大數(shù)據(jù)時代運動訓練科學研究的新路徑

摘要：長期以來，運動訓練科學研究是基于還原論的科學小數(shù)據(jù)研究模式。而隨著大數(shù)據(jù)時代到來，通過對大規(guī)模數(shù)據(jù)的研究來探索世界運行規(guī)律，已經(jīng)成為當代科學研究的特征之一。對于運動訓練科學研究領域來說，大數(shù)據(jù)不僅是一種應用性很強的實用工具，而更重要的是一種思維方式。大數(shù)據(jù)思維為運動訓練科學復雜性研究開拓出一條新的方法學路徑，致使現(xiàn)代運動訓練科學研究走向新的研究范式。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；大數(shù)據(jù)思維；運動訓練科學；復雜性；范式；新路徑

中圖分類號：G808.1文獻標識碼：A文章編號：1006-2076（2015）04-0083-07

數(shù)據(jù)是科學研究的重要組成部分，數(shù)據(jù)活動方式改變必然會影響到科學研究的變化。長期以來，在運動訓練科學研究領域，基于還原論的科學小數(shù)據(jù)研究模式提供的知識信息是分散的和碎片化的，無法拼湊出完整的、全面真實地反映運動訓練世界的圖景。近年來，隨著信息技術(shù)和計算機技術(shù)的快速發(fā)展，人類在收集、存儲、分析、使用數(shù)據(jù)的能力方面實現(xiàn)了巨大跨越，人們可以運用海量的數(shù)據(jù)來揭示世界運行規(guī)律，即人類在科學研究迎來了新的時代——大數(shù)據(jù)時代[1-2]。受到大數(shù)據(jù)科學研究的理念與方法影響，在運動訓練科學研究鄰域中運用大規(guī)模數(shù)據(jù)的來探索運動訓練的規(guī)律，已經(jīng)成為當代運動訓練科學研究的特征之一。運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究不僅可以協(xié)助運動訓練專家、教練員從海量的訓練和比賽數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，而且還可以優(yōu)化運動訓練手段和方法，提高運動員訓練、比賽的能力，促進運動選材、運動訓練與比賽的預測能力等。

大數(shù)據(jù)的介入為運動訓練科學領域注入新的活力，推動大數(shù)據(jù)在運動訓練科學領域的應用是實現(xiàn)當今運動訓練現(xiàn)代化和科學化研究的有效路徑。從運動員身上的可穿戴設備、運動器械上的傳感器、比賽場內(nèi)、外的攝像頭到教練手中的終端設備以及互聯(lián)網(wǎng)絡，運動訓練中大量的數(shù)據(jù)被廣泛地采集、儲存與運用。無論是賽場上運動員的表現(xiàn)、教練的戰(zhàn)術(shù)布置、運動傷病的預防，還是場外運動員的訓練、運動選材和運動訓練監(jiān)測、控制…，更全面的、完整的運動訓練信息被呈現(xiàn)了出來并被轉(zhuǎn)化為新的洞察力。大數(shù)據(jù)正在運動訓練科學領域扮演著舉足輕重的角色。然而，在感受運動訓練科學大數(shù)據(jù)帶來了變化的同時，我們發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)不僅是一種應用性很強的實用工具，更重要是一種思維方式的巨大變革。大數(shù)據(jù)思維為解決運動訓練中許多難以解決的復雜性問題提供了新的思路與方法，為運動訓練科學研究開辟了新的科學方法論路徑，使得現(xiàn)代運動訓練科學研究走向新的研究范式。

1大數(shù)據(jù)時代的興起

1.1大數(shù)據(jù)緣起

世界的本質(zhì)是物質(zhì)，同時也是信息的。自上古時代的結(jié)繩記事起，人類就開始用數(shù)字來表征自然和社會。記錄信息的能力成為原始社會和先進社會的分界線之一，早期文明最古老的抽象工具就是基礎的計算以及長度和重量的計量。人類一直在努力更準確地記錄時間、距離、地點、體積和重量等，而記錄和計量一起促成了數(shù)據(jù)的誕生。19世紀，隨著科學家們發(fā)明了新工具來測量和記錄諸如電流、氣壓、溫度、聲頻之類的自然科學現(xiàn)象，使得數(shù)據(jù)的數(shù)量不斷增多，質(zhì)量不斷提高，科學已經(jīng)離不開定量化了。到了20世紀伴隨著科技和社會的發(fā)展進步，現(xiàn)代計算工具（計算機）出現(xiàn)帶來了新的數(shù)字測量和存儲設備，這樣大大提高了數(shù)據(jù)化的效率，通過計算機使得數(shù)學分析挖掘出更大的價值變成可能。

