競技能力結構理論模型的優化研究

史 衍

（首都體育學院，北京 100191）

競技能力結構理論模型的優化研究

史 衍

（首都體育學院，北京 100191）

本文通過分析競技能力結構的“雙子模型”在理論架構和實踐應用中存在的問題，利用物質運動的“耦合性”規律揭示運動員競技能力變化過程中各要素之間的“協同效應”，并在此基礎上提出競技能力結構的“齒輪箱模型”，以闡釋運動員競技能力的動態變化特征，旨在為運動員競技能力最優化利用與發展提供理論指導。

競技能力；結構模型；耦合性；齒輪箱系統

20世紀80年代，我國學者提出并構建了競技5要素結構的“木桶模型”，隨后又有學者進行補充并提出“競技能力非衡狀態的補償效應”觀點，構建了競技能力結構的“積木模型”“合金模型”“球型模型”“蜂巢模型”等不同范式。然而，隨著運動訓練實踐水平的不斷提高，人們對運動競賽活動規律認識的不斷加深，關于運動員競技參賽過程中競技能力“非穩定現象”的特征逐漸受到關注。本文在“雙子模型”的理論架構基礎上，利用物質運動的“耦合性”規律闡述競技能力構成要素之間的“協同效應”，并從理論層面建構“齒輪箱模型”，力求對運動員競技能力的結構特征做出更為科學的詮釋。

1 競技能力結構理論的發展

20世紀80年代，田麥久教授運用系統論中的“結構－功能”學說，在競技能力5要素的基礎上提出了競技能力結構的“木桶模型”，形象地闡釋了運動員的競技能力取決于最弱的競技能力要素。“木桶模型”的提出為競技體育實踐提供了指導思想，在運動訓練界產生了一定的影響，但是隨著運動訓練實踐過程研究的不斷深化，其在指導實踐過程中也逐漸暴露出自身不足。延烽指出，運動項目的特點是不斷變化的，也是不斷對專項訓練提出要求的，而發揮運動員的個人特點才是取得優異成績的關鍵。隨之，許多學者對“木桶模型”進行了改造和創新，比較有影響力的是“斜木桶模型”的提出，該理論認為將木桶向長板方向傾斜的話，同樣可以增加木桶的容積，即通過運動員的優勢競技能力要素來彌補自身的短板。科學研究的腳步從不停歇，隨著學科間的相互交流及多學科交叉研究，學者們對競技能力構成要素之間的關系有了更加深入的認識。鄭念軍認為，對競技能力系統多個要素的認識可以通過等級層次來進行，基礎層次以身體形態組成，中間層次以戰術能力和運動智能組成，高級層次為體能、技能和心理能力。而程勇民在研究中認為，競技能力結構各要素之間沒有絕對的層次之分，它們是以一種模糊的、內在的、動態的非確定性關系存在著。

競技能力結構“積木模型”是將運動員競技能力設計為一個積木堆，不同的競技能力要素代表不同顏色的積木塊。一種顏色的積木較多時可以補償給顏色較少的積木，以保持積木堆整體體積不變。這種不同顏色積木的補充代表了競技能力要素之間非衡結構的補償效應，突出了各競技能力要素的內在聯系。隨后，田麥久與劉大慶2位學者將“木桶模型”和“積木模型”合二為一，稱為“雙子模型”。競技能力結構“雙子模型”打破了競技能力結構各要素均衡和非衡存在的桎梏，既反映出競技能力要素的組合、變化的結構特征，又能夠演示出各要素不斷補償的動態機制，成為了運動訓練理論發展的又一里程碑。

2 “雙子模型”的應用與反思

2.1 “雙子模型”的應用價值

競技能力結構“雙子模型”將復雜的競技能力結構具象為一種模型，突破性地從多角度解讀競技能力要素之間的組合關系，有助于了解運動員競技能力要素的構成，診斷運動員競技能力的表現狀態，根據運動員在不同訓練階段的不同特征，決定如何發揮運動員特長，使其競技能力結構“短板”影響最小化，為運動員制訂合適的訓練計劃和準確的參賽戰術提供科學依據。例如，許益芳認為通過運用運動員競技能力結構“雙子模型”理論，在2003年女排世界杯上對運動員進行有計劃的換人和有針對的暫停，最大程度地保持場上的競技能力和狀態，為中國女排提高成績提供了理論支撐。此外，“雙子模型”的提出為后來的研究提供了高層次的廣闊平臺，許多學者開始從不同的角度來解讀競技能力的定義。鐘秉樞認為，為爭取比賽勝利的客觀力量和主觀力量形成了競技實力。宋會君認為，競技能力系統是不同競技能力要素的相互區別，也是不同競技能力要素的相互作用，形成一個為實現競技能力狀態轉移的有機整體。不難看出，認識內容的不斷深化反映了運動訓練理論的不斷拓展，從靜止、單一向動態、多樣發生轉化的過程。

