文遼寧師范大學(xué)附屬中學(xué)高二（10）班 石鏡澄

讓籃球球員科學(xué)站位
——籃球球員位置分析與科技關(guān)聯(lián)探討

文遼寧師范大學(xué)附屬中學(xué)高二（10）班 石鏡澄

球員位置分析與科技創(chuàng)新看上去并沒有多少關(guān)聯(lián)，但仔細(xì)觀察，卻能發(fā)現(xiàn)它們之間有很多內(nèi)在聯(lián)系。

NBA（美國(guó)職業(yè)籃球聯(lián)賽）備受關(guān)注，NBA聯(lián)盟的30支球隊(duì)匯聚了世界上最優(yōu)秀的職業(yè)籃球運(yùn)動(dòng)員，每場(chǎng)比賽中球員在不同的位置上發(fā)揮著各自的作用。

通過觀看30場(chǎng)經(jīng)典籃球比賽錄像我發(fā)現(xiàn)，球員在自身位置上的發(fā)揮直接影響比賽結(jié)果。如何讓球員更科學(xué)地站位，最大程度地發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì)？我對(duì)此進(jìn)行了研究。

一、行業(yè)現(xiàn)狀

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)籃球球員進(jìn)行評(píng)價(jià)和分析的方法主要有以下三種。

1.基于視頻的球員分析

國(guó)外現(xiàn)行的較廣泛的球員分析研究主要在于運(yùn)動(dòng)視頻的分析處理、球員訓(xùn)練數(shù)據(jù)分析等等，例如在幫助教練制訂訓(xùn)練方案時(shí)，會(huì)采用通過主成分分析挖掘球員表現(xiàn)和訓(xùn)練方式的關(guān)聯(lián)規(guī)則。國(guó)內(nèi)研究主要集中于針對(duì)球員部分信息對(duì)某一方面的問題進(jìn)行分析研究，例如對(duì)籃球賽場(chǎng)上球員暴力因素的分析，基于自組織競(jìng)爭(zhēng)網(wǎng)絡(luò)的CBA球員攻防績(jī)效研究等。

2.基于數(shù)理統(tǒng)計(jì)的球員評(píng)估體系

NBA官網(wǎng)根據(jù)眾多NBA球員的表現(xiàn)提出了球員效率值計(jì)算公式，即PER值，以此作為評(píng)價(jià)球員價(jià)值的標(biāo)準(zhǔn)。雖然該公式可綜合分析球員的各項(xiàng)技術(shù)統(tǒng)計(jì)，但它只是簡(jiǎn)單地對(duì)其進(jìn)行加減運(yùn)算，缺乏說服力。而且該公式對(duì)各位置球員技術(shù)水平的計(jì)算方法一致，并沒有進(jìn)行差異性分析，與實(shí)際效果相差甚遠(yuǎn)。

3.應(yīng)用數(shù)據(jù)挖掘和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，對(duì)球員的綜合表現(xiàn)進(jìn)行不同的建模與研究

基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的NBA比分預(yù)測(cè)和球員能力評(píng)估模型的數(shù)據(jù)進(jìn)行概率分析，對(duì)球員的能力進(jìn)行評(píng)估。

此外，有人提出了一種基于因子分析的球員評(píng)價(jià)體系，可針對(duì)不同位置的球員給出更詳細(xì)且有差異的分析評(píng)價(jià)，但由于所涉及的要素太多，這種方法主要用于定性研究。

綜上所述，分析和評(píng)估一個(gè)球員所在的位置是否科學(xué)成為一個(gè)值得研究的重要課題。

基于這種考慮，我通過動(dòng)態(tài)建模，利用Java進(jìn)行編程，結(jié)合JavaJFreeChart圖表繪制類庫等手段，初步實(shí)現(xiàn)了憑借系統(tǒng)界面化來分析與評(píng)價(jià)球員對(duì)不同位置的響應(yīng)程度。

二、設(shè)計(jì)原理

在NBA官網(wǎng)上找到現(xiàn)役球員的身高、體重、運(yùn)動(dòng)速度、耐力、命中率、犯規(guī)率等基本數(shù)據(jù)構(gòu)成建模關(guān)聯(lián)要素，利用聚類算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類。因?yàn)榛@球運(yùn)動(dòng)有5個(gè)位置，所以一共分成5類。將給定的數(shù)據(jù)集劃分到不斷優(yōu)化的個(gè)聚簇中，這些聚簇滿足以下條件：

具體步驟如下。

3.分配每一個(gè)對(duì)象到最近的中心所定義的聚簇。分配的原則如下：如果（-）＜（-），=1，2……，，那么數(shù)據(jù)點(diǎn)將會(huì)被分到聚簇中。

5.重復(fù)步驟2和步驟4直到中心不再移動(dòng)。

使用以上方法進(jìn)行聚類，得到5個(gè)聚類中心，將其作為賽場(chǎng)上5個(gè)位置最優(yōu)表現(xiàn)的代表，然后利用特定球員的數(shù)據(jù)，計(jì)算它與這5個(gè)聚類中心的距離，從而得到該球員對(duì)不同位置的適應(yīng)程度。

圖1 k-means聚類

三、結(jié)果應(yīng)用

利用Java進(jìn)行編程，結(jié)合Java-JFreeChart圖表繪制類庫實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的界面化以及圖形的繪制。使用時(shí)輸入球員的數(shù)據(jù)信息，就可得到他（她）對(duì)應(yīng)的位置分析結(jié)果，并能以一張雷達(dá)圖的形式展現(xiàn)出來。

以NBA球員德懷特·霍華德舉例。他是一名典型的中鋒（C），將其數(shù)據(jù)輸入后，得到如圖2所示的雷達(dá)圖，可以看到霍華德在中鋒（C）位置的能力突出，其次是大前鋒（PF），這與他的實(shí)際情況相符，說明我設(shè)計(jì)的分析系統(tǒng)的實(shí)用性很強(qiáng)。（指導(dǎo)老師：程謨臣）

圖2 球員位置分析示例