现代运动训练系统的自组织理论及其哲学思辩(一)
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摘要 从系统科学的角度，对运动训练的定义在更深的层次上进行了讨论，提出了新的定义，并根据系统科学思想从新的视角探讨了竞技运动训练发生发展的规律，提出了“主体目标导向”、“运动训练的自组织”、“负熵控制”、“能级”等新观点与新概念。
我国学者在《运动训练科学化探索》一书中就已经明确指出，由于对运动训练上位概念的认识模糊，而使得对“运动训练”概念的界定十分困难。随着社会的发展，尤其在自然科学方面，由于对复杂系统(从生命系统到宇宙)的探索产生了数学与物理学的新认识(非线形、非平衡态、神经元网络理论、分形学、混沌理论、协同学、耗散结构理论、超循环理论、自组织理论等)，使复杂系统中以牛顿力学为基础的简单因果关系和叠加原理失效了，从而产生了人们对传统思维模式的质疑，并促使自然科学在方法论上发生了从原子论的分析式思维到整体系统思维的根本转变。这种转变当然也对运动训练学的研究产生了巨大的影响，形成了对运动训练学思维及认识方式的极大冲击。本文依据现代系统科学思想及其认识方法，从新的视角对“运动训练”所蕴涵的丰富内容及其自组织规律进行较为深入的探讨。
1 运动训练认识概述
国内外学者对运动训练的看法大致可以分为以下几类：
1.1 “教练员主体”论思想，如英国著名运动训练学家W.狄克认为：运动训练是一种艺术，教练员是具备应有的基本知识并能使运动员的理想现实化的艺术家。
1.2 “强调运动训练是运动员为达到最高竞技水平所做的全部准备过程”，如原民主德国的D. 哈雷博士。
1.3 认为“运动训练是一种教育过程”，如前苏联著名学者B.H. 普拉托诺夫。
1.4 把运动训练作为以“提高成绩为目的的身体和精神领域的功能练习等”，如：赫尔曼(1964)、乌力希(1973)、施泰格曼(1971)、霍尔曼(1973)、卡尔和凯塞尔(1976)等。
1.5 有“双主体论”思想倾向的，如图多. 博母帕认为：“训练的主要范畴是增强机体的工作能力和技能，训练是由教练员领导、组织和设计的，教练员的主要作用是实施教育”。
1.6 强调运动训练是一种行为的，如马丁(1977)认为：“运动训练是一个以有计划地发展并在运动考核特别是在运动比赛时表现一定运动成绩状态为目的的综合行为过程”。
1.7 独具我国特色的，如强调教练员与运动员必须积极参与，认为运动训练是为提高运动成绩而组织的教育过程。
1.8 源于系统论概念的，如认为现代运动训练是专门组织实施的系统工程。等等说法。
除上述观点外，在美国及一些欧洲国家，多以“Control of human movement”、“Motor learning”等说法来论述运动训练，并无十分准确或清楚的定义。上述专家论及的运动训练概念，更多的是对运动训练外显性状的描述。
2 从系统科学思想角度对运动训练规律的认识与分析
2.1 运动训练系统的整体性与竞赛目标对运动员的调制
从事物的演化过程来看，系统的整体性，是使这一系统能在运动中保持自身特有规定性的最基本条件。运动训练作为一个系统，是一个多层次的世界，同时它也是一个表现出多层次整体性的世界。在过去的研究中，人们更多地是从运动训练系统的表面去看待问题，是从还原论的角度，从亚系统成分去理解问题，而没有关注运动训练规定性的一面。所以迄今为止，我们甚至还不能给出一个有关运动训练系统整体性的定义。显而易见，运动训练的规定性是指运动训练系统自身的宏观有序度所涉及的全部范围。在竞赛目标调制下的运动员的身体表现能力，就是运动训练系统整体性的表现。运动训练系统的整体性，就是制约运动训练中所有要素的规定性。在运动训练中，我们强调系统的整体性，但并不轻视对系统要素的了解。如哈肯所说，序参数由单个部分的协作而产生，反过来，序参数又支配各部分的行为。比如：目标调制本身就是系统各层次及层次之间相互作用的过程。这就是系统的整体性与传统整体论的差异所在。在运动训练过程中，排斥所有有悖于竞赛目标的行为或举措。从这个意义上说，运动训练的构成因素始终是一种受制于竞赛目标并受之检验的动态系统。所以，运动训练就是通过竞赛目标导向对运动员身体表现能力调制的过程。这就是运动训练系统整体性的本质所在。
2.2 运动训练系统的层次递阶及其自组织
系统的层次递阶是指组成运动训练系统的各个要素的种种差异，包括组合方式上的差异，使系统组织在地位与作用、结构与功能上表现出等级秩序性，形成了具有质的差异的系统等级。作为运动训练系统的外显形式，运动训练系统可以从它的组成、时间与空间分布来划分层次，但是这种外显的层次性，并没有反映出运动训练系统的本质，从根本上，运动训练系统的层次性依其过程整体性而表现出如下特点(见图1)。
