霍子文2，張戈

●博士（生）論壇Doctor Forum

競(jìng)技比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析的研究現(xiàn)狀及展望

霍子文1，2，張戈3

鑒于“數(shù)字符號(hào)分析”在競(jìng)技比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)研究中的重大理論與實(shí)踐價(jià)值，通過(guò)系統(tǒng)綜述國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究成果得出以下結(jié)論：（1）“運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析”與“競(jìng)技比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析”的整合存在爭(zhēng)議，現(xiàn)階段應(yīng)謹(jǐn)慎對(duì)待；（2）應(yīng)充分認(rèn)識(shí)信息技術(shù)之于競(jìng)技比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析的戰(zhàn)略意義和創(chuàng)新價(jià)值；（3）合理建構(gòu)理論框架并選擇適宜數(shù)據(jù)處理方法是競(jìng)技比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析發(fā)揮效力的關(guān)鍵；（4）應(yīng)加強(qiáng)“競(jìng)技比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析”研究成果的實(shí)踐應(yīng)用。

競(jìng)技比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)；數(shù)字符號(hào)分析；信息技術(shù)；數(shù)據(jù)處理

“運(yùn)動(dòng)操作分析”（Performance analysis）最主要的兩種形式是運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析（Biomechanics analysis）和數(shù)字符號(hào)分析（Notationalanalysis）。運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析是利用力學(xué)原理和方法研究體育運(yùn)動(dòng)中的人體運(yùn)動(dòng)規(guī)律，目的是為了獲取動(dòng)作技術(shù)的生物力學(xué)參數(shù)，多應(yīng)用于體能類(lèi)和技能表現(xiàn)類(lèi)項(xiàng)目（100m、游泳、體操、跳水等）；數(shù)字符號(hào)分析則以運(yùn)動(dòng)員/隊(duì)的技、戰(zhàn)術(shù)和體能表現(xiàn)為研究?jī)?nèi)容，更加適合于球類(lèi)項(xiàng)目（籃球、排球、網(wǎng)球、乒乓球等）。作為一個(gè)獨(dú)特研究領(lǐng)域，數(shù)字符號(hào)分析已有30多年歷史，期間學(xué)術(shù)共同體日益壯大，研究范式逐步凸顯，科學(xué)語(yǔ)義漸次澄清。

1 競(jìng)技比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析概述

1.1 概念界定

關(guān)于“數(shù)字符號(hào)分析”，Nevill，Atkinson&Hughes認(rèn)為是通過(guò)客觀記錄運(yùn)動(dòng)操作過(guò)程使運(yùn)動(dòng)操作關(guān)鍵元素得以有效、一致量化的研究方法[1]；Carling，Reilly&Williams認(rèn)為是將比賽中發(fā)生的行動(dòng)事件進(jìn)行分類(lèi)，使教練員在反饋信息時(shí)能夠創(chuàng)建一個(gè)客觀的比賽統(tǒng)計(jì)描述過(guò)程[2]；虞麗娟認(rèn)為是用數(shù)字編碼或者符號(hào)編碼對(duì)比賽中可能出現(xiàn)的技戰(zhàn)術(shù)進(jìn)行標(biāo)注，當(dāng)預(yù)先確定的技戰(zhàn)術(shù)行為在比賽中出現(xiàn)時(shí)，就用數(shù)字或者符號(hào)進(jìn)行記錄[3]。

雖然上述定義較為清晰相近，但也存在兩點(diǎn)待商榷之處：（1）引入信息技術(shù)（IT）不僅意味著研究工具得到改善，更在于IT的強(qiáng)大支持有助于研究者釋放對(duì)海量運(yùn)動(dòng)操作信息的洞察力，繼而充分揭示運(yùn)動(dòng)操作的復(fù)雜本質(zhì)?？梢哉f(shuō)，數(shù)字符號(hào)分析的未來(lái)仍很大程度上有賴(lài)于信息技術(shù)的發(fā)展，誠(chéng)如Lawlor所言，在高水平競(jìng)賽和訓(xùn)練中，IT支持可成為關(guān)鍵性和具有競(jìng)爭(zhēng)力的戰(zhàn)略資源[4]。（2）數(shù)字符號(hào)分析不僅可針對(duì)表淺、離散的臨場(chǎng)操作信息進(jìn)行簡(jiǎn)單記錄和描述（例如籃球比賽常規(guī)統(tǒng)計(jì)），更主要的是針對(duì)運(yùn)動(dòng)操作關(guān)鍵元素展開(kāi)復(fù)雜性分析。也因如此，研究的理論創(chuàng)造力才能迸發(fā)出來(lái)，運(yùn)動(dòng)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)才能轉(zhuǎn)化為寶貴的啟發(fā)性需求。由此出發(fā)，嘗試修改定義如下，即“數(shù)字符號(hào)分析”系指借助信息技術(shù)支持，采取數(shù)字/符號(hào)計(jì)算機(jī)編碼錄入方式，通過(guò)人工觀察、測(cè)量評(píng)價(jià)、決策分析的系列研究步驟，針對(duì)臨場(chǎng)技、戰(zhàn)術(shù)或位置移動(dòng)表現(xiàn)等復(fù)雜、開(kāi)放、隨機(jī)和非線性的競(jìng)技能力組織和博弈系統(tǒng)實(shí)施復(fù)雜性分析的研究方法。

