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波膽 · 二維泊松比分矩陣

足球比分適合用泊松模型嗎?

可以做一個清楚、可驗證嘅 baseline,但唔應該當成「足球比分一定服從泊松」。 波膽模型要分開估主隊入球率 λH 同客隊入球率 λA, 再將兩邊泊松分布組成一張二維比分矩陣。 目前 HKBetNet 早段快照主隊平均 1.66 球、客隊 1.39 球; 用呢兩個聚合平均做獨立泊松 baseline,可以檢查 0:0、1:0、1:1、2:1 等比分格有冇系統性偏差。

足球比分泊松模型、主客預期入球與二維比分矩陣研究
波膽用嘅係主隊 × 客隊二維比分矩陣;總入球泊松只研究 H+A,兩者唔係同一個研究問題。

直接答案:適合作為 baseline,但唔夠資格單獨做最終答案

泊松模型優點係結構簡單、每個比分格都可以直接計, 而且 λ 有清楚足球意義:代表期望入球。 但佢最簡化版本通常假設主客入球條件獨立, 而且唔會自動處理紅牌、比分狀態、戰術收縮或者低比分相關。

H ~ Poisson(λ_H), A ~ Poisson(λ_A)

所以最穩陣做法係: 先用泊松建立可解釋 baseline, 再用實際比分矩陣、殘差、校準同樣本外 Log Loss 檢查到底邊度唔夠。

二維比分矩陣點樣由兩個 λ 建出嚟?

單邊入球泊松概率:

P(H=h)=e^(-λ_H) λ_H^h / h!
P(A=a)=e^(-λ_A) λ_A^a / a!

如果先採用條件獨立 baseline:

P(H=h,A=a)=P(H=h) × P(A=a)

咁 0:0、1:0、0:1、1:1、2:1……每一格都有一個概率, 全部格加埋接近 1。 HKBetNet 波膽工具用 0–10 × 0–10 矩陣; 以目前聚合 λ=1.66/1.39 做示範, 呢個範圍已經覆蓋約 99.99983% 概率質量。

模型例子:λ_H=1.66、λ_A=1.39 時,邊啲比分排得較前?

以下只係用目前聚合主客平均做數學 baseline, 唔代表任何一場實際賽事,亦未加入 Dixon-Coles 低比分修正。

模型排名 比分 獨立 Poisson 概率
11:110.93%
22:19.07%
31:07.86%
41:27.59%
50:16.58%
62:06.53%
72:26.30%
83:15.02%

呢張表唔係用嚟揀比分, 只係展示兩個 λ 點樣直接決定整張矩陣嘅形狀。 如果 λ_H 上升,主隊方向嘅 1:0、2:0、2:1 等格會整體上移; λ_A 上升就相反。

主場 λ 改變點樣傳去整張矩陣,可以再睇 主場優勢會點樣改變比分矩陣?。

目前早段快照:幾個常見比分同簡單 baseline 有冇偏差?

目前 N=146 嘅歷史 Top 分比分, 可以同 λ_H=1.66、λ_A=1.39 嘅獨立泊松 baseline 做一個初步對照:

比分 實際 N 實際比例 Poisson baseline 實際 − baseline
1:1149.6%10.9%-1.3pp
0:1128.2%6.6%+1.6pp
2:2117.5%6.3%+1.2pp
1:0106.8%7.9%-1.0pp
0:0106.8%4.7%+2.1pp
1:2106.8%7.6%-0.7pp
2:196.2%9.1%-2.9pp
3:085.5%3.6%+1.9pp

呢張表只係 aggregate diagnostic。 聚合 λ 將唔同聯賽、強弱隊、主客場同賽程撈埋, 本身已經可能製造 residual; 所以唔可以見到某格差幾個百分點, 就即刻話「Poisson 失效」。

真正殘差分析要逐場用自己嘅 λ_H、λ_A, 再將 expected matrix 累積起身。 呢部分可以去 比分模型最容易錯估邊啲比分?。

最值得檢查嘅假設:主客隊入球真係互相獨立?