進入了21世紀，隨著信息與網(wǎng)絡技術(shù)的快速發(fā)展，尤其是近年來云計算、移動網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和傳感器等技術(shù)迅猛發(fā)展，為人類開辟了一種前所未有的生活方式和活動空間。人類在收集、傳輸、存儲、分析、使用數(shù)據(jù)等能力方面實現(xiàn)了巨大跨越，人們可以運用海量的數(shù)據(jù)來揭示世界運行規(guī)律。如Farecast公司用將近十萬億條價格記錄來幫助預測美國國內(nèi)航班的票價，其準確度高達75%。2009年，Google公司利用大數(shù)據(jù)技術(shù)準確地預測了流感的爆發(fā)[3]。2011年，全球知名咨詢公司麥肯錫的《大數(shù)據(jù)： 創(chuàng)新、競爭和生產(chǎn)力的下一個前沿領域》到了報告標志著“大數(shù)據(jù)”時代的到來。2012 年 3 月美國奧巴馬政府發(fā)布《大數(shù)據(jù)研究與發(fā)展計劃》希望提高和改進人們從海量和復雜的數(shù)據(jù)中獲取知識的能力，進而加速美國在科學與工程領域發(fā)明的步伐，這標志著大數(shù)據(jù)已經(jīng)成為國家戰(zhàn)略，上升國家意志。

1.2大數(shù)據(jù)內(nèi)涵與大數(shù)據(jù)思維

所謂“大數(shù)據(jù)”不同的機構(gòu)或人有不同的認識。麥肯錫公司認為：“大數(shù)據(jù)是指大小超出了常規(guī)數(shù)據(jù)庫工具收集、存儲、管理和分析能力的數(shù)據(jù)集。[4]”Gartner 給出的定義：大數(shù)據(jù)是需要新處理模式才能具有更強的決策力、洞察發(fā)現(xiàn)力和流程優(yōu)化能力的海量、高增長率和多樣化的信息資產(chǎn)。IDC 在對大數(shù)據(jù)作出的定義為：大數(shù)據(jù)一般會涉及兩種或兩種以上數(shù)據(jù)形式。它要收集超過100TB 的數(shù)據(jù)，并且是高速，實時數(shù)據(jù)流；或者是從小數(shù)據(jù)開始，但數(shù)據(jù)每年會增長60%以上。舍恩伯格說的，“大數(shù)據(jù)是人們獲得新認知、創(chuàng)造新價值的源泉；大數(shù)據(jù)還是改變市場、組織機構(gòu)，以及政府與公民關(guān)系的方法”[3]。而當前，人們在討論大數(shù)據(jù)時，更多的是通過其若干基本特征去認識。Doug Laney最先把大數(shù)據(jù)的特征概括成3個“V”，一是規(guī)模性（Volume），二是快速性（Velociyt），三是多樣性（Variety）。更多的人則將其概括為4個“V”，如IBM認為大數(shù)據(jù)必然還具有真實性（Veracity）[5]，IDC認為大數(shù)據(jù)潛藏著巨大的價值性（Value），但價值密度低，也有人認為大數(shù)據(jù)最重要的特點是復雜性等。[6]

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，我們發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)不僅是一種應用性很強的實用工具，而更是一種重要的思維方法。舍恩伯格和庫克耶在《大數(shù)據(jù)時代》一書中，將大數(shù)據(jù)帶來的思維方式變革總結(jié)為三點：一是全數(shù)據(jù)模式，要分析與事物相關(guān)的所有數(shù)據(jù)，而不是依靠分析少量的數(shù)據(jù)樣本，即總體樣本取代隨機樣本；二是混雜性，應接受數(shù)據(jù)的紛繁復雜，而不再追求精確性，增加對模糊、不確定和不精確的容忍度；三是相關(guān)關(guān)系取代因果關(guān)系，即不再探求難以捉摸的因果關(guān)系，轉(zhuǎn)而關(guān)注事物的相關(guān)關(guān)系[3]。這些思維模式上的重大轉(zhuǎn)變顛覆了很多傳統(tǒng)觀念，不僅使人類對世界的本質(zhì)有了更清楚的認識，而且也極大地改變了世界的科學圖景與人們認識世界與改造世界的方法，給當代科學研究帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

2大數(shù)據(jù)與運動訓練科學研究

2.1運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究的現(xiàn)狀

隨著大數(shù)據(jù)在各個鄰域中的應用，大數(shù)據(jù)也正在席卷體育運動界，現(xiàn)在很多運動項目都已經(jīng)開始采用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，無論運動訓練還是比賽，運動員、運動隊如今越來越多依靠數(shù)據(jù)分析來使他們變得更快、更高與更強。在NBA，科研人員利用Advanced Scout 工具將球員在賽場上的各種表現(xiàn)進行數(shù)據(jù)化，如各種移動、對抗、擋拆、掩護、進攻、得分……經(jīng)過多年的積累已達到可辨別每一個球員在場上的弱點，從而方便教練進行針對性的戰(zhàn)術(shù)安排[7]。高爾夫運動也離不開大數(shù)據(jù)，在高爾夫運動中通過Track Man技術(shù)采集高爾夫運動員每次擊球，每次揮桿后球的飛行過程中的所有數(shù)據(jù)，如速率、 角度、方向、旋轉(zhuǎn)速度等， 然后通過軟件進行分析，使得運動員能夠更好地了解和分析自己的運動。

