付克翠謝 東陳菊平劉海仁

(1.廣西師范學(xué)院體育學(xué)院 南寧 530023)

體育生態(tài)系統(tǒng)的耗散結(jié)構(gòu)特征探析＊

付克翠1謝 東1陳菊平1劉海仁1

(1.廣西師范學(xué)院體育學(xué)院 南寧 530023)

體育生態(tài)系統(tǒng)的開放性、非平衡性、非線性關(guān)系、自組織特征以及非線性動力學(xué)過程,表明體育生態(tài)系統(tǒng)具備形成耗散結(jié)構(gòu)的基本條件。分析表明,體育生態(tài)系統(tǒng)必須與外界環(huán)境保持物質(zhì)流、能量流、信息流的交換,以使系統(tǒng)從低級到高級,從無序到有序。

體育生態(tài)系統(tǒng);耗散結(jié)構(gòu);探析

耗散結(jié)構(gòu)理論是比利時自由大學(xué)教授普利高津(Prigogine)于1969年提出的。他認(rèn)為:在一個遠(yuǎn)離平衡的開放系統(tǒng)中,如果外界條件變化達(dá)到一定臨界時,通過漲落發(fā)生突變,就有可能從原來的混沌無序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N時間、空間或功能有序的新狀態(tài)。這種在遠(yuǎn)離平衡非線性區(qū)形成的宏觀有序結(jié)構(gòu),就是耗散結(jié)構(gòu)[1]。耗散結(jié)構(gòu)的形成需要以下幾個條件:(1)開放系統(tǒng),孤立系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)都不可能產(chǎn)生耗散結(jié)構(gòu)。(2)遠(yuǎn)離平衡態(tài),外界必須驅(qū)動開放系統(tǒng)越出非平衡線性區(qū),到達(dá)遠(yuǎn)離平衡態(tài)的區(qū)域去。(3)突變現(xiàn)象,在臨界點附近,控制參數(shù)的微小變化將根本改變系統(tǒng)的性質(zhì)。(4)正反饋,系統(tǒng)必須是遠(yuǎn)離平衡的自組織系統(tǒng)[2]?！吧鷳B(tài)”一詞最早是1865年由德國動物學(xué)家雷特爾(Reiter)提出,體育生態(tài)概念是由自然生態(tài)概念衍生而來的,體育生態(tài)系統(tǒng)雖是整個社會生態(tài)系統(tǒng)中的一個子系統(tǒng),但它自身仍然有若干分系統(tǒng),而且這些系統(tǒng)要素也是多元的,比如社會體育、學(xué)校體育、競技體育都有其特有的生態(tài)。體育生態(tài)系統(tǒng)是指一定地域或空間內(nèi)體育與環(huán)境(包括自然環(huán)境和社會環(huán)境)相互作用與協(xié)調(diào)的具有能量轉(zhuǎn)換、物質(zhì)循環(huán)代謝和信息傳遞功能的統(tǒng)一體[3]。研究體育生態(tài)系統(tǒng)的特性,有助于把握系統(tǒng)內(nèi)部諸要素的協(xié)調(diào)、平衡與共存,以尋求體育生態(tài)系統(tǒng)的平衡與和諧,這是完善和發(fā)展體育生態(tài)系統(tǒng)的基本前提。從耗散結(jié)構(gòu)的概念和必備的4個條件中能夠看出:體育生態(tài)系統(tǒng)是耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

1 體育生態(tài)系統(tǒng)的開放性

系統(tǒng)是由相互作用和相互依賴的各要素有機(jī)地結(jié)合成特定新功能的整體。它可以分為三類:孤立系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)和開放系統(tǒng)。孤立系統(tǒng)是指外界影響很小,系統(tǒng)內(nèi)部演化和發(fā)展主要由內(nèi)部相互作用引起的,自發(fā)進(jìn)行的;封閉系統(tǒng)指與環(huán)境僅有能量交換的系統(tǒng);開放系統(tǒng)是指受系統(tǒng)外環(huán)境影響的,與外界環(huán)境既有能量交換,又有物質(zhì)交換的系統(tǒng)[4]。體育生態(tài)系統(tǒng)與外界環(huán)境有著物質(zhì)流、能量流、信息流的相互轉(zhuǎn)化,能量是發(fā)生體育行為的驅(qū)動力,物質(zhì)是體育行為發(fā)展方向的載體,信息是推進(jìn)劑,因此它是一種典型的開放系統(tǒng)。

