碩士論文 碩士論文 國立台東大學體育學系 國立台東大學體育學系

國立台東大學體育學系 碩士論文

指導教授：陳秀惠 博士

技能水準與工作限制對少年 桌球正手擊球表現之影響

研 究 生： 陳惠哲 撰

國立台東大學體育學系 碩士論文

技能水準與工作限制對少年 桌球正手擊球表現之影響

研 究 生：陳惠哲 撰

指導教授：陳秀惠 博士

謝 誌

這天終於到了，就是寫謝誌的時候，這四年漫長的日子裏過著教學、行政、

訓練、家庭、學業還有一堆做不完的事，感謝我的指導老師秀惠老師，能在我什 麼都沒有準備情形下沒有放棄過我這個學生，東大體研所的老師們在每個領域各 有所長，真的體悟到了，感謝各位指導過我的每位師長及劉有德老師你的專業領 域的涵養讓我開了一扇通往更高層次的運動技能領域，希望能再有機會再學習。

這段日子以來才知學而知困，真是印證在我的身上，做了快二年的實驗，一大筆 看不懂的數字與分析都再秀惠老師的指導下轉形成真實的情況，好玄，好有趣，

這是從我當選手到教練以來都沒想過的，運動行為可以以科學化而且人性化的方 式呈現，對我在未來的競技訓練中一定會有不同的指導思維。

這不是一個結束而是另一個開始，老師您啟發了我的不同思維與格局，未來 還有很多值得我去學習的地方，期待下一個開始會緊接而來，再則感謝我體中黃 惠信校長給我的支持，讓我可以放心的修完這未完成的夢想，另外學校總務處的 同仁協助了我讓校務運作正常一併致謝，實驗室裏這段時間以來共戰的伙伴們我 只記得小古、小菩、阿布的名字還有其他一起＂熬夜＂奮鬥的學弟妹們，謝謝有 您們的鼓勵與協助才能讓我走到現在，特別是小古特地協助我到外地拍攝辛苦 了，只能寫謝誌感謝了，最後無法表達出我感謝一輩子銘記在心的人是我的老婆 及兩個小孩這些日子裏有你們的體諒與支持才能讓我完成學位，謝謝。

惠哲謹誌 2010/08/02

技能水準與工作限制對少年桌球正手擊球表現之影響

研 究 生：陳惠哲 指導教授：陳秀惠 日期：99 年 7 月

摘 要

本研究目的在於以在不同工作限制（擊準和擊快）下不同技能水準選手正手 擊球表現的分析。受試對象為8名國小學童，其中四名為曾獲全國性成績之前三 名選手，另外四名是一般校隊選手，皆為右手持橫拍，正手反膠拍面，平均年齡 11.25歲、平均身高155公分、平均體重45公斤、平均球齡3.31年。以動作擷取系 統收集參與者在擊快和擊準要求下，全身主要肢段關節和球拍的三維座標進行分 析。結果發現：1.相依樣本無母數統計比較進球率結果顯示，好手在所有進球率 皆高一般選手(Z=-2.309，p=0.021<.05)。2.運動學部份：動作時間平均上好手擊 快和擊準皆比一般選手在擊快和擊時短，揮拍時間上好手組短於一般選手組，揮 拍速度上好手皆比一般選手快。3.在動作型態部份:四個成份即可解釋98%以上之 變異量，其中好手與一般選手在擊準的第三成份達顯著水準(Z=-2.323，p=0.02<

.05)。成份分數的相關上，好手與一般選手在相同動作部份較不同限制下的動作 稍高。成份向量方面，好手揮拍時手肘、手腕、球拍向前上方的肢段為主。

結論：好手在不同工作限制下在動作結果、運動學分析資料上皆比一般選 手好，顯示出在控球能力上不同經驗會有不同程度的控球能力。而在揮拍動作 型態上，兩者因動作限制而有不同調整。此外，個別差異也在動作型態的調整 上有其影響。

關鍵詞：桌球正手擊球、工作限制(task constraints)、動作協調

Constraints of skill level and task on performance of forehand stroke of table tennis of youth athletes

Chen-Hui-Zhe Abstract

The purpose of this study aimed to examine the performance of table tennis stroke under the constraints of skill level and task. Eight youth athletes (male, 11+0.5 year- old) participated among them four are elite youth players in Taiwan and the others are the normal players. The kinematics data of major joints and racket and the location of landing were collected during stroke. The percentages of successful strokes, stroke time, stroke velocity were calculated for further analysis. The 3 dimensional coordinates via movement capture system was analysis by using principal component analysis (PCA) for examine the movement pattern. The results: 1. the related sample of non parameter test showed that the elite superior than the normal on successful of strokes(Z=-2.309，p=0.021<.05). 2. The elite stroke faster than the normal either at accuracy or speed constraint. 3. Four components could explain more than 98% of variance in all strokes. The eigen value in accuracy were lager than in speed. The coefficient of correlation for the same stroke was slightly higher than that of strokes under different constraint. The eigen vector revealed that the movement pattern for the elite.

Conclusion: the elite showed better performance on the successful and the stoke velocity indicated the superior control. Difference for stroke adjustment under task constraint was fount between elite and normal players. Moreover, the individual difference also influence the coordination of stoke pattern that worth to be mensioned.

