摘要
目的
探讨中国女子三人篮球队取得世界杯冠军的比赛负荷和运动表现，完善三人篮球运动训练理论体系，有效提高我国三人篮球项目整体科学化训练水平。
方法
以备战世界杯、女子顶级巡回赛（3WS）的中国女子三人篮球队5名队员为研究对象，通过GPS可穿戴运动表现监控系统并结合多种研究方法，对中国女子三人篮球队运动员参加的3WS巡回赛进行综合研究。
结果
女子三人篮球比赛惯例1天2～3场，其负荷量与强度不仅大于五人篮球赛，而且比赛强度与世锦赛对比有显著性上升（P＜0.05）；女子三人篮球移动特征与五人篮球截然不同，对灵敏性及爆发性移动要求更高，这与比赛的高负荷强度密切相关；女子三人篮球队员比赛心率与五人篮球对比呈极显著性差异（P＜0.01），高强度心率占大部分比赛时间，平均心率与最大心率区间波动较小；能量代谢的磷酸原及糖酵解系统供能比例大于五人篮球，队员需要较好的乳酸耐受能力和快速恢复能力，赛间间歇有氧恢复能力也十分重要。
结论
女子三人篮球比赛的高强度、高密度和短间歇特征，导致比赛负荷量与强度均大于五人篮球，而且队员在比赛中的内外部负荷及运动表现也与五人篮球存在明显差异。
关键词
三人篮球; 比赛负荷; 运动表现; 移动特征
6月，国际奥林匹克委员会宣布三人篮球成为第32届夏季奥运会正式比赛项目。三人篮球与五人篮球看似一脉相承，但竞赛体系与规则截然不同(周冰, )。其中以女子顶级（9级）巡回赛（3WS）以及U23国家联赛（8级）赛程最为艰苦，背靠背编排且每天2～4场是比赛惯例。三人篮球竞赛规则的颠覆性变化主要体现在比赛设在室外宽15 m×长11 m场地进行，单场净时间10 min，单次进攻12 s，除球出界、犯规和两次暂停间歇30 s外，比赛时间很少被中断。比赛先得到21分或以上的球队获胜，如常规时间打平，决胜期率先得2分球队获胜。此外，比赛报名4名队员一经确认不能更换，这样的竞赛体系及规则条件对比赛负荷影响极大。
通过多学科、多视角研究策略，结合GPS可穿戴监控系统，对国家女子三人篮球队参加的5站3WS进行全面分析梳理，总结出女子三人篮球运动员比赛负荷及运动表现特征。
1 研究对象与方法
1.1 研究对象
研究对象为获得世界杯冠军、3WS意大利站冠军、中国雄安站和法国站亚军的中国女子三人篮球队5名队员。
1.2 研究方法
使用国际足联FIFA和NBA授权比赛可穿戴设备——澳大利亚Catapult GPS运动表现监控系统组合（Catapult & Polar Team）作为负荷数据采集仪器。赛前将硬件OptimEyeS5佩戴运动员颈后以采集数据，赛后在OpenField系统编辑生成报告，其中专利技术指标运动负荷量Player Load与负荷强度Player Load.min两者都以任意单位（au）体现。采集频率100 Hz的加速度传感器测得在X、Y、Z三轴上每0.01 s加速度变化值的累计值。应用芬兰的Polar Team进行心率、跑动距离、速度、能量消耗等运动负荷数据的采集。
结合多种研究方法，包括文献资料法、专家访谈法、比较研究法、测试和数理统计法、逻辑分析法、视频分析法、辩证法，应用SPSS 22.0软件进行统计学分析，文中所有统计数据为平均值±标准差，显著性检验选择双尾t检验，*代表P＜0.05，**代表P＜0.01。
2 研究结果
2.1 运动员基本信息
研究发现，中国女子三人篮球队运动员年龄处于25～27岁，身高为173～195 cm，体重外线处于71～75 kg、内线接近100 kg，专业训练年限均超过（表1）。
表1 中国女子三人篮球队运动员基本情况
Table 1 Basic Information of Chinese 3×3 Womens Basketball Team
注：数据来源于国际篮联官网。
2.2 女子三人篮球比赛负荷特征
比赛负荷主要由比赛过程中运动负荷、生理负荷和心理负荷3个因子构成(田麦久, 2000)。运动负荷通常指外部负荷（如比赛持续时间、跑动距离、速度等），生理负荷通常被称为内部负荷（如心率、血乳酸、运动冲量、RPE等）(Baechle et al., )。研究主要针对女子三人篮球比赛中的运动负荷与生理负荷指标进行确认采集和分析总结。
