青少年體育鍛煉心理效應指標的灰色關聯分析

范子赟，王 進

(浙江大學 教育學院，浙江 杭州 310028)

·運動心理學·

青少年體育鍛煉心理效應指標的灰色關聯分析

范子赟，王 進

(浙江大學 教育學院，浙江 杭州 310028)

青少年體育鍛煉心理效應的國內外相關研究有許多，但始終還是缺乏一個相應的解釋模型來說明究竟哪些效應是更顯著的、更能反映出鍛煉者的心理效益的，在這樣一種情況下要對鍛煉所產生的心理效益進行準確的評估是不現實的。在如何建立解釋模型的方法上，文章在分析了其他研究方法的基礎上提出了運用灰色關聯度來構建體育鍛煉心理效益的解釋模型，為拓展鍛煉心理效益評價提供了新的視野。

體育鍛煉；心理效應；灰色關聯

1 研究背景

盡管國內外對于青少年體育鍛煉效應的研究有很多，但是問題依然存在。目前國內外的大量研究基本都是局限在對某一項目或幾個個別的心理效應指標來進行研究分析，雖然體育鍛煉對單個心理效應指標之間確實會產生影響，但是對于指標的集合的研究還是較為缺乏[6]。相關研究還沒有形成一種更好的、更全面的方法來反映青少年在體育鍛煉對心理產生的效應，或者說在這些心理指標中哪些更能反映出鍛煉者的心理變化，哪些效應是更加顯著的。在建立解釋模型的過程中，研究者嘗試運用統計學、模糊數學等方法來解決體育鍛煉心理指標的篩選[16，18]。但是，從方法學上說，這些方法在運用上要受到很大的限制。如統計學需要基于數據的正態性，使樣本量增大[12]。而模糊數學的方法存在"內涵明確、外延不明確"的問題，且隸屬函數的變異性較大[12]。因此，本研究引入灰色關聯度分析方法，從序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷心理指標之間聯系是否緊密。曲線越接近，相應序列之間的關聯度就越大，反之就越小[12]。通過灰色關聯分析，試圖建立體育鍛煉心理效益的解釋模型。

2 指標篩選的方法分析

青少年在參與體育鍛煉之后能否達到健康的心理效益，體育鍛煉能否促進青少年達到心理健康的效果，可以構建一個合理的體育鍛煉心理效應指標體系，從整體上對青少年的心理效應做出準確的評估。由于指標體系涵蓋的范圍廣、內容全面，往往要求選用的指標數量較大，因此，必須用科學有效的篩選方法對指標進行篩選，而篩選指標的方法有很多，例如：相關分析、鑒別力分析、模糊數學的隸屬度分析、層次分析、德爾菲法、主成份分析、多元回歸分析等等[8，11，15，16，18，19]。雖然指標篩選的方法非常繁多，但大體也可以分為以下幾類：統計學方法、數學方法、專家意見。

2.1主成分分析

主成分分析簡單地說就是一種簡化數據結構的方法，即把多個變量化為少數幾個綜合變量，而這幾個綜合變量可以反映原來多個變量的大部分信息[7]。其原理是通過構建協方差矩陣或相關矩陣來計算主成分的特征值、累計貢獻率和因子負荷，一般來講特征值大于1、累計貢獻率達到85%以上的主成分都具有較高的因子負荷，能夠比較全面地反映整體的信息[8]。

雖然主成分分析是簡化數據結構的一種常用分析，它不要求數據來自于正態總體，對于重疊的信息具有很好的篩選作用[12]，但是主成分分析只有當各變量間的相關關系比較密切是才有價值，就是協方差矩陣或相關矩陣的特征值相差較大，主成分分析的效果可能就越好[7]。