Keywords: forehand stroke, task constraints, movement coordination

目 次

中文摘要---

ｉ

英文摘要---ii

內容---iii

表次---v

圖次---vi

第一章 緒 論

---1

第一節 問題背景與目的--- 1

第二節 研究問題與假設--- 3

第三節 研究範圍與限制--- 3

第四節 名詞操作性定義--- 3

第二章 文獻探討

---5

第一節 協調--- 5

第二節 正手擊球動作--- 9

第三節 量化協調--- 15

第四節 文獻總結---16

第三章 研究方法與步驟

---18

第一節 研究架構---18

第二節 研究對象---19

第三節 研究設備---19

第四節 實驗時間與地點--- 20

第五節 實驗佈置---20

第六節 資料流程與步驟--- 23

第七節 資料處理與分析--- 26

第四章 結果

---27

第一節 動作結果分析---27

第二節 運動學分析---30

第三節 主成份分析---33

第五章 討論

---54

第一節 動作結果之分析---54

第二節 運動學分析--- 54

第三節 主成份分析---54

第六章 建議

---56

參考文獻

---57

中文部分---57

西文部分---59

附 錄

---62

附錄一：實驗者同意書---62

表 次

表3-1 實驗者基本資料--- 19

表4-1 好手進球結果分析表--- 28

表4-2 好手準確與快速擊球進球率平均數無母數分析結果--- 28

表4-3 一般選手進球結果分析表--- 29

表4-4 好手與一般選手在擊準與擊快進球率平均數無母數分析結果 29 表4-5 好手與一般選手在擊準進球率平均數無母數分析結果--- 29

表4-6 好手與一般選手在擊快進球率平均數無母數分析結果--- 29

表4-7 好手揮拍動作時間--- 30

表4-8 好手揮拍時間相依樣本Z考驗結果--- 30

表4-9 一般選手揮拍動作時間--- 30

表4-10 好手與一般選手揮拍動作時間Z考驗結果--- 30

表4-11 兩組選手擊準揮拍時間Z考驗結果--- 31

表4-12 兩組選手擊快揮拍時間Z考驗結果--- 31

表4-13 好手揮拍速度--- 31

表4-14 好手揮拍速度Z考驗結果--- 31

表4-15 一般選手揮拍速度--- 32

表4-16 一般選手揮拍速度Z考驗結果--- 32

表4-17 兩組選手擊準揮拍速度Z考驗結果--- 32

表4-18 兩組選手擊快揮拍時間Z考驗結果--- 32

表4-19 好手擊快、擊準解釋量--- 33

表4-20 好手擊準、擊快成份分數Z考驗結果--- 34

表4-21 一般選手擊快、擊準解釋量--- 34

表4-22 一般選手擊準、擊快成份分數Z考驗結果--- 34

表4-23 好手、一般選手擊準各成份考驗表--- 35

表4-24 好手、一般選手擊準各成份考驗表--- 35

表4-25 成份分數的相關係數彙整表--- 36

表4-26 第一成份肢段差異變項表--- 50

表4-27 第一成份上肢段差異變項表--- 50

表4-28 第二成份差異變項表--- 51

表4-29 第二成份上肢段差異變項表--- 51

表4-30 第三成份差異變項表--- 52

表4-31 第三成份上肢段差異變項表--- 52

表4-32 第四成份差異變項表--- 53

表4-33 第四成份上肢段差異變項表--- 53

表4-34 兩組選手上下肢段成份向量差異變項彙整--- 53

圖 次

圖1-1 右手正手擊球動作--- 4

圖3-1 研究架構圖--- 18

圖3-2 QTM--- 19

圖3-3 sony-DVH96硬碟式攝影機--- 19

圖3-4 桌球桌--- 19

圖3-5 實驗場地-台東大學--- 20

圖3-6 場地佈置-高雄中學--- 21

圖3-7 QTM光點--- 21

圖3-8 身體肢段之反光標記位置--- 22

圖3-9 校正棒--- 23

圖3-10 校正架--- 23

圖3-11 實驗反光球--- 23

圖3-12 實驗流程圖--- 25

圖4-1 好手S1擊快與擊準成份分數時間序列--- 37

圖4-2 好手S2擊快與擊準成份分數時間序列--- 38

圖4-3 好手S3擊快與擊準成份分數時間序列--- 38

圖4-4 好手S4擊快與擊準成份分數時間序列--- 39

圖4-5 一般選手T1擊快與擊準成份分數時間序列--- 39

圖4-6 一般選手T2擊快與擊準成份分數時間序列--- 40

圖4-7 一般選手T3擊快與擊準成份分數時間序列--- 40

圖4-8 一般選手T4擊快與擊準成份分數時間序列--- 41

圖4-9 S1選手擊準平均成份向量--- 41

圖4-10 S1選手擊快平均成份向量--- 42

圖4-11 S2選手擊準平均成份向量--- 42

圖4-12 S2選手擊快平均成份向量--- 43

圖4-13 S3選手擊準平均成份向量--- 43

圖4-14 S3選手擊快平均成份向量--- 44

圖4-15 S4選手擊準平均成份向量--- 44

圖4-16 S4選手擊快平均成份向量--- 45

圖4-17 T1選手擊準平均成份向量--- 45

圖4-18 T1選手擊快平均成份向量--- 46

圖4-19 T2選手擊準平均成份向量--- 46

圖4-20 T2選手擊快平均成份向量--- 47

圖4-21 T3選手擊準平均成份向量--- 47

圖4-22 T3選手擊快平均成份向量--- 48

圖4-23 T4選手擊準平均成份向量--- 48

圖4-24 T4選手擊快平均成份向量--- 49

第一章、緒論

本章共分為五節進行描述，各節主題為：第一節問題背景與目的；第二節研

究問題與假設；第三節研究範圍與限制；第四節名詞操作性定義。

第一節 問題背景與目的

桌球運動是一種隔網的對抗性運動，比賽中雙方運動員大多數相距不過 3~

4 公尺左右的範圍內互相對抗，戰術中有速度、力量、落點等要素來獲取比賽的 勝利（侯淑玲、陳金海，2003）；90 年代以來，攻擊型打法的選手是主流，如何 訓練有特色的打法是每一位桌球選手所努力的訓練目標，桌球正手擊球正是技術 中最重要的技術之一，在比賽使用率高且得分最多的技術，無論是任何一位的優 秀選手皆以正手攻擊得分為主（杜美華，2001）。

2001 年 10 月以後規則將桌球改為直徑 40 厘米（簡稱大球），桌球在比賽中 困難度增加，大球對擊球速度的影響如何提升擊球力量增快球速來獲勝，進而來 維持比賽競技水準的決定性因素（張曉蓬，2002）。在現代世界男子桌球選手的 競爭皆展在正手拉球的打法引領著世界桌壇技術發展的潮流（東月，2000），現 在桌球強國中國也不斷的在少年階段以正手攻球為最重要的基礎動作（譚福，2 003），郭恩來（2004）提出對大球技術以正手連續拉球的發展對少年階段選手在 身體與技術的要求其重要性，在少年技術尚未成熟時，建立正確的正手攻球動力 定型是直接影響著一個桌球運動員是否能在國際上頂尖並成為高水平和優秀選 手發展重要指標技術，

過去桌球技術的多在於研究技術動作分析來看成績的表現，而鮮少注意到動作 技能學習與協調型態的配合。根據Newell (1986)的三角限制觀念，協調型態是 滿足個體限制，環境限制，工作限制下而產生的。如果根據他這樣協調形成模式 的型態來看，我們在一般訓練當中，快和準是教練常去要求的，那這樣的要求會 不會造成選手不同的影響，所以我們是不是應該去了解會影響到他的程度有多

少。因此，在養成桌球正手擊球的過程中，受到練習安排的各種工作限制的影響，

可能會有不同型態的協調。而從另一個角度來看，不同經驗水準的個體，面臨各 種工作限制在動作協調上所受到的影響也必定不同。而人體運動大多為涵蓋多肢 段的複雜運動，若要進一步探討肢段間協調的情形，一個能夠簡化資料的維度的 工具是需要的。簡化這些彼此可能有所關聯的獨立元素時，普遍應用於統計上的 主成份分析法(principal component analysis, PCA)，就理論上看來是一個頗為適 當的工具(陳秀惠，2005)。

教學者如何讓選手掌握好最佳正手擊球動作以奠定未來往高水準技術發展 是非常重要的。正手擊球動作做為檢視少年及青少年桌球技術發展重要的動作型 態指標，對於日後往更高水準的技術表現的訓練上提供了更具體的方向（郭嘉 民，2006）。過去的研究中桌球技術的分析很多人做，但動作協調型態卻很少，

大都也是做力學的分析，而力學方面沒有就協調與肢段間的關係去著眼，近年來 運動行為的研究中許多結果帶給了訓練者不同的思考方式和改善訓練方法的可 能性，如果以快和準的目標限制將對學習者的動作協調型態產生什麼樣的影響，

教練如何掌握訓練的要求對選手在動作協調型態上的改善？這些都是值得探討 的課題。根據上述背景，本研究的目的在從個體和工作限制的角度，來了解技能 水準和擊球要求對於少年桌球選手的動作表現的影響。期望透過有系統的觀察和 分析方法，提供桌球正手動作協調的知識和研究方法上的建議。

第二節 研究問題與假設

一、研究問題：

（一）桌球正手擊球的全身動作協調型態為何?

（二）快與準不同工作限制是否會形成不同動作協調型態？

（三）是否不同技能水準會影響不同動作協調型態？

（四）技能水準與工作限制在動作協調型態上的影響是否有交互作用？

二、研究假設：

（一）快與準工作限制會形成不同擊球動作的協調型態。

（二）不同技能水準會有不同的正手擊球動作協調型態。

（三）快與準工作限制對正手擊球動作協調型態的影響會因選手技能水準不同 而有所差異。

第三節 研究範圍與限制

本研究以國小桌球選手 8 名為研究對象（男生，慣用手皆為右手持橫拍，正 手平面膠皮，球齡二年以上），因此本研究結果僅適合推論同年齡、同背景群體 的技能項目上。實驗控制下的擊球動作：國家級教練送球，回擊至指定位置。另 外，本研究是以二種不同工作限制來操弄其對動作的影響，其中並不介入教學或 訓練的歷程；而在實驗的進行中是以人工發球來從事實驗參與者正手擊球之來 源，其與在真實情境中可能會有某種程度的差異。

第四節 名詞操作型定義

一、桌球正手擊球( fore-hand )：

本研究乃指擊球者在持拍手的順側面（右手持拍者在其右側）（廖學勇，

1997），由準備動作開始將球拍往右後方引拍，然後向前上方以打擊球體正 面的方式將球擊出後繼續將球拍揮向身體前上方。本研究以右手橫拍正面擊

球如圖1-1。

圖1-1 右手正手擊球動作 二、工作限制：

是指著重在因目標所產生的行為及特殊限制下的運用等，根據 Newell (1986) 的解釋工作限制有三類：（一）工作的目標（二）特殊的規則（三）

工具及特殊機械之改變。本研究以擊球快、準將球擊進規定的球桌範圍屬於 工作的目標限制。

三、不同技能水準：

指在運動技能上有不同的成績表現。本研究好手的成績表現是指是於 98、9 9 獲得全國國小組個人前三名或入選少年國小，一般選手是指在學校參加過桌球 課程練習或代表隊。

四、協調型態：

協調就是控制多餘自由度的過程，包含多重的空間與時間刻度的複雜關係，

將協調、控制、技能分為三個層次，身體肢段在特定時間、空間下的組合。從事 相關運動或外顯行為可辨別其動作形式，最基礎的動作型態是身體各肢段、關節 等身體構造，進行與他人之非語言的肢體動作做意念的表達。本研究中以擷取正 手擊球主成份分析所獲取的成份分數、成份矩陣內容分析動作型態的差異情形。

