蔣德龍(衡陽(yáng)師范學(xué)院體育系,湖南衡陽(yáng)421007)
試論“體熵”*
——從茅鵬訓(xùn)練思想核心范疇的發(fā)展說(shuō)起
蔣德龍
(衡陽(yáng)師范學(xué)院體育系,湖南衡陽(yáng)421007)
茅鵬訓(xùn)練思想核心范疇的發(fā)展經(jīng)歷了“體力”——“身體素質(zhì)”——“體能”——“熵”的邏輯,與物理學(xué)發(fā)展的“力學(xué)——能學(xué)——熵學(xué)”的邏輯基本一致。根據(jù)其他學(xué)科及體育學(xué)科對(duì)熵理論的移植、借鑒和應(yīng)用,可以推導(dǎo)出“體熵”范疇:體熵是描述身體運(yùn)動(dòng)的熵,根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)可以分為不同類型,其具有學(xué)科功能與實(shí)踐功能,也可以進(jìn)行測(cè)量與評(píng)價(jià)。
茅鵬;訓(xùn)練思想;核心范疇;體熵;測(cè)量與評(píng)價(jià)
茅鵬對(duì)訓(xùn)練本質(zhì)的揭示,在不同時(shí)期使用了眾多的范疇。不同時(shí)期眾多范疇如果構(gòu)成一個(gè)范疇體系的話,就有一個(gè)核心范疇。那么,茅鵬不同時(shí)期使用的核心范疇是什么?這些核心范疇之間有什么內(nèi)在聯(lián)系?為什么?可以推出新范疇嗎?本文使用學(xué)術(shù)史方法、訪談法對(duì)茅鵬訓(xùn)練思想核心范疇及其發(fā)展的內(nèi)在邏輯進(jìn)行探究,進(jìn)而推導(dǎo)出“體熵”范疇,并依據(jù)其他學(xué)者關(guān)于“熵”的討論,對(duì)“體熵”范疇進(jìn)行初步探討。
1.1 1995 年以前的核心范疇:身體素質(zhì)、體力、體能1964年6月,茅鵬在引起大討論的《“身體素質(zhì)論”應(yīng)當(dāng)否定》文章中,對(duì)來(lái)自前蘇聯(lián)訓(xùn)練學(xué)核心范疇的“身體素質(zhì)”進(jìn)行了歷史的、實(shí)踐的、批判性的討論。認(rèn)為決定運(yùn)動(dòng)成績(jī),由力量、速度、耐力、靈敏和柔韌構(gòu)成的“身體素質(zhì)”,只是運(yùn)動(dòng)性能的一些表現(xiàn)形式,是對(duì)運(yùn)動(dòng)性能的一些形容,它都不是客觀存在的實(shí)體,所以不能叫做“身體素質(zhì)”。要提高運(yùn)動(dòng)成績(jī),得提高覺悟,增強(qiáng)體質(zhì),必須承認(rèn)專項(xiàng)訓(xùn)練是主要手段,并且具體情況具體對(duì)待(不是先一般身體素質(zhì)后專項(xiàng)素質(zhì))。
1981年,茅鵬認(rèn)為“所有的技術(shù)不但是技術(shù)問(wèn)題,必然同時(shí)涉及有關(guān)關(guān)節(jié)的具體內(nèi)容的力量、柔韌等等體能問(wèn)題。所有這些問(wèn)題,都要在訓(xùn)練總體中力爭(zhēng)做到更協(xié)調(diào)更妥貼地安排”。這可以說(shuō)是后來(lái)“一元理論”的萌芽[1]。這里也可以看出,茅鵬1964年認(rèn)為“力量”、“柔韌”等“運(yùn)動(dòng)性能”不叫做“身體素質(zhì)”,而叫做“體能”。
1983年茅鵬以筆名春沂在《談體育改革》中,在括號(hào)里解釋“若干天周期”,提出“體力波”。在訓(xùn)練安排上,改“以‘全年周期’為基礎(chǔ)的多年訓(xùn)練”為“以(體力波)為基礎(chǔ)的多年訓(xùn)練”;即改“每年大起大落式”的訓(xùn)練安排為“步步為營(yíng)、逐步提高、穩(wěn)步前進(jìn)式的訓(xùn)練安排[2]。后來(lái)發(fā)表的許多文章中都用了“體力波”。
1986年茅鵬對(duì)“體力”進(jìn)行了解釋,認(rèn)為體力指的是身體運(yùn)動(dòng)的功能,包含運(yùn)動(dòng)能力、勞動(dòng)能力以及其他形式的身體運(yùn)動(dòng)能力,與體能基本上是同義語(yǔ)(如果說(shuō)有細(xì)微差別的話,體力則比較側(cè)重于“功”的角度,體能則側(cè)重于“能”)。但習(xí)慣上體能只被用來(lái)表達(dá)運(yùn)動(dòng)能力,很少有用以表達(dá)勞動(dòng)能力的。因此,用“體力”這個(gè)詞來(lái)泛指身體運(yùn)動(dòng)的功能水平較為合適”[3]。
1993年茅鵬第一次總結(jié)了運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)的“運(yùn)動(dòng)成績(jī)和運(yùn)動(dòng)能力”、“運(yùn)動(dòng)選項(xiàng)和運(yùn)動(dòng)選材”、“訓(xùn)練設(shè)計(jì)、訓(xùn)練控制、訓(xùn)練謀略、訓(xùn)練行為”等八個(gè)范疇[4]。這些范疇體現(xiàn)了一定的歷史性、邏輯性和科學(xué)性。但是其歷史、科學(xué)、邏輯的體系特征不明顯,并沒(méi)有指明其核心范疇是什么(似乎是“體力”)。有個(gè)值得注意的地方是茅鵬論述運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練本質(zhì)時(shí)使用了“有序狀態(tài)”這個(gè)與“熵”緊密相關(guān)的范疇。
