文/ 劉雅楠

◆主場比賽對(duì)職業(yè)運(yùn)動(dòng)隊(duì)來說是十分有利的，并且這是一個(gè)有待研究的重要問題。主場優(yōu)勢的概念是由球隊(duì)在主場比賽中獲得的得分與賽季末獲得的總得分之比來確定的，當(dāng)該比例超過50%時(shí)，才能討論主場優(yōu)勢所帶來的利益。設(shè)計(jì)主場比賽管理系統(tǒng)的目的是展示如何計(jì)算賽事中主場優(yōu)勢。以足球比賽為例，通過主場比賽管理信息系統(tǒng)對(duì)1987年至2017年30個(gè)賽季共計(jì)18055場比賽進(jìn)行分析，結(jié)果顯示主場比賽球隊(duì)得分超過50%，且主隊(duì)的平均優(yōu)勢為61.4±2.95%，充分體現(xiàn)了球隊(duì)的主場優(yōu)勢。

◆ 體育運(yùn)動(dòng)專業(yè)；主場比賽信息管理系統(tǒng)；主場優(yōu)勢；足球

當(dāng)今社會(huì)，統(tǒng)計(jì)學(xué)技術(shù)在生活的各個(gè)領(lǐng)域中已經(jīng)廣泛使用，尤其應(yīng)用在體育比賽過程的評(píng)估中。在我國，許多專業(yè)運(yùn)動(dòng)部門無法準(zhǔn)確預(yù)測體育比賽結(jié)果，導(dǎo)致球隊(duì)喪失對(duì)比賽正確的判斷。因此，研究體育比賽績效分析的新方法成為了運(yùn)動(dòng)部門的重點(diǎn)。從本質(zhì)上講，就是在運(yùn)動(dòng)競賽之前收集運(yùn)動(dòng)員的各種比賽數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析研究，為運(yùn)動(dòng)員制定最佳的比賽策略。設(shè)計(jì)主場比賽管理信息系統(tǒng)的目的是為了方便運(yùn)動(dòng)員和教練快速準(zhǔn)確的計(jì)算出體育比賽的主場優(yōu)勢，以便為運(yùn)動(dòng)員的職業(yè)生涯發(fā)展起到指導(dǎo)作用[1]孫超.信息技術(shù)在學(xué)校體育工作中應(yīng)用的研究現(xiàn)狀與特征[J].哈爾濱體育學(xué)院學(xué)報(bào),2018,36(04):70-75.[2]陳一曦,耿銘閣,林向陽.青少年體育俱樂部標(biāo)準(zhǔn)化管理體系構(gòu)建研究[J].福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2018,34(05):101-108.。

以足球?yàn)槔?，主場?yōu)勢是決定足球比賽結(jié)果的重要因素。近年來，主場優(yōu)勢已然成為了足球運(yùn)動(dòng)員，技術(shù)團(tuán)隊(duì)，球迷和媒體組織茶余飯后討論的熱點(diǎn)話題。自1866年首次比賽規(guī)定了今天的一些足球規(guī)則以來，就已經(jīng)開始探索研究主場優(yōu)勢。主場優(yōu)勢的影響因素表現(xiàn)為：(1)觀看比賽的觀眾所產(chǎn)生的人群參與效應(yīng)會(huì)對(duì)主場優(yōu)勢產(chǎn)生影響；(2)運(yùn)動(dòng)場所環(huán)境的變化會(huì)對(duì)運(yùn)動(dòng)員在比賽過程中產(chǎn)生負(fù)面影響。

本文主要針對(duì)體育運(yùn)動(dòng)專業(yè)主場比賽管理信息系統(tǒng)中所涉及的分析模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，以足球比賽作為分析模型對(duì)象，并通過管理信息系統(tǒng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的主場優(yōu)勢進(jìn)行準(zhǔn)確的分析。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本文主要針對(duì)體育運(yùn)動(dòng)專業(yè)主場比賽管理信息系統(tǒng)中的分析模型進(jìn)行設(shè)計(jì)，以足球比賽數(shù)據(jù)為樣本，規(guī)則定義如下：獲勝隊(duì)獲得3分，平分隊(duì)獲得1分，失敗隊(duì)獲得0分。以1987-2017年共30個(gè)賽季18052場比賽作為分析樣本，賽季比賽規(guī)則定義為本球隊(duì)與其余聯(lián)賽球隊(duì)進(jìn)行兩場比賽，一場為主場，一場為客場[3]楊麟,阿英嘎.“區(qū)塊鏈+體育”的應(yīng)用場域及其運(yùn)營保障[J].體育學(xué)研究,2020,34(01):27-32.[4]張大為,劉兵.應(yīng)然與實(shí)然:VAR系統(tǒng)介入足球比賽判罰的正當(dāng)性考量[J].首都體育學(xué)院學(xué)報(bào),2020,32(01):82-86.。