2.2 “雙子模型”的質疑

以“雙子模型”為代表的傳統競技能力結構理論，多年來對運動訓練理論的啟

示和實踐有著不可或缺的作用，但面對訓練和競賽中存在的復雜性、突變性和無序性的特征，無法描述競技能力各構成要素與外環境各因素之間的動態變化關系，成為傳統競技能力結構理論的瓶頸。

2.2.1 運動成績顯現的復雜性 運動成績是由運動員在比賽中的表現、對手在比賽中的表現和競賽結果的評定行為決定的。“雙子模型”理論所關注的對象是運動員本身，即將運動員個體的競技能力抽象為固定模型，然而比賽成績的取得不僅是運動員自身結構功能的優化體現，也是與其他運動員制衡和對抗的結果。因此，運動員不斷和外界環境發生接觸和適應的過程中，如何面對不同的競賽對手和比賽環境，如何調節自身各個子能力之間的協同作用，這是僅強調內源性補償效應的“雙子模型” 理論所無法給出的答案。

2.2.2 補償機制的非普適性 “木桶模型”理論提倡的競技能力構成要素的絕對平衡狀態是不存在的，這是構建“積木模型”理論的邏輯起點。“雙子模型”理論通過補償機制來促使運動員“揚長避短”，然而競技能力補償效應是否適合每一個運動員？換句話說，運動員的競技能力結構是否可以像積木模型一樣任意切割、替換呢？對部分運動員來說，體能提高并不一定會引發技能水平提升，反之亦然。因此，對運動競賽本身而言，競技能力各構成要素之間的轉移與補償是運動員正常發揮競技水平的保證。但是，對運動訓練而言，轉移與補償效應還必須體現在過程中，即什么要素可以（或無法）相互補償、其機制何在、項目間的差異性如何體現等重要問題亟待明確。因此，在運動訓練過程中“雙子模型”可能出現失效狀況，這樣對一個具有普適意義的競技能力結構理論，缺乏普遍適應性是不具備說服力的。

2.2.3 缺乏對突變過程的分析與闡釋

客觀世界并非總是連續變化的，小到細胞分裂、水的沸騰、巖石破裂，大到經濟危機、地震海嘯，驟然變化和突然躍遷的現象存在各種事物之中。競技體育同樣如此，多變性和不確定性正是競技比賽的重要特征。競技能力各構成要素在不同項目中影響作用是有差異的，任何一種差異反映在比賽過程中就會出現突變結果，而且這種突變過程是難以預期的。無論賽前做了如何充分的準備，競賽過程仍難以完全按照賽前預期來進行。例如，籃球比賽中1名隊員突然連續投進多個3分球，就會帶動整個球隊的氣勢，這種“勢”是無法預測的，會突然出現在比賽的某個階段，而且這種“勢”的產生并不是因為運動員競技能力的差異，而在于比賽環境的變化，即對手防守失效、裁判的尺度、觀眾的情緒等對球場上“勢”的變化產生影響。基于此，僅僅從還原論的視角將競技能力分解為簡單的要素，然后采用逆向整合的邏輯指導訓練和競賽，往往會過分關注要素本身而忽略要素間的細微差異和動態聯系，同時也會違背系統、要素、環境三者的相互關系和變化規律。

