An Integrated Perspective of Effort and Perception of Effort

Israel Halperin1,2· Andrew D. Vigotsky3,4

刊登于《Sports Medicine》——2024年

摘要

各学科对努力和对努力的感知（PE）进行了广泛的研究，从而产生了多种定义。这些不一致阻碍了各领域之间和内部的有效交流，从而阻碍了科学进步。在此，我们提出了一个适用于身体和认知活动的努力和感知的综合视角。我们将"努力"定义为执行一个动作所使用的能量。这一定义可适用于进行各种自愿或非自愿活动的生物实体，无论其努力是否有助于实现目标。然后，我们将PE定义为利用能量完成动作的瞬时体验。这一定义以努力的定义为基础，没有将其与其他主观体验混为一谈。我们探讨了作为建构和变量的努力和PE的性质，并强调了衡量它们的关键因素。我们的综合视角旨在促进对这些概念的深入理解、完善研究方法并促进跨学科合作。

要点

学科内和学科间对努力和努力感（PE）的定义大相径庭，阻碍了有效的交流。

我们提出了一个综合视角，以适用于体能和认知活动的方式来定义努力和体育运动。

我们的目标是加强对这些概念的理解，改进研究方法，促进跨学科合作。

1引言

努力和努力感（PE）是一个直观的概念。人们认识到，身体和认知活动，如举起物品和解决数学问题，都需要付出努力，并与PE结合在一起。然而，尽管哲学家、心理学家、神经科学家和运动科学家做了大量工作，但努力和PE的正式定义在不同学科之间，甚至在学科内部，都存在很大差异[1-15]。造成这种不一致的一个因素是，人们倾向于孤立地研究努力和运动，将其划分为身体或认知类别。这些概念定义的不一致会阻碍合作的推进和科学的进步[3, 11, 12, 16, 17]。然而，只有少数人尝试过跨领域整合努力和PE [7，9]。在此，我们建议整合跨物理和认知领域的努力和参与的定义。在介绍具体内容之前，我们先概述一下这种观点能提供什么1。

从综合的角度看待努力和PE有两大优势。首先，共同探讨这些概念有助于更深入地研究它们之间的相互联系。例如，如果同时研究努力和运动，那么研究体力和认知任务失败的原因就会更有洞察力。这样做可以帮助我们了解任务失败的主要原因是最大努力、最大PE还是两者的结合。其次，区分努力和潜能可以减少因两者混淆而产生的模糊性[12]。通过将努力定义为一个客观过程，而PE定义为一种主观体验，我们旨在减少这种模糊性。

鉴于体力活动和认知活动的共同特点，对体力活动和认知活动中的努力和运动量进行界定是有益的。我们将体力活动和认知活动区分如下：体力活动主要依靠肌肉收缩，如行走、举重和投掷。相反，认知活动主要依靠信息处理、决策和记忆回忆。2这种区分不是二元对立的，而是存在于一个连续统一体中，因为大多数活动都涉及体能和认知要素。例如，足球运动员在运球冲刺时（体能活动）同时要处理比赛的战略信息，并需要做出快速决策（认知活动）。即使是看似偏重于连续统一体一端的活动，也同时包含这两个要素。例如，解决数学问题往往需要通过身体动作（如按下计算器按钮）来调解自己的反应，而举起重物则涉及认知动作（如克服停下来的欲望）。因此，从努力和体育的综合视角出发，可以将看似不同学科的观点结合起来。我们注意到，我们的主要背景是运动科学，这使我们自然而然地更加关注体育活动。

本文的结构如下：首先，我们在第2、3、4、5节中讨论了努力的问题。2, 3, 4, 5.在这几节中，我们探讨了努力的不同说法，提出并支持努力的定义，研究了努力作为变量的性质，最后概述了测量方面的注意事项。然后，我们在第6、7、8节中继续讨论PE。然后，我们在第6、7和8节中继续探讨PE，采用的方法与研究努力的方法类似。我们在第9节中简要论述了将努力和PE结合起来研究的优势，并在第10节中评估了这一综合视角的优缺点。

在介绍我们对努力和PE的定义之前，我们想说明，我们提出的观点更像是一种哲学立场。我们提出的定义是公理，而不是一定可以通过实证检验的假设。这些公理可能具有有利和不利的特性，因此会随着未来研究和讨论的深入而发生变化。

