撰文 | 小溪

上篇谈到“利物浦足球队”主帅尤尔根·克洛普以开放、包容的管理风格，使球队的数据分析团队能充分发挥自己的优势而大显身手，为“利物浦足球队”的重新崛起奠定了基础，而数据分析团队的领头人伊恩·格雷厄姆后来又为数据分析团队挖掘到一个重量级人才。

这位重量级人才指的是威廉·斯皮尔曼(William Spearman)。他2009年8月进入哈佛大学攻读粒子物理学博士学位，在欧洲核子研究中心(CERN)待了2年5个月，参加了项目神秘“上帝粒子”——希格斯玻色子的合作(当时在CERN参加该项目的有来自各国的数千名学生)。

粒子物理研究的是构成物质的基本粒子，利用高能粒子加速器得到接近光速的高能量微小粒子，通过它们对撞、撞击其他粒子或撞击靶标，用各种粒子探测器精确记录粒子碰撞后产生的事例(包括事例发生的位置、时间、能量、轨迹等等信息)，所得到的海量数据经进一步处理，并用针对各类粒子不同特性构建的数学模型进行分析和模拟，深入研究物质的微观结构和粒子性质，验证理论学家的预言或探索新的发现。

CERN拥有当今世界上规模最大、能量最高的粒子加速器LHC(安装在法国和瑞士边境地下100米深处周长27 公里的环状隧道内）。威廉·斯皮尔曼参加的是LHC上的ATLAS粒子探测器所记录的海量数据分析，研究希格斯玻色子的特性，这让他有机会接触到世界最前沿的数据建模分析技术。2014年11月他顺利完成博士学位论文，该论文提出了一种直接测量分析希格斯玻色子在某个衰变通道中的质量、自然宽度和信号强度的方法。

LHC鸟瞰及探测器分布示意(图片来自网络)

LHC隧道内的粒子加速装置(图片来自网络)

粒子探测器ATLAS及其记录的候选希格斯粒子衰变(图片来自网络)

威廉·斯皮尔曼、他的博士毕业论文(图片来自网络)

威廉·斯皮尔曼博士论文中的数据分析图例(图片来自网络)

毕业后，威廉·斯皮尔曼并不想成为粒子物理学家也不想到金融行业工作，他的兴趣是研究那些没有既定解决方案的问题，体育数据分析对他有很大的吸引力。2014年12月，威廉·斯皮尔曼作为高级数据科学家加入了美国的Hudl体育科技公司(Hudl为几十个运动项目的教练、运动员提供视频及数据分析)。相对来说，足球的数据分析要比棒球复杂得多，足球的数据分析具有更难以量化的特性，当时足球领域的数据分析分析应用还处于起步阶段，威廉·斯皮尔曼喜欢接受挑战，他看到了可以从零开始建立一些东西的机会。

一场足球赛历时90分钟，要想对所追踪的23个目标点(比赛双方的球员加上球)在球场上运动产生的大量复杂数据进行科学分析，难度的确很大，但分析微小点的运动却正是粒子物理学家的专长。以威廉·斯皮尔曼具有的粒子物理学基础，加上他在CERN两年多的工作历练，使他能以与众不同的视角来分析问题。他进入Hudl公司后也意识到粒子物理学的数学模型建模思路可以融入到足球的数据分析之中，便设想利用足球的跟踪数据来描述球员传球、空位和得分机会。

2015年的一个周末，威廉·斯皮尔曼约了位同事来讨论，初步建立了一个描述“场地控制(Pitch Control)”的数学模型，即一位球员或一组球员控制球场的某个区域，如果球队将球传递到这个区域内就可以创造进球的机会。通过复杂的数学建模可以模拟还原整场足球比赛，经数据分析后可展示如何封闭已经控制的空间以及如何通过球员的跑动来创造出有价值的空间，从而发现每个球员控制场地空间的能力。当时没有别人在做类似研究，他的同事们觉得这个模型很有意义，建议威廉·斯皮尔曼找机会公开展示一下，于是他向2016年“OptaPro足球分析论坛(OptaPro Soccer Analytics Forum)”递交了自己的研究报告。

英格兰足球超级联赛官方数据供应商Opta被体育传媒巨头Perform集团全资收购后从2014年开始每年举办一次“OptaPro足球分析论坛”，旨在将足球分析领域使用Opta数据服务的专家、分析师以及各足球队的官员聚集到一起讨论足球分析技术的发展。每届论坛召开前的数个月公开征集使用OptaPro技术或数据开展的与足球相关的研究项目，由专家评审组“盲审”后遴选出最终入围项目展示研究成果(“利物浦足球队”的伊恩·格雷厄姆正是评审组专家之一)。

威廉·斯皮尔曼的“场地控制”数学模型(图片来自网络)

