視覺搜索特征對足球運動員判斷決策的影響研究

摘要：探討在賽場情境下視覺搜索特征對足球運動員判斷決策的影響，為不同水平的運動員提供搜索的策略。研究對國內(nèi)外各種數(shù)據(jù)庫相關(guān)文獻進行梳理、總結(jié)，按照納入標準對文件進行梳理、對數(shù)據(jù)進行提取，對不同水平運動員的視覺特征進行分析和總結(jié)。得出高水平運動員的反應(yīng)時更多，對于興趣區(qū)關(guān)鍵信息的提取效果更好，并且運動員自身的心理狀態(tài)也會影響反應(yīng)時的長短；高水平的運動員在運動場景下有應(yīng)答模板，并且注視時長短、注視次數(shù)少、注視轉(zhuǎn)換快；眼跳距離的增加會搜集到更多信息，信息的增多會加大運動員的信息處理負荷，高水平運動員經(jīng)過長期的訓(xùn)練，會優(yōu)化自身的信息處理方式，使得信息處理效率提高。因此，高水平的運動員自身的視覺搜索策略優(yōu)于新手運動員，使得高水平運動員在運動場景下的判斷決策會更加合理正確。

關(guān)鍵詞：視覺搜索；足球運動員；判斷決策；信息收集

足球作為一種強競爭、難度大的體育運動，在現(xiàn)代足球比賽中運動員的接、傳、射、搶、鏟、控等一系列技術(shù)動作對運動員提出了較高的要求，在賽場變幻莫測的場景下，要求運動員采取合理正確的決策和判斷。復(fù)雜的運動場景需要足球運動員憑借視覺搜集有效的比賽信息，擁有閱讀比賽的能力才能針對賽場上的情況做出快速正確的決策。視覺搜索是指運動員在復(fù)雜的運動情景中快速地搜尋其需要的信息并處理成有用信息的過程[1]。視覺觀察的有效性和判斷決策的合理性是足球運動員實現(xiàn)預(yù)演戰(zhàn)術(shù)的前提，在運動場景中，運動員通過廣泛的視野搜尋有效的信息，實現(xiàn)運動場景和運動主體的相互聯(lián)系誘發(fā)更為靈活的決策[2]。

視覺搜索特征通過眼動儀記錄眼球的運動軌跡特征，獲得眼動的指標，通常采用注視次數(shù)、注視時間、反應(yīng)時、注視點、興趣區(qū)、眼跳距離等指標進行表現(xiàn)。已有研究表明不同水平的運動員之間視覺搜索特征存在顯著的差異[3][4][5]。也有研究表明不同運動水平的運動員在視覺搜索特征上并沒有顯著的差異。造成研究結(jié)果相矛盾的原因可能是：運動員運動水平高低的定義不準確；實驗變量的控制不充分；實驗刺激的施加不統(tǒng)一；實驗材料運用不同。基于此，本研究通過綜述分析的方式對足球運動員視覺搜索特征進行評價，定量合成具有足夠相似性的結(jié)果，減少上述原因?qū)Y(jié)果的影響，提供更加可靠的量化結(jié)果[6][7][8]。

本研究對以往的“足球運動員”“視覺搜索特征”研究進行總結(jié)，對已有的研究結(jié)果進行梳理，再結(jié)合本研究的研究目的提出假設(shè)：高水平運動員在運動場景中更能做出正確的判斷抉擇以及低水平足球運動員通過合理“視覺”訓(xùn)練能有效改善反應(yīng)時、注視次數(shù)、注視時間等方面產(chǎn)生的問題。本研究有利于足球教練員有針對性地進行足球技戰(zhàn)術(shù)的訓(xùn)練指導(dǎo)，也有助于足球運動員取得優(yōu)秀的成績。

一、研究方法

本研究以“視覺搜索特征”“足球運動員”“戰(zhàn)術(shù)決策”“戰(zhàn)術(shù)判斷”“眼動軌跡”“行為決策”為關(guān)鍵詞，在維普、萬方數(shù)據(jù)庫、中國知網(wǎng)（CNKI）中對2024年2月以前的文獻進行聯(lián)合檢索。以“Soccer Penalty Kick”“Eye Movement”為關(guān)鍵詞在Web of science等數(shù)據(jù)庫進行檢索。

