尹曉峰，劉志民，郭瑩9

（1.上海體育學(xué)院 體育休閑與藝術(shù)學(xué)院，上海 200438；2.上海體育科學(xué)研究所 信息研究中心，上海 200030；3.上海立信會計學(xué)院 體育部，上海 201620）

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運動領(lǐng)域中復(fù)雜性表達的應(yīng)用與展望

尹曉峰1，2，劉志民1，郭瑩319

（1.上海體育學(xué)院 體育休閑與藝術(shù)學(xué)院，上海 200438；2.上海體育科學(xué)研究所 信息研究中心，上海 200030；3.上海立信會計學(xué)院 體育部，上海 201620）

摘 要：20世紀(jì)中葉興起的復(fù)雜范式的思維革命，在包括體育運動在內(nèi)的不同領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響。特別是進入21世紀(jì)，圍繞體育運動領(lǐng)域復(fù)雜系統(tǒng)的研究呈現(xiàn)顯著增長的趨勢。作為運動領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用較為廣泛的復(fù)雜系統(tǒng)代表，生態(tài)動力學(xué)系統(tǒng)和神經(jīng)生物學(xué)系統(tǒng)更能反映并解釋運動領(lǐng)域當(dāng)中的復(fù)雜現(xiàn)象。對上述研究進行綜合回顧和梳理，以期為體育領(lǐng)域的未來理論研究與應(yīng)用實踐提供參考。盡管在復(fù)雜系統(tǒng)思想的發(fā)展過程中，完全評估在體育領(lǐng)域中的貢獻仍然為時尚早，但是復(fù)雜系統(tǒng)的方法卻可以將研究者的注意力集中在新的可能性上。

關(guān) 鍵 詞：復(fù)雜系統(tǒng)；運動領(lǐng)域；生態(tài)動力學(xué)；神經(jīng)生物學(xué)；綜述

20世紀(jì)中葉以來，科學(xué)界正在悄然經(jīng)歷一次從簡單到復(fù)雜范式更迭的思維革命，使人類對客觀事物的認識由線性上升到非線性，由簡單均衡上升到非均衡，由簡單還原論上升到復(fù)雜整體論。曾經(jīng)統(tǒng)治長達300多年的經(jīng)典科學(xué)中，線性、均衡、機械還原論的傳統(tǒng)思維模式受到前所未有的挑戰(zhàn)。1994年復(fù)雜科學(xué)研究的旗幟人物、美國圣菲研究所主要創(chuàng)始人約翰·霍蘭正式提出比較完整的復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)理論，并在之后對各個學(xué)科領(lǐng)域產(chǎn)生強大的沖擊力，成為解釋復(fù)雜系統(tǒng)機制的一種重要觀點。將事物看作系統(tǒng)，運用非還原論方法研究復(fù)雜系統(tǒng)產(chǎn)生復(fù)雜性機理及演化規(guī)律，成為這場“復(fù)雜性研究運動”的主旋律。紛繁復(fù)雜的真實世界要求科研工作者用更加整體、非線性、動態(tài)的以及有機聯(lián)系的眼光看待問題，開展復(fù)雜系統(tǒng)的跨學(xué)科研究是大勢所趨。

復(fù)雜系統(tǒng)具有自我組織、自我調(diào)整的能力，能夠?qū)⒅刃蚝突煦缛谌肽撤N特殊的平衡，其平衡點是混沌邊緣的系統(tǒng)[1]。該定義較為明確地指明復(fù)雜系統(tǒng)更加強調(diào)適應(yīng)性造就了復(fù)雜性，即主體自身組織中有序性和無序性的結(jié)合造成了事物發(fā)展的多種可能性。20世紀(jì)90年代后，體育運動領(lǐng)域中的復(fù)雜現(xiàn)象(如團隊項目中動態(tài)變化的場景或是運動員對訓(xùn)練刺激的適應(yīng)等)逐漸引起學(xué)者和專家的關(guān)注，尤其是進入到21世紀(jì)，圍繞運動領(lǐng)域的復(fù)雜系統(tǒng)開展的研究呈現(xiàn)出顯著增長的趨勢。

