论体育现象的多性状态及其定量分析的多重视角_灰色系统论文

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试论体育现象的多性态与定量分析的多视角,本文主要内容关键词为:定量分析论文,视角论文,试论论文,现象论文,体育论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

摘要 讨论了体育领域中3种不确定性现象,即随机性现象、模糊性现象和灰色性现象,并在此基础上,论述了数理统计、模糊数学和灰色系统理论的思想方法以及在体育研究中的实际应用,以表明对不同性态现象的研究应采用相应的定量分析的思想和方法的观点。

关键词 体育现象,多性态,定量分析

Discussion on the Multi-character of PhysicalEducationfied-random Phenomenon and the Multi-visual Angle of Quantitative Analysis

Cong Huping

(310028 Physical Education Dept.ofHangzhou University,Hangzhou 310028)

Abstract Three undefined phenomena in the physicaleducationphenomenon,fuzzy phenomenon and grey phenomenon were discuss-ed,Based on the discussion,the mathematical statistics,fuzzymath.and grey system methods of thinking as well as their pr-actical application in physical education research were descr-ibed in order to explain the viewpoint,that various characterphenomena should be studied by using the rational quantitat-ive analysis method.

Key words physical education phenomenon,multi-character,quant-itative analysis

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人们对客观世界的认识,是客体以信息形式在大脑中引起反映而开始的。体育作为一种社会现象,其性态表现形式的多样性决定了人们在认识体育现象发展变化规律时思维活动的多视角性。当人们以定量描述的方式认识体育现象的特征和规律时,便要求人们根据事物的不同性态从不同的视角,并以不同的定量描述方式加以认识。

1 不确定性与体育现象的多性态特征

体育系统的各种现象均受多因素的影响,致使其发展变化具有不确定性。体育现象的不确定性主要表现在随机性、模糊性和灰色性三方面。所谓随机性是指认识对象概率出现条件方面的不确定性,它与必然性相对;模糊性是指事物由于中介过渡性造就的事物性态和边界类属划分上的不确定性,它与精确性相对;灰色性是指事物表现过程中部分信息未知所造成的内涵不确定性。从逻辑基础看,随机性是因果律的亏缺所造成的不确定性;模糊性是排中律的亏缺造成的不确定性;灰色性是同一律的亏缺所造成的不确定性[1,2]。

1.1 体育中的随机现象 体育的随机性现象主要表现在下面几个方面:第一,各类运动成绩、运动员不同的竞技能力等具有随机性的特征。运动员运动水平的高低受很多因素的影响,不同水平的运动员达到某种成绩的可能性有着非常显著的差别。以篮球投篮为例,任何一个运动员在做投篮实验时,其可能发生的结果或是“投中”,或是“投不中”,运动水平越高的运动员“投中”的可能性也越高,“投中”“投不中”这类事件为随机事件。第二,某些事物之间的关系具有随机性特征。在体育领域里,我们经常要考察不同现象或事物之间的关系,而有些事物之间的关系并不具备严格依存性。以年龄与身高的关系为例,我们发现,婴儿从出生到成人,其身高是伴随着年龄的增大而长高,可以说这两者间存在着密切的关系,但仔细审视一下便会发现,年龄与身高之间并没有严格依存性,亦即当取定某年龄值,并没有一个恒定不变的身高数值与之对应,而只有一个概率分布区间与之对应。体育中事物之间的这类关系还有很多,在此不一一列举。第三,样本统计量具有随机性的特征。所谓样本统计量是指由样本的资料所得到的数字特征。个体之间的差异是客观存在的,以随机抽样的方式所获得的样本不可避免地存在抽样误差(所谓抽样指的是抽样引起的统计量之间或统计量与参数之间的偏差)

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据此将会产生某些指标统计量之间的偏差(如平均数X,和标准差S等),这种现象也有明显的随机特征。