以上是茅鵬1995年以前發(fā)表的60篇中(筆名春沂、詠雩分別發(fā)表6篇、4篇)比較有代表性的文章。我們可以發(fā)現(xiàn),茅鵬在訓(xùn)練實(shí)踐與思考中,揭示訓(xùn)練規(guī)律使用的核心范疇,主要有“身體素質(zhì)”、“體力”和“體能”。在一定程度上把三個(gè)范疇做了區(qū)別性比較小的理解、歸納和解釋。
1.2 1995 年至今的核心范疇
1995年茅鵬在評(píng)論“馬家軍”失利的文章中首次使用“熵”。認(rèn)為“‘熵’就是無(wú)序程度、混亂程度”,“一個(gè)實(shí)體迅速膨大,若內(nèi)部缺少最低限度的合理而周到的運(yùn)轉(zhuǎn)程序;對(duì)環(huán)境,尤其是信息環(huán)境,缺少通暢的交換代謝渠道;就會(huì)因‘熵’增加迅速淹沒(méi)生命力而垮臺(tái)”[5]。
1996年茅鵬著重談了“體能”訓(xùn)練,認(rèn)為運(yùn)動(dòng)態(tài)的體能存在于生命運(yùn)動(dòng)之中,其表現(xiàn)為一種生命內(nèi)部矛盾因素相應(yīng)積蓄的激發(fā)態(tài),在一定時(shí)間過(guò)程中完成[6]。
1997年茅鵬認(rèn)為“球藝=足球運(yùn)動(dòng)的絕對(duì)最高水平——球藝熵”,認(rèn)為熵是混亂程度。球藝是有序程度、巧妙程度、效益程度,減少“球藝熵”是制勝的關(guān)鍵。干擾這個(gè)要求的盲動(dòng)、亂動(dòng),這就是“熵”。區(qū)別“藝”和“熵”是正確把握“實(shí)戰(zhàn)體力波場(chǎng)的”根本要求[7]。這是用“熵”進(jìn)一步解釋“體力波場(chǎng)”。
1999年茅鵬在總結(jié)性地回顧訓(xùn)練本質(zhì)時(shí),增加使用了“負(fù)熵”。認(rèn)為訓(xùn)練手段實(shí)際上可以理解為輸入“負(fù)熵”(可能也有新熵),排除多余的“熵”[8]。
2004年茅鵬提出了“熵值”、“負(fù)熵增加”、“熵值減少”、“熵值增加”等范疇用來(lái)進(jìn)一步解釋訓(xùn)練本質(zhì)。認(rèn)為訓(xùn)練的目標(biāo)是提高運(yùn)動(dòng)能力,面對(duì)這個(gè)項(xiàng)目,爭(zhēng)取“熵值減少”,對(duì)低水平運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō),原先的“熵值”太高,“熵值”非單就“技術(shù)”或“體能”任一面而言,“熵值”乃就“技術(shù)——體能一元體”的整體而言,奧尼爾外線進(jìn)攻則“熵值”大[9]。
2005年茅鵬認(rèn)為“二元訓(xùn)練理論”可以使低水平的運(yùn)動(dòng)員提高成績(jī),因?yàn)榕c不訓(xùn)練相比,這樣的訓(xùn)練,也向機(jī)體輸入了“負(fù)熵”??墒?,對(duì)于尖子運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō),“二元訓(xùn)練理論”的、“多而雜”的、與專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)的許多手段的大量訓(xùn)練,就反而顯著地增加“熵值”,使機(jī)體的“熵值”居高不下,阻斷了運(yùn)動(dòng)技術(shù)水平進(jìn)一步提高的可能[10]。認(rèn)為“訓(xùn)練安排,就是‘專項(xiàng)化’訓(xùn)練安排,就是‘熵值減少’的過(guò)程[11]。
2007年茅鵬提到“‘一元訓(xùn)練理論’認(rèn)為,人體生命有序狀態(tài)的調(diào)整變化(‘熵值’變化),是運(yùn)動(dòng)能力(成績(jī))進(jìn)退變化的根本原因,“運(yùn)動(dòng)能力的進(jìn)步,就反映了機(jī)體生命有序狀態(tài)的‘專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員化進(jìn)展’(“熵減少進(jìn)展”),“全面身體素質(zhì)訓(xùn)練使得‘熵值’居高不下,干擾和破壞成績(jī)進(jìn)步,孳生傷病事故”[12],喬丹如果打棒球,那么他的“極佳的籃球體能和技術(shù)”就變成了“熵值”[13]。
2008年茅鵬、嚴(yán)政、程志理,認(rèn)為訓(xùn)練的“專項(xiàng)化”程度低,就是“熵值”高,“專項(xiàng)化”程度高,就是“熵值”低,“專項(xiàng)化”發(fā)展,降低著“熵值”,從而一元化地提高運(yùn)動(dòng)能力水平[14]。
2009年茅鵬認(rèn)為“促進(jìn)體內(nèi)外的‘和諧協(xié)調(diào)’就是降低‘熵值’,從而決定運(yùn)動(dòng)能力”[15]。
2010年茅鵬認(rèn)為“2010年劉翔以13.40 s獲第3,被史冬鵬超越”,主要原因就是脫離跨欄專項(xiàng)的“能力訓(xùn)練”,也就是沒(méi)有專項(xiàng)化導(dǎo)致“熵增加”[16]。而2011年巴薩奪歐冠的重要原因就在于“一元化”統(tǒng)一,“復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)”,“熵減少”[17],而2012年劉翔12秒97奪冠,是其體能訓(xùn)練專項(xiàng)化,避免了“熵增加”[18]。
以上是茅鵬從1995年開始發(fā)表的76篇中,具有代表性的文章??梢园l(fā)現(xiàn),從1997年開始,茅鵬在繼續(xù)用“體力”、“體能”揭示、解釋訓(xùn)練本質(zhì)的基礎(chǔ)上,引入了一個(gè)非常重要的范疇來(lái)進(jìn)一步的補(bǔ)充,這就是“熵”。茅鵬為什么有這樣一個(gè)引入的核心范疇的變化?這個(gè)變化的邏輯是什么?
