大數據對排球運動發展的影響研究

蔡勇

（浙江樹人學院 浙江 杭州 310015）

排球運動作為一項全球性的競技體育運動，吸引了廣泛的關注和參與。球隊中防守隊員在球場上漂亮的救球，二傳精準的傳球，攻手大力的扣殺等都吸引了萬千觀眾觀看比賽；但在排球比賽中，由于球員力量的增加，技術的完善，使得排球球速越來越快，球網上空的爭奪越來越激烈，進而導致裁判在判罰過程中出現誤判、漏判。為了減少裁判員的誤判，保證裁判判罰的公正、公平。國際排聯最近幾年一直努力在比賽中引入現代電子技術手段來提高裁判判罰的準確性。隨著技術的進步和數據采集手段的發展，越來越多的排球運動數據被收集和記錄下來。這些數據包括球員的技術指標、比賽成績、身體素質等多種維度的信息。

國際排球聯合會的推廣活動、排球比賽的廣播和網絡直播等因素都為排球運動的普及和關注度提供了支持。與此同時，各種傳感器和設備的應用也使得大量的排球運動數據能夠被實時和準確地獲取。這些數據不僅有助于球隊和教練員更好地了解球員的表現和能力，還為研究人員和數據科學家提供了研究排球運動的寶貴資源。

大數據系統在排球運動中具有巨大的應用潛力。通過對大規模的排球運動數據進行收集、整理和分析，我們可以揭示隱藏在數據背后的模式和規律，深入了解球員和球隊的表現、戰術和策略。這種深入洞察將有助于提高球隊的競爭力，優化訓練計劃，并為教練員制定更科學的戰術決策提供支持。同時，大數據系統還能為球迷和觀眾提供更豐富、互動性更強的體驗，加深他們對排球運動的理解和參與度。

本文旨在探索排球運動中大數據系統的應用潛力和研究方向，分析探討現代電子技術的應用對排球的發展影響，探討大數據系統在排球運動中的實際應用案例。探討面臨的挑戰和問題，并提出未來研究的建議和展望。

1、排球賽事中主要使用的大數據系統

排球賽事中的大數據系統需要從多個來源收集數據，包括傳感器和設備、視頻和圖像數據以及社交媒體和互聯網數據。這些數據源提供了豐富的信息，可以用于技術分析、戰術決策和球員表現評估等方面。

1.1、傳感器和設備

傳感器和設備在排球運動中的應用不斷增加，為數據收集提供了精確和實時的手段。以下是一些常見的傳感器和設備應用：

（1）運動追蹤：通過使用慣性測量單元和全局定位系統，運動追蹤技術可以記錄球員的位置、速度和加速度等運動參數。這些數據可用于分析球員的移動軌跡、跑動距離和速度變化等；

（2）傳球分析：球員傳球技術是排球比賽中的重要環節。傳感器可以被嵌入到球和球員手部，以捕捉傳球的速度、旋轉和精度等參數。這些數據有助于評估球員的傳球質量和技術水平；

（3）攔網分析：將傳感器安裝在攔網網簾上，可以測量球員的跳躍高度、時間和動作力度等。這些數據可以揭示球員的攔網效率和防守能力。

1.2、視頻和圖像數據

（1）技術分析：通過分析比賽錄像，可以評估球員的發球、扣球和接球等技術動作。運用計算機視覺技術和圖像處理算法，可以自動檢測和測量球員的動作參數，如擊球點、彈跳高度和擊球速度等；

（2）動作識別：通過使用深度學習和機器學習算法，可以對排球運動員的動作進行識別和分類，如扣球、傳球、攔網等。這有助于研究球員的技術特點和戰術選擇；

（3）戰術策略：分析比賽錄像可以揭示球隊的戰術選擇和反應模式。通過追蹤球員的位置和行為，可以分析球隊的組織結構、戰術配合和進攻策略等。

目前國際排聯使用的大數據系統主要是排球信息系統，通過計算機來設定比賽的賽程、比賽場館時間等基本信息，錄入比賽中運動員的各項技術動作，從而分析整場比賽中兩隊運動員的基本技術動作效果。排球鷹眼挑戰系統，全場使用17-27 個高速照相機捕捉排球的運動軌跡，利用回放技術將排球的軌跡，落點，球是否觸及攔網隊員手，隊員是否觸網等技術動作清晰地呈現出來。