2努力

2.1努力的叙述

关于努力的几种综合说法已经提出：一些人将努力概念化为运用力量对抗阻力以实现目标[6, 7, 19]；一些人将努力定义为在任务要求下个人能力与任务运动表现之间的中介[5, 20, 21]；还有一些人将努力描述为利用资源完成任务[22-24]。在此，我们扩展了后一种基于资源的观点，作为我们综合观点的基础。我们的决定并不意味着这种观点优于其他观点。相反，由于不同的观点强调了努力的不同方面，因此它们并不一定存在冲突，甚至可能是互补的。由于探讨不同的努力的叙述超出了本文的范围，我们建议感兴趣的读者参阅马辛[6]对这一主题的详细评述。

2.2基于资源的努力的叙述

基于资源的账户将努力概念化为利用资源完成行动，更大的努力需要更多的资源。在介绍具体定义及其含义之前，我们先概述一下选择这种说法的原因。首先，我们认为资源利用是生物系统中努力行动的基石。资源利用是其他努力概念的基础（如基于力量和中介的概念），这些概念需要更多的资源来增加其终点（详见附录）。其次，这种说法在体力和认知努力研究中得到广泛应用，表明其实用性和相关性[25-29]。第三，它可以自然地扩展到体育运动，使我们的观点保持一致。第四，它很直观，易于掌握和交流。

在以资源为基础的解释中，有几种关于努力的定义，其中两个显著的例子是"调动资源以实施工具性行为"[24]和"在执行任务时有意分配精神资源以克服目标追求过程中的障碍"[30]。在下面的章节中，我们将介绍并论证努力的工作定义，该定义以这些既定定义为基础，但在几个关键方面又与之不同。

3制定基于资源的努力定义

在本节中，我们提出了"努力"（effort）的定义，即完成一项行动所耗费的能量，然后解释了其组成部分的含义。表1列出了与"努力"相关的关键术语的定义。

3.1能量作为资源

在以资源为基础的广泛框架中，资源代表着不同的事物，但通常可分为两大类：可消耗或可分配。例如，葡萄糖是一种可消耗的资源，而注意力和记忆（资源）可以分配给任务，但不一定是可消耗的。在此，我们采用前者的观点，将资源确定为可消耗的基质。我们强调，在我们对"努力"的定义中，能量既包括总量，也包括使用率，这一点我们将在第5.2节中详细阐述。

在生物系统中，我们的主要能源主要是三磷酸腺苷（ATP）。这种有机化合物是细胞内能量传递和生物过程的"货币分子单位"[31]。ATP可消耗，也可再生。ATP消耗和再生之间的平衡主要取决于活动的需求以及通过各种代谢途径重新合成ATP的能力[32]。因此，当需求超过再合成能力时，ATP水平就会降低。能量利用率可以通过几种方式进行测量：直接测量ATP水平，或通过热能产生、耗氧量和心率等生理输出进行间接测量。能量利用率也可以通过性能间接测量。我们所说的表现是指根据客观标准评估的个人完成某项活动的情况。性能的例子包括举起一个物体或对视觉提示做出反应所需的时间（有关努力和性能的讨论，请参阅第4.4节）。

3.1.1体力劳动中的能量

数十年的研究已经证实，体力活动的强度和持续时间与能量利用率之间存在着明显的联系，能量利用率可通过直接和间接热量计、心率和血乳酸来测量[33-39]。这种关系得到了成熟的生物机制的支持[40, 41]，体力活动会提高新陈代谢的需求，从而需要ATP的消耗和再生。

3.1.2认知努力中的能量

围绕认知努力的能量"成本"问题一直存在争论。一些人认为，认知努力主要归因于计算过程的分配，而不是超出基线要求的能量资源消耗[4, 42-44]。支持这一观点的研究表明，认知任务期间外周血葡萄糖水平（ATP的前体）保持稳定，这意味着无论认知工作量如何，大脑的葡萄糖消耗量保持不变[4, 42-44]。然而，大量证据与这一结论相矛盾[45]。首先，在动物实验中，认知任务会消耗特定脑区的脑葡萄糖[46-48]，即使外周血葡萄糖水平没有变化[49]。其次，人类神经影像学研究不断报告认知任务期间局部血氧依赖性和正电子发射断层扫描活动的升高[50-54]，这些都是代谢活动的替代物[55, 56]。虽然与大脑的基线代谢需求相比，认知努力的额外能量成本可能较低，但它似乎需要一些可消耗的资源[33]。

3.1.3努力的制约因素

有些行动受到物理或计算方面的限制，而不是能量供应的限制。例如，肌肉质量有限可能使人无法举起汽车，而不是ATP不足。同样，认知计算资源也会阻碍一个人快速倒数7，而不是因为ATP不足。虽然这些瓶颈并不符合我们对努力的定义，但它们可能会限制努力的输出。请看一个驾驶类比：我们将努力视为保持一定速度所使用的燃料。燃油管的直径会限制燃油流量，从而限制速度，但燃油管的直径本身并不是努力。