網(wǎng)球也涉及大量的數(shù)據(jù)，2013年9 月，李娜迎戰(zhàn)美國名將小威廉姆斯。IBM 通過Slam Tracker平臺綜合了美網(wǎng)過去8 年的全部數(shù)據(jù)之后，其中包括8 128場比賽，4 100萬個數(shù)據(jù)點，動用5 500個分析模型，在45個潛在動態(tài)指標里選擇、對比、分析、定位、評估等，最終為李娜制定了比賽制勝策略[8]。2014 年足球世界杯的冠軍德國隊在訓練或比賽中也采用了SAP Match Insights的大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，用于捕捉球員的動作與位置變化等重要而細致的信息，這有效地幫助教練從海量的訓練數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，優(yōu)化球隊的訓練方法和戰(zhàn)術(shù)[9]。在澳大利亞，橄欖球隊通過收集球員訓練或比賽數(shù)據(jù)，對訓練負荷、疲勞、肌肉損傷、恢復等情況進行分析和預測，實時掌握運動員在訓練或比賽中的狀態(tài)變化，從而及時糾正錯誤，調(diào)整訓練方法，有效控制訓練和降低疲勞、傷病出現(xiàn)，提升了球隊運動成績。[10]

2.2運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究的問題與趨勢

大數(shù)據(jù)正在改變著體育運動界，大數(shù)據(jù)給運動訓練科學研究帶來了新的洞察力。然而，面對大數(shù)據(jù)時代的到來，運動訓練科學的大數(shù)據(jù)研究正面臨著許多問題。首先雖然在運動訓練中的實際數(shù)據(jù)量巨大，但由于缺乏相關(guān)有效數(shù)據(jù)收集、儲存和積累，而且存在著數(shù)據(jù)重復性較大，因此，許多運動項目在整體架構(gòu)層面上還無法提供恰當?shù)拇笠?guī)模的數(shù)據(jù)平臺。其次，缺乏各種類型數(shù)據(jù)的有效采集方法。在運動訓練中有各種各樣的數(shù)據(jù)需要采集，但有些數(shù)據(jù)可以進行有效采集，而有些數(shù)據(jù)卻很難數(shù)據(jù)化，如對運動員的心理數(shù)據(jù)的采集目前還難以實現(xiàn)，同時，有些數(shù)據(jù)的采集，由于技術(shù)的原因還存在一定的準確性、實時性問題。再次，缺乏數(shù)據(jù)全方位有效的分析方法。目前在體育運動方面，數(shù)據(jù)分析技術(shù)還沒有廣泛的應用，同時數(shù)據(jù)分析技術(shù)本身也不完善還存在一定的局限性。如在體育運動中直覺非常重要，而數(shù)據(jù)分析現(xiàn)在還無法代替直覺。最后，缺乏大數(shù)據(jù)思維方式。運動訓練的大量數(shù)據(jù)中有許多價值可以挖掘，但由于缺乏一定思維的洞察力，無法得到隱藏在數(shù)據(jù)背后的關(guān)于運動訓練一些整體特征的描述，并缺乏深入尋找各種因素的相互聯(lián)系，從而發(fā)現(xiàn)一些隨諸多因素動態(tài)變化而產(chǎn)生的新的運動訓練規(guī)律。

根據(jù)目前運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究面臨的主要問題，運動訓練科學研究大數(shù)據(jù)的發(fā)展趨勢主要有以下三個方面：一是挖掘運動訓練科學大數(shù)據(jù)的技術(shù)研究。運動訓練大數(shù)據(jù)技術(shù)是指運動訓練海量數(shù)據(jù)的一系列收集、存儲、管理、處理、分析、共享和可視化技術(shù)的集合。運動訓練科學研究大數(shù)據(jù)時代，要處理的數(shù)據(jù)量增長速度快、容量大，而業(yè)務需求和競爭壓力對數(shù)據(jù)處理的實時性、有效性又提出了更高要求，傳統(tǒng)的常規(guī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)手段根本難以應付，運動訓練的大數(shù)據(jù)給傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理帶來了巨大的沖擊與挑戰(zhàn)。因此，發(fā)展運動訓練科學大數(shù)據(jù)的技術(shù)研究是運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究的重要內(nèi)容。二是發(fā)展運動訓練科學大數(shù)據(jù)的科學理論研究。運動訓練科學大數(shù)據(jù)科學理論的研究是運動訓練科學進行大數(shù)據(jù)研究的基礎，它回答運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究的本質(zhì)及其理論基礎，同時它對怎樣進行運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究具有指導作用。三是拓展運動訓練科學研究的大數(shù)據(jù)應用領域。雖然大數(shù)據(jù)技術(shù)在運動訓練科學領域得到一定程度的應用，但這些應用只是在少數(shù)運動項目，同時應用運動訓練的維度較少。隨著運動訓練科學大數(shù)據(jù)的研究不斷深入，運動訓練科學大數(shù)據(jù)不但可以應用在運動過程中動作模式的分析，運動訓練或比賽的監(jiān)控、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)的安排，而且可以用于運動員的疲勞、傷病的預防或恢復，運動訓練的選材，并且還可以用于運動訓練或比賽的預測或控制等方面。

