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世界杯来临,我们借助足球赛事的进球、时长、赔率等数据举例,讲解概率估算思路,并类比引申至期货等金融产品的定价逻辑,打通了数学概率与金融应用的关联。
2026年6月11日,来自墨西哥与南非的 22 名球员,在墨西哥城体育场登场,将开启 2026 年国际足联男子世界杯的揭幕战。综合各方判断,这两支队伍都无缘本届赛事的冠军。本文撰稿时,墨西哥队的夺冠赔率为 80/1(即落败概率为 80/81,夺冠概率为 1/81),南非队的夺冠概率则更低,赔率达到 1000/1。顺带一提,目前赛事头号夺冠热门是西班牙队,赔率为 11/2。
不过,这场比赛依旧看点十足。体育运动的魅力之一就在于,一场赛事的精彩程度,更多取决于两队实力的差距大小,而非单一队伍的绝对实力。因此,预测本场比赛的胜负依旧十分有趣。除此之外,可供分析的数据远不止比赛胜负:你能否预判两队的净胜球?你认为本场会有几名球员被罚下场?你敢打赌门将被镜头拍到吃馅饼吗?说来难以置信,现实中确实有过这类投注,最后还引发了不小的风波!
在此郑重声明:我并不倡导博彩,本文所有内容均不构成任何形式的建议,包括理财建议、投注建议及其他各类建议。但我十分乐于探讨各类假设情景与概率问题,而世界杯恰好能让我们直观理解金融数学的部分运作逻辑。
足球正式规则一共只有 17 条 ,不过这个数字容易让人产生误解,因为每条规则之下都包含诸多细分条款。
接下来我要聚焦一个不算常见的统计指标,这一选择并非随性而为。我需要一个可以随时间连续变化、且数值可增可减的指标,因此我将重点分析本场墨西哥对阵南非的比赛中每分钟进球数。
现在我提出一项假设交易:你现在向我支付 25 欧元。比赛结束后,我将按照「每分钟进球数 × 1000」欧元的金额向你结算。
你会接受这笔交易吗?如果想让你愿意参与,我最多只能收取多少费用?在做出决定前,你还希望了解哪些信息?
想要判断这笔交易是否划算,你需要先预估最终能拿到的收益。简单来说,就是先估算全场总进球数,再除以比赛总时长。我们先从场均进球数这一基础数据入手。
有研究统计了 年至2022年间欧洲五大联赛共计 39750 场顶级赛事:赛事最常见的比分是 1 比 0,而全场总进球数为 2 球的场次最多(1 比 1、2 比 0 这两种赛果都会产生 2 粒进球)。
一场足球比赛常规时长为 90 分钟,据此计算你的预期收益:(2 / 90) × 1000 = 22.222…… 欧元
由此可见,花费 25 欧元参与这笔交易并不划算,建议不要接受。你的平均预期收益仅约 22.22 欧元,因此你最多只愿意付出这个金额。如果你想进一步确保盈利,哪怕对方报价超过 20 欧元,你或许也会选择放弃;若是风险承受能力极低,你的心理价位还会更低。
但这里有一个容易被忽略的关键点:哪怕最终收益只比支出少一分钱,你都有可能亏本。而上述计算存在一个默认前提。熟悉足球的人都知道,上下半场各 45 分钟常规时间结束后,会设置伤停补时,用来补足因球员受伤、赛场违规等情况损耗的时间。
据 2025 年的相关报道 英超联赛单场比赛的平均实际时长达到了 100 分 36 秒。我们以 101 分钟的全场时长重新计算预期收益:(2 / 101) × 1000 = 19.80198…… 欧元,该数值明显低于此前算出的 22.22 欧元。
风险承受能力是参与这场 “交易” 的核心考量,这不仅是为了抵消计算误差带来的亏损风险。比赛总时长一般在 90 分钟至 110 分钟之间浮动,这个区间对最终收益的影响并不算大。前文计算可知,全场打进 2 球时,90 分钟时长对应的收益约 22.22 欧元,110 分钟时长对应的收益约 18.18 欧元,二者差额仅 4 欧元左右。