1.2 總體進(jìn)展

1988年，“數(shù)字符號(hào)分析”被BASES正式承認(rèn)為一個(gè)獨(dú)立學(xué)科[1]，而張輝等也闡述了幾乎同時(shí)期里德國(guó)“體育計(jì)算機(jī)應(yīng)用”的發(fā)展?fàn)顩r，并認(rèn)為國(guó)際體育計(jì)算機(jī)應(yīng)用協(xié)會(huì)（IACSS）的成立和電子期刊（IJCSS）的出版標(biāo)志著“體育計(jì)算機(jī)應(yīng)用”已成為一個(gè)新的體育學(xué)科分支[5]。雖然兩研究報(bào)告對(duì)該學(xué)科的命名有所不同，但可以推定的是，“數(shù)字符號(hào)分析”的確立時(shí)間就在20世紀(jì)80年代末和90年代初。

2 競(jìng)技比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析面臨的困惑與啟發(fā)

通過(guò)納入數(shù)字符號(hào)分析，1999年BASES被重新認(rèn)定組成PASG，但之后數(shù)字符號(hào)分析的前景卻模糊起來(lái)，其原因在于PASG試圖把運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)、數(shù)字符號(hào)分析整合成統(tǒng)一的運(yùn)動(dòng)操作分析模式[1]（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“模式整合”）。目前看來(lái)，關(guān)于模式整合的前景仍不明朗。

之所以出現(xiàn)模式整合訴求，根本原因有兩點(diǎn)：（1）在球類(lèi)項(xiàng)目比賽中，技、戰(zhàn)術(shù)表現(xiàn)互為表里，若借助模式整合實(shí)現(xiàn)臨場(chǎng)表現(xiàn)的綜合分析，則肯定會(huì)更加接近實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)景；（2）兩種分析在研究步驟上可以并行，即信息采集→觀測(cè)評(píng)價(jià)→決策分析，這就為模式整合提供了某種可能性。相關(guān)報(bào)告時(shí)有出現(xiàn)，如Bartlett曾解釋數(shù)字符號(hào)分析家、生物力學(xué)家和運(yùn)動(dòng)專(zhuān)業(yè)人員在反饋方面的互動(dòng)關(guān)系[8]。Lees提供了大量涵蓋運(yùn)動(dòng)操作分析的例子，其中技術(shù)分析就是通過(guò)運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)方法或者動(dòng)作技能控制得以發(fā)掘的[9]。Hughes傾向于在總結(jié)體育科學(xué)知識(shí)最新進(jìn)展中，通過(guò)廣泛涵蓋運(yùn)動(dòng)操作分析定義范疇尋找到一條共同線索！Hughes and Bartlett最近提出：基本原則已經(jīng)出現(xiàn)在項(xiàng)目的運(yùn)動(dòng)行為指標(biāo)應(yīng)用當(dāng)中。該研究特別之處在于是從模式整合的路子來(lái)舉例的，由此證實(shí)參數(shù)的特殊聯(lián)合能夠定義特定環(huán)境，實(shí)則是利用數(shù)學(xué)，流體力學(xué)和物理技術(shù)[10]。然而，仍有許多學(xué)者不相信模式整合存在充要邏輯，體育科學(xué)家時(shí)常抱怨模式整合缺乏理論基礎(chǔ)且過(guò)于關(guān)注方法學(xué)問(wèn)題而忽略了對(duì)運(yùn)動(dòng)實(shí)踐的指導(dǎo)意義[11]。

對(duì)此筆者的觀點(diǎn)是，究其本質(zhì)，兩種分析關(guān)注的是相同運(yùn)動(dòng)行為中的不同作用機(jī)制，各自觀測(cè)重點(diǎn)也不一致，過(guò)度關(guān)注模式整合將可能導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)操作分析整體發(fā)展“陷入沼澤”。然而，一定程度的模式整合也是需要的，即彼此工作獨(dú)立展開(kāi)，只是在研究結(jié)果上實(shí)現(xiàn)共享和扶正。上述爭(zhēng)論還引出了另外一個(gè)有意思的問(wèn)題：難道臨場(chǎng)表現(xiàn)的綜合分析就只有模式整合這一條路徑嗎？或許此時(shí)有必要重新審視依據(jù)等級(jí)結(jié)構(gòu)改進(jìn)運(yùn)動(dòng)操作分析資料收集系統(tǒng)的思路[12]。

3 信息技術(shù)在競(jìng)技比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析中的應(yīng)用進(jìn)展

3.1 計(jì)算機(jī)數(shù)字視頻分析技術(shù)