主場優(yōu)勢的計(jì)算方法為球隊(duì)在主場比賽中獲得的得分比上賽季末獲得的總得分，當(dāng)比值大于50%時(shí)，說明該球隊(duì)具有主場優(yōu)勢，且隨著比值的增加，主場優(yōu)勢越來越明顯；當(dāng)比值小于等于50%時(shí)，說明該球隊(duì)沒有主場優(yōu)勢[5]王慧琳,張婕.競技體育信息情報(bào)科技服務(wù)應(yīng)用優(yōu)化方案——以天津市實(shí)踐項(xiàng)目為例[J].圖書館理論與實(shí)踐,2020(01):78-82.。某足球隊(duì)在1987-2017年之間的足球聯(lián)賽中的比賽場次及相應(yīng)的主場優(yōu)勢，如圖1所示。

圖1 不同比賽場次的主場優(yōu)勢

1.1 評(píng)級(jí)模型設(shè)計(jì)

球隊(duì)的背景評(píng)分計(jì)算如下：

1.2 混合貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型

依據(jù)上文的分析模型設(shè)計(jì)方法，生成匹配預(yù)測的BN模型，如圖2所示。在該模型中有RD、AD、GH、GA、P四個(gè)節(jié)點(diǎn)，各節(jié)點(diǎn)功能如下。

圖2 葉斯網(wǎng)絡(luò)模型

AD：根據(jù)各球隊(duì)的等級(jí)差異，捕獲球隊(duì)的能力差異。在其先前狀態(tài)下，AD可以輸出預(yù)定等級(jí)的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)直方圖。

RD：高斯分布的混合體。在其先前狀態(tài)下，RD表示主場和客場評(píng)級(jí)之間的等級(jí)差異，并假定差異呈高斯分布。

GH/GA：代表離散分布。在給定AD的情況下，該分布捕獲以數(shù)據(jù)為驅(qū)動(dòng)力的柱狀圖，該柱狀圖為每個(gè)球隊(duì)在主客場的得分情況。

P：表示關(guān)注預(yù)測的離散概率分布，概率分配給1X2分布的三種狀態(tài)。

該模型是將等級(jí)差異(RD)轉(zhuǎn)換為預(yù)測(P)，在轉(zhuǎn)換時(shí)需要一個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)和一個(gè)潛在節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)是為了評(píng)價(jià)等級(jí)差異(RD)和預(yù)測(P)。在該模型中，等級(jí)差異(RD)作為輸入節(jié)點(diǎn)，利用潛在節(jié)點(diǎn)輸出1X2分布的后驗(yàn)概率，由于潛在節(jié)點(diǎn)未被觀察到，因此等級(jí)差異(RD)保持d連接到預(yù)測(P)(“d”表示“定向”連接，即連接路徑)。

在BN模型中，各球隊(duì)之間會(huì)存在等級(jí)差異(RD)和能力差異(AD)。從AD到RD的電弧方向可以使BN模型能夠從數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)每個(gè)AD相對(duì)應(yīng)的RD值，這樣BN模型生成的AD分布可以最大化RD的觀測值，也就是可以推斷出最有可能的AD分布。各球隊(duì)之間比賽提供的數(shù)據(jù)包括有目標(biāo)數(shù)據(jù)，因此該模型可以從節(jié)點(diǎn)Goals Home(GH)和節(jié)點(diǎn)Goals Away(GA)得出預(yù)測(P)，但請(qǐng)注意，預(yù)測(P)并不是真正需要這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)[6]趙增明.淺析網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)在體育管理中的應(yīng)用和發(fā)展前景[J].體育世界(學(xué)術(shù)版),2018(01):77-78.[7]李靜.智慧型體育場館的構(gòu)建設(shè)想及應(yīng)用分析[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2019,15(28):272-274.[8]洪偉.高校體育管理信息化建設(shè)研究[J].當(dāng)代體育科技,2019,9(13):107-108.。

