體育領域灰色系統理論相關文獻的計量學分析
——基于1986—2015年CNKI數據庫

史海方，劉嘉津

(寧波大學 體育學院，浙江 寧波 315211)

·體育測量與評價·

體育領域灰色系統理論相關文獻的計量學分析
——基于1986—2015年CNKI數據庫

史海方，劉嘉津

(寧波大學 體育學院，浙江 寧波 315211)

從1986年灰色系統理論被應用于體育科研至今，灰色系統理論已經在體育科研領域中存在了30年的時間。但是，隨著時間的流逝，體育界大部分學者和專家不再關注灰色系統理論，甚至排斥和抵觸灰色系統理論。為找到產生這種狀況的原因，文章收集了清華同方CNKI全文期刊庫中1986—2015年所有運用灰色系統理論的體育科研論文，經過數據化處理后，借助DPS軟件處理數據，運用灰色預測法將30年間灰色系統理論相關文獻的變化情況分段，并使用MATLAB軟件中的圖形模塊呈現部分數據，以便于更直觀精確地反映數據變化過程。研究結果顯示，30年里，灰色理論在體育領域的發展經歷了四個時期：初步發展期、快速發展期、平臺期和衰退期。經分析后發現灰色系統理論并不過時,并且它在體育科研領域中后備力量充足。造成灰色系統理論相關文獻大幅度減少的原因是多方面的，其中包括基礎研究不足、相關學者創新意識不夠、大數據時代環境等因素的影響。

體育;灰色系統理論;應用;發展

我們現實世界的系統大致可以分為三種，白箱系統，黑箱系統和灰色系統。對系統的結構(包括內部要素和組織形式)和機理已有較充分的認識,且能從理論上來描述和精準預測系統規律的系統稱為白箱系統，如乒乓球和網球等的發球裝置等[1]。對系統的結構和機理缺乏認識，又不能從外部直接觀察到其內部狀態，理論上也未闡明其運動規律的系統則稱為黑箱系統，如地心。灰色系統指的是對系統多少已經有了一些認識，但認識又不是很充足，可以直接觀察到系統內部的基本狀態但是仍然不能完全觀測的系統稱為灰色系統[2]，如人體發球時對于發球角度的控制系統等等。1986年灰色系統理論這一名詞首次出現在體育科研領域[3]。截止2015年，灰色系統理論已經在體育科研領域發展了整整30年。為了研究數據量少和信息不確定的問題，我國學者鄧聚龍教授在1982年創立了灰色系統理論。灰色系統理論是系統科學中的一種數學方法，它主要通過生成、開發已知的信息，提取有價值的信息，實現對系統運行行為、演化規律進行正確描述和有效監控[4]。

1 研究對象和研究方法

1.1 研究對象

本研究以清華同方CNKI全文期刊庫中1986—2015年所有應用灰色系統理論的體育科研論文為研究對象。經檢索分析發現，30年間， 清華同方CNKI全文期刊庫共收錄體育類科研論文875 685篇，其中含灰色系統理論文章1 227篇。

1.2 研究方法

文獻檢索法，數理統計法，對比分析法，灰色GM(1，1)及其殘差模型分析法。

2 灰色系統理論在體育領域應用中的發展過程

2.1 灰色系統理論在體育科研領域的比重和發展速度

2.1.1 體育領域應用中的縱向對比。1986-2015年，體育領域每年發表的運用灰色系統理論的體育科研論文數量占每年的體育科研論文總數的比例一直比較小并且呈現一定的規律。根據這種變化規律，結合灰色預測方法我們可以將灰色系統理論在體育領域30年的發展變化過程分為五個階段(表1)。分析結果顯示體育領域中灰色系統理論類體育科研論文的數量在1986-2009年一直是增加的。在2010-2015年是減少的。灰色系統理論科研論文數量與體育科研論文總數的比例在1986-2004年是增加的，在2005-2015年是減少的。根據灰色系統類體育科研論文自身增長情況以及它在體育領域的比重，將1986-2015年分為五個階段。1986-1993年為第一階段，1994-1999年為第二階段，2000-2004年為第三階段，2005-2009年為第四階段，2010-2015年為第五階段。其中第二階段和第三階段發展速度相當，因此，將它們合稱為快速發展期。