計(jì)算機(jī)與數(shù)字視頻技術(shù)的交互以專(zhuān)業(yè)視頻分析軟件為載體，不僅可對(duì)比賽視頻信息進(jìn)行采集、編輯、存儲(chǔ)、智能分析、決策支持和多媒體呈現(xiàn)，還可實(shí)現(xiàn)比賽實(shí)時(shí)分析與反饋。其中最關(guān)鍵的兩個(gè)環(huán)節(jié)是編碼和決策，前者決定了信息采集內(nèi)容和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，后者決定了如何定量分析信息數(shù)據(jù)，由此也產(chǎn)生了兩種極端趨勢(shì)，一種趨勢(shì)是，許多專(zhuān)業(yè)軟件公司出于商業(yè)考慮，非常注重產(chǎn)品的普適性，認(rèn)為單一編碼規(guī)格不能適用所有項(xiàng)目和所有情況，必須開(kāi)發(fā)覆蓋廣大項(xiàng)目需求的視頻分析軟件。如Sportstec開(kāi)發(fā)的數(shù)字視頻分析系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)在于擁有靈活的編碼窗口，可根據(jù)項(xiàng)目需求和訓(xùn)練實(shí)際進(jìn)行個(gè)性化服務(wù)[2]，這勢(shì)必導(dǎo)致數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)常改變，因而無(wú)法預(yù)先制定與之匹配的決策系統(tǒng)。雖然Sportstec的高版本ELITE通過(guò)編程可一定程度實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互（如籃球比賽中獲取不同區(qū)域三分球命中次數(shù)），但仍不能完全滿(mǎn)足決策需要。另一種趨勢(shì)是，虞麗娟等認(rèn)為，隨著技、戰(zhàn)術(shù)研究不斷深入，研究者面臨的數(shù)據(jù)量越來(lái)越多也越來(lái)越復(fù)雜，因此人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)挖掘和馬爾科夫鏈等科學(xué)算法被不斷引入技、戰(zhàn)術(shù)分析領(lǐng)域，從而開(kāi)辟了新思想與新方法[13]。虞麗娟等據(jù)此研發(fā)了隔網(wǎng)對(duì)抗項(xiàng)目技戰(zhàn)術(shù)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、智能分析系統(tǒng)、基于數(shù)據(jù)挖掘的決策支持系統(tǒng)和多媒體分析系統(tǒng)[14]。雖然該模式能夠滿(mǎn)足對(duì)臨場(chǎng)表現(xiàn)的深層次分析，但其編碼規(guī)格卻是固定不變的，無(wú)法根據(jù)項(xiàng)目變化或理論演繹及時(shí)做出調(diào)整。由此可以推測(cè)，計(jì)算機(jī)數(shù)字視頻分析技術(shù)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)方向或難點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)靈活編碼和決策支持的有機(jī)結(jié)合，因?yàn)檫@意味著項(xiàng)目本質(zhì)與量化邏輯間的優(yōu)化匹配。

3.2 比賽追蹤系統(tǒng)

比賽追蹤系統(tǒng)主要用于位置移動(dòng)分析，包括視頻追蹤、電子追蹤和其他一些移動(dòng)分析技術(shù)。視頻追蹤系統(tǒng)通常需要在整個(gè)球場(chǎng)設(shè)置多臺(tái)攝像機(jī)并進(jìn)行優(yōu)化固定和定位，無(wú)論球員位置和移動(dòng)怎樣，所有場(chǎng)景均能始終被捕捉。其工作原理是，首先通過(guò)場(chǎng)地校準(zhǔn)（高、長(zhǎng)、寬）和二維模型轉(zhuǎn)化允許從攝像機(jī)視角計(jì)算球員位置（x，y坐標(biāo)），然后采用三角學(xué)，數(shù)學(xué)算法和數(shù)字視頻/圖像處理技術(shù)計(jì)算具體參數(shù)。W inkler采用計(jì)算機(jī)控制雙重視頻系統(tǒng)，針對(duì)球員訓(xùn)練和比賽表現(xiàn)進(jìn)行了綜合診斷。該系統(tǒng)運(yùn)用計(jì)算機(jī)控制評(píng)價(jià)系統(tǒng)探討體能因素，另外通過(guò)兩臺(tái)連接計(jì)算機(jī)的視頻攝像機(jī)對(duì)比賽場(chǎng)域?qū)崿F(xiàn)全景呈現(xiàn)[15]。Bradley等使用多攝像機(jī)計(jì)算跟蹤系統(tǒng)證實(shí)了有球和無(wú)球的高強(qiáng)度奔跑隨高水平足球比賽的不同階段而降低，并且運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和疲勞類(lèi)型因場(chǎng)上位置不同而不同[16]。法國(guó)Sport-Universal Process開(kāi)發(fā)的ViewerTM軟件從多攝像機(jī)視角獲取比賽表現(xiàn)，懸空二維動(dòng)畫(huà)描述軟件在檢驗(yàn)球隊(duì)陣型或者比賽風(fēng)格等戰(zhàn)術(shù)行為時(shí)尤其有用，且可與來(lái)自多攝像機(jī)任何視角的視頻聯(lián)合使用。最新視頻追蹤系統(tǒng)DatatraX和TRACAB可通過(guò)改善的新型視頻圖像處理技術(shù)提供實(shí)時(shí)分析[2]。

