新型智能設備SAOT 對足球比賽的影響研究

王佳偉

摘 要：現代足球技戰術的發展，讓足球比賽的競爭更加激烈，這增加了裁判員執法的難度，也促進了新技術的產生與應用。本文采用文獻資料法、錄像分析法等方法，對2022 年卡塔爾世界杯半自動越位識別系統的應用進行分析研究，指出應用半自動越位識別系統的利與弊，并分析其原因。研究表明：半自動越位識別系統（SAOT）的應用使越位判罰的精度進一步提高，提高了越位判罰的準確性，使比賽中斷時間減少，促進了比賽的公平公正，推動了足球技戰術的發展。但智能設備的使用不利于裁判業務水平的提高，降低了比賽的連續性和觀賞性，且該設備需要投入高額的成本，短期內無法廣泛推廣。

關鍵詞：足球比賽；智能設備；SAOT ；卡塔爾世界杯

隨著現代足球技戰術的發展，足球比賽中雙方攻防轉換速度也隨之加快，這無疑增加了裁判的執法難度。其中，越位判罰是足球比賽中難度最大、最復雜的犯規判罰之一。因為越位犯規的出現往往就在一瞬間，留給裁判的觀察機會稍縱即逝，所以十分考驗主裁判和助理裁判員的業務水平。而越位犯規判罰非常關鍵，有時會決定兩支隊伍的勝負，判罰的爭議甚至會引起球員和裁判員之間的矛盾和沖突，裁判員判罰的壓力可想而知。賽場上的漏判與誤判給許多球隊和球員帶來了遺憾，即使是世界杯比賽也不能幸免。為了比賽的公平、公正，提高判罰的準確性，足球比賽陸續引入了門線技術、視頻助理裁判（VAR）等技術，為比賽的判罰提供了很大的便利，但同時引起了不少的爭議。在2022 年卡塔爾世界杯上首次應用了一項名為半自動越位識別系統（SAOT）的技術，同樣引起了不少的爭議。本文將以半自動越位識別系統技術為切入點，對這項新技術的優缺點進行剖析。

1 研究對象與研究方法

1.1 研究對象

本文的研究對象為新型智能設備SAOT 在足球比賽中的應用。

1.2 研究方法

1.2.1 文獻資料法

通過中國知網、維普期刊網搜索有關足球賽場應用科技的論文，查閱足球運動課程教材。

1.2.2 錄像分析法

通過視頻網站觀看2022 年卡塔爾世界杯的所有比賽，觀察比賽中裁判使用SAOT 對足球比賽判罰的影響。

1.2.3 專家訪談法

通過對1 名預備國家級裁判、2 名國家一級裁判和1 名比賽監督進行訪談，詢問他們對SAOT 的看法。

2 SAOT 技術的基本原理及其卡塔爾世界杯中的應用

2.1 SAOT 技術的基本原理

SAOT 是半自動越位識別系統的英文Semiautomatedoffside technology 的簡稱，該系統應用人工智能技術，結合運動員的身體和足球跟蹤數據，向視頻裁判組自動發送警報。

SAOT 主要由兩部分組成：一是在足球內部安裝了運動傳感器，追蹤每個球員的觸球情況，讓系統能夠實時確定足球的精準位置。同時，該傳感器會以500Hz的頻率向外界傳送數據，將足球運動數據傳送給視頻__助理裁判，并自動提示裁判越位犯規的發生。該系統還包含了安裝在足球場內的12 個跟蹤攝像頭，這些跟蹤攝像頭會以每秒五十次的頻率傳送數據，不僅可以監控足球的位置，還可以追蹤每名球員身上的二十九個點來確定每名球員的實時位置。半自動越位識別系統在做出判罰之后會自動生成一幅三維圖像，展示足球與相關球員位置狀況，這幅圖像可以展示給所有現場和觀看比賽直播的觀眾。

正如該系統名稱中的“半自動”所示，該系統并非完全摒棄了人工的介入，依然需要人力的參與，系統在監測到越位情況時，通知視頻助理裁判，但最終是否做出判罰，決定權仍然在現場裁判員的手中。