在收到威廉·斯皮尔曼提交的研究报告后，评审组发现他的研究比之前收到的任何项目层次都高。一些顶尖足球队虽然有机会获得各大数据公司采集的大量足球数据(追踪球员在赛场上的速度、位置和运动轨迹)，但很少有人真正懂得如何使用这些数据(大部分人用于统计球员每场球赛跑了多长距离)，而没有人研究球员在赛场上的位置、球员与球以及与其他球员的空间关系等深奥复杂的问题。拥有哈佛大学粒子物理学博士学位的威廉·斯皮尔曼在这方面首先取得突破性的进展，基本破译了多年未解的难题，这就使评审组的专家们不得不对他“刮目相看”。

威廉·斯皮尔曼在2016年论坛上演讲时还有些紧张，他认为参会的很多人都更了解足球，但是他感到非常兴奋，因为自己能从一个新的角度来研究这个问题，并可以在数据的数学建模方面提出一些有趣的想法。在这次论坛上威廉·斯皮尔曼与“利物浦足球队”的伊恩·格雷厄姆以及蒂姆·瓦斯科特、达菲德·斯蒂尔相识而成为朋友。由此，他开始关注“利物浦足球队”，他觉得与自己有着相似学术背景的两个物理学家和一个数学家都在“利物浦足球队”做数据分析工作，这太酷了！(他还没想到自己后来也加入了他们的团队)。

2017年的“OptaPro足球分析论坛”上，威廉·斯皮尔曼的报告内容是如何基于物理学来构建统计足球传球概率的模型，用追踪数据计算出脚下无球的球员谁能接到或拦截一个传球，这使测量实际传球路线成为可能。威廉·斯皮尔曼仍将球员与球作为数学分析模型中的目标点，分析球员们在球飞过场地时采取不同路径的概率，不仅可对每个传球的预期完成率和防守者赢得球的机会有了更直观的了解，还可衡量球员在传球、接球和拦截方面的技能水平。

威廉·斯皮尔曼撰写的论文“基于物理的足球传球概率建模(Physics-Based Modeling of Pass Probabilities in Soccer)”以及他在无球得分机会方面的研究论文“超越预期目标(Beyond Expected Goals)”分别在2017年、2018年麻省理工学院斯隆体育分析峰会上发表。

威廉·斯皮尔曼在2016年、2017年“OptaPro足球分析论坛”演讲(图片来自网络)

威廉·斯皮尔曼2017、2018年发表的论文(图片来自网络)

2018年3月，威廉·斯皮尔曼加入了“利物浦足球队”成为该球队的第三位物理学家，这使球队的数据分析团队“如虎添翼”。至此，该团队的骨干有了三位物理学家和一位数学家，不少其他球队的人羡慕地说：只有“利物浦足球队”才有魄力组建有如此强大物理研究背景的数据分析团队。

威廉·斯皮尔曼进一步完善、扩展自己提出的“场地控制”研究并参与对数据分析团队原来构建的数学模型进行改进。他的职责更注重于研究球员在球场上的选位和跑位，帮助球员反思和改进在赛场上的表现。他负责向数据分析团队和球队主帅提交本球队球员及对手球队球员在比赛中跟踪数据的破译报告，制作每场比赛的统计视图，还与数据分析团队一起完成球队特别要求的数据分析项目，他构建的球员数学分析模型在球队招募球员时作为重要的辅助工具。

通常，威廉·斯皮尔曼很少露面，球队比赛时他总是藏在球场观众席的一角悄悄地观看。他不像迈克尔·爱德华兹和伊恩·格雷厄姆那样受到球迷们的关注，因此被媒体描述为是“利物浦足球队”的“秘密武器”。

威廉·斯皮尔曼在电脑前工作(图片来自网络)

藏在球场观众席上观赛的威廉·斯皮尔曼(图片来自网络)

“利物浦足球队”主帅尤尔根·克洛普的作风严谨，管理开放、包容。他理解数据分析对于发展现代足球的重要，欣赏数据分析团队的工作，与他们配合默契，无论多忙他坚持亲自审查数据分析团队的分析报告。这些报告使他能够深入了解球队每位球员的技术、身体心理状况以及状态的可持续性，影响到赛前战术决策、赛后总结以及球队引入新球员的依据。他尊重但并不过分依赖或盲从数据分析结果，在参考数据分析结果的基础上结合自己的执教经验与直觉判断作出决策。

实际上，世界足球强队都建有自己的数据分析团队，“利物浦足球队”能在短时间内崛起是由于其特殊的优势所在：拥有重视数据分析的老板，有信任数据分析的优秀主帅，有以物理学家和数学家为骨干的强大数据分析团队…，这些因素使“利物浦足球队”经过几年历练后重新走向辉煌。

2018-2019赛季，“利物浦足球队”在时隔14年之后重夺欧洲冠军联赛冠军；2019-2020赛季，在时隔30年之后重新赢得英格兰超级联赛冠军；2021-2022赛季，在英格兰足总杯赛中获得冠军奖杯。

尤尔根·克洛普高高举起英格兰足总杯赛冠军奖杯(2022年5月14日)(图片来自网络)

“利物浦足球队”数据分析团队的成员(头部有红圈者)(图片来自网络)

(未完待续)。。。