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スポーツメトリクス設計に対比較法を使いまくる / Sports metrics design using pairwise comparison method (spoana#14)

konakalab
October 27, 2023

スポーツメトリクス設計に対比較法を使いまくる / Sports metrics design using pairwise comparison method (spoana#14)

Spoana#14 (https://spoana.connpass.com/event/296512/)でLT登壇した資料です

スポーツメトリクス(選手やチームの定量的評価指標)の設計に対比較法を活用した成果について報告しました.2023年に出版され(る)た3本の論文の紹介です.内容は以下:
・ソフトテニスのランキング
・野球のパークファクター推定
・プレイ単位のデータを活用したバスケ選手の貢献の定量化

konakalab

October 27, 2023
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Transcript

  1. スポーツメトリクス設計に
    対比較法を使いまくる
    名城大学情報工学部 小中英嗣
    (論文の宣伝に来ました!)
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28

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  2. 自己紹介
    • 小中英嗣(こなか・えいじ)
    • 名城大学情報工学部情報工学科 准教授
    • 専門:システム制御,スポーツ統計
    • システム制御=物理現象の数理モデル化,数理最適化
    • これをスポーツの分析に活用
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28

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  3. 自己紹介
    • 小中英嗣(こなか・えいじ)
    • 名城大学情報工学部情報工学科 准教授
    • 専門:システム制御,スポーツ統計
    • システム制御=物理現象の数理モデル化,数理最適化
    • これをスポーツの分析に活用
    • …ということにしています
    • 趣味のスポーツ観戦に仕事の道具を使ってしまいました…
    • 「スポーツ観戦体験による自己紹介」(note)
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28

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  4. 過去のLTs@spoana
    • Spoana#2(201905):リオ五輪球技5種目の予測
    • Spoana#4(201908):ラグビーワールドカップ2019展望
    • Spoana#8(202007):サッカー・無観客試合とホームアドバン
    テージ
    • 「スポーツの研究してます」「どの競技ですか?」「何でも
    やってます!」
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28

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  5. スポーツデータ関連の論文が
    出版された(る)ので宣伝に来ました.
    • 2023年度にスポーツデータの論文が3本出版(予定含む)
    • 種目:ソフトテニス,野球,バスケットボール
    • すべて「電気学会論文誌C」
    • https://www.jstage.jst.go.jp/browse/ieejeiss/-char/ja/
    • 「何でもやってます!」
    • キーワード:対比較法
    • (「一対比較法」のほうがメジャーな呼び方かも)
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28

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  6. キーワード:対比較法
    • 概略:一組の比較結果に対して条件式を立てる方法
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28
    チーム𝑖の実力 − チーム𝑗の実力 = 𝑖対𝑗の試合結果 + (誤差)

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  7. キーワード:対比較法
    • 概略:一組の比較結果に対して条件式を立てる方法
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28
    𝑟𝑖
    − 𝑟
    𝑗
    = 𝑠𝑖,𝑗
    + ϵ

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  8. キーワード:対比較法
    • 概略:一組の比較結果に対して条件式を立てる方法
    • 簡潔な線形代数の問題になる
    • 適用例
    • Elo, Massey, Colleyなどのレーティング手法
    • 語学などの検定試験(「項目応答理論」)
    • 感性・官能評価
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28
    𝑟𝑖
    − 𝑟
    𝑗
    = 𝑠𝑖,𝑗
    + ϵ

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  9. ソフトテニスの
    レーティング・ランキングの提案
    ソフトテニス
    • 日本発祥.学生に普及
    • ランキング制度が未整備
    • 対比:プロテニス
    • 提案:ランキング制度
    • ✓ゲーム数を活用
    • ✓対戦相手を考慮した対比較

    • ✓少ない試合数に対応
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28

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  10. ソフトテニスの
    レーティング・ランキングの提案
    ソフトテニス
    • 日本発祥.学生に普及
    • ランキング制度が未整備
    • 対比:プロテニス
    • 提案:ランキング制度
    • ✓ゲーム数を活用
    • ✓対戦相手を考慮した対比較

