导。

表5 国外足球运动体能训练研究各知识聚类中高中心性文献信息一览表

Table 5 Literatures being High Centrality among the Cluster

作者 文献信息 文献来源中心性被引C1聚类FosterCAnewapproachtomonitoringexercisetrainingJOURNALOFSTRENGTHANDCONDI-TIONRES20010.27287ImpellizzeriFUseofRPE-basedtrainingloadinsoccerMEDICALSCIENCEOFSPORTANDEX-ER20040.14172AlexiouHAComparisonofMethodsUsedforQuantifyingInternalTrainingLoadinSoccerINTJSPORTPHYSIOL20080.0645C2聚类KrustrupPTheYo-Yointermittentrecoverytest:Physio-logicalresponseandvalidityMEDICALSCIENCEOFSPORTANDEX-ER20030.39276BangsboJActivityProfileofCompetitionSoccerCANJSPORTSCI19910.21400ImpellizzeriFPhysiologicalassessmentofaerobictraininginsoccerJOURNALOFSPORTSCIENCE20050.0989C3聚类TheYo-YointermittentHewettTETheeffectofneuromusculartrainingontheinci-denceofkneeinjuryinfemaleathletes-Apro-spectivestudyAMERICANJOURNALOFSPORTSMEDI-CIN19990.11464HawkinsRDAprospectiveepidemiologicalstudyofinjuriesinfourEnglishprofessionalfootballBRITISHJOURNALOFSPORTSMEDI-CINE19990.08166WithersRTTheFrequencyofMuscleTightnessandInjuriesinSoccerPlayersAMERICANJOURNALOFSPORTSMEDI-CINE19820.0696C4聚类RamsbottomRAprogressiveshuttleruntesttoestimatemaxi-maloxygenuptakeBRITISHJOURNALOFSPORTSMEDI-CINE19880.32286BangsboJEnergydemandsinCompetitiveSoccerJOURNALOFSPORTSCIENCE19940.12257ReillyTAmotionanalysisofwork-rateindifferentposi-tionalrolesinprofessionalfootballmatch-playJOURNALOFHUMANMOVEMENTSTUDY19760.05153C5聚类StolenTPhysiologyofsoccer-Anup-dateSPORTSMEDICINE20050.11356WisloffUStrengthandenduranceofelitesoccerplayersMEDICINESCIENCEINSPORTSEXER-CISE19980.05155BuchheitMMatchRunningPerformanceandFitnessinYouthSoccerINTJOURNALSPORTSMEDICINE20100.0457

4.3 C3知识聚类：足球运动员的运动性损伤与体能康复研究

此聚类中关于足球运动员的运动性损伤与机体康复的相关研究主要集中在对抗较为激烈、负荷强度与量度较大的职业足球联赛中运动员损伤情况的分析，研究内容包括训练和比赛过程中运动性伤病的发病率、损伤的程度、病因与预防措施等。研究对象包括欧洲顶级足球联赛、澳大利亚足球联赛、美国与英国职业足球联赛以及大学生足球联赛中的运动员伤病的基本特征与康复手段等。在此聚类内位列前三的中心性文献(中心性分别为 0.11、0.08、0.06)为：Withers R T(1982)从足球运动员运动中肌肉紧张程度的角度出发，首先明确了足球运动员肌肉损伤的类型，鉴别足球运动损伤的诱因及机理；以及提出预防措施及应对方案[54]。Hewett TE(1999)指出，通过独特的神经肌肉训练来减轻膝关节运动损伤对职业女子足球运动员的影响，为相关从业人员提供了有效预防运动型膝关节损伤的积极方法，成为损伤康复理念由被动的伤后恢复向主动的伤前预防转移的前瞻性文献[36]。Hawkins RD(1999)通过调研4支英国职业足球俱乐部在1994—1997年4个赛季的医疗记录，分析表明，职业球员的损伤率为67%，并且平均每1 000 h就出现9次运动性损伤的，且年轻球员在比赛中出现受伤的机率更大，特别是在比赛将近结束的上、下半场15 min时间段内，出现腿部、膝关节、踝关节等关键部位的拉伤、扭伤和挫伤情况尤为明显[37]。由此作者提出，体能训练计划与赛前热身与赛后牵拉应该尤其受到重视，并且应该适时的更新训练理念，做到主动预防发生率较高的运动性损伤。这对于运动员运动状态的调整与运动寿命的维持等方面都有着十分重要的意义。