3運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究的實質(zhì)

運動訓練科學研究已經(jīng)進入大數(shù)據(jù)時代。然而，“大數(shù)據(jù)”這樣一個稱謂很容易把人們的注意力引導到關(guān)注數(shù)據(jù)本身上，而忽略了數(shù)據(jù)這樣一個表象背后的事實，即運動訓練科學的大數(shù)據(jù)從何而來？運動訓練科學的大數(shù)據(jù)與小數(shù)據(jù)有什么區(qū)別？運動訓練科學大數(shù)據(jù)所揭示是運動訓練科學研究模式又是什么？以上這些問題都涉及到運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究的本質(zhì)問題。我們知道，世界本質(zhì)上是數(shù)據(jù)的，數(shù)據(jù)界的規(guī)律其實應是現(xiàn)實世界運行的規(guī)律。因此，我們對運動訓練科學大數(shù)據(jù)本質(zhì)問題的追尋就應該從運動訓練科學研究本身的發(fā)展規(guī)律中發(fā)掘。

3.1運動訓練的簡單性——運動訓練科學小數(shù)據(jù)研究的本質(zhì)

近代科學研究是科學小數(shù)據(jù)模式[11]，所謂科學小數(shù)據(jù)研究模式，其實質(zhì)就是“對事物進行抽象化提取，通過層層假設剝離事物，并最終通過數(shù)學建模完成對事物的科學化認知”[12]。而其具體表現(xiàn)為數(shù)據(jù)的規(guī)模比較小、種類少，追求數(shù)據(jù)的精確性或代表性（主要通過抽樣的），用部分或少量數(shù)據(jù)代替所有的或大量的數(shù)據(jù)，在少量數(shù)據(jù)的基礎上進行分析與推理，希望通過尋找數(shù)據(jù)之間的簡單因果關(guān)系來解釋世界運動規(guī)律等。因此，“小數(shù)據(jù)”其實代表的是局部或部分，它的研究方法實質(zhì)上就是一種機械還原論的法，科學理論的基礎則是近代科學。而一般認為，近代科學是關(guān)于簡單性的科學，即其奉行的“世界簡單性”的信念，也就是說世界本質(zhì)上是簡單的，簡單性是世界的本質(zhì)屬性，復雜性則是一種表象，并最終都可還原為簡單的要素（如要了解宇宙，就只要了解構(gòu)成宇宙的磚瓦——基本粒子；懂得了生物大分子、核酸、蛋白質(zhì)，就可以理解生命等）。在近代科學研究的數(shù)百年時間內(nèi)，人們一直把簡單性思想作為其主導思想，以科學小數(shù)據(jù)形式，努力探究物質(zhì)構(gòu)成的簡單性，運動規(guī)律的簡單性和科學方法的簡單性。

傳統(tǒng)運動訓練科學研究起源于19世紀90年代，其基本理論形成于20世紀60～70年代，它是近代自然科學尤其是生理學、生物學、物理學、化學和數(shù)學等科學的產(chǎn)物。因此它研究方法遵循的是近代科學的小數(shù)據(jù)研究模式與理念。于是，傳統(tǒng)運動訓練科學研究本質(zhì)應是運動訓練的簡單性。所謂運動訓練的簡單性，我們認為至少應包含以下幾個方面：1）運動訓練是其各部分簡單的加和，如要提高運動員的競技能力，就是要提高其各部分子能力，或者說提高了各部分的子能力，其整體競技能力就會一定提高。2）假定運動訓練的各部分之間是簡單的線性關(guān)系，這種關(guān)系存在可以通過割斷整體的聯(lián)系來研究部分，并把部分的性質(zhì)和規(guī)律加和起來形成整體的性質(zhì)和規(guī)律。3）運動訓練的規(guī)律變化是服從簡單的因果律，也就是說運動訓練各部分之間的聯(lián)系是簡單的因果關(guān)系，即一個原因必然地決定一個結(jié)果，而這個結(jié)果作為原因又必然地決定下一個結(jié)果。運動訓練科學的簡單性決定了傳統(tǒng)運動訓練科學研究的小數(shù)據(jù)特征，即追求數(shù)據(jù)的代表性（局部）、精確性和統(tǒng)計性（因果決定性）等。運動訓練科學研究的小數(shù)據(jù)模式對加深人類對運動訓練本質(zhì)的認識產(chǎn)生了積極的作用，運動訓練科學研究在此基礎上也取得許多輝煌的成就。

