第一章 緒論
第二節 研究重要性
目前預期相關研究大多在接球員的角度以影片遮蔽的方式進行研究，較少站 在發球員的立場直接分析動作過程，現今科技發達，動作行為研究的硬體設備能 提供立即擷取空間動作數據，方便且實用，反觀在軟體部份似乎稍嫌不足，因此 本研究欲使用既有的量化協調工具用於分析不同落點網球發球之動作型態，將分 析結果再與過去預期文獻相比對，檢驗所使用的量化協調工具是否能用於辨識網 球發球動作型態差異，再將結果與前線索相關的文獻作比較，期望能進一步了解 人類預期的有關知識。在開放性運動技能表現上越能隱藏前線索就越能取得戰略 的優勢、越能瞭解對手前線索的所在，就越能掌握主動、減少被動。本研究冀望 研究結果能提供教練在訓練、戰術指導的參考依據，也希望能在預期研究領域上 多確立一項新的分析方法。
第貳章 文獻探討
文獻探討分為網球發球技能、運動行為理論背景、量化協調與控制的方法、
預期幾個部份，最後經由文獻探討確立研究目的與研究範圍。
第一節 網球發球技能
從當今網壇流行著一句話”Sever is the most important in today’s tennis. “（張 文建，2004），可以看出發球在網球比賽中的重要性，且發球是網球運動中最不 受對手影響的技術，由於它的重要與單純，因此在網球的相關文獻中有許多是特 別針對發球技術進行研究，是故本節整理國內外網球發球相關文獻，將發球技術 列分為發球種類、技能動作成份、關節肢段運動次序、速度與落點等四個層面來 進行探討：
一、發球的種類
在網球發球中，依據擊球瞬間球與拍面不同的碰撞形式，可以將發球分為對 心碰撞 1的平擊發球與非對心碰撞 2的旋轉發球兩大類，平擊發球是以拍面與球 呈水平直角的方式直接將球揮向目標落點，球落地後不會帶有旋轉彈跳的效果，
由於作用力直接貫過球心，是故平擊發球速度快、球質重、彈跳低，因此平擊發 球被稱為「砲彈式發球」（陶志祥、唐建軍、周正、王繼光，1999；渡邊功，1992），
從平擊發球樸實無華的特性可以看出它目的是藉由速度的優勢立即得分，因此張 本卿（2001）稱平擊式發球為「最優秀的攻擊性發球」。但由於平擊發球需要較 大的爆發力，因此它的失誤率也較高（劉俊概，2005；陶志祥等，1999；林俊城，
2003）；旋轉發球則是以削切球面來造成球體的旋轉，也因為作用力方向遠離球 心，導致球的飛行速度不如平擊發球（楊秀蘭，1996），但相較平擊發球於命中 率上的確佔有優勢。由於在網球比賽中，發球方可以有一次發球失誤的機會，因 此，在第一發的選擇上，往往會優先考慮速度快、較具有攻擊性但卻失誤率高的 平擊發球，（徐躍傑、徐黎光，2006；張奇，2007；張文建，2004），張本卿（2001）
指出除非發球者有很大的自信或是要圖勝敗否則是不會重複使用第二次的，因 此，在第二發的選擇上，則以注重進球率與落點的旋轉發球為優先考量。
二、發球的技能成分
Magill（1993）分析網球發球技能將之分為握拍、站立姿勢、拋球、向後拉 拍、向前揮拍、接觸球、完成動作等七種技能成份（林清和，2006），茲綜合過 去發球相關文獻（徐躍傑、徐黎光，2006；劉俊概，2005；5; 張本卿，2001；
劉卉，2000；林坤燃，1999；陶志祥等，1999；渡邊功，1992；），整理出各階 段技能成分的技術概況：
1碰撞後網球速度向量為拍面作用力與網球的連心線方向（漆安慎、杜嬋英，1999）