第二章、文獻探討

本章主要在針對理論基礎及過去相關研究做歸納整理，共分為四節：第一節 協調；第二節正手擊球的動作；第三節量化協調；第四節文獻總結。

第一節 協調 一、協調型態

Bernstein (1896-1966) 提出關於人體自由度的問題，探討人體動作的協調結 構，指出動作者在從事新的動作時，會凍結身體多餘的自由度。因為個體為達成 目標動作的要求，必須掌握的是千百條肌肉的收縮、放鬆與各骨骼關節於其能轉 動的軸向活動等相當複雜且龐大的變數。透過將自由度凍結降低至較容易掌控身 體的動作，透過學習後再慢慢釋放各個關節，將自由度增加而可以控制，因此B ernstein (1967) 認為「運動中身體的控制，是要能管理多餘的自由度」，而且建 立各元素之間的關係是降低自由度的方法之一。在運動技能學習中常遇見的問通 常有很多，特別是在身體協調的部份，因為它是控制著學習及掌握動作的第一 步，在運動中，運動員身體與運動相關的各器官和系統，在一定的時間和空間裏 密切配合，並合理有效地完成動作的能力稱協調能力。良好的協調能力是能適度 地控制自己動作的能力稱為協調能力（胡延彬；徐浩；陸清，2005）。協調能力 是運動員在運動時機體各器官系統各運動部位配合一致按空間、時間、節奏等要 素完成練習的能力是形成運動技術的重要基礎也是運動員在運動時，各器官系 統、各運動環節配合一致完成動作的本領，是有機體各種能力的一種綜合表現，

而協調能力是少年兒童學習運動技術、技能的基礎（陸明輝；王偉，2001；周智 強；馮景昌，2002）。

肢體協調是個複雜且重要的工作，從日常生活到運動員的表現等，都與協調 能力有著密切的關係，而人從一出生開始，即能利用身體各肢段、關節等身體構 造，如走路、遊戲到一般運動員與優秀運動員的表現等，都與協調能力有著密切

的關係。動作協調能力更重要的是能完全發揮該項運動應有的技術水準，並達到 預期的目標（林緯志，2004）。

陳俊忠（1995）研究提出六到九歲是一般性動作的協調能力發展最重要的階 段。兒童前期為神經系統發達量最多的時期，協調性的運動能力快速發展，反應 時間隨年齡而變快，到十二歲時已接近成人發育狀態在兒童早期發展動作平衡、

協調性能力是非常重要的（吳慧君，2002）。我國兒童隨著年齡的增長，動作能 力卻沒有相對地顯著成長。協調能力是否是其中影響因素，值得探討。（許義雄；

陳全壽，1997；林貴福，2000；謝秋雲，2003）。

二、動力系統理論

從Bernstein 的問題開始，對於建構協調結構的概念協調也陸續提出具體的 敍述與研究方法，其中，針對降低自由度方面，Bernstein 認為透過建立自由度之 間的連結來減少多餘的自由度的說法，也讓協調的概念有了一個具體的陳述。

人是個自由度相當龐大的組合體，而中樞神經沒有可能逐項控制肌肉、關節 與可能的動作型態，因此個體會將動作自由度壓縮到最小、最容易控制的單位，

即稱為協調結構（成戎珠，1994）。個體是如何達到降低自由度？使原本各自獨 立的元素在同一條關係函數上，就能轉換成協調結構的型態並達到降低自由度的 效果（陳秀惠，2005）。建立元素間的關係即能降低自由度形成協調結構。Kugl er，Kelso and Turvey(1980)為將協調、控制與技能三者加以區別，把文字的定義 化為數學函式說明協調、控制與技能三者之間關係 (Newell，1985)：

（一）協調：是一個將各種變數 (A, B, C, .... X, Y, Z) 限制在一定範圍並且賦 予變數間關係的函數形式，可以用f (A, B, C, .. X, Y, Z) 的函數意義來表示協 調的意義。

（二）控制：在既有協調結構上確定方向、速度、力量等控制參數，可用f (Ai, Bj, Ck….Xr, Ys, Zt) 函數形式來表示控制的意義。

（三）技能：是f (Ai, Bj, Ck……. Xr, Ys, Zt)之間各個變數與參數值的關係達 到最佳化，以符合該技能項目的最理想型態，達到最有效率的作功。

以方程式表現為：f(Ai， Bj， Cl ， Dm …………， Yr， Zt)，以實際的 動作表現正手擊球為例，生手與熟手皆有正手擊球的「動作型態」，但是在控制 影響擊球變數的時間、落點、線索上而有所不同，而形成不同的控制。技能是在 特定協調型態下達到最佳值的情形，完成最適切（optimal）的動作表現。

三、三角限制

Newell (1986)認為動作協調的獲得是由於有機體的限制（organismic constr aint-s）、環境限制（environmental constraints）、及工作限制（task constraints）

三者交互作用而產生。在各種不同的工作限制（task c-onstrain）下會產生不同的 動作型態，可以被解釋為由協調和控制而浮現（emerge）的功能，在很多運動中 都有運用到以三種限制的運動如李村棋（1999）以用力性投擲及準確性投擲為工 作限制外，再加上六種5 至 15 公尺不同的投擲距離作為環境限制，記錄 24 名國 小高年級男學童的手球投擲動作因素的層次、投擲動作的穩定性、投擲動作的速 度，和投擲動作的準確度等四項的動作成績表現，結果發現在投擲動作因素的層 次和穩定性方面，不同的工作與環境限制達顯著水準；翁精蔚（2008）以國小二、

四、六年級共91 名兒童為研究對象，探討不同投擲距離、投擲指示的工作限制 下，對兒童投擲準確度表現上的影響，結果發現在要求速度的投擲指示下，球速 會跟著增加，而在要求準確度的投擲指示下，球速會因而降低；近距離的投擲較 遠距離投擲準確。不同大小的球以壘球和棒球投球動作會因棒球體積小我們可以 較小的手臂投擲動作來完成擲球，而壘球的體積大空氣阻力也大，所以自然就會 以全身來配合投球，因此這二種運動顯示出工作限制為了滿足三種限產生了協調 型態重要的概念因此個體會因為目標、器材、規則而自然產生不同的動作型態。

工作限制也是一種存在於有機體外的限制，如工作目標(goal)、規則(rule)、

道具(i-mplements or machines)的不同等。Burton, Greer, 與 Wiese（1992）以不 同技能水準的男女為實驗參與者，探討不同大小球體對肩上投擲技能型式的影 響，其主要是以六種不同尺寸大小的保麗龍球為工具，結果發現隨著球體直徑的 變大，技能表現的層次會逐漸降低，尤其球體超過實驗參與者的手掌寬度時更為

明顯。Strohmeyer, Williams, 與 Schaub-George（1991）以 72 名 5-12 歲之兒童 來測試接球運動發展的程序。結果發現：實驗參與者在技能型式上顯現出不同的 表現，其原因是採用不同的工作限制與難度；另外個體在其發展上，隨著年齡的 增長，會隨之出現成熟的技能型態。Liu（1997）以不同性別的成年人為實驗參 與者，藉由真實比賽情境使用之籃球與飛鏢的投擲技能，操弄其不同的距離及條 件，以探討不同工作限制對投擲技能的影響情形。結果發現不同的投擲距離與條 件，會影響投擲的技能型式與穩定性。賴世炯與卓俊伶（2000）以最大力量及適 當力量作為工作限制，探討其對20 名男性大學生之飛鏢投擲表現的影響，結果 發現以最大力量或適當力量進行飛鏢投擲動作，不會影響此一動作表現的動作準 確度，但動作穩定性會隨著飛鏢投擲力量的增加而無法維持在同一水準。林耀豐

（2002）以不同技能水準三組及 9 種球拍型態的工作限制探討網球正手拍擊球，

研究結果指出，不同技能水準與不同工作限制，對網球正手擊球之技能表現結果 與品質，有一定程度的影響，且各動作成分之間的發展並非同步。即工作限制討 論的焦點著重於因目標所產生的行為，其中以特殊的向度，如工具的大小或寬窄 及對動作者知覺其為內含物或排斥物為劃分依據運用等。利用工作限制對動作者 知覺影響及工作間協調產生最適宜之動作型態，則是後續才被討論的。

四、自我組織

系統中的子系統 (subsystem)：不能忽略的各個小元素之間交互作用，組成 一個子系統，不同的子系統產生的互相影響，再構成整體系統的表現，非線性動 力系統的概念由此衍生；活生生的人即為一系統運作的表現，最小的元素若由基 因算起，不同的基因顯型製造不同功能的細胞，細胞又分化為不同的組織構造，

例如血管、肌肉等，不同功能的組織衍生器官，各種器官互相作用組成人體系統，

使人可有正常的生活機能。自然界中俯拾即是的自我組織，使人不得不發出驚 嘆，當觀察蜂巢，會發現每個蜂巢皆是由許多六角形小格組成，原因並非蜜蜂知 道要用六角形的形狀築巢，而是若要使多個球體沒有空隙的連結，球體間自然形 成的接觸面就是六角形，因為六角形是最有效益的連結，此即一種動力的概念，

且必須當存在著適當的動力時，自我組織的情形才會發生。當其中任何一個部分 無法正常運作，即會對整個系統產生或多或少的影響，這些因子的交互作用又從 何而來？這些動力系統中小系統互相影響的情形，稱為自我組織(self-organizatio n) （江涵芸，2006）。