2.2回歸分析

線性回歸分析的是一個變量與另外一個變量之間的聯系，通過計算回歸系數來明確變量之間的關系[10]。逐個回歸也是數據簡化的一種方法，但是在做回歸分析的時候需要遵循以下假設：一是線性關系的假設，X與Y在總體上具有線性關系，這是最基本的假設。二是正態性假設，指回歸分析中的Y服從正態分布。三是獨立性假設，指與某一個X值對應的一組Y值和另一個X值對應的一組Y值之間沒有關系，彼此是獨立的。四是誤差等分散性假設，特定X水平的誤差，除了應呈隨機化的常態分配，其變異量也應相等，只有同時滿足這四個條件才能做線性回歸分析[10]。

雖然回歸分析可以作為一種數據簡化的方式，但是在回歸分析過程中自變量的性質一定是可觀測的顯在變量[7]，這與本研究的體育鍛煉心理效應指標性質不符，故回歸分析不適合運用于本研究當中[9]。

2.3數學方法

數學方法當中運用較多的有隸屬函數和層次分析法，其中層次分析法的原理是通過對專家的訪談來明確判斷矩陣，從而計算特征向量來明確指標權重，從權重的大小中我們就可以看到，哪些指標是重要的，哪些指標是次要的。而隸屬函數的原理與層次分析類似也是建立在專家訪談的基礎上計算各指標的隸屬度來做出判斷，指標的隸屬度r越大[16]，就說明該指標在很大程度上屬于模糊集合。 模糊數學雖然用于指標體系的建立，但還是與其它方法有所不同[12]。對于模糊數學方法來說，其研究的對象是具有"內涵明確、外延不明確"的特點，但是對于青少年體育鍛煉心理效應指標構建來說，外延已經很明確，并且模糊數學法和德爾菲法一樣都犯了缺乏客觀性的毛病，所以這兩種方法也不適合運用于本研究當中。

2.4專家法

專家法主要體現在德爾菲法上，其原理是通過對專家的訪談來明確各個指標的期望值，一般的測量數據有：加權平均值、滿分頻率、等級和、變異系數等等[15]，在明確了這些數據之后進而將期望較低的指標進行刪除。德爾菲法雖然操作較為簡單，但是自身仍然存在許多問題：一是主觀性太強，通過對專家的訪談來計算指標的期望值缺乏客觀的標準，僅憑專家的主觀意愿[5]；二是專家知識結構的不同，知識結構的不同可能就會導致專家在同一問題的理解上有所不同；三是計算方法上的弱點，德爾菲法一般都是基于一些簡單的百分率來進行粗略的評估，缺乏真實有效性；四是被試量過少，不能達到統計意義上的效果。

3 灰色關聯度分析的提出

介于以上相關研究方法的不足、結合本文需要研究的對象，文章提出了灰色關聯度，試圖通過它來構建體育鍛煉心理效應指標體系。 灰色關聯度依托的理論是灰色關聯理論，它認為系統是由若干要素組成的，并具有一定結構和功能的有機整體，信息完全明確的系統稱為白色系統，信息未知的系統稱為黑色系統，部分信息明確、部分信息不明確的系統稱為灰色系統，所有灰色系統理論的研究對象是“部分信息已知、部分信息未知”的“小樣本”、“貧信息”不確定性系統，它通過對“部分”已成信息的生成、開發實現對現實世界的確切描述和認識[12]。國內外對于灰色關聯度的研究還是非常廣泛的，從農業生產到機械工業生產，從人文社科類到自然環境類都有所涉及[31，32，13，22]：Dr.Yuan-Jye Tseng等人運用灰色關聯度對工業價值鏈進行評估[31]，Chin-Ping Fung等人在對注射模具生產過程中參數的最優選擇研究使用了灰色關聯度進行分析，并最終選擇出來最優的模具參數[32]等等。 灰色關聯度的基本思想是根據序列曲線幾何形狀的相似程度來判斷其聯系是否緊密，曲線越接近，相應序列之間的關聯度就越大，反之就越小。

