基于数据挖掘的乒乓球技战术多因素组合分析
基于数据挖掘的乒乓球技战术多因素组合分析
胡斐
【摘 要】在高水平的乒乓球比赛中，技战术的运用和得失分有着密切的联系。文章在借鉴经典关联数据挖掘方法的基础上，构建了乒乓球比赛的2种技战术多因素数据挖掘模式的算法，即顺次序关联分析与逆次序关联分析模式算法，并通过实例表明，多因素组合数据挖掘的信息更加具有针对性和指导作用。该方法已在实际比赛的技战术决策中得到了成功应用。%In high‐level table tennis matches ,there is a close relation between the tactic and the result . Based on the classical association rule method ,this paper designs two multiple factor data mining al‐gorithms of table tennis tactic ,i .e .sequence association analysis algorithm and inverted sequence as‐sociation analysis algorithm .It is show n that the finding results are more reasonable and instrumen‐tal .The results have been successfully applied in real table tennis matches .
【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2015(000)011
【总页数】4页(P1498-1501)
【关键词】乒乓球;技战术;多因素;数据挖掘
【作 者】胡斐
自愿离婚一天能办完吗【作者单位】上海体育学院经济管理学院，上海 200438
【正文语种】中 文茶叶分类
【中图分类】TP18
随着计算机与信息技术的飞速发展，现代科技对优秀乒乓球运动员训练与比赛的影响也日趋明显。人们开始通过各种技术手段，将大量的乒乓球比赛数据化，存放于数据库之中，并尝试运用数据挖掘方法，特别是关联规则对乒乓球技战术进行挖掘分析和深层次开发与利用，以期进一步提高乒乓球项目的训练与比赛水平［1］。
本文拟在经典关联分析的基础上，尝试对乒乓球技战术进行多因素组合数据挖掘，为教练员的科学决策和指导提供支持。
曾经多少次跌倒在路上1 研究方法
1.1 经典关联规则挖掘技术
设｝为所有项目的集合，F为一组事务集，由一系列具有唯一标识TID的事务组成，其中的每个事务T是某些项目的集合，即T⊆I。设A为一项目集，当且仅当A⊆T时，称事务T支持A。一个关联规则就是具有“A⇒B”形式的蕴含式，其中A⊂I、B⊂I且A∩B＝∅［2－4］。
定义1 支持度（support）。设F中有s%的事务包含项目集A∪B，即同时支持项目集A和B，则s%称为关联规则A⇒B的支持度，记为：
定义2 可信度（confidence）。设F中支持项目集A的事务中，有c%的事务同时也支持项目集B，则c%称为关联规则A⇒B的可信度，记为：
电脑硬件安装教程在本文的研究中，关联规则就是各种技战术组合规则，支持度是某个关联规则（即某个技战术组合规则）的发生频率，可信度是某个技战术组合出现的情况下，运动员获胜得分的概率。只有满足最小支持度min－sup（发生频率）和最小可信度min－conf（获胜概率）的关联规则（技战术组合规则）才会引起教练员和运动员的兴趣，并在训练、比赛中加以
应用。
1.2 技战术观察指标体系
为了能够进行乒乓球技战术多因素组合分析，根据乒乓球比赛的特点，在咨询专家意见的基础上，确立了下列技战术观察指标，包括击球技术（发球、弧圈、快攻、扣杀、挑打、劈长、摆短、挡球、削球、吊球、放高球）、击球落点（正手短球、正手半长球、正手长球、中路短球、中路半长球、中路长球、反手短球、反手半长球、反手长球）以及击球位置（正手位、反手位、侧身位、反侧身位）。
1.3 乒乓球技战术多因素组合数据挖掘方法