范疇的變化,或者新范疇的出現(xiàn),是因?yàn)閷?shí)踐中的新情況、新挑戰(zhàn)的出現(xiàn)。也就是說(shuō),既有范疇的知識(shí)不能概括、涵構(gòu)、解釋最新情況最新挑戰(zhàn)。這里面的邏輯即:根據(jù)既有范疇蘊(yùn)含的理論在實(shí)踐時(shí)候,出現(xiàn)了某些不足、缺陷或者嚴(yán)重問(wèn)題,進(jìn)而懷疑既有范疇的科學(xué)合理性,并反思既有范疇,結(jié)合實(shí)際的最新發(fā)現(xiàn)的情況(事實(shí))推導(dǎo)出新的理論,通過(guò)在實(shí)踐中進(jìn)行新理論的檢驗(yàn),再總結(jié)、歸納、概括出新的更高(深)層次的范疇。
我們可以發(fā)現(xiàn),“體力”、“體能”很明顯是借用物理學(xué)而來(lái)的范疇,解釋人的運(yùn)動(dòng)的范疇——人體運(yùn)動(dòng)得“更快、更高、更強(qiáng)”的原因在于人體本身的“力”、“能”。典型的學(xué)科運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)和運(yùn)動(dòng)生物化學(xué)就是專門討論“體力”和“體能”。據(jù)考證[57]“體力”范疇早在我國(guó)晉朝就有使用,“體能”在我國(guó)最早使用卻到了民國(guó)時(shí)期,“身體素質(zhì)”是學(xué)蘇聯(lián)時(shí)期使用的。從范疇出現(xiàn)的時(shí)間順序上來(lái)看,“體力”明顯早于“體能”。而邏輯順序:“體力”是“體能”的表現(xiàn),或者“體能”是“體力”的內(nèi)在的原因——“體能”比“體力”邏輯在先。并且,“體力”、“體能”的這種時(shí)間順序和邏輯順序,恰好與物理學(xué)中的“力”、“能”范疇的發(fā)展是相互匹配的。我們知道,物理學(xué)的核心范疇已經(jīng)從“力”學(xué)時(shí)代(F=ma),經(jīng)過(guò)了“能”學(xué)時(shí)代(能量守恒),而如今正是“熵”時(shí)代(能量變易)。
茅鵬通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練第一線的事實(shí),進(jìn)行深刻的觀察、比較、歸納,認(rèn)為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練領(lǐng)域的“體力”、“體能”、“身體素質(zhì)”不足以完全解釋運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的本質(zhì),而質(zhì)疑、借鑒、引用并提出使用“熵”來(lái)解釋運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練本質(zhì)。也就是說(shuō),茅鵬訓(xùn)練思想核心范疇變化的邏輯可以這樣表述:在遵循既有運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練理論(范疇)的實(shí)踐中觀察、比較、歸納,批判了既有運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練理論(范疇),借鑒最新范疇再構(gòu)建新的運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練理論(范疇)。也即,邏輯是從“體力”、“身體素質(zhì)”、“體能”到“熵”。
無(wú)獨(dú)有偶,其他學(xué)科也借鑒了“熵”范疇,來(lái)揭示本學(xué)科領(lǐng)域最新情況的本質(zhì)規(guī)律。如管理科學(xué)有提出“管理熵”(宋華嶺,王今,翟從敏;1999)、信息科學(xué)提出“信息熵”(香農(nóng);1948)、生物科學(xué)提出“生物熵”[19]、經(jīng)濟(jì)學(xué)提出了“經(jīng)濟(jì)熵”[20]等等。用“熵”范疇來(lái)討論體育,最早可能是周桂如、王雨田在《從信息論到信息科學(xué)》中例舉體育老師示范動(dòng)作,來(lái)說(shuō)明“信息熵”。張武高、邵波認(rèn)為,有機(jī)體可以不斷地向外界排除正熵而吸取負(fù)熵,“適度”的體育運(yùn)動(dòng)可以幫助人吸取負(fù)熵,從而壽命有可能延長(zhǎng)。
而在體育學(xué)科內(nèi)部,引入“熵”范疇的最早可能是1980年鄭如賜提到的耗散結(jié)構(gòu)就是“熵”范疇的發(fā)展形式。張百鳴認(rèn)為生物信息反饋訓(xùn)練方法能使受試者絕對(duì)肌力顯著提高,其原因是人從外界汲取了負(fù)熵。1990年林吳平[21],以“熵”來(lái)說(shuō)明封閉體系理論和開放體系理論指導(dǎo)健身鍛煉的利弊,提出灰色系統(tǒng)理論指導(dǎo)體育健身。1992、1993年田野認(rèn)為,興奮劑在一定程度上可以提高局部組織的有序性,但對(duì)人體整體的綜合影響則是促進(jìn)有序向無(wú)序轉(zhuǎn)化的墑增作用,以及認(rèn)為競(jìng)技體育屬于耗散結(jié)構(gòu),通過(guò)熵減競(jìng)技體育達(dá)到新的有序穩(wěn)定狀態(tài)。1998年李捷認(rèn)為競(jìng)技運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練要注意“負(fù)熵控制”。2003年宋會(huì)君認(rèn)為要實(shí)現(xiàn)競(jìng)技能力往有序方向發(fā)展,增加竟技能力系統(tǒng)的“負(fù)熵”是必要條件。2013年于曉光、于秀等,認(rèn)為我國(guó)競(jìng)技體育人才培養(yǎng)過(guò)程中出現(xiàn)了人員素質(zhì)熵、組織管理熵和功能目標(biāo)熵問(wèn)題。
可見,體育學(xué)界內(nèi)外已經(jīng)成功將“熵”或者與“熵”相關(guān)范疇,移植、借鑒、運(yùn)用到體育學(xué)來(lái)解釋體育中的最新情況。無(wú)疑這種移植、借鑒和運(yùn)用是具有前沿性、開創(chuàng)性的,富有啟迪思維、引領(lǐng)實(shí)踐的重要意義。但是,我們發(fā)現(xiàn):首先,這種對(duì)“熵”理論的移植、借鑒和運(yùn)用,在體育學(xué)界還沒(méi)有得到更為廣泛的宣傳;其次,這種對(duì)“熵”的理論的移植、借鑒和運(yùn)用,是初步性的或者探索性的;再次,這種對(duì)“熵”的理論的移植、借鑒和運(yùn)用,所凝聚的認(rèn)識(shí)還是比較凌亂,不成系統(tǒng)或者體系;最后,這種對(duì)“熵”的理論的移植、借鑒和運(yùn)用,與體育的實(shí)踐結(jié)合還沒(méi)有體現(xiàn)出體育學(xué)本身的特色。也就是說(shuō),沒(méi)有與其他學(xué)科對(duì)“熵”的理論的移植、借鑒和運(yùn)用區(qū)別開來(lái),而體現(xiàn)不出很明顯的特色作用。
