论竞技状态的复杂性

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摘 要: 在竞技极值化和多赛制的背景下,传统的竞技状态理论为高水平运动员成功参赛所规 定的线性、确定和有序的行为逻辑,在不断涌现出的“复杂性”面前逐渐失去解释力和预言 力。复杂性冲击着传统的确定性科学观。揭示竞技状态的复杂性、厘清其复杂性问题的层层 嵌套,不仅需要我们理性的认知,更是实践不得不应对的现实问题。基于复杂性科学的 视野拟对竞技状态复杂性进行剖析,诠释竞技状态具有的复杂性特征,并在此基础上赋予竞 技状态理论与实践研究的复杂性范式。

关键词:竞技状态;复杂性;复杂性特征

中图分类号:G808.1文献标识码:A文章编号 :1007-3612(2009)06-0011-04

On the complexity of sports performance

LI Shaodan

(Beijing Sport University,Beijing 100084, China)

Abstract: Concerning for the appearance of sports result's extremum and implemen tation of multi-game, the traditional sports performance theory, that the linear , confirmed, ordered behavior logic regulating the elite athletes' to win the ga me , is becoming less and less predictable in the complex circumstance. Complexi ty is challenging the traditional scientific concept. It is a very important iss ue that finding out the complexity of sports performance no matter in theoretica lly or practically. The researcher attempts to find out the complexity of sportsperformance in a view of complexity science, explain the characteristics on com plexity of sports performance, and to set up a brand-new complexity model in thetheory and practice of sports performance.

Key words: sports performance, complexity, characteristics on complexity

在现代竞技体育竞技的极值化和多赛制的背景下,运动员参赛的竞技状态问题日益突出,为 什么运动成绩的保持或提升,都难以按着以往成功的轨迹和模式去复制运动员参赛曾表现出 的最佳竞技状态?为什么运动员世界大赛(世界杯和世锦赛)中连续获胜而在奥运会上却“ 意外失利”?为什么在整个奥运周期过程中构建如此“稳定”的竞技状态会突然崩溃?这些 看似“简单”但又极其“复杂”的问题已经远远超越了原有竞技状态理论疆域,并不断地动 摇和衰微我们理性独断的范式。竞技状态理论为高水平运动员成功参赛所规定的线性、确定 和有序的行为逻辑,在不断涌现的非线性、不确定和无序的复杂性因素面前,已经逐渐失去 了解释力和预言力。

复杂性冲击着传统竞技状态确定性科学观。揭示竞技状态的复杂性、厘清其复杂性问题的层 层嵌套,不仅需要我们理性的认知,更是实践不得不应对的现实问题。本文基于复杂性科学 的视野拟对竞技状态复杂性进行剖析,诠释竞技状态具有的复杂性特征,并在此基础上赋予 竞技状态理论与实践研究的复杂性范式。

1 竞技状态复杂性释义

竞技状态复杂性可以看成竞技状态系统所包含的信息量。这个信息量实际上又反映了竞技状 态系统差异的多少;而系统差异则主要是指竞技状态系统要素之间关系的差异,或者说指系 统结构的差异。因此,可以把竞技状态复杂性定义为:竞技状态复杂性是指竞技状态系统结 构差异的总和。

什么现象才能称为竞技状态复杂性现象呢?借用科学现象的界说,我们可以将竞技状态复杂 性现象视为,只有满足可重复性的现象才能称为竞技状态的复杂性现象。诸如,世界大赛中 运动员反复出现“克拉克”或“Choking”现象。现象满足可重复性,也就是所发现的现象 必须能够再现,不可再现的现象是不可证实的,我们既无法证明其存在,也无法证明其不存 在,因此,它不能称为竞技状态的复杂性现象。现象的可重复性说明两次或多次现象之间具 有一定的同一性。

在复杂同一性的前提下,竞技状态系统中产生的任何现象,只要其中包含着“可再现”这样 一个同一性条件,它就应该是竞技状态的复杂性现象,因而也就可以成为竞技状态研究的对 象;而一些竞技状态的复杂性现象之间如果包含着某种同一性,它们中间就可能存在着规律 。由于竞技状态系统同一性的复杂性,就使得竞技状态研究对象成为复杂的,从而使竞技状 态现象和规律成为复杂性的。例如,影响竞技状态的因素已发现有数百种,它们具有共同的 本质――依运动项目特质和专项运动成绩而存在,这是它们最根本的同一性。不过,每一种 因素都各有其特殊的表现形态,包含着不同于其他因素形态的特殊同一性。这种特殊的同一 性,就决定了每一种因素形态都可以成为竞技状态研究的对象。而这样一来,我们就可以发 现,竞技状态研究的对象是极其复杂的,因而,竞技状态的现象和规律也就是极其复杂的。