經過查詢相關資料得知，1994年和2005年、2015年是灰色類體育科研論文數量明顯減少的三年。這種數量上的變化是有原因的。從1994年開始，我國加強了對體育的重視度，推出一系列方針政策鼓勵體育發展，因此，1994年發表的體育科研論文總數是1993年的一倍多。這導致了運用灰色系統理論的論文數量占體育科研論文總數的比重在1994年驟然下降，但是灰色系統類體育科研論文數量本身卻增加的現象出現。至于2005及其以后的變化則與大數據和信息化時代的來臨有關。2005年，我國的信息化基礎建設已見成效。行政管理的無紙化辦公和信息化[5]，行業中電子商務、電子政務的應用，均取得長足的進步，“數字煙草”的建設踏出堅實的一步，為大數據時代的觀念引入和建設提供了可靠的基礎保障[6]。“大數據時代”的來臨，伴隨著海量信息獲取的便利性和多樣性，以小樣本和預測結果的精確化而著稱的灰色系統理論，在體育科研領域的應用受到了影響。

2.1.2 與經濟、農業領域應用中發展狀況的橫向對比。由于灰色系統最早產生在對糧食問題的研究中，而其最佳應用方向又在經濟學領域。因此本文將1986年到2015年灰色系統理論在體育中的應用中的發展情況與其在農業、經濟領域應用中的發展情況做了橫向對比。從具體的平均增長率上來看，1986-2015年間，體育科研論文的平均增長率遠遠大于農業科研論文的平均增長率，但是，灰色類科研論文的平均增長率遠遠小于灰色類體育科研論文的平均增長率。經查閱相關資料得知，這種情況與“大數據時代”的降臨有關。灰色系統理論適用于研究小樣本量，按一定的時間間隔順序排列的數據，“大數據時代”使得大部分科研人員將注意力轉移到更容易獲取的大數據上面。“大數據時代”的來臨不僅對灰色系統理論在體育領域的發展有了明顯的影響，對灰色系統理論在經濟領域和農業領域的發展都有不同程度的影響。2010年以后，灰色系統類經濟科研論文和灰色系統類農業科研論文數量都有所減少。他們在各自領域所占的比重也增長速度有所減緩甚至下降。也正是從這個時期以后，灰色系統理論在體育領域的應用狀況開始每況愈下。

表1 1986-2015年體育領域灰色系統理論發展情況一覽表

表2 1986-2015年灰色系統理論在不同領域應用狀況對比一覽表 (篇/年)

2.2 灰色系統理論方法在體育科研領域不同項目中的應用狀況

根據中國知網中的學科分類，筆者將灰色系統理論方法在體育領域不同項目中的應用狀況分為8個項目進行分析。這八個項目包括體育理論、田徑、體操、球類、民族傳統體育、水上、冰上、雪上運動、世界體育、文體活動以及其他體育運動。從歷年來發表的論文總篇數上看，灰色系統理論在體育科研領域中的運用主要集中在“田徑”上，占總數的47%；其次是“體育理論”，占總篇數的25%。在不同的發展時期，每個模塊所占的比例不同，但是“田徑”和“體育理論”兩個模塊一直都占據前兩名。田徑項目是體育領域中的基礎項目，是體育各種其他運動項目健康發展的前提;體育理論是體育科學研究中必不可少的內容，所以灰色系統理論有望在體育領域長期發展。雖然“體育理論”和“田徑”兩個模塊中所占的比例最大，特別是田徑類增長迅速，也下降迅速。與此同時，其他模塊也一直在變化和發展著。球類運動、體操和世界體育相關的灰色系統類體育科研論文數量所占的比重一直在增加，其中球類增加得最明顯。文體活動類的變化數量沒有田徑類的變化大，但是它的變化規律和田徑類相似。灰色系統理論在體育科研領域不同的模塊中的變化反映出灰色系統理論科研論文數量在體育科研領域中減少的原因之一是使用灰色系統理論的田徑類體育科研論文數量大幅度減少，而且使用灰色系統理論的其他的體育科研論文數量沒有明顯增加。