所以,筆者在以上學(xué)者關(guān)于“熵”范疇與體育結(jié)合一起使用的基礎(chǔ)上,通過(guò)歸納、比較進(jìn)一步提出“體熵”范疇。因?yàn)?,第一,學(xué)理上講,提出“體熵”范疇是按照“體力”到“體能”再到“體熵”這樣的邏輯推導(dǎo)的。也就是說(shuō),在力學(xué)時(shí)代,可以用“體力”范疇解釋體育運(yùn)動(dòng)的本質(zhì),用“體能”范疇在能學(xué)時(shí)代進(jìn)一步解釋體育運(yùn)動(dòng)的本質(zhì),那么,在熵時(shí)代用“體熵”也就可以更進(jìn)一步解釋體育運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)。第二,體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐中,已經(jīng)出現(xiàn)了的問(wèn)題,已有認(rèn)識(shí)為此不能做出更為深入、科學(xué)的解釋,指導(dǎo)體育運(yùn)動(dòng)的可持續(xù)發(fā)展進(jìn)步艱難,而用“體熵”來(lái)指導(dǎo)體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐,解釋和指導(dǎo)作用符合最新科學(xué)發(fā)展趨勢(shì),也即“體熵”的提出具有可行性。第三,從必要性上講,在對(duì)體育運(yùn)動(dòng)實(shí)踐知識(shí)的提煉中,已經(jīng)有了其他學(xué)科和體育學(xué)科關(guān)于體育運(yùn)動(dòng)的熵的各種各樣的觀點(diǎn),需要用一個(gè)更具有體育學(xué)科本身特色的范疇,來(lái)進(jìn)行提煉、凝聚。
3.1 熵的認(rèn)識(shí)
1865年,克勞修斯特意把希臘語(yǔ)ενéργεια“(能量)和αλλαγη(轉(zhuǎn)變)兩者相結(jié)合形成一個(gè)專門名詞,翻譯成英文為entropy(有意與energy相似)——稱為物體的變換容度(transformation content),反映熱量可以轉(zhuǎn)變?yōu)楣Φ某潭?。entropy是熱量被溫度除的商,中文將其翻譯成熵字,其中添了一個(gè)火字旁是為了更形象地表達(dá)entropy的含義:相同的熱量,溫度高的則熵小,溫度低的則熵大。熵小則“轉(zhuǎn)變程度”高,熵大則“轉(zhuǎn)變程度”低[20]。
1871年,麥克斯韋提出“信息=負(fù)熵”。1878年,玻耳茲曼對(duì)熵進(jìn)行了進(jìn)一步解釋,認(rèn)為“系統(tǒng)呈現(xiàn)無(wú)秩序運(yùn)動(dòng)的程度越高,該狀態(tài)存在的可能性也就越大,因而熵值也就越大。反之,熵值小的狀態(tài)對(duì)應(yīng)著比較有秩序的狀態(tài)——熵是表示宏觀體系混亂度的量度,是狀態(tài)概率的函數(shù)。1911年,范德瓦耳斯(J.D.Van der Waals)思考了熵變與因果推理過(guò)程之間的關(guān)系。1929年,西拉德(Szlard)解說(shuō)了熵變和信息的密切聯(lián)系。1930年劉易斯(G.N.Lewis)認(rèn)為“熵增意味著信息的損失”[20]。
1944年,薛定諤認(rèn)為熵不是一個(gè)模糊的概念或思想,而是一個(gè)可以測(cè)量的物理量,就像一根棍棒的長(zhǎng)度、物體某一點(diǎn)的溫度、晶體的熔化度和物質(zhì)的比熱等。在溫度處于絕對(duì)零度時(shí)(大約在-273攝氏度),任何物質(zhì)的熵等于零。熵的單位是卡/攝氏度。并認(rèn)為“自然界中正進(jìn)行著的每一事件,都意味著這件事在其中進(jìn)行的那部分世界的熵在增加。因此,一個(gè)生命有機(jī)體在不斷地產(chǎn)生熵——或者可以說(shuō)是在增加正熵——并逐漸趨近于最大熵的危險(xiǎn)狀態(tài),即死亡。要擺脫死亡,要活著,惟一的辦法就是從環(huán)境里不斷汲取負(fù)熵”,也就是說(shuō)“有機(jī)體靠負(fù)熵為生”[22]。
1948年,香農(nóng)對(duì)信息熵進(jìn)行了度量——作為隨機(jī)事件不確定性的量度。正如一個(gè)系統(tǒng)中的信息量是它的組織化程度的度量,一個(gè)系統(tǒng)的熵就是它的無(wú)組織程度的度量。這一個(gè)正好是那一個(gè)的負(fù)數(shù)[23]。
1981年,里夫金、霍華德提出哲學(xué)熵,認(rèn)為熵是“當(dāng)能量從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)化到另一狀態(tài)時(shí),我們會(huì)受到懲罰,這個(gè)懲罰就是我們失去了能在將來(lái)用來(lái)作功的一定的能量”。熵的增加就意味著有效能量的減少,每當(dāng)自然界發(fā)生任何事情,一定能量就轉(zhuǎn)化為不能再作功的無(wú)效能量,被轉(zhuǎn)化為無(wú)效狀態(tài)的能量構(gòu)成我們說(shuō)的污染,能量只能沿著一個(gè)方向一一即耗散的方向轉(zhuǎn)化[]。
1995年,董春雨、姜璐認(rèn)為“能的概念從正面表征著運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化的能力,而熵卻從反面表征著運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化已經(jīng)完成的程度,亦即運(yùn)動(dòng)喪失轉(zhuǎn)化能力的程度,是能量的“退化”或“貶值”[25]。
2004年,錢時(shí)惕認(rèn)為熵是作為熱過(guò)程不可逆性的共同判據(jù),其意義指的是系統(tǒng)的彌散度或均勻度,即熵大,彌散度大或均勻度大;熵小,彌散度小或均勻度小。在平衡態(tài)或近平衡的孤立系統(tǒng)中,且系統(tǒng)中的排斥力量大于吸引力量,系統(tǒng)的熵變遵守熵增原理,反之,則遵守熵減原理。對(duì)于遠(yuǎn)離平衡態(tài)的開放系統(tǒng),當(dāng)其內(nèi)存在非線性相互作用,系統(tǒng)通過(guò)與外界交換物質(zhì)、能量與信息并達(dá)某一閾值時(shí),系統(tǒng)就可能從無(wú)序狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N結(jié)構(gòu)或功能上的有序狀態(tài)[26]。
可見,來(lái)自熱力學(xué)的熵,相比能,更深入地凝聚著對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的最新最深刻的認(rèn)識(shí),而被移植借鑒到包括生物學(xué)、管理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、哲學(xué)等幾乎任何一門學(xué)科。歸納起來(lái),熵的本質(zhì)及本質(zhì)屬性包括以下幾個(gè)方面。
第一,從熵的各種討論中看出,“量度”是其本質(zhì)。也就是說(shuō)熵范疇的臨近屬范疇是“量度”。正如薛定諤認(rèn)為,熵是一種可以測(cè)量的、像棍棒的長(zhǎng)度、物體的溫度一樣的量度。這種“量度”是針對(duì)“能”的變化而言。熵量度了該系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)不能轉(zhuǎn)換的潛力,從負(fù)面量度了能的質(zhì)量[27]。