2 复杂性对简单范式的超越

马特维耶夫的竞技状态理论是将获得运动成绩的复杂过程,简约还原为“获得”、“保持” 、“消失”三个周期性变化的阶段,并与训练过程的“准备”、“竞赛”、“过渡”三个时 期相对应。在三个训练时期中,通过负荷量和负荷强度手段的不同搭配以发展不同比例的一 般训练与专项训练,促使竞技状态有序、周期性地发展并伴随着运动成绩螺旋式地提高。尽 管竞技状态理论假设的科学性至今仍缺少精确的证据,但是在成功地应用于训练实践的几十 年中,人们始终将其作为“普适性规律”并导向和制约着训练周期理论与实践的发展。

上个世纪90年代开始,几乎所有的竞技项目赛制都发生了深刻地变革,高水平运动员全年必 须参加的比赛次数以及表现出较高竞技状态的频数都超出了原有竞技状态理论的规定性,于 是在世界范围内引发了对训练周期理论广泛而深刻的讨论,讨论的焦点主要集中在支撑竞技 状态理论的核心,即一般训练与专项训练比例和负荷量与负荷强度的关系。虽然讨论与争执 还在继续,但是从方法论的层面看,这些讨论与争执本质上并没有摆脱人们习惯追求确定性 和因果必然性的简单范式。孤立地看待局部能力的核心作用、或机械地确定一般训练与专项 训练的比例,企图以此来把握竞技状态存在的宏观与微观基础,显然,违背了系统属性与功 能不是取决于某个局部要素和某些局部关系,而是所有要素的全局性关联、要素结合成系统 整体方式的系统思想。

竞技状态理论遭遇复杂性挑战迫使我们不得不转变竞技状态理论研究的科学范式,超越简单 性还原思想的束缚应对复杂性是竞技状态理论研究的重要任务。何谓竞技状态复杂性特征? 竞技状态复杂性特征是什么?这是目前竞技状态理论研究中两个最根本的问题。我们在以复 杂性科学范式研究竞技状态复杂性特征时,需要回答什么是竞技状态复杂性特征?这是一个 自外向内有限的收敛过程,需要我们考察不同竞技项目竞技状态复杂性的相似性问题,提炼 出具有横断意义的普适性规律,赋予竞技状态理论研究的科学性与规定性;我们在以哲学方 式思考竞技状态复杂性特征时,需要回答竞技状态复杂性特征是什么?这是一个由内到外的 无限发散过程,诠释竞技状态复杂性特征的内涵,赋予竞技状态理论研究的丰富性与深刻性 。可以说,竞技状态复杂性特征的理论基点,只有在复杂性视野下才能得以清晰揭示,不认 识到这一点,竞技状态理论研究就会重蹈覆辙偏离方向。

3 竞技状态复杂性特征

复杂性科学在探索复杂系统时,往往都从复杂系统的特征入手来认识它。依据竞技体育自身 的特点和竞技状态系统结构的差异,围绕竞技状态的完整性、要素间的关联性以及部分组成 整体之后的涌现性,我们将重点考察竞技状态系统结构的复杂性、竞技状态系统功能的复杂 性、竞技状态系统网络的复杂性和竞技状态系统演化的复杂性。

3.1 竞技状态系统结构的复杂性竞技状态系统结构的复杂性是指竞技状态系统形成过程其结构所表现出构成的多样性、关系 的非线性和涌现的不确定性。构成多样性主要指竞技状态系统构成要素多且具有多层次性和 非均匀性。竞技状态不同层次要素不仅有各不相同的结构,而且有各不相同的特征,同层次 要素之间具有较强的相互作用,不同层次要素之间相互作用的规律具有不同的性状。多样性 既是竞技状态各子系统要素间以及与其环境间复杂关系的体现,也是竞技状态系统呈现多种 状态的根本原因。多样性是复杂性存在的基础,同时复杂性也增加了多样性。例如,构成竞 技状态能力要素之一的灵敏性,不仅取决于判断和知觉因素,诸如,总体视觉判断、预判、 模式认知、环境整体认知等;而且还取决于变向速度,而变向速度又决定于脚的位置、变速 时的步伐调节、身体倾斜和姿势等技术因素,以及力量、功率、反应力量等腿部的肌肉素质 等(Adapted from Young et al., 2002)。竞技状态系统结构的非均匀性,反映在依据运 动项目和运动员个性的不同,其系统构成的要素量、性状、相互作用方式、复杂程度、重要 程度及其效应等均表现出非均匀性。例如,摔跤与举重两名不同专项的优秀运动员在进行最 大力量的30%～100%负荷时,杠铃卧推最大次数的测试结果显示,摔跤运动员推举次数从最大力量约90%开始明显多于举重选手,这说明摔跤运动员比举重运动员在力量耐力上具有明显 的优势,该优势的形成应当归因为摔跤项目不仅需要“最大力量",而且需要“最大力量耐 力"的专项特点。(陈小平,2005)

