大數(shù)據(jù)時代的興奮劑檢測①

張景香

（江西財經(jīng)大學(xué) 江西南昌 330013）

大數(shù)據(jù)時代的興奮劑檢測①

張景香

（江西財經(jīng)大學(xué) 江西南昌 330013）

近年來，大數(shù)據(jù)技術(shù)被應(yīng)用于多個領(lǐng)域，如醫(yī)療、銷售及工業(yè)等，利用大數(shù)據(jù)預(yù)測疫情的爆發(fā)時間及區(qū)域，了解消費者消費傾向，發(fā)現(xiàn)汽車零件存在的缺陷等使得人們發(fā)現(xiàn)大數(shù)據(jù)隱藏的巨大價值，并使其得到了快速的發(fā)展。美國一些新聞機構(gòu)曾試圖利用大數(shù)據(jù)判斷運動員是否服用了興奮劑，卻以失敗告終。本人通過閱讀大數(shù)據(jù)應(yīng)用的相關(guān)領(lǐng)域及其成功經(jīng)驗，分析大數(shù)據(jù)應(yīng)用的關(guān)鍵，與興奮劑及其檢測方式的特點，試圖找到其失敗的原因，并探究是否可以用大數(shù)據(jù)技術(shù)進行興奮劑檢測。

大數(shù)據(jù)技術(shù) 興奮劑檢測 觸感技術(shù)先導(dǎo) 身體機能

大數(shù)據(jù)的概念主要是相對于過去的小數(shù)據(jù)即抽樣調(diào)查的概念而提出的。計算機技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)收集、存儲與計算能力的提高是大數(shù)據(jù)時代到來的主要原因，而大數(shù)據(jù)即將顛覆的是以往研究問題的方法與思維，主要體現(xiàn)在三個方面，一調(diào)查樣本選擇全體數(shù)據(jù)而非抽樣調(diào)查；二收集數(shù)據(jù)時接受混雜性，不追求精確性；三更注重數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性而非因果性。在競技體育產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，興奮劑問題卻像是毒瘤一般一直伴隨著競技體育發(fā)展，近些年更有愈演愈烈的趨勢，尤其是基因興奮劑的出現(xiàn)，給興奮劑檢測機構(gòu)造成了極大地困擾。與興奮劑使用者越來越“精明”的反檢測技能相比，興奮劑檢測機構(gòu)卻一直在“被牽著鼻子走”，只有當(dāng)一種物質(zhì)被使用，并被發(fā)現(xiàn)起到了作用且被列入違禁藥物名單時，興奮劑檢測才能有效地檢測出該種物質(zhì)，這種信息的滯后性給體育的公平、公正性蒙上了陰影。

1 大數(shù)據(jù)技術(shù)在反興奮劑領(lǐng)域的嘗試

2012年，美國媒體機構(gòu)已經(jīng)嘗試將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于興奮劑檢測當(dāng)中。2012年7月28日，我國游泳運動員葉詩文以4′28″43的成績奪得倫敦奧運會混合泳400m的金牌，并打破了該項目的世界記錄。然而西方媒體甚至學(xué)術(shù)期刊卻紛紛發(fā)文質(zhì)疑葉詩文成績的有效性，該文對葉詩文成績的有效性提出兩點質(zhì)疑：葉詩文在混合泳400m的最后50m的成績（28.93s)甚至比美國運動員羅徹特（Ryan Lochte)的男子400m混合泳的最后50m成績（29.10s）還要快很多，這不符合常理。

其次葉詩文前后兩次大賽（即2011年游泳世錦賽和2012奧運會）的成績在短時間內(nèi)提升太快，竟然獲得近7s的成績提升，這也是不正常的。如前文描述，在大數(shù)據(jù)時代，我們需要分析更多的數(shù)據(jù)，有時甚至需要與某個現(xiàn)象相關(guān)的全部數(shù)據(jù)，而不是依賴于數(shù)據(jù)的隨機采樣。事實上，該文所謂的“正常”數(shù)據(jù)僅為除葉詩文之外的2012年倫敦奧運會男、女400m混合泳決賽的運動員，樣本總數(shù)也僅為15個如此小的數(shù)據(jù)集合，難免是有偏差的，而有偏差的數(shù)據(jù)推出的結(jié)論也勢必存在誤導(dǎo)性。

