基于因子分析的世界男子网球致胜能力特征探析

孟凡明

(呼伦贝尔学院体育学院 内蒙古 海拉尔 021008)

作为每个赛季最为重要的全球性网球单项赛事，澳网、法网、温网、美网，因其历史悠久、规模盛大、影响广泛被称为“四大网球公开赛”或者“四大满贯”。这些赛事代表着当今网坛最高水准，世界各地的职业选手均视获得这四大比赛桂冠为最高荣誉。随着大数据、高清影像技术及相关专业统计软件的广泛应用，运动员在比赛中技战术的使用情况被迅速地以最准确、最概括、最集中的统计数据形式呈现，这些技术统计数据记载着各参赛运动员的具体技战术指标，直观并量化式地反映对阵双方的竞技水平和能力特征[1]，最大程度地彰显当今世界网球发展趋势和潮流。但是这些统计数据庞杂、信息量大，且有不同的相关性，如何厘清这些统计数据背后深层次的、共同的影响因素，探究男子网球比赛的致胜能力特征，有利于我们更好地为网球训练和比赛提供技术性支持。

统计学上对某一个问题进行论证分析时，采集大量多变量的数据能为我们的研究分析提供更为丰富的信息，增加分析的精确度。然而，这种方法不仅需要巨大的工作量，还可能会因为变量之间存在相关性而增加了研究问题的复杂性。因子分析法能够有效解决这种困境。因子分析法的基本思想是从研究变量内部相关的依赖关系出发，探索这些多变量背后深层次的、共同的影响因素和同一个影响因素相关性较高指标[2]。分在同一类的变量联系比较紧密，分在不同类的变量之间相关性较低，那么每一类变量实际上就代表了一个影响因素的基本结构，即公共因子。

本文把因子分析方法应用于网球比赛技术统计，对有关数据进行挖掘分析，建立网球比赛技术数据的因子载荷矩阵，从而探析和挖掘网球比赛致胜能力特征因子，为网球训练比赛提供科学的依据和指导。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

以“四大满贯”官方网站公布的2013-2018年完整的男子单打175场(350条)比赛的15项技术统计数据作为研究材料。

1.2研究方法

1.2.1文献资料法

查阅相关的网球赛事资料，收集2013-2018年“四大网球公开赛”官网公布的男子单打比赛的技术统计数据。同时查阅30余篇国内外相关的统计分析及因子分析方法的理论和研究方法的文章与论著，充分了解国内外对网球技术数据统计分析理论与方法的最新进展。

1.2.2数理统计法

通过SPSS20.0统计软件对搜集到的官方网站发布的数据各指标进行统计处理，进行样本测度KMO和Bartlett’s球形检验，采用因子分析法对统计数据多变量背后深层次的，共同的影响因素进行定性、定量归类统计处理。

1.2.3逻辑分析法

依据研究设计方案，对因子分析法，样本测度KMO和Bartlett’s球形检验等数据统计结果进行分析并进行逻辑推理。

2.结果与分析

2.1数据处理

通过SPSS Modeler统计软件对搜集到的官方网站发布的数据各指标进行统计处理，应用因子分析法探索这些多变量背后深层次的、共同的影响因素，抽取有价值有规律的结论和信息进行定性、定量归类统计处理。

具体步骤如下：选择2013-2018年四大网球公开赛官方公布的完整的175场(350条)男子单打比赛的技术统计数据，为避免一些极端数据对统计结果的影响，用工具SPSS Modeler进行数据抽取、转换，最终确定ACE球、双误、一发数量、一发成功数、一发得分数、二发次数、二发得分次数、接发球次数、主动得分、网前次数、网前成功次数、非受迫性失误、相持得分总得分等共15个指标进行因子分析。

2.2因子分析的检验

因子分析是主成分分析的推广和发展，其基本思想是根据相关性的大小把变量分组，使得同组内的变量之间相关性较高，不同组的变量相关性较低[3]。在因子分析之前，需要对各指标间的相关性进行检验，以确定数据是否适合因子分析。检验相关性的方法主要有KMO( Kaiser Meyer Olkin)样本测度和Bartlett’s球形检验。

检验结果如表1所示.从KMO和Bartlett的检验结果可以看出：Kaiser-Meyer-Olkin 度量为0.790，大于0.7，Bartlett球形检验中的Sig值为0.00，小于显著性系数0.01，代表变量总体的相关矩阵间有共同因子存在，说明适合进行因子分析。

