大数据对排球运动发展的影响研究

蔡勇

（浙江树人学院 浙江 杭州 310015）

排球运动作为一项全球性的竞技体育运动，吸引了广泛的关注和参与。球队中防守队员在球场上漂亮的救球，二传精准的传球，攻手大力的扣杀等都吸引了万千观众观看比赛；但在排球比赛中，由于球员力量的增加，技术的完善，使得排球球速越来越快，球网上空的争夺越来越激烈，进而导致裁判在判罚过程中出现误判、漏判。为了减少裁判员的误判，保证裁判判罚的公正、公平。国际排联最近几年一直努力在比赛中引入现代电子技术手段来提高裁判判罚的准确性。随着技术的进步和数据采集手段的发展，越来越多的排球运动数据被收集和记录下来。这些数据包括球员的技术指标、比赛成绩、身体素质等多种维度的信息。

国际排球联合会的推广活动、排球比赛的广播和网络直播等因素都为排球运动的普及和关注度提供了支持。与此同时，各种传感器和设备的应用也使得大量的排球运动数据能够被实时和准确地获取。这些数据不仅有助于球队和教练员更好地了解球员的表现和能力，还为研究人员和数据科学家提供了研究排球运动的宝贵资源。

大数据系统在排球运动中具有巨大的应用潜力。通过对大规模的排球运动数据进行收集、整理和分析，我们可以揭示隐藏在数据背后的模式和规律，深入了解球员和球队的表现、战术和策略。这种深入洞察将有助于提高球队的竞争力，优化训练计划，并为教练员制定更科学的战术决策提供支持。同时，大数据系统还能为球迷和观众提供更丰富、互动性更强的体验，加深他们对排球运动的理解和参与度。

本文旨在探索排球运动中大数据系统的应用潜力和研究方向，分析探讨现代电子技术的应用对排球的发展影响，探讨大数据系统在排球运动中的实际应用案例。探讨面临的挑战和问题，并提出未来研究的建议和展望。

1、排球赛事中主要使用的大数据系统

排球赛事中的大数据系统需要从多个来源收集数据，包括传感器和设备、视频和图像数据以及社交媒体和互联网数据。这些数据源提供了丰富的信息，可以用于技术分析、战术决策和球员表现评估等方面。

1.1、传感器和设备

传感器和设备在排球运动中的应用不断增加，为数据收集提供了精确和实时的手段。以下是一些常见的传感器和设备应用：

（1）运动追踪：通过使用惯性测量单元和全局定位系统，运动追踪技术可以记录球员的位置、速度和加速度等运动参数。这些数据可用于分析球员的移动轨迹、跑动距离和速度变化等；

（2）传球分析：球员传球技术是排球比赛中的重要环节。传感器可以被嵌入到球和球员手部，以捕捉传球的速度、旋转和精度等参数。这些数据有助于评估球员的传球质量和技术水平；

（3）拦网分析：将传感器安装在拦网网帘上，可以测量球员的跳跃高度、时间和动作力度等。这些数据可以揭示球员的拦网效率和防守能力。

1.2、视频和图像数据

（1）技术分析：通过分析比赛录像，可以评估球员的发球、扣球和接球等技术动作。运用计算机视觉技术和图像处理算法，可以自动检测和测量球员的动作参数，如击球点、弹跳高度和击球速度等；

（2）动作识别：通过使用深度学习和机器学习算法，可以对排球运动员的动作进行识别和分类，如扣球、传球、拦网等。这有助于研究球员的技术特点和战术选择；

（3）战术策略：分析比赛录像可以揭示球队的战术选择和反应模式。通过追踪球员的位置和行为，可以分析球队的组织结构、战术配合和进攻策略等。

目前国际排联使用的大数据系统主要是排球信息系统，通过计算机来设定比赛的赛程、比赛场馆时间等基本信息，录入比赛中运动员的各项技术动作，从而分析整场比赛中两队运动员的基本技术动作效果。排球鹰眼挑战系统，全场使用17-27 个高速照相机捕捉排球的运动轨迹，利用回放技术将排球的轨迹，落点，球是否触及拦网队员手，队员是否触网等技术动作清晰地呈现出来。