文献［5］采用比赛数学模拟竞技诊断理论，即用比赛状态（技术或战术等）的转移概率矩阵概括地描述一场比赛，并在此基础上运用马尔可夫链计算比赛的获胜概率，进行乒乓球比赛分析。还有研究人员着重对乒乓球比赛中应用的技战术包括击球落点、击球技术、击球位置等进行挖掘分析，但基本上是对其中某一单因素进行分析，如前3拍击球落点与得失分之间的关系，或者是前3拍击球技术与得失分之间的关系等［6－7］，这会导致教练员
在实际应用规则时，还需要将不同技战术因素的挖掘结果进行人工综合分析与判断，因此具有一定的局限性。
本文给出了另外一种思路，即在经典关联规则算法的基础上，采用顺次序和逆次序2种数据挖掘的模式，将多种技战术因素进行组合分析，以便能够给教练员、运动员提供更加明确和直观的信息，因而对训练和比赛指导具有更强的针对性和实用性。
1.3.1 多因素组合数据挖掘模式
根据运动员的打法特点，乒乓球比赛可分为3大类：①2名进攻型选手之间的比赛；②1名进攻型选手与1名削球型选手之间的比赛；③2名削球型选手之间的比赛。根据相关研究表明，2名进攻型选手之间比赛时，前4拍结束的回合约占50%。故本文将2名进攻型选手的比赛分为发球轮和接发球进行关联分析，分别讨论前1～3拍或前2～4拍的击球技术、击球位置、击球落点与得失分之间存在的关联特征，即为顺次序挖掘模式，如图1所示。
当1名进攻型选手与1名削球型选手或2名削球型选手比赛时，1个回合的击球拍数将明显增多，而且发球与接发球的作用也会明显降低，因此采用倒数3拍的击球技术、击球位置、击球落点与得失分之间关联特征的分析方法，即逆次序挖掘模式，如图2所示。
图1 顺次序数据挖掘分析模型
图2 逆次序数据挖掘分析模型
1.3.2 多因素组合数据挖掘算法
设T＝｛t1，t2，…，tw｝、Q＝｛q1，q2，…，qu｝、S＝｛s1，s2，…，sk｝分别为所有击球技术、击球落点、击球位置的集合，R＝｛得分，失分｝为得失分结果集合，而V＝｛（t1，q1，s1），（t1，q1，s2），（t1，q1，s3），…，（tw，qu，sk）｝为所有击球技术、击球落点、击球位置三要素组合的集合，且V∩R＝∅。
过年的祝福语简短设C＝｛C1，C2，…，Cn｝为比赛中所有回合的集合，每一回合Ci都具有唯一表示TIDi，且Ci共包括m拍，Ci＝（TIDi，（ti1，qi1，si1），（ti2，qi2，si2），…，（tim，qim，sim），ri），其中（tik，qik，sik）为第i回合第k拍的技战术组合，包括击球技术tik、击球落点qik和击球位置sik，ri为得失分结果。
连续3拍技战术组合关联规则的形式如下：〈a，b，c〉⇒y，其中a∈V，b∈V，c∈V且y∈R。
定义3 某技战术组合f∈V在第k拍的支持度计数（support count）定义为：
定义4 技战术组合序列〈a，b，c〉，其中a∈V，b∈V，c∈V在第1拍、第2拍、第3拍的支持度计数（support count）定义为：
定义5 顺次序技战术组合规则项（〈a，b，c〉，y），其中a∈V，b∈V，c∈V且y∈R的支持度计数（support count）定义为：
算法1 顺次序多因素组合数据挖掘算法。
输入：C（总回合数为n），min＿sup，min＿conf。
输出：所有满足min＿sup和min＿conf的前3拍技战术组合关联规则。
（1）出第1拍中的频繁技战术组合集合L1，即
（2）出第2拍中的频繁技战术组合集合L2，即
（3）出第3拍中的频繁技战术组合集合L3，即
华为售后（4）出第1拍、第2拍、第3拍中的频繁技战术组合集合M1，即
（5）出所有的频繁前3拍技战术组合规则项D，即
（6）对∀（〈a，b，c〉，y）∈D，若
则构成满足min＿sup和min＿conf的关联规则〈a，b，c〉⇒y。
逆次序多因素组合分析算法与算法1类似，可出所有满足min－sup和min－conf的倒数3拍技战术组合关联规则，出于篇幅考虑在此不详细阐述。
2 多因素数据挖掘实例分析
笔者采集了2007—2010年期间男运动员王皓、吴尚垠、王励勤等16人相互对决的单打比赛及女运动员李佳薇、张怡宁、冯天薇等12人相互对决的单打比赛，总计上百场比赛，分别采用顺次序和逆次序多因素组合分析算法进行挖掘分析，得到了很多有价值的得失分技战术组合，并成功应用于现场比赛的指导中，取得了良好的效果。以下重点讨论新加坡女选手冯天薇、韩国男子选手朱世赫的技战术特征分析结果。

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