C3聚类群上方的两处研究分支是针对大学生足球联赛及运动员运动损伤诱因及康复措施的研究，研究内容从整体到个人不断细化拓展、研究对象也从关注职业运动员延伸至大学生运动员群体，对规范大学生足球联赛的开展，提高大学生球员的运动损伤预防意识及处理措施，丰富和完善足球运动体能训练体系有着积极的作用。

4.4 C4知识聚类：足球运动员比赛表现特征与体能需求分析

随着现代足球比赛竞争性和对抗性的日益加强，以及各种赛事和比赛场次的逐渐增多，对足球比赛中运动员体能表现特征分析与专项体能需求等方面的探索也成为了相关学者研究和关注的重点。Bangsbo的研究指出：经常进行持续不变和单一动作形式的体能训练，会使足球运动员专项肌肉的收缩形式、运动单位的募集方式、肌纤维类型、能量代谢与供能形式、技术动作和跑动节奏等一系列形态机能和生理生化特征产生适应性改变，而这种适应性改变对足球比赛中诸如急转、急停、抢截、跳跃、变向等爆发用力等关键技术环节有着不利的影响[29,28]。因此，基于比赛表现特征下的专项体能需求分析对提升足球运动员体能训练的针对性与实效性，满足比赛的实际需要有着重要的价值。

现阶段，足球运动员比赛表现特征的分析多是以Time-motion(时间-运动分析)为基础展开的。Time-motion是通过对比赛中运动员的活动行为特征进行监控，从而了解运动员在比赛中的跑动能力、跑动距离、活动方式，位置差异以及体能的动态变化规律等比赛分析方法[52]。在这种研究范式中，最经典的形式是将比赛中运动员的活动方式根据强度、持续时间、跑动距离以及动作频率等形式进行划分，然后根据研究的目的对运动员在比赛中的跑动距离、强度、形式等专项体能指标进行具体细化研究[34,44，53]。随着科学技术的不断发展和高科技手段在体育领域的不断渗透，Time-motion已经从早期的手工符号分析演变为目前的计算机视频结合软件分析的综合阶段。

在此聚类中，相关学者首先通过Time-motion方法对运动员在比赛中的跑动距离和跑动强度进行了系统分析。Mohr和Bangsbo[45,46]等人将一场90 min的足球比赛划分每15 min的6个阶段进行分析，指出男子足球运动员在比赛中的平均跑动距离平均为9～12 km，并通过分段分析指出,比赛结束前15 min运动员的高强度跑动能力显著下降，清晰的阐述了足球比赛中运动员跑动强度的动态变化特征(图7)。另外，Alexandre[24]通过对欧洲高水平联赛的近7 000名运动员的比赛跑动特征进行分析也证实，高水平足球运动员的比赛跑动距离在10 000～12 000 m之间，其中,冲刺跑190～280 m左右，高速跑240～340 m左右，有球跑动与无球跑动分别占总距离的1.8%～2.7%。这也为足球专项体能的科学化训练提供了有效的数据支撑。

图7 高水平足球比赛总体跑动与高强度跑动距离分时特征示意图[45-46]

其次在冲刺频次特征方面，Bangsbo J的研究也表明，足球比赛中10～20 m左右的冲刺尤为突出，但长于30 m的冲刺也占据一定的比例，且一次高强度冲刺的平均恢复时间为150～200 s之间，而长于30 m以上的冲刺会延长运动员的恢复时间，但比赛的实际情形却要求运动员具备在不完全恢复的情况下进行反复冲刺的能力[28](图8)。基于此，Ramsbottom R运用20 m折返跑评估足球运动员的体能表现，受试对象包括76名球员(36名男运动员、38名女运动员)，研究结果表明，此种折返测试能够符合足球运动员的专项体能需求，为教练员安排训练内容和选择相应的训练方法提供便利[48]。此外，Reilly也从位置体能差异的角度对足球运动员高强度跑动特征进行实证分析，表明优秀英格兰中场球员在比赛中的活动范围明显高于其他位置球员，其在冲刺次数、持续时间、冲刺距离和速度方面都能够达到较高的标准，平均冲刺时速为25～30 km/h，最高时速可达到30～35 km/h[50](图9)。其中，对比于中前卫，边前卫和前锋具有更快的冲刺速度，且在冲刺形式上直线冲刺较多，而中前卫的冲刺提速能力则高于边前卫。也有其他的相关研究证实，足球比赛中运动员的高速跑与冲刺跑的距离与形式和位置特征息息相关，其中，边前卫的高速跑与冲刺距离比其他位置球员更高，中卫最少，而高速跑与冲刺距离的差异也存在于不同的打法与技战术风格的球队相同位置的中场队员中[41,43]。这对教练员了解足球运动的位置体能特征、合理制定训练计划有着积极的意义。