灰色關聯度的計算公式如下[12]：第一步：求各序列的初值像。(這里的序列分為參考序列和比較序列)令

第二步：求差序列。記

第三步：求兩極最大差與最小差。記

第四步：求關聯系數。

第五步：計算關聯度。

縱觀國內外相關研究對于灰色關聯度的運用，主要不同點就在于參考序列的選擇上面。在評估對象的數據可以單獨獲得的情況下，如跳高成績[11]，它是可以直接獲取的，那么就可以直接使用上述灰色關聯度的公式，對比較序列進行關聯度大小的比較分析，進而得出哪些因素的影響是顯著的，但是對于所評估的對象是抽象的概念，如地質災害的危害性[13]，像這樣的抽象概念的數據是不能直接獲取的，需要通過與其他可觀察變量進行比較分析才能進行關聯度的比較，在這種情況下就需要對灰色關聯度的分析過程進行適當的修正，通過引入關聯矩陣的分析，進而得出影響顯著的因素。介于體育鍛煉心理效應概念的抽象性，本研究對灰色關聯度的分析步驟進行了適當的修正，如下：

第一步：對各序列進行標準化處理[32]。

固定值型序列：

第二步：先將x1作為參考序列，求差序列。記[12]

第三步：求兩極最大差與最小差。記

第四步：求關聯系數。

第五步：計算關聯度。

第六步：再將x2作為參考序列，重復2到5步，以此求出關聯矩陣R[13]。

4 青少年體育鍛煉的心理效應指標分析

青少年正處于身心發展的過渡時期，有其自身的心理特征，如自我意識的迅速發展、情感豐富卻易沖動等[4]。國內外對于青少年體育鍛煉心理效應的相關研究有很多，如體育鍛煉對心境狀態的改變(焦慮、抑郁)[20]、自我效能的提升[21]、身體意象認知的改變及應激能力的提高[29]等，但總的來說主要集中在以下幾個方面：

4.1體育鍛煉與自我意識

自我意識是一個具有多維度、多層次的復雜心理系統，從形成過程可以分為：自我認知、自我體驗和自我調節[1]，自我認識是主觀自我對客觀自我的認識與評價，包括自我感覺、自我概念、自我觀察等[1]；自我體驗是主體對自我的認識而引發的內心情感體驗，包括自尊心、自信心等[1]；自我調節是自己對自身行為與思想語言的控制，包括自我檢查、自我監督、自我控制等[1]。縱觀已有國內外對于自我意識的研究及結合青少年的自身心理特征，本研究將自我意識主要分為：自我概念、自我效能、自我控制三個方面。 自我概念是指一個人對他自己的看法[2]；自我效能是關于個人有能力控制環境事件的影響或應對環境要求的信念，它在控制和調整人的行為中起到重要的作用[2]；自我控制指對一種行為或事件結果的歸因，它反映的是一個人對行為結果的領悟方式是積極主動的還是消極被動的。在國內外已有的相關研究中，體育鍛煉對于自我概念[27]、自我效能[26]、自我控制[28]的影響都得到了很好的證實。

4.2體育鍛煉與幸福感

現在心理學幸福感研究存在兩種不同的概念模型：主觀幸福感和心理幸福感[17]。主觀幸福感(SWB)涉及人們如何評價他們的生活狀況。心理幸福感(PWB)的概念模型是人的心理機能維持在一個良好的狀態才能使人的潛能充分實現[3]。 心理幸福感與主觀幸福的不同之處在于：一、主觀幸福感強調的是對生活的評價，幸福就是快樂的主觀體驗，而心理幸福感側重于潛能的實現，通過有意義的活動來實現自我，從而產生愉快的情緒[17]；二、主觀幸福感認為幸福是個人的主觀體驗，是以個人自己的視角來界定的，而心理幸福感認為幸福是客觀存在的，是不以人的意志而轉移的，只有通過不斷的實現自我的潛能來實現它[17]；三、主觀幸福感是一種長期的主觀體驗，而心理幸福感則是每一次活動的高峰體驗，具有短暫性[17]。根據幸福感的概念再結合青少年的心理特征，本研究將幸福感主要定義為主觀幸福感，其主要包括兩個維度，一是生活滿意；二是情緒。對于體育鍛煉對青少年SWB的提高[30]，國內外都有大量的得到了證實。