圖1 灰色系統理論方法在體育領域具體應用情況

2.3 體育領域采用灰色系統理論的主要方法

灰色系統理論方法包括灰色關聯分析、灰色建模預測、多維灰色評估、灰色決策、灰色規劃以及其他的灰色系統理論方法。筆者將這六種灰色系統理論方法在體育科研領域中的應用情況分類統計，統計結果發現，1986年到2015年，體育領域運用灰色系統理論具體方法的比重差別巨大，57.62%的文章運用的是“灰色關聯分析”，21.63%的文章運用的是“灰色建模預測”，而在“灰色建模預測”中74.81%的文章又都采用的是“GM(1，1)模型方法”，即 “灰色關聯分析方法”和“GM(1，1)模型方法”自始至終都是體育科研領域灰色理論的兩大主干[7]。

圖2 體育領域應用灰色系統理論的文獻 采用灰色系統理論方法的分布情況

2.4 體育領域灰色系統理論研究隊伍發展狀況

2.4.1 研究人員的狀況。本文統計了30年內發表過灰色系統相關體育論文的作者情況，共有725人以第一作者的身份發表過灰色系統相關體育論文。但多達583人只發表過1次，占總人數的80.41%，與1994-2013年的情況相比要好，發表論文數在3篇及3篇以上的有55人，已經形成了一定的規模，相對于2004年的統計結果，灰色系統理論的作者群規模明顯變大。具體的研究灰色系統理論的作者，在不同的發展時期，人員變動明顯。具體的每個發展時期作者群的規模也不同。在第三階段和第四階段，作者群規模達到了頂峰。在作為衰退期的第五階段，作者群規模又急劇縮小。

表3 1986-2015年各階段發表3篇及以上灰色類體育科研論文人員情況一覽表

2.4.2 研究機構的主要分布情況。截至2015年，全國共有342個機構作為第一單位參與了灰色系統理論在體育領域運用的研究工作，其中85.09%的機構是高等院校。其中以第一單位參與發表灰色系統類體育科研論文在5人次以上的機構占機構總數的15.2%。發表相關論文在10人次以上的機構也有25所，占總數的7.31%。從第一階段到第五階段，隨時間順序變化，每個階段排名前八的機構發表的論文數量一直在增多，以專業體育院校為第一單位發表的灰色系統相關文章數量增長速度顯著快于其他類型的院校。從研究機構的分布來看，仍然沒有明確的地域和學科分布特點。這可能與灰色系統理論研究的開展對工作環境要求不高有關。至于灰色系統理論在我國體育界整體的地域分布情況，一個理論的發展，要看學科帶頭人的分布情況[8]。

表4 1986-2015年各階段發表灰色類體育科研論文人次排名前八名的機構一覽表

2.4.3 發表過灰色系統理論的期刊變化情況。經過分析灰色系統應用類的文章所在的期刊發現，迄今為止，我國體育科研領域的大部分期刊都刊載過灰色系統理論應用類科研論文。這些期刊既包括體育科學、體育學刊、中國體育科技、體育文化導刊等綜合類學刊[9]，也包括一些專業性期刊和各個高校出版的期刊。隨著時間的推移，平均每年所涉及的期刊數量不斷增多，但是增加的期刊以非核心期刊為主。期刊的另一種變化表現在灰色系統理論應用類文章刊載在各大體育院校發行的期刊上的數量逐漸增加。

2.4.4 畢業論文中運用灰色系統理論的情況。在1999年到2004年間灰色系統理論和方法開始出現在灰色類體育畢業論文中，之后不但應用灰色系統理論的體育畢業論文總數遞增，所涉及的專業也越來越多。1999年到2004年共9篇，涉及兩個專業；2005年到2009年共24篇涉及4個專業；2010年到2015年共85篇，涉及8個專業。但是經系統分析后發現，由于受到整個體育學術界大環境的影響，在畢業論文中使用過灰色系統理論的作者，并沒有在以后的科研過程中繼續使用灰色系統理論方法。所以，他們也沒有對灰色系統理論在體育科研領域的應用做出太大貢獻。