图8 高水平足球比赛全队场均冲刺频次特征示意图[26]

图9 英格兰联赛中场球员比赛冲刺特征曲线图[50]

国内部分专家学者也通过定性与定量相结合的方式对足球运动表现特征进行了较为详细的分析，概括起来主要有足球体能训练研究范式与分析方法的实践与应用研究[7,20]、足球运动员体能特征研究[4，17]、足球比赛表现与比赛效果关联研究[2]、运动员比赛活动能力研究[6](其是首次使用SIMI系统对国家队优秀运动员比赛跑动能力进行定量测量与分析的标志性研究之一)等方面。尤其需要注意的是，关于运动表现与运动员体能需求关系的研究，虽然目前国际上在研究范式与方法等方面越来越科学和规范，但在许多微观的研究领域内还未达到广泛共识，仍存在着诸多的疑问需要去探索和解决。例如，比赛跑动特征与技、战术特征的关联性研究，由于足球比赛中运动员的跑动不是独立存在的，对跑动能力研究的本质还是要与技战术进行有效结合，而在这方面目前还缺少有说服力的研究手段。此外，随着信息技术不断发展的大数据时代的到来，在比赛表现分析中如何整合智能计算机比赛分析与人工录像分析在不同条件下的作用，使其在复杂的比赛情景中建立技战术表现与体能表现的动态评价标准，也将成为未来研究的前沿热点问题之一。

纵观C4知识聚类，可以看出，足球体能训练的研究范式与研究内容日渐完善和成熟，站在前人研究的基础上不断进化与突破，理论指导性文献逐渐增多，实证应用性文献的比例也不断增大，更加注重对足球体能训练的专项特征和目标需求的探索，通过分析运动员在比赛中的活动行为特征来甄别足球专项体能需求，从而为专项体能训练的科学化设计与实施奠定基础，逐渐形成了有别于宏观体能训练理念的足球专项体能训练理论与方法体系。至此，足球体能训练研究步入深化阶段。

4.5 C5知识聚类：足球专项体能训练的设计理念与训练方法探索

在足球体能训练研究的聚类群中，有关于体能训练设计理念与训练方法的研究也占有非常重要的地位。在职业足球运动竞争日益激烈的今天，运动员竞技能力的提高与发展都伴随着不断增加的身体负荷量和训练强度。因此，如何合理有效地安排运动员的体能训练，在做到充分挖掘运动员的竞技潜能和身体能力的同时，维持健康水平和延长运动寿命，也为训练设计和计划的制定提出了新的要求。Stolen T(2005)[51]发表的“Physiology of soccer -An up-date”一文中指出，足球运动训练计划的设计除了应考虑技战术因素外，还应该考虑到足球运动的生理学机制，在体能训练设计中应合理安排对足球运动有较大影响的身体能力，不以牺牲运动员的健康为代价提高其竞技能力。这种观点为教练员在制定有效的专项力量、速度以及耐力训练计划等方面提供了有效的生理学信息及参考依据。这成为了C5聚类中中心性最大的文献，引起了相关学者对体能训练设计的关注。2010年，Buchheit M[25]通过Time-motion分析方法对高水平青年足球运动员比赛中跑动能力进行分析与研究，指出不同位置运动员体能水平的差异性和高峰状态，提出体能训练应以比赛的跑动能力为基础，在训练设计中应根据不同位置球员的特点和需求来进行。Reilly T[49]也指出，在足球运动员专项身体素质训练方案的设计和实施方面，应按照足球比赛的竞赛周期特点来设计体能训练方案，根据不同赛制和不同运动员的差异，体能训练计划设计中练习要素的先后次序也可能会进行相应的调整。在训练方法方面，Wisloff U(1998)[55]在“优秀足球运动员的力量与耐力训练”，一文中也较早的提出了在足球体能训练中占较大比重的力量与耐力训练方法，以及对优秀足球运动员在比赛中的主导作用，指出足球体能训练应摆脱传统的“力量房”训练理念，更多的进行结合球的力量与耐力练习，使训练的强度和特点更加符合足球比赛的需要，为从事足球体能训练的相关从业人员提供了合理的研究思路。Hoff等[38]结合足球专项特点设计的有氧高强度小场地比赛练习结合了变向、冲刺、摆脱等多种运动形式，表明有球训练可以提高8%的能量消耗，对适应比赛运动强度有积极的贡献。Plat等人[47]也通过对小场地比赛练习方法的研究表明，采用3对3、5对5以及减少比赛人数、增大比赛场地的方式和控制要素可有效地控制练习强度，教练员可根据具体的需求进行选择。

