竞技能力结构理论模型的优化研究

史 衍

（首都体育学院，北京 100191）

竞技能力结构理论模型的优化研究

史 衍

（首都体育学院，北京 100191）

本文通过分析竞技能力结构的“双子模型”在理论架构和实践应用中存在的问题，利用物质运动的“耦合性”规律揭示运动员竞技能力变化过程中各要素之间的“协同效应”，并在此基础上提出竞技能力结构的“齿轮箱模型”，以阐释运动员竞技能力的动态变化特征，旨在为运动员竞技能力最优化利用与发展提供理论指导。

竞技能力；结构模型；耦合性；齿轮箱系统

20世纪80年代，我国学者提出并构建了竞技5要素结构的“木桶模型”，随后又有学者进行补充并提出“竞技能力非衡状态的补偿效应”观点，构建了竞技能力结构的“积木模型”“合金模型”“球型模型”“蜂巢模型”等不同范式。然而，随着运动训练实践水平的不断提高，人们对运动竞赛活动规律认识的不断加深，关于运动员竞技参赛过程中竞技能力“非稳定现象”的特征逐渐受到关注。本文在“双子模型”的理论架构基础上，利用物质运动的“耦合性”规律阐述竞技能力构成要素之间的“协同效应”，并从理论层面建构“齿轮箱模型”，力求对运动员竞技能力的结构特征做出更为科学的诠释。

1 竞技能力结构理论的发展

20世纪80年代，田麦久教授运用系统论中的“结构－功能”学说，在竞技能力5要素的基础上提出了竞技能力结构的“木桶模型”，形象地阐释了运动员的竞技能力取决于最弱的竞技能力要素。“木桶模型”的提出为竞技体育实践提供了指导思想，在运动训练界产生了一定的影响，但是随着运动训练实践过程研究的不断深化，其在指导实践过程中也逐渐暴露出自身不足。延烽指出，运动项目的特点是不断变化的，也是不断对专项训练提出要求的，而发挥运动员的个人特点才是取得优异成绩的关键。随之，许多学者对“木桶模型”进行了改造和创新，比较有影响力的是“斜木桶模型”的提出，该理论认为将木桶向长板方向倾斜的话，同样可以增加木桶的容积，即通过运动员的优势竞技能力要素来弥补自身的短板。科学研究的脚步从不停歇，随着学科间的相互交流及多学科交叉研究，学者们对竞技能力构成要素之间的关系有了更加深入的认识。郑念军认为，对竞技能力系统多个要素的认识可以通过等级层次来进行，基础层次以身体形态组成，中间层次以战术能力和运动智能组成，高级层次为体能、技能和心理能力。而程勇民在研究中认为，竞技能力结构各要素之间没有绝对的层次之分，它们是以一种模糊的、内在的、动态的非确定性关系存在着。

竞技能力结构“积木模型”是将运动员竞技能力设计为一个积木堆，不同的竞技能力要素代表不同颜色的积木块。一种颜色的积木较多时可以补偿给颜色较少的积木，以保持积木堆整体体积不变。这种不同颜色积木的补充代表了竞技能力要素之间非衡结构的补偿效应，突出了各竞技能力要素的内在联系。随后，田麦久与刘大庆2位学者将“木桶模型”和“积木模型”合二为一，称为“双子模型”。竞技能力结构“双子模型”打破了竞技能力结构各要素均衡和非衡存在的桎梏，既反映出竞技能力要素的组合、变化的结构特征，又能够演示出各要素不断补偿的动态机制，成为了运动训练理论发展的又一里程碑。

2 “双子模型”的应用与反思

2.1 “双子模型”的应用价值

竞技能力结构“双子模型”将复杂的竞技能力结构具象为一种模型，突破性地从多角度解读竞技能力要素之间的组合关系，有助于了解运动员竞技能力要素的构成，诊断运动员竞技能力的表现状态，根据运动员在不同训练阶段的不同特征，决定如何发挥运动员特长，使其竞技能力结构“短板”影响最小化，为运动员制订合适的训练计划和准确的参赛战术提供科学依据。例如，许益芳认为通过运用运动员竞技能力结构“双子模型”理论，在2003年女排世界杯上对运动员进行有计划的换人和有针对的暂停，最大程度地保持场上的竞技能力和状态，为中国女排提高成绩提供了理论支撑。此外，“双子模型”的提出为后来的研究提供了高层次的广阔平台，许多学者开始从不同的角度来解读竞技能力的定义。钟秉枢认为，为争取比赛胜利的客观力量和主观力量形成了竞技实力。宋会君认为，竞技能力系统是不同竞技能力要素的相互区别，也是不同竞技能力要素的相互作用，形成一个为实现竞技能力状态转移的有机整体。不难看出，认识内容的不断深化反映了运动训练理论的不断拓展，从静止、单一向动态、多样发生转化的过程。