電子追蹤系統(tǒng)的特點(diǎn)是：（1）可實(shí)時(shí)分析和處理位置移動(dòng)信息；（2）數(shù)據(jù)可精確到幾厘米，較之視頻追蹤更加準(zhǔn)確；（3）分析可達(dá)上百次/s，諸如球員加速、減速和變向等信息極為細(xì)致。荷蘭INMOTIO聯(lián)合PSV Enidhoven足球俱樂(lè)部開(kāi)發(fā)的LPM Soccer 3D系統(tǒng)是第一個(gè)在訓(xùn)練中分析球員工作效率的系統(tǒng)，它把同步心率監(jiān)測(cè)、球員移動(dòng)測(cè)量與同步視頻片段結(jié)合起來(lái)展示工作負(fù)荷的全面圖景。GPS也在逐漸影響集體球類(lèi)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)操作評(píng)價(jià)。運(yùn)動(dòng)中穿在球員身上的GPS接收器利用衛(wèi)星信號(hào)確定位置信息并隨后計(jì)算移動(dòng)速度、距離、路線等。GPSports設(shè)計(jì)的SPIElite GPS接收器能夠存儲(chǔ)心率數(shù)據(jù)和記錄諸如鏟球和沖撞等碰撞頻率和強(qiáng)度信息，這對(duì)于對(duì)抗性集體球類(lèi)項(xiàng)目非常重要。Macleod等比較了SPIEliteTM GPS與Timing gate測(cè)量的距離和速度，結(jié)果顯示，Timing gate和GPS測(cè)量的皮爾遜相關(guān)系數(shù)r≥0.99（P＜0.001），均數(shù)差異和95%一致性范圍為（0.0+0.9）km·h-1，表明SPIEliteTM GPS系統(tǒng)提供了一種有效測(cè)量比賽速度和距離的工具，并且能夠快速提供關(guān)于某些比賽運(yùn)動(dòng)模式的客觀信息[17]。然而GPS接收器也存在諸如衛(wèi)星接收信號(hào)等問(wèn)題，另外通過(guò)GPS獲得的關(guān)于工作效率的信息必須和視頻分析數(shù)據(jù)相互補(bǔ)充。劉丹等使用SIMI°Scout對(duì)2007年女足世界杯比賽11支球隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的跑動(dòng)能力進(jìn)行了測(cè)量，對(duì)全場(chǎng)跑動(dòng)能力、不同強(qiáng)度跑動(dòng)能力、不同位置運(yùn)動(dòng)員的不同強(qiáng)度跑動(dòng)能力幾個(gè)方面進(jìn)行了比較分析[18]。池建等通過(guò)SIMI°Scout并結(jié)合錄像統(tǒng)計(jì)精確測(cè)量和分析了籃球優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)員移動(dòng)距離和速度，總結(jié)與分析了世界籃球大賽的基本負(fù)荷特征[19]。

須強(qiáng)調(diào)的是，比賽追蹤分析要符合嚴(yán)格的質(zhì)量控制要求（可靠性，準(zhǔn)確性和客觀性）[20]。獨(dú)立實(shí)證尚未證明商用追蹤系統(tǒng)的測(cè)量準(zhǔn)確性和可靠性[21]，因此有必要就其科學(xué)合理性進(jìn)行更多研究。Randers等通過(guò)一種基于錄像的時(shí)間——?jiǎng)幼鞯姆治鱿到y(tǒng)、一種半自動(dòng)多攝像機(jī)系統(tǒng)、兩種商用GPS系統(tǒng)（GPS-1∶5 Hz和GPS-2∶1 Hz）比較了同一場(chǎng)足球比賽的行為模式和疲勞發(fā)展，結(jié)果顯示，測(cè)定絕對(duì)距離時(shí)，分析系統(tǒng)間的差別很大，提示不同比賽追蹤系統(tǒng)間的結(jié)果比較應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎[22]。

目前污水處理廠主要處理廢水方法為生物降解法[12]，當(dāng)BOD5/COD>0.3時(shí)，即可考慮對(duì)其進(jìn)行生物降解，當(dāng)BOD5/COD>0.5時(shí)，認(rèn)為該廢水可生物降解性較好[13].由表3可知，廁紙產(chǎn)生的水污染物總體可生化性較好，先后順序?yàn)閳?bào)紙、低檔衛(wèi)生紙、中檔衛(wèi)生紙、高檔衛(wèi)生紙，分析其原因?yàn)楦鞣N紙張產(chǎn)生的BOD量相當(dāng)，產(chǎn)生的COD量相差較大，特別是高檔衛(wèi)生紙更易在水中形成COD.

4 競(jìng)技比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析的理論研究進(jìn)展

Atkinson曾討論多因素結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)操作（例如足球操作）和直接可測(cè)量的運(yùn)動(dòng)操作（例如自行車(chē)測(cè)時(shí)）兩種成果之間的理論框架差別，并強(qiáng)調(diào)這些差異足以影響統(tǒng)計(jì)方法的選擇[23]。由此可見(jiàn)，針對(duì)具體項(xiàng)目和內(nèi)容建構(gòu)良好理論框架（觀察邏輯、編碼原則）和選擇適宜推斷方法，有助于揭示運(yùn)動(dòng)操作的復(fù)雜本質(zhì)，且使相關(guān)結(jié)論不再總是那么模糊存疑。

4.1 理論框架建構(gòu)