1　生態(tài)動力學(xué)系統(tǒng)在運動表現(xiàn)分析中的應(yīng)用與展望

科學(xué)、客觀的運動表現(xiàn)分析是區(qū)分運動員或運動隊成功與否的重要手段，無論是教練員還是體育科技工作者一直都在致力于運動表現(xiàn)的綜合分析工作，希望通過研究獲得用于改善和提升訓(xùn)練和比賽過程中運動表現(xiàn)的關(guān)鍵信息。傳統(tǒng)用于運動表現(xiàn)分析的方法主要有符號分析技術(shù)[2]和序列分析法。前者主要通過數(shù)理統(tǒng)計程序，如因素分析、多元回歸方程等，依據(jù)比賽結(jié)果相關(guān)程度對能夠反映運動表現(xiàn)的指標(biāo)進行分級排序，一般用于反映運動表現(xiàn)指標(biāo)主要包括定量指標(biāo)(如得分、籃板、失誤等)和定性指標(biāo)(如失誤、鏟斷、控球權(quán)等)兩類[3]；后者則是按照一定時間序列模式記錄運動員動作的離散頻率[4]，該方法能夠解釋比賽中不易直接察覺和感知到的潛在交互情況。然而這些方法存在先天的缺陷是，忽視運動環(huán)境信息的約束影響，如在足球或籃球等團體項目中，本方隊員做出的行為可能是在對方隊員施壓前提下被迫形成的，換言之這些方法只考慮到了運動員在“何時”、“何地”完成“何種”行為，而“為何”以及“如何”完成這些動作的相關(guān)信息卻沒有考慮在內(nèi)[5]，因此分析結(jié)果與實際情況經(jīng)常出現(xiàn)矛盾。

作為復(fù)雜系統(tǒng)的典型代表，生態(tài)動力學(xué)系統(tǒng)相關(guān)概念的引入能夠很好地解決上述問題，在該框架下可以借助環(huán)境信息解釋運動員或者團隊表現(xiàn)優(yōu)異的原因，同時也可以解釋為何不同的動作或戰(zhàn)術(shù)模式依然能夠產(chǎn)生同樣優(yōu)異的表現(xiàn)結(jié)果。

1)生態(tài)動力學(xué)視角下運動表現(xiàn)綜合特征的研究。

從生態(tài)動力學(xué)的視角看，團隊項目中的運動員以及球隊可以視作神經(jīng)生物學(xué)和社會神經(jīng)生物學(xué)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)下自組織過程受到周邊環(huán)境信息、運動員生理變化及主觀意愿等約束因素的影響，運動員與運動環(huán)境之間不斷進行著信息交換。在這個信息交互過程中，運動員對環(huán)境以及其他運動員(包括隊友和對手)各種關(guān)系的可視性感知成為團隊項目人際間協(xié)調(diào)性建立的前提，并在此基礎(chǔ)上做出與之相適應(yīng)的行為[6]。由于比賽本身就是不斷變化的動力系統(tǒng)，無論是個體約束還是運動環(huán)境約束始終都在發(fā)生變化，所以運動員在通過可視性感知與這些變化的約束條件進行信息交換時會促成不同的動作行為，最終引起比賽組織狀態(tài)的漲落。當(dāng)這種漲落的強度達到足以破壞存在于球員之間的平衡時，一個對稱性破損就會出現(xiàn)。對于體育科技工作者以及教練員而言，就是要借助上述信息進一步了解團隊項目運動表現(xiàn)的特征。

2)生態(tài)動力學(xué)視角下團隊項目人際協(xié)調(diào)行為研究。

生態(tài)動力學(xué)視角下的另一個研究方向是以攻-防隊員構(gòu)成的次級系統(tǒng)(即二元體)作為考察的基本單元，探究團隊項目中球員間的協(xié)調(diào)性。一項針對籃球的研究已經(jīng)證實在1對1次級階段中，進攻和防守隊員在位移上存在高度耦合性特征。但是，隨著進攻隊員移動至籃下區(qū)域，臨界漲落就會出現(xiàn)在這個二元體穩(wěn)定態(tài)之中，系統(tǒng)會向“進攻方占優(yōu)”或“防守方占優(yōu)”的兩種可能性狀態(tài)之一發(fā)生突變[7]。當(dāng)然，在實際的比賽環(huán)境下，同時存在不止一個攻防隊員二元體系統(tǒng)，它們可能會是影響球員間協(xié)調(diào)動力學(xué)的主要限制因素。因此該方向的研究是要幫助運動員清楚如何運用球與目標(biāo)物移動等信息適配自己的行為并獲取勝利。