2.2 “双子模型”的质疑

以“双子模型”为代表的传统竞技能力结构理论，多年来对运动训练理论的启

示和实践有着不可或缺的作用，但面对训练和竞赛中存在的复杂性、突变性和无序性的特征，无法描述竞技能力各构成要素与外环境各因素之间的动态变化关系，成为传统竞技能力结构理论的瓶颈。

2.2.1 运动成绩显现的复杂性 运动成绩是由运动员在比赛中的表现、对手在比赛中的表现和竞赛结果的评定行为决定的。“双子模型”理论所关注的对象是运动员本身，即将运动员个体的竞技能力抽象为固定模型，然而比赛成绩的取得不仅是运动员自身结构功能的优化体现，也是与其他运动员制衡和对抗的结果。因此，运动员不断和外界环境发生接触和适应的过程中，如何面对不同的竞赛对手和比赛环境，如何调节自身各个子能力之间的协同作用，这是仅强调内源性补偿效应的“双子模型” 理论所无法给出的答案。

2.2.2 补偿机制的非普适性 “木桶模型”理论提倡的竞技能力构成要素的绝对平衡状态是不存在的，这是构建“积木模型”理论的逻辑起点。“双子模型”理论通过补偿机制来促使运动员“扬长避短”，然而竞技能力补偿效应是否适合每一个运动员？换句话说，运动员的竞技能力结构是否可以像积木模型一样任意切割、替换呢？对部分运动员来说，体能提高并不一定会引发技能水平提升，反之亦然。因此，对运动竞赛本身而言，竞技能力各构成要素之间的转移与补偿是运动员正常发挥竞技水平的保证。但是，对运动训练而言，转移与补偿效应还必须体现在过程中，即什么要素可以（或无法）相互补偿、其机制何在、项目间的差异性如何体现等重要问题亟待明确。因此，在运动训练过程中“双子模型”可能出现失效状况，这样对一个具有普适意义的竞技能力结构理论，缺乏普遍适应性是不具备说服力的。

2.2.3 缺乏对突变过程的分析与阐释

客观世界并非总是连续变化的，小到细胞分裂、水的沸腾、岩石破裂，大到经济危机、地震海啸，骤然变化和突然跃迁的现象存在各种事物之中。竞技体育同样如此，多变性和不确定性正是竞技比赛的重要特征。竞技能力各构成要素在不同项目中影响作用是有差异的，任何一种差异反映在比赛过程中就会出现突变结果，而且这种突变过程是难以预期的。无论赛前做了如何充分的准备，竞赛过程仍难以完全按照赛前预期来进行。例如，篮球比赛中1名队员突然连续投进多个3分球，就会带动整个球队的气势，这种“势”是无法预测的，会突然出现在比赛的某个阶段，而且这种“势”的产生并不是因为运动员竞技能力的差异，而在于比赛环境的变化，即对手防守失效、裁判的尺度、观众的情绪等对球场上“势”的变化产生影响。基于此，仅仅从还原论的视角将竞技能力分解为简单的要素，然后采用逆向整合的逻辑指导训练和竞赛，往往会过分关注要素本身而忽略要素间的细微差异和动态联系，同时也会违背系统、要素、环境三者的相互关系和变化规律。