為了保證體育這種公平、公正、健康的理念，應(yīng)該將一切采取非正當(dāng)手段，提高運動技能的行為，暴露于陽光之下，興奮劑檢測機構(gòu)應(yīng)該有一種發(fā)現(xiàn)運動員“異?！钡募皶r性手段。大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展給這種手段提供了技術(shù)支持，下面本文將通過目前的大數(shù)據(jù)技術(shù)探討其是否可以被應(yīng)用于興奮劑檢測手段的問題。

表1 當(dāng)下興奮劑檢測方法及其針對性

表2 不同種類興奮劑的作用

2 大數(shù)據(jù)技術(shù)在興奮劑檢測領(lǐng)域的實用性

2.1 當(dāng)下興奮劑檢測方法與其局限性

由表1可以發(fā)現(xiàn)，興奮劑的檢測方法的針對性比較強，不同的檢測方法只能檢測出具有針對性的興奮劑類藥物，其主要方式都是已知一種興奮劑，然后通過各種方式將其檢測出來，如通過檢測人體體液，發(fā)現(xiàn)其中的異常物質(zhì)，然后對異常物質(zhì)分解，檢測其所含元素及結(jié)構(gòu)，從而與禁藥列表中的物質(zhì)相匹配。這種檢測方式不僅過程繁瑣、耗資大、不及時，而且無法預(yù)測出禁藥列表中沒有的物質(zhì)，造成興奮劑檢測機構(gòu)總是落后一步的現(xiàn)狀。

2.2 興奮劑的作用機制

通過表2可以發(fā)現(xiàn)，興奮劑的種類繁多，但其主要的目的只有6種：增加肌肉提高力量、增加血紅細胞提高耐力、使興奮、使鎮(zhèn)定、止痛、減輕體重。從張廣德的四十九式經(jīng)絡(luò)動功對提高人體機能的生理生化和醫(yī)學(xué)觀察中我們可以發(fā)現(xiàn)，通過身體的肢體動作對人體力量、心肺功能和其他身體機能的影響都有一定的規(guī)律，肢體動作對身體機能的影響雖然因人而異，但其差值極小，其起作用的幅度是由慢—快—趨于穩(wěn)定，停止后的回落要高于起始值。而興奮劑對身體機能的影響則主要是為了加強、減弱或改變這種一般規(guī)律，景俊青在它的文章中表示興奮劑對人體的影響是快速—消失（反作用）的。既然兩種方式的作用效果不同，我們可以大膽的猜想，將運動員身體機能通過各種信息數(shù)據(jù)化，并運用數(shù)學(xué)模型將其規(guī)律顯示出來，當(dāng)規(guī)律發(fā)生突變時，就可以判定運動員的行為出現(xiàn)了異常。

3 將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用于興奮劑檢測的猜想

大數(shù)據(jù)時代象征著數(shù)據(jù)的收集和處理能力的大幅提高，為使用樣本=總量的調(diào)查研究提供了可能，同時可以避免傳統(tǒng)的抽樣調(diào)查法所帶來的誤差及忽視信息的可能性。比如日本先進工業(yè)技術(shù)研究所（Japan’s Advanced Institute of Industrial Technology）的教授越水重臣（Shigeomi Koshimizu）所做的研究就是關(guān)于一個人的坐姿。很少有人會認為一個人的坐姿能表現(xiàn)什么信息，但是它真的可以。當(dāng)一個人坐著的時候，他的身形、姿勢和重量分布都可以量化和數(shù)據(jù)化。越水重臣和他的工程師團隊通過在汽車座椅下部安裝總共360個壓力傳感器以測量人對椅子施加壓力的方式。把人體屁股特征轉(zhuǎn)化成了數(shù)據(jù)，并且用從0～256這個數(shù)值范圍對其進行量化，這樣就會產(chǎn)生獨屬于每個乘坐者的精確數(shù)據(jù)資料。在這個實驗中，這個系統(tǒng)能根據(jù)人體對座位的壓力差異識別出乘坐者的身份，準確率高達98%。這項技術(shù)或許可以應(yīng)用于興奮劑的檢測中，即將運動員未使用任何特殊物質(zhì)時的某個動作數(shù)據(jù)化，之后的檢測僅需對比數(shù)據(jù)之間的差值以檢測運動員的體質(zhì)是否出現(xiàn)不正常的變化。