2.2 SAOT 技術在卡塔爾世界杯中的應用

SAOT 技術是由國際足聯世界足球發展總監、卡塔爾世界杯技術小組成員溫格主導研發的，于2021 年研發成功，并在當年的阿拉伯杯、世俱杯等賽事中進行了技術測試。

2022 年11 月21 日，卡塔爾世界杯揭幕戰，東道主卡塔爾對陣厄瓜多爾。在比賽的第3 分鐘，厄瓜多爾隊就利用定位球的機會打入一粒進球，隨即這粒進球就被SAOT 判定越位在先，進球無效，誕生了世界杯歷史上第一個被半自動越位識別系統吹掉的進球。根據系統所呈現的三維圖像顯示，厄瓜多爾的進攻球員比卡塔爾的倒數第二名防守隊員更靠近球門線，而厄瓜多爾隊員超越的身體位置僅為小腿的一部分，人們無不感嘆半自動越位識別系統的精準。

在2022 年11 月22 日進行的阿根廷對陣沙特阿拉伯的比賽中，半自動越位識別系統的判罰結果直接將此項新技術推向了輿論的風口浪尖。在本場比賽中，僅在比賽上半場的13 分鐘內，阿根廷隊的3 粒進球因越位犯規被判無效。整個上半場比賽，阿根廷的越位次數多達七次，超過了全隊在2018 年俄羅斯世界杯所有比賽的越位總和。最后阿根廷以1 ∶ 2 負于沙特阿拉伯，爆出了卡塔爾世界杯的第一個冷門。

而在2022 年12 月1 日進行的克羅地亞對陣比利時的比賽中，一次因越位犯規進球無效的判罰更是將“體毛級”越位展示在球迷的面前。這場比賽是比利時隊的“生死之戰”，如果不能贏得比賽就會被淘汰。在本場比賽進行到第15 分鐘時，比利時隊因為在禁區內犯規，被判罰點球，但在視頻助理裁判的提示下，主裁判觀看比賽回放之后，判罰克羅地亞隊越位在先，取消了點球的判罰。根據半自動越位識別系統呈現的三維圖像顯示，克羅地亞6 號隊員越位，而超越的身體位置僅為奔跑過程中抬起的手臂，他的手掌部分要比防守隊員靠前一些。這次越位判罰，更是被大家稱為“納米級”越位。但是這次判罰最終也沒能拯救比利時隊，雙方戰平，比利時隊無緣小組出線。

3 SAOT 技術應用的合理性

3.1 越位判罰的精度進一步提高

2018 年的俄羅斯世界杯首次在賽場上引入了視頻助理裁判（VAR）。 視頻助理裁判的職責是通過回放視頻向裁判員提供信息，協助裁判員做出正確的決定。因此通過回放畫面判斷越位與否，以確定進球是否有效只是視頻助理裁判的其中一種職能。視頻助理裁判主要是通過觀看傳球瞬間的畫面，進行人為的劃線以判定球員是否越位。但有時由于場上球員的快速移動以及視頻瞬時幀數的影響導致畫面模糊，對判罰精度造成了一定的影響。而卡塔爾世界杯所應用的半自動越位識別系統，會根據足球中的運動傳感器和球場內攝像頭傳輸的數據直接生成相關球員的三維動畫圖像，可以清晰地顯示球員的身體超越部分，真正做到了厘米級、甚至是毫米級的越位判罰。

3.2 越位判罰速度提高，比賽中斷時間減少

由于半自動越位系統工作原理是通過向系統傳輸足球中的運動傳感器和高速攝像頭掃描球員身體二十九個點的數據向助理裁判員發送警告提醒，直接生成相關位置球員的三維動畫圖像，相比以前視頻助理裁判員手動劃線，再提醒主裁判觀看比賽回放的判罰方式，判罰速度明顯提高，可在25 秒內做出判罰，比視頻助理裁判快了45 秒，減少了因越位判罰中斷比賽的時間。

