大数据赋能“体育促进主动健康”的内涵解析、价值场景与实施路径

王先亮 牛 群 王志文

(山东大学 体育学院,山东 济南 250061)

2015年肇始,科技部联合多部委印发《数字医疗和健康促进的“十三五”科技规划》,率先引入体育等主动干预形式作为控制慢性病和老龄化的重要手段,并提出主动健康的新理念。主动健康强调以医学监测和治未病为理论指导,以大数据信息化技术为支撑,坚持政府主导,调动社会和个人的积极主动性,有效控制影响健康的因素,降低因慢性病导致的死亡率[1]。在“以治病为中心”到“以人民健康为中心”的价值转向下,体育成为主动健康的有效载体,在主动健康促进中呈现出独特的作用机制——预防与改善疾病、提升身体健康水平、重构个体生活方式等[2]。如何高效、精准地开展体育活动,成为“体育促进主动健康”实施中的核心问题。当今中国数字化的发展潮流,将社会运行方式推向一个“海量数据”的时代。众多组织与个人在数字网络使用中产生的海量数据,共同构成了大数据的信息来源,不仅影响着社会的公共决策,也在深刻地改变着人们的社会生活方式。与此同时,大数据技术的深度应用为全民体育健身活动的开展提供了更为精准、高效、便捷的思路。依托大数据技术的体育健身行为,可有效提升体育促进健康的精准化水平和科学化价值。通过对体育健身数据的全面感知与深度挖掘,可以更为科学地通过健身来促进健康,还可以有效促进运动水平,为体育促进主动健康提供更为全面的数据基础、更为精准的健身指导、更为便捷的参与方式。为此,本研究在厘清大数据赋能体育促进主动健康的内涵解析基础上,归纳大数据赋能体育促进主动健康的价值意蕴,并依据现实困境,提出大数据赋能的具体实施路径,为体育促进主动健康的科技化应对提供一定的参考与借鉴。

1 大数据赋能体育促进主动健康的内涵解析

1.1 体育促进主动健康的理论阐释

2017年科技部印发《数字健康与医疗“十三五”规划》,明确提出推进体育运动纳入主动促进健康实施规划,并把主动健康列为国家重点研发计划项目。主动健康的内涵在不同情境中虽然存在表达差异,但具有相通性[3-4],主要涵盖医学观和科学观等层面的释义。(1)从医学观层面来看,主动健康被视作是对疾病的主动性预防。由于人体自身具有强大的主动修复和治愈能力,在面对外来疾病入侵时,可以在发挥主观能动性的基础上,通过一定的医学手段实现疾病预防。其中,医学层面的主动健康行为主要依赖于人体细胞、组织、器官间的协同合作,通过动态的协作变化抑制和抵抗亚健康状态出现,促进疾病的前期预防。(2)从行为观层面来看,主动健康不仅是对健康促进方式的理念变革,更是合理科学地实施健康行为,建立健康意识。通过科学的体育锻炼行为主动应对疾病的发生,根植于科学合理的健康生活方式促进主动健康,打破人体底层的平衡态,激发人体主观的自组织健康行为,提高人体机能。体育可以有效助力人体改善自身机能状态,建立积极的健康生活方式,这也是国内外专家学者的基本共识。2007年,美国运动医学学会提出了“运动是良医”健康促进项目,现已有大量研究证明科学合理的运动对于慢性非传染性疾病的预防和治疗具有不可替代的作用。

考虑到主动健康的价值理念,以及体育行为的健康功能发挥,体育促进主动健康具有如下表征：(1)主体参与。主体参与是体育促进主动健康实施的基本前提,个体通过发挥自身主观能动性自觉执行健康行为范式进行健康干预。个体的主动性体育参与即为实施主动健康行为,主动体育健康行为主要包括生活作息规律、体育锻炼行为及运动习惯的养成[5]。(2)实践过程。实践过程是体育促进主动健康的核心要素,直接关系到体质提升和疾病防治的效果。主要通过个体特征选择并实施运动行为,并由运动处方的制定、运动过程中的监控、运动方案的调整、科学健身指导和运动环境的选择等构成。(3)健康效果。经过体育健身的实践过程,对个体身体健康的增益效果是判定体育促进主动健康的主要体现,需要个体依据自身身体状态选择合理、科学的运动项目、运动时间等实现身体机能以及健康指标的提升[6]。