表5 畢業論文中運用灰色系統理論的情況一覽表

3 灰色系統理論在體育科研領域應用中出現的主要問題

3.1 應用方法單一導致發展前景受限

灰色關聯分析方法一直是應用灰色系統理論的文章采用的最多的方法。采用第二多的方法是灰色預測法。多維灰色評估方法、灰色決策方法以及灰色規劃方法在應用灰色系統理論的文章中被采用的頻率雖然一直在緩慢增加，但與灰色關聯分析方法和灰色預測方法被使用次數的增長速度相差甚遠。應用方法的單一使得灰色系統理論在體育科研領域的發展前景受到限制。

3.2 研究學者創新意識不足

灰色系統理論方法在體育科研領域應用過程使用的灰色系統理論方法70%以上是灰色關聯分析法和灰色預測法。灰色系統理論在體育科研領域的應用70%以上集中在體育理論和田徑兩個項目中。這兩種現象的存在顯示出灰色系統理論研究學者存在創新意識不足的問題。研究學者創新意識不足造成了灰色系統理論在體育科研領域的應用過程中存在應用范圍過于狹窄，同類研究過多的問題。使得大量研究成果不得不流向非核心刊物，整體上降低了成果的價值。

3.3 大數據時代環境因素的影響

灰色系統理論是一種處理小樣本動態發展問題的理想方法。相對于統計學，它具有需要極小的樣本量的優勢，但是伴隨著“大數據時代的來臨”，體育科研領域研究人員開始將注意力從灰色系統理論中轉移開。大數據時代的環境因素讓人們誤以為大數據即大樣本，灰色系統理論的小樣本分析沒有用了。但是，實際上大數據時代的含義是在龐大的數據中提取有用的數據樣本，而這些數據樣本未必一定就是大樣本數據。所以不能說大數據時代灰色系統的小樣本分析沒有用了。

3.4 部分學者對研究成果的認識有偏差

科學研究人員發現，以分析出來的數據精準而著稱的灰色系統理論分析出來的數據往往與實際值有少許差距。據此，部分學者認為外界環境是在不斷變化著的，灰色系統理論無法精確地預測未來。但是灰色系統理論中，經過灰色系統理論方法處理得到的結果并不是指某個具體值，它指的是解決正在分析的問題的變化趨勢，或者是一個區間，一個范圍。雖然經過統計學處理也可以得到一個發展區間，但是劉嘉津教授(2008)做過對比分析，分析結果顯示通過灰色系統理論分析得到的結果比通過統計學分析得到的結果更精準[10]。

4 灰色系統理論在體育科研領域應用中的前景分析

4.1 灰色系統理論并不過時

雖然灰色系統理論在體育科研領域中的應用不盡如人意，但是它在基礎學科農業科研領域和經濟學科研領域中一直蓬勃發展。這說明灰色系統理論本身沒有大的缺陷。當前，灰色系統理論在體育科研領域中已經形成了一個以灰色關聯分析和灰色預測為主的框架，但這個框架中填充的灰色規劃、多維灰色評估等方法太少。因此，合理地普及多維灰色評估方法、灰色關聯分析方法是未來體育科研領域灰色系統理論研究人員的選擇之一。

4.2 后備人才較為充足

灰色系統理論不是一種單一的方法，孫越(2008)研究認為：一種理論如果不加入到學校教育中去，最終提升到一門課程的高度，這一理論的普及就不可能系統、全面[11]。現實狀況是雖然灰色系統理論已經在部分高校碩士生和博士生中普及，也培養了一批研究生和博士生學習灰色系統理論，但是由于大環境所限，這些畢業生們進入社會以后沒有繼續關注灰色系統理論，所以他們也沒有對灰色系統理論在體育科研領域的發展做出太大貢獻。但是正是這些學習過灰色系統理論的畢業生的存在，使得我國體育領域灰色系統理論后備人才充足。