五、小結

從一般性的協調性(coordination)到動作協調及發展成為運動協調能力的定 義上說明了掌握學習上控制動作為使運動各部位能配合一致、迅速準確且合理的 達到最省力效果並在空間、時間、節奏上完成各項練習而形成運動技術基礎，進 而體現在運動技能的表現上獲得最佳成績。而動作協調能力發展從年齡小開始在 全身性的協調型態就需把握其關鍵期，並予以重視，而動力系統中的協調是探討 多肢段的動作時，片段的研究結果無法觀察到各肢段相互間的連結，從限制下的 概念來看協調型態的形成，對於研究方向與焦點，訓練的設計都有別於傳統的研 究取向與訓練觀念。

第二節 正手擊球動作 一、桌球正手擊球動作型態（一般性）

（一）正手拉攻在桌球比賽應用特點理論是現代乒乓球運動當中爭取主動和獲 得勝利的重要技術之一（洪永年，1984），也是攻擊技術的基礎（張惠欽、蘇坎，

1994），桌球拉攻特點是動作小、速度快、線路靈活，是桌球運動員的必備技術

（邱鍾惠＆莊家富等，1992、唐鑫森，2002、張惠欽＆蘇坎，1994、廖學勇，19 89、蔡繼玲＆吳修文等，1999）。在比賽中，正手擊球技術可打出各種不同落點

（邱鍾惠＆莊家富等，1992、蔡繼玲＆吳修文等，1999）。由以上文獻探討可知，

桌球比賽中正手擊球是爭取主動和獲得勝利的重要技術，是對付每一種球最常用 的進攻性技術，其原因是命中率高、攻擊力強，在比賽中有主動權，桌球優秀運 動員的主要技術（郭嘉民，2006）。

正手擊球首先是在發力與調整發動時機的姿勢，其次是能夠於快速發力時保 持姿勢穩定的動作，最後是能夠控制空間的型態，將這些要素統整成桌球正手擊 球的關鍵技能分析，這對正手擊球的動作也有會有一定程度上的幫助，以下是學 者對一般正手擊球動作的詳述解說：

研究者 年代 正手擊球肢段順序

蔡繼玲、

吳修文等編著 1999

腳(左腳稍前)-重心移至右腳-腿-腰、軀幹-前臂隨腰、腿右 轉稍-前臂發力（向上大於向前）為主-手腕發力為輔。

邱鍾惠、

莊家富等 1992

動作手臂在上身右前方-前臂略下沉-擊球時前臂向前-手 腕同時向前向上用力轉動球拍擊球。

趙亭章 1989 兩足開立-重心要低-屈膝-上體稍前彎。

張惠欽、

蘇坎 1994

站位在球台中間或偏左-身體離球台約 50-60 厘米。左腳 稍前-重心放在右腳上-兩膝微屈稍向右轉-擊球時前臂-使 拍面稍後仰-擊球時上臂-前臂向左前上方-腰-髖向左轉動 -迅速還原成準備姿勢，動作過程中，身體重心從右腳移 到左腳上。

蕭存沂 1996 右肩低-左肩高的姿勢-執拍手後擺後-腕關節平直（自然）

-身體左旋-肩關節前擺-收肘關節及腕關節-持拍上揚的力 量向前用力-重心由右腳移至左腳；揮拍擊球後隨勢至左 眼前方高度，上半身自然轉到正前方。

張博 2003 兩腳平行開立-屈膝提踵-擊球時-重心放在兩腳之間（偏 前）-重心軌跡在人體縱向轉動軸上-兩腳蹬地，身體繞縱 軸-轉腰-手臂的揮動擊球-球拍再作用於球上-各關節的動 量傳遞的加速作用。

張曉蓬（2001）大陸知名桌球技術動作研究學者將正手擊球方程式分：準備、

判斷、移步、引拍、迎球、觸球、順勢揮拍、還原八項。正手攻球（以右手持拍 為例）與持拍手同側的脚稍後。攻球時：1.用力方向，球拍置于腹前，重心在兩 腳之間，膝關節略有彎曲，稍向前傾以利於起動。2.重心移動時全腳掌略靠前外 側，發揮向左前上方蹬地。3.引拍：在重心移動的同時，球拍經腹前向右斜後下 方移動。肘關節幾乎始終與手在一條直綫上，如果在前後方向上超過手的位置，

那說明引拍就有問題，順序是前臂帶動肘關節移動。4.發力：由較的關節向較小 的關節傳遞，由身體的下方向上方傳遞，由身體的近端向達端傳遞。以右腳的外 前側向前上方蹬地開始，重心（踝關節）逐漸向上抬，由小腿（膝關節）大腿、

髖關節、腰、肩、肘、手腕、手指，最後作用於球拍擊球的一瞬間。在這個時候 髖關節要適當往前頂，腰部和腹部收緊，前臂和腕在擊球一瞬間要有內收動作，

手指在擊球一瞬間抓緊球板，使力量集中作用到球板上。5.擊球點擊球，手臂揮 動的加速度，因力臂最長，容易發力。從生物力學拍攝動作軌跡來看，正手擊球 拉球的手臂運動軌跡是向內傾斜的半弧綫，由右後下方向左前上方用力的過程，

這一點從優秀運動員的肘部運動軌跡就可看出，它是一個由內向外再向內的小半 圓形，肘部不要前後移動，影響日後提高階段的拉球質量。6.隨勢揮拍：球離開 拍後，手臂還要繼續揮動一段距離，其作用可以連貫和自然，重心偏向左側，這 樣整體動作比較協調，再接下一板正手擊球時還原重心就要偏向右側。

二、桌球正手擊球動作型態（優秀選手）

為使正手擊球動作建立時可以以世界級桌球優秀選手動作研究分析來評估 選手在學習動作後的姿勢與優秀動作的差異做為參考修正。東月（2000）解析王 勵勤正手拉球動作，認為其正手拉球動作流程為（一）準備動作：雙腳張開約與 肩同寬，膝蓋彎曲，身體重心微微前傾。（二）引拍動作：持拍手向後引拍，右 肩下沉，重心置於右腳上，腰部與肩膀跟隨重心轉動。（三）揮拍擊球動作：擊 球時，上臂帶動前臂向前揮拍，身體重心逐漸轉移至左腳上，擊球瞬間迅速收前 臂。擊球動作完成後，迅速還原至準備動作階段。

李惠芬（2000）針對蔣澎龍正手拉球動作解析，認為蔣澎龍正手拉球速度快 且旋轉強的原因是揮拍速度快與充分使用腰、手臂、前臂及手腕力量，特別是最 大極限的運用手腕可動角度的力量；在準備擊球時球拍的拍頭自然放鬆，擊球時 用力，擊球後迅速回復到最初的準備動作。以上述研究指出世界級桌球優秀選手 王勵勤（橫拍）、蔣澎龍（直拍）二位的正手擊球動作一致性相當高，特別是最 大發力時手腕做出的可動角度力量。

三、型態的力學基礎(控制與技能)

丘鐘惠、吳煥群、莊家富、劉建和（1992）針對桌球運動之特質提出，桌球 運動基本上它是由雙方運動員的制約，最終是通過擊出球的速度、旋轉、力量、

落點及弧線這些運動學參數來實現的。廖學勇指出（1997）桌球運動力學所用的 速度（velocity）、加速度（acceleration）、時間（time）、力（force）、功（work）…

等彼此間均有連續相互關係，皆可透過力學上長度、質量、時間的三種單位來探 討。郭學眾（2004）針對桌球技術分析提出桌球揮拍須符合根據力學原理：力＝

質量×加速度(F =ma)，桌球的加速度(a)就跟作用力(F)成正比，作用力越大，加 速度亦越大,。想加快揮拍時的速度，必須有一個較長的加速距離，才能使揮拍 的速度增加得快。增加力臂，力臂越大，擊球的力量越大。桌球運動力學（mec hanics of Table Tennis）是應用科學的一種，它在探討人體運動位置及使用器材 擊球在空氣中產生變化的科學。以下是國內外學者對桌球正手擊球之力學相關研 究：

（一）國外學者

Kasai & Mori（1992）研究桌球正手拉球（drive-stroke）的三維空間之運動 分析，以六位桌球選手遠台與近台的正手拉球動作（其中三位職業桌球選手，有 十年以上的球齡；另外三個業餘選手），研究結果指出：1.在準備階段時，肩膀 與軀幹有些微轉動。2.未持拍的手屈曲置於腰際附近。3.向前揮拍擊球時，肩膀 與髖關節朝來球方向旋轉。4.經由側面來看，實驗參與者向球擊球階段膝蓋屈 曲；在擊中球至跟隨動作期間，實驗參與者膝蓋有伸展的現象產生。而膝蓋的伸

