基于k-means算法的亚洲足球水平聚类研究

基于k-means算法的亚洲足球水平聚类研究
摘要：基于k-means算法对近年来亚洲足球在亚洲杯和世界杯高级赛事中的成绩进行了聚类分析研究，科学地分析了亚洲各个国家足球的水平和实力，判断出目前中国队究竟与哪些国家的实力比较接近。

其中运用软件spss19.0对数据进行整理归纳，使用k-means聚类算法对比赛结果数据进行处理分析并得出结论：中国在亚洲属于第四类水平，距离一流球队差距明显。

关键词：聚类；k-means；亚洲足球
Abstract：Based on the k-means algorithm, the results of Asian Football in the Asian Cup and the world cup are analyzed in recent years. The football level and strength of each Asian country are analyzed scientifically and the actual strength of the Chinese team is close to which countries. It uses software spss19.0 to sum up the data, and uses k-means clustering algorithm to analyze and analyze the data of fruit racing and draws a conclusion that China is fourth level in Asia, and the gap between the first class teams is obvious.
Key words：Cluster; k-means; Asian football
目录
摘要 (Ⅰ)
Abstract (Ⅰ)
目录 (Ⅱ)
1绪论 (1)
1.1研究背景及现状 (1)
1.2研究对象 (2)
2数据处理 (3)
2.1统计方法和原理解析 (3)
2.2聚类分析算法的求解过程 (4)
2.3 k-means聚类分析处理数据过程 (4)
3结果与分析 (7)
3.1结果 (7)
3.2分析 (8)
4结论 (10)
1绪论
1.1研究背景及现状
足球是一项风靡全球的体育运动项目。

一提C罗、梅西、萨拉赫，即使不看足球的人也有所耳闻，人们对于五大联赛，欧冠，世界杯的关注热情丝毫不亚于其他运动。

恰好今年也为世界杯年，使得足球更加吸引了平时不看球的人的目光，不少球迷将会奔赴俄罗斯去支持，观看自己所爱的球队的比赛。

而中国球迷也是世界上最狂热的球迷之一，自然对于中国男子足球队的比赛成绩非常在意。

在亚洲赛场上，因为人们的重视，中超球队在亚冠赛场上也是表现越发的强势，近年还有中超球队广州恒大夺得亚冠冠军，为国人扬眉吐气不少，上升国家队层面，成绩近年来却是越发糟糕，令人心寒。

而在多年前，中国队还在亚洲杯上得过两次亚军，两次季军，两次第四名，那时的国足一度让我们自豪骄傲，只是如今的国足已然变样，2007年和2011年的皆没有小组赛出线，创下了最差的纪录。

在今年世界杯预选赛亚洲区也是被淘汰出局，引得球迷骂声一片。

在这样的现状下，我们就有必要系统科学的归纳出各支亚洲球队的比赛数据排名，而且数据需从近些年来的赛果中提取，以免很久以前各足球队的水平对现状的影响误差，从而了解现阶段亚洲男子足球队的水平。

目前国内对足球水平理论研究已取得了一些结论: 陈明[1]等利用自组织特点映照神经网络算法对2006年与2010年世界杯参赛结果，加之2007年与2011年亚洲杯参赛结果开始了聚类分析。

王朝信[2]对第18届世界杯足球赛多支球队比赛赛果所产生的射门数目、角球数目和进球数量等多项足球指标开始k-Means聚类分析,而且针对各个指标的不同开始方差分析,其结论说明了对每个球队的各项足球指标利用k-Means聚类分析开始量化评比具备比较不错的准确性,从而公正地映射出来每个球队的实力水平 ,揭露呈现个公道有用的量化评比每支球队综合实力的方式。

李宝丰[3]应用了三种方法，包括比较研究法，数理统计法与资料文献法，对第14届欧洲杯数十个球队的射门、射门成功率等多个足球的进攻防守方式指数开始k-Means聚类分析，而且针对每一个指数的不同之处开始方差分析，十
分公平地映射出来每一个参赛球队的足球进攻防守能力不同。

刘天彪，柯洪捷[4]等众人利用了Q型聚类方法，加上主成分分析PCA法，斯皮尔曼相关系数，方差分析基于中国足球超级联赛的数据库里面的多项指数分析了中超各支球队在2010-2011赛季使用的战术运用技巧水平,并且验证出结果：合理的运用以上方法将科学且真实的反映出每个球队的战术运用综合水平,李伟，林伟华[5]应用聚类分析开始分析比较2012年欧洲杯足球赛每个球队进攻和防守的能力。

张冉，张雪临[6]使用了Q型聚类分析研究比较了第16届世界杯足球赛的足球指数。

奚天明[7]开始分析研究第13届亚洲杯足球赛中每支球队的综合实力水平。

李平[8]分析第11,12届欧洲足球赛事，从而得出了当代足球进攻防守的技巧能力发展势头，这些可以作为各队实力的重要参考。

1.2研究对象
本文以参加近几年类亚洲足球赛事的成绩作为研究内容，包括2010年和2014年世界杯成绩，2011与2015年亚洲杯成绩，选择15支亚洲球队加上澳大利亚作为参考，分别为：中国，日本，韩国，伊朗，沙特阿拉伯，伊拉克，卡塔尔，阿联酋，乌兹别克斯坦，泰国，越南，阿曼，巴林，朝鲜，澳大利亚，约旦。

本文所用到的研究方法如下：
(1)数理统计法
对赛果的数据整理归纳，应用了软件Microsoft Excel 2010将数据整合起来，随即使用spss19.0社会学的统计软件处理数据，分析数据结果，再使用k-means 聚类算法来深度解析。

(2)文献资料法
依照此文研究所需要的内容，在各类足球的文献杂志上查询有关的资料，去亚洲杯，世界杯官方网站上面寻求16支亚洲球队近几年的比赛成绩数据，得到各球队的现阶段的能力数据，将与研究有关的比赛统计结果记录下来。

(3)逻辑分析法
使用k-means聚类算法对16支亚洲球队参加的近几年亚洲杯，世界杯赛果数。