1.3、社交媒体和互联网数据

社交媒体和互联网数据为排球运动提供了额外的信息来源，可用于球员表现评价和舆论分析等方面。

（1）人员表现评价：社交媒体平台上的用户评论和球迷互动可以提供有关球员表现的观点和评价。通过分析社交媒体数据，可以了解球员在公众心目中的形象和声誉；

（2）舆论分析：排球比赛和球员的相关话题在互联网上广泛讨论。分析相关数据可以了解公众对于比赛结果、球队表现和球员表现的意见和舆论倾向。

2、排球赛事引入大数据系统的必要性

2.1、比赛规范化需要排球大数据系统

（1）国际排联的排球赛事，需要从赛程安排开始，通过计算机来合理有序地进行编排，国际排联在1992 年开始就实施了排球信息系统，并针对每次赛事需要评选最佳运动员等情况，增加了运动员技术统计系统，从而形成完整的排球信息系统。这套系统中国际排联所有比赛数据都能通过数据库调取，包括比赛信息，运动员信息等；

（2）电子记录在排球信息系统的基础上，读取比赛信息、运动员信息，并在比赛中代替手动记录，达到记录的标准化，尤其是在比赛出现特殊情况时，在系统中就能读取标准的语句来标注比赛的备注栏，使得比赛中的记录表更加的规范化；

（3）排球鹰眼挑战系统的使用，使得排球比赛中裁判判罚的尺度更加统一，判罚的准确性有大幅的提高，使得比赛更易被观众看懂，提高比赛的观赏性。

2.2、比赛规则的变化需要排球大数据系统

（1）电子记录表与排球规则环环相扣，其数据具有一一对应的特性，在比赛中出现的暂停、换人、自由人上下等数据，电子记录能非常准确规范地进行记录，避免了记录员在记录过程中可能出现的疏忽，提高了记录员操作的准确性和规范性，减少了运动员、教练员、观众等对裁判工作的质疑；

（2）国际排联每次规则的变化，都是为了能让观众更好地理解比赛，观看比赛，排球比赛中最不容易看清的犯规就是触网和球触及运动员的拦网手，因为球速能达到130km/h 以上，裁判的肉眼几乎无法断定，因此鹰眼挑战系统的引入就显得非常必要。在运动员完成击球动作的短短几秒钟之内，裁判要看清双方运动员的手和身体是否触网是非常困难的，如果判罚不准确将引起运动员的不满。鹰眼挑战系统每秒能拍摄180-226 张高清照片，因此借助鹰眼辅助裁判员的判罚，能有效地防止运动员产生矛盾，使比赛更加流畅地进行；

（3）在排球比赛中，扣球和拦网过程中，球有时会触及拦网运动员的手，大部分裁判员可以通过观察判断出来，但部分轻微的触手要求裁判员在0.4-0.8s 时间内进行判断，这时会非常困难，大部分裁判员会根据经验来做出判罚，但往往会导致误判。鹰眼系统的引入很好地杜绝了这类情况的发生，通过7 台高速照相机的拍摄角度，在整个网上不留任何死角，非常清晰地展现了运动员在扣球和拦网时的动作情况，从而避免了裁判员出现误判。使比赛更加公正、准确；

（4）由于运动员力量的增强，技术水平的提高，排球的扣球时速已达到130km/h，球落在靠近线的附近时，由于球速过快，角度、球落地膨胀等问题，司线员或者裁判都有可能出现误判。鹰眼技术的使用，有效地杜绝了这类误判的发生，鹰眼能清晰地抓拍球在线附近的轨迹及其受到压力变化时导致的球型变化，从而准确地判断球是否出界。大大减少了比赛中球在界内、外的误判，保证比赛的公正性；