综上,体育促进主动健康的内涵是指,充分发挥体育在个体健康素养和健康行为养成中的功能价值,依托主动体育参与自主掌握个体健康,并通过有针对性的体育健康行为改善自身健康机能,达到主动增进健康或防治慢性病的健康效果。

1.2 大数据赋能“体育促进主动健康”的内在逻辑

(1)倡导主动性,增强体育参与的个体主动性。体育促进主动健康需要依托个体主动参与体育运动,通过有效的体育实践过程,获取改善个体复杂有机系统功能的途径[7]。个体的体育实践本身就是主动健康促进的一种方式,通过科学合理的体育参与,重构个体的健康化生活方式。主动健康促进的核心在于高度重视健康行为、主动进行健康监测、养成疾病预防的主体意识,改变“有病治病”传统思路,转变为“没病预防”的思想观念。体育促进主动健康离不开个体身体力行参与到体育运动中,通过建立主动促进的意识并实施健康促进。由此可见,“主动发现”是体育促进主动健康的首要环节,尤其强调个体对自身身心健康的主动关注与自我评估,增强体育健康素养,要及时采取健康行为措施。大数据的深度应用,为个体更为深入、全面地了解身体健康提供了精准化的数据参考,用数据的方式直观地呈现出个体身体健康的各项指标。可以采用各类可穿戴设备(运动手环、VR眼镜、智能骑行头盔、科技跑鞋等)对自我健康进行实时监测,主动感知身体健康状态,主动实施体育锻炼,主动抵御疾病。例如依托大数据技术记录个体健康行为的“运动银行”,通过积累步数、看体育节目、购买运动商品等体育消费行为所积攒的卡币(卡路里币),激励运动人群对健康投资的同时产生主动健康行为。

(2)实现精准化,促进体育健身的精准化干预。体育促进主动健康需充分了解个体身体机能指标,根据个体的差异针对性开展体育锻炼行为。体育促进健康的观点得到认可,但其深层次的机制机理还有待探索,“接受锻炼有益健康的观点已历经百年,但不同体力锻炼引发的短期效应和长期效应的分子与细胞机制始终没有被完整地阐明过”[8]。为此,合理运用体育手段促进主动健康是解决以体育推进健康中国战略实施的关键路径。钟南山院士指出：“在不同年龄段都可以根据自己的喜好去选择,只是不同年龄段的运动强度和运动量要区分”[9]。由此,可以认为体育促进健康效能的关键在于提供精准化的个性运动处方,依据个体年龄、性别、个人健康信息、医学检查、体育活动的经历以及心肺耐力等体质测试结果,并结合体育健身个性化目标,制定系统化、个性化和精准化的体育活动指导方案。《“十四五”卫生与健康科技创新专项规划》提出,要解决个性化健身技术等难点和瓶颈问题。在大数据技术的运用下,对个体运动行为数据的广泛采集克服了传统模式下的信息获取孤立困境,对个体运动数据进行精准感知、筛选、聚类、测量,依据大数据信息开展科学健身指导,普及科学健身知识,指导个体测量身体指标,推送针对性运动处方,推荐身边的健身场所,采取有针对性的体育运动行为。

(3)提升科学性,把握主动健康促进的科学规律。体育促进主动健康需因人而异地制定科学运动处方并组织实施。个体通过参与体育运动激发身体机能状态发生转变,学者们研究指出运动量的不同对于不同机能状况的人产生的效果不同[10]。对于慢性病人,经常参与适量运动可以有效提升身体健康指标,抑制慢性病的发生;运动强度高的有氧运动可以有效改善人体的心肺功能和血液系统功能。而参与过量运动的个体则有可能出现负效应,降低身体技能指标。为此,科学的体育运动可以有效促进主动健康,发挥体育对于人们维持健康及改善身体机能状况的价值功能。以循证实践为方法论,以个性化为特点制订个体运动处方成为学界与业界专家的共识。遵循这一根本性方法论,运动促进健康的决策与实践方式需建立在科学研究基础上,精准控制“剂量—效应”之间的数量关系,运动干预的关键变量包括频率、强度、总量、时间、方式、场地等因素。例如,运动处方智能制定系统,通过大数据精准聚焦用户健身的伴随式、全面式数据采集,并结合海量真实用户数据库,自动生成个性化运动“处方” 系统,并结合用户运动能力,实时调整运动干预计划,将自动生成新的训练报告并动态调整下一阶段训练计划。

