[논문 리뷰] Searching for a Unique Style in Soccer

László Gyarmati, Haewoon Kwak외 1명|arXiv (Cornell University)|2014. 09. 01.

Sports Analytics and Performance참고 문헌 7인용 수 54

한 줄 요약

이 논문은 경기력 네트워크 내의 '플로우 모티프'(flow motifs)를 사용하여 축구 팀의 플레이 스타일을 정량화하는 새로운 방법을 제안한다. 플로우 모티프는 통계적으로 유의미한 순서된 패assing 시퀀스이다. 세 패assing 모티프인 ABAB 및 ABAC 등을 분석함으로써, FC 바르셀로나가 광범위한 전술적 유사화에도 불구하고 스페인 리그 및 유럽 전반의 다른 모든 팀과는 다를 바 있는 고도로 구조화된 비랜덤한 티키타카 스타일을 보이고 있음을 밝혀냈다.

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.

연구 동기 및 목표

• 현대 축구에서 널리 퍼진 전술 분석과 경기 데이터 접근에도 불구하고, 유일하고 식별 가능한 플레이 스타일이 존재하는가를 규명하는 것.
• 정적 네트워크 지표가 아닌 동적이고 순서된 패assing 시퀀스에 기반한 팀 플레이 스타일 분석을 위한 정량적 방법을 개발하는 것.
• FC 바르셀로나의 유명한 티키타카가 정밀하고 구조화된 패assing 모티프의 결과인지, 아니면 단지 높은 볼 수의 무작위 패assing인지 확인하는 것.
• 팀 간의 모티프 지문을 기반으로 비교 및 군집화하여, 리그 간 전술 조직의 유사성과 차이를 드러내는 것.

제안 방법

• 주요 유럽 리그의 팀들이 기록한 전경기 패assing 네트워크 데이터에서 순서된 패assing 시퀀스(패assing 수 k개의 모티프)를 추출한다.
• 다섯 가지 구분 가능한 세 패assing 모티프를 정의한다: ABAB, ABAC, ABCA, ABCB, ABCD. 선수 신원을 추상화하여 구조적 패턴에 집중한다.
• 같은 도수 분포를 가진 랜덤화된 네트워크와의 관계에서 관측된 빈도를 비교해 각 모티프의 z-점수를 계산한다.
• 38경기 동안의 평균 z-점수를 사용해 각 팀별로 다섯 차원의 특징 벡터를 구성하여 모티프 프로필을 표현한다.
• k-means 및 Ward 계층적 군집화를 적용해 모티프 유사성 기반으로 팀을 군집화하고, 전술적 스타일의 고유한 군집을 식별한다.
• 주성분 분석(PCA)을 사용해 다섯 유럽 리그의 팀들 간의 모티프 프로필을 시각화하고 비교한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 매우 널리 보급된 경기 데이터와 전술 분석에도 불구하고 현대 축구에서 식별 가능한 고유한 플레이 스타일이 존재할 수 있는가?
• RQ2 FC 바르셀로나의 티키타카 스타일은 통계적으로 유의미한 구조적 패assing 패tern을 보이며, 단지 높은 볼 수의 무작위 패assing이 아닌가?
• RQ3 스페인 라리가의 팀들 모티프 프로필은 다른 유럽 리그의 팀들과 비교해 구조적 다양성과 유사성 측면에서 어떻게 다를까?
• RQ4 팀들이 모티프 사용에 따라 군집화되는 정도는 어느 정도이며, FC 바르셀로나는 고유하게 다를 바 있는 모티프 지문을 지닌다 할 수 있는가?
• RQ5 특정 모티프, 예를 들어 ABAC 또는 ABCD는 유베티스나 토리노와 같은 강세 팀들을 나머지 팀들과 구별하는 데 어떤 역할을 하는가?

주요 결과

• FC 바르셀로나의 패assing 스타일은 라리가 내 모든 다른 팀들과 통계적으로 다름을 보이며, ABAC 모티프의 z-점수 차이가 최소 2.5 표준편차 이상이다.
• FC 바르셀로나는 다른 팀들보다 구조적인 모티프(예: ABAB, ABAC, ABCB)를 훨씬 더 자주 사용함으로써 의도적이고 비랜덤한 전술적 구조를 보이고 있음을 시사한다.
• k-means 군집화에서 FC 바르셀로나는 유일하게 자신의 군집에 속해 있으며, 군집 내 제곱합 비율이 90.3%로 높아 그 스타일의 고유성을 확인한다.
• 심지어 다섯 유럽 리그로 확장해도 FC 바르셀로나는 여전히 자신의 모티프 프로필에서 고립되어 있으며, 흔치 않은 독특한 스타일을 유지하고 있다.
• 강등 위기에 처해 있음에도 불구하고 토리노는 루이스, 유베티스와 같은 정상급 구단과 유사한 모티프 프로필을 보이며, 특히 ABCA 모티프 사용 빈도가 낮기 때문이다.
• FC 바르셀로나는 대부분의 다른 팀들보다 ABCD 모티프를 덜 사용하고 있어, 개방형이고 다양한 순서의 패assing보다는 폐쇄형 루프와 반복 패턴을 선호함을 나타낸다.