今晚,全世界足球迷的狂热和激情将被再次点燃。世界杯,这场四年一届的足球盛事,数小时之后就将在俄罗斯拉开帷幕。你会力挺哪只球队夺冠?每个球迷都有自己的主队,当然,球迷们也有对于32支参赛球队孰强孰弱的判断。那么,这种经验式的判断,能否用科学的方式进行验证呢?当然!有些科学Geek已经给出了(看上去相当靠谱)的比赛结果预测。
冠军之争:德国 vs 巴西。
奥地利因斯布鲁克大学的Zeileis A, Leitner C, Hornik K等人近期进行的研究表明,本届俄罗斯世界杯的冠军将从德国和巴西两支队伍中产生。研究人员应用了数值分析模拟的方式进行预测。对于这种方式,重要(也是首要)的是,根据“输入-输出”建立一个反应本质的数学模型。
对于球队间输赢的预测,最直观、有效的输入数据有两个来源,一个是FIFA(国际足联)等组织给出的排名评分,另一个便是各家博彩公司给出的赔率。
Zeileis等人使用的正是赔率数据。他们的思路是这样的:假设每个球队都有一个能力值,这个值可以抽象地完全代表这支球队;如果我们知道了能力值,那么我们就可以计算出两队胜负概率,从而进一步计算出赔率;那么我们也可以反过来,在已知球队赔率的情况下,算出各个球队的能力值;接下来可以通过这个能力值按概率进行大量模拟,考虑世界杯可能出现的各种情况,最后得出结果。
根据计算结果,能力值前7位排名如下:巴西、德国、西班牙、法国、阿根廷、比利时、英格兰。确定了各队的能力值,可以做的便更多了,比如说计算小组出线的概率。
这个研究组经过计算得出:C组的法国、E组的巴西和F组的德国为该组大热门,有超过90%的机会出线;G组英格兰和比利时恐怕要为小组头名争个头破血流;竞争最激烈的莫过于有着哥伦比亚与波兰的H组,该小组最热门的哥伦比亚出线概率只有约65%,但最低的日本也有接近40%的出线希望,而且有趣的是,计算结果更看好的是哥伦比亚,而不是该组的种子队波兰。
来自澳大利亚阿德莱德大学的Steve Begg教授也对本届世界杯进行了预测。他取材的数据来自FIFA过去四年给出的排名,以及过去三届世界杯的比赛结果,用到的核心方法是“蒙特卡洛方法”。这种在二战期间发展起来的数值模拟方法,使得我们可以不用计算出每一种情况,而是通过类似于随机取点的方式,更快速准确地计算出结果。
Steve Begg教授在使用FIFA排名数据的时候,还对其作了一定修正。例如,东道主俄罗斯会有一定的主场优势,弱队对抗强队时会更加专注。同时,在这个数学模型中,他还引入了两个不确定量:这届世界杯球队的整体状态和每场比赛的意外因素影响。这些影响参考了最近三届世界杯的比赛数据。
霍金曾为英格兰队制定夺冠方案。相比数学家的统计模拟,物理学家的思维方式全然不同。
前不久去世的著名理论物理学家霍金在2014年巴西世界杯之前,曾经对于英格兰如何能夺冠进行了研究,并为祖国的球队提出了一套事无巨细的夺冠方案:最佳气温为27℃,如果提高5℃会降低59%的胜率;要穿红色的球衣而不是白色,红色可以让球员更舒适且更具有侵略性;4-3-3的阵型更适合英格兰,而不是更常用的4-4-2;在下午当地时间下午3点开球等等。
温馨提示:赔率有风险,看球须尽兴。