4.1.1 競(jìng)賽的綜合分析視角虞麗娟提出，拳擊技、戰(zhàn)術(shù)具有高度融合性，技、戰(zhàn)術(shù)指標(biāo)有一定的交叉重疊，如組合拳既是一個(gè)連貫技術(shù)，又是一個(gè)常用戰(zhàn)術(shù)[13]。張俊青認(rèn)為，籃球運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)員、運(yùn)動(dòng)員掌握的技術(shù)、各種基礎(chǔ)配合等要素以特定結(jié)構(gòu)形式建立起的具有整體功能的系統(tǒng)[24]。吳小勇從多角度論證了籃球運(yùn)動(dòng)技術(shù)與戰(zhàn)術(shù)的辯證、主次、相輔、依賴(lài)、質(zhì)量互變等關(guān)系屬性[25]。Mitchell等提出GPAI（Game Performance Assessment Instrument），即教練員和研究者對(duì)臨場(chǎng)表現(xiàn)進(jìn)行觀察和編碼的工具，包含7個(gè)戰(zhàn)術(shù)元素：基本轉(zhuǎn)換（Base）、防守/盯人（Guard/Mark）、接應(yīng)同伴（Support）、防守覆蓋（Cover）、調(diào)整（Adjust）、技能操作（Skill execution）、決策（Decisionmaking）[26]。Memmert等討論了GPAI的5個(gè)局限及相應(yīng)對(duì)策：（1）個(gè)別和整體GP指數(shù)計(jì)算；（2）應(yīng)用GI指數(shù)（Game Involvment）VSGP指數(shù)（Game Performance）分析臨場(chǎng)表現(xiàn)；（3）觀察者信度；（4）非線性問(wèn)題；（5）行動(dòng)有效性[27]。Gréhaigne等討論了集體項(xiàng)目操作指標(biāo)的綜合評(píng)價(jià)程序，提出比賽中觀察球員行動(dòng)的兩個(gè)指數(shù)：效率指數(shù)（the efficiency index）和量度指數(shù)（the volumn of play）[28]。

以上文獻(xiàn)的啟發(fā)有兩條：（1）采用綜合廣角觀察比賽可使對(duì)運(yùn)動(dòng)行為的理解更全面和更符合實(shí)戰(zhàn)情景。創(chuàng)造性的綜合維度依研究?jī)?nèi)容而定，如效率與量度綜合維度，有球、無(wú)球元素綜合維度等；（2）實(shí)施技戰(zhàn)術(shù)綜合評(píng)價(jià)是富有建設(shè)性的思路，進(jìn)一步聯(lián)想“位置移動(dòng)分析”，可大膽預(yù)測(cè)，實(shí)施技術(shù)、戰(zhàn)術(shù)、位置移動(dòng)一體化評(píng)價(jià)可能是臨場(chǎng)表現(xiàn)分析未來(lái)發(fā)展的一個(gè)方向。

4.1.2 競(jìng)賽的動(dòng)力學(xué)自組織特征McGarry等從動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)出發(fā)，論述了競(jìng)賽的自組織非線性特征、漲落與波動(dòng)、個(gè)體或集體球類(lèi)項(xiàng)目球員之間的組內(nèi)與組間配對(duì)特征。在此基礎(chǔ)上做出如下預(yù)測(cè)：（1）比賽應(yīng)按照序參量和控制參量的方式加以描述；（2）比賽應(yīng)顯示綜合性的穩(wěn)定趨勢(shì)；（3）任何動(dòng)作非線性轉(zhuǎn)換前，比賽系統(tǒng)都可能或不可能顯示出多樣性（不穩(wěn)定性）的增加；（4）基于比賽的動(dòng)力學(xué)特征，要用發(fā)展眼光對(duì)待競(jìng)賽的系統(tǒng)研究[29]。該研究意義在于提出了思考比賽的動(dòng)力學(xué)新視野，由此出發(fā)認(rèn)識(shí)比賽的結(jié)構(gòu)性存在不僅豐富了人們探究比賽復(fù)雜性的手段，而且提醒人們檢出運(yùn)動(dòng)操作關(guān)鍵元素不能完全依靠靜態(tài)的統(tǒng)計(jì)分析。

延續(xù)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)思路，Bourbousson等分析了6個(gè)籃球比賽序列事件的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，檢驗(yàn)了籃球運(yùn)動(dòng)員/隊(duì)的空間——時(shí)間運(yùn)動(dòng)模式[30-31]。研究者除了再次證實(shí)比賽動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的獨(dú)特思路并不服從毫無(wú)變化、作為假定存在的預(yù)設(shè)，還從個(gè)人項(xiàng)目擴(kuò)展到籃球等集體項(xiàng)目。此外，在壁球、網(wǎng)球等的動(dòng)力學(xué)報(bào)告中，比賽被看作是配對(duì)振蕩系統(tǒng)，其自組織模式是配對(duì)之間信息交換的結(jié)果[32-34]，而在另一些諸如籃球、足球和橄欖球等的動(dòng)力學(xué)報(bào)告中[35-38]，卻不必然地將比賽看作是配對(duì)震蕩系統(tǒng)，因此說(shuō)，關(guān)于比賽的配對(duì)震蕩特征仍需進(jìn)一步驗(yàn)證，或許項(xiàng)目不同，其配對(duì)震蕩特征有所轉(zhuǎn)化。

