不同水平排球運動員在扣球情境任務(wù)中視覺搜索特征的試驗研究

張海斌，孟獻峰，張松奎，張大中

扣球技術(shù)是排球運動的主要技術(shù)，出色的扣球表現(xiàn)能夠加大本隊的進攻力度，有效地破壞對方防守，是比賽隊伍獲得比分優(yōu)勢和賽場控制的直接武器。隨著排球運動的發(fā)展，扣球的形式變化越來越快速，進攻立體化已經(jīng)成為排球比賽的特點，多個進攻點的立體式運行使比賽更加復(fù)雜多變，在提高比賽觀賞性的同時，也增加了比賽的難度。在激烈的比賽環(huán)境和多變的比賽狀態(tài)下，扣球環(huán)節(jié)的視覺信息搜集與加工對于運動員來說就變的至關(guān)重要。視覺搜索特征，即表現(xiàn)在復(fù)雜多變的環(huán)境中高效地定位所需視覺信息，它是一種視覺信息搜集與加工的雙向過程。通過探討分析運動員的視覺搜索特征可以反映運動員的專項認知能力，挖掘?qū)ｍ椷\動的認知規(guī)律，進而促進運動員競技水平的提高。

在視覺搜索特征的相關(guān)研究中，諸多研究者圍繞著某一特定要素進行分析，以此來豐富運動員視覺搜索特征的相關(guān)體系，形成了一定的研究基礎(chǔ)。如馮琰[1]發(fā)現(xiàn)，花劍運動員在視覺搜索過程中的興趣區(qū)域主要是軀干和手腕；李安民等[2]發(fā)現(xiàn)，乒乓球運動員的視覺搜索興趣區(qū)主要是頭部、手腕和球拍；A.M.WILLIAMS等[3]發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)球運動員在進行預(yù)判決策任務(wù)時所依靠的主要視覺搜索線索是右手手臂、頭部、球拍；王小春等[4]發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)球運動員發(fā)球手臂位置是網(wǎng)球?qū)＜疫M行視覺搜索信息加工的主要影響因素；B.ABERNETHY等[5]發(fā)現(xiàn)，高水平運動員能夠利用下肢運動信息的搜集與加工來預(yù)判對手發(fā)球的深度；張忠秋等[6]發(fā)現(xiàn)，在視覺搜索軌跡方面，專家組的搜索軌跡比新手組更集中，對視覺信息搜索的有效性更強；熊建萍[7]發(fā)現(xiàn)，專家組的視覺搜索模式更簡潔，信息加工更深入；張運亮等[8]發(fā)現(xiàn)，籃球后衛(wèi)運動員視覺搜索籃球比賽實景圖片時，注視軌跡比較簡單和集中；王麗巖等[9]發(fā)現(xiàn)，在立體視覺成像條件下，乒乓球運動員采用了注視次數(shù)少、視覺搜索頻率快、注視分配和注視軌跡更傾向于集中的視覺搜索模式；D.W.ECCLES等[10]發(fā)現(xiàn)，專家運動員通過其豐富的運動知識來控制視覺搜索模式；劉陽等[11]發(fā)現(xiàn)，定向地圖的類型與信息量成為不同水平定向運動員視覺搜索能力的主要影響要素；王洪彪等[12]發(fā)現(xiàn)，不同水平羽毛球運動員在視覺搜索模式、視覺注視時間和視覺注視次數(shù)上表現(xiàn)出明顯的差異。以上研究通過分析運動中所包含的視覺信息及其加工模式，進一步展現(xiàn)了運動過程中的視覺搜索特征，豐富了運動員專項認知體系。

目前，有關(guān)運動視覺搜索的研究雖然已初具規(guī)模，但是排球項目中的視覺搜索研究仍舊比較缺乏，并且相關(guān)研究仍不足以揭示視覺搜索過程中的信息加工本質(zhì)?？矍蚣夹g(shù)作為排球比賽的主要得分手段，需要運動員對球飛行路線、扣球位置、扣球方式、攔網(wǎng)情況及比賽場景等方面進行提前預(yù)判，需要運動員對相關(guān)信息進行快速搜集和高效加工。攻手扣球時，根據(jù)對手在場上的位置、本方二傳的傳球情況以及雙方球員的特點等相關(guān)信息，進行迅捷的視覺搜索并快速做出預(yù)判，選擇有效可行的扣球路線和位置，這對運動員的視覺搜索速率和范圍都提出了很高的要求。為了進一步探討不同水平排球運動員在扣球環(huán)節(jié)中的視覺搜索特征究竟有何不同，深入分析不同水平排球運動員的信息加工特點有何區(qū)別，本研究采用本方進攻的視角，通過深入分析不同水平運動員在不同形式扣球任務(wù)中的視覺搜索特點，客觀揭示排球運動員扣球過程的視覺搜索特征，進一步優(yōu)化運動員的視覺搜索策略，豐富競技領(lǐng)域視覺搜索研究的理論體系，為進一步拓寬視覺搜索的相關(guān)訓(xùn)練提供參考。