第二,熵的本質(zhì)屬性有無(wú)序性、不可逆性和層次性特征。其中無(wú)序性是相對(duì)有序來(lái)說(shuō),熵是描述系統(tǒng)的混亂程度。不可逆性指事物或者系統(tǒng)的能量只沿著耗散方向轉(zhuǎn)化。層次性指從宏觀和微觀角度描述系統(tǒng)熵是不一樣的[25]。
所以,根據(jù)邏輯學(xué)下定義的規(guī)則,我們認(rèn)為熵是對(duì)事物或者系統(tǒng)的能量轉(zhuǎn)化的無(wú)序性、不可逆性和層次性的量度。
3.2 “體熵”的定義
由于體熵與熵的關(guān)系是“下位與上位”的關(guān)系或者“種與屬”關(guān)系。也即,我們只要明確了體熵的種差,體熵范疇的定義就好辦了。我們知道熵的外延很廣,有信息熵、經(jīng)濟(jì)熵、管理熵等等,與這些熵不同的是,體熵的種差只能是“身體運(yùn)動(dòng)”,這是體熵區(qū)別于其他熵的本質(zhì)特征。失去這個(gè)本質(zhì)特征,體熵存在的必要性也就隨之失去。因此,我們認(rèn)為,體熵是描述身體運(yùn)動(dòng)的熵。
體熵的分類是在明確體熵的內(nèi)涵基礎(chǔ)上,將體熵反映的對(duì)象分成若干小類。根據(jù)邏輯學(xué)方法,對(duì)體熵分類可以根據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行不同的分類。我們將體熵分類如下。
一是根據(jù)變化方向,將體熵分為負(fù)體熵和正體熵。負(fù)體熵也可以稱為減體熵,正體熵也可以稱為增體熵。身體運(yùn)動(dòng)中,其熵值是符合熵增原理的,具有不可逆性,也即總是在增加熵——向混亂程度增加方向變化——有效能量不斷減少,這就是正體熵。但具有復(fù)雜性的身體運(yùn)動(dòng),能夠不斷與外界進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息的交換,也即身體運(yùn)動(dòng)又存在著與正體熵相反的,使系統(tǒng)變得更加有序、更有組織性的另一方面和趨勢(shì),這就是負(fù)體熵。負(fù)體熵是身體運(yùn)動(dòng)時(shí),與外界進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息等的交換過(guò)程中產(chǎn)生的,產(chǎn)生得越多,說(shuō)明一種促進(jìn)身體運(yùn)動(dòng)內(nèi)部各子系統(tǒng)相互間更好協(xié)同作用,從而朝有序化方向發(fā)展的力量增加[28]。茅鵬說(shuō)的“訓(xùn)練手段實(shí)際上可以理解為輸入‘負(fù)熵’”,更確切地理解為“適宜的訓(xùn)練手段可以使得身體運(yùn)動(dòng)的負(fù)體熵增加”。如果說(shuō)訓(xùn)練手段實(shí)際上可以理解為輸入“負(fù)熵”,可能導(dǎo)致認(rèn)為負(fù)體熵是某種東西,實(shí)際上負(fù)體熵只是相對(duì)正體熵而言[28]。比如認(rèn)為向機(jī)體輸入物質(zhì)、能量、信息等,身體運(yùn)動(dòng)的負(fù)體熵就增加,這是錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。而是要取決于身體運(yùn)動(dòng)這個(gè)系統(tǒng)內(nèi)部的能量形式,需要能量的數(shù)量以及系統(tǒng)此時(shí)所處的狀態(tài)。茅鵬批判“體能儲(chǔ)備是偽概念”、“體能測(cè)試”,實(shí)際就是批判輸入能量就能夠使得身體運(yùn)動(dòng)負(fù)體熵增加。茅鵬一元訓(xùn)練理論提出的“‘專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員化進(jìn)展’(‘熵減少進(jìn)展’)”,可以理解為專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員化是身體運(yùn)動(dòng)負(fù)體熵增加的要求。茅鵬說(shuō)到的“與對(duì)手周旋”中獲取對(duì)手的信息而見招拆招,可以理解為負(fù)體熵增加。
二是根據(jù)變化的快慢,將體熵分為快體熵和慢體熵??祗w熵是指身體運(yùn)動(dòng)時(shí),變化速度快的熵。慢體熵是指身體運(yùn)動(dòng)時(shí),變化速度慢的熵。體熵變化的快慢有熵增加方向和熵減少方向變化兩個(gè)變化的快慢。有的身體運(yùn)動(dòng)的熵增加很快,有的身體運(yùn)動(dòng)的熵增加很慢。身體運(yùn)動(dòng)的熵增加很快,其勢(shì)必同時(shí)有負(fù)熵輸入也增加很快,以維持身體運(yùn)動(dòng)進(jìn)行??祗w熵的身體運(yùn)動(dòng)不一定是熵增,有可能是熵減,熵減意味著身體運(yùn)動(dòng)有序,不會(huì)輕易疲勞,熵增意味著身體運(yùn)動(dòng)無(wú)序,容易疲勞。慢體熵的身體運(yùn)動(dòng)也不一定是熵減,有可能是熵增,熵減意味著身體運(yùn)動(dòng)有序,不會(huì)輕易疲勞,熵增意味著身體運(yùn)動(dòng)無(wú)序,容易疲勞。快體熵的身體運(yùn)動(dòng)如舉重、跳遠(yuǎn)、投擲、拳擊、100米等等。慢體熵的身體運(yùn)動(dòng)如馬拉松、長(zhǎng)距離游泳、太極、氣功等等。
三是根據(jù)身體運(yùn)動(dòng)的人數(shù),將體熵分為個(gè)人體熵和組織體熵。個(gè)人體熵是指?jìng)€(gè)人的身體運(yùn)動(dòng)的熵。組織體熵是指兩人以上的身體運(yùn)動(dòng)的總的熵(包括教練等)。個(gè)人體熵的大小由于人體本身的復(fù)雜性,在其熵增加不可逆性的同時(shí),因?yàn)椴粩嗟玫健柏?fù)熵流”的輸入而其大小表現(xiàn)波動(dòng)性。波峰時(shí)候熵最大、最疲勞,波谷時(shí)候熵最小、最興奮。茅鵬使用的“體力波”讓人不解,而如果用個(gè)人體熵來(lái)解釋,就會(huì)有新的認(rèn)識(shí)。在集體運(yùn)動(dòng)中,個(gè)人體熵即使是熵值很小,運(yùn)動(dòng)狀態(tài)很好,但組織體熵不一定是熵值很小,反而有可能很大。也就是說(shuō),集體運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的比賽,如果想贏得比賽,除了個(gè)人體熵最大限度保持很小以外,必須考慮到整個(gè)集體的總的熵,也即,考慮組織體熵。茅鵬說(shuō)的籃球比賽中奧尼爾內(nèi)線進(jìn)攻能力突出,“熵值”低,如果在外線進(jìn)攻,那么“熵值”高。可以這樣理解:如果奧尼爾在內(nèi)線進(jìn)攻,各個(gè)隊(duì)員各司其職,整個(gè)球隊(duì)的體熵(組織體熵)就可以熵值小——可以正常或者超水平發(fā)揮而贏得比賽;如果奧尼爾在外線進(jìn)攻,即使其他隊(duì)員各司其職,整個(gè)球隊(duì)的體熵(組織體熵)則熵值增加——球隊(duì)表現(xiàn)無(wú)序混亂導(dǎo)致球隊(duì)發(fā)揮失常而輸?shù)舯荣?。也就是說(shuō)球隊(duì)的前一種組織體熵小贏球機(jī)會(huì)大,球隊(duì)的后一種組織體熵大輸球機(jī)會(huì)大。