展有助於控制揮拍穩定性的與增加擊球速度。

Neal（1991）利用 8 名選手（4 名為國際頂尖中國運動員，另外 4 名為澳大 利亞優秀青少年運動員）做桌球的正手弧圈球與殺球的力學研究，在線性速度方 面：遠端肢段速度大於近端肢段的速度，並且最大速度值是產生於遠端肢段和來 球碰撞時，結果符合動力鏈的傳遞方式。而在上肢肢段中，上臂為最早達到最高 速度的部位。

Yoshida、Sugiyama 和 Murakoshi (2003)分析桌球正手擊球的時間與肌肉傳 遞現象，實驗參與者為五位大學代表隊學生，其中一位為國際級優秀選手，結果 亦指出正手回擊來球時不會造成擊球時間的差異。

（二）大陸學者：

吳修文（1995）運用 SMC-70GP 計算機電視形象創作系統和肌電測試法，

針對三位優秀運動員的正手拉球做分析，結果顯示：拉正手前衝弧圈球時，身體 側向球的後方，持拍手臂自然放鬆，球拍擊球後前臂迅速內屈。

曾慶國（2002）運用生物力學原理，對桌球正手拉弧圈球技術中，髖關節的 轉動加以分析與研究，結果顯示髖關節的轉動對於正手拉弧圈球有兩方面之意 義：1.在擊球時若無髖關節的加速轉動，則擊球動作完全是由手臂帶動所完成。

2.髖關節轉動能使上臂獲得一個初速度，結論是擊球時若轉動髖關節，擊球效果 會較佳。

柳天楊（1995）利用三度空間的概念，以 DLT 之方法研究大陸桌球優秀選 手劉國梁正手攻打前衝弧圈球技術的運動學變異情形，在引拍與揮拍擊球階段，

各關節達到最大速度的時間先後順序依次為右肩、左肩、肘、腕及球拍，與人體 生物力學原理相吻合，其中擊球瞬間球拍的最大值為8.62 公尺/秒。

柳天楊、王新、王家正（2003）研究以大陸桌球優秀選手孔令輝（世界級優 秀選手）正手反拉前衝弧圈球技術的運動學分析，三維空間標定採用輻射式標定 框架，且利用 DLT 之方法將三維數據轉換，重建三度空間座標；研究結果：孔 令輝正手反拉前衝弧圈球技術在引拍與揮拍擊球階段，各關節達到最大速度的時

間先後順序依次為右肩、左肩、肘、腕及球拍，符合生物力學的發力原理，其中 擊球瞬間球拍的最大值為8.34 公尺/秒。

（三）國內學者：

梁世建（2005）桌球正手抽球動作三度空間之運動學分析研究桌球正手抽球 動作引拍期、揮拍擊球期、隨勢揮拍期、還原期共四期之揮拍時間距離位移速度 及人體關節角速度及人體重心速度位之運動學參數，實驗參與者為女子優秀選手 四位（二位成年國手及二位少年國手）。研究結果：正手抽球動作分期時間：引 拍期佔 29%，迎球揮拍期佔 10%，隨勢揮拍期 17%，跟隨期佔 39%。2.揮拍瞬 間球拍均速11.00±1.30 公尺。

郭嘉民（2006）優秀桌球選手正手拉球之運動學分析研究比較正手拉弧圈球 和拉前衝弧圈球時，頭部軀幹及上肢之肩肘和腕關節之三維運動學參數之差異，

以六位優秀男子桌球選手為實驗者（皆為成年國手）。其研究結果1.兩種不同拉 球方式，在引拍期階段的動作時間有所不同。2.兩種不同拉球動作，頭部角運動 始終跟隨來球方向轉動。3.運用軀幹轉動特性，來增加揮拍動作半徑，提升上臂 線速度。透過軀幹將揮臂動作的動量傳遞至肩關節，最後將動量傳遞至手腕與球 拍上，即由近端往遠端關節的方向遞增，整個過程符合動力鏈原理。4.兩種拉球 動作揮拍路徑皆為右後下至左前上。5.肘關節擊球瞬間帶動前臂做內收動作，縮 小擊球半徑獲得加速度，進而增加擊球速度和力量。6.不同週期之腕關節角運動 與角速度有所不同，都達顯著差異。

小結：綜合上述文獻得知，桌球正手攻擊是優秀選手最重要的得分技術；在 動作分析上，正手攻擊是全身性肢段協調配合上肢為主要重點的動作型態。掌握 好擊球時機、部位、揮拍的方向，建立正確動力定型，具備有動作的完整性才能 夠使技術更成熟，可以為未來技術發展墊定更好的基礎。

第三節 量化協調 一、協調與動作技能表現

過去，在評估學習動作協調時，研究者或教學者大都以主觀的角度，利用評 量表來進行評估，例如李榮煥，2004；郭嘉民，2006；梁世健，2005 等人於研 究中所使用的評量表雖然便利，但受限於觀察者的經驗和觀點，而且，難以從肢 段動作型態提供客觀性的資料，更甚者，在觀察者專業水準不足情況下即無法實 施。在動力系統理論逐漸盛行於運動行為的研究的情況下，學者們採用了一些量 化方法來探討肢段間的關係，正手擊球在上身肢段的控制影響著動作品質，但研 究者們也特別強調下肢的動作協調(郭嘉民，2006)，從動力鏈的角度來看，腿部 是力量發起的源頭，隨著力量的傳遞，髖部的重心轉移帶動上身肢段的擺動，因 此 有必要從全身的肢段來探討擊球動作的協調型態量化或許可以作為教學或訓 練者評估學習者的協調型態的工具。

二、主成份分析（principal component analysis, PCA）

在統計學上是將變異情形類似的變項分類，使能夠只以少數的成份就可以代 表許多彼此有關的變項之結構，是一件經濟有效的工具（林清山1986）。人體肢 段的活動受到身體自然結構的限制而存在著關聯性，動作學習的目的，就在於使 眾多的自由度得以組織進而達到協調，Bernstein（1967）提出動作協調就是控制 多餘的自由度，其中之一的方法就是建立元素間的關係（陳秀惠，2005）。因此，

無論是人體天生的結構或是後天的學習都會賦予或改變動作中的協調結構。基於 此論，動作行為的研究似乎能夠利用PCA 來進行資料的縮減。在主成份分析中 有兩種分析法，一種為Covariance matrix（共變數矩陣，COV） 另一種是 Corr elation matrix（相關矩陣，CORR），兩者關係是後者是前者各變項的變異量再除 以其標準差。兩者所得的結果有所不同，共變數矩陣最主要的變異會來自動作位 移較大的肢段，而相關矩陣因標準化的關係，移動較小的肢段則有機會被歸類到 主要的變異來源(范永奕，2010)。

Haken (1996) 以主成份分析踩板車(pedalo) 操作動作的全身性動作型態，並 且指出如果經過充分的練習後，該項動作協調與控制的維度將會縮減至一個成 份。Daffertshofer, Lamoth, Meijer 與 Beek (2004) 在 PCA 研究協調和變異的研 究中也指出主份分析是可行的檢驗方式做資料的分析，從中找出少數具有代表性 的協調型態，作為深入分析的起點。

陳秀惠（2005）收集 1 位參加者踩板車詴作全身 15 個肢段的三維座標資料 進行主成份析（PCA），以檢驗主成份分析法來簡化全身行協調眾多維度資料之 可行性。結果經過主成份的分析原本45 維的變項簡化成三至五個。

Chen 與 Daffertshofer (2009) 以 2 男 2 女，共 4 人為實驗參加者，以紅外線 高速攝影機2 台，擷取頻率 120Hz，記錄踩板車學習過程，以主成份分析進行分 析，並且使用相關矩陣進行，結果在學習與保留三種情況下特徵值大於1 的成份 都是8 個，且解釋量也並無太大的差別。

小結：陳秀惠（2009）指出若研究的目的在探討肢段間的關係，可考慮採用 相關矩陣，而協調最基本的意義就是指肢段間的關係。所以若欲瞭解一個動作的 協調型態或學習過程協調型態的轉變，應該是以相關矩陣進行主成份分析，這樣 動作幅度小的部位才能被涵蓋到主要成份，說明了主成份分析法對於複雜肢段協 調過程的量化是一個可行的分析方式。

第四節 文獻總結

過去的研究中桌球技術的分析很多人做，但動作協調型態卻很少，也都是 做力學的分析為主，在力學方面沒有就協調與肢段間的關係去著眼。動力系統中 的動作行為乃是由有機體、環境及工作三者間的相互合作所產生的現象，且相關 的實證研究得知，不同的工作限制條件會使個體在當時的情境下呈現不同的動作 行為表現。快與準是桌球訓練中常被要求的訓練方法，可是這樣的限制的要求，

