基于二元空間權(quán)數(shù)的體育教練員評(píng)價(jià)模型及應(yīng)用

張超然 馬朝翰 朱兆良

（中國人民解放軍信息工程大學(xué) 河南 450000）

1 二元空間權(quán)數(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)值加權(quán)算法

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)的選用

本文以美國高校足球教練員為例，根據(jù)文獻(xiàn)[4]，選用了針對(duì)足球教練員的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中的7個(gè)主要指標(biāo)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，分別為：該教練員執(zhí)教隊(duì)伍當(dāng)年參加的比賽數(shù)（Games）、當(dāng)年比賽獲勝的次數(shù)（Wins）、比賽失敗的次數(shù)（Losses）、比賽平局的次數(shù)（Ties）、勝負(fù)比（Pct.）、比賽日程強(qiáng)度（SOS）、簡(jiǎn)單評(píng)級(jí)系統(tǒng)值（SRS）。其中，簡(jiǎn)單評(píng)級(jí)系統(tǒng)值這個(gè)指標(biāo)考慮了平均分差和比賽日程強(qiáng)度，在均值0的上下取值。

1.2 基于臨近的權(quán)重矩陣

空間權(quán)重矩陣可定量地表達(dá)聯(lián)盟之間的空間關(guān)系，兩個(gè)聯(lián)盟之間的相關(guān)關(guān)系越緊密，空間權(quán)重系數(shù)越大。

1.3 基于經(jīng)濟(jì)的權(quán)重矩陣

除了考慮二個(gè)聯(lián)盟的臨近關(guān)系，即二個(gè)聯(lián)盟之間對(duì)打比賽的次數(shù)，還應(yīng)該考慮兩個(gè)聯(lián)盟的經(jīng)濟(jì)關(guān)系，這很容易理解，發(fā)達(dá)國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力雄厚，一般而言其體育事業(yè)要比發(fā)展中國家要發(fā)達(dá)。因此，兩個(gè)聯(lián)盟基于經(jīng)濟(jì)關(guān)系的權(quán)重也應(yīng)當(dāng)考慮。

1.4 空間權(quán)重矩陣

通過文獻(xiàn)[5]確定美國高校 17個(gè)足球聯(lián)盟的基于臨近的空間權(quán)重矩陣。該空間權(quán)重的構(gòu)造方法采用的是0-1權(quán)重矩陣方法。即：

具體結(jié)果如下：

在確定各聯(lián)盟的權(quán)值以后，在進(jìn)行離散Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行教練員評(píng)價(jià)時(shí)，輸入某個(gè)教練的評(píng)價(jià)指標(biāo)與該教練所在聯(lián)盟的權(quán)重之積。

2 教練員評(píng)價(jià)模型構(gòu)建

2.1 設(shè)定評(píng)價(jià)等級(jí)及編碼

本文將教練員能力的評(píng)價(jià)等級(jí)分為五類，即很強(qiáng)（I）、較強(qiáng)（II）、一般（III）、較差（IV）、很差（V）。在設(shè)計(jì)理想的等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，本文根據(jù)文獻(xiàn)[4]選取2013年足球運(yùn)動(dòng)中13位大西洋海岸聯(lián)盟（Atlantic Coast Conference）的教練作為參考標(biāo)準(zhǔn)。首先將13位教練的評(píng)價(jià)指標(biāo)分為五個(gè)等級(jí)，然后將樣本對(duì)應(yīng)的各評(píng)價(jià)指標(biāo)的平均值作為Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的平衡點(diǎn)，如表1所示。

表1 五個(gè)理想等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)

離散Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元的狀態(tài)只有1和-1兩種狀態(tài)，所以將評(píng)價(jià)指標(biāo)映射為神經(jīng)元狀態(tài)時(shí)，需要將其進(jìn)行編碼，當(dāng)大于或等于某個(gè)等級(jí)的指標(biāo)值時(shí)，對(duì)應(yīng)的神經(jīng)元狀態(tài)設(shè)為 1，否則設(shè)為-1。圖1給出了五個(gè)等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)編碼圖，其中黑點(diǎn)表示神經(jīng)元狀態(tài)為1。