2 大数据赋能“体育促进主动健康”的价值场景

2.1 优化健康中国战略实施中的体育行动方案

体育作为促进主动健康的有效手段,如何在健康中国战略中发挥核心作用成为关键议题,大数据技术创造了丰富的健身形式与场景,为健康中国战略的实施提供了多元化的场景支持。在健康中国的战略实施过程中,大数据技术的应用为健康中国战略的实施创造了更为多元、精准的体育方案,有助于从技术层面厘清体育与健康之间的关系枢纽,形成数字化的健康治理方式[11]。以大数据融合为依托支撑体育促进主动健康的全面性和多维性,其中数据技术的创新为体育促进健康发展的组织和制度建设提供必要的数据要素基础,以数据、算法等方面的优势推进精准化治理,实现体育促进主动健康战略实施的重要价值。此外,体育促进主动健康是全民健康与全民健身深度融合的具体体现,而大数据技术的介入为体育促进主动健康多维数据融合提供可能性。基于社会公众的多元化健康需求,创新体育促进主动健康的方法和技术手段,提供数据赋能的体育健身场景,通过大数据为人们提供精确的健康监测数据,促使体育运动参与科学规范、便捷有序、有迹可循。健康中国的战略实施中,体育成为健康前置干预的关键性方案,大数据的应用更为精准地呈现体育促进健康的过程方式,也拓展了体育促进健康的科学内涵,为全民健康和健康中国战略的实施提供数据支撑且更为科学的体育方案。

2.2 夯实全民健身科学化发展的运算数据基础

多源异构的健康数据依赖于大数据融合技术的算法,是借此实施健康监测的重要手段。健康数据指标呈现多元化、多层次和多级别的多源异构性特征,在健康状态上包括身高、体重、血压、血糖、体脂率等数据,在运动状态中具有肺活量、心率、血压等数据体现,在运动结果中呈现速度、高度、距离、角度、力量、动作质量等指标数据,在运动环境中具有温度、湿度、风速、空气质量等数据,综合运动中人体与环境的不同数据产生运动处方、运动行为、健身效果等多元算法,进而判断健身行为是否科学、运动处方是否有效等。体育促进主动健康需要依赖于个体特殊性健康指标的了解,大数据技术支撑可以对个体健康数据进行精细化处理,实施分析、评估和跟踪干预等服务,实现将体育促进主动健康的价值有效发挥,通过科学的运动处方主动干预自身机能状况的改善。大数据对于体育促进主动健康的实施作用还体现在对接全民健身数据资源,剖析多模态、多元异构的全民健身大数据融合和标准化智能数据处理,有利于探索全民健身大数据混合结构存储和高效计算机制,为体育促进主动健康提供科学可靠的数据遵循。

2.3 突破人体健康状态量化分层的技术性瓶颈

大数据驱动赋能体育促进主动健康对于实现重点人群的连续健康动态管理,进行健康风险预测评估及个性化监测和干预具有重要价值。科技部关于“十三五”国家重点研发计划“主动健康和老龄化科技应对”项目指出,健康管理研究层面主攻健康信息的连续动态采集,健康大数据融合和人体健康状态量化分层。以大数据驱动为基础,通过信息联动提升体育对于不同健康状态层级人群的干预作用,提高了数据对体育促进主动健康的反哺价值[12]。通过大数据分析和健康追踪为人体健康状态量化分层提供全面可靠的直观数据,让个体及时发现自身身体状况的改变趋势,以便实现及时发现、及时预防的效果。大数据赋能让个体清楚认知自身健康状态,激发个体主动维护健康,通过数据追寻循证设计运动处方精准干预个体的身体机能,满足健康需求,实现具有针对性的健康管理。