總之，生態(tài)動力學(xué)在運動表現(xiàn)的分析方面提供可以識別關(guān)鍵信息變量的理論框架，在某種意義上它甚至可以成為替代符號分析法的又一選擇。目前的研究主要集中在球體與運動員時空運行軌跡的分析方面，未來需要明確一個可以描述系統(tǒng)運行動力學(xué)特征的集合變量。除此之外，今后另一個研究重點是如何借助生態(tài)動力學(xué)，幫助團隊項目運動員使用關(guān)鍵信息變量實現(xiàn)對自身運動表現(xiàn)控制的模擬[8]，更好做到信息與動作的功能性耦合。

2　生態(tài)動力學(xué)系統(tǒng)在運動創(chuàng)造性培養(yǎng)中的應(yīng)用與展望

體育領(lǐng)域中有關(guān)運動表現(xiàn)的創(chuàng)造性解決方案始終伴隨著運動項目的發(fā)展而不斷涌現(xiàn)，這當(dāng)中無論是個體技術(shù)的創(chuàng)新，比如田徑中跳高項目從最先運用的“跨越式”、“剪刀式”到之后“背越式”技術(shù)的更迭；也不論是團隊項目中創(chuàng)造性行為，如足球項目中局域范圍攻防戰(zhàn)術(shù)的即興選擇，都能夠在運動背景下得以發(fā)現(xiàn)。然而，運動表現(xiàn)領(lǐng)域中的創(chuàng)新性卻很少成為系統(tǒng)性研究的主題，這從另一個側(cè)面也反映出現(xiàn)有體育科學(xué)研究的相關(guān)理論在研究和解釋創(chuàng)造性行為上的相對不足。在一些傳統(tǒng)的決策或者行為選擇理論當(dāng)中，多重解決方案(或者選擇)必須基于共同的人類經(jīng)驗做出假設(shè)，一旦解決方案的數(shù)量和類型以一種特別的方式固定下來，那么系統(tǒng)就必須從中做出選擇，而不存在尋找新方案的可能性。然而在體育領(lǐng)域中，很多情況下的運動表現(xiàn)確是在全新動作模式的發(fā)明中得以提升，而非對已有技術(shù)的模式參數(shù)再優(yōu)化。近年來，特別是在復(fù)雜系統(tǒng)有關(guān)概念的影響下，一些學(xué)者從動力學(xué)系統(tǒng)的觀點對體育領(lǐng)域創(chuàng)造性進行了重新審視，并將“創(chuàng)造性”定義為“新的功能性行為的‘探索及生成過程’”[9]。

1)運動領(lǐng)域創(chuàng)新性行為產(chǎn)生的機制研究。

根據(jù)神經(jīng)生物系統(tǒng)的觀點，大多數(shù)主體-環(huán)境系統(tǒng)解決方案或者狀態(tài)，都是系統(tǒng)組分之間（或者是作為社會神經(jīng)系統(tǒng)的運動項目中的系統(tǒng)主體之間）大量潛在的非線性耦合作用的結(jié)果[10]。此類系統(tǒng)具有基因多效性、簡并以及多重穩(wěn)定性的特征[11]。基因多效性體現(xiàn)了表型或行為在某個約束條件下(比如環(huán)境和基因)表達的多重效果，它為神經(jīng)生物系統(tǒng)提供了多種交替的運動表現(xiàn)解決方案[12]，而簡并則是非同構(gòu)組件協(xié)調(diào)在一起實現(xiàn)相同行為目標(biāo)的能力[13]。上述二者已經(jīng)被證實可以用來解釋不同運動員在試圖滿足特定任務(wù)約束時存在不同的約束配置，而系統(tǒng)多重穩(wěn)定性則與個體創(chuàng)造性密切相關(guān)。Hristovski等[14]認為一項新技術(shù)或者運動方式的創(chuàng)造可以看作是協(xié)調(diào)性的學(xué)習(xí)階段，它們可以通過練習(xí)更具有功能性。而個體的創(chuàng)造性是三個非線性特征——復(fù)雜系統(tǒng)中的因果非比例性、參量(約束條件)控制以及多重穩(wěn)定性交互的產(chǎn)物[15]。多重穩(wěn)定性使得系統(tǒng)能夠處于亞穩(wěn)定狀態(tài)，即在同一長期約束條件下具有兩個以上吸引態(tài)，一個行為可以在吸引子或吸引點附近駐留一段時間，然后再切換到另一個吸引子周圍[16]。系統(tǒng)具有的這種非預(yù)先形成的柔性聚集特征不僅支撐了在約束條件下形成的體育技能習(xí)得理論的構(gòu)建，同時也成為神經(jīng)生物系統(tǒng)中創(chuàng)造性的先決條件，因此該理論也成為創(chuàng)造性行為模型的主要依據(jù)[17-20]。