1.3、社交媒體和互聯網數據

社交媒體和互聯網數據為排球運動提供了額外的信息來源，可用于球員表現評價和輿論分析等方面。

（1）人員表現評價：社交媒體平臺上的用戶評論和球迷互動可以提供有關球員表現的觀點和評價。通過分析社交媒體數據，可以了解球員在公眾心目中的形象和聲譽；

（2）輿論分析：排球比賽和球員的相關話題在互聯網上廣泛討論。分析相關數據可以了解公眾對于比賽結果、球隊表現和球員表現的意見和輿論傾向。

2、排球賽事引入大數據系統的必要性

2.1、比賽規范化需要排球大數據系統

（1）國際排聯的排球賽事，需要從賽程安排開始，通過計算機來合理有序地進行編排，國際排聯在1992 年開始就實施了排球信息系統，并針對每次賽事需要評選最佳運動員等情況，增加了運動員技術統計系統，從而形成完整的排球信息系統。這套系統中國際排聯所有比賽數據都能通過數據庫調取，包括比賽信息，運動員信息等；

（2）電子記錄在排球信息系統的基礎上，讀取比賽信息、運動員信息，并在比賽中代替手動記錄，達到記錄的標準化，尤其是在比賽出現特殊情況時，在系統中就能讀取標準的語句來標注比賽的備注欄，使得比賽中的記錄表更加的規范化；

（3）排球鷹眼挑戰系統的使用，使得排球比賽中裁判判罰的尺度更加統一，判罰的準確性有大幅的提高，使得比賽更易被觀眾看懂，提高比賽的觀賞性。

2.2、比賽規則的變化需要排球大數據系統

（1）電子記錄表與排球規則環環相扣，其數據具有一一對應的特性，在比賽中出現的暫停、換人、自由人上下等數據，電子記錄能非常準確規范地進行記錄，避免了記錄員在記錄過程中可能出現的疏忽，提高了記錄員操作的準確性和規范性，減少了運動員、教練員、觀眾等對裁判工作的質疑；

（2）國際排聯每次規則的變化，都是為了能讓觀眾更好地理解比賽，觀看比賽，排球比賽中最不容易看清的犯規就是觸網和球觸及運動員的攔網手，因為球速能達到130km/h 以上，裁判的肉眼幾乎無法斷定，因此鷹眼挑戰系統的引入就顯得非常必要。在運動員完成擊球動作的短短幾秒鐘之內，裁判要看清雙方運動員的手和身體是否觸網是非常困難的，如果判罰不準確將引起運動員的不滿。鷹眼挑戰系統每秒能拍攝180-226 張高清照片，因此借助鷹眼輔助裁判員的判罰，能有效地防止運動員產生矛盾，使比賽更加流暢地進行；

（3）在排球比賽中，扣球和攔網過程中，球有時會觸及攔網運動員的手，大部分裁判員可以通過觀察判斷出來，但部分輕微的觸手要求裁判員在0.4-0.8s 時間內進行判斷，這時會非常困難，大部分裁判員會根據經驗來做出判罰，但往往會導致誤判。鷹眼系統的引入很好地杜絕了這類情況的發生，通過7 臺高速照相機的拍攝角度，在整個網上不留任何死角，非常清晰地展現了運動員在扣球和攔網時的動作情況，從而避免了裁判員出現誤判。使比賽更加公正、準確；

（4）由于運動員力量的增強，技術水平的提高，排球的扣球時速已達到130km/h，球落在靠近線的附近時，由于球速過快，角度、球落地膨脹等問題，司線員或者裁判都有可能出現誤判。鷹眼技術的使用，有效地杜絕了這類誤判的發生，鷹眼能清晰地抓拍球在線附近的軌跡及其受到壓力變化時導致的球型變化，從而準確地判斷球是否出界。大大減少了比賽中球在界內、外的誤判，保證比賽的公正性；