（5）现代排球比赛中，球队的战术体系越来越复杂，后排进攻已经越来越多地运用到比赛的战术体系中来，裁判员在观察运动员起跳的一瞬间是否踩线的判罚难度越来越大，引入鹰眼技术后，高速照相机能清晰地捕捉踩线的瞬间，能有效地辅助裁判员进行判罚。

2.3、教练和战术分析需要排球大数据系统

在排球运动中，大数据系统为教练和战术分析提供了有力的支持，使他们能够做出更明智的决策和优化战术策略。

（1）通过分析大数据，教练可以识别和评估不同战术策略的效果，并进行优化。大数据系统可以揭示特定战术策略对比赛结果和球员表现的影响，帮助教练选择最佳的战术方案；

（2）大数据系统可以提供对手的数据和表现评估。通过分析对手的弱点和优势，教练可以制定相应的对策和战术计划。大数据系统可以揭示对手的防守模式、进攻策略和球员的个人特点，从而帮助教练在比赛中做出明智的决策；

（3）通过大数据系统，教练可以对球员的表现进行客观评估和分析。可以利用数据来衡量球员在不同方面的表现，如发球、扣球、拦网等。这有助于识别球员的优势和改进的领域，为他们提供个性化的训练和发展计划。

2.4、球迷参与和体验增强需要排球大数据系统

大数据系统在排球运动中可以促进球迷的参与度和增强体验感，为球迷提供更丰富、个性化和互动的体验。

（1）通过大数据系统，可以为球迷提供数据驱动的互动体验。例如，通过实时数据分析和可视化，球迷可以了解比赛中的关键数据指标和统计信息。还可以开发基于数据的游戏和挑战，让球迷参与预测比赛结果、球员表现等，增加他们对比赛的投入和兴趣；

（2）大数据系统可以帮助分析球迷的情感和反应，从而提升他们的参与度和体验。通过分析社交媒体数据、球迷评论和互动，可以了解球迷的喜好、情感倾向和关注点。这有助于球队和组织了解球迷的需求，并提供相应的活动、促销和互动，增强球迷的参与度和忠诚度；

（3）大数据系统可以利用社交媒体数据来增强球迷的互动体验。通过分析球迷在社交媒体上的行为和互动，可以了解他们的兴趣、偏好和参与程度。这可以用于推出个性化的内容和互动活动，如投票、问答、球迷互动等，从而提高球迷的参与度和忠诚度；

（4）大数据在排球运动中的球迷参与和体验增强方面具有重要的应用潜力。通过数据驱动的互动体验、球迷情感分析和参与度提升，以及社交媒体数据的应用，大数据系统可以为球迷提供个性化、丰富和互动的体验，增强他们对排球运动的参与和支持。这有助于提升球迷的满意度和忠诚度，推动排球运动的发展和推广。

3、排球比赛中引入大数据系统对比赛的影响

（1）VIS 系统是国际排联最早实施的大数据系统，其功能是记录运动员的每次触球的效果，可以客观地体现运动员在比赛中的表现，这套系统也是国际排联在每次大赛后评选最佳运动员的基本依据。同时现在网络的比分直播等也是根据VIS 系统来实现的，使得比赛更加容易被观众接受，过程更容易被看懂；

（2）电子记录的使用避免了记录台人为出现错误的可能。记录员在比赛的大部分时间内都是注意力非常集中的，但有时在和第二裁判的交流和沟通中也会出现问题，从而导致记录台出错，电子记录避免了这种交流的出错概率，使记录台更精确、更有效；

（3）鹰眼的实施使得运动员更有“话语权”，排球规则中规定只有队长可以对裁判员的判罚提出质疑，但裁判员解释后仍要无条件接受。鹰眼的实施使得裁判的判罚更具公正性，更人性化，更容易被运动员接受；