大數(shù)據(jù)的精華之處更在于它使用大量看似混亂無關(guān)的數(shù)據(jù)找出各因素間的相關(guān)關(guān)系而非因果關(guān)系，用整體數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)更真實的關(guān)系。數(shù)據(jù)的價值并不會隨著使用完成而消失，“過時”的數(shù)據(jù)依舊有其潛在價值。數(shù)據(jù)的潛在價值有三種最常見的釋放方式：基本再利用、數(shù)據(jù)集整合和尋找“一分錢兩份貨”。IBM獲得的“觸感技術(shù)先導(dǎo)”專利與東京的越水重臣教授對臀部的研究工作具有相同理念。知識產(chǎn)權(quán)律師稱那是一塊觸感靈敏的地板，就像一個巨大的智能手機屏幕。其潛在的用途十分廣泛。它能分辨出放置其上的物品。它的基本用途就是適時地開燈和開門。Zeo公司則早已制作出了世界上最大的睡眠活動數(shù)據(jù)庫，揭示了男性與女性睡眠時快速眼動量的差異。Asthmapolis公司將一個感應(yīng)器綁定到哮喘病人佩戴的呼吸器上，通過GPS定位，再匯總收集起來的位置數(shù)據(jù)，可以判斷環(huán)境因素（如接近特定的農(nóng)作物）對哮喘的影響。Fitbit和Jawbone公司讓人們測量他們的體力活動和睡眠。Basis公司用腕帶來監(jiān)測佩戴者的生命體征，包括其心率和皮膚電傳導(dǎo)率，以此測試他們所承受的壓力。

因此，我們可以嘗試將“觸感技術(shù)先導(dǎo)”進行改進，用以興奮劑檢測。興奮劑檢測機構(gòu)會定期對運動員進行體檢，因此該機構(gòu)會保存運動員各種身體條件的數(shù)據(jù)，其中包含當(dāng)時未檢測出違禁藥品含量，但幾年之后檢測出來的樣本數(shù)據(jù)。興奮劑作用于人體的特點就是使人身體的某一項機能在短時間內(nèi)發(fā)生較大的改變，而興奮劑所起作用的機能正如上文表2所述的六種機能，將運動員身體機能情況數(shù)據(jù)化，并記錄各種興奮劑對其機能的影響情況，這樣就可以通過檢測運動員的身體機能是否在正常范圍內(nèi)來判斷運動員是否采用了異常手段。通過此種方法，可以使興奮劑的檢測不再完全依靠禁藥列表，同時也會提高檢測效率，減少資金消耗。

正如大數(shù)據(jù)時代的特點，解決是什么而非為什么一樣，興奮劑檢測只需知道運動員是否采用了不正當(dāng)手段，而不需要知道這種不正當(dāng)手段具體是什么，只有當(dāng)運動員對判決提出異議的時候才需要具體檢測該物質(zhì)是什么。