2.2.1 比赛时间及替补轮换特征
每站3WS比赛都是2天背靠背安排，一天2～3场(表2）。比赛密度为净时间与总持续时间的占比，候场间歇是指当场比赛结束至下一场比赛开赛之间的休息与热身激活时间，替补轮换是球队比赛中全队的轮换总次数。
表2 3WS比赛时间、密度及候场间歇数据
Table 2 The 3WS Competition Data about Time, Density and Waiting Interval
注：数据来源于3WS法国站和意大利站（Polar Team 系统）。
研究发现，上场比赛及替补轮换时长是三人篮球比赛常用分析指标，可以反映队员所承受的比赛负荷压力以及运动表现效果。其中，上场比赛是指球队4名队员在整场比赛过程中，轮换上阵进行比赛不同时长次数的累计。替补轮换是指4名球员轮换下场后，在替补席休息不同时长次数的累计。通过对比（表3）可以看出，女子上场比赛最多的5个时长在31～105 s，替补轮换最多的时长在31～45 s；男子大师赛上场比赛最多的5个时长在0～75 s，替补轮换最多的时长在16～30 s。
表3 上场比赛及替补轮换时长特征
Table 3 Characteristics of Playing and Substitute Duration Times
注：数据来源于3WS以及男子大师赛和世锦赛(/docs/physical-preparation-of-professional-3x3-athletes.pdf）。
2.2.2 比赛心率及分布
女子三人篮球运动员的比赛心率1～5区时间占比分布为：1区50%～59%；2区60%～69%；3区70%～79%；4区80%～89%；5区90%～100%（表4）。由于三人篮球仅内、外线的位置区分，因此选择了五人篮球对应的中锋和控卫的比赛心率进行对比分析，表中的平均心率与最大心率主要反映队员身体内部负荷压力以及恢复能力。女子三人篮球比赛心率各区间分布占比与五人篮球对比呈非常显著性差异（P＜0.01），并且女子三人篮球比赛的平均心率显著高于五人篮球比赛（P＜0.01）。但最大心率女子三人篮球内线显著低于五人篮球中锋（P＜0.01），外线与五人篮球控卫相比不存在显著差异。
表4 3WS与NCAA五人女篮比赛队员心率及分布
Table 4 The Players Heart Rate and Distribution of 3WS and NCAA Womens Five-a-side Basketball
注：与NCAA女子五人比赛相比，**代表P＜0.01，有极显著性差异；数据来源于3WS（Polar Team系统）和Sanders等（）关于NCAA女篮比赛的研究。
2.2.3 机能恢复与能量代谢特征
在三人篮球3WS中国雄安站比赛前和赛后一天，分别对我国5名三人篮球主力队员进行了血尿素和肌酸激酶的检测。运动员在比赛前后血尿素和肌酸激酶测试结果无显著性差异（表5），说明运动员在比赛后身体机能能够快速恢复。对运动员比赛后的血乳酸进行的测试发现，赛后即刻内线队员血乳酸最高值为5.7，外线队员血乳酸最高值为12.1。对比传统五人篮球比赛中血乳酸测试结果显示，男子平均为6.8±2.8 mmol·L-1，女子平均为6.5±2.1 mmol·L-1 (Montgomery et al., )，因此女子三人篮球比赛血乳酸值与五人篮球对比有显著性差异。赛后10 min血乳酸下降较为迅速，说明运动员乳酸清除速率相对较快。在3WS法国站中通过系统监控连续3场比赛的能量消耗（表5）显示，三人篮球赛连场比赛队员能量消耗较大，且内线队员能量消耗高于外线队员。
表5 3WS赛后队员机能检测数据与能量消耗
Table 5 The 3WS Kinesiology Detection Data and Energy Consumption after the Competition
