基于系统动力学的体育协调可持续发展战略研究&以山东省为例_全民健身论文

基于系统动力学的体育事业协同可持续发展策略研究——以山东省为例，本文主要内容关键词为：山东省论文,动力学论文,为例论文,可持续发展论文,体育事业论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。

       修回日期：2015-03-25

       文章编号：1001～747X(2015)05～0521～07 文献标识码：A 中图分类号：G80～051

       DOI：10.16063/j.cnki.issn1001～747x.2015.05.002

       “不能把群众体育和竞技体育对立起来，两者是相辅相成、互相促进的关系”[1]，国家体育总局局长刘鹏同志于2011年接受《光明日报》记者采访时的这番话，实际上正反映了当前我国体育事业宏观发展面临的困境：一方面，竞技体育与全民健身之间应该建立起“相辅相成、互相促进”的协作机制，以促进两者的协同可持续发展，这是我国体育事业的宗旨所在，但另一方面，两者却被人为“对立”起来，导致它们不仅发展极端不平衡——竞技体育取得了巨大辉煌，而全民健身却步履艰难，而且各自为战，它们按不同的运作机制各自发展，鲜有交集出现，竞技体育更是因为往往被认为占用了更多的政府资源，从而挤压了全民健身的发展空间而备受批判[2～4]。虽然这种批判的合理性有待进一步的商榷[5]，但我国体育事业并没有在以“奥运争光”为核心的竞技体育和以“全民健身”为核心的群众体育之间建立互为支援、互相支撑的共同发展机制，也是不争的事实。近年来，我国学者越来越认识到建立这种机制的重要性，也进行了初步的探索[6～8]，但毋庸置疑的是，传统的研究往往局限于定性的描述和理论的分析，既没有给出切实可行的体育事业协同发展策略，也没有给出科学合理的策略探索方法。事实上，涵盖竞技体育与全民健身两大系统在内的体育事业，是一个复杂的巨系统，从国际上对这类系统可持续发展策略研究的成功经验来看，深入分析这一系统内部的要素组成、要素之间的层次和关联关系，在此基础上建立起系统的计算机模型，并通过多维度的仿真，对其未来发展前景进行对比分析，才是找到其可持续发展策略的最佳途径。而由Forrester教授创建于1956年的系统动力学，正是完成这一任务的最有力工具之一。笔者以系统动力学为指导，构建了我国体育事业协调可持续发展的系统动力学模型，并利用山东省的数据进行了系统仿真实证研究，相信对于我国体育事业的可持续发展而言，不无裨益。

       1 系统动力学简介

       从系统动力学的角度来看，决定复杂巨系统演化途径与方向的动力并非来自于外在的强制力量，系统内部要素的层次关系及联结方式，即系统的结构才是核心所在。而在所有的要素关联关系中，反馈关联是最为重要的关系，“X影响Y，反过来Y通过一系列因果链来影响X，我们不能通过孤立分析X与Y或X与Y之间的联系来分析系统的行为，只有把整个系统作为一个反馈系统才能得到正确的结论”[9]，因此，系统动力学对复杂巨系统可持续发展策略探索的技术路线，首先就要深入分析这些要素之间的因果关系(causal relationship)以及它们之间构建而成的各反馈回路(feedback loop)，然后在此基础上绘制系统的因果关系图及流图，撰写系统动力学方程，并利用原始发展数据进行模型的检验与完善，最后，通过参数的调整，进行模拟仿真的对比分析，从中探寻系统的可持续发展策略。

       由于系统动力学对可持续发展策略的研究是借助于计算机模型来完成的，因而能够有效规避直接实施政策可能带来的灾难性风险，与传统研究方法相比具有无可比拟的优越性。它一经推出，立即引起了国际上的广泛关注。1972年，罗马俱乐部基于系统动力学给出的世界发展模型(world 3)及其震撼性的仿真结果——《增长的极限》，充分证明了系统动力学的强大生命力。此后其发展更为迅速，近年来我国学者也加强了这一领域的研究，取得了众多突破性的成果[10～12]，然而除笔者所作的一些前期工作外[13]，体育领域系统动力学的应用研究并不多见，也希望课题研究不仅能够找到体育事业协同可持续发展的策略，更能够为体育复杂大系统的研究带来新的研究思路和研究方法。