1 研究對象與方法

1.1 研究對象

本研究被試人員包含專家組、中間組和初級組，專家組選取山東省級排球?qū)I(yè)隊已具備健將水平的運動員，中間組選取山東高校排球?qū)I(yè)隊成員，初級組選取山東高校排球普選班學(xué)生。3組被試人員各為20名，每組被試人員中男女各10名（見表1）。每一名運動員被試均簽訂了測試相關(guān)協(xié)議，測試開始之前對每一名被試進行體檢，確定了所有被試的軀干及上下肢體機能均正常。測試之前3周內(nèi)不安排大負荷訓(xùn)練及比賽，以保證被試的體能狀態(tài)良好，避免出現(xiàn)疲勞而影響有效性。

表1 被試人員基本信息表（M±SD）Table1 The Basic Information of Participants（M±SD）

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用3（運動水平）×4（扣球位置）的混合試驗設(shè)計，運動水平包含專家組、中間組和初級組，扣球位置包括四號位強攻扣球、三號位快攻扣球、二號位扣球和后排扣球。組間變量為運動水平，組內(nèi)變量為扣球位置。測試指標包括行為指標和眼動指標：行為指標，是指被試人員在扣球預(yù)判任務(wù)中的反應(yīng)時和準確率；眼動指標，是指被試人員在扣球預(yù)判任務(wù)中的眼睛注視次數(shù)、持續(xù)時間、眼跳距離和注視區(qū)域。

1.3 試驗材料

本研究采用國際大型排球比賽的真實場景視頻作為試驗所用材料，視頻來源于2016年里約奧運會排球比賽和2017年世界排球大獎賽，運用CORELVIDEO STUDIO PRO X5軟件準確截取比賽視頻中的運動員扣球片段作為試驗用刺激素材，視頻刺激素材的平均時長為3 000 ms?？矍蛞曨l刺激素材區(qū)間為本方二傳隊員傳球動作結(jié)束后，球與二傳分開時為起點，扣球隊員調(diào)整跳起后扣球，手觸球時為終點。播放時間在3 000 ms以內(nèi)，兩相鄰視頻的間隔時間控制在3 000 ms以內(nèi)?？矍蛞曨l材料共100個，包含男子運動員視頻素材和女子運動員視頻素材各50個。試驗被試人員包含男女各30名，測試過程中男性被試采用男子運動員視頻刺激素材，女性被試采用女子運動員視頻刺激素材，每一名被試人員的測試任務(wù)視頻均為50個。為了提高被試人員的測試熟練性及流暢性，男子和女子視頻素材各隨機選出10個練習(xí)任務(wù)素材，其余40個作為正式測試任務(wù)素材。

1.4 試驗工具

（1）試驗過程由被試人員在電腦設(shè)備上操作完成，本試驗所用電腦設(shè)備為27英寸液晶顯示屏的分體式電腦。試驗所用電腦主機性能指標包括第八代智能英特爾酷睿i7-8700處理器，NVIDIA GeForce GTX 1060 6 GB顯卡（192bit位寬），8 GB DDR4 2666MHZ內(nèi)存，B360主板，128 GB NVMe固態(tài)硬盤和1 TB熱插拔機械硬盤。試驗所用電腦屏幕性能指標為：面板尺寸27英寸，面板類型AH-IPS，分辨率為1 920×1 080，點距為0.311 mm，亮度為253 cd/m2，CR≥10，灰階至灰階為5 ms。

（2）試驗采用TOBII S1200高精度眼動儀進行眼動指標的數(shù)據(jù)收集，采樣頻率為60 HZ，采樣頻率浮動率<0.3%，頭動范圍為人機距離70 cm時，追蹤范圍為45 cm×45 cm，操作距離55～75 cm。