茅鵬在點(diǎn)評(píng)中國(guó)女足在第4屆世界杯賽中的表現(xiàn)時(shí)候,認(rèn)為:是“二元訓(xùn)練理論”導(dǎo)致了中國(guó)女足的“熵值增加”,使其足球運(yùn)動(dòng)能力大幅度下降;在后續(xù)的一場(chǎng)場(chǎng)比賽中,比賽自身的“訓(xùn)練效應(yīng)”,導(dǎo)致中國(guó)女足的“負(fù)熵增加”(“熵值減少”),從而表現(xiàn)為“一場(chǎng)比一場(chǎng)打得好”,并不是“儲(chǔ)備”了“體能”。這里說(shuō)的“負(fù)熵增加”(“熵值減少”)可以理解為中國(guó)女足的組織體熵減小。茅鵬特別重視的球藝熵,是指“運(yùn)動(dòng)員相互間、及與球之間,運(yùn)動(dòng)關(guān)系的合理程度與存在著機(jī)體的靜態(tài)的、動(dòng)態(tài)的組織結(jié)構(gòu)的合理程度的對(duì)立面,即“不合理程度”(混亂程度、無(wú)序程度)[7]——我們可以理解就是為球(三大球)類運(yùn)動(dòng)的組織體熵。田野在一篇文章中提到“競(jìng)技體育……熵減作用……熵增作用。競(jìng)技體育對(duì)人體和社會(huì)的總效應(yīng)是熵減。通過(guò)人們的主觀努力可促進(jìn)熵減效應(yīng),抑制熵增效應(yīng),從而保證競(jìng)技體育不斷向前發(fā)展[29]”的論述,是需要進(jìn)一步解釋的——實(shí)際上說(shuō)的是整個(gè)競(jìng)技體育的組織體熵。
四是根據(jù)身體運(yùn)動(dòng)的目的,將體熵分為健康體熵和競(jìng)技體熵。健康體熵是指身體運(yùn)動(dòng)的目的是為了增進(jìn)健康而產(chǎn)生的熵。競(jìng)技體熵是指身體運(yùn)動(dòng)的目的是為了競(jìng)技取勝而產(chǎn)生的熵。人延年益壽的實(shí)際就是使健康體熵得到抑制,限制放慢健康體熵的自然增加。也就是健康體熵維持在較低水平。林吳平等提出延年益壽應(yīng)該“靜養(yǎng)”,因?yàn)椤斑\(yùn)動(dòng)促進(jìn)新陳代謝,使機(jī)體負(fù)擔(dān)加重,系統(tǒng)的有序性受到干擾,‘熵’增加速,容易得病,加速衰老”[30]。按照這種說(shuō)法,健康體熵的身體運(yùn)動(dòng)就是如氣功、導(dǎo)引、吐納等形式,進(jìn)而“使體內(nèi)生命之火以最慢的速度燃燒,從而延長(zhǎng)其燃燒時(shí)間,衰老也就越慢,生命也就隨之延長(zhǎng)”[30]。較為全面的說(shuō)法,健康體熵要維持較低水平還應(yīng)該有飲食、心情以及環(huán)境等因素的所謂“負(fù)熵流”的輸入,以及針灸、推拿,也可以使得生命系統(tǒng)從外界吸收“負(fù)熵流”[31]。競(jìng)技的本質(zhì)可以理解為以競(jìng)爭(zhēng)、比較為核心。那么,競(jìng)技體熵也就有一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)、比較:一是自我競(jìng)技體熵的競(jìng)爭(zhēng)、比較;二是與對(duì)手競(jìng)技體熵的競(jìng)爭(zhēng)、比較。自我競(jìng)技體熵小,則自我超越。比對(duì)手競(jìng)技體熵小,則超越對(duì)手。再進(jìn)一步說(shuō),競(jìng)技體熵小,意味著身體運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠不斷汲取和生成能量、物質(zhì)以及信息(輸入負(fù)熵流)——程度越大,越能夠自我超越以及超越對(duì)手。茅鵬的一元訓(xùn)練理論強(qiáng)調(diào)訓(xùn)練的“專項(xiàng)化”,實(shí)際上就是在訓(xùn)練階段模仿實(shí)戰(zhàn)情景訓(xùn)練。那么,在正式比賽中,因?yàn)樽约耗軌蚝芸爝m應(yīng)比賽環(huán)境而競(jìng)技體熵處在一個(gè)比較小的水平,不會(huì)有混亂出現(xiàn)。對(duì)手如果沒(méi)有經(jīng)歷過(guò)真實(shí)比賽場(chǎng)景,就勢(shì)必因此而競(jìng)技體熵比較大,相比,而輸?shù)舯荣?。再如李捷在分析王軍霞取勝原因時(shí),認(rèn)為其“訓(xùn)練負(fù)荷時(shí)間和負(fù)荷強(qiáng)度增加所導(dǎo)致的負(fù)熵增加,使她可以在較高的能級(jí)層次上自組織自己的競(jìng)技能力,或者說(shuō)是在更大的負(fù)熵值水平上自組織自己的宏觀有序度,其他運(yùn)動(dòng)員假若達(dá)不到這樣的負(fù)熵值,當(dāng)然水平就無(wú)法與王軍霞相比”[32](但是李捷把負(fù)荷簡(jiǎn)單地用負(fù)熵來(lái)解釋是不確切的),實(shí)際上可以理解為王軍霞的競(jìng)技體熵比其他運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技體熵水平要較低。
另外,根據(jù)身體運(yùn)動(dòng)時(shí)自然環(huán)境的氣溫,體熵可以分為高溫體熵和低溫體熵。高溫體熵指外界氣溫高過(guò)正常體溫時(shí)候的體熵,而低于體溫則為低溫體熵。
5.1 體熵的學(xué)科功能
體熵范疇的得出,對(duì)整個(gè)學(xué)界來(lái)說(shuō)是一種理論的豐富和發(fā)展。對(duì)體育學(xué)界,特別是運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)來(lái)說(shuō),可以認(rèn)為是有方法論上的重要啟示意義。也即可以建立一種以體熵為基礎(chǔ)的身體運(yùn)動(dòng)的“自組織”觀或者“耗散”觀或則“非線性、復(fù)雜性、整體性”觀。同時(shí),也可以為其他學(xué)科的理論發(fā)展提供有益的參考。如茅鵬以“熵”為理論基礎(chǔ)的訓(xùn)練觀點(diǎn)給了舞蹈學(xué)以有益的啟示[33]。再就是以體熵為基礎(chǔ),可以重新審視“生命在于運(yùn)動(dòng)”和“超量恢復(fù)”等傳統(tǒng)的理論觀點(diǎn)。前者可以用“健康體熵”來(lái)解釋:延年益壽應(yīng)該盡量維持較低的體熵水平,防止體熵自然增加。后者解釋運(yùn)動(dòng)成績(jī)進(jìn)步原因是大運(yùn)動(dòng)量訓(xùn)練可以促進(jìn)體能的儲(chǔ)備超過(guò)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練以前的水平,而茅鵬用大量的事實(shí)批判了這種觀點(diǎn),認(rèn)為運(yùn)動(dòng)成績(jī)的提高是因?yàn)椤叭梭w有序狀態(tài)的穩(wěn)定性和可變性在新陳代謝運(yùn)動(dòng)中實(shí)現(xiàn);訓(xùn)練進(jìn)步就是提高對(duì)于專項(xiàng)運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)性(降低‘熵值’)訓(xùn)練,正是由于通過(guò)向機(jī)體輸入信息、從而得以輸入‘負(fù)熵’的”[34]。