算法PK猫咪:预测世界杯桂冠花落谁家

World Cup match-day nerves can improve your decision-making: algorithms used in the stock market could divine the victors of football's biggest competition Image copyright Getty Images

一只名叫阿喀琉斯(Achilles)的白猫一边小声叫着,一边慵懒地在分别插有俄罗斯和沙特阿拉伯国旗的食盆间踱步。这只看起来并不出众的小猫住在俄罗斯圣彼得堡埃尔米塔日博物馆(State Hermitage Museum)的地下室里,最近几周,他的口味偏好受到了公众的密切关注。

为什么受到关注?因为他是2018国际足协世界杯的官方动物"预言家"。盒子外面放着食盆,这位“神算子”选择哪个盒子,就代表哪个队伍会赢得比赛。

据埃尔米塔日博物馆的馆长说,自打去年成功选中非洲联盟杯的获胜队伍之后,阿喀琉斯预测的足球比赛结果一直很准。

幸运猫咪?

在一连串预测世界杯比赛结果的动物“预言家”中,阿喀琉斯是最新的一位。在2010年南非世界杯中,德国国家电视台播送一只名叫保罗(Paul)的章鱼预测出来的比赛结果。上届巴西世界杯有袋鼠、豚鼠和骆驼"预言家"。

然而,并非每个人都相信动物的预言。博彩公司用更加系统的方法设定赔率,不仅考虑球队的历史战绩,还参考球员分布和伤病情况等因素,最终得出胜率。根据博彩公司帕迪鲍尔(Paddy Power)的预测,这次2018年世界杯的冠军最有可能是巴西队,获胜率是 4/1,其次是德国队,获胜率是5/1。

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Image caption 阿喀琉斯是一只聋猫,日常工作是在圣彼得堡博物馆地下室捕鼠,他是2018年世界杯的官方动物“预言家”。

另外一些人通过建立复杂的统计模型来预测比赛结果。银行常用来预测油价涨幅和股市变化的算法稍作调整可用来预测明星球员的表现,比如罗纳尔多(Cristiano Ronaldo)、梅西( Lionel Messi)和鲁尼(Wayne Rooney)。

一些分析师称,从许多方面来说,准确预测世界杯的结果比他们追踪记录股价涨跌的日常工作容易多了。

博利格尔是瑞银集团(UBS)新兴市场资产配置部门的主管,他运用日常使用的金融算法预测世界杯的结果。他说:“对于世界杯,我们已知的信息很多,因为国际足联会提前公布赛程、规则和球队排名。建模时已知的信息相比投资市场多得多。

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Image caption 2018年俄罗斯世界杯有32个球队参加,将进行63场比赛角逐冠军。

博利格尔测试了上百个可能影响球赛结果的变量。通过用模型测试过去十届世界杯的比赛结果,他发现只有四种因素能真正影响比赛结果。

首先是根据Elo等级分制度为球队列出客观排名,通过比较球队的技术进行排名。他还纳入了过去12-18个月内各个球队在世界杯预选赛的表现。

对投资者来说,股票的既往表现对预测其未来走势非常重要。在博利格尔的模型中,球队参加世界杯和获胜的经验对预测结果十分重要。

银行常用来预测油价和股价涨跌的算法稍作调整用来预测球赛结果。

博利格尔说:“巴西队、德国队、意大利队和乌拉圭队参加过的比赛最多,且有获胜记录,他们知道怎么赢得比赛,现役球员也更有信心。因为以前的队员获胜过,他们相信自己也能做到。”

博利格尔的模型中还纳入了心理因素,即主场优势。球队主场作战表现往往会超出预期,因为观众们加油打气会让他们如虎添翼。

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Image caption 说到成功预测世界杯比赛结果的神奇动物,章鱼保罗当仁不让。

有趣的是,博利格尔也将偶然因素纳入模型当中。体育运动和现实生活一样,出人意料的事时常发生。夺冠热门可能爆冷出局,不起眼的球队可能成为黑马。

博利格尔说:“投资也是如此,我们会考虑不确定因素,这会帮助我们做出更好的判断。”

博利格尔的算法根据球队的排名、既往表现、最近战绩和主场优势模拟了一万场比赛的可能结果。并且加入了随机变量模拟可能会影响预期的不确定因素,令比赛产生不同的结果,比如,允许偏差较大的离群值。他还分别计算了32只参赛队伍获胜、进半决赛或小组赛出局的次数。结果显示总决赛最有可能是德国队对巴西队。