4.1.3 “T—Pattern”分析模式鑒于傳統(tǒng)定量分析方法非常局限，不能描述比賽中各種事件的復(fù)雜互動(dòng)關(guān)系，Borrie等提出獨(dú)特的“T—Pattern”模式[39]。其前提假設(shè)有兩個(gè)：（1）比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)包含大量不同的操作變量以及這些變量之間存在一系列復(fù)雜互動(dòng)關(guān)系，簡(jiǎn)單的頻數(shù)資料雖然依舊重要，卻無(wú)法充分捕捉所有復(fù)雜性要素；（2）鑒于時(shí)間——序列性結(jié)構(gòu)的隱藏性，若能開(kāi)發(fā)適宜分析工具，將會(huì)加強(qiáng)對(duì)臨場(chǎng)表現(xiàn)的理解。T-pattern是幾個(gè)事件的聯(lián)合體，其中各事件的發(fā)生以相同順序進(jìn)行，其核心理念是，如果在重復(fù)發(fā)生的同一T-pattern中，事件A是較早發(fā)生元素事件，事件B是較晚發(fā)生元素事件，則事件A發(fā)生時(shí)間t后，存在一個(gè)時(shí)間間隔（t+d1，t+d2）（d2≥d1≥0），在該時(shí)間間隔里，至少發(fā)生1次事件B比偶然發(fā)生的概率更大。事件A和B之間的時(shí)間關(guān)系被定義為關(guān)鍵時(shí)間間隔。隨后研究者還分別討論了T-Pattern分析的爭(zhēng)論、優(yōu)點(diǎn)和特征，涉及行動(dòng)干擾及其影響、模型的非重復(fù)性、模型的因果性、事件頻數(shù)和模型頻數(shù)、臨場(chǎng)表現(xiàn)水平等幾方面。最后通過(guò)展示13場(chǎng)足球比賽中得到的典型數(shù)據(jù)強(qiáng)調(diào)了T-Pattern模式的潛力。

本研究認(rèn)為，較之簡(jiǎn)單頻數(shù)統(tǒng)計(jì)方式，T-Pattern通過(guò)時(shí)間結(jié)構(gòu)探究臨場(chǎng)技術(shù)表現(xiàn)無(wú)疑是一大進(jìn)步，然而該模式也存在一定缺陷，即僅把時(shí)間維度作為空間維度的靜態(tài)參照物。實(shí)際上，時(shí)間維度的瞬時(shí)特征以及空間維度的相對(duì)概率并不能截然分開(kāi)，二者的交互具有客觀物質(zhì)基礎(chǔ)。進(jìn)一步而言，基于時(shí)間維度的不可逆性，通過(guò)具有可逆性的空間維度主動(dòng)匹配時(shí)間維度具有重大理論和現(xiàn)實(shí)意義，空間維度的活躍變化將促使時(shí)間維度的可塑性具有主觀感知的可能。

4.2 數(shù)據(jù)處理方法應(yīng)用

O’Donoghue提出，運(yùn)動(dòng)操作研究實(shí)踐中最通常的預(yù)測(cè)方式是利用大規(guī)模數(shù)據(jù)并采用數(shù)據(jù)處理技術(shù)，在此過(guò)程中，一系列方法被用于運(yùn)動(dòng)行為預(yù)測(cè)，如多元線性回歸、判別函數(shù)分析、雙多元邏輯斯蒂克回歸、結(jié)構(gòu)公式模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等，或者是上述諸多方法的任意搭配使用[40-41]。以下試舉幾例。

4.2.1 潛在增長(zhǎng)模型（LGM）Park等提出，LGM[42]可被用于任何重復(fù)性測(cè)量數(shù)據(jù)中，但當(dāng)存在關(guān)于變化形式理論的先驗(yàn)假設(shè)時(shí)，該模型更加有用。LGM的優(yōu)勢(shì)包括：（1）對(duì)于變化的個(gè)體水平和團(tuán)隊(duì)水平都能估計(jì)；（2）線性或者曲線軌跡都能表示個(gè)體變化；（3）測(cè)量場(chǎng)所不要求處在相同環(huán)境中；（4）模型能夠解釋測(cè)量誤差；（5）模型能夠輕松涵蓋變化的多元預(yù)測(cè)或相關(guān)；（6）如同普遍的結(jié)構(gòu)公式模型一樣，LGM非常靈活且允許采用多種途徑延展基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，諸如比較組間變化以及檢驗(yàn)多元潛在因素的變化。