4.3 加強基礎研究，擴大應用范圍

袁旦(2012)研究認為：由于體育普遍包含著固有的動態性特征，在體育領域灰色理論的應用價值已不亞于傳統的體育統計，我們從體育統計的基本結構和普及方式上，就可以預見到灰色系統理論在體育領域中的未來發展方向[12]。由于灰色系統理論的單一使用可能會造成對有些問題“解釋不清”的現象，而將灰色系統理論與其他的統計學方法一起運用來分析解決問題則會互相彌補不足，因此未來體育領域灰色系統理論的研究方向將會面向更高層次的“預測”、“決策”、“規劃”3方面[13]。就“預測”而言，目前絕大多數研究采用的還是單純的GM(1,1)模型，研究水平有待進一步提高[14]。一方面由單因素向多因素方向發展，即更多地采用GM(1,n)模型進行研究；另一方面廣泛開展多功能組合模型的開發，也就是將其他特征模型與GM模型組合起來，以擴展GM模型的適用范圍。

4.4 還體育領域灰色系統理論一個理想的發展環境

雖然體育科研領域灰色系統理論研究后備人才充足，但是這些后備人才受限于當前體育科學研究大環境，并不能貢獻他們的力量。所以灰色系統理論要想在體育科研領域立足，就急需改善體育科學研究的環境。改變環境既需要體育科學研究領域內的學者轉變錯誤觀念，消除對灰色系統理論的誤解，也需要灰色系統理論相關研究人員規范使用灰色系統理論方法，加強灰色系統理論基礎研究，更需要灰色系統理論資深研究者持續引導對灰色系統理論有興趣的體育科研人員規范使用并深入研究灰色系統理論。

5 小 結

5.1 灰色系統理論應用論文數量在體育領域總體發展狀況由興到衰,其在體育科研領域中的增長速度與在其他領域中的增長速度相比落后明顯。

5.2 灰色系統理論在體育科研領域各個項目中的應用不均衡。

5.3 灰色系統理論方法在體育科研領域中的應用較為單一。

5.4 體育科研領域中灰色系統理論研究學者群體不穩定，研究機構逐漸集中在各個體育專業院校中。

5.5 灰色系統理論應用論文在體育科研領域中發表的刊物逐步擴散。

5.6 體育科研領域中灰色系統理論研究隊伍后備力量充足。

5.7 灰色系統理論在體育科研領域應用中出現的主要問題有基礎研究不足，研究學者創新意識不夠，大數據時代的環境因素影響了其良性發展和體育科研領域學者對灰色系統理論研究成果認識的偏差等等。

5.8 由于灰色系統理論在整個學術界中并不過時、它在體育科研領域中后備人才充足等現狀的存在，筆者認為應該加強灰色系統理論應用基礎研究，擴大應用范圍，提升體育灰色系統理論的聲音，并轉變錯誤觀念，還體育領域一個理想的發展環境。

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Metrology Literatures Using Grey System Theory In Sports Scientific Research——Based on 1986-2015 CNKI database

SHI Hai-fang,LIU Jia-jin

(PE Department, Ningbo University, Ningbo 315211, China)

The grey system theory have developed for 30 years in the field of China’s sports scientific research field by year 2015.However, the grey system theory in China sports scientific theory is almost entered a spent force. For revising the situation it owned, and estimate the status of development for grey system theory in the field of Chinese sports scientific research, we based on full text periodical database (CNKI) developed by Singh research papers using Grey systemic theory in sports field past ten years. We analyze date by DPS and MATLAB. The result shows that Grey theory in Chinese sports field had expired four stage. It include of Preliminary development stage, rapid development stage, plateau and recession stage. Now it is in recession stage. It suggests that we should start with science pop-vulgarization for the future in order to promote grey theory’s healthier development in china sports field. Causes of this situation are various, it include lack basic research, less relevant academic innovation and influence of environmental.

sports; grey system; application; development

2016-11-07

史海方(1989-)，女，山東聊域人，在讀碩士研究生，研究方向：體育教育訓練學.

1004-3624(2017)01-0094-07

G80-32

A