世界盃預測的舞台 章魚保羅唱罷 霍金登場

科學現場世界盃預測的舞台 章魚保羅唱罷 霍金登場 本報記者 張瑩 《 中國青年報 》( 2014年06月04日 11 版)

霍金

英格蘭足球隊隊員

5月28日,世界著名科學家斯蒂芬·霍金罕見地出現在電視屏幕上,他身穿棕灰色西服,頭髮梳得整整齊齊,身後還豎起兩塊小黑板,上面寫著數學公式。

這可是發布科學重大發現的節奏呀!在不少人印象中,這位被譽為愛因斯坦之後最傑出的物理學家上次公開露面,還是2012年倫敦殘奧會開幕式。

不過,出乎許多人意料,霍金並沒有公布希么宇宙大爆炸新理論,而是英格蘭足球隊的奪冠秘笈。在2014巴西世界盃即將開賽之際,這位英國科學家為國足開出的制勝法寶包括在海拔500米以下比賽、比賽時間為下午3點等等。

由於英格蘭隊多次在點球大戰中吃虧,霍金還有板有眼地說,要想提升點球命中率,要用金髮或禿頂的前鋒隊員,助跑時要超過三步且瞄準球門上角。

似乎是為了證明自己所言不虛,這位科學大腕還和已經逝世的「預言帝」章魚保羅隔空叫板:「相比章魚保羅,我這個應用物理學家更有能力勝任預測的工作。」

與「預言帝」章魚保羅「跟著感覺走」不同,科學家對世界盃預測主要是「跟著數據走」

雖然一再聲稱自己不是球迷,霍金在宣布重大發現時,還是戴上一條印有英格蘭隊旗圖案的紅色圍巾。通過電腦合成音,他一臉神秘地說:「我在這裡要闡釋的是一個更加重大的『謎題』——什麼是英格蘭隊奪冠的最佳條件。」

當然,人家劍橋大學應用數學與理論物理學系教授可不是白當的。霍金稱,自己是根據1966年英格蘭首次在世界盃奪冠以來,45場世界盃比賽和22場點球大戰中的204次射門的數據分析,才寫出了這份長達19頁的研究報告。

「以前我總覺得帕迪鮑爾有點兒排斥知識分子,不過這次他們邀請我證明我的想法錯了。」在公布答案之前,霍金不忘幽默一把。帕迪鮑爾是愛爾蘭最大的博彩公司。

對於為什麼會接受這家博彩公司的邀約,霍金只是簡單地以「對足球感到好奇」一筆帶過。他還表示,要將此次預測收到的報酬捐贈給運動神經元疾病協會和救助兒童會敘利亞組織。

科學家摻和世界盃預測,並不是新鮮事兒。早在2002年,英國華威大學和阿爾斯特大學的科學家就把預測大力神杯的歸屬作為一項課題。2010年,德國多特蒙德大學物理系教授托蘭利用自己開發的一個數學公式預測南非世界盃的冠軍將屬於德國。

與章魚保羅的「跟著感覺走」不同,科學家主要是「跟著數據走」。

眾所周知,足球世界盃32隻球隊分為8個小組,每個小組4支球隊,其中兩支可以出線,排列組合一下,有6種可能……以此類推至總決賽,所有球隊的晉級情況可能性一共有55037657088種。

接下來,科學家所要做的就是把各種相關因素、經獨有的方式分析、再把哪個球隊獲勝的概率最大計算出來。

比如,2002年預測韓日世界盃的英國科學家,就把各個隊在世界盃預選賽中的表現、國際排名、各隊獨特的強項與弱點、每一隊伍前往比賽地點的旅程遠近、每個隊比賽之間的休息時間長短等作為數字變數,並將這些變數代入一個包括很多條公式的複雜系統。

雖然在研究黑洞方面頗為在行,但在世界盃預測領域,霍金並沒有什麼創新。他只是站在運動科學家的肩膀上,利用英格蘭隊以往的數據進行分析和解釋。

他用的是兩個一般邏輯模型方程,一個方程與英國隊獲勝的可能性相關,一個與踢進點球的可能性相關,然後分別通過代入數據,解釋變數。

只是,通過這兩個令人眼花繚亂的數學公式,霍金得出的結論沒有什麼過人之處。他指出,影響英國隊表現的因素有自然環境、心理和身體因素、政治影響和戰術手段四個大方面。接下來,他又將這四大因素細化為賽場的溫度、海拔、距離英國的距離、裁判和對陣的球隊的國籍、球員隊服的顏色以及採用的陣型。

「太太團」的存在與否,與球隊能否獲勝沒有什麼關係

「與英國一些小報的觀點相反,『太太團』的存在與否,與球隊獲勝沒有什麼關係。」這位72歲的物理學家在同時發布的博客中說。

此前,以「貝嫂」維多利亞為首的「太太團」,一直因為性感亮眼的打扮和揮金如土的行事風格,而飽受「會使球員分心,導致球隊戰鬥力下降」的非議。此次世界盃的英格蘭隊主帥霍奇森也是幾經糾結,最終還是狠心禁止了「太太團」隨隊一起前往巴西。