    • ✓少ない試合数に対応
    結果
    • 予測対象:日本リーグ
    • 予測性能
    • (提案手法)>(獲得ゲーム数
    など)
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28

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  11. パークファクター(野球)の
    新推定方法の提案(1/2)
    パークファクターとその課題
    • 球場の特性評価
    • 打者・投手のどちらに有利?
    • 素朴な定義の欠点
    • 試合単位の評価:事象は打席ごとに
    起こる
    • 年度間の変化が大きい:工事してな
    いのに??
    • 四球のパークファクター:だれの責
    任?
    提案手法
    • 打席ごとに対比較法を適用

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  12. パークファクター(野球)の
    新推定方法の提案(2/2)
    • 打席ごとに対比較法を適用
    打者𝑖の実力 − 球場𝑗の特性 − (投手𝑘の実力)
    = 打席の結果 + (誤差)
    対 +

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  13. パークファクター(野球)の
    新推定方法の提案(2/2)
    • 打席ごとに対比較法を適用
    • 結果(既存手法との比較で)
    • 年度間の違い→小さくなった✓
    • 四球のパークファクター→1に近くなった(球場の影響は小さい)✓
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28
    𝑝𝑖,𝑗,𝑘
    =
    1
    1 + exp − 𝑏𝑖
    − 𝑟
    𝑗
    − 𝑑𝑘
    + 𝜖

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  14. バスケットボールの
    新インパクトメトリクスの提案(1/3)
    • インパクトメトリクス:選手の貢献を示す単一量
    • 提案新インパクトメトリクス:「その選手がコート上にいる1秒あたりの予
    測勝率変化量の平均値」
    • ラインナップ(コート上の5人)ごとの対比較法
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28
    対 →(予測勝率の変化量)
    1 2 3 4 5 11 12 13 14 15
    対 →(予測勝率の変化量)
    1 2 3 6 5 11 17 13 14 15

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  15. バスケットボールの
    新インパクトメトリクスの提案(2/3)
    • ラインナップ(コート上の5人)ごとの評価値→個人評価(VC, Value of Contribution)
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28
    1 2 3 4 5
    1 2 3 5 6
    2 3 5 6 8

    ラインナップ 評価 時間
    𝑟1
    𝑟2
    𝑟3
    𝑡1
    𝑡2
    𝑡3
    𝑉𝐶1
    =
    𝑟1
    𝑡1
    + 𝑟2
    𝑡2
    𝑡1
    + 𝑡2
    個人評価は出ている
    ラインナップ評価の
    時間重み付き平均

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  16. バスケットボールの
    新インパクトメトリクスの提案(3/3)
    Play-by-playの活用
    • ✓コート上全選手を考慮した評

    • プレイを攻守に分離
    • ✓攻守それぞれの貢献の定量

    • 「出ていない」時間帯がわか

    • ✓On-Offメトリクスへの拡張
    提案メトリクスでわかること
    • ✓守備の貢献の定量化
    • Boxscoreに現れにくい
    • 攻守どちらが得意か
    • ✓交代でチーム力が向上/低下
    するか
    • (Webで可視化したもの)

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  17. まとめとそれ以外の最近の活動
    まとめ
    • 対比較法はスポーツ分析の強力な
    ツールである
    • 競技を問わない手法
    • なので,みなさんつかってほしい
    最近の活動
    • 各種大会予測
    • バレーボール,ラグビー,…
    • X(a.k.a. Twitter) @konakalab
    • 公開予測コンペを主催します!
    • IHFハンドボール女子世界選手権
    2023予測コンペ
    • 大学院授業の課題ですが,一般参加
    を歓迎します!
    • (スポーツデータの本も書いていま
    す…)
    @Sports Analyst Meetup #14 2023/10/28

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