3.2運動訓練的復雜性——運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究的本質(zhì)

隨著運動訓練科學研究的逐漸深入與國際競技體育運動競爭日益激烈，原來基于還原論的運動訓練科學研究小數(shù)據(jù)模式愈來愈顯示其局限性，人們無法真正理解運動訓練中的“平臺”現(xiàn)象、“Choking”現(xiàn)象、“克拉克”現(xiàn)象、“黑馬”現(xiàn)象或“競技狀態(tài)不穩(wěn)定”問題、過度疲勞問題、運動成績難以預測等問題……也就是說在運動訓練中越來越顯示出其復雜性一面。實際上，運動訓練本質(zhì)上就是復雜性系統(tǒng)，復雜性是其重要的特性，簡單性只不過是其復雜性一種簡化，其具體表現(xiàn)為：1）運動訓練要素的復雜性，如有生理、心理、技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)、營養(yǎng)、健康、衛(wèi)生、傷病、遺傳、環(huán)境、社會等要素；2）運動訓練關(guān)系的復雜性，即以上這些運動訓練的要素與要素、要素與系統(tǒng)、系統(tǒng)與環(huán)境之間存在著相互聯(lián)系、相互作用的非線性關(guān)聯(lián)；3）運動訓練結(jié)構(gòu)的復雜性，即運動訓練關(guān)系的復雜性在空間結(jié)構(gòu)上則表現(xiàn)為運動訓練的復雜網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，也就是運動訓練系統(tǒng)各要素之間相互作用、相互聯(lián)系、相互制約的交織在一起共同構(gòu)成復雜網(wǎng)絡；4）運動訓練功能的復雜性，主要表現(xiàn)為運動訓練系統(tǒng)的整體功能并不是其各部分或要素功能的簡單加和；5）運動訓練狀態(tài)的復雜性，即運動訓練狀態(tài)不但具有平衡態(tài)、周期態(tài)，還具有擬周期態(tài)和混沌態(tài)等；6）運動訓練環(huán)境的復雜性，主要表現(xiàn)為其環(huán)境具有開放性，即運動訓練系統(tǒng)不斷的與外界環(huán)境進行著物質(zhì)、能量和信息交換等。[13]

運動訓練這些復雜性特性決定了運動訓練科學研究的小數(shù)據(jù)模式的局限性與在其研究過程中產(chǎn)生的困惑。也就是說運動訓練的復雜性需要運動訓練科學研究采用新的數(shù)據(jù)研究模式，而運動訓練科學研大數(shù)據(jù)研究模式就是運動訓練科學處理運動訓練復雜性的新的模式。換句話說運動訓練復雜性特征決定了運動訓練科學研究的在其數(shù)據(jù)上表現(xiàn)出大數(shù)據(jù)的特征。如運動訓練要素的復雜性導致了運動訓練科學研究在其科學數(shù)據(jù)的獲取、儲存、處理與應用上表現(xiàn)出大規(guī)模；運動訓練關(guān)系或結(jié)構(gòu)的復雜性決定了這些數(shù)據(jù)之間也會表現(xiàn)出相互錯綜復雜的關(guān)系；運動訓練狀態(tài)的動態(tài)性或不穩(wěn)定性則決定了運動訓練數(shù)據(jù)的快速性、多樣性或不確定性；而運動訓練的整體性則決定了運動訓練數(shù)據(jù)的系統(tǒng)性、模塊等大數(shù)據(jù)的特性等。因此，運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究的本質(zhì)主要源于運動訓練的復雜性。從這種意義上看，運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究模式實質(zhì)上是運動訓練科學復雜性研究的一種模式，運動訓練大數(shù)據(jù)思維實質(zhì)上就是運動訓練復雜性研究的思維，而運動訓練科學大數(shù)據(jù)技術(shù)則開拓了運動訓練科學復雜性研究一條新的技術(shù)路徑。

4大數(shù)據(jù)思維：重構(gòu)運動訓練科學研究的新路徑

大數(shù)據(jù)正在改變我們的一切，但其中最重要的是改變我們的思維方式，帶來所謂的“大數(shù)據(jù)思維”。大數(shù)據(jù)思維是一種嶄新的信息思維方式，實質(zhì)就是從現(xiàn)存事物的結(jié)構(gòu)和關(guān)系模式、演化程序和過程模式中去把握和描述事物的本質(zhì)、特點和屬性，將現(xiàn)存事物的結(jié)構(gòu)、關(guān)系、過程作為信息（數(shù)據(jù)）的載體或符碼，并由此破譯出其中蘊涵著的關(guān)于事物歷史狀態(tài)、現(xiàn)實關(guān)系、未來趨向的間接存在的內(nèi)容、意義和價值[4]。這種嶄新的思維方式代表著當代科學研究思維發(fā)展的新方向，大數(shù)據(jù)思維一般具有整體性、相關(guān)性、非線性、無序性、動態(tài)性等特性。運用大數(shù)據(jù)思維進行運動訓練科學研究必然會引起在多方面發(fā)生重大的轉(zhuǎn)變。