       2 体育事业协同可持续发展系统动力学模型的构建

       2.1 因果关系图的绘制

       按系统动力学建模的步骤，绘制系统的因果关系图是首要工作，而这一工作的前提，就是全面分析系统的变量类型并找出它们之间的相互因果关系。

       如前所述，体育事业是一个复杂的巨系统，系统要素众多。从系统动力学的角度看来，所有这些要素都是系统建模时所需要的变量，它们可以被分为状态变量(Level variable)、速率变量(Rate variable)、辅助变量(Auxiliary variable)和常数(Constant)4大类。其中，状态变量具有极强的稳定性，它在自身初值的基础上，依赖于流入和流出的变量而变化，是系统状态的描述和表征，也是系统动力学建模关注的核心。

       对体育事业系统而言，经费以及人力资源是系统的核心状态变量，描述着体育事业的状态。经费是系统运转的前提和基础，它的流入变量是经费新增(主要来自于政府投资、体育彩票公益金以及体育产业收入等)，它的流出变量是经费支出(主要分为竞技体育经费、全民健身经费和体育科研经费)。运动员是实现竞技体育目标的基础，它的流入变量是运动员增加(主要是在校学生进入到三级训练体系之中)，流出变量是各级运动员的退役和流失。全民健身人口是全民健身子系统的中心，它的流入主要是入学人数(在校学生一般被看作是当然的健身人口)以及社会非健身人群的转化，而它的流出则是健身人口的流失。虽然竞技体育成绩是竞技体育的核心目标，也是仿真分析的主要对象，但由于它并不存在流出变量，因此，虽然很重要，但却不能归为状态变量的行列。

       从系统内部的因果关系角度来看，竞技体育系统对全民健身的带动作用主要来自于两个方面：其一，竞技体育取得的金牌越多，就会产生越大的金牌效应，竞技体育特有的激励和凝聚作用会吸引更多的非健身人群参与到全民健身活动中来，从而转化为健身人口，实现全民健身总人口的增加；其二，如果合理改变退役运动员的安置方法，对他们进行相关的培训，并充实到社会体育指导员的队伍之中，就会产生良好的支持保障作用，由于他们具有更强的体育练习经验和技能，健身指导更具科学性和针对性，能够更好地提高民众的健身质量，从而减少健身人口的流失。全民健身对竞技体育的影响在于，全民健身人口的增加会带来更多的体育消费，实现体育事业经费的新增，从而间接支持着竞技体育的发展。体育科研系统对全民健身和竞技体育都将发挥作用，它既会产生科研保障因子以减少全民健身人口的流失，也会产生科研促进因子，以促使竞技体育子系统增加更多的金牌产出。

       基于上述分析，构建了体育事业系统的因果关系图(见图1)。

      

       图1 体育事业协同可持续发展的因果关系图

       图1显示了体育事业要素之间的相互因果关系，它们构成了多条正反馈回路和负反馈回路，前者表示目标值的不断增加，而后者则意味着目标值的持续下降，系统的发展就奠基于这些正负反馈回路的共同作用之下。

       其中以“全民健身总人口”为核心的主要正反馈回路有：

       (1)全民健身总人口→+体育事业经费新增→+体育事业总经费→+竞技体育经费→+训练竞赛经费→+人均训练资源→+金牌数→+竞技体育吸引子→+非健身人群转化→+全民健身总人口

       (2)全民健身总人口→+体育事业经费新增→+体育事业总经费→+竞技体育经费→+退役安置经费→+社会体育指导员转化→+社会体育指导员因子→-健身人群流失→-全民健身总人口