注：与赛后10 min相比，**代表P＜0.01，有极显著性差异。
2.2.4 比赛负荷量与强度
比赛负荷量数据主要来自女子3WS成都站和雄安站比赛数据（表6），并与世锦赛的数据进行对比研究(Montgomery et al., )。爆发性移动次数为＞3.5 m.s的高强度加速、减速、左变向、右变向移动变化次数总和（跳跃作为专项能力单独评估）。3WS比赛负荷的各项指标与世锦赛相比均有显著性提高（P＜0.05，表6）。
表6 3WS与世锦赛比赛负荷数据
Table 6 The Play Load Data of 3WS in and World Championships in
注：爆发性移动次数=高强度加速＋高强度减速＋高强度向左＋高强度向右；与世锦赛相比，*代表P＜0.05，有显著性差异；数据来源于Catapult系统。
2.3 女子三人篮球运动表现特征
2.3.1 跑动距离与跑速
跑动距离是比赛负荷重要因素之一，而速度又是绝大多数球类对抗性项目的致胜要素（Wen et al., ）。由于女子比赛中的队员最大速度已达到7.11 m/s，因此，比较适合现阶段女子三人篮球的跑速界定由低到高分别是V＜1 m/s、1 m/s≤V＜3 m/s、3 m/s≤V＜5 m/s、5 m/s≤V＜7 m/s、V＞7 m/s，而对应GPS系统中为1～5速度区间（表7）。
表7 3WS成都站与雄安站跑动距离与速度分布
Table 7 The Distance and Speed Distribution of 3WS Chengdu and Xiong’an
注：数据来源于3WS（Polar Team系统）。
球类项目习惯性将5区速度称作顶级速度，把4区称作次极限速度，4～5区速度表现是比赛的关注重点。数据显示，女子三人篮球最大速度表现较突出，外线队员的顶级速度都超过了7 m/s，但队员的场均跑动距离并不多，4～5区跑速距离占比也很少，与实际比赛负荷强度以及队员运动表现反差较大。
2.3.2 移动次数
有关传统五人篮球的移动次数研究指出，比赛中每2 s有1次移动变化，场均会有700～1 000次移动变化(Ben Abdelkrim et al., )。移动次数分析显示（表8），净时间仅10 min的三人篮球比赛的移动变化场均1 080±163次，比净时间40 min的五人篮球全场比赛移动次数还要多，而移动变化的加速、减速、左变向、右变向也是灵敏性运动素质的综合体现。
表8 3WS成都站与雄安站比赛球队移动次数
Table 8 The Movement Analysis of 3WS Chengdu and Xiong’an in
由于三人篮球规则要求比赛报名4名队员，导致上场队员仅有内、外线位置的区分，比赛中需要队员内外兼顾、简单高效。因此，在针对内、外线对比分析（表9）中可以看出，队员运动表现特征差异性非常明显。
表9 3WS成都站与雄安站比赛内、外线队员数据对比
Table 9 Comparison of Data of Inside and Outside Players in 3WS Chengdu and Xiong’an in
注：与外线对比，*代表P＜0.05，有显著性差异；数据来源于Catapult系统。
3 讨论与分析
通过比赛数据和多种研究方法综合分析，三人篮球除保留了传统五人篮球的基本元素和运动特征，运动员比赛负荷与运动表现特征差异非常显著。
3.1 比赛时间及轮换特征
时间特征与比赛负荷及运动表现关系十分密切，不同运动持续时间对人体的能量代谢系统影响也不同(Baechle et al., )。通过对比赛密度的计算可以为教练员安排训练量和强度提供可靠依据(周冰, )。