2)運動領(lǐng)域創(chuàng)造性行為模型在個體中的應(yīng)用研究。

針對創(chuàng)造性行為涌現(xiàn)的特征，以Hristovski、Chow[21]為代表的學(xué)者在無序系統(tǒng)的統(tǒng)計力學(xué)框架內(nèi)，提出了基于經(jīng)驗的人體動作變化性的分層結(jié)構(gòu)用以解釋創(chuàng)造性的行為特征。這種人體動作變化性的分層結(jié)構(gòu)顯示出了一種內(nèi)嵌多個亞穩(wěn)態(tài)極小值的崎嶇地貌[22]，并且在武術(shù)、拳擊以及舞蹈等體育活動中進行了實證研究。有學(xué)者通過精密操控關(guān)鍵任務(wù)的約束條件促使一名運動員或一支團隊探索行動工作空間的亞穩(wěn)態(tài)區(qū)域，從而觀察涌現(xiàn)出的新穎行為。例如，Hristovski等在對拳擊運動員的擊拳行為的研究中證明，在擊打沙袋的任務(wù)中操控擊打目標(biāo)的距離會引起最佳擊打動作序列的自發(fā)性改變，不同的擊拳動作會在不同拳手-目標(biāo)物(沙袋)之間的距離上出現(xiàn)和中斷。一個穩(wěn)定的目標(biāo)將各種動作引向特定區(qū)域，使得拳頭-沙袋在一定的角度下完成碰撞。而這些角度就可以看作運動員-環(huán)境系統(tǒng)的序參量。①因此，目標(biāo)物體的隨機移動或者是一般性的環(huán)境改變都可能引起運動員新的功能性行為的出現(xiàn)。

再如，另一項針對接觸即興舞蹈的研究，將舞者的行為視為一連串涌現(xiàn)的人體動作形式，以及在即刻情境下特殊姿態(tài)和行為持續(xù)的探測和發(fā)現(xiàn)的表達。在上述研究中，無論擊拳行為，還是即興發(fā)揮的舞蹈隨拍動作，都可以視為創(chuàng)造性行為的涌現(xiàn)過程[23]。針對不同的任務(wù)約束，動態(tài)層次性具有不同的結(jié)構(gòu)，新穎行為的發(fā)現(xiàn)就是約束條件的特定配置。

3)運動領(lǐng)域中創(chuàng)造性行為模型在團體項目中的應(yīng)用研究。

團體項目創(chuàng)造性現(xiàn)象是體育領(lǐng)域中創(chuàng)造性研究關(guān)注的另一個視點。此類創(chuàng)造性的產(chǎn)生和維系來自運動員之間的非線性交互，它使環(huán)境變得非比例、突發(fā)以及不可預(yù)測。正如在其他的社會系統(tǒng)中，每名隊員與身邊其他隊員之間的互動，不僅會影響到隊友的行為，同時也是擾亂對手行為的必要條件[24]。進攻隊員做出行為的目的就是要造成防守隊員跟隨進攻隊員移動而移動，從而出現(xiàn)破壞防守方穩(wěn)定性的時空窗口。而這種進攻-防守隊員結(jié)構(gòu)性組織的突變只有在進攻-防守隊員系統(tǒng)進入到隊員間距離較近的臨界區(qū)域時才會出現(xiàn)。在這些臨界區(qū)域，創(chuàng)造性發(fā)生可能就會隨著運動表現(xiàn)解決方案而涌現(xiàn)和終止[25]，而臨界區(qū)域內(nèi)探索性亞穩(wěn)態(tài)行為涌現(xiàn)是作為創(chuàng)新性產(chǎn)物的先導(dǎo)，因此創(chuàng)造性行為探索和產(chǎn)物具有同時存在的特征[26]。