       (3)全民健身总人口→+体育事业经费新增→+体育事业总经费→+体育科研经费→+科研促进因子→+金牌→+竞技体育吸引子→+非健身人群转化→+全民健身总人口

       (4)全民健身总人口→+体育事业经费新增→+体育事业总经费→+体育科研经费→+科研保障因子→-健身人群流失→-全民健身总人口

       (5)全民健身总人口→+体育事业经费新增→+体育事业总经费→+全民健身经费→+人均健身资源→-健身人群流失→-全民健身总人口

       以“全民健身总人口”为核心的主要负反馈回路有：

       (1)全民健身总人口→-非健身人群→+非健身人群转化→+全民健身总人口

       (2)全民健身总人口→-人均健身资源→-健身人群流失→-全民健身总人口

       以“金牌数”为核心的主要正反馈回路有：

       (1)金牌数→+竞技体育吸引子→+非健身人群转化→+全民健身总人口→+体育事业经费新增→+体育事业总经费→+竞技体育经费→+训练竞赛经费→+人均训练资源→+金牌数

       (2)金牌数→+竞技体育吸引子→+非健身人群转化→+全民健身总人口→+体育事业经费新增→+体育事业总经费→+体育科研经费→+科研促进因子→+金牌数

       以“金牌数”为核心的主要负反馈回路有：

       (1)金牌数→+竞技体育吸引子→+三级训练运动员数→-人均训练资源→+金牌数

       必须说明的是，在体育事业总经费一定的前提下，全民健身经费、竞技体育经费和体育科研经费呈现出此消彼长、互相制约的情况，从宏观上构成负反馈关系。

       系统动力学模拟的核心，就在于如何合理调控各项参数，以充分利用这些反馈回路，实现系统结构的优化，并由此实现系统可持续发展的目标。

       2.2 系统流图及系统动力学方程

       因果关系图反映了系统要素间最基本的反馈关联关系，但并不能表现出系统要素的积累变化情况，要想进行系统动力学的仿真，还需要在此基础上绘制更为详细的系统动力学流图(见图2)。

      

       图2 体育事业协同可持续发展的系统动力学流图

       从图2出发，研究共撰写了74个系统动力学方程，主要的几类方程举例如下：

       竞技体育经费=竞技体育经费比例*体育事业总经费

       健身群体吸引力=(全民健身总人口/社会总人口数)*健身群体吸引效率

       全民健身人口增加=INTEGER(非健身人群转化+入学人数)

       入学人数=入学人数表函数(Time)

       限于篇幅，其他方程不再赘述。

       研究首先借助于Vensim PLE软件完成了模型的Unit check和Reality check检验。其次选取山东省2002～2011年共10年的数据进行历史拟合，模型拟合精度较高，符合系统动力学建模的要求。

       3 系统仿真实证研究——以山东省为例

       3.1 原始数据的获取及说明

       山东省是我国的体育强省，其竞技体育实力一直名列全国前茅，2009年的第11届全国运动会上，山东省代表团更是取得了金牌数第一的辉煌战绩。与此同时，山东省全民健身事业近年来也发展迅猛，仅2011年，全省组织的市级以上全民健身活动就达3000多项，第1届全省全民健身运动会参加人数达100万人，全年新增村级健身工程17403个，新增乡镇级健身工程866个，新建县级全民健身活动中心51个，其建设力度及建设成就均处于全国领先水平[14]。对山东省体育事业协同可持续发展策略的系统动力学仿真实证研究，对其他省份乃至全国的体育事业都有一定的启示意义。

       系统仿真实证所需要的原始数据，大部分来自于历年来的《山东省统计年鉴》和《山东省体育年鉴》，部分数据(如各类经费比例、退役率、体育赞助和体育服务经营利润等)来自于对山东省体育局的调研、各级领导的讲话以及部分上市体育公司的企业财务报表，还有一部分数据(如人均资源参数、人均训练资源参数、竞技体育科研经费参数、全民健身科研经费参数、资金参数及健身群体吸引效率等)则是立足于山东省实际情况，由专家团队综合评判给出的估计值。由于系统动力学仿真，特别是对社会系统的系统动力学仿真重在趋势模拟而非数据运算，这样的处理并不影响仿真分析的效果。