到底要到什麼程度會對他的動作協調有正面的發展或則是有負面的發展，卻沒有 人去探討過。另外，利用動力系統理論下的工作限制觀點來探討正手擊球全身性

的動作型態的引導，快與準兩種要求有何差異，對於訓練上的意義為何也值得探 討。正手擊球是一種需要全身肢段協調合作的動作，在不同的工作限制下選手會 有不有同動作表現，優秀桌球選手的正手擊球具有相當的主導優勢，在少年優秀 桌球選手在正手擊球上也會有相同的肢段動作型態呈現嗎？多數桌球研究在對 象上大都以成人男子優秀選手多，青少年優秀選手次之，少年階段則很少，所以 本研究以少年不同經驗來分析其動作型態會不會有某種程度上的差異表現。

規則的改變對桌球技術及身體型態也有不同的要求和需求，對因應未來桌球 發展是否可以找出最佳的動作型態分析能讓台灣在國際桌球技術發展上更上一 層樓的特色，透過以主成份分析對養成階段的選手訓練動作分析做為的評估工具 來重視在少年階段正手動作型態的建立與量化可行性分析，不論是將來對於在於 訓練或基礎教學上都能有所助益。

第三章 研究方法與步驟

本研究之研究方法與步驟共分為七節來加以說明：第一節：研究架構，第二 節：研究對象，第三節：研究設備，第四節：實驗時間與地點，第五節：實驗佈 置，第六節：實驗流程步驟，第七節：資料處理與分析。

第一節 研究架構

本研究以不同工作限制、不同經驗選手為自變項，探討的擊球動作結果、表 現、型態的差異情形，研究架構圖如圖3-1。

依變項

自變項

不同技能水準

好 一般

手 選手 不同工作限制

擊 擊 快 準

動作表現

動作型態

動作結果

圖 3-1 研究架構圖

第二節 研究對象

本研究之實驗受試者 8 位國小桌球選手如表 3-1，好手四名為曾獲 98、99 獲得全國國小組個人前三名或入選少年國小，一般選手是指在學校參加過桌球課 程練習或代表隊。研究者請實驗參與者完成「實驗參與者同意書」（附錄一）。 表 3-1 實驗者基本資料

組別 個數 平均年齡 平均身高 平均體重 平均球齡 好 手 4 11.25±0.5 155±3.56 47±5.48 3.50 一般選手 4 11.25±0.58 154.5±3.95 43.25±4.79 3.13 總計 8 11.25±0.46 155±3.73 45.1±5.25 3.31

第三節、研究設備

一、高速攝影機五部（MCU240, Qualysis）和動作擷取系統(Qualisys Track Ma- nager，QTM）如圖 3-2，架設位置於球員所站之擊球區上方角落拍攝擊球動作。

二、數位攝影機1 台（Sony，DVH96）如圖 3-3 架於發球機旁離球桌右後方 1 公尺內同步拍攝實驗者擊球進球率及是否有進有效區及目標區內。

三、桌球桌（CHANSON CS-7600，台灣）如圖 3-4 為國際桌球總會（I.T.T.F）

認定正式比賽合格之球桌，長度274 公分，寬度 152.5 公分，高度 76 公分，球 網高度為15.25 公分。

四、桌球拍（Butterfly-七夾板），膠皮（Butterfly-Serve）為紅、黑球皮各一塊，

球皮厚度為2.2 公釐。

圖3-2 QTM 高速攝影機 圖 3-3 sony-DVH96

硬碟式攝影機 圖3-4 桌球桌

第四節 實驗時間與地點

一、第一次實驗時間：民國98 年 11 月 1 日至 11 月 30 日，一般選手組，地點：

國立台東大學心理學實驗室

二、第二次實驗時間：民國99 年 2 月 5 日，好手組，地點：高雄市立高級中學 體育館地下室。

第五節 實驗佈置 一、實驗場地之佈置

（一）實驗場地架設：1.台東大學體育大樓心理學實驗室如圖 3-5 所示。

2.高雄市立中學體育館實驗場地佈置如圖 3-6。

目標區 進球區

正手擊球示意圖

圖3-5 實驗場地-台東大學

QTM QTM

QTM SONY

QTM

SONY 教練員

30*30CM

受試者

網子高16cm

1

圖3-6 場地佈置—高雄中學

二、實驗受試者

本研究中以人體解剖學上之各肢斷定義並採用黏貼反光標記來求取各肢點座 標。反光點標記點位置：為取得肢體在運動中之空間運動軌跡，共黏貼上17 個 反光標記球位置於人體上，經五台高速攝影機擷取反光標記球軌跡來替代身體本 身的運動軌跡，以便分析實驗參與者桌球正手擊球時關節移動的變化，QTM 光點 如圖3-7，其反光標記球黏貼位置如圖 3-8：

1.頭（顴弓）：head

2.左、右肩關節（肩峰）：lsh、rsh

3. 左、右肘關節（肱骨外上髁）：leb、reb 4. 左、右手腕關節（尺骨莖突）：lwis、rwis 5. 球拍拍面上、下：p1、p2

6. 左、右髖關節（髂骨前上棘）lcox、rcox

7. 左、右膝關節（外髁）：lknee、rknee 8. 左、右踝關節（腓骨外踝）：lankle、rankle

9. 左、右腳前端（球鞋前端）：lfoot、rfoot

頭h 右肩rsh 右手肘reb 右手腕rwis 右髖rcox 右膝rknee 右踝rankle 右腳rfoot

左肩lsh 左手肘leb 左手腕lwis 左髖lcox 左膝lknee 左踝lankle 左腳lfoot 球拍

上p1 下p2

圖 3-8 身體肢段之反光標記位置圖

第六節 實驗流程步驟 一、場地校正

在實驗研究進行之前，需要先做座標校正工作，訂定出實驗示空間座標系，

以做為求出標記點在空間運動中之參考座標。而我們採用的校正方式是由附有三 顆反光標記球之L 型校正架（圖 3-9）置於運動空間範圍內，由攝影機所量得標 記之距離與三顆反光標記球之間的實際距離來作校正。在實驗參與者周圍安置五 部攝影機，調整攝影機的位置，使所有標記皆能被攝影機擷取到，即可建立實驗 室座標系。座標的主要目的是建立實驗空間的座標系統，求取各肢斷點在空間中 的位置，為了讓動作在範圍內的反光標記位置有正確性，實驗研究進行前，利用 T 字棒（圖 3-10）來掃描整個正手拉球動作過程反光標記的空間範圍，來校正 動態動作空間內的反光標記位置。

圖 3-9 校正棒 圖 3-10 校正架 圖 3-11 擊球實驗用球

二、預拍校正

場地佈置完後開始進行QTM 拍攝及校正，同時間實驗者穿上合適的緊身 衣，全身關節標記位以魔鬼沾黏將光點球貼至身上17 個關節點。拍攝前實驗者 著實驗標記點衣褲後先用實驗準備球拍做正手揮拍測試身上及球拍是否可以完 全於電腦QTM 系統上辦識所有光點，另外要注意場地內外及現場任何人是否有 干擾收訊號之所有物件(含燈光和陽光是否會造成雜訊或 QTM 架設會互相干擾

等因素)，電腦螢幕上只可以有 17 個光點，如果沒有成功就再找排除干擾因素方 法，直到正常收訊才可以進行試拍。

成功收訊後再進行以國家級教練送球（貼有反光貼布之實驗乒乓球如圖3-1 2）給實驗者做正手擊球預試 5 秒，再看擷取資料中擊球動作是否有 17 個光點資 料，如有遮蔽到任何一點就再調整攝影機的位置後再拍到完全收到訊號後再進行 正式實驗。

三、正式實驗

以教練送球到實驗者正手擊球位置(球桌右半檯)進行拍攝，先進行擊快測驗 再換擊準測驗，每次20 秒，每次休息間隔 3 分鐘，共六次，第一次擊球為暖身 練習，第二、三次為實驗正式開始。實驗進行時以電腦設定20 秒開始發出的第 一聲＂噹＂音時由教練開始送球，到第二聲＂噹＂音時教練停止送球為每次的結 束(如果教練中途掉球或送球出界或偏離實驗者則停止後重新開始，該次不算進 正式實驗)。

四、實驗要求

實驗者在擊快時以正手擊球最大力量方式將球擊回進球區內，在擊準時以正 手擊球方式將球擊回進球區中設有30 公分×30 公分的目標區內，所有進球記錄 由記錄員一名在進球區右側記下進球數和進目標區球數於進球表中。研究流程圖 如圖3-12。