4.3體育鍛煉與壓力應激

心理應激是一個人在察覺到或認識到自己正面對著至關重要而又難以應付的環境要求是產生的一種傾向于通過各式各樣的心理和生理反應而表現出來的心身緊張狀態，其強調人類的反應性，包括精神的和感情的[2]。在心理應激的發生過程中，對環境要求的認知起至關重要的作用，如果一個人認識不到存在著對他來說非常重要的內外環境要求，他就不會產生心理應激[2]，另外有研究證實體育鍛煉能夠提高人們的壓力應激能力[29]。

4.4體育鍛煉與心境

心境是一種主觀心理狀態，是一種使個體的感情體驗感染上某種色彩的、較持久而又微弱的情緒狀態，它是一種異常復雜的主觀體驗，不同類型的心境對人類的行為有影響和干預作用[14]，體育鍛煉能夠影響人們的心境狀態[33]，[34]。在簡明心境量表中心境被分為了6個分量表：緊張-焦慮、抑郁-沮喪、憤怒-敵意、疲乏-遲鈍、迷惑-混亂、精力-活力，而目前國內外研究主要還是主要集中在焦慮、抑郁、精力上[23]，[24]，[25]。

5 結束語

本研究提出從灰色關聯度的視角去構建體育鍛煉心理效應指標體系，有別于過去以往對于構建指標體系研究的方法，在方法上為如何構建指標體系提供了一種新的思路。灰色關聯度分析對樣本量的多少和樣本有無規律都同樣適用，并且計算量小，十分方便，更不會出現量化結果與定性分析結果不符的情況，這些優勢也使得灰色關聯度在構建體育鍛煉心理效應指標體系過程中具有操作性。

[1] 楊善堂，等.心理學[M].北京：人民教育出版社，2005.

[2] 張理義.應激障礙[M].北京：人民衛生出版社，2009.

[3] 苗元江.心理學視野中的幸福[M].天津：天津人民出版社，2009.

[4] 司繼偉.青少年心理學[M].北京：中國輕工業出版社，2010.

[5] 呂香亭.綜合評價指標篩選方法綜述[J].合作經濟與科技，2009.

[6] 周成林，劉微娜,等.青少年體育鍛煉心理效益評定量表----上海市常模的制訂[J].體育科學，2011(9).

[7] 柯惠新，沈浩.調查研究中的統計分析法[M].第2版.北京：中國傳媒大學出版社，2005.

[8] 陳森發,梁雪春,王紅霞.生態農業縣主導產業選擇研究[J].科研管理，2008,29(1).

[9] 何曉群.多元統計分析[M].第2版.北京：中國人民大學出版社，2008.

[10] 張厚粲，徐建平.現代心理與教育統計學[M].第3版.北京：北京師范大學出版集團，2009.

[11] 薛留成.多元回歸與灰色關聯對跳高成績分析的比較研究[J].體育科學，1997,17(3).

[12] 劉思峰，黨耀國,等.灰色系統理論及其應用[M].第5版.北京：科學出版社，2010.

[13] 游桂芝，鮑大忠.灰色關聯度法在地質災害危險性評價指標篩選及指標權重確定中的應用[J].貴州工業大學學報:自然科學版，2008,37(6).

[14] 司琦.鍛煉心理學[M].杭州：浙江大學出版社，2008.

[15] 周明浩,李延平,史祖民,等.德爾菲法在衛生城市建設綜合評價指標篩選中的應用[J].中國公共衛生管理，2001,17(4).

[16] 范柏乃,單世濤,陸長生.城市技術創新能力評價指標篩選方法研究[J].科學學研究，2002,20(6).

[17] 苗元江.心理學視野中的幸福:幸福感理論與測評研究[M].天津：天津人民出版社，2009.

[18] 陳森發,梁雪春,王紅霞.生態農業縣主導產業選擇研究[J].科研管理，2008,29(1).