在復(fù)雜系統(tǒng)的觀點下，多穩(wěn)態(tài)特征能夠使系統(tǒng)在同一參量下處于不止一種狀態(tài)，非線性和噪聲特征使得系統(tǒng)的行為并非總是必須有一個“完美理由”才會出現(xiàn)。減少此類不規(guī)律行為概率的唯一方式是在一個適當(dāng)?shù)姆较蛏贤ㄟ^改變控制參量(一個或多個)使吸引子更加穩(wěn)定。然而，有些時候這類弱穩(wěn)態(tài)行為正是人們需要的，因為它們可以產(chǎn)生不被人們所認知的新式功能性行為。因此，未來研究首先仍應(yīng)當(dāng)在復(fù)雜系統(tǒng)的視野下進一步挖掘體育領(lǐng)域中的創(chuàng)造性行為。其次，盡管一些學(xué)者已經(jīng)通過對部分項目的實證研究，建立起創(chuàng)造性行為的探索模型，但是如何增加模型的預(yù)測性和適用性也將是未來研究著重考慮的環(huán)節(jié)。最后，在訓(xùn)練實踐的應(yīng)用中，教練員應(yīng)當(dāng)注意到“內(nèi)在動力學(xué)與外部系統(tǒng)的約束條件之間的交互作用將會促成個體解決方案涌現(xiàn)”這一研究結(jié)論，因為這意味著告知運動員理論上的合理動作輸出并不具有必要性。換言之，不應(yīng)讓運動員選擇記憶大量的慣例和行為序列，而是去發(fā)展他們理解信息化約束因素的能力，并能夠根據(jù)特定目標(biāo)適應(yīng)自己的行為。

3　神經(jīng)生物學(xué)系統(tǒng)在體育人才培養(yǎng)與專長發(fā)展中的應(yīng)用與展望

專長是能夠?qū)＜液托率只蜉^少經(jīng)驗的個體區(qū)分開來的特征、技能和知識[27]。在運動員的選材育才過程中，非常重要的環(huán)節(jié)就是識別影響運動員專長發(fā)展的變量，幫助運動員獲得高水準(zhǔn)的專家表現(xiàn)。以往針對專長習(xí)得的單一學(xué)科方法，只是單獨考慮到基因或環(huán)境約束條件的影響，而對于很多認知領(lǐng)域以外的約束條件，包括基因、社會和自然環(huán)境、激勵以及這些變量對身心方面的性格影響等等缺乏互動思考和模擬，造成了運動表現(xiàn)識別上的誤差和困惑。

專長可以被定義為在專項表現(xiàn)領(lǐng)域當(dāng)中，對施加在每名個體上獨特、交互約束因素的最佳適應(yīng)度。事實上，盡管有大量的約束條件會對任何給定的系統(tǒng)產(chǎn)生作用，但是總體來看它們還是可以分成機體約束、任務(wù)約束和環(huán)境約束3大類別，它們是形成個體專長發(fā)展軌跡的眾多變量。這些大量的變量包括個人特征，諸如經(jīng)驗、學(xué)習(xí)、發(fā)育、形態(tài)學(xué)和基因等，它們相互作用形成運動表現(xiàn)領(lǐng)域中的專長習(xí)得[28]。

1)神經(jīng)生物系統(tǒng)外部因素對專長習(xí)得特征的影響研究。

鑒于個體受到一定程度的遺傳影響，因此專長研究首先就是要識別，限制專長習(xí)得的外部約束條件范圍，關(guān)注環(huán)境約束條件影響技能和遺傳型表達的方式。每名個體在接近某個專長狀態(tài)，并探索不同運動表現(xiàn)的解決方案過程中，他們內(nèi)在動力性也在多元變化。一項針對任務(wù)約束條件影響的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在完成相似任務(wù)學(xué)習(xí)時，個體對新的動作模式學(xué)習(xí)會更加快速。與之相反，當(dāng)前后習(xí)得任務(wù)的動力學(xué)特征不盡相同時，如網(wǎng)球和壁球的動作學(xué)習(xí)任務(wù)，就可能造成一個相對較長的學(xué)習(xí)過程，因為內(nèi)在動力學(xué)特征需要在學(xué)習(xí)者內(nèi)部重建[29]。此外，另一項關(guān)注專長發(fā)展歷史的研究發(fā)現(xiàn)，只要施加適宜的技能習(xí)得環(huán)境，即使并不具備有利基因傾向的運動員仍然可以達到專家級別[30]。同樣，具有天賦的運動員如果缺少豐富的技能學(xué)習(xí)和實踐環(huán)境那么也可能無法達到專家級別。當(dāng)然，豐富的環(huán)境并不意味著先進的訓(xùn)練設(shè)施，有證據(jù)表明冠軍運動員都出自最為基本的學(xué)習(xí)和運動表現(xiàn)環(huán)境。