其實(shí)際就可以用“競(jìng)技體熵”來(lái)說(shuō)明。另外,以體熵為基礎(chǔ),可以對(duì)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)某些爭(zhēng)論有一定的啟發(fā)意義。比如一元訓(xùn)練理論還是二元訓(xùn)練理論之爭(zhēng)[35、36]、運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目歸屬之爭(zhēng)[37、38],都有一個(gè)共識(shí)的理解基礎(chǔ)是“體能”。也就是說(shuō)爭(zhēng)論的依據(jù)都是在對(duì)“體能”范疇所凝聚的認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)上的。如果我們對(duì)“體熵”有比較深刻的認(rèn)識(shí),籃球、足球是體能類還是技能類項(xiàng)目就可以得到新的認(rèn)識(shí):組織體熵項(xiàng)目;撐桿跳高是體能還是技能項(xiàng)目也可以有新的認(rèn)識(shí):個(gè)人體熵項(xiàng)目。這樣茅鵬的一元訓(xùn)練理論如果以“體熵”為核心依據(jù)來(lái)分類各個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目,就可以回答德國(guó)Hohmann教授對(duì)一元訓(xùn)練理論的疑問(wèn)[39]。
5.2 “體熵”的實(shí)踐功能
“體熵”的實(shí)踐功能是指“體熵”指導(dǎo)實(shí)踐、服務(wù)實(shí)踐的功用和效能,也即“體熵”指導(dǎo)身體運(yùn)動(dòng)、服務(wù)身體運(yùn)動(dòng)的功用和效能。也可以理解為“體熵”解決身體運(yùn)動(dòng)中的實(shí)際問(wèn)題。目前,“體熵”實(shí)踐功能在體育教學(xué)、運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練及比賽、健康體質(zhì)、體育組織管理等方面都有了應(yīng)用。如邵桂華認(rèn)為應(yīng)該從耗散結(jié)構(gòu)理論出發(fā),立足于開放性、遠(yuǎn)離平衡態(tài)、非線性相互作用和漲落機(jī)制等建立體育教學(xué)的自組織系統(tǒng),來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的體育教學(xué)被組織[41],以及劉玉蘭,韋曉雨,都紅梅等認(rèn)為應(yīng)該以耗散結(jié)構(gòu)理論為依據(jù)反對(duì)“放羊式”體育教學(xué),建立科學(xué)的“放羊式”體育教學(xué)透視當(dāng)前體育教學(xué)[42]??梢哉J(rèn)為這是組織體熵的應(yīng)用。特別值得一提的是在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練與體質(zhì)健康方面,一是用肌電表面信號(hào)(sEMG)的非線性參數(shù)——近似熵(ApEn)、Kolmogrov熵、小波包熵[43]的應(yīng)用研究,如王健,劉加海發(fā)現(xiàn)“Kolmogrov熵值均明顯下降,說(shuō)明此時(shí)神經(jīng)肌肉系統(tǒng)的生物電活動(dòng)更趨有序[44]”,“肌肉力量出現(xiàn)衰弱的標(biāo)志是肌電信號(hào)復(fù)雜性、熵的喪失。這些特征可以應(yīng)用在臨床診斷上”[45],陳偉婷,王志中,李曉浦等通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)肌肉疲勞過(guò)程中sEMG信號(hào)的近似熵逐漸下降,提出近似熵可作為衡量肌肉疲勞程度的指標(biāo),并指出“將振動(dòng)刺激和常規(guī)力量訓(xùn)練的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)結(jié)合在一起的振動(dòng)力量訓(xùn)練,能更加有效地恢復(fù)和提高肌肉力量”,所以其在醫(yī)學(xué)上病理性肌肉力量的恢復(fù),運(yùn)動(dòng)學(xué)上運(yùn)動(dòng)員的力量訓(xùn)練和耐力訓(xùn)練,以及日常生活保健中都將迎來(lái)更為廣闊的應(yīng)用前景[46]。徐樹禮、侯學(xué)華、張雪臨等通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析頻域、近似熵、分維數(shù),認(rèn)為“一次適當(dāng)強(qiáng)度的立姿振動(dòng)使機(jī)體疲勞推遲,立姿振動(dòng)是疲勞程度較小的訓(xùn)練新思路”[47]。汪晨、和衛(wèi)星、陳曉平等認(rèn)為“在更深入的研究中,可以通過(guò)肌電信號(hào)的模糊近似熵和辛幾何來(lái)定量區(qū)分不同的疲勞程度及運(yùn)動(dòng)狀況,分析運(yùn)用于患有肌肉運(yùn)動(dòng)障礙病人的康復(fù)治療和運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練方法制定中”[48]。
二是用腦電信號(hào)(EEG)的非線性參數(shù)近似熵、柯爾莫哥洛夫熵來(lái)分析疲勞,如實(shí)驗(yàn)證明,利用柯爾莫哥洛夫熵對(duì)生理性精神疲勞進(jìn)行分級(jí)具有一定的可行性,該方法為生理性精神疲勞的監(jiān)測(cè)與分級(jí)提供了新思路和新工具,在交通運(yùn)輸業(yè)及其它行業(yè)中有廣闊的應(yīng)用前景[49],“利用腦電信號(hào)各節(jié)律的相對(duì)功率以及小波熵平均值對(duì)生理性精神疲勞程度進(jìn)行分析具有一定的可行性[50]”,優(yōu)秀射箭運(yùn)動(dòng)員“冬訓(xùn)期間隨著訓(xùn)練負(fù)荷的進(jìn)一步提高,運(yùn)動(dòng)員腦疲勞程度也隨之增加,其大腦受抑制的程度增加,思維活動(dòng)的無(wú)序程度降低,大腦復(fù)雜性降低,腦電平均近似熵值也相應(yīng)降低,其中,女子運(yùn)動(dòng)員近似熵的變化較男子運(yùn)動(dòng)員更為明顯”[51],通過(guò)檢測(cè)優(yōu)秀射箭運(yùn)動(dòng)員倒立訓(xùn)練后腦電復(fù)雜度、近似熵兩項(xiàng)腦電非線性參數(shù)發(fā)現(xiàn)“倒立訓(xùn)練后運(yùn)動(dòng)員腦電活動(dòng)趨于同步化、有序化,其交感神經(jīng)系統(tǒng)表現(xiàn)出緊張性降低,自主調(diào)節(jié)能力得以加強(qiáng),經(jīng)過(guò)8周倒立訓(xùn)練后焦慮、抑郁等不良情緒得到一定的緩解,睡眠質(zhì)量有所提高。經(jīng)過(guò)倒立傾斜訓(xùn)練后,各種中樞神經(jīng)機(jī)能指標(biāo)相互影響、促進(jìn),使射箭運(yùn)動(dòng)員中樞神經(jīng)系統(tǒng)處于一種良性協(xié)調(diào)狀態(tài)”[52]。周鵬等提出了基于腦電信號(hào)的樣本熵特征進(jìn)行運(yùn)動(dòng)想象分類的思想,并利用Fisher線性分類器對(duì)基于樣本熵的左右手運(yùn)動(dòng)想象進(jìn)行了動(dòng)態(tài)分類,得到的平均最大分類正確率達(dá)到87.8%[53]。