3.2使用情况

我们倾向于使用"利用"一词，而不是其他资源账户定义中使用的"调动"或"分配" [24，30]。至少从理论上讲，人们可以在不使用资源的情况下调动或分配资源，而利用资源则是在采取行动时发生的。因此，我们希望"利用"一词将有助于澄清我们建议的定义中的这一问题。

3.3行动

我们将行动定义为做事的过程。行动通常但不一定是为了实现目标。我们倾向于使用"行动"而不是"目标"，原因如下。首先，目标通常是针对预期终点而定义的。然而，在中性和不理想的状态下也可以付出努力。例如，人们在期待以目标为导向的活动时心率会加快[57]，如锻炼[58]或在观众面前演讲[59]。虽然心率加快并不一定是好事，甚至可能适得其反，但我们还是将其视为努力的表现。因此，努力可以在没有明确目标的情况下出现，从而使"行动"更具包容性。

其次，目标追求的起点和终点可能模糊不清。这种模糊性可能会延伸到对努力的衡量，因为它依赖于对目标行动何时开始和何时结束的清晰认识。然而，精确定位这些时刻可能具有挑战性，而且限制过多。例如，考虑一下散步的目标。可以认为目标导向行动开始的时间点有很多种，这就导致了对努力衡量何时开始的不同解释：是在做出追求目标的承诺时开始，还是在走向正式开始散步的公园时开始，抑或是在到达散步路线后迈出第一步时开始？为了解决这个问题，使用"行动"一词可以更灵活地定义起点和终点，而无需考虑具体目标。

我们要强调的是，我们使用的"行动"既包括目标导向的行动，也包括目标非导向的行动。与只关注前者的定义不同，我们的方法考虑了所有行动，无论是否存在具体目标。在目标明确的情况下，区分两类努力可能是有用的：有助于实现目标的有效努力和无助于实现目标的无效努力。例如，在骑自行车时，力的有效性评估的是施加在踏板上的力有多少转化为推动自行车前进的力。假设自行车手的目标是最大限度地提高速度，那么产生推动力的力就是有效的努力，而其他力，如径向力，则是无效的努力。认知领域的类似例子见[60]。尽管区分这些力在经验和概念上都具有挑战性，但在可行的情况下，将它们分开具有理论和实践价值。从理论上讲，它可以加深我们对努力支出过程的理解。在实践中，确定最能提高成绩的努力可以优化各领域的训练序列。

3.4努力需要自愿吗？

在制定努力定义时，我们考虑过是否纳入意志一词，但决定不纳入。意志的广义定义是做出选择和控制自己思想和行动的能力[61-63]。在努力的定义中包含意志的前提是要明确区分能表达意志和不能表达意志的生物--这个问题一直存在争议[62, 64]。将意志排除在外，我们就绕过了这些难题，扩大了定义的适用范围，使从伦理学到心理学等不同学科的术语含义更加一致。排除"意志"一词的另一个好处是，它解决了眨眼[65]和呼吸[66]等有无意志控制的相同动作含义不一致的问题。同样，身体运动可以通过反射和电刺激自愿或非自愿地产生[67]。如果意志是拟议定义的一部分，那么非自愿动作就不会被认为是费力的，而如果去掉这个词，非自愿动作就会被认为是费力的。因此，为了避免上述问题并保持一致性，我们决定不将意志纳入努力的定义中。

3.5努力与能量消耗有何不同？

由于我们对"努力"的定义不包括"意志"和"目标"这两个术语，人们自然会问它与"能量消耗"有何不同。我们承认，努力与能量消耗之间存在相当大的重叠，因为两者都涉及能量利用的量化。我们并不把这种重叠视为问题，而是将其视为跨学科知识交流的机会。但重要的是，这两个术语有着细微的差别。能量消耗通常被定义为不考虑具体行动而消耗的能量总量，而我们则将努力定义为执行一项行动所利用的能量。如果没有这一规定，它就只是能量消耗。鉴于生物会持续消耗能量，因此断言持续付出努力是合理的。但是，"努力"必须以特定的行动为背景；否则，我们的定义就无法适用。此外，两者在测量策略上也有不同：努力通常是以不用于估算能量消耗的方式来估算的，相对努力就是一个明显的例子（第5.1节）。

4作为变量的努力

4.1作为潜变量的努力

努力是一个复杂的过程，取决于表演者的各种系统与当前行动之间的相互作用。由于这一过程并不完全可观察到，因此我们将努力视为一个潜在变量。根据所执行的行动和测量工具的不同，可以对努力程度进行不同程度的测量。然而，确认收集到的数据中哪一部分反映了所关注的努力是一项挑战--即相对于某些基线或替代条件而言。因此，将努力概念化为一个潜在变量似乎是明智之举，它可以通过代理变量或多或少地反映出来。