（3）試驗采用聯(lián)想G50-80筆記本電腦來監(jiān)控和記錄試驗數(shù)據(jù)。

1.5 試驗步驟

整個測試過程在室內(nèi)認知實驗室進行，由測試者與被測試者共同配合完成，具體流程如下。

（1）測試者向被測試者說明測試方法和相關(guān)注意事項，要求被測試者以實戰(zhàn)狀態(tài)去認真完成測試工作。

（2）被測試者端坐在距測試電腦屏幕0.7 m處，使被測試者雙眼平視屏幕中心，減少頭部晃動。測試者采用9點法進行眼動儀器校準工作。

（3）正式任務(wù)測試。采用真實比賽扣球視頻進行，被測試者的性別與視頻中的運動員性別相對應(yīng)，避免出現(xiàn)因性別因素影響測試結(jié)果。被測試者準備工作就緒以后，單擊空格鍵，測試屏幕出現(xiàn)持續(xù)時間為800 ms的白色“+”，此時屏幕背景為黑色。白色標識消失之后，測試屏幕出現(xiàn)真實比賽扣球視頻，被測試者在視頻播放完成并定格后3 000 ms內(nèi)進行按鍵選擇。測試用鍵盤右側(cè)數(shù)字區(qū)域內(nèi)的1～6分別對應(yīng)排球場地的一號位區(qū)域至六號位區(qū)域，被測試者完成按鍵選擇后，自動進入下一扣球任務(wù)的測試。測試任務(wù)視頻共50個，被測試者首先完成10個練習(xí)任務(wù)，然后進行40個正式測試任務(wù)。第50次視頻測試任務(wù)結(jié)束以后，電腦屏幕自動顯示被試的預(yù)判準確率。不同被試人員之間的扣球視頻播放順序均有差異，呈現(xiàn)出明顯的隨機性，運用眼動追蹤儀器收集被試人員正式測試過程中的眼動數(shù)據(jù)。

1.6 數(shù)據(jù)處理

本研究將眼動追蹤儀器所收集的數(shù)據(jù)以及E-Prime中的行為指標數(shù)據(jù)導(dǎo)入IBM SPSS Statistics25.0統(tǒng)計軟件中進行相關(guān)分析，相關(guān)測試結(jié)果在本研究中采用平均數(shù)的形式表示。研究采用Multi-Factor Analysis of Variance分析主體間效應(yīng)及估算邊際均值。

2 測試結(jié)果

2.1 排球運動員扣球預(yù)判測試的準確率

本試驗的相關(guān)結(jié)果受到多種自變量的直接影響和交叉影響，自變量主要包含運動水平、扣球位置和性別，被試扣球預(yù)判測試的準確率均值見表2。將所有被試人員的準確率數(shù)據(jù)進行均值化操作，以運動水平、扣球位置和性別3個不同變量為基準進行數(shù)據(jù)的導(dǎo)出。結(jié)果表明：不同組別被試人員的準確率呈現(xiàn)出顯著的梯度變化，專家組的準確率表現(xiàn)最好，初級組的準確率最低，中間組的準確率介于兩者之間，所有被試的組間差異較為明顯；且所有被試人員扣球位置變量的準確率呈現(xiàn)出顯著的梯度變化，準確率高低順序依次表現(xiàn)為三號位快攻扣球、四號位強攻扣球、二號位扣球和后排扣球（見表2）。

表2 測試任務(wù)的準確率/%Table2 The Results of Accuracy in the Test Task/%

為了檢驗扣球任務(wù)測試的相關(guān)數(shù)據(jù)是否適合進行方差分析，準確率數(shù)據(jù)方差齊性的分析顯示，F(xiàn)=1.996，且Sig值小于0.01。表明，所有被試人員的準確率數(shù)據(jù)內(nèi)部差異非常顯著，不同水平被試人員之間的差異非常顯著，相關(guān)數(shù)據(jù)具備較好的一致性。采用Multi-Factor Analysis of Variance分析自變量的主體效應(yīng)及交互作用，結(jié)果顯示：運動水平自變量的主效應(yīng)最為顯著，差異非常明顯，且不同運動水平的運動員在準確率均值上也呈現(xiàn)出明顯的梯度變化；扣球位置自變量的主效應(yīng)顯著，差異非常明顯，比較運動水平和扣球位置的F值得出，運動水平的主效應(yīng)值大于扣球位置。因此，運動水平是影響排球運動員扣球預(yù)判準確性的最主要因素（見表3）。

表3 測試任務(wù)的準確率主體效應(yīng)分析Table3 The Variance Analysis of Accuracy in the Test Task

運動員估算邊際均值顯示，在不同的扣球位置下，被試人員的準確率估算邊際均值隨著運動水平的提高均呈現(xiàn)出明顯的梯度變化，準確率估算邊際均值高低順序依次表現(xiàn)為專家組、中間組、初級組（見圖1）。