       研究仿真的时间范围为2002～2021年，共20年，仿真步长设为1年。

       3.2 仿真结果与分析

       3.2.1 当前情况

       将山东省各项基本数据输入到模型中，在不改变各项参数的情况下，对山东省体育事业的未来发展前景进行系统仿真，结果如图3所示。

      

       图3 当前情况下山东省体育事业发展前景

       由图3可见，在山东省体育事业的当前运作机制下，两个最为重要的系统指标：全民健身总人口(图3中曲线1)和金牌数(图3中曲线2)均呈现出一定的增长态势，但两者面临的情况却并不相同。

       曲线1表明，未来10年内，山东省的全民健身事业将取得持续发展，但是利用Vensim PLE的Tabletime功能可以看到，2021年山东省全民健身总人口的模拟数值只达到2860万人，占2021年山东省总人口(10200万人)的27％，不仅低于我国全民健身计划设定的2015年32％的体育人口发展目标[15]，离《山东省全民健身计划(2011～2015年)》35％的健身人口比例的任务距离更为明显[16]，进一步的仿真结果分析可以看到，在与“全民健身总人口”密切相关的变量中，“非健身人群转化”的速率仍然不大，而“流失”情况还比较严重。特别是由竞技体育产生的“竞技体育吸引子”带来的“非健身人群转化”效果和“社会体育指导员因子”带来的“流失”的减低效果都还不是很明显，表明在当前情况下，山东省的竞技体育对全民健身的带动作用还没有得到充分的发挥，还需要充分协调和优化它们之间的相互关系。

       曲线2表明，2012年后山东省竞技体育金牌数的增长趋势非常缓慢，增幅较小。这一方面表示山东省的三级训练体系是有效的，能够保证稳定的金牌产出(事实上，为准备于2009年举办的第11届全国运动会，山东省在竞技体育领域通过投资增加、人员结构优化、科技支撑等一系列措施，形成了现有的竞技体育发展机制，这一机制不仅使山东省竞技体育于2007年后快速发展，并于2009年达到波峰，而且在未来10年间仍能持续发挥作用)，但另一方面也说明现有的竞技体育运作机制功能已发挥到极致，难以再有大的突破。

       曲线3和曲线4表明，山东省体育事业的总经费和新增经费将保持持续增长的趋势。这一方面是因为随着国民经济的发展，体育的政府投资会呈现出自然增长的态势，另一方面则是因为随着全民健身人口的增加，必然会带来体育产业收入的提高，从而实现体育事业经费的新增。但是，在当前情况下经费增加的幅度仍然不够，因此，竞技体育子系统以“人均训练资源”为中心的负反馈回路和全民健身子系统以“人均健身资源”为中心的负反馈回路还发挥着重要的抑制作用，这也是“金牌数”变量增长缓慢、“全民健身总人口”达不到目标值的重要原因之一。

       综上所述，当前山东省体育事业的运作机制虽然尚可，但并非协同可持续的健康发展模式。

       3.2.2 调整经费比例的发展策略

       如前所述，目前很多学者都认为竞技体育经费占体育总经费的比例过高，挤占了全民健身发展的空间，由此导致体育事业难以协调可持续发展。为此，笔者首先尝试调整模型中“体育事业总经费”的各项经费比例的发展策略。

       3.2.2.1 经费比例调整I

       保持模型中“科研经费比例”0.05的初始值，将“竞技体育经费比例”由初值的0.85调整到0.7，这样“全民健身经费”的比例就由原来的0.15增加到0.25。仿真对比结果如图4所示。

      

       图4 经费比例调整I前后的仿真对比

       图4显示了经费比例调整I前后“金牌数”和“全民健身总人口”两个主要变量的对比情况，结果非常明显，“竞技体育经费”的降低将会导致“训练竞赛经费”和“人均训练资源”的下降，从而削弱夺金能力(图4中曲线1与曲线2相比较)。同时，“全民健身经费”的增加也会增加“人均健身资源”，这就能够有效减少已有健身人群的“流失”。虽然经费比例调整后“金牌数”的减少会引起“竞技体育吸引子”的下降，并通过“非健身人群转化”的降低影响到“全民健身人口增加”的幅度，但是“流失”的减少很好地抵消了这一变化，并且最终导致调整后“全民健身总人口”的增加(图4中曲线3与曲线4相比较)。