2碰撞後網球速度向量不在拍面作用力與網球的連心線方向上（漆安慎、杜嬋英，1999）
（一）握拍
握拍方式可以依照持拍手其虎口方向與網球拍面的不同角度而分為大陸 式握拍、東方式握拍以及西方式握拍；大陸式握拍從英國古代便使用這種握拍 法而得名，握法是從球拍平放拍面與地面垂直時，由正上方握拍，接近握菜刀 的感覺，平擊式發球多採用此握拍法；東方式握拍則因為盛行於美國東部地區 而得名，是將右手掌心對著拍面直接握拍，擊球時拍面與手心的方向一致，能 感覺用手心擊球的扎實感；西方式握拍則流行於美國西方，握法是將球拍平放 拍面與地面水平時由正上方握起，由於握拍角度的關係，此種握拍方式較容易 擊出上旋球。（參見 圖1）
圖1 三種不同網球握拍方式（A）大陸式（B）東方式（C）西方式
（二）站立姿勢
基本上，網球發球站立姿勢的雙腳距離，是以兩腳自然分開站立的距離為 主，而根據目標方向與兩腳水平線的不同角度可以分成標準站姿、外開站姿以 及內靠站姿，標準站姿是發球目標與雙腳平行線相同的站立姿勢，而外開站姿 與內靠站姿的雙腳平行線與目標方向皆形成夾角，外開站姿較為面向目標方 向，接發球方較能獲取發球者正面的訊息，而內靠站姿藉由背對對手而隱藏自 己的球路。（參見 圖2）
圖2 三種不同發球站立姿勢（A）標準式（B）外開式（C）內靠式
（三）拋球
拋球影響著整個發球的品質，不同球種會有不同的擊球點需求，例如平擊 球較適合頭部前上方的位置，而上旋球就可能需要在頭上左側的地方擊球，根 據劉卉（2000）的研究發現，平擊式發球的拋球以前上方為主要方向，而離手 高度約為92%的身高，拋球最高點為 3.35m。（參見表 1）
表1 劉卉（2000）網球發球拋球運動學數據
平均數 標準差
離手高度 / m 1.57 0.12
離手高度與身高比 0.92 0.06
X 軸速度 1.08 0.45
Y 軸速度 0.57 0.29
Z 軸速度 5.88 0.48
離手速度 / m.s-1
合速度 5.94 0.47
球上升最大高度 / m 3.35 0.32
擊球高度 / m 2.41 0.65
擊球高度與身高比 1.41 0.44
擊球後球速 / m.s-1 30.56 5.79 以網球場為參考X 軸為前後方向，Y 軸為左右方向，Z 軸為垂直方 向。
（四）向後拉拍
拉拍動作的形成是從下肢關節用力蹬伸開始，髖軸前轉使得軀幹形成有 效的用力的前背弓或側弓的姿勢，肘部引導小臂、球拍下吊至背後形成「搔 背」姿勢，此時持拍臂肘關節的高度均保持高於肩的水平線，以便形成鞭打 動作，符合開放性動力鏈的動作流程。同時後腳膝關節成104.47度夾角，持 拍邊髖關節角度為161.76度，而劉卉（2000）發現，此時膝關節夾角越小，
向後拉拍的軌跡就會變大。也就是在拉拍階段上下肢會互相配合的一個證據
（見表2）。
表2 劉卉（2000）網球發球向後拉拍結束時下肢姿勢特徵
平均數 標準差
持拍側膝關節角度 104.47 11.34
非持拍側膝關節角度 116.92 18.02
持拍側髖關節角度 161.76 12.88
非持拍側髖關節角度 153.48 9.04
（五）向前揮拍
揮拍動作是接續向後拉拍時半蹲搔背的狀態，從踝部蹬直開始依序發力符 合動力鏈原則，展開身體並向出球方轉體。同時以肘爲軸帶動手、拍頭擺向擊 球點形成鞭打動作，過程中，未持拍手用力向下抓擺用以增加揮拍的轉動速 度，最後在擊球點上擊中已抛送到空中的球。從正面看，劃一條直線剛好通過 前「支撐腿」—「軀幹」—「肩關節」—「上肢」—「球拍」,形成一個完整
