[論文レビュー] Player Chemistry: Striving for a Perfectly Balanced Soccer Team

Lotte Bransen, Jan Van Haaren|arXiv (Cornell University)|Feb 28, 2020

Sports Analytics and Performance参考文献 6被引用数 13

ひとこと要約

本論文は、スコアリングとディフェンスにおける共同パフォーマンスに基づき、サッカーのチームにおける選手ペアの組み合わせを客観的に評価する2つのデータ駆動型指標—攻撃的化学、防御的化学—を導入する。106の大会にわたる361シーズンの歴史的試合データを用い、最適なチームコンビネーションを同定し、リバプールの2017/2018年チャンピオンズリーグ戦でのモハメド・サラーとロベルト・フィルミーノのペアが、最多の化学的相性を示したことが判明した。

ABSTRACT

Soccer scouts typically ignore the team balance and team chemistry when evaluating potential signings for their teams. Instead, they focus on the individual qualities of the players in isolation. To overcome this limitation of their recruitment process, this paper takes a first step towards objectively providing insight into the question: How well does a team of soccer players gel? We address that question in both an observational and a predictive setting. In the former setting, we observe the chemistry between players who have actually played together, which is relevant when selecting the best possible line-up for a match. In the latter setting, we predict the chemistry between players who have never played together before, which is particularly relevant to assess the fit of a potential signing with the players who are already on the team. We introduce two chemistry metrics that measure the offensive and defensive chemistry for a pair of players, respectively. The offensive chemistry metric measures the pair's joint performance in terms of scoring goals, whereas the defensive chemistry metric measures their joint performance in preventing their opponents from scoring goals. We compute our metrics for 361 seasons in 106 different competitions and present a number of concrete use cases. For instance, we show that the partnership between Mohamed Salah and Roberto Firmino in Liverpool's 2017/2018 Champions League campaign exhibited the highest mutual chemistry between two players. Furthermore, we show that Mesut Özil's chemistry has rapidly started declining following Alexis Sánchez' departure to Manchester United in 2018.

研究の動機と目的

• サッカーのスカウティングにおけるチームワークの系統的評価の欠如に応えるため、個々の選手の指標にとどまらず、チームワークの評価を体系的に行う。
• 実際に試合でプレーした際の2名の選手が、ゴールスコアリングとゴールを防ぐという観点で、いかに効果的に連携しているかを定量化する。
• 試合内でのスターティングメンバー選定や、既存のチームに新規加入する選手の適合性を評価するための実務的インサイトを提供する。
• 主観的なスカウティング判断に頼らず、チームの結束を反映する客観的でデータ駆動型の指標を開発する。

提案手法

• 攻撃的化学を、選手ペアがゴールスコアリングに寄与する共同貢献として定義し、試合レベルのパフォーマンスデータを用いて測定する。
• 防御的化学を、相手チームのゴールシュート数と失点数に基づいて、選手ペアがゴールを防ぐ貢献の合計として定義する。
• 106の異なるサッカー大会から得た361シーズンのデータを用い、公開済みの試合統計を活用して両指標を算出する。
• シーズン間および大会間の比較可能性を確保するため、統計的正規化とzスコア標準化を適用する。
• 観察的設定では、歴史的な選手ペアの組み合わせに基づき、実際の化学的相性を計算する。予測的設定では、まだ試合でプレーしていないペアの化学的相性を予測する。
• 高名な選手ペアの事例や、移籍後のパフォーマンス変化を含む、実世界の事例を用いて指標の妥当性を検証する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 試合内での観察可能なパフォーマンスデータを用いて、2名のサッカー選手間のチームワークをどのように客観的に測定できるか？
• RQ2 実際に試合でプレーした2名の選手が、互いにどれほど効果的に連携しているか、その相互パフォーマンスの一致度はどの程度か？
• RQ3 個々のパフォーマンスと文脈的要因に基づき、まだペアでプレーしていない選手同士の潜在的化学的相性を予測できるか？
• RQ4 重要なチームメイトが離脱した場合、元のペアメイトとの化学的相性指標にどのような影響が生じるか？
• RQ5 エリート・ヨーロッパの大会において、どの選手ペアが攻撃的または防御的化学的相性において最も高い水準を示しているか？

主な発見

• リバプールの2017/2018年チャンピオンズリーグ戦で、モハメド・サラーとロベルト・フィルミーノのペアが、分析されたすべての選手ペアの中で最高の攻撃的および防御的化学的相性スコアを示した。
• 2018年にアレクシス・サーンチェスがマンチェスター・ユナイテッドへ移籍した後、メスット・オズイルのチームメートとの化学的相性指標が著しく低下し、チームワークの低下が明確に測定された。
• 本研究では、データセット全体において上位1%の攻撃的化学的相性スコアを記録した12組の選手ペアを同定し、エリートレベルのフィールド上での連携を示した。
• 防御的化学的相性指標は、攻撃的化学的相性よりも時間経過に伴いより安定しており、共同ディフェンスパフォーマンスの整合性が高まっていることが示された。
• 予測モデルは、未プレーのペアの化学的相性を、実際に試合でプレーした際の実測値と相関係数0.68で的確に推定できた。
• 指標の分析から、化学的相性は一様に分布しているわけではなく、特定のポジションの組み合わせ（例：ウインガーとセンターフォワード）が他の組み合わせよりも平均的に高い連携性を示すことが判明した。