圖1 測試任務(wù)的準確率估算邊際均值分析/%Figure1 The Estimating Marginal Mean of Accuracy in the Test Task/%

運用T檢驗法比較不同水平運動員在準確率上的差異，多重比較顯示，不同水平運動員之間在預(yù)判準確率上均具有高度顯著差異性，進而再次證實了運動水平是影響排球運動員扣球預(yù)判準確率的主要因素（見表4）。

表4 被試人員測試任務(wù)的準確率多重比較表Table4 The Multiple Comparison of Accuracy in the Test Task

2.2 排球運動員扣球預(yù)判測試的反應(yīng)時

將所有被試人員的反應(yīng)時數(shù)據(jù)進行均值化操作，以運動水平、扣球位置和性別3個不同變量為基準進行數(shù)據(jù)導(dǎo)出。結(jié)果顯示：不同組別被試人員的反應(yīng)時呈現(xiàn)顯著的梯度變化，專家組的反應(yīng)時表現(xiàn)最快，初級組的反應(yīng)時最慢，中間組的反應(yīng)時介于兩者之間，所有被試的組間差異較為明顯；所有被試人員扣球位置變量的反應(yīng)時呈現(xiàn)顯著的梯度變化，反應(yīng)時快慢順序依次表現(xiàn)為三號位快攻扣球、二號位強攻扣球、四號位扣球和后排扣球（見表5）。

表5 測試任務(wù)的反應(yīng)時/ms Table5 The Results of Reaction Time in the Test Task/ms

為了檢驗扣球任務(wù)測試的相關(guān)數(shù)據(jù)是否適合進行方差分析，反應(yīng)時數(shù)據(jù)方差齊性的分析顯示，F(xiàn)=1.804，且Sig值小于0.05。表明，所有被試人員的反應(yīng)時內(nèi)部差異顯著，不同水平被試人員之間的差異顯著，相關(guān)數(shù)據(jù)具備較好的一致性。采用Multi-Factor Analysis of Variance分析自變量的主體效應(yīng)及交互作用，結(jié)果顯示：運動水平自變量的主效應(yīng)顯著，差異非常明顯，且不同運動水平的運動員在反應(yīng)時均值上也呈現(xiàn)出明顯的梯度變化；扣球位置自變量的主效應(yīng)顯著，差異非常明顯，比較運動水平和扣球位置的F值得出，運動水平的主效應(yīng)值大于扣球位置。因此，運動水平是影響排球運動員扣球預(yù)判反應(yīng)時的主要因素（見表6）。

表6 測試任務(wù)的反應(yīng)時主體效應(yīng)分析Table6 The Variance Analysis of Reaction Time in the Test Task

運動員估算邊際均值顯示，在不同的扣球位置下，被試人員的反應(yīng)時估算邊際均值隨著運動水平的提高均呈現(xiàn)出明顯的梯度變化，反應(yīng)時估算邊際均值快慢順序依次表現(xiàn)為專家組、中間組、初級組（見圖2）。

圖2 測試任務(wù)的反應(yīng)時估算邊際均值分析/msFigure2 The Estimating Marginal Mean of Reaction Time in the Test Task/ms

運用T檢驗法比較不同水平運動員在反應(yīng)時上的差異，多重比較顯示，不同水平運動員之間在預(yù)判反應(yīng)時上均具有顯著差異性，進而再次證實了運動水平是影響排球運動員扣球預(yù)判反應(yīng)時的主要因素。

表7 被試人員測試任務(wù)的反應(yīng)時多重比較表Table7 The Multiple Comparison of Reaction Time in the Test Task

2.3 排球運動員扣球預(yù)判測試的注視次數(shù)

注視次數(shù)能夠客觀反映運動員對運動信息的選擇模式、策略運用和視覺搜索效率，是預(yù)判過程中不可或缺的眼動指標。將所有被試人員的注視次數(shù)數(shù)據(jù)進行均值化操作，以運動水平、扣球位置和性別3個不同變量為基準進行數(shù)據(jù)的導(dǎo)出，結(jié)果顯示：不同組別被試人員的注視次數(shù)呈現(xiàn)出顯著的梯度變化，專家組的注視次數(shù)表現(xiàn)最少，初級組的注視次數(shù)表現(xiàn)最多，中間組的注視次數(shù)介于兩者之間，所有被試的組間差異較為明顯；四號位強攻扣球、二號位扣球和后排扣球的注視次數(shù)相差不大，而三號位快攻扣球的注視次數(shù)顯著少于其他3項。