的發力結構，這樣的發力結構從劉卉（2000）的研究中，揮拍時身體各階段的 最大速度出現時間可以得到證明，見下 表3。
表3 劉卉（2000）揮拍時身體各肢段的最大速度值與出現時間
平均數 標準差
最大速度/ m.s-1 2.03 0.39 膝關節 出現時間/ s 0.180 0.050
最大速度/ m.s-1 2.28 0.57 髖關節 出現時間/ s 0.133 0.053
最大速度/ m.s-1 5.31 2.03 肩關節 出現時間/ s 0.102 0.025
最大速度/ m.s-1 7.79 2.03 肘關節 出現時間/ s 0.090 0.016
最大速度/ m.s-1 9.58 2.38 腕關節 出現時間/ s 0.054 0.020
最大速度/ m.s-1 33.14 1.53 拍頭 出現時間/ s 0.009 0.003 註：出現時間為擊球前若干秒
（六）接觸球
網球發球的碰撞時間大約為千分之五秒，在這千分之五秒中，不同的碰撞 方式會造成不同的結果，如平擊球、旋轉球。在碰撞時，持拍側上肢中以腕關 節在角速度、角加速度與關節作用功率的表現上最為突出，而劉卉（2000）的 研究顯示，球拍的最高速度並不是出現在接觸球的一瞬間，而是在接觸球的前 千分之九秒的時候，且與Elliott 在 1995 年所作的研究，球拍最大速度並非出 現在接觸球瞬間的結果相符合。
（七）完成動作
接觸球後身體前傾，後腳要越過前腳，持拍手臂順著揮拍的慣性將球拍揮 送至身體的另一側，此時的前腳要至站穩來維持身體的平衡。後續動作很重 要，少了後續動作，發出球的質量就會大打折扣，成功率也會降低。
三、發球關節肢段運動次序
許樹淵（1976）指出數個連續排列一起的關節會構成複雜的運動單位，即所 謂的動力鏈（Kinetic Chain）。過去的學者John, Gene, and Wayne（1983）、Glenn, Steven, Rafael, and James （1996）都有談到在人體中，最好的能量移轉方向是由 大肌肉群往較小的肌肉群，也就是動力鏈的形式。動力鏈可以依照末端肢段有無 顯著外在阻力而分為兩種，許樹淵（1976）一種是末端肢段受到顯著阻力並制止 或抑制關節自由活動，如舉重之推舉動作，即稱為緊閉式動力鏈（Closed kinetic chain），若無顯著外力干擾，而肢段能自由活動，如投擲、打擊動作，即稱為開 放式動力鏈（Open kinetic chain）。網球發球正是屬於開放式動力鏈的運動，
Kreighbaum認為開放式動力鏈運動主要特性是符合角速度傳遞的原理，也就是末
自傅文丕，2004）。所以網球發球過程各關節會依序的累積作用使得球拍末端可 以得到最佳的速度，從過去相關文獻（表4）可以發現，網球發球肢段的主要用 力順序是由下肢往軀幹再轉向上肢的方向。表示肢段發力順序的確會符合開放式 動力鏈的原理。
表4 網球發球肢段發力順序
研究者 時間 肢段發力順序
Groppel 1984 力從地起經由腿—腰（臀）—軀幹—上肢 女運動員：左膝—右髖—右肩—右肘—右腕 嚴波濤、吳延禧、
苑廷剛、盧競榮 2000
男運動員：左膝—右髖—（右肩，右肘）—右腕 陶志翔、祁兵、裘榮、
男運動員：左膝—右髖—（右肩，右肘）—右腕 陶志翔、祁兵、裘榮、