表1 KMO 和 Bartlett 的检验

对观测数据进行因子分析，由于原始因子载荷阵各变量在各公共因子上的载荷比较分散，不易看出各个公共因子所反映的方面，因此采用方差最大法对因子载荷阵实行正交旋转以使因子具有命名解释性，并得到总方差解释表，因子旋转后，累计方差并不改变，也就是没有影响原有变量的共同度，但却重新分配了各个因子解释。表2显示：经最大方差旋转，对数据进行因素分析处理，经过分析，前四个因子的特征值都大于1，并且累积方差贡献率达到79.86%，意味它们的特征值累积解释总体变异数的79.68%，能够解析ACE 球(个)、双误(个)、一发数量等15个指标的大部分信息。因而可以认为这四个因子足够用来代替原始观测数据指标来对网球制胜因素进行评价。

表2 总方差解释表

2.3公共因子提取及命名

将原始数据标准化，采用主成分分析法计算，进行方差最大正交旋转后得到因子载荷矩阵，四个因子经过最大方差法旋转后得到旋转因子载荷矩阵如表3所示：

表3 经最大方差正交旋转后的因子载荷矩阵 rotated Component Matrixa

续表3

表3显示：根据聚类分析的原则抽取得到的4个因子，累计方差贡献率达到79.86%。根据以上的分析结果，基于因子变量的最大载荷，公共因子应尽量反映包含因子的内容并对公共因子命名，因此将原来的技术统计指标体系进行修正，得到如表4所示的能力特征模型。

2.4结果与分析

2.4.1超强的主动进攻能力

现代网球技术统计中通常将总得分、主动得分、发球作为进攻体系指标，这些指标主要体现运动员通过发球或进攻直接得分或迫使对方失误而失分，显示运动员在比赛中具备什么样主动进攻意识和主动得分能力。

网球发球是唯一由自己掌握而不受对方控制的自控性击球方式，是当今众多优秀网球运动员最强有力的克敌制胜的武器[4]。它不仅是发球的开始，某种程度上也被认为是优秀的发球方进攻的开始，并且是双方攻防对抗的开始。从理论上讲，发球得分率的高低意味着获得发球局胜利的难易程度，因此高的发球得分率也是一名优秀网球运动员的重要技术指标，这是网球运动员在比赛中先立于不败之地而谋求胜利的法宝之一。一般认为好的发球应是ACE球、直接得分、或为自己创造较好的下一拍进攻得分的机会。同时网球比赛中球员每一分拥有两次发球机会的特殊规则，意味着一发失误并不直接失分。因此在实际比赛中发球环节往往是技战术发挥和变化的开始环节，发球即可追求攻击性，突出速度和力量，力求直接得分，亦可追求旋转和角度。目的是通过多元变化限制和牵制对手，达到为自己创造较好的下一拍进攻机会而得分的目的。兼顾攻击性和安全性，突出效率，兼带良好战术效果的发球是现在男子网球运动员重要的主动进攻能力特征之一。统计数据显示：现在男子网球都具有超强的发球能力，他们一般拥有稳定的200公里左右的发球速度，70%以上的一发成功率和60%以上的发球得分率。ACE球，直接得分轻而易举，常常达到“不战而屈人之兵”的效果。

除了极强的发球能力，现在男子网球运动员还需拥有突出的主动得分能力和手段。强劲的正手、多变的反手、精妙的截击技术，主动得分和制胜分基本是对手的两倍。在大部分的时间里，他们都是抢先上手进攻的那一方，通过稳定而锐利的进攻确保比赛的胜利。

2.4.2高效的接发球技术能力

发球、接发球轮流交换，一方发球另一方接发球开始比赛是隔网球类比赛的主要过程特征。因此发球、接发球和相持就形成了隔网球类运动的三个技术环节，而每一分的产生都不可避免的需要经过接发球技术环节。比赛中，由于发球环节的多元和变化，发球方一般都处于主动地位。总体上说发球局由发球方获胜的概率比较高。因此在比赛中“破掉”对手的发球局就成为运动员取得优势并最终获胜的首要选择。

技术统计数据中接发球得分率是体现运动员接发球能力的一个主要指标。实战中体现为力求在对手的发球局取得主动，并成功破掉对方的发球局，因此提高接发球得分率对于获胜就显得尤为重要。众多研究表明：提高接发球得分率其基础保障是提高接发球环节的质量。接发球是比赛中接发球方的第一次击球，是一项在非自主且被控中寻求自我控制的瞬间决策和动作实施的过程，也是相持环节产生的前提条件。拥有高质量的接发球技术，可以最大限度的缓解发球方所施加的压力，成功的把比赛带入相持阶段，从而进入接发球方习惯或擅长的模式的对决。其实接发球得分率有更高的竞技对抗内涵，它是对抗中被动转化主动的自我突破过程，是被动到相持再到主动直至得分的一系列闭合的转化过程的结果体现，这也正是隔网对抗的球类项目的魅力所在。当然，最好的接发球甚至可以直接化被动为主动，接发球直接得分。反之，如果接发球不好，往往只能被动接到对方的来球发球，而无法形成有效相持，甚至直接失分。不但使自己的技战术无法发挥，甚至造成心理上的紧张和畏惧，直至全面失败。