（4）鹰眼的使用，杜绝了比赛中裁判员的黑假现象。比赛中，由于赋予了裁判员至高无上的权利，有时裁判员的判罚会直接导致一场比赛结果的不同，直接导致比赛的不公平，更不符合比赛商业化的健康发展，因此，鹰眼的出现有效地杜绝了此类现象的出现，使得比赛公平、公正、准确，促进排球运动的健康发展。

4、排球比赛中引入大数据系统的局限性

（1）排球信息系统在比赛中能有效地体现运动员的比赛表现，水平高的排球信息操作员能有效地体现运动员的数据，但一些排球信息操作员由于水平的局限性，导致运动员比赛数据的错误，甚至丢失，导致运动员评比系统的不客观性；

（2）电子记录系统在比赛中连接了教练员、裁判员、记录台，若比赛中有一方操作不熟悉，尤其是第二裁判和记录员操作不当就会导致比赛的延误和中断；

（3）鹰眼系统的使用使得比赛的判罚更加地准确，但鹰眼操作员在操作鹰眼的过程中，由于水平的局限，会导致比赛出现1 到数分钟的停顿，从而打乱比赛的节奏。长时间的停顿，会影响比赛的观赏性；

（4）大数据系统的有效性和准确性取决于数据的质量。在排球运动中收集到的数据可能存在噪声、错误或不完整性。因此，需要进行数据清洗、处理和整合，以确保数据质量。此外，还需要采取措施确保数据的一致性和准确性，从而提高分析的可靠性和可信度；

（5）排球运动的大数据中可能包含个人身份信息和敏感数据。在进行数据分析时，必须遵守隐私保护的法律和伦理准则。采取数据脱敏、匿名化和加密等措施，确保球员和球迷的隐私得到有效保护。同时，建立隐私保护的框架和政策，加强数据安全意识和保护措施。

5、结论

排球大数据系统服务比赛过程中，要强化人员培训，建立完善的人员队伍；提高VIS 操作员、记录员对系统的熟悉程度；改善鹰眼的设备精度，提高鹰眼操作员的水平，缩短鹰眼操作的时间。只有最大限度地发挥排球大数据系统的功能，使得排球比赛的细节更明确，裁判更公平、公正，比赛更流畅，观者的观看感受才更快乐，才能扩大排球市场，提高排球的影响力。通过本文的研究和讨论，我们可以清楚地看到排球运动的大数据系统在提供洞察、优化决策和改善运动表现方面具有巨大的潜力。大数据系统可以帮助教练、球员和球队在训练、战术和技术方面做出更明智的决策，并提供个性化的训练和康复方案。此外，大数据系统还可以促进球迷参与和体验，为球迷提供更多互动和个性化的体验。国际排联在这几年的赛事改革中，力求使得比赛更精彩，更连贯，更让观者看得懂。

尽管排球运动的大数据系统已经取得了一些重要进展，但仍有许多未来发展方向和研究机会值得关注，具体如下。

（1）数据质量和隐私保护的改进：进一步提高数据质量管理和完善隐私保护机制，确保数据的准确性、完整性和安全性。研究人员可以探索新的方法和技术，解决数据清洗、脱敏和匿名化等方面的挑战；

（2）模型和算法的改进：进一步发展和改进适用于排球运动的预测模型、分类算法和机器学习模型。研究人员可以探索新的算法和模型，以提高预测的准确性和可靠性，并深入研究模型背后的特征和变量的影响；

（3）跨领域合作和数据共享：加强跨领域的合作和数据共享，促进研究人员、教练、球员和数据科学家之间的交流和合作。这有助于提供更全面的数据集、改进分析方法，并加快大数据系统在排球运动中的应用和落地；

（4）新兴技术的应用：关注新兴技术如区块链、物联网和增强现实等在排球运动大数据系统中的应用。这些新技术可以为数据安全、实时数据收集和交互体验等方面提供新的解决方案。