2)神經(jīng)生物系統(tǒng)內(nèi)在特征對專長識別的影響研究。

神經(jīng)生物系統(tǒng)內(nèi)在的兼并以及系統(tǒng)組件之間的非線性交互作用，使得通向?qū)ｉL的穩(wěn)定路徑不止一個。該特征在動力學(xué)系統(tǒng)中被稱之為多元穩(wěn)定性[31]。從實質(zhì)來看，多元穩(wěn)定性呈現(xiàn)的是亞穩(wěn)定態(tài)的特性，即行為或者運動表現(xiàn)的模式具有弱穩(wěn)定或者弱不穩(wěn)定狀態(tài)。就專長習(xí)得而言，個體、任務(wù)以及環(huán)境約束條件之間的豐富交互作用建立起運動表現(xiàn)的“亞穩(wěn)態(tài)”區(qū)域，其中約束條件的一個微小變化，例如基因結(jié)構(gòu)細小變化加之訓(xùn)練實踐或發(fā)育的微小改變，都可能導(dǎo)致系統(tǒng)組織的突變。因此，通過改變其他潛在功能性行為的發(fā)生幾率，新動作的涌現(xiàn)或者對運動表現(xiàn)問題的反饋會影響到未來系統(tǒng)的行為。在該理論影響下，有學(xué)者經(jīng)研究證明少年兒童發(fā)育過程中的確存在技能習(xí)得的關(guān)鍵期，它以可被看作是一個短暫的時空窗口期，在這期間復(fù)雜系統(tǒng)的組織對于內(nèi)外部約束條件的變化最為敏感[32]。一項對英國足球運動員專長發(fā)展的追溯性研究也說明處于關(guān)鍵期的發(fā)育運動員，他們的動作學(xué)習(xí)能夠得到顯著提升[33]。

所以，這個方向的另一個焦點則集中在對專長發(fā)展關(guān)鍵期的研究。根據(jù)動力學(xué)系統(tǒng)的觀點，運動員專長發(fā)展路徑上的“轉(zhuǎn)折點”或者“臨界狀態(tài)”具有唯一性，每名運動員個體都不相同，因此這就大大增加了對其識別的難度。根據(jù)Kauffman[34]提出的進化過程模型，不同系統(tǒng)之間的彼此施壓促成了進化，在這個過程中功能、結(jié)構(gòu)以及組織不斷的協(xié)同適應(yīng)。其中次級系統(tǒng)之間對施加在機體上的約束條件的協(xié)同適應(yīng)可能會對人的動作發(fā)展產(chǎn)生一生的影響，特別是就專項運動表現(xiàn)而言，諸如力量、速度、靈活性或者比賽閱讀能力等各子系統(tǒng)運動員的專長表現(xiàn)都會產(chǎn)生關(guān)鍵的影響。但是，在生長發(fā)育期的青少年運動員身上之所以看不到一些特殊行為的原因在于，主導(dǎo)這些行為的特殊子系統(tǒng)作為系統(tǒng)“發(fā)展限制器”正在等待其他關(guān)鍵子系統(tǒng)達到臨界水平，這也從復(fù)雜系統(tǒng)的角度闡明了過早專項化對青少年運動員帶來不利影響的原因。