[19] 范德成，張巍.大學科技園評價指標體系研究[J].科技政策與管理，2005(12).

[20] Blumenthal,J.A.,Psychological Changes Accompany Aerobic Exercise in Healthy Middle-aged Adults [J],Psychosom Med1982(44):529-536.

[21] Elavsky,Steriani,Longitudinal Examination of the Exercise and Self-Esteem Model in Middle-Aged Women [J],Journal of Sport & Exercise Psychology,Dec2010.

[22] B.K.SATAPATHY,Assessment of Fiber Contribution to Friction Material Performance Using Grey Relational Analysis [J],Journal of Composite Materials 2006.

[23] Margaret Sherburn,An Exercise and Education Program Improves Well-Being of New Mothers: A Randomized Controlled Trial [J],Physical Therapy, Mar2010,Vol.90 Issue 3,p348-355,8p,1 Diagram,3 Charts.

[24] Acute Psychological Responses to Qigong Exercise of Varying Durations, The American Journal of Chinese Medicine,36(3):449-458.

[25] Blumenthal,J.A.,Williams,R.S.,Needels,T.L.,and Wallace,A.G.Psychological Changes Accompany Aerobic Exercise in Healthy Middle-aged Adults [J]. Psychosom Med1982(44):529-536.

[26] Stefanie Ashford*, Jemma Edmunds and David P. French, What Is The Best Way to Change Self-efficacy to Promote Lifestyle and Recreational Physical Activity? A Systematic Review with Meta-analysis [J], British Journal of Health Psychology 2010.

[27] Anna Campbell and Heather A. Hausenblas, Effects of Exercise Interventions on Body Image: A Meta-analysis [J], Journal of Health Psychology,September 2009.

[28] F.Hulya Asci,Sex Differences in Psychological Effects of Exercise [J],International Journal of Psychology,2009,44(4):313-320.

[29] Brandon L.Shawn M., Aerobic Exercise Intensity and Time of Stressor Administration Influence Cardiovascular Responses to Psychological Stress [J],Psychophysiology,2007(44):759-766.

[30] Netz,Yael,Physical Activity and Psychological Well-Being in Advanced Age: A Meta-Analysis of Intervention Studies [J],Psychology and Aging,2005,20(2).

[31] Dr.Yuan-Jye Tseng,Yu-Hua Lin,The Grey Relational Evaluation of the Manufacturing Value Chain [J],The Journal of American Academy of Business,Cambridge Vol.7 Num.1 September 2005.

[32] Chin-Ping Fung,Tao-Yuan,The Study on the Optimization of Injection Molding Process Parameters with Gray Relational Analysis [J],Journal of Reinforced Plastics And Composites,2003,22(1).

[33] Berger,B.G.,and Owen,D.R,Mood Alteration with Swimming:Swimmers Really Do “Feel Better.” [J],Psychosom Med 1983(45):425-433.

[34] Morgan,W.P.,Roberts,Psychological Effect of Chronic Physical Activity [J],Med Sci Sports 1970(2):213-217.

TheStudyontheAdolescentStudents’PsychologicalEffectsofPhysicalExercisewithGrayRelationalAnalysis

FAN Zi-yun，WANG Jin

(College of P.E., Zhejiang University, Hangzhou 310028， China)

There are lots of researches on the adolescent students' psychological effects of physical exercise, however, most of them haven't a model to explain which psychological effects are more significant or reflect the benefits better, so it is unrealistic to assess the psychological benefits of physical exercise exactly in this situation. With regard to the approach of how to establish the interpretation model, we decide to use gray relational analysis to establish it after analyzing many other methods. By this approach, it may provide a new view to assess the psychological benefits of physical exercise.

physical exercise； psychological benefits； gray relational analysis

2012-02-20

范子赟(1988-)，男，江西豐城人，在讀碩士研究生，主要研究運動心理.

1004-3624(2012)02-0083-04

G804.85

A