4.1運動訓練科學研究視角的轉(zhuǎn)變：局部轉(zhuǎn)向整體

傳統(tǒng)運動訓練科學研究是科學小數(shù)據(jù)研究模式，因此“小數(shù)據(jù)”其實代表的是局部或部分，其倡導的是了解局部和樣本分析方法，屬于還原論的理念，即通過把整體理解為由各個部分組合而成，因而可以分解為部分來研究，從部分來解釋整體；或把總體還原為樣本，相信了解樣本就能了解整體，通過研究樣本來尋找把握整體的方法、路徑。這一傳統(tǒng)一直延續(xù)至今，并且成為運動訓練科學研究的主流做法，但是，無論如何科學抽樣或分解，都有可能走樣，部分都未必能夠代表“整體”。于是，我們發(fā)現(xiàn)在使用某一項或幾項的生理、生化等指標來反映運動能力時，或采用的各種訓練手段或防守技木，或進攻技術(shù)，或上肢，或下肢，或力量，或速度對運動員進行訓練時，卻發(fā)現(xiàn)局部是合理，看似科學的，但事實上所采用的指標越多，就分解得越精確，然而離整體就可能越遠，或可當我們對一個個成分基本了解時，卻仍然不敢說了解了這一運動項目特點等。

任何一項運動項目實際上都是一個有機整體，即運動訓練各要素或部分之間是相互聯(lián)系、相互作用、相互影響和相互制約的，無法加以機械的分割。而運動訓練科學小數(shù)據(jù)研究模式容易造成一種孤立、片面地看問題，只能使我們滿足于運動訓練中所謂的正態(tài)分布一般平庸平凡的現(xiàn)象，卻無法真正地捕捉到經(jīng)常藏匿在細節(jié)之中的特殊或個性化問題，有時真正有價值的運動訓練科學問題就是來源于特殊的或細節(jié)之中。于是，我們發(fā)現(xiàn)運用傳統(tǒng)的小數(shù)據(jù)研究方法，無法真正復制老虎伍茲的揮桿動作、喬丹的“空中飛人”技術(shù)和林丹的“魚躍”擊球動作等。因此，我們運動訓練科學研究需要走向整體的研究，需要更多的細節(jié)與信息進行新的分析，能夠從不同角度更細致地觀察和研究。運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究是一種整體的研究方法，它倡導的就是“全樣本”或整體上的研究，即“樣本=總體”，不再用局部去“代表”整體，崇尚總體把握，強調(diào)數(shù)據(jù)的完整性，追求更多的、盡量完整的數(shù)據(jù)，其研究的核心全在于發(fā)現(xiàn)和理解更多或更全面的信息（數(shù)據(jù)）內(nèi)容及信息（數(shù)據(jù)）與信息（數(shù)據(jù)）之間的關(guān)系，在此基礎上利用所有的數(shù)據(jù)進行深度地探討。

4.2運動訓練科學研究對象的轉(zhuǎn)變：實體轉(zhuǎn)向關(guān)系

實體”是西方的一個傳統(tǒng)的概念，一般指構(gòu)成萬物的最基本物質(zhì)或微粒，如“原子”“元素”等。近代科學誕生的主要標志就是建立了一套關(guān)于“實體”的自然觀和方法論，如笛卡兒—牛頓的機械自然觀、拉美特利的人是機器等。近代科學的“實體論”認為，“世界的本質(zhì)是簡單的，是由不變的“實體”構(gòu)成，外部世界的復雜性是由種種簡單性“實體”聚合而成，并在“實體”層面得到還原論的清楚解釋和充足說明?？茖W的任務就是探明宇宙的最終“實體”，而科學中的所有學科最終都可以統(tǒng)一到“實體”上來”[15]。當前的運動訓練科學學科研究主要秉承也是“實體”觀，即把運動訓練看成是各種“實體”的組合，如把運動員看成由各個機械部分組成的機器，即也就是運動員是由意識和機體疊加，而機體則是許多機械部分（肌肉、骨骼、神經(jīng)或組織、器官、分子、原子等）組成；把復雜的運動員的生理、心理等現(xiàn)象降解成物理、化學過程；把運動訓練的本質(zhì)或根源最終歸結(jié)到人體、器官、組織、分子、原子等層次的實體機制上來。這樣實體觀最終導致運動訓練只能是一種簡單的因素或功能研究（力量、速度、耐力等）。[6]

