欧洲五大球队综合实力比较
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年级:11级 专业班级:机械工程与自动化8班 姓名:周杰宇 欧洲五大足球俱乐部综合实力的评价 摘要 本文解决了对欧洲五大足球俱乐部(皇家马德里、巴塞罗纳,拜仁慕尼黑,切尔西和国际米兰)的综合实力的评价。当今欧洲足坛,妇孺皆知,西甲针锋相对的巴塞皇马,一枝独秀的德甲拜仁,意甲霸王国际米兰,还有英超雄霸切尔系,个个实力雄厚。人人都有自己喜爱的球队,所以都具有较强的主观性去选择自己认为综合实力最强的球队。我们应该怎样相对客观的去分析得到综合实力最强的球队呢?针对问题,本文引用数学建模的思想,并且采用层次分析方法进行分析,得到了各自的权重(采用Matlab软件计算),首先得到了巴塞罗纳足球俱乐部为综合实力最强的球队,其次是皇家马德里,复次是拜仁慕尼黑,再次国际米兰,最后是切尔西。
关键词:层次分析法、欧洲五大足球俱乐部、综合实力、Matlab软件
一、 问题重述 当今欧洲五大足球俱乐部(皇家马德里、巴塞罗纳,拜仁慕尼黑,切尔西和国际米兰)的实力人人皆知,球迷都有着自己喜爱的球队,所以都具有较强的主观性。所以本文希望能通过数学建模的方式相对客观的方式得出这五大球队的综合实力。
二、 问题分析 为了得出欧洲五大足球俱乐部(皇家马德里、巴塞罗纳,拜仁慕尼黑,切尔西和国际米兰)的综合实力,本文通过分析这些球队的球员总身价、教练实力,球迷的数量以及这三年的得失球总数(他们的本国联赛)并得出结果。 2.1、对于一个球队来说,球员是球队组成的重要部分,所以球员的能力的高低直接影响整支球队的战绩。 2.2、若球队想获胜必须通过进球来得到胜力,分析这三年他们本国联赛的进球个数可知他们球队的进攻能力,球队获胜不但进攻能力来体现,还有他们的防守能力,如果球队进攻能力很强,但未能阻止对方进球(也既是失球个数),也只能失败。所以通过球队近几年的进球个数与失球个数的比值可知道的进攻防守实力,若比值越大,则球队实力超强,反之成立。 2.3、教练的实力也可以直接影响整支球队,没有教练合理的战术及处理突发事件的能力,球队获胜也是较为困难。 2.4,球队拥有球迷的数量可以主观的反应出这球队的实力,因为球队实力强自然而然会吸引大量的球迷,而球迷的数量也影响了球队球员的士气,所以球迷的数量也是球队综合实力的表现。
三、 基本假设 3.1、假设在近几年内球员和教练是健康的,无伤病。(2010年至2013年) 3.2、假设在近几年球队之间(球员和教练)没有较大的交易。 3.3、假设球队之间的比赛为正常秩序,并非是暗箱操作。 3.4、假设球队的正常经营不受客观因素影响。
四、 符号说明 A 球队综合实力
B1 球员总身价 B2 教练实力 B3 近三年该球队本国联赛得失球数的比值 B4 球迷数量 C1 皇家马德里足球俱乐部 C2 巴塞罗纳足球俱乐部 C3 拜仁慕尼黑足球俱乐部 C4 国际米兰足球俱乐部 C5 切尔西足球俱乐部
五、 模型的建立与求解 为了得出为了得出欧洲五大足球俱乐部(皇家马德里、巴塞罗纳,拜仁慕尼黑,切尔西和国际米兰)的综合实力,本文采用层次分析法。把问题分成三个层次,即目标层,准则层和方案层。主要思想是通过将准则层的各因素对目标层的重要影响比较的量化,经过一系列的数学推导,即可得出各层的各权系数(本文采用Matlab软件)。 故层次分析图如下所示:
目标层 准则层
方案层
构建层次分析结构之后,我们将影响球队综合实力的五个因素进行指标排序。故
我们需要对同一层次的各因素关于上一层中某一准则的重要性进行两两比较,构建判断矩阵。比较时采用相对尺度标准度量(表1),用数值表示出来,写成判断矩阵。
球队综合实A 球员总身价B1 教练实力B2 得失球个数比值
B3
球迷数量
B4
巴塞罗纳C2 拜仁慕尼黑C3 国际米兰
C4
切尔西C5 皇家马德里
C1 表1: 比例标度值 Xi/Xj 相等 较强 强 很强 绝对强
aij 1 3 5 7 9 若介于上述两者之间,则取2、4、6、8。