1.2 体育中的模糊性现象 体育领域里,除了随机性现象外,还存在着大量的模糊性现象。例如:第一,很多心理量是具有模糊性的。运动心理学是一个很重要的领域,广大的教练员和研究工作者都很重视该方向的问题。在心理测量中,人们会发现有很多心理指标的心理量是难以用仪器来度量的(如需要程度,意志品质,动机水平等),要把握这类心理品质的心理量大多借助于问卷表或心理量表来完成,这时,就带有人们对自身心理品质在量方面归属于某个等级的问题。由于各等级的界定是以模糊子集的方式来实现的,如采用“很好,较好,一般,不太好,很不好”等方式。从这里可以看到“很好”到“很不好”是一个连续过渡的过程,各等级间找不出明晰的界面,可见这类心理量的测量结果具有模糊性特征。第二,教练员、体育教师的经验是具有模糊性的。广大的教练员和体育教师在长期的工作实践中积累了大量的宝贵经验,如训练经验、选材经验、教学经验等。由于人们在认识客观事物时不可能完全绝对地等于某事物本身,并且,事物在不断发展,人的认识在不断深入,尽管两者是不可能保持在同一水平上,也不可能洞悉事物的全部复杂性,但思维的整体性可构造出事物的大致轮廓,可以说,大脑结构思维的整体性,是模糊思维整体性的物质基础,具有模糊性特征。另一方面,人们在语言交流的过程中,也不可能精确无误地表达所认识事物的全貌,也就是说人们在表达上也具有模糊性,如“该运动员素质较好”、“运动员的协调性还可以”等语言。第三、运动员选材判识是具有模糊性的。在运动员选材时,通常通过判断被判对象的有关因素或指标水平,来确定是否可以从事运动或从事何种运动项目。在这个过程中,由于存在指标水平的互补性问题,不同运动项目所应具备因素或指标要求的界线并不是清晰的,某一对象从事何种运动的合适程度也是具有模糊性的。

1.3 体育中的灰色现象 体育实践中,与随机性、模糊性现象不同的还有一些灰色现象。灰色现象主要表现在灰色系统中,所谓灰色系统是指信息不完全的系统[3]。体育大系统有很多子系统属灰色系统。当人们考察“新旧体育体制交替”时要面对灰色系统;当人们在考虑未来体育发展模式时将面对灰色系统;当人们审视体育社会化的时候又将面对灰色系统;当人们探讨社会大系统中的体育系统的社会功能时,还是要面对灰色系统的问题。不难设想在这些灰色系统中蕴藏着很多灰色现象。

总之,由于体育领域里存在着各种各样的不确定现象,表现在事物的性态方面则具有多样性特征。

2 多视角的定量分析思想方法及其应用

在体育研究中,当人们建构命题并试图论证各种命题的真实性时,不可避免地面对很多变量,而这些变量的性态与事物的不确定性密不可分。从定量分析的角度看,不同性态的变量之发展规律和特征,需采用不同视角的定量分析思想和方法加以描述和认识。

2.1 数理统计的思想方法及其应用 建立在概率论基础上的数理统计,其主要思想方法是通过样本的信息以各种方式推断、估计研究总体的某些特征或状态。它的研究对象是各种具有随机性特征的现象或事物。依据这种思想方法,在体育研究中便产生了非常具有时尚的抽样调查和比较类实验研究的范式。例如,在“关于我国运动员激励模式和评价标准的研究”[4]中,有一个命题为运动员运动等级越高则需要强度也越高。为验证该命题,研究者根据统计学的思想设置了论证程序,即在健将级、一级、二级、三级运动员群体中分别随机抽取一定数量的样本;然后对各等级运动的贡献需要、能力显示需要、尊重需要等进行测量;最后采用统计推断中的方差分析方法对样本统计量进行检验,结果表明不同等级运动员各项需要指标水平均存在显著性差异,由此推断不同等级运动员各需要指标的总体参数不同,同时论证了上述命题成立。又如,在“关于适应现代跨栏跑技术的教学方法的实验研究”[5]中,该研究的假设为新教法的效果优于传统教法。为验证该假设是否成立,研究者采用完全随机分组设计实验法设置了研究程序,即在同总体中随机抽取两个样本(样本是指若干个体所构成的子集);然后将刺激因素(教学方法)分别施加于两组被试,经过22次课的教学;再对两组被试的跨栏跑速度指标进行统计检验,结果表明两组被试的跨栏跑成绩存在显著差异,由此推断两组被试跨栏跑水平已属不同总体,此时便证明新教法的教学效果明显优于传统教法的假设是成立的。在体育研究中,采用统计学的思想方法描述随机变量之间关系,以建模方式反映随机变量的协变发展水平等方面的研究实例很多,在此不作详细论述。