至此，有关足球体能训练的研究已进入综合化发展阶段，就学科发展规律而言，任一学科的发展都会体现出高度的非平衡性的特征，其发展的重要标志就是从研究初期的高度分化演变为成熟期的高度综合化，也印证了学科发展分化与综合的对立与统一，这是现代学科发展趋势的性质。同样，足球运动体能训练的研究演化也遵循事物发展的客观规律，其理论与方法的发展也将在未来的研究中呈现出更加立体化的趋势。

5 小结

本研究应用科学信息可视化技术(Cite Space II)，以Wed of Science数据库SCI-E、SSCI 和A&HCI中1985年以来收录的698篇足球运动体能训练研究论文及参考文献为样本，借助科学知识图谱的研究方法，对国外足球运动体能训练研究的前沿热点与理论研究进行计量分析，力图展现国外足球运动体能训练研究的基本状况与发展趋势，包括发文国家与机构分布、主要学科分布、期刊及主要作者分布、研究热点与演化。

研究结果表明，国外足球运动体能训练研究的成果主要来自美欧等发达国家，这些成果为足球运动体能训练在各个国家与地区的实践与发展提供了全面有力的科学支持与保障，形成了体育科学主导下多学科交叉综合的复合型学科群，而各国高等院校成为了足球运动体能训练的主要科研力量。

国外足球运动体能训练研究紧紧围绕提升运动员的运动成绩和比赛表现为主题而展开，研究演进过程历经探索、拓展、深化及综合等阶段，且各阶段研究热点和侧重点各异，主要集中在足球体能训练的整体运动负荷安排与控制、体能训练信息的收集与评价方法、足球运动员的运动性损伤与体能康复、足球运动员比赛表现特征与体能需求分析以及足球专项体能训练的设计理念与训练方法等方面。

本研究对结果的阐释是建立在对文献进行科学统计分析的基础之上，知识聚类群与高中心性科研成果，是推动足球运动体能训练理论与实践研究演进的动力，研究结果有一定的现实意义。但对于足球运动体能训练研究前沿动态的科学分析与把握，还应结合具体的实践需求与事物动态变化的客观发展规律，不断通过后续研究进行补充、完善与更新。

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Analysis on the Latest Hotspot and Evolution about Abroad Soccer Fitness and Conditioning Training —Based on Visualization Research of Scientific Knowledge Map

SHUI Yi-Zhou1,HUANG Zhu-hang1,GENG Jian-hua2

Selecting the literature about soccer fitness and conditioning training from SCIE,SSCI and A&HCI as the research object,the author used the software Cite Space II to make visual analysis for 698 soccer fitness and conditioning training literature and their references published since 1985,in order to find out the hotspot and evolution about it.The results showed that the research of soccer fitness and conditioning training on abroad is primarily in developed countries such as America?and Europe;which is formed a complex discipline group dominated by the sports science and the evolution of research goes through these stages: exploration;expansion,deepness and integration etc.Research front is mainly concentrated in the overall training load;information gathering and evaluation methods;soccer injuries and physical rehabilitation;match performance and fitness demand;training design and training method.Many knowledge clusters and high-impact research become the driving force of the evolution for soccer fitness training theory and practice.

soccerfitnessandconditioningtraining;frontierandhotspot;knowledgemap;CiteSpaceII;abroad

1000-677X(2016)01-0067-12

10.16469/j.css.201601008

2015-01-29；

2015-12-22

国家体育总局奥运科研攻关项目(2014A009)。

水祎舟(1987-)，男，浙江宁波人，在读博士研究生，主要研究方向为足球体能训练，Tel：(029)85569831，E-mail：shuiyizhou@126.com；黄竹杭(1960-)，男，山东莱州人，教授，博士，博士研究生导师，主要研究方向为足球运动科学化发展的理论与实践，Tel：(010)62989395，E-mail：bsuhzh@126.com；耿建华(1957-)，男，上海人，教授，硕士，硕士研究生导师，主要研究方向为运动训练学，Tel：(029)85310156，E-mail：jhgeng@snnu.edu.cn。

1.北京体育大学，北京 100084；2.陕西师范大学，陕西 西安 710119 1.Beijing Sport University，Beijing 100084，China；2.Shaanxi Normal University，Xi’An 710119，China.

G843

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