竞技状态系统结构复杂性所表现出关系的非线性是相对于线性关系而言的,比如,在用各种 姿势游泳时,从70%的速度增至75%的速度时,随速度增加,能量消耗同样是多消耗了5%,两 者之间存在着线性关系,此时主要是依靠有氧供能;但如果进一步提高速度,游泳运动员此 时所受阻力是指数的增长,能量消耗会急剧增加。速度从80%增长到85%,则导致能量消耗增 加9%,而从90%增长至95%、95%至100%能量增加分别为12%和20%,因为此时主要是无氧供能 。(延峰,1996)这说明,强度与能量增长之间不仅仅存在着线性关系还存在着非线性关系 。显然,非线性关系不满足加和加特性,即整体的行为或性质是部分之和。由于竞技状态系 统的目的是获得优异运动成绩,因此,竞技状态系统结构各要素间的关系更多的是体现非线 性关系。竞技状态系统结构要素间的非线性关系,主要表现为两种形式:一是不稳定性;二 是突变性。竞技状态系统要素间关系的不稳定性,实质上是竞技状态从低级向高级升级过程 的必由之路。竞技状态系统在与环境规则的相互作用下而使已有的结构变得不稳定,并由控制性总目标的序列目标参量的改变而被打破,当达到某个临界阈值时,竞技状态结构因要素间非线性相互作用就会实现无序向有序的突变。这种突变因为有新质的产生,而且这种新质 不能由原有系统要素的性质来决定。比如,当力量训练与速度训练相互作用达到一定程度时 ,便产生出快速力量,而快速力量所具有的性质不能用力量或速度各自本身的性质加以说明 。竞技状态系统的突变不仅表现出其不同性态间系统行为的转换,而且也显现出突变过程的 连续性和突变结果的不连续性。竞技状态系统行为的突变往往是从局部突变开始的,若干个 突变形成关联的扩散,从而促进竞技状态系统整体行为的产生。

从竞技状态系统结构表现出来的性质看,竞技状态系统的整体性具有构成要素所没有的性质 ,系统整体的这种特性称谓“涌现性”。竞技状态系统结构所表现出涌现性是竞技状态系统 要素间非线性相互作用的规模效应,系统要素之间关联性的放大是竞技状态系统结构整体涌 现的必要条件。相对于竞技状态系统结构的旧模式,竞技状态系统新结构的涌现是对原有演 化轨迹的逾越,表现出更强的协同性。然而,竞技状态系统结构涌现的具体模式并非事先给 定的整体行为,而是作为一个复杂系统随时间演化而产生的,在竞技状态系统结构演化过程 中的随机性事件以及难以直接观察具有一定放大机制的非线性,使得竞技状态系统涌现的具 体路径具有不确定性,因为任何系统要素都无法预知其行为会对竞技状态整体产生怎样的影 响,它们只是对与其有关的局域信息或刺激作出反应。

3.2 竞技状态系统功能的复杂性竞技状态系统的结构与功能是一对范畴。竞技状态系统结构和功能揭示的是系统内部更加精 确的关系,竞技状态系统结构与功能是相互依存的,结构是功能的基础,功能是结构的表现 。竞技状态的系统功能表达其结构的目的性,并检测系统结构的尺度。竞技状态系统功能的 复杂性是指竞技状态系统行为在实现状态目标的过程中系统结构是否表现出多层级功能的同步性和一致性。

