[論文レビュー] Searching for a Unique Style in Soccer

László Gyarmati, Haewoon Kwak+1 more|arXiv (Cornell University)|Sep 1, 2014

Sports Analytics and Performance参考文献 7被引用数 54

ひとこと要約

本論文は、パスネットワーク内の統計的に有意な順序付きパス列である「フロー・モチーフ」を用いて、サッカークラブのプレー様式を定量化する新規手法を提案する。3パスのモチーフ（例：ABAB、ABAC）を分析することで、FCバルセロナが、広範な戦術的均質化が進む中でも、他のスペインリーグおよびヨーロッパ主要リーグのすべてのチームとは明確に異なる、構造的で非ランダムなティキ・タカ様式を示していることが明らかになった。

ABSTRACT

Is it possible to have a unique, recognizable style in soccer nowadays? We address this question by proposing a method to quantify the motif characteristics of soccer teams based on their pass networks. We introduce the the concept of "flow motifs" to characterize the statistically significant pass sequence patterns. It extends the idea of the network motifs, highly significant subgraphs that usually consists of three or four nodes. The analysis of the motifs in the pass networks allows us to compare and differentiate the styles of different teams. Although most teams tend to apply homogenous style, surprisingly, a unique strategy of soccer exists. Specifically, FC Barcelona's famous tiki-taka does not consist of uncountable random passes but rather has a precise, finely constructed structure.

研究の動機と目的

• 現代のサッカーにおいて、広範な戦術的均質化が進む中でも、一貫性があり識別可能なプレー様式が存在するかどうかを明らかにすること。
• 静的ネットワーク指標ではなく、動的で順序付けられたパス列に基づいて、チームのプレー様式を定量的に分析する手法を開発すること。
• FCバルセロナの有名なティキ・タカが、正確で構造的なパスモチーフの結果であるのか、それとも単なる高頻度でランダムなパスに過ぎないのかを特定すること。
• モチーフの指紋に基づいてチームを比較・クラスタリングし、リーグ間での戦術的組織の類似性と相違性を明らかにすること。

提案手法

• 主要ヨーロッパリーグのチームのフルシーズン分パスネットワークデータから、順序付きパス列（kパス長のモチーフ）を抽出する。
• 5つの明確に区別できる3パスモチーフ（ABAB、ABAC、ABCA、ABCB、ABCD）を定義し、選手の個人情報を抽象化して構造的パターンに焦点を当てる。
• 同じ次数分布を持つランダム化ネットワークとの比較により、各モチーフの観測頻度とzスコアを計算する。
• 38試合にわたる平均zスコアを用いて、各チームごとに5次元の特徴ベクトル（モチーフプロファイル）を構築する。
• k-means法およびウォード法による階層的クラスタリングを適用し、モチーフの類似性に基づいてチームをグループ化し、明確なプレー様式クラスタを特定する。
• 主成分分析（PCA）を用いて、5つのヨーロッパリーグのチームのモチーフプロファイルを可視化・比較する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 マッチデータと戦術分析の広範な利用が進む現代サッカーにおいて、一貫性があり識別可能なプレー様式が存在しうるか？
• RQ2 FCバルセロナのティキ・タカ様式は、統計的に有意な構造的パスパターンであるのか、それとも単なる高頻度でランダムなパスに過ぎないのか？
• RQ3 スペイン・ラ・リーガのチームのモチーフプロファイルは、他のヨーロッパリーグのチームと比較して、構造的多様性と類似性の点でどのように異なるか？
• RQ4 チームはどの程度モチーフ使用に基づいてクラスタリングされるのか？また、FCバルセロナは独自に特徴づけられるモチーフ指紋を有しているのか？
• RQ5 ABAC や ABCD といった特定のモチーフは、ユベントスやトロインォといった優勝候補チームを他のチームと区別する上で、どのような役割を果たしているのか？

主な発見

• FCバルセロナのパスプレー様式は、ラ・リーガの他のすべてのチームと統計的に有意に異なり、ABACモチーフにおいて2.5標準偏差以上のzスコア差を示した。
• FCバルセロナは、ABAB や ABAC、ABCB といった構造的モチーフを、他のチームよりも顕著に頻繁に使用しており、意図的で非ランダムな戦術的構造を示している。
• k-meansクラスタリングでは、FCバルセロナは唯一、自身のクラスタに所属しており、クラスタ内分散比が90.3%に達し、プレー様式の独自性が裏付けられた。
• 5つのヨーロッパリーグに拡張しても、FCバルセロナのモチーフプロファイルは依然として孤立しており、稀で特異なスタイルを維持している。
• トロインォでさえ、降格圏に近い状況にあったが、リーグ上位チーム（リールやユベントス）と同様のモチーフプロファイルを示しており、特にABCAモチーフの使用頻度が低かったことが要因であった。
• FCバルセロナは、他の大多数のチームよりもABCDモチーフの使用頻度が低く、オープンループではなく、閉ループで繰り返しのパスパターンを好む傾向がうかがえる。