3)天才培養(yǎng)與專長習(xí)得的識別路徑研究。

針對傳統(tǒng)天才識別上過分強調(diào)早期識別的作用和生理、結(jié)構(gòu)變量(如生理維度)的作用，以及缺乏青少年成熟率的考慮等問題，當(dāng)前學(xué)者在將天才發(fā)展和專長習(xí)得看作非線性過程的看法上已經(jīng)趨于一致。其中，關(guān)于天才發(fā)展模型的研究一直是大部分學(xué)者關(guān)注的焦點。Simonton[35]率先提出了數(shù)學(xué)方程式用以對天才發(fā)展相關(guān)的潛在組件進行建模，并根據(jù)相關(guān)性對組件進行加權(quán)，它們包括基因傾向性(如身高或耐力)、環(huán)境約束條件(如社會和家庭支持)以及發(fā)育約束條件等。隨后，Simonton按照遺傳性和后生性對模型分別進行了描述，遺傳性方面由構(gòu)成天賦的所有潛在組分構(gòu)成，包括所有生理、心理、認知以及在某個領(lǐng)域具有卓越表現(xiàn)的先天性特質(zhì)。除了個體性差異外，Simonton將后天性看作是彌補天賦的多樣性組分，它們隨著時間緩慢的在個體中出現(xiàn)并分化，最終決定于潛在的神經(jīng)、肌肉、骨骼、心理、生理、文化、社會，以及環(huán)境等諸多變量。對于科學(xué)人員而言，該數(shù)學(xué)模型為天才發(fā)展研究開啟了又一扇極具價值的大門，但是從操作層面采用該模型具有極大的難度，因為模型預(yù)測的有效性需要建立在對所有指標(biāo)測量的基礎(chǔ)上。之后，Vaeyens等[36]依據(jù)天才發(fā)展的動力學(xué)特征建立富有洞察力的天才識別模型，將之前研究的動力學(xué)理論，包括亞穩(wěn)態(tài)、非線性、協(xié)同適應(yīng)以及簡并作為模型計算的理論支撐，注重發(fā)展的潛力而非早期的識別。

另外，一些針對專長發(fā)展的定量研究，還發(fā)現(xiàn)不同的個體和項目存在不同的發(fā)展路徑。例如，一項針對優(yōu)秀三項賽運動員的研究發(fā)現(xiàn)，專長習(xí)得并不需要早期專項訓(xùn)練[37]，同樣的結(jié)果在游泳項目中也得到印證[38]。盡管早期多元化發(fā)展的確具有很強的說服力，但是過早專項化也存在很多潛在的誤區(qū)。對于一些有潛力的天才，比如泰格·伍茲(高爾夫球)、塞雷娜·威廉姆斯(網(wǎng)球)等而言，早期專項化卻不失為一個適宜策略。因而，強調(diào)生理約束條件和技術(shù)約束條件的運動項目，對于專長發(fā)展結(jié)構(gòu)的配置存在非常大的不同。

綜上，神經(jīng)生物系統(tǒng)中的復(fù)雜性、多效性、簡并性特征對天才培養(yǎng)和專長發(fā)展提出挑戰(zhàn)的同時，也為該領(lǐng)域的研究提供了線索和方向。近年來，由專長發(fā)展研究衍生出來的另一個命題——是否存在專項表現(xiàn)任務(wù)的最優(yōu)化動作解決方案引起了學(xué)者們的熱議。一些學(xué)者認為神經(jīng)生物系統(tǒng)具有的上述特性決定了為所有運動員確定一個共同意義的最優(yōu)化動作方案并不適宜[39-40]，一些動力學(xué)系統(tǒng)的專家甚至認為普適的最優(yōu)化動作模式可能并不存在，因為技術(shù)動作表現(xiàn)固有的特性就是多變性，這直接導(dǎo)致了在適應(yīng)動態(tài)環(huán)境時表現(xiàn)出靈活性。據(jù)此，未來的研究可以在此基礎(chǔ)上，更進一步運用動力學(xué)系統(tǒng)的觀點探討持續(xù)的知行耦合所引起的智能行為，對專項技能行為影響的確切機制。

在天才識別方面，今后的研究需要將重點放在運動員未來表現(xiàn)的可塑性上，而不僅僅只是考慮當(dāng)前運動表現(xiàn)的相關(guān)數(shù)據(jù)測量。當(dāng)然，評價和預(yù)測運動員未來表現(xiàn)能力時，必須考慮個體內(nèi)在動力學(xué)特征，以明確其目前在專長培養(yǎng)路徑中處于何種位置。另外，對運動員最終表現(xiàn)的預(yù)測也是未來研究的難點之一，因為除了需要考慮學(xué)習(xí)和成長的速率，以及專長發(fā)展路徑的個體化成熟進程等方面的復(fù)雜性以外，運動項目本身的變化越發(fā)加大這種復(fù)雜性，規(guī)則變化、新的訓(xùn)練方法和策略的應(yīng)用，以及新的器材和材料的研發(fā)等等都使得運動項目正已前所未有的速度向前發(fā)展。