體育生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)流,指開展體育活動所需的物質(zhì)投入。體育生態(tài)系統(tǒng)中的能量流,指能夠保障系統(tǒng)正常進(jìn)行工作所需的人才、資金等。體育信息流包含一切體育技術(shù)、理論、情報,也包括意識形態(tài)和體育文化等層面的因素[5]。體育生態(tài)系統(tǒng)依靠人類的活動,通過獲取、加工、儲存和傳遞信息,建立起體育生態(tài)系統(tǒng)各部門之間的以及體育生態(tài)系統(tǒng)和外部系統(tǒng)之間的聯(lián)系,從而使體育生態(tài)系統(tǒng)復(fù)雜的信息交換有條不紊。這種信息交換,人的因素居于主要地位,尤其頂尖級的體育明星在促進(jìn)各體育物種協(xié)同進(jìn)化、推動系統(tǒng)不斷躍升中起到了最主動、最具活力的示范作用。這在競技體育方面表現(xiàn)得最為明顯,例如在現(xiàn)代籃球明星邁克爾·喬丹是青少年崇拜的偶像,他被認(rèn)為是現(xiàn)代職業(yè)籃球的巔峰明星。這樣的體育明星,通過商業(yè)機(jī)構(gòu)和媒體對體育產(chǎn)業(yè)的營銷和宣傳,推動了體育信息在全球的流布。

2 體育生態(tài)系統(tǒng)的非平衡性

耗散結(jié)構(gòu)中非平衡態(tài)是指在開放系統(tǒng)中,系統(tǒng)通過與外界環(huán)境進(jìn)行大量物質(zhì)、能量和信息交換,整個系統(tǒng)由混亂無序的狀態(tài)向穩(wěn)定有序的結(jié)構(gòu)方向發(fā)展。體育物種和體育人群的能量需求各不相同,對體育生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生挑戰(zhàn)的能量需求驅(qū)動力也是不同的。人的健康發(fā)展和社會的進(jìn)步需要體育運動和體育文化,體育的發(fā)展離不開社會的發(fā)展,體育運動受社會需求的制約。體育生態(tài)環(huán)境條件的非平衡性表現(xiàn)非常明顯:不同時期,不同國家的政治環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境、人口環(huán)境等的差異、社會的風(fēng)俗習(xí)慣等,都是體育生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的制約因素。對體育研究規(guī)劃時,要遵循生態(tài)規(guī)律,改善外部環(huán)境,采用不同措施促進(jìn)體育生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展。體育生態(tài)系統(tǒng)的遠(yuǎn)離平衡態(tài)也表現(xiàn)在體育活動的開展與社會文化環(huán)境的關(guān)系上。體育總體上在大文化項目范疇中,社會文化的繁榮可以帶動體育文化的發(fā)展。體育文化的變化有兩種方式,或者根據(jù)社會需求創(chuàng)造出一種新的體育文化或者與其他文化相融合應(yīng)用以適應(yīng)社會文化需求。在我國,社區(qū)體育就是體育和其它文化的結(jié)合體,一方面它具有運動健身的功能,另一方面它和地方文化的有機(jī)結(jié)合,滿足了社區(qū)群眾文化的需求。

3 體育生態(tài)系統(tǒng)的非線性關(guān)系

系統(tǒng)的非線性關(guān)系指系統(tǒng)內(nèi)各要素之間相互影響或者互為因果的關(guān)系,是各要素之間既有正反饋又有負(fù)反饋的關(guān)系。只有在系統(tǒng)內(nèi)各要素間具有非線性關(guān)系時,才能通過非線性相互作用,使各個要素之間產(chǎn)生協(xié)同作用,使整個系統(tǒng)不斷地由無序變?yōu)橛行?。體育生態(tài)系統(tǒng)處于遠(yuǎn)離平衡態(tài)的非線性區(qū),其非線性特征表現(xiàn)在:

3.1 不同組織層次的非線性關(guān)系

體育生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所發(fā)生的能量轉(zhuǎn)移,不管是自然的原因還是社會的原因,都是在人的社會需求下發(fā)生的由對現(xiàn)狀的不滿足而發(fā)生的新的平衡趨勢。不同的國家和地區(qū)對體育解讀的差異,使體育在發(fā)展過程中充滿著變數(shù),體現(xiàn)體育組織層次的非線性關(guān)系;體育生態(tài)內(nèi)部環(huán)境(大眾體育環(huán)境、學(xué)校體育環(huán)境和競技體育環(huán)境)人類活動、體育物種間的相互作用和相互影響,是體育與人的觀念認(rèn)識的非線性關(guān)系;對參與體育活動的個體來說,其不確定性既包括來自于人對體育的社會認(rèn)識及體育對社會發(fā)展的促進(jìn)作用,也來自于自然環(huán)境因素、社會環(huán)境因素和規(guī)范環(huán)境因素的相互作用和影響,這就構(gòu)成體育系統(tǒng)內(nèi)個人或者某一個體育物種發(fā)展水平的非線性關(guān)系。共存于同一系統(tǒng)內(nèi)的體育物種之間,具有對相互的正反饋作用和負(fù)反饋作用。正反饋作用體現(xiàn)在體育物種間的偏利作用,這種作用會使在某一特定時期內(nèi)某個體育物種占有獨特的優(yōu)勢,成為社會上體育的主流,比如容國團(tuán)在取得乒乓球世界冠軍后,對乒乓球成為中國國球起到了正反饋作用。負(fù)反饋作用使體育物種間出現(xiàn)相互競爭,如在我國的部分地區(qū),一些開展得非常好的體育物種在境外的籃球和足球熱潮席卷中國后,漸漸退出了本地區(qū)的體育舞臺,這種反饋是負(fù)反饋。由此可見,體育生態(tài)群落并不是體育物種種群的簡單疊加,體育物種間表現(xiàn)出非線性關(guān)系。

3.2 環(huán)境因素的非線性關(guān)系

就整個體育運行的大環(huán)境來說,一個民族有著共同的語言、心理和性格,它對待體育的態(tài)度有“親緣”關(guān)系,經(jīng)過不斷的積累、傳承,體育生態(tài)環(huán)境相對來說是比較穩(wěn)定的。從家庭、社區(qū)體育場所到開展體育活動的大環(huán)境,其外界環(huán)境因素是可變的,環(huán)境因素間相互影響和相互作用是比較明顯的。由于地理、氣候和文化、宗教信仰的不同影響著人們的生活習(xí)慣,環(huán)境因素對體育的影響表現(xiàn)出復(fù)雜的相互作用、相互影響和綜合效應(yīng),體育生態(tài)外部環(huán)境因素和體育生態(tài)內(nèi)部環(huán)境因素的非線性特征,構(gòu)成了環(huán)境因素的非線性關(guān)系。

3.3 體育物種與環(huán)境之間的非線性關(guān)系

體育存在與現(xiàn)實環(huán)境的狀況有關(guān),外界環(huán)境的惡化帶來直接的后果就是影響我們生命的質(zhì)量。就環(huán)境因素對體育的影響來說,各類生態(tài)因素對體育的影響在數(shù)量特征上表現(xiàn)出最小因子律、謝爾福德耐性定律等非線性關(guān)系。如氣候不同,大眾參與體育物種就有不同,把沙灘排球放到寒帶它的普及可能性是非常小的。從體育對客觀環(huán)境的影響來看,不同的人群對體育的需求不同,各體育物種的參與群體大小、發(fā)展?fàn)顩r體現(xiàn)出體育自身對外界環(huán)境的適應(yīng)的非線性機(jī)制。人類對體育的投入和期望獲得的回報的關(guān)系是非線性關(guān)系。當(dāng)某個物種適合該地區(qū)的氣候、人文習(xí)慣、宗教信仰、法律法規(guī)等,在資金、人力和物力配備合理時,它在該地區(qū)的發(fā)展會較快。所有這些體育和外界環(huán)境的相互關(guān)系表現(xiàn)出復(fù)雜的非線性關(guān)系。