20世紀以來，現(xiàn)代科學的發(fā)現(xiàn)表明，實體并非是客觀實在的，實體是關(guān)系的產(chǎn)物，關(guān)系比實體是更基本的存在，即關(guān)系更具實在性。黑格爾曾經(jīng)指出，“相互作用是因果關(guān)系的最切近的真理”，恩格斯也認為，“交互作用是事物的真正的終極原因。”在運動訓練世界中，運動訓練的本質(zhì)其實不是所謂純粹的實體世界，而應是以一種關(guān)系性存在的，即構(gòu)成運動訓練的各種要素以及它本身都處在復雜的關(guān)系網(wǎng)絡之中，并且表現(xiàn)于對于各種演化的單元并不是孤立的實體，而是關(guān)系中的實體，且這種關(guān)系比實體更重要。這意味著在運動訓練科學研究過程中不僅僅是研究其各種構(gòu)成的要素（速度、耐力、力量等），而更重要的是要研究這些要素之間的關(guān)系，也就是說將運動訓練的構(gòu)成要素以及它本身孤立起來考察和認識是遠遠不夠的，而唯有把它們置于關(guān)系或背景中才能理解、描述和認識它們，而且后者更重要。而科學大數(shù)據(jù)研究的核心就是以一種關(guān)系思維或關(guān)聯(lián)性思維方式來考察各種要素或系統(tǒng)的運行狀態(tài)，從而來揭示它們的運動發(fā)展的規(guī)律。也就是說通過大量數(shù)據(jù)建立起相關(guān)關(guān)系模式，并通過相關(guān)關(guān)系進行分析與預測，而且不易受任何偏見的影響。這樣的研究可以比以前更容易、更快捷、更清楚。因此，運動訓練科學大數(shù)據(jù)是實現(xiàn)運動訓練科學從“實體”研究中心向“關(guān)系”研究為中心轉(zhuǎn)移的有效路徑。

4.3運動訓練科學研究路徑的轉(zhuǎn)變：假說驅(qū)動轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)驅(qū)動

傳統(tǒng)運動訓練科學研究主要是一門假設驅(qū)動的科學，即提出一個科學問題，再據(jù)此提出一種可能的假設，然后用實驗對假設進行驗證。與此研究路徑密切相關(guān)的是所謂的運動訓練科學的還原論， 即一切人體生命現(xiàn)象和心理現(xiàn)象最終都可以還原為物理、化學現(xiàn)象，因而原則上完全可以用物理、化學規(guī)律來說明人體運動的規(guī)律，通過分解人體的結(jié)構(gòu)成份或功能予以離析研究來理解復雜人體運動系統(tǒng)的觀念。這種科學研究方法在過去大半個世紀大大推動了人體運動科學研究，讓我們見證了運動生理學、運動生物力學、運動生物化學以及運動解剖學等對運動訓練科學所引發(fā)的輝煌。然而，面對人體生命運動的復雜性，假設驅(qū)動運動訓練科學研究其統(tǒng)治地位受到了挑戰(zhàn)。因為，假設的提出是基于已有的知識或理論；但那些全新的東西，如當前運動訓練或比賽中的“Choking”現(xiàn)象、運動性疲勞問題、“克拉克現(xiàn)象”“黑馬現(xiàn)象”、運動技能的不可復制問題或“平臺”期等問題，可能遠遠超出了我們能假設的認知范圍。

然而，“科學就是數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)就是科學”。大數(shù)據(jù)科學研究推動了一種“數(shù)據(jù)驅(qū)動的科學”的研究方法的發(fā)展，即首先是獲取大量的數(shù)據(jù)，然后在數(shù)據(jù)分析的基礎上提出假設和開展實驗。按照舍恩伯格的說法，“擁有全部數(shù)據(jù)或幾乎全部的數(shù)據(jù)，我們就能夠從不同的角度，更細致地觀察和研究數(shù)據(jù)的方方面面，可以正確地考察細節(jié)并進行新的分析，并在任何細微的層面，可以用大數(shù)據(jù)去論證新的假設”[3]。2008年，美國Wired雜志主編Chris Anderson甚至發(fā)出“理論已終結(jié)”的驚人斷言，他指出：相互關(guān)系已經(jīng)足夠。我們可以停止尋找模型，相互關(guān)系取代了因果關(guān)系，沒有具有一致性的模型、統(tǒng)一的理論和任何機械式的說明，科學也可以進步[17]。因此，“用數(shù)據(jù)說話”已成為認知世界的一種方法。也就是說，當代科學研究方法正在從傳統(tǒng)的假說驅(qū)動型方法轉(zhuǎn)向基于數(shù)據(jù)的探索型方法。因此，對于在運動訓練科學研究鄰域運用“數(shù)據(jù)驅(qū)動”方法去盡可能多地搜集人體運動的各種信息，在此基礎上再考慮假設；這樣一種方法與“假設驅(qū)動”的研究策略相比，可能更適合對復雜的人體運動科學現(xiàn)象的研究。也就是說運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究促使我們在運動訓練科學領域更多的使用數(shù)據(jù)驅(qū)動的研究方式。

