西蒙·安格斯,北京时间10月13日,澳大利亚蒙纳什大学经济学副教授(SimonAngus)写一篇文章,更新他2019年的数据模拟研究:马拉松世界纪录再次重写后,人类什么时候才能完成正式马拉松的“破2”时刻?
下面是原文(注:本文中的我,指作者)
2023年10月8日,中东战争让世界陷入低谷,引起国际关注;如果没有,那么同一天,人们会为一名23岁的肯尼亚少年在芝加哥改写长跑历史而欢呼。
凯尔文·基普图姆(KelvinKiptum),与同胞埃鲁德·基普乔格相比,他的第三场马拉松在2小时35秒内完成了42.195公里(EliudKipchoge)去年柏林创造的世界纪录又快了34秒。自20年前正式认证以来,这是马拉松世界纪录首次被提升30多秒。2022年,基普乔格将原来的记录提升了30秒。
(注意:由于基普乔格在2018年将之前的世界纪录提高了78秒,因此上述信息存在错误。
基普图姆的配速令人瞠目结舌,平均每小时跑21公里(13.04英里/小时),或2分51秒5/公里(4分36秒/英里)。
作为一名数据科学家和经济学家,我对分析男女马拉松世界纪录的进程感兴趣。
能否通过统计分析人类努力取得的非凡成就?
我的方法是把马拉松世界纪录的进程看作是技术的发展。在这两种情况下,许多因素会导致性能的提高,包括训练体系、营养学、心理建设和马拉松领域的设备。
十月八日,基普图姆不仅创造了新的纪录,而且改变了马拉松世界纪录的轨迹。
通过我的计算和分析,基普图姆有各种各样的可能性,并在未来几年为马拉松跑进2小时做好了充分的准备。在他之前,我不认为我们有望在这十年结束前看到两个小时的实现。
为什麽我们还在讨论“破2”?
2019年基普乔格是否已经跑了2个小时,事实并非如此。
田径是官方记录中需要保存的运动之一。路线必须测量(三次)精确到厘米以内,线条必须清晰,栏架必须按照军事精确程度排队,选手必须蹲在原地,直到发令枪响。世界田径联盟将这一切编辑成一本书,称道路马拉松为“官方”。
因此,作为唯一的挑战者,2019年10月奥地利维也纳普拉特在基普乔格(背后有数百万美元的团队)跑出1小时59分40秒后,包括基普乔格本人在内的所有人都知道,这不是对正式比赛“突破2”的追求。
2018年9月柏林马拉松2小时01分39秒,世界纪录依然是基普乔格,去年9月还是柏林,基普乔格又缩短了30秒。
直到今年10月8日,官方记录才停留在这里。
基普图姆的新纪录有多伟大?
这个问题我们可以从很多角度来回答。对初学者或精英来说,有很多方法可以改进,包括(虽然这个清单可以很长):
训练选择(跑步量、强度、休息、交叉训练)
营养素(微量和大量营养,赛前补充,赛中补充)
心理学训练(挫折、焦虑、无聊、动机、自言自语)
鞋类及服装等装备技术技术
从统计和经济分析的角度来看,我们可以预测马拉松世界纪录的到来是有规律的。因此,我们可以通过历史数据进行数学建模,也就是说,我们可以使用数学公式来看待现在和未来。
几十年来,经济学家一直在用公式为运动员建模。我们现在知道的是,只要有一些因素有小的改进(新设备、鞋底泡沫、训练辅助设备),并且可以随着时间的推移而持续,我们就可以期待合理可预测的结果。我们将对这个过程进行建模。
我的方法是将几十年来马拉松世界纪录的平均趋势拟合成一个模型,然后推测在指定时间内跑出低于指定时间的可能性。
首先,我们可以在不包括基普乔格22年柏林和基普图姆新纪录的情况下,对男子马拉松的世界纪录进程进行建模。从历史的角度来看,这些有多不寻常。
我们发现,虽然基普乔格在2022年9月的特定日子(下图中的“+”)非常优秀,但根据历史记录,它接近“四分之一可能性”,但从统计学的角度来看,基普图姆的表现更令人印象深刻(下图中的“+”),更接近“十分之一可能线”。
上图是2020年男子马拉松世界纪录进程的建模,在2023年基普乔格和基普图姆在2023年芝加哥取得成绩之前(来源:SimonDAngus)
换句话说,即使我们考虑到马拉松世界纪录的自然进程,基普图姆的表现也比基普乔格更不符合预期,即使我们考虑到两个世界纪录之间的情况。
考虑到2022柏林马拉松基普乔格的出色表现,这已经说明了一些问题。
基普图姆是否改变了对“破2”的期望?
让我们假设一位以基普图姆为模板的球员站在马拉松起跑线上,那么他什么时候能跑2个小时呢?
沿着“十分之一可能线”展望未来,我们可以看到它将在2032年5月穿越(跑进2小时),这几乎和我们四年前的预测一样。
但是,如果我们把基普乔格和基普图姆的成绩带入建模,会有什么结果呢?
当我只加了基普乔格的成绩,模拟了一个像基普乔格这样的玩家沿着“四分之一可能线”走的时候,结果并没有太大的变化,“破2”的时间提前到了2031年11月。
但是,如果我们进一步增加基普图姆的成绩,我们就会发现事情正在发生变化。
在加入基普乔格2022柏林、基普图姆2023芝加哥之后,模拟马拉松男子世界纪录的进程。
首先,这种模式已经学会并适应了基普图姆的表现。它变得有些不寻常,更新后的数据更接近“四分之一可能线”。
其次,如果我们跟随这条线,我们假设一个类似基普图姆的球员参加了官方的马拉松比赛,我们会发现2个小时的跑步时间会提前5年,这将在2027年3月实现。
事实上,基普图姆(包括2022年的基普乔格)已经能够推动所有马拉松世界纪录的历史,足以让人类在未来几年内跑进2个小时成为现实。
除“破2”之外,我们还能看到更多的记录吗?
这些曲线告诉了我们更多。如果让他们走向遥远的未来,他们将确定马拉松领域的最快成绩。如果你愿意,你可以称之为人类的极限。
如果我们沿着“基普图姆线”,也就是“四分之一可能线”,我们会发现它会稳定在1小时55分40秒,比我四年前的预测快2分钟左右。基普图姆再次留下了自己的印记。
注意:根据2019年的预测,男性马拉松的极限可达1小时58分05秒,女性2小时05分31秒。
如果这个分析有什么让人放心的地方,尤其是对于那些热爱马拉松的人,以及那些在这些时期跑得很快的男女选手来说,即使他们跑了2个小时(不是),“极限”仍然需要4分钟以外。
就高性能表现而言,即使有人跑进2个小时,仍能发挥很多作用。