一切皆有可能,球赛难以预测

比赛当中的不确定性让预测的结果更加准确,可能乍一听令人费解,但是这个世界瞬息万变,一切皆有可能。商场尤其受到变幻莫测的人性影响。

可以确定的是,世界杯比赛总会有些出人意料的事发生。

比如,谁能想到2014年巴西世界杯小组赛乌拉圭前锋苏亚雷斯(Luis Suárez)会咬对阵的意大利选手?苏亚雷斯为此遭禁赛九场,许多专家称乌拉圭随后的比赛惨遭淘汰与此有关。

西班牙足协在俄罗斯世界杯揭幕战的前一天临阵解雇国家队主教练洛佩特吉(Julen Lopetegui),给本届世界杯增添了同样的不确定性。

同商业谈判和股市一样,不可预测的事件和球员的意气用事能扭转比赛结果。赛前感到紧张、比赛中遭受压力,以及团队的内部问题都可能将一队名将变成一盘散沙。

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Image caption 上届世界杯乌拉圭前锋苏亚雷斯(Luis Suarez)因咬人事件而禁赛,无法代表国家队出战,乌拉圭惨遭淘汰与此不无关系。

卡明(Jennifer Cumming)是伯明翰大学的运动心理学家,她说:“运动员的心态对今夏世界杯的成败尤为重要。”这又为比赛增添了难以预测的随机因素。

霍耶尔(Andreas Heuer)是明斯特大学复杂系统理论的教授,研究如何预测足球比分,他说:“一般来说,86%对比赛结果的预测都是随机的。如果球员是水平相当的机器人,获胜的几率就和掷骰子一样。只要数据正确,就能预测比赛结果。”

“但如果还要考虑球员的心理状态,预测就变得复杂得多。”

霍耶尔指出,最早由诺贝尔奖获得者卡尼曼(Daniel Kahneman)提出的损失规避现象认为,人们对失败的感知往往比成功更强烈。这一现象后来被广泛研究。根据霍耶尔的分析,这种现象在比赛进行到80分钟比分仍是0-0时表现得最为明显。

霍耶尔说:“足球比赛最后十分钟的进球比预期少得多。球队活跃性下降,不愿意冒险。他们认为平局得一分比输球得零分要好。”

另一方面,相比获胜得三分来说,平局并不算是好结果。然而球员和教练还是愿意打安全牌,尤其是在积分比较重要的世界杯这样的比赛初期。

霍耶尔说:“这并不是理性的行为,但是人们趋向于规避损失。”

球队在比赛中也可能困在某种策略中,因为他们已经投入了太多时间和努力。在经济学中,这叫沉没成本谬误,即人们往往会坚持一些毫无回报的努力,因为他们已经付出了太多。

同样的问题也经常出现在商业决策中。霍耶尔说,那些能够战胜本能勇于冒险的人往往能够做得更好。

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Image caption 西班牙队主帅洛佩特吉(Julen Lopetegul)在世界杯比赛前一天遭解雇,为西班牙队的夺冠前景蒙上了一层阴影。

贝格(Steve Begg)是澳大利亚阿德莱德大学决策风险评估的教授,他主要用模型分析不确定性对石油和天然气产业的影响。他也把这个金融市场模型运用到了预测世界杯比赛结果中。

贝格运用负责曼哈顿原子弹计划的科学家发明出的“蒙特卡罗模拟技术”(Monte Carlo simulation)计算比赛中的球队构成,对接下来的63场比赛进行了10万次模拟。

贝格说:“不确定性对预测石油和天然气涨跌很重要。同样,在世界杯中,它也在很大程度上决定整个比赛的结果。可能性是客观的,取决于你的已知信息。用已知的信息猜测可能会发生什么,然后做决定或是判断谁会赢,不需要运用数据。重要的是,你不带偏见去获取信息和进行推理。”

博利格尔认为还有一点很重要——情绪。无论你多想要你们的国家队赢,都得把情绪考虑进去。

博利格尔在上夜班,手头上运算着模拟,他说:“投资者能从优秀的球员身上学到很多。敏捷、平衡和镇定,也是我和客户交往时努力做到的。”

根据商界最有力的预测工具,到底谁将是2018世界杯的最后赢家?根据瑞银集团的预测,德国将最终折桂,但是贝格预测巴西最有可能成为冠军。

当然对于那些想趁着世界杯赌一把的人,他们可能选择别的赌注方式。2007年发表的一项研究发现,世界杯比赛结果对一个国家的股市既有积极也有消极的影响,可能是由投资者情绪变化引起的。挪威管理学院的研究者发现,在国家队输了世界杯比赛之后的一天,股价最多可能下跌49个点。

当然,你也可以不用下注,请一天假好好地享受球赛。

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