纵观现在男子网球运动，运动员自控技术能力都超强，因此“非自控”转为“控制”、“被动”转化“主动”的接发球得分能力将成为未来网球运动员主要的能力特征。

2.4.3积极主动地上网得分能力

目前，网球已朝着技术全面、注重精细、富有变化的方向发展，因此就要求运动员必须具有全面的技术和能力。网前技术由于击球距离短，击球速度快，可以有效缩短击球的时间和空间，减少对抗的风险，提高得分的效率。因此在比赛中是最有效最直接的进攻得分手段和方法，也是优秀运动员不可或缺的能力特征。在实力相当的运动员对决中，良好的网前技术和得分能力对对方起着极其重要的心理威慑作用。无形中对对方增加极大的压迫感，迫使对方改变击球的角度、线路、速度乃至击球的节奏，也就增加了对方击球的风险。同时合理而有效的上网也是运动员积极主动打法的外在体现，运动员通过最简单，最直接，最有效的网前技术将自己创造的机会以最低风险的方式有效把握，迅速得分或化优势为胜势。

实战中优秀运动员在占据主动后往往会不断地用上网战术给对手施加压力，网前拦截，高压球，网前小球是实战中最常采用的网前技术。

2.4.4均衡的攻防稳定性能力

稳定性是指运动员所具有的保持动作结构和功能相对稳定以及在受到一定的干扰和制约后恢复到原来竞技状态的能力。它是运动员比赛过程中技术、战术、心理，意志品质的综合动态体现，也是衡量运动员维持竞技状态长短的重要指标。具体指标有双误，非受迫性失误，相持得分，他们分别代表运动员发球，主动进攻，相持技术环节的稳定性。

网球比赛中的每一次击球都存在一个固有的矛盾，即攻击性与安全性之间的矛盾[4]。增强攻击性的同时往往降低了安全性，从而增加了失误而失分的风险，然而过于强调安全性又势必造成攻击性的下降，往往丧失最好的进攻得分机会，甚至留给对手以过多的反攻空间[5]。稳定性就是衡量运动员攻击性与安全性兼顾的重要指标，比赛中如果稳定性太差，自身失误过多，就容易输掉比赛，某种程度上说其实是自己打败了自己。著名网球选手比尔·蒂尔登在其1950年出版的《How To Play Better Tennis》一书中写到，“导致输掉网球比赛的原因，往往是不必要的失误和不会依靠落点得分”。现在，网球界已经广泛接受了稳定性的重要性。近几年众多大赛的结果表明：在与水平相当的对手比赛时，失误的多少很大程度上决定了他们比赛的胜负。网球比赛本身就是一个比失误的游戏。有资料表明：网球比赛中只有15%的得分来自主动得分，绝大多数的得分是对手的各种错误造成的。因此在比赛中，选手要在保持自身稳定发挥并减少失误的基础上尽量多地迫使对方出错送分，从而赢得比赛。但是现代的网球运动因其高强度强对抗、攻防转换快速等原因，导致机会稍纵即逝，注重稳定并不意味着被动地防守和和平的相持，更多地体现在均衡而稳定的主动进攻行为和在受到干扰和制约后极具攻击性的有效反击。

现代网球稳定性具有更深层次的竞技内涵，网球稳定性并不是单一指在某一次击球或是某一赛事的稳定的发挥，而是要在系列赛事中或网球生涯中相对稳定地过程发挥，这也是运动员维持运动寿命和职业生涯的能力特征之一。

3.结论

经KMO和Bartlett的检验，采集的网球比赛统计数据所代表的变量总体的相关矩阵间有共同因子存在，说明适合进行因子分析。经因子分析男子网球致胜能力特征为超强的主动进攻能力、高效的接发球技术能力、积极主动地上网得分能力、均衡的攻防稳定性能力，从研究结果我们可以看出：

3.1 男子网球已进“以我为主”的阶段。超强的主动进攻能力，积极主动地上网得分能力表明现在男子网球运动员具备极强的主动进攻能力。比赛中基本以我为主，强劲的发球能力和上网得分能力保证运动员在比赛中轻松保发，“轻松保发、寻求破发”将是网球运动的竞争主格调。

3.2 发接发技术是现在网球竞争的核心环节。超强的主动进攻和高效的接发球技术能力特征预示，控制和反控制，被动和主动不断转化的发接发环节在现在网球竞争中极其关键，乃网球竞争的核心环节。

3.3 现在网球依然还是一个比失误的游戏，稳定性在现比赛中的作用举足轻重，这种稳定性形式上体现在发球、进攻、相持中，过程上则体现在保持一个赛事一个赛季竞技状态的稳定性上，更深内涵则体现运动寿命和职业生涯的相对长久稳定上。