3 基于“齒輪箱系統”的競技能力結構詮釋

3.1 “齒輪箱系統”動態耦合性特征分析

“齒輪箱系統”動力學作為動力學的一門基礎學科，是以研究齒輪箱系統在傳遞動力和運動過程行為的一門學科。它以齒輪副嚙合過程的動力學特性為核心，以提高和改善齒輪箱系統的動力學行為為目的，在充分考慮系統各零部件動態特性的基礎上，利用振動力學理論和方法，為設計制造高傳動性能的齒輪箱系統提供理論依據。因此，作為“耦合模型”的齒輪箱系統，其動態性能的好壞直接影響系統的性能。運動員競技能力體現為競技能力構成要素的協同施控過程，也就是運動員在比賽中同周圍環境的保持穩定匹配與適應的過程。因此，保證運動員內外環境互動變化過程中競技能力表現的穩定性，讓運動員訓練效果或競技表現最大化，才是競技能力結構理論模型構建的本質。所以說，“雙子模型”理論僅僅探討了訓練過程中如何保證競技能力構成要素之間的平衡狀態，而并沒有考慮到比賽過程中與外界因素碰撞所產生的“熵變”。然而，“耦合性”規律揭示出運動員競技能力發展的內源性動力，即運動員個體競技能力要素與運動競賽環境之間的適應性匹配，換言之，運動訓練的關鍵是讓運動員隨著內外環境的變化，調整其競技能力構成要素進行適度匹配，并保持結構關系的穩定方能取得優異競賽成績。

3.2 競技能力結構的“齒輪箱模型”的提出

運動員各種競技能力要素之間存在著協同性，時刻處于動態聯系過程之中。競技能力結構“齒輪箱模型”將競技能力構成要素抽象為齒輪箱系統中不同“齒輪組”，即體能、技能、戰術能力、心理與智能能力作為既可以獨立運作又相互聯系的子系統，通過耦合作用構成功能更復雜的“齒輪箱系統”，類似于汽車動力系統中的變速箱（圖1）。

圖1 “齒輪箱系統”結構圖

運動員個體競技能力要素之間的差異，在系統中表現為齒輪組個體的大小。傳動過程中小齒輪組可以帶動大齒輪組的旋轉，反之大齒輪組也能夠帶動小齒輪組旋轉。同時，齒輪組A轉動時可以帶動齒輪組B的旋轉，并通過齒輪組B的轉動帶動齒輪組C的旋轉，也可以齒輪組A和C之間直接發生嚙合，相互作用。這樣直接或間接的工作方式體現了競技能力要素之間的協同效應，如圖2所示。

圖2 “齒輪組”之間相互作用示意圖

3.3 競技能力結構“齒輪箱模型”的特征

競技能力結構“齒輪箱模型”反映出“人體”這一復雜巨系統的競技能力是通過多種子能力的耦合來實現的。這些子能力在組合、升級、演變中，表現出空間上的遞進關系、時間上的響應機制及規則上的動態聯系。從空間上看，競技能力結構“齒輪箱模型”具有多層次性。人體從意識萌動到競技能力形成，是一個層層遞進并且相互制約的過程，這種遞進和制約揭示了人體競技能力結構衍變的邏輯規則。

在時間上看，競技能力結構“齒輪箱模型”存在線性發展和非線性變化。在運動訓練中，線性發展指的是訓練適應變化的連續性；而非線性變化指的是人體對不同負荷的應激反應。運動員經過一段時間的訓練，促使競技能力達到一定水平后，就會出現不再繼續上升而保持在一定水平，有時甚至稍有下降，即出現了“高原期”。直到接受異常負荷的刺激，人體會適應此負荷達到更高的競技水平，亦或是產生劣變造成能力退化從規則上來看，競技能力結構“齒輪箱模型”存在動態聯系特征，表現出很強的能動性。運動訓練是周期性活動，競技能力提升常常需要多個訓練周期的積累。然而，運動訓練也是一個非線性活動，競技能力的形成不是簡單的投入疊加等于產出的關系，而受多種因素制約。

4 結 論

系統動力學視角下的競技能力“齒輪箱模型”的建構，以人體內外環境動態變化規律為基礎，從運動員整體功能態變化出發，關注競技能力構成要素之間的耦合、聯動和轉化過程；并以動態調節為目標，促進運動員內在結構要素和外部環境因素之間的穩定匹配，對優化運動訓練結構，指導競技參賽獲獎具有一定指導作用。

[ 1 ] 田麥久，劉大慶，熊焰.競技能力結構理論的發展與“雙子模型”的建立[ J ].體育科學，2007（7）：3-6.

[ 2 ] 鄭念軍.競技能力新論[ J ].西安體育學院學報，2001（1）：51-53.

[ 3 ] 程勇民.競技能力、競技能力結構及其項群劃分——傳統訓練學理論的不足與完善[ J ].山東體育學院學報，2004（5）：35-37.

[ 4 ] 宋會君.從耗散結構理論看運動員競技能力發展的有序性[ J ].體育與科學，2003 （3）：49-50，53.

G808

A

1674-151X（2017）02-001-03

10.3969/j.issn.1674-151x.2017.04.001

投稿日期：2016-12-27

史衍（1980—），副教授，博士。研究方向：體能訓練理念與方法。