1.3 模型樣本分析

以1987-2017年共30個(gè)賽季18052場比賽作為分析樣本，分析參賽球隊(duì)的主場優(yōu)勢，比賽分布和主場優(yōu)勢的計(jì)算結(jié)果，如表1所示。

表1 比賽分布和主場優(yōu)勢的計(jì)算結(jié)果

根據(jù)表1中的計(jì)算結(jié)果可知，在1987-2017年30個(gè)賽季18052場比賽中，參賽球隊(duì)的主場優(yōu)勢都超過50%，各賽季主場優(yōu)勢相差不大。1994-1995賽季共進(jìn)行了306場比賽，參賽球隊(duì)的主場優(yōu)勢為67.6%，達(dá)到所有賽季的最高值；2005-2006賽季共進(jìn)行了306場比賽，參賽球隊(duì)的主場優(yōu)勢為55.3%，為所有賽季最低值。

主場優(yōu)勢被認(rèn)為是影響競技比賽的重要因素，是由許多不同因素影響引起的重要現(xiàn)象，相關(guān)影響因素分析如下。

1.3.1 人群效應(yīng)

人群效應(yīng)是影響主場優(yōu)勢的重要因素之一。人群效應(yīng)可以定義為運(yùn)動(dòng)員由于觀眾產(chǎn)生的噪音或歡呼和觀眾的人數(shù)影響了本身在該領(lǐng)域的正常表現(xiàn)。相關(guān)研究表明，觀眾人數(shù)為主隊(duì)運(yùn)動(dòng)員帶來的主場優(yōu)勢是主要影響因素之一。此外，比賽中有大量觀眾會(huì)在心理上影響客隊(duì)，這一事實(shí)可能會(huì)對(duì)客隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的表現(xiàn)造成負(fù)面影響。

1.3.2 裁判偏差

裁判偏見也是影響主場優(yōu)勢的重要因素之一。相關(guān)研究表明，當(dāng)裁判員做出有利于主隊(duì)的決定時(shí)，客隊(duì)的犯規(guī)次數(shù)會(huì)有所增加。此外，比賽過程中如果出現(xiàn)不利于主隊(duì)的判罰，觀眾多以噓聲、起哄等方式表達(dá)不滿情緒，給裁判施加壓力，使裁判做出有利于主隊(duì)的判罰。

1.3.3 旅行效果

主場運(yùn)動(dòng)員由于不需要遠(yuǎn)赴客場避免了旅途所造成的身心疲勞，有助于形成和保持主隊(duì)運(yùn)動(dòng)員良好的競技狀態(tài)。旅途因素可能對(duì)客隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的表現(xiàn)產(chǎn)生一定影響，但隨著全球交通設(shè)施的快速發(fā)展，客隊(duì)運(yùn)動(dòng)員在路途中所造成的精力消耗逐漸降低，旅行效果不是影響運(yùn)動(dòng)員主場優(yōu)勢的重要因素。

1.3.4 場地熟悉

影響主場優(yōu)勢的另一個(gè)因素是對(duì)比賽場地的熟悉程度。相關(guān)研究表明，這個(gè)因素是可以解釋主場優(yōu)勢的重要因素，在根據(jù)運(yùn)動(dòng)員對(duì)比賽場地的熟悉程度分析主場優(yōu)勢時(shí)，主場運(yùn)動(dòng)員會(huì)比客隊(duì)運(yùn)動(dòng)員獲得更多的空間意識(shí)，比如先前獲得的風(fēng)、太陽的位置和視覺參考等。

2 結(jié)論

主場優(yōu)勢是我國多年來體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域關(guān)注的重點(diǎn)問題，本文設(shè)計(jì)了體育運(yùn)動(dòng)專業(yè)主場比賽管理信息系統(tǒng)，并對(duì)系統(tǒng)中關(guān)鍵的評(píng)級(jí)模型和貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，最后以足球隊(duì)比賽結(jié)果作為研究樣本進(jìn)行分析計(jì)算總結(jié)了影響主場比賽的若干因素。