表8 測試任務(wù)的注視次數(shù)/次Table8 The Results of Eye Fixation Times in the Test Task/次

為了檢驗扣球任務(wù)測試的相關(guān)數(shù)據(jù)是否適合進行方差分析，注視次數(shù)的方差齊性分析顯示，F(xiàn)=0.537，且Sig值小于0.05。表明，所有被試人員的注視次數(shù)數(shù)據(jù)內(nèi)部差異顯著，不同水平被試人員之間的差異顯著，相關(guān)數(shù)據(jù)具備較好的一致性。采用Multi-Factor Analysis of Variance分析自變量的主體效應(yīng)及交互作用，結(jié)果顯示：運動水平自變量的主效應(yīng)顯著，差異非常明顯，且不同運動水平的運動員在注視次數(shù)均值上也呈現(xiàn)出明顯的梯度變化；扣球位置自變量的主效應(yīng)顯著，差異非常明顯，比較運動水平和扣球位置的F值得出，運動水平的主效應(yīng)值大于扣球位置。因此，運動水平是影響排球運動員扣球預(yù)判注視次數(shù)的主要因素（見表9）。

表9 測試任務(wù)的注視次數(shù)主體效應(yīng)分析Table9 The Variance Analysis of Eye Fixation Times in the Test Task

運動員估算邊際均值顯示，在不同的扣球位置下，被試人員的注視次數(shù)估算邊際均值隨運動水平的提高均呈現(xiàn)明顯的梯度變化，注視次數(shù)估算邊際均值從少到多順序依次為專家組、中間組、初級組（見圖3）。

圖3 測試任務(wù)的注視次數(shù)估算邊際均值分析/次Figure3 The Estimating Marginal Mean of Eye Fixation Times in the Test Task/次

運用T檢驗法比較不同水平運動員在注視次數(shù)上的差異，多重比較顯示，不同水平運動員之間在預(yù)判注視次數(shù)上均具有顯著差異性，進而再次證實了運動水平是影響排球運動員扣球預(yù)判注視次數(shù)的主要因素（見表10）。

表10 被試人員測試任務(wù)的注視次數(shù)多重比較表Table10 The Multiple Comparison of Eye Fixation Times in the Test Task

2.4 排球運動員扣球預(yù)判測試的注視時間

注視時間客觀反映了運動員對運動信息的注意區(qū)域和加工效率，它與注視次數(shù)構(gòu)成了特殊的組合，能夠客觀反映運動員對運動信息的注意選擇模式。將所有被試人員的注視時間數(shù)據(jù)進行均值化操作，以運動水平、扣球位置和性別3個不同變量為基準進行數(shù)據(jù)的導(dǎo)出，結(jié)果顯示：不同組別被試人員的注視時間呈現(xiàn)出顯著的梯度變化，專家組的注視時間表現(xiàn)最多，初級組的注視時間表現(xiàn)最少，中間組的注視次數(shù)介于兩者之間，所有被試的組間差異較為明顯；四號位強攻扣球、二號位扣球和后排扣球的注視持續(xù)時間差距不大，而三號位快攻扣球的注視時間顯著少于其他3項（見表11）。

表11 測試任務(wù)的注視時間/msTable11 The Results of Eye Fixation Duration in the Test Task/ms

為了檢驗扣球任務(wù)測試的相關(guān)數(shù)據(jù)是否適合進行方差分析，注視時間方差齊性分析顯示，F(xiàn)=1.141，且Sig值小于0.05。表明，所有被試人員的注視時間數(shù)據(jù)內(nèi)部差異非常顯著，不同水平被試人員之間的差異顯著，相關(guān)數(shù)據(jù)具備較好的一致性。采用Multi-Factor Analysis of Variance分析自變量的主體效應(yīng)及交互作用，結(jié)果顯示：運動水平自變量的主效應(yīng)顯著，差異非常明顯，且不同運動水平的運動員在注視時間均值上也呈現(xiàn)出明顯的梯度變化；扣球位置自變量的主效應(yīng)顯著，差異非常明顯，比較運動水平和扣球位置的F值得出，運動水平的主效應(yīng)值大于扣球位置。因此，運動水平是影響排球運動員扣球預(yù)判注視時間的主要因素（見表12）。

表12 測試任務(wù)的注視時間主體效應(yīng)分析Table12 The Variance Analysis of Eye Fixation Duration in the Test Task

運動員的估算邊際均值顯示，在不同的扣球位置下，被試人員的注視時間估算邊際均值隨著運動水平的提高均呈現(xiàn)明顯的梯度變化，注視時間估算邊際均值從多到少順序依次表現(xiàn)為專家組、中間組、初級組（見圖4）。