4.2努力定义的可操作性

如果将努力概念化为一个潜在变量，就需要将其操作化，即转换为一个可测量的变量。为此，研究人员和从业人员首先需要确定他们将在项目中使用的相关行动。这就意味着要将定义中的"行动"一词替换为具体的行动，例如举重、跑步、背诵和阅读活动（参见第4.4节的注意事项）。然后，他们需要决定如何量化该动作的能量利用率。这可以使用各种测量方法，包括耗氧量、心率和肌电图。努力定义可操作化的例子包括：进行5公里长跑所消耗的卡路里、进行反向运动跳跃时施加在地面上的力，以及进行Stroop测试时消耗的氧气。虽然后几个例子使用的术语偏离了提议的"努力"定义，但它们符合其基本假设。每个示例的第一部分都说明了如何测量能量利用率（如生理输出或表现），以及测量是直接还是间接的。因此，尽管用语不同，我们仍认为这些示例与提议的努力定义一致。

4.3将努力作为因变量或自变量

努力通常是研究中的因变量，例如，评估干预措施对参与者努力指标的影响。虽然不太常见，但努力也可以被概念化为一个自变量。例如，考虑在跑步机上进行的逐步递增运动测试，以评估最大有氧能力[68]。在测试过程中，跑步机的速度会逐渐增加，直到参与者筋疲力尽[68]。研究人员通常认为这种操作与动作的难度（如速度）有关。然而，在这种情况下，难度的增加需要更多的能量消耗，因此也就需要更多的努力。因此，对难度的操作可以概念化为对努力的操作，将努力定位为自变量。虽然我们并不建议改变这种做法，但将难度概念化为努力是有好处的，可以鼓励人们更深入地思考被操纵的因素是什么以及它与努力之间的关系。

4.4努力与运动表现

在本节的最后，有必要指出基于资源的账户的一个局限性--它们通常使用运动表现来推断努力。然而，努力与运动表现之间的关系是多方面的。例如，投入更多的努力来完成一项错误的任务，如收缩错误的肌肉或在不恰当的时间收缩正确的肌肉，并不一定会提高成绩。此外，还有一个上限效应，超过这个上限，再多的努力也不会提高成绩。例如，如果一个人缺乏潜在的体能，那么加大力度也无法让他举起一辆卡车。训练序列干预可以提高认知[69, 70]和运动[71, 72]效率，从而减少完成相同动作所需的努力。最后，如第8节所述，运动表现也会受到体育锻炼的影响。尽管如此，实证调查不断证明努力与成绩之间存在结合的关系[27-29, 73-75]。因此，运动表现通常可以作为努力程度的一个相当准确的指标，使我们能够利用这种关系，并将其缺点降到最低。

5测量注意事项

在此，我们将讨论努力的两个重要衡量方面：(1)绝对努力和相对努力；(2)时间。我们之所以关注这些具体方面，是因为它们与我们的观点息息相关。本讨论无意详尽回顾与努力测量相关的所有变量。

5.1绝对努力和相对努力

人们可以用绝对和相对的方式来表达努力。绝对努力是指在完成一个动作时所利用的能量，与一个人的最大能力无关，而最大能力是指一个人在一个动作中所能利用的最大能量。理想情况下，绝对努力可以用能量单位（焦耳或卡路里）或功率单位（瓦特）来表示，但在实践中，它更常用公斤、米/秒和节拍/分等单位来表示。举例说明，假设我们规定两个人分别从地面举起20千克和50千克重的杠铃。举起较重的杠铃需要更大的绝对用力。由于20千克和50千克是绝对量，并不考虑个人的最大能力，即他们能举起一次的最大重量（1次重复最大重量[1RM]），因此它们可以被操作为"绝对努力"。

相对努力是指相对于个人最大能力所利用的能量，因此用百分比表示。然而，由于我们不知道一个人在完成一个动作时是否真正利用了可能的最大能量（即最大能力），因此在实践中，要估算相对努力值，就必须知道个人在特定动作中的最大生理输出或表现。这种测量最好是最近进行的，并且是在允许最佳表现的条件下进行的。回到前面的例子，假设两人的1RM分别为100公斤和200公斤。这意味着，举起20千克和50千克分别相当于一个人1RM的20%和50%（即20千克/100千克）和另一个人1RM的10%和25%（即20千克/200千克）。