4 體育生態(tài)系統(tǒng)的自組織及其能量耗散

自組織理論認(rèn)為,如果一個系統(tǒng)是開放系統(tǒng),它在一定條件下能自發(fā)產(chǎn)生組織性和相干性,它能自行創(chuàng)生和自行演化,使系統(tǒng)從無序走向有序。生態(tài)系統(tǒng)的復(fù)雜模式始于一個相對簡單層次的自組織系統(tǒng),并作為適應(yīng)性的策略在系統(tǒng)內(nèi)部轉(zhuǎn)化,導(dǎo)致連續(xù)的不斷增加的復(fù)雜性層次。體育生態(tài)系統(tǒng)的自組織是這個系統(tǒng)通過反饋作用,遵循最小耗能原理,建立內(nèi)部結(jié)構(gòu)完善的生態(tài)過程和發(fā)展進(jìn)化的行為。它通過三個步驟來實現(xiàn)系統(tǒng)的自組織:

首先,在體育生態(tài)系統(tǒng)自身的建設(shè)是一個不斷進(jìn)化和演進(jìn)的過程。系統(tǒng)在處于一段穩(wěn)定時間后,對系統(tǒng)進(jìn)行升級和改造需要從外界獲得能量來打破系統(tǒng)的平衡。能量有兩種形式,一種是體育生態(tài)系統(tǒng)主動從外界環(huán)境獲得能量,以滿足系統(tǒng)升級的需要。比如:歐洲人為把現(xiàn)代足球運動推廣到全世界,運用多學(xué)科知識對技戰(zhàn)術(shù)和對比賽規(guī)則進(jìn)行不斷改進(jìn),這就是系統(tǒng)對外界能量的主動需求的典型例子。另外一種是由于體育生態(tài)系統(tǒng)在運行過程中遇到阻力,需要外界向內(nèi)輸入能量。比如:做為中國國粹之一的武術(shù),經(jīng)歷了前些年的衰落到現(xiàn)在走進(jìn)小學(xué)體育課堂,就是在外界的壓力下,系統(tǒng)遠(yuǎn)離平衡態(tài),被迫做出的反應(yīng)。

其次,系統(tǒng)外的能量進(jìn)入系統(tǒng),和系統(tǒng)內(nèi)本來的能量相互作用,形成了一種新的能量,促進(jìn)了系統(tǒng)的升級。今天人類正經(jīng)歷各種生活方式造成的社會疾病,不得不把體育運動納入醫(yī)學(xué)的內(nèi)容構(gòu)成。因為體育運動是貫穿整個生活方式并起著調(diào)節(jié)作用的成分,它調(diào)節(jié)并改善著人們飲食、營養(yǎng)、體重、作息等方面的生活方式的健康效應(yīng)[6]。

最后,體育生態(tài)系統(tǒng)自組織的實現(xiàn),它的完成是分階段的過程。當(dāng)體育運行的外界環(huán)境適合系統(tǒng)升級的條件時,它先是部分行為,再根據(jù)社會的正反饋,上升到社會行為。當(dāng)能量依靠自身的轉(zhuǎn)化作用于系統(tǒng)的某個點時,這個經(jīng)過轉(zhuǎn)化的能量便是體育生態(tài)系統(tǒng)的一部分。這對于系統(tǒng)來說結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,實現(xiàn)了體育生態(tài)系統(tǒng)的自組織,達(dá)到了一種新的均衡。