獨立泊松要求:

P(H=h,A=a)=P(H=h)P(A=a)

但足球場上,一隊入波之後, 另一隊戰術、壓迫、風險選擇都可能改變。 紅牌更加會同時改兩邊入球強度。 所以 independence 係方便 baseline,唔係足球規律。

呢個問題由 主客隊入球真的互相獨立嗎? 專門處理。

點解 HKBetNet 最終工具唔只用純獨立 Poisson?

Dixon-Coles 模型保留泊松框架, 但對 0:0、1:0、0:1、1:1 四個低比分格做局部修正。 HKBetNet 目前凍結使用 ρ=-0.04。

P_DC(h,a)=τ(h,a;ρ) × P_Poisson(h,a)

即係純 Poisson 負責主體矩陣, Dixon-Coles 再處理最容易出現系統偏差嘅低比分區。 詳細公式可以睇 Dixon-Coles 模型點解要修正低比分?。

點先可以話一個比分 Poisson 模型「夠用」?

唔應該只靠平均入球接近或者幾個比分睇落合理。 至少要做四層檢查:

檢查 要回答嘅問題
Residual matrix 邊啲比分格長期高估/低估
Calibration 報 10% 嘅比分,長期係咪約 10% 發生
Log Loss / Brier 整張分布有冇比簡單 baseline 好
Out-of-sample 改善係真實泛化,定只係 fit 過去資料
較複雜模型值得保留 ⇔ 未見比賽表現優於簡單 Poisson baseline

概率校準可以去 波膽模型的比分概率準確嗎?。

編輯研究經驗:最容易犯嘅錯,係見平均值合理就當整張矩陣合理

HKBetNet 做比分模型 QA 時, 第一件事唔係只睇平均總入球。 就算 λ_H+λ_A 完全貼近實際平均, 0:0、1:1、2:2 或主客方向仍然可以錯得幾明顯。

第二個常見錯法係用全體平均 λ 解釋所有比賽。 1.66/1.39 只係目前聚合快照, 真正指定賽事一定要有自己嘅球隊攻守、主客場同近期權重。

賽事層面如果見到紅牌、早段入球或者極端比分, 我哋會用嚟解釋 residual, 但唔會因為幾場異常就即刻改凍結模型。 要改模型,仍然要睇未見樣本有冇穩定改善。

學術上點解泊松仍然係足球比分模型嘅重要起點?

Maher(1982)係足球比分泊松建模嘅經典研究之一, 用球隊攻擊、防守能力建立主客入球率, 再由兩個分布形成比分概率。

Dixon & Coles(1997)喺同一條路線上加入時間權重、 主場效應同低比分修正, 反映最簡單獨立 Poisson 有用,但未必完整。

Karlis & Ntzoufras(2003)再用 bivariate Poisson 直接處理兩個計數嘅相關結構, 進一步說明「二維比分」研究唔應只停留喺兩個獨立邊際分布。

HKBetNet 自己嘅資料、模型凍結、回測同更新方法,可以再睇 編輯與研究方法。

限制與不能推出的結論

  • 目前 N=146 只係 2026/27 賽季早段快照,未足以對比分 Poisson 作長期定論。
  • λ_H=1.66、λ_A=1.39 係聚合平均,唔係任何指定賽事嘅真正預期入球。
  • 選取幾個常見比分做 aggregate residual 對照,只係初步 diagnostic,唔等於正式逐場模型檢驗。
  • 獨立 Poisson baseline 唔會完整處理低比分相關、紅牌、比分狀態同其他場內互動。
  • HKBetNet 最終波膽工具使用 Dixon-Coles ρ=-0.04;呢個參數係凍結設定,唔係足球世界常數。
  • 本頁研究二維具體比分矩陣;一維總入球泊松由 Goal Cluster 負責。
  • 模型概率唔係投注建議,更加唔係保證盈利。

下一步:由 Poisson baseline 連去 Dixon-Coles、依賴性同矩陣殘差