5.1.1同一行动中的绝对努力和相对努力

区分绝对努力和相对努力可以使努力处方考虑到个体间的差异。例如，设想一组人被要求举起一个20千克的袋子，研究人员测量他们的努力消耗。尽管举起的是同样的重物，但参与者付出的相对努力却各不相同。对一些人来说，20千克的袋子可能相当于他们1RM的40%，而对另一些人来说，可能相当于他们1RM的80%。在这种实验中，如果不了解参与者的能力，就很难解释他们的绝对努力程度，从而限制了得出结论的范围。相反，如果将负重正常化为每个人1RM的某个百分比（例如，1RM的80%），那么所有人都会付出相似的相对努力，从而有助于将能力与相对努力分离开来（例如，[76]）。

5.1.2不同行动中的绝对努力和相对努力

区分绝对努力和相对努力还有助于研究各种行动中不同的努力支出途径。根据动作的不同，一个人可以施加较小的绝对用力但较大的相对用力，或较大的绝对用力和相对用力，以及其他组合。举例说明，假设一个人用手抓握器进行最大自主等长收缩（MVC）。MVC所涉及的肌肉质量较小，需要的能量较少，因此绝对用力较小。但是，它需要最大的相对努力，因为这个人在做这个动作时付出了最大的努力。如果将同样的方案应用于较大的肌肉群，如股四头肌，则需要更高的绝对用力，而相对用力仍将是最大的（例如，[77]）。这个例子突出说明了绝对用力和相对用力如何导致不同的研究问题和结论。

值得注意的是，关注体力努力的研究人员比关注认知努力的研究人员更频繁地评估最大表现并得出相对努力。这种趋势的部分原因可能是，在各种体力任务中，测量最大表现相对容易。例如，MVC被认为是衡量最大发力的有效而可靠的方法，可以在几分钟内完成评估[78, 79]。相比之下，量化最大认知能力可能更具挑战性，当然也更难规定相对的认知努力（例如，最大认知努力的80%是多少？）无论原因如何，这种情况都意味着，与认知努力研究相比，体力努力研究目前为研究相对努力提供了一种更细致的方法。

5.2时间

在测量努力时，必须明确相关的时间单位。为此，我们根据所用能量的总量或速率来定义能量，从而能够关注瞬时或累积努力。所谓瞬时努力，是指单位时间内使用的能量，与力、速度和功率等结果相一致。相反，累积努力指的是在整个活动中消耗的资源总和，与冲力、位移和功等结果相一致。需要注意的是，与力、速度、功率等机械变量及其积分不同，能量利用率（努力）不能为负值。

为了说明明确相关时间单位的重要性，请考虑一组由多次重复组成的阻力练习。我们可以测量某个重复动作的力（瞬时），也可以测量整套动作施加的总力或冲力（累积）。同样，在一道复杂的数学题中，我们可以测量单个步骤中的用力，例如在进行简单的代数运算时（瞬时）或整体解题后（累积）。在这两个例子中，两种测量方法之间可能存在很大差异。

6努力感（PE）

当人付出努力时，往往会经历PE。对PE的研究在体力和认知努力领域都取得了独特的进展，同时也面临着挑战。在下面的讨论中，我们将简要概述这两个领域中关于PE的普遍观点，并提出克服某些已发现问题的PE定义。然后，我们将PE作为一个变量进行讨论，并涵盖重要的定性和定量测量方面。表2列出了PE相关关键术语的定义。

6.1物理域中的PE

在物理领域，已经提出了许多PE定义[1, 9, 80-82]。我们以两个被广泛引用的定义为例。Borg [81]将PE定义为"一项体力劳动有多沉重、多费力的感觉"，并强调"PE主要取决于肌肉的紧张和疲劳程度，以及呼吸困难或胸部疼痛的感觉"。Noble和Robertson[82]将PE定义为"运动过程中主观感受到的努力、紧张、不适和/或疲劳的强度"。有几篇文章对常见的PE定义进行了批判性研究，发现了两个主要问题：循环性和PE与其他知觉体验之间的区别不足[9, 11, 13]。

当体育运动的定义中包含费力、吃力和用力等术语时，就会产生循环性，这些术语可能被视为努力的同义词，从而造成混淆和重叠。当体育运动的定义包括沉重、疲劳、疼痛和不适等术语时，就会出现区分不足的问题。将这些术语包括在内是有问题的，因为已经证实个人可以将PE与这些体验区分开来[83-85]。其他建议的定义绕过了其中的一些困难[9, 13, 80]，包括我们将在第6.3节中介绍的定义。