三是分析心電圖信號(hào)相關(guān)的熵的參數(shù)來(lái)檢測(cè)運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練,如樣本熵[54]。
注意,這些近似熵、小波包熵、樣本熵等等是對(duì)身體運(yùn)動(dòng)相關(guān)生物電信號(hào)無(wú)序度的度量,間接反映身體運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)體的無(wú)序程度,而不是我們所說(shuō)的“體熵”的直接度量。所以,我們可以把這些熵進(jìn)行某種轉(zhuǎn)換,視其為“體熵”的中介。
在茅鵬一元訓(xùn)練理論受到的最大質(zhì)疑中,就有不能被量化的問(wèn)題(操作性)[39]。這可能是茅鵬自己認(rèn)為的那樣,他的理論總是難以得到官方和主流的認(rèn)可,始終處在“草根”層面的重要原因。官方或者主流需要的不僅僅在理論上的新,而且要拿出實(shí)在的操作層面的說(shuō)法來(lái)以“能夠拿出來(lái)遛遛”見真效。這就牽涉到了“體熵”的測(cè)量與評(píng)價(jià)了。我們僅僅對(duì)個(gè)人體熵和組織體熵的測(cè)量與評(píng)價(jià)做一簡(jiǎn)單的介紹。
6.1 個(gè)人體熵的測(cè)量與評(píng)價(jià)
前面我們說(shuō)到需要將身體運(yùn)動(dòng)時(shí)候的生物電信號(hào)的分析參數(shù)近似熵、樣本熵,進(jìn)行某種轉(zhuǎn)換,變成可以測(cè)量的體熵。首先我們確定以樣本熵作為體熵的中介,代表、說(shuō)明體熵。因?yàn)闃颖眷厥怯蒖ichman提出的一種新的時(shí)間序列復(fù)雜性測(cè)度方法,是近似熵的一種改進(jìn)算法。經(jīng)最新試驗(yàn)研究初步證明,“對(duì)于同樣的測(cè)試數(shù)據(jù),樣本熵算法的計(jì)算效率明顯高于近似熵算法的計(jì)算效率。所以,對(duì)于腦電數(shù)據(jù),甚至數(shù)據(jù)量較大的腦電數(shù)據(jù),可以優(yōu)先考慮使用樣本熵來(lái)進(jìn)行分析處理”[55]。其次,測(cè)量個(gè)人體熵以腦電信號(hào)(EEG)、肌電信號(hào)、心電信號(hào)的樣本熵都可以作為代替體熵的中介。但在測(cè)量時(shí)根據(jù)不同情況作出不同選擇。比如要監(jiān)控運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練強(qiáng)度時(shí),可以測(cè)量肌電信號(hào)的樣本熵來(lái)說(shuō)明體熵。要恢復(fù)運(yùn)動(dòng)疲勞時(shí),則可以測(cè)量腦電信號(hào)的樣本熵。再次,樣本熵在代表、說(shuō)明體熵的時(shí)候,樣本熵的性質(zhì)是說(shuō)明生物電信號(hào)的無(wú)序程度,樣本熵越小說(shuō)明生物電信號(hào)越有序,復(fù)雜性越低,而其要代表、說(shuō)明的體熵則與這個(gè)性質(zhì)相反。也即樣本熵從反面說(shuō)明體熵。當(dāng)我們檢測(cè)到生物電信號(hào)越小說(shuō)明體熵越大。6.2 組織體熵的測(cè)量與評(píng)價(jià)
個(gè)人體熵的測(cè)量我們可以用精密的儀器測(cè)量和計(jì)算進(jìn)行轉(zhuǎn)換而得出其近似值。在前面我們認(rèn)為個(gè)人體熵小組織體熵不一定?。阂沟谜麄€(gè)集體運(yùn)動(dòng)能夠處于有序狀態(tài),不僅僅是使得個(gè)人體熵保持在較低水平,最終是要使得整個(gè)集體運(yùn)動(dòng)能夠處于有序和有效狀態(tài)(保持在較低水平)。如何測(cè)量與評(píng)價(jià)?集體身體運(yùn)動(dòng)在競(jìng)爭(zhēng)本質(zhì)上很大程度上與企業(yè)組織的競(jìng)爭(zhēng)相類似,所以,我們可以試借用企業(yè)的管理熵類比為組織體熵來(lái)認(rèn)識(shí)組織體熵的測(cè)量與評(píng)價(jià)[56]。
在對(duì)茅鵬訓(xùn)練思想核心范疇發(fā)展的梳理、考察過(guò)程中,結(jié)合其他學(xué)科以及本學(xué)科關(guān)于熵理論的移植、借鑒和應(yīng)用的基礎(chǔ)上,我們推導(dǎo)出了“體熵”范疇,并對(duì)“體熵”的定義、分類、功能以及測(cè)量與評(píng)價(jià)做了粗淺的論說(shuō)。如果要真正地將“體熵”相關(guān)論說(shuō)應(yīng)用到體育學(xué)中的增強(qiáng)體質(zhì),提高競(jìng)技水平,在操作上起到很好的工具作用,還有許多解釋不清楚和不徹底的地方。比如體熵的測(cè)量與評(píng)價(jià)中,只是將生物電信號(hào)的相關(guān)參數(shù)樣本熵進(jìn)行轉(zhuǎn)換,來(lái)代替?zhèn)€人體熵,就有失準(zhǔn)確性。這就需要設(shè)計(jì)表達(dá)計(jì)算個(gè)人體熵、組織體熵的數(shù)學(xué)模型。
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(部分參考文獻(xiàn)略)
Sports Entropy
JIANG Delong
(Sport Dept.,Hengyang Normal Inst.,Hengyang 421007,China)
The training concept of MAO Peng has developed from physical strength,physical quality,physical ability and entropy,which accords with the logic of mechanics,power and entropy of physiology.According to transplantation,reference and application of entropy theory in other subjects and sports study,the scope of sports entropy is the description of body movements,which can be classified into different categories,can be of discipline and practical function and can be measured and evaluated.
MAO Peng;training concept;core scope;entropy definition;measurement and evaluation
G808.1
A
1672-268X(2015)05-0055-07
2015-08-01)
教育部人文社會(huì)科學(xué)研究青年基金項(xiàng)目(13YJC890019)。