（5）現代排球比賽中，球隊的戰術體系越來越復雜，后排進攻已經越來越多地運用到比賽的戰術體系中來，裁判員在觀察運動員起跳的一瞬間是否踩線的判罰難度越來越大，引入鷹眼技術后，高速照相機能清晰地捕捉踩線的瞬間，能有效地輔助裁判員進行判罰。

2.3、教練和戰術分析需要排球大數據系統

在排球運動中，大數據系統為教練和戰術分析提供了有力的支持，使他們能夠做出更明智的決策和優化戰術策略。

（1）通過分析大數據，教練可以識別和評估不同戰術策略的效果，并進行優化。大數據系統可以揭示特定戰術策略對比賽結果和球員表現的影響，幫助教練選擇最佳的戰術方案；

（2）大數據系統可以提供對手的數據和表現評估。通過分析對手的弱點和優勢，教練可以制定相應的對策和戰術計劃。大數據系統可以揭示對手的防守模式、進攻策略和球員的個人特點，從而幫助教練在比賽中做出明智的決策；

（3）通過大數據系統，教練可以對球員的表現進行客觀評估和分析。可以利用數據來衡量球員在不同方面的表現，如發球、扣球、攔網等。這有助于識別球員的優勢和改進的領域，為他們提供個性化的訓練和發展計劃。

2.4、球迷參與和體驗增強需要排球大數據系統

大數據系統在排球運動中可以促進球迷的參與度和增強體驗感，為球迷提供更豐富、個性化和互動的體驗。

（1）通過大數據系統，可以為球迷提供數據驅動的互動體驗。例如，通過實時數據分析和可視化，球迷可以了解比賽中的關鍵數據指標和統計信息。還可以開發基于數據的游戲和挑戰，讓球迷參與預測比賽結果、球員表現等，增加他們對比賽的投入和興趣；

（2）大數據系統可以幫助分析球迷的情感和反應，從而提升他們的參與度和體驗。通過分析社交媒體數據、球迷評論和互動，可以了解球迷的喜好、情感傾向和關注點。這有助于球隊和組織了解球迷的需求，并提供相應的活動、促銷和互動，增強球迷的參與度和忠誠度；

（3）大數據系統可以利用社交媒體數據來增強球迷的互動體驗。通過分析球迷在社交媒體上的行為和互動，可以了解他們的興趣、偏好和參與程度。這可以用于推出個性化的內容和互動活動，如投票、問答、球迷互動等，從而提高球迷的參與度和忠誠度；

（4）大數據在排球運動中的球迷參與和體驗增強方面具有重要的應用潛力。通過數據驅動的互動體驗、球迷情感分析和參與度提升，以及社交媒體數據的應用，大數據系統可以為球迷提供個性化、豐富和互動的體驗，增強他們對排球運動的參與和支持。這有助于提升球迷的滿意度和忠誠度，推動排球運動的發展和推廣。

3、排球比賽中引入大數據系統對比賽的影響

（1）VIS 系統是國際排聯最早實施的大數據系統，其功能是記錄運動員的每次觸球的效果，可以客觀地體現運動員在比賽中的表現，這套系統也是國際排聯在每次大賽后評選最佳運動員的基本依據。同時現在網絡的比分直播等也是根據VIS 系統來實現的，使得比賽更加容易被觀眾接受，過程更容易被看懂；

（2）電子記錄的使用避免了記錄臺人為出現錯誤的可能。記錄員在比賽的大部分時間內都是注意力非常集中的，但有時在和第二裁判的交流和溝通中也會出現問題，從而導致記錄臺出錯，電子記錄避免了這種交流的出錯概率，使記錄臺更精確、更有效；

（3）鷹眼的實施使得運動員更有“話語權”，排球規則中規定只有隊長可以對裁判員的判罰提出質疑，但裁判員解釋后仍要無條件接受。鷹眼的實施使得裁判的判罰更具公正性，更人性化，更容易被運動員接受；