6.2认知领域的体育运动

在认知领域，PE通常用成本-收益模型来解释，认为PE反映了正在进行的任务的成本与其收益或从事其他活动的收益（即机会成本）的比较[4, 5, 20, 43, 86]。根据这些模型，注意力和记忆等认知行为是有限的，一次只能分配给一项任务。因此，当感知到的成本大于感知到的收益时，PE被认为会促使人们脱离某项活动。

通过分析与PE有关的成本效益等式，我们可以得出几个结论。首先，PE符合等式中的成本部分。其次，收益部分涉及对现有机会和替代机会的评估。虽然这一评估过程可能需要付出努力，但它主要与改变一个人坚持某项行动的动机相一致，因此并不是PE的决定性组成部分。第三，当评估过程中发现了一个有吸引力的替代机会时，抵制诱惑转而选择它可以被认为是需要付出努力的[87]。例如，在附近使用智能手机完成数学练习（或阅读本文）会产生双重需求：(1)利用精力完成练习；(2)抵制分心。可以说，专注于练习和抵制分心比只专注于练习需要付出更多的努力[87]。

狭义的PE定义侧重于执行一项行动的成本，可能会更好地捕捉到人们感兴趣的体验方面。不过，我们的狭义定义也有值得考虑的潜在局限性（见第9节）。

6.3制定体育运动的定义

有鉴于此（第6.1和6.2节），我们提出的PE定义旨在：(1)绕过循环论证和区分不足的问题；(2)保持与我们对努力的定义相一致的狭义含义。因此，我们将PE定义为利用能量完成动作的瞬时体验。

由于提议的PE定义是我们对努力定义的延伸，因此只需要做一些解释。为了澄清我们对"瞬时"一词的使用，我们借鉴了丹尼尔-卡尼曼（Daniel Kahneman）对"体验自我"和"记忆自我"的区分[88-90]。体验自我"与一个人的实时、持续体验有关。相比之下，"记忆中的自我"涉及一个回顾、整合和评估过去经历的过程，然后再对其进行评价。这两种自我会导致对相似情境的评价产生巨大差异[90, 91]。瞬时"一词更符合"体验自我"，它强调的是可实时报告的PE的即时性。值得注意的是，一些体育研究人员会收集整节课的累积体育评价（即整节课的感知努力评分[RPE]），这与"记忆自我"类似。我们将在第7节中讨论这些方法方面的问题。

虽然PE和努力的测量往往是结合的[92-94]，但有几个因素可以改变这些结合[77，95-97]。尽管存在这些关系，但必须尽早澄清的是，我们提出PE定义的理由并非基于PE反映了努力程度这一假设。相反，我们的理由是PE的定义是努力定义的自然延伸。这个定义的范围也很窄，足以排除与努力不同的其他经验。最后，我们认为，我们对PE所下的定义与日常用语是一致的，因此更容易让人联系和理解。像"付出努力"、"全心投入"和"全力以赴"这样的常用表达与我们基于资源的PE定义是一致的。

6.4作为变量的PE

6.4.1作为潜变量的PE

与努力程度一样，我们将PE视为不可观测的潜变量。虽然努力和PE都是潜在变量，但我们认为PE的潜在性质更为明显。这是因为努力可以通过客观测量（如心率）来推断，而不需要表演者主动传达。与此相反，由于PE是一种主观体验，因此在个人明确报告之前不应推断出它。用于评估PE的测量工具在捕捉PE这种私人体验方面能力有限。从用力到个人明确表达其PE体验之间的延迟，以及语言和记忆限制等因素，都会影响此类报告的完整性和准确性。

6.4.2 PE定义的可操作性

由于我们将PE概念化为一个潜在变量，因此我们对PE的定义也需要操作化。这可以通过一系列定性和定量工具来实现（见第7节）。无论采用哪种方法，个人都必须对其PE进行描述或评分。因此，在向评分者定义PE时，重要的是在收集他们的答复之前对其进行清楚的解释和背景说明（如行动一词）。这些说明有助于评定者更好地理解他们在研究或常规评定程序中的评定内容。

6.4.3 PE作为因变量还是自变量

与努力程度一样，体育锻炼通常被用作因变量。研究人员会考察体能[76]或认知[98]干预对参与者报告的PE的影响。然而，PE也可以被视为一个自变量，例如，指导研究参与者以与指定RPE值相对应的速度跑步（见第7.1节）。这种操作往往被视为与激发的跑步速度有关，而不是与导致速度的RPE有关。我们再次重申，我们并不建议改变这种做法，但认为从概念上将PE视为自变量具有一定的价值。

7测量注意事项

在本节中，我们将回顾旨在捕捉PE的研究工具。我们首先介绍定量方法（或数字关系），然后介绍定性方法。我们将介绍方法论方面的考虑因素、如何从这些工具中获取最大收益以及这些工具对特定研究设计的适用性。