3.1 相關(guān)數(shù)據(jù)的收集與處理

數(shù)據(jù)的選擇一定程度上會影響分析的結(jié)果。因此在數(shù)據(jù)的選擇上要注意以下幾個問題：首先，大數(shù)據(jù)這種研究方法與傳統(tǒng)研究方法的最大區(qū)別就在于其收集數(shù)據(jù)的全面性即樣本等于總體。傳統(tǒng)的興奮劑檢測方法是每隔一段時間對運動員進行一次體檢，比賽中檢驗興奮劑也多是先進行抽樣調(diào)查，這樣容易給運動員一種有機可乘的信號，這應(yīng)該也是興奮劑問題一直存在的主要原因。而大數(shù)據(jù)所分析的數(shù)據(jù)一定要全面。正如上文中筆者所提到的，種類繁多的興奮劑的作用效果只有六種，增加肌肉提高力量、增加血紅細胞提高載氧耐力、使興奮、使鎮(zhèn)定、止痛、減輕體重。使用大數(shù)據(jù)對這個問題進行分析的時候，應(yīng)該將運動員的這六種機能數(shù)據(jù)化，這里的數(shù)據(jù)化即量化，收集和利用興奮劑檢測機構(gòu)以往的測試數(shù)據(jù)或定期對運動員的此類數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計整理。

其次是數(shù)據(jù)的混雜性。過去人們利用小數(shù)據(jù)（抽樣調(diào)查）時，總會檢驗數(shù)據(jù)準確性，還會通過檢驗剔除“無效”數(shù)據(jù)，大數(shù)據(jù)技術(shù)在信息的選擇上顛覆了這一觀點，在收集數(shù)據(jù)過程中將數(shù)據(jù)的全面性作為最重要的一點。因此在對運動員的身體機能數(shù)據(jù)進行收集時，時間間隔應(yīng)盡可能縮短，間隔也應(yīng)有其不確定性，甚至在技術(shù)允許的情況下可以每天收集運動員的數(shù)據(jù)，由于這些數(shù)據(jù)的測量難度系數(shù)特別低，有的甚至可以通過收集或小型的電子設(shè)備直接測量，并且數(shù)據(jù)的上傳也十分便利，相信在技術(shù)上是允許的。其次，數(shù)據(jù)的收集應(yīng)包含運動員傷病等異常情況下的收集，以便獲取更全面的信息。

最后，大數(shù)據(jù)的精華部分正在于它尋找的是一種相關(guān)性而非因果性。因此這些數(shù)據(jù)不僅應(yīng)包括運動員的身體方面的數(shù)據(jù)，還應(yīng)包括精神方面的數(shù)據(jù)。在維克托·邁爾-舍恩伯格的大數(shù)據(jù)時代一書中就提到了將人類的情感數(shù)據(jù)化的技術(shù)，因此收集運動員因比賽、傷病、生活等原因而產(chǎn)生的對其身體機能的影響數(shù)據(jù)化更可以全面認識運動員身體的一般規(guī)律，只有這樣，當(dāng)運動員采用非正常手段時，身體機能的改變就可以通過數(shù)據(jù)展示出來，達到讓數(shù)據(jù)說話的目的。

3.2 大數(shù)據(jù)檢測的局限性

運用大數(shù)據(jù)進行興奮劑檢測雖然可以克服檢測的滯后性和繁瑣性的缺點，但由于其只解決是什么而非為什么的特點，該種方法并不能檢測出具體的造成興奮的物質(zhì)，因此當(dāng)必要時刻，還需要輔佐傳統(tǒng)的興奮劑檢測手段。另外，一些新聞媒體機構(gòu)曾利用運動員的以往成績推算當(dāng)前成績，然后判斷運動員是否使用了非正常手段的做法是不科學(xué)的，也并非是正確的利用了大數(shù)據(jù)技術(shù)，原因有二，一是其數(shù)據(jù)量太小，二是只采用過去的成績一種因素進行推斷不符合大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)混雜性和樣本等于總體的特點。

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2095-2813(2017)10(c)-0241-03

10.16655/j.cnki.2095-2813.2017.30.241

張景香（1992，3—），女,漢族,河北邯鄲人，研究生，研究方向:體育經(jīng)濟與管理。