2.4 丰富体卫深度融合发展的现代化技术手段

体卫融合注重体育对于疾病的预防以及全人群全生命周期主动健康的促进[13]。体育作为促进人体健康的客观存在,对于人体卫生医疗的干预作用不容忽视,但是“重医轻体”的现象仍然存在,这也是对健康维持的固化思维模式。主动健康的提出有效提升体育对于健康干预的重视程度,其中关键在于人们通过合理的运动预防和抑制疾病的产生。随着大数据的深入驱动,科技赋能健康监测、评估对于人们通过体育促进健康提升的网格化管理提供科学的依据。通过大数据融合创新,构建全人群体质健康测试服务平台、健康指导平台、监测平台、数据平台等现代化体卫融合促进手段,通过技术创新融合多元产业协同推进大数据驱动赋能体育促进主动健康,为体卫融合的高质量现代化发展提供优质服务。

3 大数据赋能“体育促进主动健康”的问题审视

3.1 主动健康行为中的数据理念尚未建立

大数据技术的普及与应用已经被各行各业所接纳,在体育与医疗健康方面同样是受到数据技术的赋能驱动。大数据赋能体育促进主动健康的理念贯彻对于人们的仍然存在个体认知匮乏、政策法规缺失等问题[8]。一方面,主动健康的理念尚未落实到具体行动中。新冠疫情虽然一定程度上推动大众主动健康意识与健康行为建立,但由于“一过性”症状的消失,使“无病即健康”的理念再次建立于部分大众意识中。且随着新冠疫情的结束,大众的工作生活逐渐正常化,挤占了一定的健身时间,使大众尚不稳固的主动健康意识再次受到冲击。此外,健康知识普及、社会指导员数量、平台搭建等外在要素的配置滞后,也是阻碍大众主动健康意识巩固的因素。另一方面,“以治病为中心”转向“以人民健康为中心”的主旨理念缺乏政策制度保障。尽管我国很多地方部门、医院和研究机构都在进行主动健康的实施和研究,但目前尚未有相关的政策规定或指导这种自我维护健康的责任内容和权利范围。政府、企业、研究机构的数据收集、数据处理、数据运用、数据管理等微观运行方式与技术对接模糊,亟需乏相关政策的细化指引。

3.2 体育促进主动健康的科学研究不足

为保障数据成为体育促进主动健康创新驱动重要要素,积极推进科学研究与健康领域深度融合,为推进大数据赋能体育促进主动健康体系完善地提供了动力支撑。一方面,发挥数据价值促进主动健康,须要吸收医学、体育学、管理学等多学科交叉的理论知识。但国内对于数据赋能主动健康的研究仍处于起步阶段,与临床医学相比,人们在通过数据整合促进主动健康方面并没有形成系统系地科学研究性体系[14],在数据赋能体育促进主动健康方面的研究更是凤毛麟角,难以满足大众的主动健康需求。为此,如何合理运用大数据融合驱动体育促进主动健康发展是我国体卫融合领域科学研究的重点命题。另一方面,体育学与医学深度融合不足,健康理念与方法、运动处方开具等存在较大差异。如在遇到轻型糖尿病患者时,体育从业者多是通过患者的体重、年龄、心率、运动能力、负荷承受量等方面的诊断设计具有运动时间、运动强度、运动负荷、运动间歇等内容的运动处方;而医学从业者多是根据用药量对患者的病情进行控制,忽略了体育运动的功效。体育学与医学的理论与应用冲突也是阻碍领域间沟通交流的重要因素。

3.3 体育促进主动健康的管理机制失效

大数据赋能体育促进主动健康不仅仅是宏观设计的观念厘定,更重要的是微观对于主动健康的管理。一方面,主动健康管理协同创新机制有待完善。数据赋能体育促进主动健康的主体由体育、卫生、信息技术等部门构成,其相互交流、长效机制是发挥主动健康主体性价值的关键。但目前,我国主动健康的体制机制不健全导致各主体对主动健康工作重视程度低,执行力度差,造成各部门职责藩篱、资源共享困难沟通阻滞、管理低效等现象,梗阻主动健康的协同管理。另一方面,数据赋能体育促进主动健康的专业人才匮乏。在主动健康海量数据中,数据类型呈现出来源广、种类多、质量参差不齐等特点。在价值密度差距较大的数据内容中,快速精准提取有效数据,则需数据专业人才进行操作,实现“专人专办”,进而提升工作效率。但由于岗位吸引力、薪资条件、技术设备环境等多方面因素的影响,导致专业人才引进困难。加大了数据挖掘、数据辨识、数据价值释放等难度的同时,滞退主动健康管理机制的畅通,也阻碍了其发展过程中数据价值的释放。