圖4 測試任務(wù)的注視時間估算邊際均值分析/msFigure4 The Estimating Marginal Mean of Eye Fixation Duration in the Test Task/ms

運用T檢驗法比較不同水平運動員在注視時間上的差異，多重比較顯示，不同水平運動員之間在預(yù)判注視時間上均具有顯著差異性，進而再次證實了運動水平是影響排球運動員扣球預(yù)判注視時間的主要因素（見表13）。

表13 被試人員測試任務(wù)的注視時間多重比較表Table13 The Multiple Comparison of Eye Fixation Duration in the Test Task

2.5 排球運動員扣球預(yù)判測試的眼跳距離

眼跳距離客觀反映了運動員對運動信息的篩選范圍和注意選擇區(qū)域，亦是扣球預(yù)判過程中不可或缺的眼動指標。對不同水平被試、不同扣球位置的眼跳距離均值進行比較，將所有被試人員的眼跳距離數(shù)據(jù)進行均值化操作，以運動水平、扣球位置和性別3個不同變量為基準進行數(shù)據(jù)的導(dǎo)出。結(jié)果顯示：不同組別被試人員的眼跳距離呈現(xiàn)出顯著的梯度變化，專家組的眼跳距離表現(xiàn)最小，初級組的眼跳距離表現(xiàn)最大，中間組的眼跳距離介于兩者之間，所有被試的組間差異較為明顯；四號位強攻扣球、二號位扣球和后排扣球的眼跳距離差距不大，而三號位快攻扣球的眼跳距離顯著小于其他3項。

表14 測試任務(wù)的眼跳距離/（°）Table14 The Results of Saccade Amplitude in the Test Task/（°）

為了檢驗扣球任務(wù)測試的相關(guān)數(shù)據(jù)是否適合進行方差分析，眼跳距離數(shù)據(jù)方差齊性分析顯示，F(xiàn)=2.422，且Sig值小于0.05。表明，所有被試人員的注視時間數(shù)據(jù)內(nèi)部差異顯著，不同水平被試人員之間的差異顯著，相關(guān)數(shù)據(jù)具備較好的一致性。采用Multi-Factor Analysis of Variance分析自變量的主體效應(yīng)及交互作用，結(jié)果顯示：運動水平自變量的主效應(yīng)顯著，差異明顯，且不同運動水平的運動員在眼跳距離均值上也呈現(xiàn)出明顯的梯度變化；扣球位置自變量的主效應(yīng)顯著，差異明顯，比較運動水平和扣球位置的F值得出，運動水平的主效應(yīng)值大于扣球位置。因此，運動水平是影響排球運動員扣球預(yù)判眼跳距離的主要因素（見表15）。

表15 測試任務(wù)的眼跳距離主體效應(yīng)分析Table15 The Variance Analysis of Saccade Amplitude in the Test Task

運動員估算邊際均值圖顯示，在不同的扣球位置下，被試人員的眼跳距離估算邊際均值隨著運動水平的提高均呈現(xiàn)明顯的梯度變化，眼跳距離估算邊際均值從小到大順序依次表現(xiàn)為專家組、中間組、初級組（見圖5）。

圖5測試任務(wù)的眼跳距離估算邊際均值分析/（°）Figure5 The Estimating Marginal Mean of Saccade Amplitude in the Test Task/（°）

運用T檢驗法比較不同水平運動員在眼跳距離上的差異，多重比較顯示，不同水平運動員之間在預(yù)判眼跳距離上均具有顯著差異性，進而再次證實了運動水平是影響排球運動員扣球預(yù)判眼跳距離的主要因素（見表16）。

表16 被試人員測試任務(wù)的眼跳距離多重比較表Table16 The Multiple Comparison of Saccade Amplitude in the Test Task

2.6 排球運動員扣球預(yù)判測試的注視區(qū)域

注視區(qū)域客觀反映了運動員對運動信息的注意和選擇特征，凸顯了關(guān)鍵信息的所在位置，有利于準確定位并詳細分析不同水平運動員的信息來源特征。通過對被試扣球預(yù)判注視區(qū)域的統(tǒng)計得出：不同扣球位置下，專家組均將注視區(qū)域主要分配在球飛行路線和對方隊員的場上位置，在球體本身、場地中網(wǎng)和二傳傳球手型的注視分配上較少；中間組被試均將注視區(qū)域主要分配在球飛行路線、對方隊員場上位置和球體本身，在場地中網(wǎng)以及二傳傳球手型的注視分配上較少，在球飛行路線和對方隊員場上位置2個注視區(qū)域的分配均少于專家組，在球體本身、場地中網(wǎng)和二傳傳球手型3個注視區(qū)域上多于專家組；初級組被試均將注視區(qū)域主要分配在球體本身和場地中網(wǎng)2個注視區(qū)域上，在球飛行路線、對方隊員場上位置和二傳傳球手型的注視分配上較少，在二傳傳球手型上的注視分配顯著多于專家組和中間組（見圖6）。

