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美国职业棒球大联盟中投球模式基元的结构

物理与社会 2026-04-01 v2

摘要

棒球比赛中,两支球队轮流进攻和防守,通过连续的投球事件竞争得分。追踪技术的最新进展已使所有美国职业棒球大联盟(MLB)俱乐部能够高分辨率地记录每一次投球,然而大多数定量研究主要强调单次投球指标,而较少探讨序列结构的作用。在此,我们利用 2008-2025 年 MLB 常规赛约 1240 万条 Statcast 投球记录,在两个互补尺度上考察了多种长度的投球模式基元。在宏观尺度上,我们使用香农熵和逆辛普森指数量化了投球序列的多样性,并检验了它们与自责分率和胜场数的关系。在微观尺度上,我们比较了不同投球模式基元下的安打和出局频率。我们发现,基元的使用呈现出稳定、非随机的组织模式,这反映在齐普夫定律和希普斯定律中,但与传统表现指标的关联有限。虽然类似语言的标度律(齐普夫定律和希普斯定律)清晰地揭示了 MLB 投球序列的底层“语法”,但仅凭该语法不足以解释自责分率或胜场数等表现指标。这些结果表明,基于序列的分析阐明了投球使用的结构组织,同时也界定了在缺乏更丰富上下文信息的情况下,基于基元的方法在解释表现方面的局限性。

关键词

引用

@article{arxiv.2601.11904,
  title  = {Structure of Pitch-Pattern Motifs in Major League Baseball},
  author = {Youngjai Park and Cheawoon Lim and Seung-Woo Son and Mi Jin Lee},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2601.11904},
  year   = {2026}
}

备注

12 pages (9 pages in main, 3 pages in appendix), 13 figures (7 figures in main, 6 figures in appendix), 4 tables