3.4 体育促进主动健康的数据质量难以保障

数据赋能为体育促进主动健康提供了新的动力,但目前处于数据赋能主动健康实施的启蒙阶段,难以达到相关数据质量提升与技术坚固支撑的现实要求[15]。一方面,我国健康信息系统多样化,标准和规划尚不统一。无法实时获取所需要的医疗卫生机构的相关数据,无法为诊疗、卫生管理提供数据支持;同时缺乏标准体系,标准不统一,结构不规范,数据共享成为首要困难[16]。健康数据种类繁多,健康数据的统一标准缺失,难以统一规划,大数据驱动体育促进主动健康的前提保障尚未筑牢。另一方面,技术应用作为数据价值发挥的重要载体,仍存在技术认知、技术覆盖和技术瓶颈等方面的“痛点”。如老年群体、儿童群体和贫困地区的群体对于5G、互联网、智能手机、运动手环等高新技术的使用率较低,且对于元宇宙、物联网、AR等技术认知有待提升。此外,有待快速推进主动健康线上平台构建。对于主动健康而言,如何克服海量个体基础信息收集、训练阶段化数据波动、运动结果数据分析等技术困难,将数据清晰准确地呈现在平台上,并确保数据安全,也是需要着重解决的问题。

4 大数据赋能“体育促进主动健康”的实施路径

4.1 加强数据流通,全面提升大众主动健康意识

随着健康中国、全民健身等国家战略的深入,加强社会公众主动健康的认知,是推动大众积极参与到健身活动中的重要抓手,也是人们实施健康行为及改善健康干预效果的前提。首先,加强顶层设计,持续优化主动健康相关政策。积极发挥政府部门的引导作用,将主动健康积极纳入相关政策法规中,并对权责划分、数据流通、技术应用等方面制定行为细则。通过政府部门的宏观调控,为大众参与体育锻炼提供政策保障,创造有利的主动健康参与环境,进而不断提升经常参加体育锻炼人数比例。其次,扩大主动健康文化宣传,培育大众主动健康意识。通过报刊、广播、电视、网页等宣传媒介,对健康素养(身体素养、心理素养、社会素养)、运动价值、主动健康效益多方面进行宣传。并倡导社会各部门开展主动健康相关的项目和主题活动,推动主动健康知识及健康行为的传播。使越来越多的群体切身体会体育对于身体健康、心理健康、社会适应、道德健康等多方面的益处,牢固树立主动健康的意识。最后,以社区为基本单元建设以大数据为依托的主动健康监测服务,同时定时举办居民体质监测活动,并普及主动健康的核心理念,有效引导人们增加健康数据的认知,明确如何利用体育促进自身健康预防疾病产生,引导居民养成健康生活方式。

4.2 增强跨领域交叉融合,建立主动健康专家智库

体卫融合是基于体育学与医学的长期实践而形成的,符合社会发展与人民群众的需要,且对于主动健康的发展具有关键的科技支撑作用。首先,加强跨领域间学科交叉融合。通过学术探讨、会议研讨、调研等方式,探索各年龄段人群的适宜运动模式,认可体育在疾病预防、治疗、康复过程中的重要作用,理解体育运动对机体骨骼肌、细胞、器官、组织、系统的影响,以及如何兼顾共性与特性设计运动处方内容和方案等。其次,探索跨领域间体育实践的新模式。通过体育部门提供运动场地、医疗部门提供运动后检测、信息技术部门提供科技装备的模式,改善各部门由于“单兵作战”而面临的设备设施不足的问题。最后,建立主动健康专家库。组织健康相关专业人士定期制定健康教育计划并对健康教育相关资料进行审查,指导健康教育相关人员对居民进行科普教育。通过对群众个体在不同时段、不同地点所进行的健身数据、环境数据与自身体测、体检等生理数据有效融合分析,建设多学科融合的专家库和资源库,通过多源数据的汇聚、分析,将专业训练评估体系研究成果逐步向民用推广,为公众提供专业运动处方指导,在全民健身、慢性病恢复、应对老龄化、青少年体质提升等方面提供主动健康服务能力的智慧健身服务体系。