（4）鷹眼的使用，杜絕了比賽中裁判員的黑假現象。比賽中，由于賦予了裁判員至高無上的權利，有時裁判員的判罰會直接導致一場比賽結果的不同，直接導致比賽的不公平，更不符合比賽商業化的健康發展，因此，鷹眼的出現有效地杜絕了此類現象的出現，使得比賽公平、公正、準確，促進排球運動的健康發展。

4、排球比賽中引入大數據系統的局限性

（1）排球信息系統在比賽中能有效地體現運動員的比賽表現，水平高的排球信息操作員能有效地體現運動員的數據，但一些排球信息操作員由于水平的局限性，導致運動員比賽數據的錯誤，甚至丟失，導致運動員評比系統的不客觀性；

（2）電子記錄系統在比賽中連接了教練員、裁判員、記錄臺，若比賽中有一方操作不熟悉，尤其是第二裁判和記錄員操作不當就會導致比賽的延誤和中斷；

（3）鷹眼系統的使用使得比賽的判罰更加地準確，但鷹眼操作員在操作鷹眼的過程中，由于水平的局限，會導致比賽出現1 到數分鐘的停頓，從而打亂比賽的節奏。長時間的停頓，會影響比賽的觀賞性；

（4）大數據系統的有效性和準確性取決于數據的質量。在排球運動中收集到的數據可能存在噪聲、錯誤或不完整性。因此，需要進行數據清洗、處理和整合，以確保數據質量。此外，還需要采取措施確保數據的一致性和準確性，從而提高分析的可靠性和可信度；

（5）排球運動的大數據中可能包含個人身份信息和敏感數據。在進行數據分析時，必須遵守隱私保護的法律和倫理準則。采取數據脫敏、匿名化和加密等措施，確保球員和球迷的隱私得到有效保護。同時，建立隱私保護的框架和政策，加強數據安全意識和保護措施。

5、結論

排球大數據系統服務比賽過程中，要強化人員培訓，建立完善的人員隊伍；提高VIS 操作員、記錄員對系統的熟悉程度；改善鷹眼的設備精度，提高鷹眼操作員的水平，縮短鷹眼操作的時間。只有最大限度地發揮排球大數據系統的功能，使得排球比賽的細節更明確，裁判更公平、公正，比賽更流暢，觀者的觀看感受才更快樂，才能擴大排球市場，提高排球的影響力。通過本文的研究和討論，我們可以清楚地看到排球運動的大數據系統在提供洞察、優化決策和改善運動表現方面具有巨大的潛力。大數據系統可以幫助教練、球員和球隊在訓練、戰術和技術方面做出更明智的決策，并提供個性化的訓練和康復方案。此外，大數據系統還可以促進球迷參與和體驗，為球迷提供更多互動和個性化的體驗。國際排聯在這幾年的賽事改革中，力求使得比賽更精彩，更連貫，更讓觀者看得懂。

盡管排球運動的大數據系統已經取得了一些重要進展，但仍有許多未來發展方向和研究機會值得關注，具體如下。

（1）數據質量和隱私保護的改進：進一步提高數據質量管理和完善隱私保護機制，確保數據的準確性、完整性和安全性。研究人員可以探索新的方法和技術，解決數據清洗、脫敏和匿名化等方面的挑戰；

（2）模型和算法的改進：進一步發展和改進適用于排球運動的預測模型、分類算法和機器學習模型。研究人員可以探索新的算法和模型，以提高預測的準確性和可靠性，并深入研究模型背后的特征和變量的影響；

（3）跨領域合作和數據共享：加強跨領域的合作和數據共享，促進研究人員、教練、球員和數據科學家之間的交流和合作。這有助于提供更全面的數據集、改進分析方法，并加快大數據系統在排球運動中的應用和落地；

（4）新興技術的應用：關注新興技術如區塊鏈、物聯網和增強現實等在排球運動大數據系統中的應用。這些新技術可以為數據安全、實時數據收集和交互體驗等方面提供新的解決方案。