二、研究結(jié)果

1.反應(yīng)時

以往的研究文獻表明：反應(yīng)時作為視覺搜索特征的表現(xiàn)之一，在不同的運動場景下高水平的運動員反應(yīng)時較為迅速。張婷婷在反應(yīng)靈活性測試中通過對比實驗測量出不同等級的運動員之間對信號的反應(yīng)、判斷；根據(jù)Pearson相關(guān)性檢驗結(jié)果表明的足球運動員等級與反應(yīng)時呈現(xiàn)出顯著的負相關(guān)（aa（r=-0.385，P=0.009），abb（r=-0.525，Plt;0.001）），即足球運動員的運動等級越高，反應(yīng)時所需時間越短[9]。同時，當(dāng)運動員處于不同情緒狀態(tài)時對反應(yīng)時也會產(chǎn)生影響。被動消極狀態(tài)的運動員會需要更多的注意來完成目標任務(wù)，導(dǎo)致反應(yīng)時增加，主動積極的足球運動員相比之下所需的反應(yīng)時更短[10]。張宇聰?shù)难芯勘砻鳎号c消極情緒受試者相比，積極情緒受試者的反應(yīng)時表現(xiàn)得較快，且高分組情緒調(diào)節(jié)自我效能感比低分組在情緒面孔的反應(yīng)上要顯著更快[11][12]。

綜上所述，足球運動員運動等級越高、心理負荷越小并處于積極的情緒狀態(tài)下反應(yīng)時越短，更加能夠在賽場上做出正確合理的判斷決策。

2.注視時間

在戰(zhàn)術(shù)決策的情境下高水平的足球運動員注視時間更短，更能夠有效地收集信息產(chǎn)生合理的戰(zhàn)術(shù)行為。史鵬等人通過對不同運動水平（n=72）的足球運動員進行對比實驗，劃分為專家組和新手組，研究結(jié)果表明專家組的注視次數(shù)少于新手組（t=-2.331，p=0.021）[13]。對不同足球運動員視覺搜索特征在1VS1防守時的研究發(fā)現(xiàn)，高水平的足球運動員在1VS1防守時的平均注視時間更短，平均注視次數(shù)更少[14]。國外對視覺搜索特征的研究發(fā)現(xiàn)：高水平的足球運動員對標志物的注視時間更短、包括更多的注視點并且注視的轉(zhuǎn)換快[15]。但是也有研究對此產(chǎn)生懷疑，有研究表明，高水平運動員與新手相比在注視時間、注視次數(shù)、注視點及搜索順利上并無差異[16]。

通過對比，本研究認為高水平的足球運動員在運動場景下對比賽信息的注視時間更短、注視的次數(shù)更少，并且注視點更多、注視轉(zhuǎn)換更快。

3.眼跳距離

眼跳距離作為視覺搜索特征的表現(xiàn)之一，反映的是視覺搜索的空間特征。主要指的是眼球從某一區(qū)域迅速向另一區(qū)域進行跳動，這一現(xiàn)象被稱為“眼跳”[17]。眼跳距離的大小反映了運動員獲取信息的多少，眼跳距離越大，運動員所收集的信息就越多。有研究認為：高水平運動員和新手運動員在眼跳距離上的差異并不明顯[18]。也有研究表示高水平運動員的眼跳距離優(yōu)于新手運動員[19][20]。產(chǎn)生此類研究矛盾的原因可能在于高水平運動員有豐富的運動經(jīng)驗對于關(guān)鍵信息的提取是非常高效的，只需要較少的注視就能獲取信息。不同類型的刺激材料對于運動員眼跳距離也有較大的影響，集體類運動項目中高水平運動員注視時間短。高水平運動員和新手運動員信息處理的方式不同，對于關(guān)鍵信息的選取不同，進一步導(dǎo)致眼跳距離差異過大。