世界高水平男子五人篮球比赛单场持续时间约为110 min，每节平均持续时间22 min，平均每30 s出现一次4～60 s的中断，比赛中断和休息时间超过比赛净时间(池建 等, )。对美国NCAA Diverson-1女子五人篮球比赛的研究显示，比赛净时间为40 min，总持续时间场均116 min，其中34.5 min心率在85%心率以上，比赛密度约为34.5%(Sanders et al., )。周冰()的研究显示，三人篮球世锦赛总时间场均19 min以上，比赛密度50.1%，场均暂停中断23.6次。
通过对三人篮球比赛视频和GPS系统监控数据（表2）分析显示，女子比赛场均17’54”，比赛密度53%，替补轮换场均15.6次，候场间歇平均98 min，但在法国站的半决赛与决赛之间候场间歇时间约为20 min，对队员的恢复能力提出了更高要求。女子3WS比赛密度已显著提升，且比赛暂停中断次数越来越少，队员上场比赛最多1～5时长在31～105 s（表3），明显比男子比赛的上场比赛时间长约30 s左右，而女子比赛替补轮换最多时长在31～45 s。因此，三人篮球比赛的持续高强度、高密度、短间歇以及轮换特征，会对队员的比赛内外部负荷产生显著性影响。
3.2 比赛心率及分布
研究证实，篮球运动员训练和比赛的心率与运动负荷有着高度的相关性（Vaquera et al., ; Berkelmans et al., ）。因此，心率指标也常作为教练员训练和比赛强度的重要监控指标(McInnes et al., 1995)。
有关五人篮球比赛心率的研究较丰富，而高水平女子三人篮球比赛心率特征的研究比较匮乏。美国NCAA Diverson-1女子五人篮球比赛研究中指出，运动员场均34.5 min比赛时间是在心率5区（≥85%最大心率）进行比赛，占整场比赛总时间116 min的29.7%(Sanders et al., )。澳大利亚五人女篮比赛最大心率为193±3 bpm，平均心率为177±1 bpm，平均心率是最大心率的92%。女子五人篮球国际比赛中平均心率甚至可以到最大心率的95%(Montgomery et al., )。因此，国外学者建议五人篮球运动员尽量以5区心率（≥85%）监控比赛负荷(Sanders et al., )。
在三人篮球比赛心率的对比研究中，三人篮球和五人篮球的比赛心率差异性非常显著（表4）。三人篮球平均心率为174±3.2 bpm，占最大心率87%，心率5区时间最大占比58%，心率4～5区时间占比内线达到90%以上，外线达到80%以上，说明比赛从开始就进入高强度对抗状态直至比赛结束。比赛心率的大部分时间是在高强度及无氧阈区间波动，不仅证明了三人篮球比赛强度显著高于五人篮球比赛，同时也说明比赛负荷对队员的身体机能和恢复能力要求极高。如遇到因队员受伤导致无替补轮换战术的比赛，球队的平均心率占比甚至达到95%，比赛对队员心理和意志力考验更大。因此，建议三人篮球项目在今后训练时采用本研究中的心率5区90%～100%的强度标准，使队员适应高强度的比赛环境。
虽然本研究中女子三人篮球内线最大心率低于五人篮球中锋，但三人篮球世锦赛研究数据显示，女子比赛的最大心率达到198±9 bmp (Montgomery et al., )。此外，本研究发现，女子三人篮球外线最大心率与五人篮球控卫相比不存在显著差异。因此，女子三人篮球比赛的高强度、高密度和短间歇特征导致队员心率特征与五人篮球截然不同，高强度区间的心率占大部分比赛时间，平均心率与最大心率区间波动较小。
3.3 机能恢复与能量代谢特征
能量代谢系统不仅重要而且十分复杂，也是人体维持正常生命体征的重要系统(大卫·乔伊斯 等, )。只有充分掌握运动过程中能量代谢系统运转规律，才能制定出符合专项特点的训练负荷(陈小平, )。
在雄安站半决赛后对国家队5名队员分别进行了血乳酸测试（表5），结果显示：球队平均值为7.65±3.32 mmol·L-1，赛后即刻最高值为12.1 mmol·L-1，而五人篮球比赛血乳酸测试结果显示，男子平均为6.8±2.8 mmol·L-1，女子平均为6.5±2.1 mmol·L-1 (Montgomery et al., )，说明三人篮球的比赛强度高于五人篮球，身体对磷酸原及糖酵解无氧系统维持供能需求大于五人篮球。赛后10 min的测试结果显示，队员的血乳酸下降速度较快，说明队员具备了较好的乳酸耐受能力和快速恢复能力。