3 基于“齿轮箱系统”的竞技能力结构诠释

3.1 “齿轮箱系统”动态耦合性特征分析

“齿轮箱系统”动力学作为动力学的一门基础学科，是以研究齿轮箱系统在传递动力和运动过程行为的一门学科。它以齿轮副啮合过程的动力学特性为核心，以提高和改善齿轮箱系统的动力学行为为目的，在充分考虑系统各零部件动态特性的基础上，利用振动力学理论和方法，为设计制造高传动性能的齿轮箱系统提供理论依据。因此，作为“耦合模型”的齿轮箱系统，其动态性能的好坏直接影响系统的性能。运动员竞技能力体现为竞技能力构成要素的协同施控过程，也就是运动员在比赛中同周围环境的保持稳定匹配与适应的过程。因此，保证运动员内外环境互动变化过程中竞技能力表现的稳定性，让运动员训练效果或竞技表现最大化，才是竞技能力结构理论模型构建的本质。所以说，“双子模型”理论仅仅探讨了训练过程中如何保证竞技能力构成要素之间的平衡状态，而并没有考虑到比赛过程中与外界因素碰撞所产生的“熵变”。然而，“耦合性”规律揭示出运动员竞技能力发展的内源性动力，即运动员个体竞技能力要素与运动竞赛环境之间的适应性匹配，换言之，运动训练的关键是让运动员随着内外环境的变化，调整其竞技能力构成要素进行适度匹配，并保持结构关系的稳定方能取得优异竞赛成绩。

3.2 竞技能力结构的“齿轮箱模型”的提出

运动员各种竞技能力要素之间存在着协同性，时刻处于动态联系过程之中。竞技能力结构“齿轮箱模型”将竞技能力构成要素抽象为齿轮箱系统中不同“齿轮组”，即体能、技能、战术能力、心理与智能能力作为既可以独立运作又相互联系的子系统，通过耦合作用构成功能更复杂的“齿轮箱系统”，类似于汽车动力系统中的变速箱（图1）。

图1 “齿轮箱系统”结构图

运动员个体竞技能力要素之间的差异，在系统中表现为齿轮组个体的大小。传动过程中小齿轮组可以带动大齿轮组的旋转，反之大齿轮组也能够带动小齿轮组旋转。同时，齿轮组A转动时可以带动齿轮组B的旋转，并通过齿轮组B的转动带动齿轮组C的旋转，也可以齿轮组A和C之间直接发生啮合，相互作用。这样直接或间接的工作方式体现了竞技能力要素之间的协同效应，如图2所示。

图2 “齿轮组”之间相互作用示意图

3.3 竞技能力结构“齿轮箱模型”的特征

竞技能力结构“齿轮箱模型”反映出“人体”这一复杂巨系统的竞技能力是通过多种子能力的耦合来实现的。这些子能力在组合、升级、演变中，表现出空间上的递进关系、时间上的响应机制及规则上的动态联系。从空间上看，竞技能力结构“齿轮箱模型”具有多层次性。人体从意识萌动到竞技能力形成，是一个层层递进并且相互制约的过程，这种递进和制约揭示了人体竞技能力结构衍变的逻辑规则。

在时间上看，竞技能力结构“齿轮箱模型”存在线性发展和非线性变化。在运动训练中，线性发展指的是训练适应变化的连续性；而非线性变化指的是人体对不同负荷的应激反应。运动员经过一段时间的训练，促使竞技能力达到一定水平后，就会出现不再继续上升而保持在一定水平，有时甚至稍有下降，即出现了“高原期”。直到接受异常负荷的刺激，人体会适应此负荷达到更高的竞技水平，亦或是产生劣变造成能力退化从规则上来看，竞技能力结构“齿轮箱模型”存在动态联系特征，表现出很强的能动性。运动训练是周期性活动，竞技能力提升常常需要多个训练周期的积累。然而，运动训练也是一个非线性活动，竞技能力的形成不是简单的投入叠加等于产出的关系，而受多种因素制约。

4 结 论

系统动力学视角下的竞技能力“齿轮箱模型”的建构，以人体内外环境动态变化规律为基础，从运动员整体功能态变化出发，关注竞技能力构成要素之间的耦合、联动和转化过程；并以动态调节为目标，促进运动员内在结构要素和外部环境因素之间的稳定匹配，对优化运动训练结构，指导竞技参赛获奖具有一定指导作用。

[ 1 ] 田麦久，刘大庆，熊焰.竞技能力结构理论的发展与“双子模型”的建立[ J ].体育科学，2007（7）：3-6.

[ 2 ] 郑念军.竞技能力新论[ J ].西安体育学院学报，2001（1）：51-53.

[ 3 ] 程勇民.竞技能力、竞技能力结构及其项群划分——传统训练学理论的不足与完善[ J ].山东体育学院学报，2004（5）：35-37.

[ 4 ] 宋会君.从耗散结构理论看运动员竞技能力发展的有序性[ J ].体育与科学，2003 （3）：49-50，53.

G808

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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：体能训练理念与方法。