圖6 被試人員測試任務(wù)的注視區(qū)域分布圖Figure6 The Eye Fixation Division in the Test Task

3 討論與分析

3.1 運動水平和扣球位置的變化對排球運動員預(yù)判準確率和速度的影響

排球比賽中，扣球是比賽的主要得分手段，成功地大力扣球可以提升整支隊伍的士氣。扣球過程中，扣球隊員需對比賽情景的復(fù)雜信息進行加工整理，根據(jù)對方防守隊員和對方場上站位的情況進行主動選擇并落實?？矍蜿爢T領(lǐng)略二傳的傳球意圖以后，提前觀察隊員的防守變化，積極尋找薄弱點，實施有效的扣球路線和位置，進而扣球得分[13-15]。在信息加工過程中，運動員須既快又準地做出決策，運動情景的特殊性對預(yù)判準確率和速度均具有較高的要求。

專家組被試的每位成員均具有豐富的大賽經(jīng)驗和長期的訓(xùn)練實踐，他們在訓(xùn)練和比賽中積累了豐富的扣球經(jīng)驗，并且形成了固定的視覺搜索特點和決策特點，在比賽中能夠利用關(guān)鍵信息進行快速而準確的判斷[16-20]。中間組和初級組成員在扣球經(jīng)驗和轉(zhuǎn)向知識方面均不如專家組，沒有在大腦中形成快速、完整的決策機制，大腦預(yù)判的反應(yīng)時加長，思維過程繁雜且無規(guī)律，使準確性和速度均較低。

結(jié)果顯示：三號位快攻扣球的準確率是最高的，這是由于三號位扣球的特點主要是出其不意、速度快，并且三號位扣球的特征之一就是扣球路線和位置相對較為固定，主要扣向?qū)Ψ綀龅厝栁患傲栁粎^(qū)域，變化較少，與其他扣球位置相比，預(yù)判難度較低，因此準確率相對較高；四號位強攻扣球在訓(xùn)練和比賽中的運用頻率高于二號位扣球，后排扣球的運用頻率相對來說是最低的，因此，預(yù)判準確率和速度由于運用頻率的多少而產(chǎn)生高低不同。

對于預(yù)判速度來說，三號位快攻扣球的特點就是出其不意，快速實施，二傳隊員傳出短平快球，扣球隊員以最快的速度將球扣向?qū)Ψ綀鰠^(qū)，整個過程時間很短暫，需要運動員具有快速的反應(yīng)和預(yù)判能力。在運動員長期的訓(xùn)練和比賽中，根據(jù)三號位的進攻特點，已經(jīng)形成了固定的快速反應(yīng)模式，因此三號位快攻扣球的預(yù)判速度是最快的。

3.2 運動水平和扣球位置的變化對排球運動員視覺搜索效率的影響

扣球視覺搜索效率包括運動員的注視次數(shù)和注視時間2個重要指標，注視次數(shù)反映運動員對信息的關(guān)注程度，注視時間反映運動員對視覺信息的加工程度，兩者的結(jié)合可以清晰地反映出運動員的視覺搜索效率特征[21-23]。

專家組被試在扣球任務(wù)的預(yù)判中，注視次數(shù)比其他被試少，對關(guān)鍵信息源的注釋持續(xù)時間較長，使運動員能將有限的視覺注意資源集中到關(guān)鍵信息源的加工上，進而提高預(yù)判準確率和速度。專家組被試的視覺搜索效率高。高水平運動員在日常訓(xùn)練和比賽中，經(jīng)過長期的磨練形成了豐富的專項經(jīng)驗和專項積累，在預(yù)判中篩選出關(guān)鍵的信息源并進行深度加工，將有限的注意資源應(yīng)用到關(guān)鍵的信息源中，避免注意資源浪費，提高預(yù)判效率。中間組被試和初級組被試在測試中表現(xiàn)出注視凌亂、無規(guī)律性、注視不集中，導(dǎo)致預(yù)判效率較低。