竞技状态系统的功能如何,与组成系统的要素、结构和环境规则的作用相关,它们之间构成 了复杂的关系。一定性能的要素,构成一定功能的系统;相同或相近的要素,按不同结构构 成的系统,则功能各异;环境规则不同对功能产生不同的影响,以致影响功能差异。竞技状 态系统结构与功能的关系还表现出多变性,在一定条件下,原属于较大系统内部的结构关系 ,可在较小系统之间转化为功能关系,子系统的行为对母系统产生的作用,就是子系统发挥 出的功能。例如,对于肌肉系统来说,其收缩的功能主要体现在三种类型上,即慢肌纤维(S T或Ⅰ型)和快肌纤维(FT或Ⅱ型),快肌纤维有3个亚型,即快速糖酵解型(FT或Ⅱb型)、快速 氧化糖酵解型(FOG或Ⅱa型)和未分化型(FTC或Ⅱc型)。不同的肌纤维类型有不同的收缩特性 ,ST型收缩速度慢、工作时间长,主要靠有氧途径供能;相反,FT型型肌纤维收缩速度快、 工作时间短,主要靠无氧途径供能。肌纤维收缩类型并非保持不变,因环境(训练负荷)规 则作用的性质不同可以使某些肌纤维类型转化具有其它类型的功能。长期的耐力训练可以使 Ⅱc型肌纤维转变为ST型肌纤维,这就是肌肉结构的可塑性。(运动生理学,人民体育出版 社,1984)显然,在一定规则练习的作用下,系统相同的结构可以发挥出多种功能;而相同 的功能也可以有多种结构的系统完成。例如,孙海平认为(2003)速度能力并不主要是在跑 道上跑出来的,更多地是靠平时的专门力量训练积累出来的。

竞技状态整体行为的涌现,实际上是各系统要素功能同步性和系统要素功能状态一致性的结 果。当环境规则以练习的方式作用满足竞技状态自身发展条件时,竞技状态各子系统要素的 功能状态就会逐步达到一致的特性,与此同时,竞技状态系统功能状态的输出也会逐渐趋同 进而协同一致,即系统功能达到了同步性。例如,在发展肌肉力量时若负荷强度和负荷量的 不同,快肌纤维运动单位和慢肌纤维运动单位被募集程度是不同的。在次最大和最大负重的 情况下,慢肌纤维运动单位均得不到有效的训练;而在次最大负重时,如果练习的次数达不 到最高数量,则一部分快肌纤维运动单位也同样得不到训练(陈小平,2005)。这说明神经 ――肌肉系统对训练负荷具有敏感的选择性适应,如果不能满足系统目标状态的要求,系统 的行为功能就不能得到有效的发展,系统的功能结构也不能得到有效的放大和趋同。

3.3 竞技状态系统网络的复杂性系统的网络是我们认识竞技状态的重要概念,它是对竞技状态整体性结构的一种模仿,目的 是为了能够描述和解释竞技状态原型的性态、结构、功能、演化等复杂性特征。竞技状态是 一个复杂系统,只有通过“网络"的形式,才能将多层次、多变量、多目标的要素有机联系 在 一起,才能较为准确的表达 。因为竞技状态是一个抽象的概念,而“网络"是这个抽象概念 能 够存在的微观基础。竞技状态的形成、发展取决于系统要素间具有特定关系而相互链接构成 的网络,竞技状态系统要素乃至要素的要素能否与网络的其它要素形成有效链接,取决于是 否遵从共同的规则,即项目特质、专项成绩和自适应要求。竞技状态系统的网络是通过竞技 项目特质链接在一起,竞技状态网络化的基本运行机制是专项成绩和专项能力的提高。只有 那些符合项目特质、并且依据提高专项成绩和专项能力方式运行的要素,才能链结在一起。 那些不符合项目特质,或者不利于提高专项成绩和能力的要素,即使与其它要素形成链接不 仅不会提高竞技状态系统行为的功能,甚至会破坏竞技状系统态网络的形成。因此,竞技状 态网络要素链接的性态影响着竞技状态表现的频率、稳定和高度。

竞技状态系统网络的复杂性是指网络要素及其链接数量、链接方式、链接性态的不确定性。 竞技状态是系统网络不断演化的结果,竞技状态网络的不断取代和更新,网络的功能在演化 中得到放大,同时,要素的网络性越发得到强化。竞技状态网络的各个要素在链接中处于多 种不同的状态,总体上可分为链接和断裂两种状态。在链接状态中,存在常态链接和非常态 链接两种。在常态链接中,链接的程度也存在着差别。在常态链接的网络状态中,依据要素 对专项运动成绩支撑的作用和程度不同,可以分为链接的关键要素和次要要素,或者称为核 心要素和边缘要素。那些在专项竞技能力起到核心作用,且对其它要素有着引领、导向作用 的要素,属于关键要素,它们处于竞技状态网络的中心地位。而那些对专项运动成绩起到间 接支撑要素的,则属于次要要素,处于竞技状态网络的边缘地位。