4.3 促进多主体参与,建立健全主动健康管理机制

主动健康管理模式更加提倡“共建共治共享”的新理念和新模式,即需要政府、企业、机构、社区和个人等多元主体的协同配合,从过去的被动健康执行转变为主动健康参与。首先,构建科学的多元主体服务管理体系。构建政府、社会组织、大众、企业的互联互通交流共享平台,根据发展情况与现实需求探索主动健康的管理方案。明晰推进体育健康经济、体育康养、运动养生、体育健康等项目的可行性与工作机制,并形成示范性模式,产生标杆作用,以满足人民群众对主动健康发展的需求。其次,规范管理机制规范运行。通过评估机制、激励奖惩机制、反馈机制的闭环式规范机制建立,对多主体管理效果进行及时评估,基于评价与指导相结合的原则,对管理过程中发生的问题进行及时调整与修正,并对实际成效进行相应的奖励或惩罚,确保主动健康管理机制平稳运行。最后,广泛吸纳专业精英人才。充分发挥高校、科研机构的人才储备优势,加大体育、医学、科学技术等专业人才的资金支持、设备保障、数据汇集、数据应用和效果彰显,吸引专业人才融入体育促进主动健康的系统,建设“体育+科技”“体育+医疗”“体育+健康”的复合型人才队伍。此外,注重联合培养人才新模式,积极开展运动心理、运动生物力学、运动生理和运动训练等课程体系,开展临床医学实践与理论教育,并将在校学生纳入线上后备人才库,以此满足主动健康发展对高质量人才的需求。

4.4 建立健康数据标准化体系,深化数字技术手段应用

首先,建立存储个人数据、健身数据、场所数据、环境数据、健康数据等全民健身各类数据的数据中心,解决政府部门对全民健身监管无整体、详实、健全数据可依的问题,使项目示范能够从宏观发展趋势到个体精准指导的全尺度数据支撑。此外,建立运动干预结果反馈闭环,充分把握个体健康指标变化趋势,做到及时主动干预个体健康状况。其次,通过数据库建设、数据采集、数据整合与建库、数据管理、数据交换与共享、数据智能管理与分析手段,实现统一体育数据源、统一体育数据标准、统一体育数据模型、统一体育数据目录体系、统一体育数据服务及统一体育数据管理。再次,面向多元化全民健身数据资源,基于数据协议智能转换技术,研究数据集成交换自动处理工具,为汇聚全民健身大数据提供技术支撑,构建了个体化的高密度动态数据云,并制定“基于个人数据的行为辅导”来帮助参与者改善其身体的健康指标。实行动态性管理,借助大数据、人工智能等技术,打造健康数据中心集中式、远程化的“数字监测系统”,打造全生命周期的健康指标监测中心。最后,建立健全大数据服务平台建设。打造 IDC、云平台、数据中台、业务中台、地理信息系统、呼叫中心等共用的信息化基础设施及中台系统,实现“资源集约、信息集中、业务集成”的目标。打破数据壁垒,解决不同的信息化业务系统间的数据烟囱、数据孤岛问题;建立良好的数据血缘图谱,解决同一数据多来源,数据质量无法保证问题。

5 结语

在实现“健康中国”和“全民健康”战略的基础上,国家提出“以人民健康为中心”、促进主动健康的理念。在健康促进的历史探索中发现,体育是主动健康的有效载体,在主动健康促进中起着独一无二的关键作用。当前,大数据技术的深度应用,为“体育促进主动健康”提供了更为丰富、科学、精准的方案支持。探寻体育促进主动健康的内涵特征,明晰大数据驱动赋能体育促进主动健康的内在价值机制,有助于优化健康中国战略实施中的体育行动方案、夯实全民健身科学化发展的运算数据基础、突破人体健康状态量化分层的技术性瓶颈、丰富体卫深度融合发展的现代化技术手段。本文针对当前大数据赋能体育促进健康实践中的理念缺失、研究不足、机制失效、数据低质问题,从提升主动健康意识、建立主动健康专家智库、健全管理机制、建立标准化体系等方面,为体育促进主动健康的科技化应对提供一定的参考与借鉴。