一场五人篮球比赛中的能量消耗会达到900 kcal(McInnes et al., 1995)。但本研究发现，法国站比赛国家队队员的场均消耗能量为403±140 kcal，如考虑3WS赛程背靠背编排每天2～3场比赛，以及长时间的赛间候场与重复热身激活等，实际的能量消耗也比五人篮球大很多。因此，女子三人篮球赛间间歇有氧恢复和及时补充能量等积极恢复手段不可忽视。
3.4 比赛负荷量与强度
世锦赛的相关研究表明，女子比赛场均负荷量131.74±35.15 au，平均强度6.61±1.37 au，三人篮球需要高速运动，随着比赛级别的提高，比赛负荷也将随之显著提升(Montgomery et al., )。国际篮联技术报告指出：男子五人篮球比赛场均负荷量435.3±120.4 au，平均强度3.10±0.9 au；男子三人篮球大师赛场均负荷量128.2±39.6 au，平均强度6.7±1.5 au，强度是五人篮球的2倍，需要关注的是运动方向改变次数比五人篮球多。但报告未对移动变化次数以及对运动表现的深入影响作出具体解释。
针对3WS的分析得出（表6），比赛场均负荷量132.86±18.36 au，平均强度7.43±0.59 au，如按一天2～3场比赛计算，女子三人篮球比赛负荷不仅大于五人篮球比赛，强度也应是女子五人篮球的2倍，甚至比赛强度高于男子大师赛。而且通过与世锦赛对比，与比赛强度密切相关的爆发性移动以及不同速度的加速、减速、左变向、右变向数据都有了显著性提高，而跳跃数据更是有极显著性的提升。
3.5 跑动距离与跑速特征
国家女子五人篮球队参加的正式比赛数据显示，个人场均跑动距离3 270 m，球队5级（6 m/s）速度占比6%左右，4级（4.5 m/s≤V＜6.0 m/s）速度占比12%左右，低速和慢跑居多(陆柳, )。五人篮球运动员需要在最短的时间内达到最大的速度，而5步达到最大速度的能力非常重要(米靖 等, )。CBA队员高强度（≥7 m/s)平均冲刺距离为148 m，场均18次，占总移动距离的3.5%(徐建华, )。
目前，女子三人篮球比赛跑动距离并不多，队员场均跑动距离为956.0±100.9 m，1～5级跑速距离差异较大（表7），但比赛的速度竞争却越来越激烈，绝对速度能力非常重要。目前球队的场均最大速度为5.89±0.65 m/s，单次移动距离为2.85±1.2 m，队员顶级速度表现几乎都超过7 m/s。虽然球队比赛的5区速度占比仅1.2%，但往往是逆转比赛趋势或关键时刻终结比赛取得胜利的要素，而4区速度占比5.8%也较为重要，因为次极限速度几乎都是夹带预判性和决策变化的灵敏性移动，也为爆发性移动做好前期准备和铺垫。4区、5区的速度占比相较于五人篮球较低，与三人篮球比赛中场地大小有限相关，球员无法以全速推进转换快攻。随着比赛竞争强度的提高，4～5区速度表现会有不同程度的提升。
3.6 比赛移动及跳跃特征
有关五人篮球比赛移动及跳跃特征研究比较丰富，而三人篮球却几乎是空白。五人精英篮球运动员在40 min比赛中会跑动距离为4～5 km，每2 s有1次移动变化，场均会有700～1 000次移动变化(Ben Abdelkrim et al., )。澳大利亚五人篮球全场比赛移动变化997±183次，每次高强度跑会持续1.7 s(McInnes et al., 1995)。五人篮球世锦赛的研究指出，队员每分钟有1.6～2.2次的跳跃，中锋在身体对抗接触下的跳跃要显著多于前锋和控卫(池建 等, )。国家女篮备战亚运会的体能外教曾指出，女篮需要全面系统提升体能，而专项灵敏性素质能力尤其重要(田奇乐, )。