5.1、确定准则层(B)对目标层(A)的权重0W 所以,首先判断B1、B2、B3、B4、B5对于A的重要性。首先,对于一个球队来说,球员是球队组成的重要部分,球员的能力的高低直接影响整支球队的战绩,,所以球员的总身价体是现球队的实力最为重要的一部分。其次,教练的实力也可以直接影响整支球队,没有教练合理的战术及处理突发事件的能力,球队获胜也是较为困难。再其次,评价一支球队的强弱,应该评价球队的进攻能力和球队的防守能力,所以通过球队近几年的进球个数与失球个数的比值可知道的进攻防守实力,若比值越大,则球队实力超强,反之成立。最后,球迷的数量能够影响了球队球员的士气,这对球队的综合实力有一定影响。 根据上述描述的情况,可以确定各因素的权重,球员身价的权重应该是最大的,其次是教练的实力,再其次是球队的进攻防守能力,最后权重最小的应该是球迷数量。根据表1的数据可知 ,由此可确定A-B矩阵为: A B1 B2 B3 B4 B1 1 2 3 8 B2 1/2 1 2 6 B3 1/3 1/2 1 4 B4 1/8 1/6 1/4 1
这是一个5阶的正互反矩阵,经计算求得A的最大特征值为max4.03098,相应的特征向量作归一化有
0W=(0.491,0.291,0.168,0.05)T,对应的随机一致性指标(表2)RI0=0.9,
则一致性指标max040.010341CI,一致性比率指标0000.011480.1CICRRI,于是
0W作为B层对A层的权重向量。
表2 随机一致性指标 N 1 2 3 4 5 6 RI 0 0 0.58 0.90 1.12 1.24
5.2、确定方案层(C)对准则(B1)的权重1W 根据体育网站获得的数据可知,目前各支球队球员总身价为(亿欧元),皇家马德里5.245,巴塞罗纳5.4,拜仁慕尼黑3.031,国际米兰3.6725,切尔西3.62. 所以B1-C矩阵: B1 C1 C2 C3 C4 C5 C1 1 1/2 7 3 5 C2 2 1 9 5 6 C3 1/7 1/9 1 1/4 1/3 C4 1/3 1/5 4 1 2 C5 1/5 1/6 3 1/2 1
这是一个5阶的正互反矩阵,经计算求得A的最大特征值为max5.11864,相应的特征向量作归一化有
1W=(0.264,0.518,0.035,0.112,0.069)T,对应的随机一致性指标(表2)
RI1=1.12,则一致性指标max150.0296651CI,一致性比率指标11
1
0.026480.1CICRRI,于是1W作为C层对B1层的权重向量。
5.3、确定方案层(C)对准则(B2)的权重2W 根据体育网站获得的数据可知,目前各支球队教练世界排名,皇家马德里的何塞·穆里尼奥排名第3,巴塞罗纳的弗兰克·里杰卡尔德排名第2,拜仁慕尼黑的约瑟夫·海因克斯排名第1,国际米兰的瓦尔特·马扎里排名第43(由于排名太后,与其它教练相关过大,可记为0),切尔西的拉斐尔·贝尼特斯排名第9,所以B2-C矩阵:
B1 C1 C2 C3 C5 C1 1 1/2 1/3 4 C2 2 1 1/2 5 C3 3 2 1 6 C5 1/4 1/5 1/6 1
这是一个4阶的正互反矩阵,经计算求得A的最大特征值为max4.06578,相应的特征向量作归一化有
2W=(0.176,0.289,0.476,0.059,0)T,对应的随机一致性指标(表2)RI2=0.90,则一致性指标max240.02192541CI,一致性比率指标22
2
0.024360.1CICRRI,于是2W作为C层对B2层的权重向量。
5.4、确定方案层(C)对准则(B3)的权重3W 根据体育网站获得的数据可知,目前各支球队在近三年(2010-2013年)的本国联赛进失球个数以及其比值。(表3)
表3 各球队的得失球比值 球队 皇家马德里 巴塞罗那 拜仁慕尼黑 切尔西 国际米兰
进球个数 326 324 256 182 209 失球个数 107 90 80 154 118 比值 3.047 3.6 3.2 1.182 1.771
由表3可知B3-C矩阵: B1 C1 C2 C3 C4 C5 C1 1 1/3 1/2 7 3 C2 3 1 2 9 6 C3 2 1/2 1 8 4 C4 1/7 1/9 1/8 1 1/3 C5 1/3 1/6 1/4 3 1
这是一个5阶的正互反矩阵,经计算求得A的最大特征值为max5.1037,相应的特征向量作归一化有
3W=(0.178,0.442,0.275,0.033,0.073)T,对应的随机一致性指标(表2)RI
2
=1.12,则一致性指标max350.0259251CI,一致性比率指标
33
3
0.023150.1CICRRI,于是3W作为C层对B3层的权重向量。
5.5、确定方案层(C)对准则(B4)的权重4W 根据“Sport+Markt”的机构。在他们近日公布的球迷数量(只限于欧洲)排名中,目前各支球队拥有的球迷数量(万人)是:皇家马德里4100,巴塞罗纳4420,拜仁慕尼黑1980,国际米兰1030,切尔西2560.