       结合进一步的仿真分析笔者发现，这一发展策略并非最佳方案。其一，虽然调整后金牌数仍保持增长的态势，但其数值有所下降；其二，虽然全民健身人口的数值有所增加，但增加幅度并不令人满意，至2021年，调整前后的仿真数据仅相差100万人，调整后全民健身人口的比例仍只有28％；其三，由于健身人群增加幅度不大，因此带来的体育产业收入增幅较小，体育事业的自我造血功能没有得到充分发挥。由此不难看出，单纯减少竞技体育经费并将其划拨给全民健身，并不是问题的症结所在。

       3.2.2.2 经费比例调整II

       如果将模型中的“竞技体育经费比例”由初始值的0.85调整到0.7，将“科研经费比例”由0.05的初始值调整到0.1，这样“全民健身经费”的比例就为0.2。仿真对比结果如图5所示。

      

       图5 经费比例两次调整情况下的仿真对比分析

       由图5可见，经费比例调整II的效果较好。“金牌数”并没有随着竞技体育经费比例由0.85减少到0.7而降低，反而有所提升(图5中曲线1与曲线2和曲线3比较)；虽然调整II中全民健身经费的比例为0.2，低于调整I中全民健身的经费比例(0.25)，但调整II情况下的“全民健身人口”却比调整I情况下增幅更大(图5中曲线4与曲线5比较)，其2021年的仿真结果为2946万人，占总人口的比例接近30％。而带来这些变化的，显然正是体育科研经费的增加。

       无论是对竞技体育还是对全民健身而言，体育科研的重要性都是不言而喻的。上述模拟结果的出现，表明当前情况下，山东省体育事业的体育科研经费比例过低，体育科研上的投入不足。山东省体育科研的主力军——山东省体育科研中心，整个“十二运”周期共4年投入的经费仅约2500万元，而且相当一部分用于基础建设和各类行政支出，真正用于科研的经费明显存有缺口。而体育科研经费比例的增加将带来“科研促进因子”与“科研保障因子”的同时增加，前者将提升竞技训练的科学性，为金牌的产出提供更有力的支撑，而后者将为大众的全民健身活动提供更加科学的指导，有效减少健身人群的流失。虽然竞技体育经费和全民健身经费都会有所下降，但体育科研的功效很好地弥补了经费带来的影响，并使系统整体功能得到提高。因此，从协同发展的角度看来，提高体育科研经费比例的方法是行之有效的。

       结合上述两次调整的结果可以看到，在山东省实际情况下，将竞技体育经费比例调整到0.7，将体育科研经费比例调整到0.1(考虑到竞技体育对全民健身的带动作用，其中竞技体育科研经费占体育科研经费的比例为0.7)，将全民健身经费调整到0.2，是既能保证金牌产出又能保证健身人口增加的科学协同发展策略。必须指出的是，这是多次调整对比分析后的结果，其他情况下的比例设定都有一定的缺憾。如若将竞技体育经费比例调整为0.6，则金牌数会呈现下降趋势，而若将科研经费比例设定为0.15，则全民健身人口就会呈现下降态势(这是因为全民健身经费不足导致人均健身资源不足，从而产生的负面作用超出科研保障因子带来的正面作用所致)。

       3.2.3 调整退役安置方法的策略

       运动员的退役安置工作，一直是困扰体育事业的难点之一。买断是当前安置退役运动员最常见的方法，但它的弊端也是显而易见的：一方面，由于运动员长期从事体育训练，并没有掌握更多的其他专业知识，其社会生存能力较低，退役运动员生存状态堪忧的新闻屡见报端。另一方面，他们的体育技能在退役后难以再发挥作用，这显然是一种极大的人力投资浪费。因此，如何使运动员退役后能够为全民健身发挥作用，显然是探索体育事业协同可持续发展策略必须考虑的问题。