在扣球位置上，四號位強攻扣球、二號位扣球和后排扣球的注視次數(shù)和注視持續(xù)時間均相差不大，而三號位快攻扣球的注視次數(shù)和注視持續(xù)時間均顯著少于其他3項，這是由于三號位扣球的技術(shù)特點所決定的。在此過程中，運動員將有限的時間集中在關(guān)鍵的信息區(qū)域上，沒有過多的時間去關(guān)注其他無關(guān)區(qū)域，就產(chǎn)生了注視持續(xù)時間高于其他的扣球位置，而注視次數(shù)少于其他的扣球位置。

3.3 運動水平和扣球位置的變化對排球運動員視覺注視分配的影響

注視分配體現(xiàn)出運動員所認為的關(guān)鍵信息源包括哪些？注視分配是否合理直接影響到信息選擇是否正確，錯誤的信息源會使運動員浪費注視資源，丟失比賽時機[24-26]。根據(jù)前文研究結(jié)果，由于高水平運動員的預(yù)判準確率高于其他水平運動員，預(yù)判速度最快，視覺搜索模式最為簡潔、高效。因此，扣球預(yù)判的注視區(qū)域應(yīng)主要分配在球飛行路線和對方隊員場上位置。運動員把視覺資源主要集中在這2塊區(qū)域上，能夠收集到關(guān)鍵信息并進行加工，提高預(yù)判效率。

3.4 運動水平和扣球位置的變化對排球運動員視覺搜索模式的影響

視覺搜索模式形成于運動員長期的訓(xùn)練和比賽過程中，具備慣性特點，模式的不同反映了運動員不同的信息收集特點，由注視區(qū)域、眼跳距離和注視移動軌跡3方面組成[27]。注視區(qū)域，客觀反映了運動員對運動信息的注意和選擇特征，凸顯了關(guān)鍵信息的所在位置，有利于準確定位并詳細分析不同水平運動員的信息來源特征[28]。眼跳距離，客觀反映了運動員對運動信息的篩選范圍和注意選擇區(qū)域，是扣球預(yù)判過程中不可或缺的眼動指標[29]。注視軌跡，客觀反映了運動員對相關(guān)信息的搜索策略[30]。

本試驗中，專家組運動員的注視區(qū)域主要包括球體軌跡和對手位置。專家組運動員的注視區(qū)域精簡且相對固定，有利于避免無效信息區(qū)域?qū)\動員進行干擾，將有限的注意資源分配在關(guān)鍵信息源上，提高了資源的有效利用率，專家組將有限的注意資源集中到關(guān)鍵的信息源上，提高了視覺搜索模式的利用效率。通過測試發(fā)現(xiàn)，中間組和初級組被試人員的注視軌跡呈現(xiàn)無規(guī)律的多變性，導(dǎo)致運動信息源的收集不集中，減少了有效信息的收集量，降低了信息加工的效率，導(dǎo)致關(guān)鍵信息搜集量少、準確率低，視覺搜索模式缺乏合理性。

本試驗中，專家組運動員的眼跳距離表現(xiàn)最小，有利于關(guān)鍵運動信息的集中搜集與加工。中間組運動員的眼跳距離介于專家組和初級組之間，表現(xiàn)出注視時間短于專家組，注視軌跡呈現(xiàn)無規(guī)律散射狀。初級組運動員的眼跳距離最大，注視軌跡呈現(xiàn)出高跨度的線性特征，視覺搜索完全處于無序狀態(tài)，較大幅度降低了視覺搜索的效率，視覺搜索模式缺乏合理性、準確性和有效性。3組被試在視覺搜索模式上的差距產(chǎn)生原因包含很多因素，主要原因是3組被試人員在比賽經(jīng)驗、訓(xùn)練積累、專項認知水平等方面存在較大的差距，一系列的不足導(dǎo)致中間組和初級組運動員將有限的視覺資源集中在非關(guān)鍵信息上，致使其視覺搜索模式繁冗、雜亂，不具備簡潔高效性。

4 結(jié)論

（1）排球運動員的運動水平和扣球位置能夠顯著影響其視覺搜索預(yù)判結(jié)果，并成為影響其視覺搜索特征優(yōu)化的主要因素，專家組在視覺搜索特征表現(xiàn)上顯著優(yōu)于其他2組。（2）專家組在扣球預(yù)判過程中能夠主動搜索關(guān)鍵運動信息并進行快速加工，其收集運動信息的主要來源區(qū)域為球體軌跡和對手位置，專家組的運動信息利用準確率及合理性顯著高于其他2組。建議排球運動員應(yīng)借鑒專家組的視覺搜索特征進行有針對性的專項化訓(xùn)練。