4.2.3 離散型分類(lèi)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法Nevill等提出，由于球類(lèi)比賽中絕大多數(shù)操作指標(biāo)屬于離散型事件（計(jì)數(shù)或頻次），如網(wǎng)球或壁球比賽中每回合擊球次數(shù)，足球比賽中射門(mén)頻次的命中比例等，所以適宜的統(tǒng)計(jì)方法應(yīng)當(dāng)建立在兩種關(guān)鍵離散型概率分布基礎(chǔ)上（泊松分布和二項(xiàng)分布）[47]。通過(guò)對(duì)比經(jīng)典顯著性卡方檢驗(yàn)（擬合優(yōu)度檢驗(yàn)和獨(dú)立性檢驗(yàn)）VS對(duì)數(shù)線性模型和邏輯回歸模型，形成以下結(jié)論：（1）當(dāng)比較單因素和兩因素中相對(duì)簡(jiǎn)單的分類(lèi)數(shù)據(jù)時(shí)，兩類(lèi)方法結(jié)果一致；（2）當(dāng)需要更復(fù)雜模型或更高階比較時(shí)，對(duì)數(shù)線性模型和邏輯回歸模型更加有效；（3）當(dāng)調(diào)查與二項(xiàng)分布式或者雙重性反應(yīng)變量相聯(lián)系的因素和類(lèi)別差異時(shí)，唯一可取的就是邏輯回歸模型；（4）對(duì)數(shù)線性模型和邏輯回歸模型能夠產(chǎn)生關(guān)于比賽操作潛在關(guān)聯(lián)機(jī)制的更深刻洞察。

5 競(jìng)技比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析的研究實(shí)踐與成果應(yīng)用

（1）系統(tǒng)性研究實(shí)踐示例。虞麗娟等提出“觀察單位”概念[3]，即比賽技、戰(zhàn)術(shù)觀察分析中不能再進(jìn)行分割的最小單位，它直接關(guān)系到比賽技戰(zhàn)術(shù)的解析力度。實(shí)際上，觀察單位并不易得，太小容易破壞系統(tǒng)特征，反之則易導(dǎo)致觀測(cè)不能深入。虞麗娟團(tuán)隊(duì)之所以能夠準(zhǔn)確定義觀察單位，根本原因在于能夠同世界頂尖教練員和運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行順暢交流并獲得最寶貴、最核心的專(zhuān)項(xiàng)指導(dǎo)意見(jiàn)，此外同行學(xué)者的研究建樹(shù)也起到非常大的推動(dòng)作用。在虞麗娟等的系列研究中，始終以吳煥群等首次建立的“乒乓球三段評(píng)估法”實(shí)力診斷模型作為參照系[48]。其中的啟示在于，理論建構(gòu)應(yīng)當(dāng)始終聯(lián)系項(xiàng)目實(shí)際，二者結(jié)合越緊密，理論建樹(shù)越深入、越有效。

另外，虞麗娟等還系統(tǒng)闡述了乒乓球技戰(zhàn)術(shù)分析的數(shù)據(jù)處理方法[49]。當(dāng)根據(jù)比賽數(shù)據(jù)屬性，以擊球落點(diǎn)、擊球位置和擊球技術(shù)為對(duì)象，按照發(fā)球輪和接發(fā)球輪分別進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘時(shí)，采取的是關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘Apriori算法；當(dāng)考慮比賽對(duì)抗因素時(shí)，采取了序列模式挖掘AprioriAll算法，因?yàn)楦鶕?jù)規(guī)則，比賽雙方交替合法擊球，可以自動(dòng)獲得一組按時(shí)間順序排列的技戰(zhàn)術(shù)序列；當(dāng)觀測(cè)指標(biāo)為率指標(biāo)時(shí)，采取了ANNs的BP算法；當(dāng)考察技戰(zhàn)術(shù)實(shí)力狀態(tài)的因果關(guān)系時(shí)，又運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)原理建立了技戰(zhàn)術(shù)實(shí)力評(píng)估與預(yù)測(cè)的初步理論模型。由之可見(jiàn)，每個(gè)項(xiàng)目的內(nèi)容邏輯具有廣泛多樣性，針對(duì)不同內(nèi)容選擇具體的數(shù)據(jù)處理方法是必要步驟。

（2）研究成果應(yīng)用。從實(shí)踐角度來(lái)看，當(dāng)獲得某種有價(jià)值的研究成果時(shí)，研究者僅僅知道了訓(xùn)練和比賽中要改進(jìn)什么，只有將成果切實(shí)轉(zhuǎn)化為指導(dǎo)比賽和訓(xùn)練的具體原則和方法，即從“練什么”上升到“怎么練”，整個(gè)研究才算真正完成。

Liebermann等提到了球類(lèi)技戰(zhàn)術(shù)報(bào)告和視頻分析中非常重要、然而卻時(shí)常被忽略的一點(diǎn)，即在運(yùn)動(dòng)操作高級(jí)階段外部反饋?lái)氠槍?duì)運(yùn)動(dòng)員的特殊需要[50]。換言之，相關(guān)分析結(jié)果并非只要做到結(jié)果準(zhǔn)確、信息關(guān)聯(lián)就夠了，必須從運(yùn)動(dòng)員/隊(duì)需求出發(fā)，按競(jìng)技運(yùn)動(dòng)的內(nèi)在規(guī)律和復(fù)雜程度對(duì)分析結(jié)果加以分類(lèi)呈現(xiàn)，從而使練習(xí)水平不同、目標(biāo)不同的運(yùn)動(dòng)員能在運(yùn)動(dòng)操作改善過(guò)程中做到循序漸進(jìn)、準(zhǔn)確取舍。另外，李慶有等在采取SIMISCOUT系統(tǒng)分析世界優(yōu)秀網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員的接發(fā)特點(diǎn)后，還針對(duì)性地提出了網(wǎng)球接發(fā)球訓(xùn)練的具體流程和練習(xí)方法[51]。

