托蘭教授的具體方法是,首先,找到德國隊在歷年世界杯上的成績
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2010-6-9 15:09
然後,將它們畫在壹張橫軸是年份,縱軸是名次的圖上
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接下來就是“尋找”公式的過程了,對於壹個公式,每輸入壹個年份,就可以得到壹個結果。例如輸入1970年,就可以得到2.3名,輸入1974年,就可以得到6.4名。他尋找公式的目標是盡量使得第壹個圖所有的德國歷史戰績的數據點落在第二個圖中公式得到的曲線上。最後托蘭教授找到壹個公式
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得到曲線
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輸入年份=2010,得到名次的數值是1,所以他斷定2010年的世界杯冠軍是德國隊
事實上,歷史上每壹屆世界杯前都有很多人做出預測。其中最著名的當屬球星貝利,預測哪壹個隊奪冠,那壹個隊即會遭遇厄運。很多賭球和足球彩票網站憑借自己的經驗和直覺,給出參考信息。用數學公式預測過世界杯的人也不只托蘭教授壹個人,他們運用的方法各不相同。
在1998年法國世界杯前,有人認為,當時巴西隊最近兩次奪冠軍是1970和1994年,1970+1994=3964;阿根廷隊1978和1986年兩次奪冠,1978+1986=3964;德國隊最近兩次奪冠是1974和1990年,1990+1974=3964。根據這個公式推算,3964-1998=1966,1998年世界杯冠軍應該
是1966年的冠軍,是英格蘭隊。當然,最後的冠軍不是英格蘭隊而是法國隊。
如果從數學角度嚴格看待“3964方法”和托蘭教授的方法,發明的兩個公式只是在數字上與以往的奪冠年份或者名次相吻合,幾乎沒有多少深層次的規律,更像是數字算命,只能看作科學家業余樂趣,談不上是真正的科學預測。美國華爾街曾經有壹位金融從業者聲稱發明了壹種系統,可以成功預測過去二十多年的股票走勢,壹時很多人感到很驚奇,後來他公布了自己的系統:按照壹支棒球聯賽隊伍的成績走勢為根據,成為流傳甚廣的笑話。這支球隊的成績走勢與二十多年的股票走勢只是巧合的相似,但是並沒有真正的聯系,這種股票預測方法與兩種世界杯預測方法異曲同工。
有的科學家不滿足於發明壹個預測世界杯公式“玩壹下”,而是將世界杯冠軍的預測當作壹個課題進行研究。在2002年韓日世界杯前,英國華威大學和阿爾斯特大學的科學家使用了相似的方法來預測世界杯的歸屬。相比於托蘭教授只考慮德國歷史戰績壹個因素,他們運用的方法則復雜的多,考慮了各個隊在世界杯預選賽中的表現、國際排名、各隊獨特的強項與弱點、每壹隊伍前往比賽地點的旅程遠近、每個隊比賽之間的休息時間長短等等。他們利用壹個包括很多條公式復雜系統,這些提到的因素都可以作為數字變量輸入,最後對於每壹場比賽的結果都可以給出壹個預測,例如南非和西班牙隊的比賽,雙方勝平負的概率各是百分之多少。
之後科學家們在電腦上模擬壹次虛擬的世界杯,從小組賽、十六強賽、八強賽到最後的決賽,每壹場比賽進行逐壹計算,最後得到總冠軍和各隊的排名。由於對於每壹場比賽的預測結果只是壹個概率,計算機對每壹場模擬的結果也不是固定的,但是符合概率的分布,所以每壹次運行“模擬世界杯”,得到的冠軍結果也是不同的。最後,經過數千次的模擬後,華威大學的結果是阿根廷在13.2%的模擬中都是冠軍,是最大的奪冠熱門,其次是巴西(9.3%),法國(8.7%),英國(6.9%),意大利(6.7%),而中國奪冠可能性最低,為0.3%。阿爾斯特大學的科學家預測的結果卻是巴西會是冠軍,意大利是亞軍。
兩大學運用的方法相似,但最後的結果卻不同,其中壹個主要原因是,在兩大學科學家的公式中對不同因素的系數設定的不同,華威大學的科學家較為看重世界杯前夕各隊的戰績,當年巴西在那幾個月中戰績極其糟糕,而阿爾斯特大學對這壹因素在勝負概率中的影響力設置的比較低,所以他們仍然認為巴西是最後冠軍。
2002年世界杯最後四強結果是巴西冠軍,德國亞軍,土耳其、韓國三四名。最後阿爾斯特大學在這場“計算機預測比賽”中勝了華威大學。但是對於報了大冷門的土耳其、韓國,兩大學的預測結果都始料未及。
在2006年德國世界杯前,同樣有科學家建立了復雜的數學模型預測結果,認為巴西、法國、德國、荷蘭、英格蘭依次是五個最有可能奪冠球隊,但是最後的結果——意大利奪冠,令這些預測者大跌眼鏡。另外,托蘭教授在當時就曾經用他的公式預測德國是冠軍。這再壹次印證了托蘭教授的預測更像是在為德國隊加油鼓氣,而不是在做真正的預測。
盡管有的科學家建立的預測模型不僅僅是在開玩笑,考慮了很多因素,具有科學性。但是他們都是利用現實來預測未來,在瞬息萬變、充滿玄機和不確定性的足球比賽面前總是敗下陣來。美國洛斯-阿拉莫斯國家實驗室的3位統計物理學家曾經對幾種大型體育比賽的賽況進行數學分析,發現在棒球、曲棍球、籃球、橄欖球和足球5種比賽中,足球是最具不確定性、最具懸念的比賽,弱隊戰勝強隊的頻率最大,自然也是最難預測的。而這也或許正是足球的真正魅力所在。