在爆发性移动的研究（表6）中，3WS比赛的爆发性移动场均27.00±7.46次，＞3.5 m.s加速6.57±2.70次、减速5.86±1.60次、左变向7.71±2.20次、右变向6.86±2.70次，与世锦赛对比有了显著性提升，说明各国家三人篮球整体实力普遍提高。虽然竞争越来越激烈，但篮球的专项力量及爆发力核心作用始终未变。女子比赛移动数据（表8）中，三人篮球场均跑动距离显著少于五人篮球，但有趣的是三人篮球与五人篮球在比赛时间、场地、队员人数等相差悬殊的规则条件下，三人篮球球队场均移动变化次数1 080次（未含跳跃），个人移动280次，平均每0.93 s有1次移动变化，单次移动距离2.85 m，加、减速与左右变向比（1 984次/5 573次），且内、外线之间也呈显著性差异（P＞0.05）。
三人篮球比赛中队员的移动模式与五人篮球截然不同，不仅比五人篮球移动变化次数多，而且单次移动距离相对较短，左右变向是加、减速的2.8倍，减速多于加速次数，向左变向比向右变向次数多（表8），说明几乎每1 s的移动都包含丰富的灵敏性变化。灵敏性是一种非常复杂的运动素质，需要多种类型力量参与，同时需要反应时间、决策等认知能力(大卫·乔伊斯 等, )。本研究认为，这样的移动模式再结合高对抗的专项技战术，才是三人篮球比赛高负荷强度产生的主要条件。队员在行动之前的预判和决策需要提前制定，行动几乎完全是一种自动化的本能，高水平队员在场上表现的急转急停与变向再加速的运动技能非常流畅，结合球的运动表现也十分高效，其实质是头脑的快速反应与正确决策的体现。这种能力在足球、冰球、网球等项目中也较普遍，因此，三人篮球比赛移动特征与五人篮球存在巨大差异。
跳跃是篮球运动的重要运动表现特征之一，3WS比赛低强度跳跃24.57±8.66次，中强度跳跃31.86±9.67次，高强度跳跃6.86±2.2次。3种强度跳跃与世锦赛数据对比也有了非常显著性的提升，虽然中强度的跳跃次数占比最多，但高强度爆发性跳跃可能才是比赛致胜的要素。
3.7 内、外线运动表现特征
有关五人篮球世锦赛的研究得出，不同位置队员在上场比赛时间、跑动距离、跳跃次数、速度等表现上有较大差异，而大强度高速移动占比不高但却是致胜要素(池建 等, )。西班牙五人职业男篮的研究显示，不同位置的加速、减速、变向、跳跃不仅存在显著性差异，而且减速次数要远大于加速次数(Svilar et al., )。
在内、外线运动表现数据研究中（表9），由于目前国家队女子三人篮球队的内线队员上场比赛时间显著比外线长，且轮换次数极少仅1～2次，虽然内、外线的场均跑动距离差异不大，但在跑速和移动特征等差异较明显。内线队员需要优秀的力量爆发力在篮下表现较强的统治力，而外线队员对速度灵敏需求更加突出，内、外线的显著性差异需要针对性运动表现训练来提升比赛效果。
4 结论
1)女子三人篮球比赛惯例1天2～3场，其负荷量与强度不仅大于五人篮球，而且比赛强度与世锦赛对比有了显著性的上升趋势；2)女子三人篮球移动特征与五人篮球存在明显差异，对灵敏性及爆发性移动要求更高，这与比赛的高负荷强度密切相关，同时也是比赛的致胜要素；3)女子三人篮球比赛的高强度、高密度和短间歇特征导致队员心率特征与五人篮球截然不同，高强度区间的心率占大部分比赛时间，平均心率与最大心率区间波动较小；4)女子三人篮球比赛磷酸原及糖酵解系统供能比例大于五人篮球，队员需要较好的乳酸耐受力和快速恢复能力，赛间间歇有氧恢复能力也十分重要，比赛负荷对队员的生理和心理考验较大，内、外线运动表现有较大差异需要重点关注；5)女子三人篮球比赛移动变化次数不仅比五人篮球多，单次移动距离相对较短，而且左右变向是加、减速的2.8倍，减速多于加速次数，其实质是队员头脑的快速预判与正确决策能力的体现；6)女子三人篮球比赛内、外线运动表现的显著差异，与球队战术体系、打法风格、人员组合等密切相关，需要合理安排针对性训练提升比赛效果。
5 研究不足与展望
研究还存在很多不足与局限，由于受竞赛组织与规则等限制，目前仅能采集到中国女子三人篮球队5名队员所参加的5站高水平比赛，在数据量和样板量上明显有所欠缺，未来可通过研究男子和青少年三人篮球比赛负荷特征，以此完善我国篮球体能训练理论体系，助力提升我国三人篮球科学化训练管理水平。
参考文献~略