不同的運動項目、豐富與否的運動經(jīng)驗、不同類型的刺激材料、運動員的心理狀態(tài)、信息加工處理方式等因素是引起眼跳距離差異化的原因。足球運動員需要增大眼跳距離來獲取有效的比賽信息，進而為下一步的判斷決策提供必要條件。

4.興趣區(qū)

黃宏遠通過對比不同網(wǎng)球運動員在發(fā)球技術(shù)、切削技術(shù)、正手技術(shù)、截擊技術(shù)和高壓技術(shù)等專項認知水平上的差異發(fā)現(xiàn)：不同水平運動員的信息處理方式存在差異，高水平的運動員的首個注視點分布在關(guān)鍵興趣區(qū)，對于無關(guān)信息注意的分配較少，新手組的運動員首個注視點主要分布在非關(guān)鍵興趣區(qū)，并且注意主要指向無關(guān)信息[21]。國外學(xué)者Vickers對籃球運動員在罰籃的情境下研究發(fā)現(xiàn)：高水平運動員興趣區(qū)內(nèi)與目標高度相關(guān)的信息注視時間更長[22]。有研究表明，高水平的運動員興趣區(qū)的注視點明顯多于新手運動員并且高水平運動員興趣區(qū)收集的信息多，對興趣區(qū)的加工深[23]。Ishibashi等人通過眼動儀記錄不同水平籃球運動員在罰籃情境下的視覺搜索特征發(fā)現(xiàn)，高水平運動員和新手運動員關(guān)注的興趣區(qū)不同，并且反應(yīng)時和準確率也不相同[24]。

當(dāng)前國內(nèi)研究尚未涉及足球運動員興趣區(qū)的研究。根據(jù)以往的研究結(jié)果進行梳理可以發(fā)現(xiàn)，高水平的運動員興趣區(qū)的注視時間長，更能獲得關(guān)鍵信息，信息處理的方式更加優(yōu)化，并且注意的分配更為集中在關(guān)鍵興趣區(qū)，對此進行推測，足球運動員也能達到相同的效果。

三、研究討論

1.足球運動員判斷決策的視覺搜索策略

已有研究使用眼動追蹤技術(shù)對運動員、教練員以及裁判員在各項目專項場景與非專項場景中的視覺搜索特征分析發(fā)現(xiàn)，不同的視覺搜索策略與注意資源的分配會影響運動員的行為績效，與新手運動員相比，高水平運動員具有更快的視覺信息加工速度[25][26]。獲得有效的信息是足球運動員做出臨場判斷決策的前提，在快速、多變、復(fù)雜的運動場景下，足球運動員的視覺搜索特征有著舉足輕重的作用，通過對比賽整體的把握，感知賽場的變化，搜集到有效的決策信息才能夠做出最佳的戰(zhàn)術(shù)決策判斷。高水平的足球運動員對于賽事的決策判斷更能合理、正確，對于賽場信息的搜尋、提取、加工等環(huán)節(jié)比新手運動員表現(xiàn)更佳。由于高水平運動員有豐富的比賽經(jīng)驗、較長的運動訓(xùn)練時間、深厚的技戰(zhàn)術(shù)知識儲備，因此，高水平運動員具備良好的信息收集途徑、高效的信息決策方式、敏感的運動場景刺激等，能有效地根據(jù)運動場景的變化調(diào)整自身注意的分配、閱讀比賽搜尋有效的比賽信息，從而做出高效合理的判斷決策。

由于比賽的快速變化，新手運動員很難迅速感知比賽并適時地做出調(diào)整策略，需要長時間的注視迅速改變的場景信息，更長的反應(yīng)時對信息做出判斷，更多的注視次數(shù)收集有效的比賽信息。與高水平運動員相比，新手運動員很難立馬找到關(guān)鍵區(qū)做出適時的判斷，這需要新手運動員眼跳距離的增加。眼跳距離的增加需要新手運動員分配更多的注意去搜尋比賽的關(guān)鍵信息等以及隨之產(chǎn)生的連鎖反應(yīng)，導(dǎo)致新手運動員很難做出有效的決策判斷。新手運動員參賽經(jīng)歷不多、訓(xùn)練時間不長造成自身的技戰(zhàn)術(shù)、運動場景等儲備不夠，不能夠自動化地產(chǎn)生“應(yīng)答模板”，只能調(diào)動更多的注意搜索比賽信息，這是典型的刺激驅(qū)動的視覺搜索策略。