6 結(jié)語(yǔ)

毫無(wú)疑問(wèn)，“數(shù)字符號(hào)分析”對(duì)于處理競(jìng)技比賽臨場(chǎng)表現(xiàn)信息具有特殊價(jià)值。本研究通過(guò)綜述分析得到以下結(jié)論：（1）“運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)分析”與“競(jìng)賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析”的整合存在爭(zhēng)議，現(xiàn)階段應(yīng)謹(jǐn)慎對(duì)待；（2）應(yīng)充分認(rèn)識(shí)信息技術(shù)之于競(jìng)賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析的戰(zhàn)略意義和創(chuàng)新價(jià)值；（3）合理建構(gòu)理論框架并選擇適宜數(shù)據(jù)處理方法是競(jìng)賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析展示研究效力的關(guān)鍵；（4）應(yīng)加強(qiáng)“競(jìng)賽臨場(chǎng)表現(xiàn)數(shù)字符號(hào)分析”研究成果的實(shí)踐應(yīng)用。

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A Review of Notational Analysis in Sports Performance

HUO Ziwen1，2，ZHANGGe3
（1.Deptof PE，Northwest Scientific University of Agriculture&Forestry，Shaanxi712100，China；2.Graduate School，Beijing Sport University，Beijing 100084，China；3.Deptof PE，Peking University，Beijing 100871，China）

Because of significant value of Notational Analysis in sports performance，the authors reviewed the researcheswithin Notational Analysis.At present，it should be prudent to dealwith the integration between biomechanicsanalysis and notational analysis；Itneeds to recognize the value of significance and creation of information technology on notational analysis；It is key for Notation Analysis to establish a reasonable theoretical frame and at the same time choose feasiblemethod of data processing；It is really important to reinforce the practical utilization of the fruits of Notational Analysis.

sports performance；Notational Analysis；information technology；data processing

G 804.87

A

1005-0000（2011）05-0427-06

2011-03-26；

2011-06-24；錄用日期：2011-06-30

霍子文（1972-），男，陜西綏德人，講師，在讀博士研究生，研究方向?yàn)榛@球訓(xùn)練理論與實(shí)踐。

1.西北農(nóng)林科技大學(xué)體育部，陜西楊凌712100；2.北京體育大學(xué)研究生院，北京100084；3.北京大學(xué)體育部，北京100871。

關(guān)于“數(shù)字符號(hào)分析”的應(yīng)用領(lǐng)域，Hughes and Franks總結(jié)如下：（1）戰(zhàn)術(shù)評(píng)價(jià)；（2）技術(shù)評(píng)價(jià)；（3）位置移動(dòng)分析；（4）數(shù)據(jù)庫(kù)和模型建立；（5）對(duì)競(jìng)技實(shí)踐的指導(dǎo)作用[6]。另外，Hughes還歸納了基于計(jì)算機(jī)符號(hào)分析系統(tǒng)的大型數(shù)據(jù)庫(kù)建模形式：（1）實(shí)驗(yàn)法建模；（2）隨機(jī)建模；（3）動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)；（4）統(tǒng)計(jì)技術(shù)；（5）人工智能專(zhuān)家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)[7]。張輝通過(guò)細(xì)致檢索9本《運(yùn)動(dòng)與計(jì)算機(jī)科學(xué)》學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集（德國(guó)聯(lián)邦體育科學(xué)研究所資助出版，1990—2001）中收錄的145篇論文，發(fā)現(xiàn)與計(jì)算機(jī)輔助訓(xùn)練相關(guān)的論文最多，涵蓋具體項(xiàng)目技、戰(zhàn)術(shù)訓(xùn)練錄像系統(tǒng)、競(jìng)技診斷系統(tǒng)和比賽觀察分析[5]。在重點(diǎn)涉及足球、橄欖球、曲棍球等項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)操作分析的專(zhuān)著《Performance Assessment for Field Sports》[2]中，第四章詳細(xì)介紹了數(shù)字符號(hào)分析各技術(shù)系統(tǒng)，包括手工比賽分析系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)數(shù)字視頻比賽分析技術(shù)、比賽技戰(zhàn)術(shù)視頻與統(tǒng)計(jì)分析、位置移動(dòng)分析、針對(duì)身體操作的移動(dòng)分析技術(shù)；而第八章則系統(tǒng)介紹了各種先進(jìn)研究手段，如虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、專(zhuān)家智能系統(tǒng)、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、遺傳（基因）算法和混合系統(tǒng)等。

從上述分析可大致了解“數(shù)字符號(hào)分析”的研究?jī)?nèi)容及方法手段，同時(shí)認(rèn)識(shí)到它是融信息采集、編碼標(biāo)注、智能編輯與存儲(chǔ)、測(cè)量評(píng)價(jià)、數(shù)據(jù)處理及決策支持等系列方法于一體的大型研究模式，其多學(xué)科交叉特征提醒每個(gè)研究者須結(jié)合自身實(shí)際對(duì)具體應(yīng)用做出優(yōu)化設(shè)計(jì)，不同學(xué)科背景間的充分互動(dòng)是把握“數(shù)字符號(hào)分析”的關(guān)鍵。