使用場上定位資料做大尺度的足球戰術時間空間分析

The tactics of successful attacks in professional association football: large-scale spatiotemporal analysis of dynamic subgroups using position tracking data

文章來源：https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02640414.2020.1834689

介紹：

足球是一項高度動態的運動，其中包括場上兩隊的相互作用與同隊間的協同關係。同隊間的協同作用被認為是為了創造得分的空間，兩隊不論是有球或無球都會為了佔據有利的位置，而不斷的相互影響。

過去的研究也指出足球是一個in-phase的運動，場上不同球員間會有同步的移動 (Coutinho et al., 2017; Gonçalves et al., 2014; Memmert et al., 2017)。變數分析也指出球隊的質心 (team centroid) 也有很強的同步性，尤其是在球場的長軸方向 (Coutinho et al., 2017; Frencken et al., 2012; 2011; Memmert et al., 2017; Rein et al., 2017)。

足球的戰術被認為會產生很強的行為自相似性 (self-similarity)，在同隊間或是同隊小組間會有很強的同步性，尤其是在高排名的隊伍上會更為明顯 (Low et al., 2019)。

因此足球戰術被認為若需要創造很好的得分機會，團隊需要嘗試破壞對手的團隊同步性來得分 (Bartlett et al., 2012; Frencken et al., 2012; Memmert et al., 2017; Rein et al., 2017)。

但是由於在過去的研究大多是使用整隊的資料作分析，或是使用人工標記的方式來探討結果，因此本文作者希望能使用小組級別的資料作分析，並認為小組的資料更能提供詳細的場上資訊，另外也希望能提供自動標記的方式，一方面是可以節省時間，另一方面是可以減少人工標記的偏誤。

方法：

本文使用circular statistic作分析，希望使用方位資料來表示不同隊伍、同隊小組間的相互運動關係。

結果：

不同隊伍間的同步關係

不同隊伍間的同步關係
figure from: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02640414.2020.1834689

同隊伍間的同步關係

同隊伍間的同步關係
figure from: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/02640414.2020.1834689

從上下兩圖的比較可看出，小組尺度比較能看出不同方向的變化 (ex: 上圖的Cy-Cx)

在同隊之間，足球球員的行為像是複雜的系統，並且在小組的行為特徵會表現出自相似性(Davids et al., 2005)。因此本文證實同隊小組間的自相似性，特別是在球場的長軸方向尤其明顯。

本文提供了一個有價值的自動小組定義方式，本文作者也希望未來可以更進一步地去配合足球戰術常用的靜態描述方式，例如4-3-3，來定義小組分配。