否

1 場地規劃 2 佈置校正

預 拍

1.受測者黏貼可辦試光點並進行拍攝。 否

2.測試光點是否皆可辦識

是

資料蒐集、 處理與分析 正式實驗(教練送球) 1.正手擊快測驗三次 2.正手擊準測驗三次

研 究 結 果 與 建 議

圖3-12 研究流程圖

第七節 資料處理與分析 一、資料處理

擷取 QTM 拍攝影片確認擊球擊球數與實際記錄擊球數比對是否正確，如有 不符則以 QTM 中擊球數為主，進球數則以攝影記錄檢查是否正確。

(一）決定分析的試作起始：

1. 由每項的擊球動作第一次連續進球數 5 球以上中相同的 5 球為分析動 作，如無連續進球則取球數中間隔最少且最接近擊球開始球數的5 球。

2. 一次動作收集起始由參與者在引拍時球拍_Z 軸點最低數值到揮拍_Z 軸 數值最高點為終點以進一步計算揮拍時間和揮拍速度。

（二）三維座標資料輸出

QTM 拍攝完各以擊快及擊準二種實驗進行資料分析，點完實驗者 17 個光點 三維座標資料後，擷取所有實驗者實驗二進球表中的5 球資料輸出成.tsv 檔後再 轉成Excel 檔。

（三）利用內插法將試作長度等值化

用 Matlab 編寫程式進行內插，使所有試作的資料長度一致，皆為 45 張影格，

以進行成份分析。

三、資料分析

（一）描述統計

以平均數、標準差說明在不同擊球的揮拍時間、幅度、速度、擊球進球率。

（二）推論統計

1.以無母數二獨立樣本 t 考驗，比較不同經驗：揮拍速度、時間、身體肢段 運動學參數中各關節成份分數等動作表現的差異性。

2.以無母數統計相依樣本差異考驗分析不同工作限：揮拍速度、時間、成份 向量表現的差異性。

3.以主成份分析，萃取身體肢段運動學參數的因素，比較不同擊球過程中的

成份數、成份解釋量，並以Pearson 相關分析成份分數間的相關程度。

（三）本研究所有統計考驗水準皆訂為.05。

第四章 結果

本研究在瞭解經驗和動作要求兩種限制對兒童桌球正手擊球動作表現的影

響，分別從動作結果、動作過程的運動學和動作型態來探討。

第一節 動作結果分析

動作結果主要分析擊球結果的成功擊球(簡稱進球結果)和擊進目標區的準 確率。如表4-1 所示，好手正手擊球在擊快進球率為 71.38%，擊準進球率 84.13%，

進目標區時67.03%，擊準進球率比擊快高。將平均數以以無母數相依樣本考驗(以 下簡稱相依樣本考驗)結果發現擊快與擊準則無顯著差異(表 4-2)。

表4-1 好手進球結果

S1 S2 S3 S4 平均數 標準差

準 83% 92% 84% 78% 84.13% 5.63 進目標區 68% 73% 71% 56% 67.03% 7.86 快 71% 84% 64% 67% 71.38% 8.87

*p<.05 S1、S2、S3、S4 為好手代號。

表4-2 好手準確與快速擊球進球率平均數無母數分析結果

個數 平均數 標準差 最小值 最大值 Z 檢定 漸近顯著性 準 4 84.02 5.63 78.26 91.67

快 4 71.38 8.87 64.00 84.00 -1.826 0.068

*p<.05

表4-3 呈現一般選手正手擊球的準確率之描述統計結果，進球率為 70.48%，

擊準進球率56.45%，進目標區 70.48%，擊準進球率比擊快高。以無母數相依樣 本考驗擊快與擊準則無顯著差異(表 4-4)。

表4-3 一般選手進球結果

T1 T2 T3 T4 平均數 標準差

準 68% 73% 70% 71% 70.48% 2.01 進目標區 68% 73% 70% 71% 70.48% 17.67

快 40% 50% 81% 53% 56.45% 15.73

*p<.05

T1、T2、T3、T4

表 4-4 一般選手準確與快速擊球進球率平均數無母數分析結果

個數 平均數 標準差 最小值 最大值 Z 檢定 漸近顯著性 準 4 70.48 2.01 68.18 72.73

快 4 70.60 15.73 50 86.96 0.000 1.000

*p<.05

好手在擊快與擊準時進球率皆高於一般選手，在以無母數獨立樣本考驗(以 下簡稱獨立樣本考驗)好手與一般選手的擊準進球率（如表 4-5）。其中，Z 值達 到顯著水準(Z=-2.309，p=0.021)，代表好手組在擊準進球率時優於一般選手組，

在擊快進球率上則無差異(如表 4-6)。

表4-5 好手與一般選手在擊準進球率平均數無母數分析結果

組別 個數 等級平均數 等級總和 平均數 標準差 Z 檢定 漸近顯著性 好手 4 7 26 84.02 5.63

一般選手 4 3 10 70.48 2.01 -2.309

0.021

*p<.05

表4-6 好手與一般選手在擊快進球率平均數無母數分析結果

組別 個數 等級平均數 等級總和 平均數 標準差 Z 檢定 漸近顯著性 好手 4 4.25 17 71.38 8.87

一般選手 4 4.75 19 70.60 15.73 -0.289 0.773

*p<.05

第二節 運動學分析

在正手擊球的運動學部份就擊球的動作時間和動作速度進行分析，分述如以 下內容。

一、動作時間

如表 4-7，在好手的揮拍動作時間上擊快平均時間 0.38 秒，比擊準平均時間 0.41 秒時間短，在相依樣本考驗上無顯著差異(如表 4-8)。

表4-7 好手揮拍動作時間

S1 S2 S3 S4 平均數 標準差

準 0.37 0.41 0.47 0.39 0.41 0.04 快 0.45 0.42 0.33 0.32 0.38 0.06

*p<.05

表4-8 好手揮拍時間相依樣本 Z 考驗結果

個數 平均數 標準差 最小值 最大值 Z 檢定 漸近顯著性 準 4 0.41 0.043 0.37 0.47

快 4 0.38 0.065 0.32 0.45 -0.365 0.715

*p<.05

在一般選手的揮拍動作時間上，在擊快平均時間 0.46 秒 (表 4-9)，擊快和擊 準在相依樣本考驗無顯著差異如表4-10。

表4-9 一般選手揮拍時間

T1 T2 T3 T4 平均數 標準差

準 0.49 0.46 0.48 0.45 0.47 0.02 快 0.46 0.49 0.50 0.40 0.46 0.04

*p<.05

表4-10 一般選手揮拍時間 Z 考驗結果

個數 平均數 標準差 最小值 最大值 Z 檢定 漸近顯著性 準 4 0.47 0.018 0.45 0.49

快 4 0.46 0.045 0.4 0.5 -0.552 0.581

*p<.05

在兩組選手的比較上，好手擊快和擊準皆比一般選手在擊快和擊時短，但兩 者間無顯著差異(表 4-11、表 4-12)。

表4-11 兩組選手擊準揮拍時間 Z 考驗結果

組別 個數 等級平均數 等級總和 平均數 標準差 Z 檢定 漸近顯著性

好手 4 3 12 0.41 0.043

一般選手 4 6 24 0.47 0.018 -1.732 0.083

*p<.05

表4-12 兩組選手擊快揮拍時間 Z 考驗結果

組別 個數 等級平均數 等級總和 平均數 標準差 Z 檢定 漸近顯著性

好手 4 3 12 0.38 0.065

一般選手 4 6 24 0.46 0.045 -1.732 0.083

*p<.05

二、揮拍速度

如表 4-13，好手揮拍速度上擊快平均速度 242.9 公分/秒，擊準平均速度 218 公分/秒快，擊快速度上皆比在擊準速度快，但在獨立樣本考驗上無顯著差異(如 表4-14)。

表4-13 好手揮拍速度

S1 S2 S3 S4 平均數 標準差

準 251.5 213.1 170.6 236.9 21.8 35.36 快 295.8 225 183 267.7 24.29 49.41

*p<.05

表4-14 好手揮拍速度 Z 考驗結果

個數 平均數 標準差 最小值 最大值 Z 檢定 漸近顯著性 準 4 217.97 35.38 170.5 251.5

快 4 242.85 49.41 183 295.8 -1.83 0.067

*p<.05

一般選手在揮拍速度上擊快平均速度 187.8 公分/秒，擊準平均速度 180.5 公 分/秒快，其中只有 T4 選手擊快時比在擊準時速度慢(如表 4-15)，在相依樣本 Z 考驗上無顯著差異(如表 4-16)。