在替女人們翻案之後,霍金指出,溫和的氣候將有助於英格蘭隊的發揮,而且溫度對於比賽的影響是驚人的。溫度每升高5攝氏度,球隊獲勝的幾率將減少59%。

海拔對於運動員發揮的影響也至關重要。霍金指出,賽場若位於海拔500米以下的地方,獲勝的幾率將比在高于海拔500米處比賽高接近一倍。這意味著英格蘭隊的小夥子們只能祈求比賽時不要被分到那些位於巴西高原上的賽場,後者的海拔已經達到1000米以上。

霍金公布的視頻上,代表英國隊的玩具小人被穿上紅色的隊服,按4-3-3(4名後衛,3名中場,3名前鋒)的陣型擺在模擬足球場的沙盤上。這一安排源自一項心理學家的研究:紅色球衣能使球員感覺更加自信,面對對手時更富有侵略性和主導性。

霍金還發現,從英格蘭飛往巴西的長途距離會使球隊奪冠的概率下降22%。地理距離雖然無法改變,三獅軍團倒是可以寄希望於來自歐洲的裁判。在以往歐洲的裁判執法的比賽中,英格蘭隊贏得了63%的比賽,反之,只有38%。

「歐洲裁判對英格蘭球員更寬容,對蘇亞雷斯這樣的芭蕾舞演員則不那麼同情。」這位寫《時間簡史》的科學家在解釋的時候不忘諷刺一下烏拉圭那位喜歡假摔的前鋒。

與物理學家的嚴謹行事相比,投資銀行的經濟學家們要大膽很多,在這些「高富帥」們的眼中,無論足球比賽、股票市場,還是世界萬物,不過都是數字的遊戲。作為華爾街規模最大的投資銀行,高盛集團早在1998年就涉足世界盃的預測。

考慮到現實中的運氣因素,除了建立數學模型和變數分析,分析師們還會在電腦上擲骰子來進行隨機模擬,整個預測是一個需要考慮到許多變數的複雜過程。

不過,瑞典斯德哥爾摩經濟學院媒體和經濟心理學中心的教授帕特里克·安德森告訴中國青年報記者:「過往對於體育賽事預測的研究經驗告訴我們,預測世界盃結果的最好依據還是球隊的世界排名和博彩公司設置的賠率。」

他解釋說,經濟學家認知的限制、偏好及不同因素的係數設定都會影響到數學模型的建立和計算的準確性。而世界排名會減少個人偏好和判斷謬誤對人們產生的影響,博彩公司顯然有動力作出準確的判斷,因為這關係到他們的生存大計。

霍金不會將錢投注在英格蘭隊上,他個人更看好巴西奪得世界盃冠軍

極具諷刺的是,宣布一系列結論後,霍金表示不會將錢投注在英格蘭隊上,他個人更看好巴西奪得世界盃冠軍。

「拋開所有的計算科學和理性思維,我是一個英國人,因此我會為小夥子們闖進里約的決賽歡呼,」他說,「但忽視巴西是不明智的。東道主獲得過超過30%的世界盃冠軍,而且根據研究,他們在家門口比賽,擁有顯著的環境和心理優勢。」

這一回,科學家們的看法高度一致。高盛、丹斯克銀行、以及裕信銀行的分析師們都認為巴西隊綜合了技術與東道主的優勢,不可小覷。

但別忘了「足球是圓的」這句話。美國洛斯阿拉莫斯國家實驗所的科學家,對過去100年美國冰球、足球、籃球和棒球聯盟以及英格蘭足球聯賽的30多萬場比賽進行了研究。結果發現,「爆冷率」最高的是足球比賽。

還有科學家屢猜屢敗的歷史。從1998年開始,不少預測世界盃的科學家,絞盡腦汁研究出來的公式,最後證明只是數字和年份的偶然吻合造成的假象。南非世界盃上,高盛特別出具的一份長達75頁、題為《2010年世界盃與經濟》的報告,結果還是以預測錯誤告終。

或許因此,在推出自己的世界盃公式之後,霍金也不忘留有餘地:「和足球相比,我認為量子物理相對更直接一些。」

在他看來,阻撓自己國家足球隊奪冠的最大障礙是點球。「從科學上說,英格蘭隊『用班卓琴都打不中牛屁股』。」他忍不住用一句英國諺語吐槽。

但霍金老先生還是鉚足了勁兒提出解決方案:助跑不能少於三步,速度上不去,進球的幾率只有58%;瞄準上角的點球有84%的命中率;金髮和禿頭的球員射中的概率更高,達84%;前鋒的進球概率超80%,中場、後衛遞減。

最後,他還貼心地囑咐:千萬別讓德國人知道!

儘管拿出了「看家本領」,霍金的一片愛國之心還是沒有得到一些人的支持。有英格蘭球迷抱怨道:溫度、距離、海拔都沒有什麼優勢,更糟的是,原本禿頭的魯尼偏又跑去植髮,英格蘭隊奪冠還有希望嗎?

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