圖1 5個(gè)理想等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)編碼

2.2 待評(píng)價(jià)指標(biāo)加權(quán)及編碼

本文從大12聯(lián)盟（Big 12 Conference）中選取5位2013年執(zhí)教教練的數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)價(jià)分級(jí)，經(jīng)過二元權(quán)數(shù)加權(quán)后，根據(jù)編碼規(guī)則，對(duì)這5位待評(píng)價(jià)分級(jí)的教練員指標(biāo)進(jìn)行編碼，如圖2所示

圖2 5位教練員的加權(quán)后評(píng)價(jià)指標(biāo)值編碼

2.3 建立網(wǎng)絡(luò)仿真輸出結(jié)果

設(shè)計(jì)好理想的5個(gè)等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)及編碼后，利用MATLAB自帶的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱函數(shù)創(chuàng)建離散型Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建好后，將待分類的5位教練的等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)的編碼作為Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，經(jīng)過一定次數(shù)的運(yùn)算，便可以得到仿真結(jié)果

3 模型應(yīng)用

利用MATLAB神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工具箱得到仿真結(jié)果，如圖3所示

圖3 二元空間權(quán)數(shù)加權(quán)后離散Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)評(píng)價(jià)結(jié)果

得到綜合等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果后可以利用網(wǎng)絡(luò)再對(duì)教練員進(jìn)行排名，基本思路即利用離散Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在分好的類中再對(duì)該類的教練員進(jìn)行分類，直到某一類只有一名教練員為止。

表2 經(jīng)加權(quán)處理后Big 12 Conference和Atlantic Coast Conference教練排名

4 模型評(píng)價(jià)與推廣

本文選取了較為重要的7個(gè)影響因素作為教練員的評(píng)價(jià)指標(biāo)，在進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)，加入了二元空間權(quán)數(shù)，即考慮不同聯(lián)盟之間的差別，并利用離散Hopfield神將網(wǎng)絡(luò)建立了體育教練員綜合評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)體育教練員的客觀準(zhǔn)確高效的評(píng)價(jià)和排名。雖然本文以足球教練為例進(jìn)行了實(shí)證分析，但是只要選取了合適的評(píng)價(jià)指標(biāo)，本文的評(píng)價(jià)方法及模型同樣可以推廣到其他運(yùn)動(dòng)類型的教練員的評(píng)價(jià)排名中。表4給出了足球、籃球、棒球三項(xiàng)運(yùn)動(dòng)中前5位的教練員。

表4 籃球、棒球、足球三項(xiàng)運(yùn)動(dòng)Top5教練員

綜合上述分析，根據(jù)文獻(xiàn)[6][7][8]，利用本文所設(shè)計(jì)的教練員評(píng)價(jià)模型得到的前5位教練員與實(shí)際比賽中優(yōu)秀教練員相差無幾，這表明本文的評(píng)價(jià)模型具有一定的可行性和較高的評(píng)價(jià)準(zhǔn)確度。

[1]方先明，熊鵬，張誼浩.基于Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的信用風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型及其應(yīng)用[J].中央財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（8）.

[2]崔永華，左其亭.基于Hopfield網(wǎng)絡(luò)的水質(zhì)綜合評(píng)價(jià)及其mat lab實(shí)現(xiàn)[J].水資源保護(hù)，2007.05，23（3）.

[3]姚磊，譚明義.我國部分高校高水平教練員隊(duì)伍現(xiàn)狀的調(diào)查與發(fā)展對(duì)策研究[J].Journal of Shenyang Sport University.2008（1）

[4][DB/OL].[2014-4-10].http：//www.sports-reference.com/cfb/ coaches/a-index.htm l

[5][DB/OL].[2014-4-10].http：//www.sports-reference.com/cfb/ conferences/

[6][DB/OL].[2014-4-10].http：//www.mademan.com/mm/10-b est-college-baseball-coaches-ever.htm l..

[7][DB/OL].[2014-4-10].http：//www.barrystickets.com/blog/to p-ten-college-football-coaches-of-all-time/

[8][DB/OL].[2014-4-10].http：//www.ranker.com/list/best-collegefootball-coaches-of-all-time-/