體育運動不僅可以看作是人類世界的社會現(xiàn)象，同時它也是真實人類行為的實驗庫。盡管現(xiàn)代科學(xué)正在以前所未有的速度向前發(fā)展，但是圍繞體育運動領(lǐng)域的相關(guān)現(xiàn)象的認識，仍然處于還原論思想的指導(dǎo)之下。在面對體育領(lǐng)域中的諸多難題時，行之有效的方法始終無法確定，探究其根本原因就在于忽視了人體復(fù)雜性和社會環(huán)境復(fù)雜性。因此，以復(fù)雜系統(tǒng)為研究對象的復(fù)雜科學(xué)從其產(chǎn)生之初，就為以體育運動為代表的復(fù)雜現(xiàn)象研究開啟了一扇“光明之窗”，它豐富了不同層面、不同領(lǐng)域中關(guān)于復(fù)雜系統(tǒng)的研究。一方面，它可能推動人體運動表現(xiàn)領(lǐng)域的發(fā)展，從而為球隊、教練員以及個體運動員建立一些新的策略。另一方面，隨著對人類社會網(wǎng)絡(luò)理解的增加，復(fù)雜系統(tǒng)在體育社會學(xué)中的應(yīng)用研究也將進一步得到發(fā)展，包括競賽的心理驅(qū)動和團隊參與、針對青少年和邊緣化社會群體的體育參與政策與教育促進以及球迷和政治群體中暴力態(tài)度等等。

當(dāng)然，在復(fù)雜系統(tǒng)思想的發(fā)展過程中，完全評估它們在體育領(lǐng)域中的貢獻仍然為時尚早，通常情況下由新方法產(chǎn)生的見解和發(fā)現(xiàn)，舊有的方法也能夠適用，并且使用更加傳統(tǒng)的技術(shù)可以重復(fù)一些已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)的結(jié)果。但是復(fù)雜系統(tǒng)的方法卻可以將研究者的注意力集中在新的可能性上。

注釋：

①系統(tǒng)的整體協(xié)調(diào)運行狀態(tài)依賴于組件間或子系統(tǒng)的協(xié)作，從宏觀角度看它可以由一組狀態(tài)參量來描述，這些狀態(tài)參量隨時間變化呈現(xiàn)出快慢不同的特征。當(dāng)系統(tǒng)逐漸接近于發(fā)生顯著質(zhì)變的臨界點時，變化慢的狀態(tài)參量的數(shù)目就會越來越少，有時甚至只有一個或少數(shù)幾個。這些為數(shù)不多的慢變化參量完全決定了系統(tǒng)的宏觀行為并表現(xiàn)出系統(tǒng)的有序化程度，它們就稱之為序參量。序參量屬于集合變量，它是系統(tǒng)相變前后所發(fā)生的質(zhì)的飛躍的最突出標(biāo)志。

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·學(xué)校體育·

The application and expectation of complex expressions in the sports area

YIN Xiao-feng1，2，LIU Zhi-min2，GUO Ying3
（1.School of Sports Leisure and Art，Shanghai University of Sport，Shanghai 200438，China；
2.Information Research Center，Shanghai Research Institute of Sports Science，Shanghai 200030，China；
3.Department of Physical Education，Shanghai Lixin University of Commerce，Shanghai 201620，China)

Abstract:Emerging in the mid 20thcentury, the revolution of thinking in a complex paradigm produced tremendous influence on sports included areas. Especially, as the 21stcentury came, researches on complex systems in the sports area showed a trend of remarkable increasing. As representatives of complex systems widely applied in the sports area, ecological dynamic and neurobiological systems can better reflect and explain complex phenomena in the sports area. The authors reviewed and collated the said researches, hoping to provide reference for and inspirations to theoretical study and application practice in the sports area in the future. Although it is still too early to completely evaluate contributions made in the sports area in the process of development of complex system thinking, methods used in complex systems can direct researches’ attention to new possibilities.

Key words:complex system；sports area；ecological dynamics；neurobiology；overview

作者簡介：尹曉峰(1978-)，男，副研究員，博士研究生，研究方向：體育社會學(xué)、運動訓(xùn)練學(xué)。E-mail：13564416996@139.com

基金項目：上海市體育局2014年科技雛鷹計劃資助項目(14CY006)。

收稿日期：2015-03-02

中圖分類號：G804.62

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1006-7116(2016)01-0097-07