波以松模型怎麼算足球比分機率?從進失球數據到勝平負指南 · 數據知識
為什麼足球適合用波以松
足球一場比賽進球不多,而且每次進攻能不能得分,很像許多次「小機率事件」的累積。統計上,這種「一段時間內發生幾次」的次數,常用波以松分布(Poisson distribution)來描述。只要知道一支球隊這場「平均預期進幾球」,就能算出它進 0 球、1 球、2 球……各自的機率。
這是很多足球數據網站計算比分機率的起點,概念不難,只需要進球與失球紀錄。
第一步:算出攻擊力與防守力
先算整個聯賽的平均:例如本季主隊平均每場進 1.5 球、客隊平均每場進 1.2 球。再看單一球隊:
- 主隊攻擊力 = 主隊在主場的場均進球 ÷ 聯賽主隊場均進球
- 客隊防守力 = 客隊在客場的場均失球 ÷ 聯賽主隊場均進球
數字大於 1 代表比聯賽平均強(攻擊)或弱(防守),小於 1 則相反。客隊的攻擊力與主隊的防守力,用同樣方式以客隊場均進球為基準計算。
第二步:算出預期進球
把三個數字相乘,就是這場的預期進球:
主隊預期進球 = 主隊攻擊力 × 客隊防守力 × 聯賽主隊場均進球
舉例:主隊攻擊力 1.3、客隊防守力 1.1、聯賽主隊場均 1.5,主隊預期進球 = 1.3 × 1.1 × 1.5 ≈ 2.1。客隊用同樣方式算出,例如 0.9。
第三步:變成比分機率
有了預期進球 λ,進 k 球的機率是 e^(−λ) × λ^k ÷ k!。以 λ=2.1 為例,主隊進 0 球約 12%、1 球約 26%、2 球約 27%、3 球約 19%。
把主隊和客隊各進幾球的機率相乘,就得到每個比分的機率,例如 2-0、2-1、1-1。把所有「主隊進球比客隊多」的比分加起來就是主勝機率,相等的加起來是和局機率,其餘是客勝機率。同樣的表格也能算出總進球大於 2.5 球、兩隊都進球的機率。
模型的限制
- 假設兩隊進球互相獨立:實際比賽中,落後的一方會壓上,領先的一方會收縮,所以這個模型通常會低估和局,進階版本(例如 Dixon-Coles 修正)會調整低比分的機率。
- 沒有考慮傷兵、輪換、賽程密度:數字只反映過去的進失球。
- 季初樣本太少:只踢三、四場時,攻防力很容易失真,常見做法是混合上季數據。
所以波以松模型適合當成「依數據來看的參考」,不是預言。進失球的紀錄可以在各聯賽積分榜查到,例如英超積分榜;想知道進球機會品質,可以搭配看 xG 是什麼。