       在保持经费比例调整II的前提下，将模型中退役安置资金中的买断资金比例由原来的0.95调低至0.5(这意味着更多的资金用于退役运动员的社会体育指导员培训和安置)，模拟对比结果如图6所示。

       由图6可以看出，退役运动员安置方法调整之后，虽然“金牌数”指标的变化微乎其微(图6中曲线1与曲线2基本重合)，但全民健身总人口的增幅变化却非常明显(图6中曲线4与曲线5比较)，2021年的仿真结果为3290万人，占当年社会总人口的比例为32％，基本上接近了全民健身事业发展的规划目标。与一般的社会体育指导员相比，退役运动员的专业背景将使全民健身的指导效果更好，健身人群的健身质量更高，这就会大大减低“流失”，使更多健身人口停留在健身群体之中。这一策略不仅很好地解决了运动员的退役安置问题，而且在竞技体育与全民健身两个子系统之间建立起一个桥梁，使竞技体育对全民健身的带动作用得到更加明显的体现。当然，退役运动员转化为社会体育指导员的培训安置是一个复杂的社会问题，在现实中会涉及运动员个人意向、社会体育指导员编制等一系列困难，但模拟结果表明，合理优化运动员退役安置方法，是应该努力的方向，如果能够作好相关工作的话，它将是促进体育事业协同可持续发展的重要一环。

      

       图6 退役安置方法调整后的仿真对比分析

       3.2.4 提高竞技体育吸引效率的方法

       竞技体育吸引效率是模型中的一个重要参数，它表示了竞技成绩对非健身人群的影响力，是决定“竞技体育吸引子”进而影响非健身人群转化为健身人口的重要因素之一，在保持经费比例调整II和退役安置优化的前提下，将竞技体育吸引效率提高20％，模拟结果如图7所示。

       由图7可以看到，竞技体育吸引效率提高的策略下，金牌数的增加幅度虽然较小，但全民健身总人口的提升却非常明显(图7中曲线4与曲线5和6比较)，2021年的仿真数据为3899万人，占社会总人口的比例达38％，很好地完成了全民健身的发展目标。而更多的全民健身人口将带来更多的体育消费，为体育产业的发展创造更好的契机，从而为体育事业持续带来经费的增加，这也正是体育事业“自我造血、自我增值、自主发展”的大系统自组织演化能力的体现。

       必须说明的是，在计算机上实现竞技体育吸引效率参数的提高是简单的，但在现实中这一参数的提高还需要作出更大的努力。其中的重点在于：要在体育事业协同发展的指导思想下，打破竞技体育与全民健身之间的壁垒，通过让专业运动队更多地参与到各项全民健身活动之中或是开放日常训练等各种方法，让普通群众有更多接近、了解专业运动员、运动队的机会，使竞技体育特有的激励、引导和影响作用发挥到最大。

      

       图7 提高竞技体育吸引效率前后仿真结果比较

       综合上述分析可以看到，对山东省体育事业而言，目前的竞技体育已经达到了很高的水平，各种仿真情况下“金牌数”都难以再有更大的提高，而全民健身事业的发展空间却相当大，因此未来10年内，山东省体育事业协同可持续发展的目标应该在于：确保现有竞技体育水平的稳定，充分发挥竞技体育对全民健身的引导作用，促进全民健身事业的快速发展，并充分挖掘体育产业的运作模式，促使体育事业自我造血功能的不断提升。而实现这一目标的策略是：科学调整体育事业总经费的分配比例，合理优化运动员退役安置方法，并有效提高竞技体育的吸引效率。

       4 结语

       基于系统动力学对体育事业建模的理论探索和基于山东省的仿真实证研究，虽然还需要进一步深入细致的后续探索(事实上也正在进行中)，但相信是在正确道路上迈出的重要一步，希望能够起到抛砖引玉的效果，吸引更多学者在这一领域展开更多、更有成效的研究工作。

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