反过来思考,若对总进球数的预估出现偏差,风险就会大幅上升。虽说全场打进 2 球是最普遍的情况,但 1 比 0 的比分也十分常见。若全场最终比分定格为 1 比 0,按照 100 分钟时长计算,你的收益仅有 10 欧元,落差极大,这也是你必须权衡的风险。
你还可以参考两队的历史交锋记录辅助判断。遗憾的是,两队过往的国际赛事交手仅有 4 场,样本量不足,参考价值有限,具体赛果如下:
除此之外,两队上一次交手距今已有 16 年,时间跨度太久,无法据此得出有效结论。我们再单独参考两队各自的赛场表现:根据截至 2022 年世界杯的统计数据 ,墨西哥共计出战 60 场比赛,累计攻入 62 粒,失球 101 粒;南非共计出战 9 场比赛,累计攻入 11 粒,失球 19 粒。
我们可以从多个角度解读这些数据:墨西哥场均进球约 1.03 粒,场均失球约 1.68 粒;南非场均进球约 1.22 粒,场均失球约 2.11 粒。据此可以算出,墨西哥参与的赛事场均总进球数约 2.72(保留三位有效数字),南非参与的赛事场均总进球数约 3.33(保留三位有效数字)。也可以预估本场两队合计进球数约 1.03 + 1.22 ≈ 2.3 粒,两队合计失球数约 1.68 + 2.11 ≈ 3.8 粒。
以上各类推算方式没有绝对的对错之分。值得一提的是,所有测算出的总进球数都落在 2.3 至 3.8 粒这个区间内,两队最近两场交锋的总进球数也符合这一范围。结合 101 分钟的平均比赛时长,可算出预期收益区间:(2.3 / 101) × 1000 = 22.77…… 欧元(3.8 / 101) × 1000 = 37.62…… 欧元
还有两组关键变量前文尚未提及,而它们往往是这场 “交易” 中最核心的判断依据:实时比分与比赛剩余时长。如果比赛进入加时第 5 分钟,场上比分依旧是 0 比 0,那么参与这场交易绝非明智之举 —— 终场哨响时比分大概率维持不变,你将一无所获。反之,如果比赛刚开场 2 分钟,场上比分就已经变为 1 比 0,那我绝不会只收取 25 欧元就和你达成这笔交易。
这个足球小游戏和金融行业有什么关联呢?我们不妨转换场景:不再以足球赛事数据作为结算标准,而是改为按照股票未来某个固定时间点的价格进行结算。这就是如今金融市场中十分常见的交易产品 ——期货。你或许也听说过远期合约,它的运作逻辑和期货大致相同,区别在于远期合约属于非标准化产品,不在交易所内公开交易。
经过多年的数学建模与金融实践,数学家和交易员们总结出了期货定价的基础公式。该公式可以算出你的预期收益,也决定了你参与这笔 “交易” 愿意付出的最高成本:
公式释义:F 代表期货价格;S₀ 代表股票当前价格;r 代表无风险利率;t 代表剩余到期时间(单位:年)。
这套公式所涵盖的核心变量,和我们分析足球交易时考量的要素高度重合。公式本身并未纳入股票历史价格,但不少交易员会微调公式,将历史行情纳入分析范围。公式中引入利率,本质是用来对比资金的其他投资渠道,这一点在我们的足球交易游戏中同样值得考量。
一个简单的足球小游戏,就让我们窥见了金融产品交易背后的核心思考逻辑。当然,这仅仅只是皮毛。本届世界杯将持续至 7 月中旬,下个月我会继续分享另一类主流金融交易产品。祝愿本届揭幕战精彩上演!
本文作者简介:索菲・麦克莱恩(Sophie Maclean)是一名数学家兼数学科普工作者,目前在伦敦国王学院攻读解析数论方向博士学位。她曾担任量化交易员与软件工程师,如今在英国乃至欧洲各地开展数学主题讲座。她同时也是《粉笔尘埃》Chalkdust Magazine数学杂志的主创团队成员。
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