2.足球運動員判斷決策視覺搜索特征的具體表現(xiàn)

專、高水平運動員的視覺搜索更具優(yōu)勢，具體表現(xiàn)為視覺搜索策略更穩(wěn)定有效，信息搜索的廣度大、視野范圍廣并且信息加工效率高，行為特征表現(xiàn)出決策反應(yīng)速度快、準確率高的特點[27][28]。首先，高水平運動員具備豐富的參賽經(jīng)驗、長時間的運動訓(xùn)練，在這些過程當(dāng)中高水平運動員的信息處理方式發(fā)生了變化，變得更加有效和精確。其次，由于自身豐富的技戰(zhàn)術(shù)儲備、專項認知的提升，高水平運動員能夠迅速地對比賽信息進行提取，反應(yīng)時縮短，提升臨場判斷決策的效率。眼跳距離的增加，意味著運動員能夠獲取到更多的場景信息，但是場景信息的增多也會加大運動員信息處理的負荷，需要調(diào)動運動員更多的注意去處理信息，避免干擾和無用信息的出現(xiàn)。新手運動員未經(jīng)過系統(tǒng)的視覺訓(xùn)練，不能形成良好的基本判斷，如球在空中的旋轉(zhuǎn)、行進過程中足球軌跡的預(yù)判、對手與自身隊員的跑位、球的落點、來球方向等情景。新手運動員對基本的場景刺激不能形成快速的應(yīng)答，這是由于缺乏相關(guān)的技戰(zhàn)術(shù)“訓(xùn)練”，缺失運動場景的“應(yīng)答模板”，導(dǎo)致新手運動員需要更多的注視次數(shù)去搜尋信息，更多的反應(yīng)時對所搜集到的信息進行處理，進而引起判斷決策效率不高。

3.相關(guān)研究文獻不足

一是本研究的文獻量化數(shù)量相比與計算機量化少。部分研究結(jié)果的觀點并不一致，有待后續(xù)研究的進一步討論。二是受限于足球運動員位置、分工、人數(shù)的影響，不同職責(zé)的足球運動員的視覺搜索特征不同，可能存在差異。后續(xù)的研究可以進一步對實驗設(shè)計進行優(yōu)化，優(yōu)化運動材料的刺激，增加球員位置變量等，以求用最有效的方式對足球運動員的判斷決策提供有效建議。三是鑒于研究的客觀條件，本研究采用文字、圖書、刊物等作為研究材料，無法使得材料進行1∶1的現(xiàn)場畫面模擬，生態(tài)學(xué)效度偏低。

四、結(jié)論與建議

1.結(jié)論

首先，高水平運動員在運動場景下表現(xiàn)出更短的反應(yīng)時，并且隨著比賽經(jīng)驗的增多，反應(yīng)時間越短。高水平運動員與新手運動員相比，注視的次數(shù)較少、注視點更多、注視轉(zhuǎn)換更快。其次，新手運動員對興趣區(qū)的注視少，關(guān)鍵信息的獲取不多，需要調(diào)動更多的注意力對信息進行加工處理，導(dǎo)致對運動場景的判斷決策效率不高。最后，眼跳距離的增加使得運動員搜集的信息增多會加大運動員信息處理的負荷，對高水平運動員而言，經(jīng)過長時間的訓(xùn)練，使得高水平運動員信息處理的效率增加。

2.建議

建議新手運動員首先在運動訓(xùn)練過程中增加視覺訓(xùn)練，以提升自身感知能力和關(guān)鍵信息的捕捉能力。其次，提高自身的專項認知水平，對相應(yīng)的運動場景產(chǎn)生應(yīng)答模板，提高臨場判斷決策的效率。最后，運動員自身的心理狀態(tài)也會影響信息的收集和處理，注意在實際訓(xùn)練中模擬不同的運動場景進行真實的練習(xí)，積累運動經(jīng)驗的同時達到對視覺搜索的提升。

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