在一般情况下或传统意义上，人们关注的是运动训练层次中的“直接控制层”，而对于上面的3个层次尚没有予以足够的注意。
图1 运动训练系统的层次性
直接控制层是指对运动员的常规控制。即运动训练中对运动员的训练量、训练强度的安排，注意的是运动员生理生化指标、内分泌与免疫指标、心理指标等等的直接反映。目前这个层次研究最为广泛，并且研究最为深入，有些已经达到了亚分子层次。但是，也正是由于微观层次的研究及其研究方法的还原论倾向，使我们的视线没能从系统的整体性去考虑运动训练系统的其它层次，忽略了更为重要的其它高位层次的作用。当然，以前曾作为运动训练生理学基础的巴甫洛夫的条件反射理论，对此起到了错误导向的作用，助长了这种简单的行为主义倾向，这是一个造成我们现在仍然对运动训练中的某些关键问题认识模糊的主要原因。所以，认清运动训练系统的层次，对于从根本上解决运动训练中的问题是十分重要也是十分急迫的。
最优化层是指运动员在瞬态及单向时序过程情况下，根据机体的状态，优化神经网络信息、组织控制自身信息空间流线的过程。由最优化层设定直接控制层对运动员的控制。在运动训练中，这一层次所涉及的主要问题就是：运动员的实际状态与教练员的训练方案及要求是否协调的问题。缺乏对这一层次的研究，极易导致运动训练中的主观化倾向，如盲目的大运动量训练，超过运动员负荷能力的大强度负荷等等。从空间上，这一优化层涉及到运动训练中的所有要素，包括从教练员到运动训练的辅助支持系统。从时间上它可以是一次训练课、一个训练阶段时间或一个训练周期。所有这些的最优化问题都应在这一层次予以认真的研究及解决。
自适应层进行自适应控制，对最优化层进行校正。在这一层次中，我们更多考虑的是运动员自身对于训练的适应状态，自适应状态决定了最优化层可能的变异程度。它是一个系统是否会发生质变的“关节点”。从现在的研究我们知道，各种系统在发生质变的关节点附近具有一系列共同规律，例如：对称破缺、临界慢化、临界涨落等等。在运动训练中，我们非常熟悉的运动员成绩的“高原现象”即是运动员自适应状态临界慢化的典型反映。
自组织层是我们在研究工作中最应予以注意的部分。自组织具有适应与进化的双重性质，并且由于其动力学特点，而调控着整个系统的涨落水平。
根据以往生理学的观点，运动训练中主要关注的是运动员的适应，或者是把适应作为研究
的主要方面。而从现在来看，仅仅关注适应的问题，对于解决及了解运动能力提高的本质是很不够的，认识上仍然受医学机械决定论的影响，仅仅强调适应，所反映的仍然只是“S-R”行为主义公式的线性关系。我们知道，人体运动能力的提高，实际上是一种适应与进化双重的反映。也就是说，“生命除了生存以及不断适应环境以外，其本身也在进化，在适应，这是一种共同的进化。” “强调结构、适应和动态平衡(定态流)，是控制论和一般系统论早期发展的特征。”活结构是不可能长期保持稳定的，机体不断地发生着自组织，它决定了个体过程的发展方向。
但是，自组织并不是自发运动，自组织是在序参数规定下，以系统内部与外部涨落力的变化为依据，对自身进行重新建构的单向连续时间过程。对于运动员来说，这个过程最难控制的就是如何既能使系统产生最大的负熵值，又能使系统处于合适的临界状态，并且使系统总是能够调整自身的初始状态不致于偏离常态太多。例如，王军霞训练负荷时间和负荷强度增加所导致的负熵增加，使她可以在较高的能级层次上自组织自己的竞技能力，或者说是在更大的负熵值水平上自组织自己的宏观有序度，其它运动员假若达不到这样的负熵值，当然水平就无法与王军霞相比。但是，正如我们现在已经知道的，王军霞训练自组织过程中包含的一套有效的恢复方法，是保证她系统的失稳不至于超过临界状态以至于引起系统崩溃的必须前提。人体作为一个最为复杂的系统，其构成要素的横向与纵向层次之间，竞争和协同以及随机涨落的放大，与每个系统要素的状态，也就是所谓初始状态，有着直接的关系。这一点应当引起我们的足够重视。
另外，自组织的过程也表现为适应与进化的共生，表现为系统的演化。在一定的初始条件下，系统可以决定自己的进化，但其最佳稳定性的寻求具有自由度。由于进化的开放性和创造性，自组织的最终结果，都是不确定的。高度的非平衡维持了自组织的过程，平衡即是停滞和死亡。运动训练中我们广为使用的周期训练方法，就是这种情况的突出反映。阚福林总教练曾指出的在冬训的上升阶段运动员能力提高过程中的震荡现象，就是这种非平衡与自由度及自组织关系的一种典型表现。所以在自组织层次，机体表现为总体稳定但从不停息的动力学特点，自身在与环境进行不断的物质与能量交换中，不断进行其过程结构中的自我更新。