5 體育生態(tài)系統(tǒng)的非線性動力學(xué)過程

一個系統(tǒng)是由很多個小的系統(tǒng)組成的,經(jīng)常測量的宏觀量都是反映出小的系統(tǒng)的統(tǒng)計平均效應(yīng),但系統(tǒng)在某一時刻的實際測度總是或多或少有些偏差,這些偏差稱為漲落。漲落不是大起大落,它總是在平均值上下波動。但是在臨界點(即閾值)附近的巨大漲落,它的強(qiáng)度很大,會被不穩(wěn)定的系統(tǒng)宏觀放大,驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)生新的宏觀變化。在體育生態(tài)系統(tǒng)中,人可以利用和促進(jìn)某些漲落,為了有效推進(jìn)全民健身的開展,比如:借著2008年北京奧運會的機(jī)遇,在全國開展體育健康教育,引導(dǎo)大眾積極參加體育鍛煉,這就是人為的利用和促進(jìn)了體育生態(tài)系統(tǒng)的漲落的措施。

體育生態(tài)系統(tǒng)由大量的子系統(tǒng)組成,眾多子系統(tǒng)運動狀態(tài)不斷改變,整個系統(tǒng)的狀態(tài)也在不斷改變。因此體育生態(tài)系統(tǒng)中的非線性動力學(xué)過程,是由眾多子系統(tǒng)或子過程組成的復(fù)雜過程。對體育科學(xué)來說,要利用系統(tǒng)所特有的非線性關(guān)系,通過系統(tǒng)的自組織行為,進(jìn)行拓展和適應(yīng)。就終身體育來說,它是實現(xiàn)體育生態(tài)系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展和人類文明進(jìn)步的重要措施。傳統(tǒng)上認(rèn)為人在青年時期是學(xué)校體育學(xué)習(xí)的黃金期,而終身體育則把人的一生視為一個持續(xù)發(fā)展的連續(xù)整體,強(qiáng)調(diào)在學(xué)校體育中得到的運動技能為人的終身體育的一部分,在工作階段還要對體育的學(xué)習(xí)不斷地開拓,以適應(yīng)終身學(xué)習(xí)的需要。在終身體育的培養(yǎng)上,要堅持開拓和適應(yīng)相結(jié)合,根據(jù)個人和社會的實際情況確定體育學(xué)習(xí)的程度和速度。體育與環(huán)境之間是相互作用的非線性關(guān)系,體育受到經(jīng)濟(jì)、文化、政治因素的制約,當(dāng)外界環(huán)境改變時,體育也要不斷適應(yīng)環(huán)境的變化,及時啟動反饋機(jī)制,通過系統(tǒng)的自我調(diào)節(jié)來完善系統(tǒng)整體的結(jié)構(gòu)與功能,維持生態(tài)系統(tǒng)的相對穩(wěn)定性和有序性。

由以上分析可知,體育生態(tài)系統(tǒng)必須與外界環(huán)境保持物質(zhì)流、能量流、信息流的交換來維持體育生態(tài)系統(tǒng)的開放性、非平衡性、非線性以及自組織性,這樣才能保證生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更穩(wěn)固、保證體育系統(tǒng)內(nèi)部諸要素的協(xié)調(diào)、平衡與共存;同時這也是維持體育生態(tài)系統(tǒng)的平衡與和諧、完善和發(fā)展體育生態(tài)系統(tǒng)的基本前提。

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Analysis of Characteristics of Sports Ecosystem Dissipative Structures

FU Kecui,et al.

(P.E.department of Guangxi Normal College,Nanning)

Openness,non-equilibrium,non-linear relationship of Sports Ecosystem,as well as itself-organizing feature and non-linear dynamic process indicate that sports ecosystem has basic conditions for the formation of dissipative structures.As the analysis shows,Sports Ecosystem must maintain the exchange of material flow,energy flow,information flow with the external environment to keep the system approach to high level from low level,to order from disorder.

Sports Ecosystem;dissipative structures;analysis

book=5,ebook=55

廣西哲學(xué)社會科學(xué)“十一五”規(guī)劃課題(課題編號:08BTY002)。

付克翠(1977-),男,湖北潛江人,講師,課程與教學(xué)論專業(yè)碩士研究生畢業(yè),研究領(lǐng)域:體育課程與教學(xué)論、運動人體科學(xué)。