7.1定量方法

定量评估PE的最常见方法是使用单项量表。在运动科学中，采用的是RPE量表，通常使用0-10、6-20或0-100等范围[81, 82, 99, 100]，而认知努力研究人员则倾向于使用传统的李克特量表[98, 101]。在此，我们将阐述谨慎选择并始终如一地使用相同的PE定义和指令的重要性。与努力一样，我们选择这些测量方面也是因为它们与我们的观点相关。有关更全面的综述，请参见Halperin和Emanuel [11]。

7.1.1定义

如果PE的定义不明确和/或过于宽泛，会对所报告评分的可解释性产生负面影响[9、11、13]。例如，如果评分者获得的PE定义包括疲劳或疼痛，那么解释所报告的RPE值就很困难。为避免混淆并确保PE与其他知觉体验区分开来，我们建议向参与者提供一个精确且狭义的PE定义，如本文提出的定义（第6.3节）。

7.1.2说明

7.1.2.1瞬时和累积RPE参与者一旦熟悉了PE的定义，就必须确保他们了解自己的评分内容，包括他们的评分是针对瞬时RPE还是累积RPE（类似于瞬时和累积努力）。瞬时RPE指的是某一特定时刻，报告起来相对简单。我们使用"瞬时"（instantane-ous）一词来表示相对较快的反应，但不是实际的瞬时反应。这是因为体验PE与表达PE之间存在时间差。相反，累积RPE指的是一个较长的时期，报告起来更具挑战性。会话RPE是累积RPE的一种形式，广泛用于评估整个训练序列的RPE [102-104]。虽然被认为是可靠有效的[102]，但学员如何确定自己的评级并不总是很明显。例如，他们是否包括或不包括非活动期，是否对高峰期或最近一次努力赋予不同权重？

研究人员可以通过明确指示参与者评定瞬时或累计RPE来尽量减少模糊性。举例说明，在有多次重复的任务中，模糊的指示可能会导致参与者报告其与单次重复或整组重复有关的RPE。如果没有明确的说明，这两种解释都是有效的，都会影响评分。在调查努力和运动量之间的结合时，这种澄清尤为重要，因为含糊的指示可能会使这些结合的强度出现偏差--例如，报告瞬时努力的累积RPE。有一种方法可以部分弥补瞬时RPE和累积RPE之间的差距，那就是时间经验追踪法，在这种方法中，个人将其经验强度随时间的变化直观地绘制在一个空图表上[105]，或者，实时进行连续评级[106]。

7.1.2.2锚点另一个关键的教学内容是量表的上限锚点（例如，0-100量表中100的含义）。基于比较的理论认为，个体不能孤立地产生评分[107-109]。相反，个体会将感兴趣的体验与参照点进行比较。因此，根据锚点的不同，个体可能会对相同的努力给出不同的评分。在这里，我们将锚点分为两类：外加锚点和自选锚点。强加的锚代表由外部来源（如研究人员或教练）为评分者选择的特定行动。自选锚是由测评者自己选择的，仅定义为测评者所经历过的最大努力或他们所能想象到的最大努力。

为了说明这一点，Malleron等人[77]让参与者重复进行MVC，并在每次重复后报告他们的RPE。其中一天，锚被强加于特定的练习中，而另一天，参与者自行选择锚。尽管心率和力量相似，但在强加锚的条件下，参与者报告的RPE值更高。同样，Morina等人[110]让参与者根据不同的锚点（如以前的自己、未来的自己、不同的人等）使用11点量表报告自己的幸福感。与未来的自己相比，参与者在锚定以前的自己时报告的幸福感更高。采用特定的锚点有助于探索身体和认知PE之间的关系。例如，个人可以根据身体锚点或认知锚点对身体和认知行为进行评分。了解相对于认知锚而言如何对身体行动进行评分，反之亦然，可以深入了解个人如何感知、联系和权衡身体和认知努力。

7.1.3定量方法的优缺点

单项RPE量表有很多优点。它们简单明了、易于实施，而且被认为是可靠有效的。RPE量表尤其适用于有时间限制的研究，以及在复杂和体力要求高的任务中收集多个实时数据。然而，这种简便性的代价是无法捕捉PE体验的其他方面。单项量表的使用也很普遍，研究人员在不考虑参与者的观点和对体育运动的理解的情况下，强行定义什么是体育运动以及应该如何评分。这可能会导致参与者提供他们可能并不完全理解或不相关的评分。定性方法是克服这些局限性的一种有价值但未得到充分利用的策略。