3.3 防止越位犯規的錯判和漏判，促進比賽的公平公正

SAOT 技術在卡塔爾世界杯上大放異彩。相較于VAR，SAOT 技術對于越位的捕捉與判罰準確性進一步提升，真正做到了又快又準，在科技上又進了一步，避免了因越位的錯判和漏判而帶給球員遺憾和裁判員壓力，有效地促進了足球比賽的公平公正。

3.4 嚴格的越位判罰促進了足球技戰術的發展

越位犯規是指進攻方傳球球員起腳的瞬間，接球球員站在對方半場，且比對方倒數第二名球員距離__球門更近的地方，并試圖借此位置準備進攻。根據越位規則來制定越位戰術在足球比賽中還是比較常見的，越位戰術需要中后衛的準確判斷能力和整條后防線的默契配合。半自動越位識別系統在卡塔爾世界杯中的應用以及這些準確判罰的案例必然會引起各個隊伍對越位戰術的重視，在防守上加強后防線的協調配合和觀察不同球員占位以及造越位的能力，在進攻上增強球員反越位的意識，提升球員把握前插時機的能力，從而使足球運動關于越位的戰術打法發生新的變化。

4 應用SAOT 技術存在的爭議

4.1 不利于裁判員業務水平的提高

在沒有引入VAR 和SAOT 之前，足球比賽主要是通過助理裁判員對場上隊員的觀察判斷來發現越位的，這就十分考驗助理裁判員的跑動和觀察能力。在足球比賽相繼引入VAR 與SAOT 以后，雖然提高了越位判罰的準確性，緩解了裁判的執法壓力，但智能設備判罰的準確性和回放生成三維圖像的功能，導致一些裁判員失去了提升自己業務水平的動力，在一些比賽中甚至出現了助理裁判員發現越位卻不舉旗的情況，因為他們知道如果發生越位，視頻助理裁判就會提示，久而久之，造成了裁判員對科技設備的嚴重依賴。雖然科技設備給裁判員的執法帶來了許多便利，但裁判員不能完全依賴科技設備，依然要專注于自身業務水平的提高。

4.2 足球比賽的連續性和觀賞性下降

以往足球比賽通過裁判的肉眼觀察，只有明顯身位超越的越位才會被判罰，這樣帶來的結果就是每場比賽因越位判罰停賽的次數較少，比賽的連續性好，球員的精彩進球多，能給觀眾帶來較好的觀感。智能設備引入后，對越位精確判罰，平均每場的越位判罰次數增多，隨之帶來的就是因越位判罰比賽中斷次數增多，比賽的連續性變差，凈比賽時間縮短，比賽的觀感變差。如何與智能設備有效結合，克服智能設備對比賽連續性和觀賞性的負面影響，是裁判員需要面對的問題。

4.3 比賽智能設備的應用成本巨大

輔助裁判進行判罰的智能設備需要大量硬件設施支撐，SAOT 所獲取數據的來源包括內含運動傳感器的足球和在足球場中捕捉球員信息的12 個跟蹤攝像頭，這些設備都需要投入不小的成本。此外，應用新設備需要對操作人員進行專門的培訓，以及日常維護所需要的費用都是龐大的。僅VAR 設備應用的成本就高達上千萬，如果再加上半自動越位識別系統，其成本更是驚人的。它的應用成本讓許多聯賽望而卻步，這將成為阻礙它普及與發展的一個重要因素。

5 結論

SAOT 在卡塔爾世界杯上是首次應用。足球比賽中越位的判罰是復雜的，對裁判員的業務水平也是一種考驗。新型智能設備給裁判員進行越位判罰帶來便利的同時，也不可避免地引起了爭議。SAOT 的主要優勢是它精準的越位判罰、防止錯判和漏判，促進比賽公平公正以及推動足球技戰術的發展。但它也造成裁判對設備過度依賴、不利于裁判業務水平的提高、降低比賽連續性和觀賞性、設備成本投入大等負面影響。但筆者相信SAOT 不會止步于卡塔爾世界杯，而會陸續被引入其他聯賽為比賽服務。科技與足球運動的發展是相互促進的，科技在為比賽帶來便利的同時，足球比賽的發展變化也推動科技的發展。

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