在竞技状态网络演化进程中,在网络规则的约束下,各个要素进行有序的流动和优化配置的 同时,会涌现出来对竞技状态网络形成起到抑制、消弱、阻滞作用的因素,这些因素一旦与 常态链接联系上,就成为一种非常态的链接,或称为病态链结。这种非常态链接对竞技状态 常态链接起到破坏或颠覆性作用,从而导致竞技状态的丧失。竞技水平高与低的差值,在很 大程度上是因为原本与竞技状态网络发生链结的要素处于断裂状态。链接与断裂是竞技状态 网络中竞技项目专项化集成的内在逻辑,也是对专项特质认识的深化和专项训练方法选择的 必然结果。在竞技状态网络化过程中,专项特质的空间与时间定位要求前所未有的精确,只 有那些满足专项化集成要求、有利于提高和稳定专项运动成绩的要素才可能成为竞技状态网 络构成的要素;一些不利于专项成绩提高的要素,就可能被逐渐边缘化,与竞技状态网络断 裂。

3.4 竞技状态系统演化的复杂性演化是系统普遍存在的特性。同样,竞技状态系统也具有演化性,即竞技状态系统随着时间 不断发生变化的特性。竞技状态系统在演化中,层级、复杂性都在不断地增加,总体结构和 功能也在递增,竞技状态系统演化的内在动因在于各个子系统、要素、各层级之间的相互作 用,关键是非线性作用。竞技状态系统与环境规则的练习之间相互作用形成了演化的外在动 力,制约竞技状态系统发展的速度、高度和方向。

竞技状态系统演化实际上就是旧态失稳和新态出现的过程。竞技状态系统只有不稳定性产生 ,才能导致旧结构的瓦解和新结构的形成。因此,不稳定性充当了新旧结构更替的媒介。竞 技状态系统演化实质上是一再形成宏观模式的过程。随环境连续变化的刺激,竞技状态系统 将经历不稳定序列,使得竞技状态系统结构也经历由简单到越来越复杂的演化过程。从宏观 环境对竞技状态系统演化的作用看,自然、社会综合因素构成的对运动员提高成绩的不断要 求、科学技术对训练的深刻影响、竞技体育极值化以及非理性因素等都会对竞技状态系统演 化产生影响;从竞技环境对竞技状态系统演化的作用看,竞技环境是通过一系列规则并将其 以物化的形式(制度、竞赛规则、训练方法与手段等)作用于竞技状态的载体即运动员,使 竞技状态系统发生变化;从竞技状态系统自身适应性看,竞技状态系统从无序转向有序关键 在于系统构成是否有大量的子系统及其要素之间的相互作用,能在一定条件下(即在环境的 相互作用下)演化成在时间、空间和功能上稳定的有序结构。

由此可见,竞技状态系统演化的复杂性指的是竞技状态系统从无序到有序、不稳定到稳定 、低级到高级的进化过程所表现出内在形成机制是否与环境规则练习具有一致性。竞技状态 系统演化过程所表现出的复杂性,实际上是系统向目标状态进化过程依赖的系统内在形成机 制与外环境规则相互作用关系的协同性问题。竞技状态系统各要素间的非线性作用能否产生 聚集和规模效应,是竞技状态演化的关键,因为竞技状态系统要素之间关联性的放大是系统 涌现的必要条件。竞技状态系统要素之间关联性放大,受双重因素的制约:其一是满足竞技 状态系统演化过程特殊的规则;其二是竞技状态系统在这些特殊规则作用下表现出更强的适 应性和协同性。显然,这些“特殊规则”不仅决定了竞技状态系统演化不同子系统及其要素间相互关联的程度,而且决定相互关联演化的确定性。依据系统运动的表现形式我们可将影 响竞技状态系统演化的“特殊规则”分为:决定竞技状态系统构成规则、决定竞技状态系统 结构规则和决定竞技状态系统功能规则(表1)。这些规则只是从一般意义的层面描述了竞 技状态系统演化的条件,对于竞技项目而言还需依据项目特质、运动成绩和个性化特点来细 化和选择。

4 结束语

对竞技状态复杂性问题的研究和思考,正如老子所曰的“道生一,一生二,二生三,三生万 物…”充满着矛盾和困惑,我们既不能为追随传统竞技状态理论而可能导致简单性,也不能 期许丰富性而有可能陷入模糊性,但是我们不能因此让竞技状态复杂性研究止步,重又回到 简单性,因为这样无助于解释和解决我们面对竞技状态许多重要的理论与实践问题。

对传统竞技状态理论的深刻地反思,在于澄清我们的思想内核而不是生造出更多的理论。以 复杂性的视野反观竞技状态的理性,必须根植在科学的方法论和严谨的哲学的思考之上,及 时捕捉不确定的思想火花,梳理训练实践涌现的复杂性问题。对竞技状态的思考越深入,我 们会越坚信“自然界没有简单的事物,只有被简化的事物”。

参考文献:

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