7.2定性方法

定性研究，包括访谈和焦点小组，旨在利用非数字数据对现象进行深入细致的描述[111]。与单项量表相比，采用定性技术研究PE的研究明显不足。这与疼痛研究领域形成了鲜明对比，在疼痛研究领域，定性技术带来了实质性的理论发展和实践启示[112-115]。例如，使用定性技术发现，当人们使用单项量表对其疼痛进行评分时，他们会将疼痛的各个维度包括在内，包括疼痛的持续时间、部位和强度水平[114]。人们也很难在特定的时间范围内（如前24小时）对其疼痛进行评分，也很难阐明其评分的依据[115]。定性方法可大大提高我们对PE的了解，因此应更多地采用这种方法。

7.2.1定性方法与PE

与疼痛研究类似，定性方法也可用于体育运动研究。了解人们如何解释现有的PE定义以及他们对这些概念的独特看法，有助于完善PE定义、改进指导方法并激发对该主题的进一步探究。定性工作还可以进一步加深我们对累积性体育运动的理解，因为个人可能很难提供累积性体育运动的相关数据。如前所述（第7.1.2.1节），个人如何评价会话RPE仍不清楚。要回答这些问题，可能需要对收集会话RPE的方法进行调整。然而，定性方法可能会耗费大量时间，需要熟练的管理技巧，而且对不同个体进行分析和比较具有挑战性[116]。因此，我们建议将定量和定性方法结合起来，即使在同一项研究中也是如此，以便从两个世界中获益[117]。

8将努力与体育联系起来

同时研究努力和PE可以带来重要的理论发展和实践启示。从理论上讲，它使我们能够探索不同的因素是如何影响成绩的--是努力、PE，还是两者的混合，或者这些因素是否因任务或个人而异？在实践中，我们可以研究PE是否可以被操纵，从而使个体在经历较低PE的同时保持恒定的努力水平，从而扩展其成绩边界。此外，在PE能够充分反映努力程度的情况下，通过RPE跟踪PE为监测和调整体力活动水平提供了一种便捷的方法。本文讨论和详述的因素有助于解决此类问题（见表1和表2）。

举例说明，运动科学中一种常见的研究设计是，参与者在完成一项体力任务的同时，研究人员系统地调整任务难度。参与者被要求在完成任务期间或之后报告他们的RPE [76、92-94、100]。研究发现，RPE与努力指标之间存在中等到非常强的结合[76, 92-94, 100]。我们认为，这些结合的差异中有很大一部分可能是由于对我们所涉及的因素关注有限造成的，这些因素包括选择最合适的努力测量方法（瞬时与累积；绝对与相对）、所采用的PE定义以及RPE报告说明的清晰度（瞬时RPE与累积RPE；强加的锚点与自选的锚点）。通过仔细考虑这些因素，研究人员可以提高研究结果的准确性，从而加深我们对努力和PE之间相互作用的理解。

9这一视角的优缺点

我们的观点有一些值得考虑的具体弱点。首先，有些人可能会认为我们的努力视角过于宽泛。然而，这种宽泛的视角可以改善跨学科交流。其次，我们对体育课的定义有意缩小了范围，以帮助将体育课与其他经验区分开来。然而，这可能会有过于狭窄的风险，也就是说，它可能会排除本应包含在定义中的相关PE感知体验。此外，个人能否有效传达我们在此定义的PE也不清楚，但这并不妨碍我们提出的定义具有理论意义。采用定性方法可以阐明这些问题，为进一步完善定义提供机会。第三，我们观点中的某些假设仍有争议。具体来说，可耗竭资源在认知努力中的作用一直存在争议[4, 42-44]。这些持续的争论凸显了继续研究的必要性，以完善和扩展我们对这一主题的理解。

采用我们的观点有几个好处。首先，我们所提出的努力和PE的定义简单明了，而且在概念上相互关联。其次，来自不同领域的研究人员可以将这一框架作为共同语言，使他们能够弥合差距，更有效地开展合作。本文通篇对认知努力和体力努力进行了比较，突出了这两个研究领域的潜在探索电位。第三，这一视角可以帮助研究人员以更有条理、更精确和更一致的方式开展和解释有关努力和体育的研究。

10结论

尽管对努力和运动进行了广泛的研究和概念化，但领域之间和领域内部不一致的定义阻碍了科学进步。在此，我们提出了一个综合视角，为努力和体育提供了适用于身体和认知领域的定义。我们回顾了它们作为变量的特点，并涵盖了重要的测量方面。我们希望这一观点能为研究人员提供一种全面的研究方法，通过强化与努力相关的建构、促进跨学科合作和增强研究方法来开展研究工作。

表1关键努力术语的定义

表2主要努力感术语的定义