2022卡塔爾世界杯即將迎來巔峰對決，本屆比賽中，不論是老牌戰(zhàn)隊的爆冷丟球，還是一線新秀的驚喜表現(xiàn)，很多精彩時刻都給我們留下了深刻的印象。競技體育，總是帶給人無窮無盡的觀賞趣味，而這歸根結(jié)底，是因為你永遠也不知道下一秒會發(fā)生什么，“競技性”就是競技體育讓人欲罷不能的最大的魅力。關(guān)于世界杯各種各樣的解讀已經(jīng)層出不窮，尤其是針對輸贏預測的技術(shù)手段分析，然而，除了觀眾視角，其實體育運動本身也在不斷拓新各種技術(shù)分析手段，以求訓練和比賽效果最大化。

 CDA數(shù)據(jù)分析師 出品  

編輯：Sally

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01

計算機科學時代，“體育數(shù)據(jù)分析”應運而生

隨著科學技術(shù)的發(fā)展，競技之道，早已不再是單純的速度、力量和時間的比拼，“競技性”的背后，是數(shù)據(jù)化的訓練和排兵布陣方式構(gòu)成的“競技之道”。除了傳統(tǒng)的體能技能訓練，運動員團隊需要通過各種各樣精確的方法，將自身和對手條件數(shù)據(jù)化，從而更客觀地評估競賽的優(yōu)劣勢，做到精準訓練，同時能提前預判各種可能的結(jié)果，使比賽結(jié)果最大限度地可視化，“體育數(shù)據(jù)分析”應運而生。

目前，體育數(shù)據(jù)分析正在逐漸成為運動員訓練及團隊機能分析的一套成型的理論機制，由于不同項目在數(shù)據(jù)收集方面的難度千差萬別，因此，這套理論仍在發(fā)展中，但在棒球、足球、籃球和網(wǎng)球等的傳統(tǒng)熱門項目中，體育數(shù)據(jù)分析已被廣泛運用。

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02

“體育數(shù)據(jù)分析”如何應用于足球領(lǐng)域？

根據(jù)“體育數(shù)據(jù)分析”理論，也就是說，比如2022世界杯中，阿根廷對陣克羅地亞的比賽，梅西的進球，除了是作為一名成熟的頂級足球運動員對比賽的把控，還可能是團隊利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡擬合了球隊在各個時刻隊員傳球方向的概率分布后，再用策略梯度算法優(yōu)化策略以求最大進球概率，最后再將策略傳遞給梅西的結(jié)果。

在足球領(lǐng)域，體育數(shù)據(jù)分析已經(jīng)被廣泛應用于多個方面，除了專注于競賽項目本身的球員受傷預測、球員估價以及普及度最高的團隊策略外，在評估比賽觀賞性及提升足球項目價值方面，數(shù)據(jù)分析也起到了一定的作用，如根據(jù)團隊表現(xiàn)評估門票流失率、票價情況以及體育博彩等。

首先，數(shù)據(jù)分析可以幫助運動團隊進行球員受傷預測，利用可穿戴技術(shù)，隊醫(yī)能夠評估佩戴者的身體負荷狀況和BMI，從而有效識別球員受傷風險的高低，此項技術(shù)還可用于追蹤運動員身體變化；在球員估價方面，數(shù)據(jù)分析的作用在于，利用基于文本的體育數(shù)據(jù)分析和建模預測，從而更直觀地確定潛在球員是否適合球隊情況，同時也適用于判斷球員處于團隊哪個位置更有效；團隊策略分析在足球訓練中的應用是相對廣泛的，數(shù)據(jù)分析能夠有效幫助球隊優(yōu)化戰(zhàn)術(shù)安排。

除了上述針對團隊提升的作用，如前文所述，數(shù)據(jù)分析還能作用于評估項目商業(yè)價值。首先，利用邏輯回歸模型，數(shù)據(jù)分析能夠確定比賽門票的流失率，利用Paired T-test，也能夠來預測促銷活動對觀眾參與情況的影響，上述兩個檢驗能夠有效作用于評估門票售賣情況；此外，利用歷史數(shù)據(jù)和相關(guān)性能模型，能更好地了解定價變化對球迷參與度和門票收入的影響；甚至博彩公司也能夠利用數(shù)據(jù)分析技術(shù)來不同事件導致的賠率。

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03

“足球數(shù)據(jù)分析”最廣泛的應用：團隊策略分析

團隊策略是目前應用最為廣泛的一項足球數(shù)據(jù)分析技術(shù)，在2022年的比利時足球甲級聯(lián)賽（比甲，Belgian First Division A）中，布魯日俱樂部的數(shù)據(jù)科學家Jan Van Haaren就對相關(guān)賽事做了分析。

根據(jù)知乎專業(yè)博主的整理，Jan Van Haaren以上賽季的所有比甲比賽數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用深度強化學習（Deep Reinforcement Learning）技術(shù)評估了每支球隊的戰(zhàn)術(shù)決策，并對球隊戰(zhàn)術(shù)提出了優(yōu)化改進方案。

如圖所示，文章通過卷積神經(jīng)網(wǎng)絡（CNN）和策略梯度算法（Policy Gradient）綜合測算得出最優(yōu)策略，即傳球位置概率分布（a）與向每個位置傳球的成功率（b），使隊伍得到最大化進球概率。

同時，Jan Van Haaren還設置對照組，比對分析了布魯日（Club Brugge）和色格拉布魯日（Cercle Brugge）兩隊最優(yōu)策略與原始策略的差異，并提出了球隊進攻模式的改進方案。例如，根據(jù)算法，在邊路，布魯日應當多回傳重新組織進攻或者直接射門；而在中路偏兩側(cè)區(qū)域，應減少回傳，直接向前發(fā)展或射門；在中路，則應更多向前或向兩側(cè)發(fā)展，減少射門。

也就是說，通過收集整理歷史賽季中的數(shù)據(jù)，球隊可以更直觀地檢測其自身及競爭對手的狀況，從而及時調(diào)整策略，做到精準布控。也就是說，數(shù)據(jù)科學在提高團體作戰(zhàn)效果方面起著至關(guān)重要的作用。

就像開篇提到的，梅西的精準射門來源于其身經(jīng)百戰(zhàn)的經(jīng)驗和精湛的技術(shù)，一定也離不開團隊的策略布置和戰(zhàn)術(shù)預測，表面上，梅西踢了一球，為阿根廷隊贏得了一分，實際上，這一分是由背后千萬個數(shù)據(jù)和科學技術(shù)的支持組成的，這個“1”是由無數(shù)個數(shù)字組成的?；ヂ?lián)網(wǎng)時代，數(shù)據(jù)科學精準應用于各行各業(yè)，動態(tài)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)加上人工思維的拓展，才是持久發(fā)展的硬道理。