4.4運動訓練科學研究范式的轉(zhuǎn)變：簡單轉(zhuǎn)向復雜

所謂“范式”，是指從事某一科學的科學家群體所共同遵從的世界觀和行為方式，也是常規(guī)科學所賴以運作的理論基礎和實踐規(guī)范[18]，它構(gòu)成一定時期內(nèi)學科活動的基礎，規(guī)定了科學家看到什么，提出什么問題和以什么方式思索、解決問題?？茖W研究從整體看可分成兩種范式，即簡單性范式與復雜性范式。傳統(tǒng)運動訓練科學研究的范式是簡單性范式，它遵循的是一種生物機械—還原論方法，即將研究對象假定為沒有生命的機械，將對象與其他事物隔離開來單獨進行分解、剖析，將宏觀對象還原到微觀要素，直到不能再分解為止，然后研究要素的結(jié)構(gòu)、功能等[19]。這種方法總體表現(xiàn)為把運動員競技能力整體性質(zhì)和功能分解成各競技能力各要素的簡單加和，競技能力或機能提高就是不斷的刺激——恢復——超量恢復的疊加結(jié)果，或者說把高層次水平上的人體運動能力還原為低層次的身體各部分的特征，或用低層次的屬性特征來表征高層次水平上的運動能力等。于是，傳統(tǒng)運動訓練科學研究方法整體上表現(xiàn)為實證性、局部性、精確性等特點，即在數(shù)據(jù)的則上（定量研究）追求其的隨機性、精確性、確定性、線性等小數(shù)據(jù)模式。這種運動訓練科學研究的簡單性范式對運動訓練實踐的影響、運動成績的提高、國際競技運動的迅猛發(fā)展起到了巨大的作用，競技運動訓練成果也取得前所未有的輝煌。

然而，人體本質(zhì)上是復雜性系統(tǒng)，即1）人體是一個具有復雜結(jié)構(gòu)的整體統(tǒng)一的巨系統(tǒng)；2）人體是一個內(nèi)外環(huán)境的物質(zhì)、信息、能量雙向交流的開放系統(tǒng)；3）人體是一個無序和有序相互轉(zhuǎn)化的耗散結(jié)構(gòu)系統(tǒng)；4）人體是由大腦通過信息運動進行著嚴格調(diào)控的有序系統(tǒng)；5）人體是一個高度有序的自組織系統(tǒng)；6）人體是能夠適應社會生活和社會發(fā)展的系統(tǒng)等等[20]。因此，傳統(tǒng)運動訓練科學簡單性范式把復雜的人體約化為簡單的人體，固然省事，但是不符合實際。隨著運動訓練科學研究的逐漸深入，復雜性范式將是未來運動訓練科學研究的新范式，也就是說運動訓練科學研究必然走向其復雜性研究模式，而當今大數(shù)據(jù)研究則加深我們對運動訓練復雜性的整體上理解，能使我們有可能得到一種最接近正確的選擇和路徑、最接近正確的觀點與方法，從而更加接近運動訓練的客觀上復雜性特征，消除基于小數(shù)據(jù)還原論的經(jīng)典科學研究的主觀性。當然，對運動訓練復雜性科學研究將有助于指導運動訓練大數(shù)據(jù)搜集、更好地分析運動訓練系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，幫助研究者利用大數(shù)據(jù)建立復雜訓練分析與預測模型等。因此，運動訓練大數(shù)據(jù)研究其實是以運動訓練的復雜性研究為其理論基礎，而基于大數(shù)據(jù)對運動訓練復雜系統(tǒng)內(nèi)在機制、特征、關(guān)系及其原理進行的整體性研究則為運動訓練科學復雜性研究提供了技術(shù)及工具。另一方面，運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究所提供的相關(guān)理論和觀點、方式和方法能夠較好地體現(xiàn)出運動訓練復雜性研究的的一般特征，進而也為運動訓練復雜性研究提供一個新的維度。

5結(jié)語

面對大數(shù)據(jù)時代的來臨，運動訓練科學研究將要進入一個嶄新的時代，作為運動訓練科學研究工作者應順應時代的變化，積極融入時代的變遷，變革新的運動訓練科學研究思維方式。對待研究視角，要用整體代替?zhèn)鹘y(tǒng)的局部。對待研究對象，要用關(guān)系代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實體。對待研究路徑要以數(shù)據(jù)驅(qū)動模式替?zhèn)鹘y(tǒng)的假設驅(qū)動模式。對待研究范式，要善于從簡單范式轉(zhuǎn)變?yōu)閺碗s性范式。另外，隨著運動訓練科學研究越來越多的運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，即運動訓練科學研究與大數(shù)據(jù)結(jié)合得越來越緊密，其必將在優(yōu)化運動訓練手段和方法，提高運動員訓練、比賽的能力，促進運動員選材、運動訓練與比賽的監(jiān)控與預測能力等方面取得突破性的進展。運動訓練科學大數(shù)據(jù)研究終將真正成為一個時代。

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