表4-15 一般選手揮拍速度

T1 T2 T3 T4 平均數 標準差

準 186.4 151 180 205 180.5 22.37 快 214.1 151.7 193.6 192.1 187.8 26.09

*p<.05

表4-16 一般選手揮拍速度 Z 考驗結果

個數 平均數 標準差 最小值 最大值 Z 檢定 漸近顯著性 準 4 180.5 22.35 151 204.9

快 4 187.8 26.07 151.7 214 -1.1 0.273

*p<.05

在兩組選手的比較上，揮拍速度平均上好手擊快和擊準皆比一般選手在擊快 和擊時快，但兩者間無統計上的顯著差異(如表 4-17、表 4-18)。

表4-17 兩組選手擊準揮拍速度 Z 考驗結果

組別 個數 等級平均數 等級總和 平均數 標準差 Z 檢定 漸近顯著性 好手 4 3 12 0.41 0.043

一般選手 4 6 24 0.47 0.018 -1.732 0.083

*p<.05

表4-18 兩組選手擊快揮拍速度 Z 考驗結果

組別 個數 等級平均數 等級總和 平均數 標準差 Z 檢定 漸近顯著性 好手 4 3 12 0.38 0.065

一般選手 4 6 24 0.46 0.045 -1.732 0.083

*p<.05

第三節 主成份分析

本研究的擊球動作型態以主成份分析就揮拍時主要運動肢段與球拍的三維 空間座標進行分析，以描述擊球動作型態以及在各限制下的動作型態的差別。以 下就主成份分析結果的成份解釋量(特徵值)、成份向量(特徵向量)和成份分數(投 射值)分別敘述。

一、解釋量

（一）好手解釋量

表 4-19 從解量釋來看，用四個主成份來代表整個動作內容。好手在擊準第 一成份每人均達到78.74%以上、第二成份 14.61%，擊快時第一成份 73.31%以 上，第二成份17.48%以上，擊準的第一、二成份解釋量已達 91.77%、擊快 89.16%，擊準總解釋量有達 95.64%以上、擊快有達 95.12%。

表4-19 好手擊快、擊準解釋量解釋量

球種 準 快

C1 C2 C3 C4 總計 C1 C2 C3 C4 總計 S1 78.74 15.51 3.84 1.30 99.40 73.31 20.19 4.55 1.19 99.24 S2 80.31 14.04 4.19 1.07 99.62 74.11 17.10 6.03 1.73 98.98 S3 78.38 13.39 3.16 0.72 95.64 76.72 12.44 4.32 1.65 95.12 S4 78.74 15.51 3.84 1.30 99.40 73.31 20.19 4.55 1.19 99.24 平 均 79.05 14.61 3.76 1.10 98.52 74.36 17.48 4.86 1.44 98.15 標準差 0.86 1.07 0.43 0.28 1.92 1.62 3.67 0.79 0.29 2.02 註：C1 為第一成份、C2 第二成份、C3 第三成份、C4 第四成份

各成份擊準解釋量和擊快解釋量在相依樣本檢驗各成份間皆無顯著差異（如 表4-20）。

表4-20 好手擊準、擊快成份分數 Z 考驗結果

成份 C1 C2 C3 C4

Z 檢定 -1.826 -1.473 -1.841 -0.736 漸近顯著性 0.068 0.141 0.066 0.461

*p<.05

（二）一般選手

表 4-21 從解量釋來看一般選手的快與準擊球 4 個人皆可以用 4 個主成份來 代表整個動作內容，在擊準第一成份除了T1 選手 67.32%外其他三人均達到 78.22%以上、擊快時 T1 選手 67.32%，其他三人均達到 72.35%，第二成份擊準 15.23%、擊快 15.55%以上，擊準的第一、二成份解釋量達 85.31.77%、擊快 82.97%，擊準總解釋量有達 98.34%以上、擊快有達 97.31%。

表4-21 一般選手擊快、擊準解釋量

球種 準 快

C1 C2 C3 C4 總計 C1 C2 C3 C4 總計

T1

67.32 17.99 9.92 3.11 98.34 67.62 15.35 9.70 4.64 97.31

T2

80.14 13.01 4.46 1.87 99.47 73.64 16.25 7.08 2.08 99.05

T3

78.22 15.55 3.60 1.48 98.85 72.35 17.76 6.57 2.24 98.92

T4

79.84 14.36 4.04 0.97 99.21 78.36 12.84 6.04 1.60 98.83 平 均 76.38 15.23 5.50 1.86 98.97 72.99 15.55 7.35 2.64 98.53 標準差 6.10 2.12 2.96 0.91 0.49 4.41 2.06 1.62 1.36 0.81 各成份擊準解釋量和擊快解釋量在相依樣本檢驗各成份間皆無顯著差異（如 表4-22）。

表4-22 一般選手擊準、擊快成份分數 Z 考驗結果

成份 C1 C2 C3 C4

Z 檢定 -1.461 -0.365 -1.461 -1.826 漸近顯著性 0.144 0.715 0.144 0.068

*p<.05

（三）兩組選手擊準和擊快獨立二樣本檢驗

好手在擊準和擊快的第一成份平均解釋量的平均高於一般選手原因是 T1 選 手第一成份只有67.32%，以獨立二樣本考驗在好手與一般選手在擊準各成份間 皆無顯著差異（如表4-23）。

表4-23 好手-一般選手擊準各成份考驗表

個數 平均數 標準差 最小值 最大值 等級平 均數

等級

總和 Z 檢定 漸近顯 著性 4 77.679 4.268 67.32 80.31 5 20

準C1

4 2.500 1.155 1 4 4 16 -0.577 0.564 4 14.920 1.585 13.01 17.99 4 16

準C2

4 2.500 1.155 1 4 5 20 -0.581 0.561 4 4.631 2.172 3.16 9.92 3.5 14

準C3

4 2.500 1.155 1 4 5.5 22 -1.162 0.245 4 1.478 0.744 0.72 3.11 3.25 13

準C4

4 2.500 1.155 1 4 5.75 23 -1.452 0.146

*p<.05

好手與一與選手擊快的第三成份（C3）Z 值=-2.323，p=0.02<.05 達顯著差異，

其他成份上均無顯著差異（表4-24）。

表4-24 好手-一般選手擊快各成份考驗表

個數 平均數 標準差 最小值 最大值 等級平 均數

等級

總和 Z 檢定 漸近顯 著性 4 73.678 3.164 67.62 78.36 5 20

C1 4 2.5 1.155 1 4 4 16 -0.581 0.561 4 16.515 2.938 12.44 20.19 5.25 21

C2 4 2.5 1.155 1 4 3.75 15 -0.871 0.384 4 6.105 1.778 4.32 9.7 2.5 10

C3 4 2.5 1.155 1 4 6.5 26 -2.323 *0.020 4 2.04 1.114 1.19 4.64 3 12

C4 4 2.5 1.155 1 4 6 24 -1.742 0.081

*p<.05

二、成份分數間的相關

由於成份分數的時間序列代表各成份所描述出的動作型態，因此本研究透過

比較其相關係數來瞭解重複揮拍動作的一致性和不同限制下動作型態的差異。由 表4-25 可知在不同擊球時的各成份分數之間的相關係數。吳明隆、涂明堂（2007）

指出相關係數值高於.80 時為高度相關，在.40 至.80 之間為中度相關，低 於.40 時 為低度相關。因此，8 位選手中四個成份分數皆有.50 以上的高相關，而在第一 成分所有選手皆呈現高度相關.97 以上，第二成份只有 T1 在擊快.63 和快-準.63 相關較低外其他人都有.88 以上的相關。

第三成份好手擊準、擊快時皆有.81 以上，一般選手有 T3 和 T4 相關達.83 以上，而T1 在擊準有.89、擊快.57、快-準.6 相關上有明顯差異，T2 選手在擊準 有.67、擊快.7、快-準.63 等相關比其他六位選手低。

第四成份好手擊準時皆達.82 以上，只有 S3 選手為.58，擊快、擊快-擊準時 為76 以上只有 S1 選手.65，一般選手在擊準時.8 以上，只有 T2 選手為.56，T3 選手.6，擊快時皆達.82 以上，只有 T2 選手為.7，擊快-擊準時皆達.76 以上，只 有T2 選手為.55。

表4-25 成份分數的相關係數彙整表

好手 一般選手

成份 球種

S1 S2 S3 S4 T1 T2 T3 T4 c1 準 0.98 0.99 0.99 0.99 0.97 0.99 0.99 0.99 快 0.99 0.99 0.98 0.99 0.99 0.99 0.99 0.99 快-準 0.98 0.98 0.99 0.99 0.98 0.98 0.99 0.98 c2 準 0.95 0.98 0.98 0.98 0.93 0.95 0.98 0.98 快 0.99 0.94 0.96 0.98 0.63 0.93 0.99 0.94 快-準 0.92 0.88 0.91 0.92 0.63 0.88 0.91 0.89 c3 準 0.92 0.93 0.96 0.95 0.89 0.67 0.86 0.86 快 0.97 0.89 0.92 0.96 0.57 0.7 0.98 0.9 快-準 0.9 0.81 0.87 0.9 0.6 0.63 0.87 0.83 c4 準 0.83 0.9 0.58 0.82 0.85 0.56 0.6 0.8

快 0.65 0.79 0.76 0.77 0.82 0.7 0.93 0.83 快-準 0.67 0.75 0.65 0.73 0.78 0.55 0.76 0.76