2.2 模糊数学的思想方法及其应用 建立在模糊集合和隶属度两个“基石”上的模糊数学,其主要思想方法是对事物在中介过渡的边界类属划分上的不确定性,以模糊子集予以界定并通过隶属度在归属程度上予以定量描述。在体育研究中,对有些问题的研究,统计学的思想方法则难以奏效。例如,在“一种确定主要选材因素的研究方法”[6]一文中,研究者试图将国内优秀技巧教练员(所带运动员均获过世界冠军)的选材经验以量化的形式进行研究。由于教练员的经验具有模糊性特征,在构建各因素间的相关程度时则无法通过统计学的方法进行标定。此时,研究者凭借教练员对各因素间关系的认识和经验,直接构建各因素的经验相关矩阵,并以该矩阵进行模糊聚类分析,所得研究结果得到专家的认同。又如,在“二种Fuzzy选材的判别方法与应用”研究[7]中,研究者提出了模糊型选材问题并给出了两种判别模型。在该研究中,研究者主要理由有三点:第一,选材工作是以一定模式为判据,经模式识别后对某被判对象(样品)作出结论性判断的过程。在这个过程中,建模的参照物是很重要的一环。按照统计学的思想,必须获取典型的具有发展前途的大样本。要达到这一要求,在实际操作上是很困难的。第二,运动员的模式并非唯一性,这是由于运动员的各素质、能力具有相互补偿性,且这种补偿程度和界面并不清晰,具有模糊性特征。第三,统计判断的划分以明晰界面为标准的,易造成本身没有类属差异的被判对象而仅因判别值稍大于或小于划分界面就将其判为截然不同的类属之失误。该研究以篮球运动员的注意品质为素材,采用了Fuzzy聚类和模糊加权贴近度的数学模型进行识别研究,得到较满意的结果。再如,在“高师体育系(科)学生的学校体育工作能力的模糊综合评价模型研究[8]中,研究者针对能力显示的初级评价的模糊性特征,采用加权平均型的模糊综合评价方法进行论证性研究,评价结果服从常态分布。由此也表明对模糊性特征的事物采用模糊数学的思想和方法进行分析有着较好的实际效果。

2.3 灰色系统理论思想方法及其应用 在系统理论的基础上发展起来的灰色系统理论,其主要思想方法是以利用系统内部的已知信息去推测、估计未知信息,亦即以系统的内部结构功能和各参量去研究系统。灰色系统理论与方法有两个明显的特征:第一,系统内部信息的完备是相对的,在一定层次上信息可能是不完备的,但在另一层次上系统内部信息可能较完全,为此,灰色系统理论以灰色量作为描述系统不确定信息的表达形式,并视低层次系统的不确定量为高层次系统的确定量,充分利用已知信息去揭示系统的运动规律;第二,尽管系统内部信息不够充分,且存在着一些干扰成份,但经过一定的技术处理,可以把它们作为在一定范围内变化的灰色量,把数据看作是众多因素综合作用的结果。因此,灰色系统方法在使用时,即使是样本含量不大或变量不具备某种典型分布的情况下,仍能有效地处理数据,得到合理结果。在体育科研中,灰色系统的分析方法已有所应用。例如,在“灰色关联法在系统的‘输入—输出’指标分析研究中的应用”[9]研究中,研究者将我国体育运动学校作为竞技系统中的一个子系统,由于该系统中的可变因素很多,又有些信息是未知的,故将该系统作为灰色系统,以系统的输入—输出的动态数据为基础,采用灰色关联及关联序的方式确定了影响系统输出的主要输入指标群,为进一步研究该系统的功能奠定了基础。又如,在“灰色系统理论和方法在体育科研中的应用”[10]一文中,作者较详细地表述了灰色GM模型的预测功能,在同训练体制方案选优中的灰色局势决策以及竞技体育项目增设类别和投资类别的灰色层次决策等内容,这些都提供了灰色系统理论和方法在解决体育中有关灰色系统研究方面的定量分析思路。

总之,随着体育科学的发展,人们的认识水平也在不断提高。体育现象的多性态以及反映事物不同性态的定量分析思想和方法也会被人们所逐渐认识。根据本文的论述,笔者试图表明这样一种观点,任何一种定量分析思想和方法并不是万能的,只有根据体育中事物的性态特征选择合理的定量分析方法才能达到理想的研究结果。

(收稿日期:1997—03—17)

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