ピッチにゴールを置き忘れるな — サッカーにおける意思決定評価の新しい枠組み(Leaving Goals on the Pitch: Evaluating Decision Making in Soccer)

田中専務

拓海先生、お目にかかれて光栄です。最近、部下から『データで意思決定を評価しよう』と言われまして、たしかに必要だとは思うのですが、サッカーの話を例にした論文があると聞いて、実務にどう結びつくのかが分かりません。要するに現場の判断を機械で評価できるんですか?

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!大丈夫、一緒に整理すれば必ず見えてきますよ。今回の論文は、サッカーで選手が『ここでシュートするかボールを動かすか』といった選択を、確率と将来の利得で評価する枠組みを示しています。結論を先に言うと、3つの有益な示唆が得られるんです。1つ、個々の位置ごとに最適な行動が示せること。2つ、チーム戦略の変更がシーズン全体に与える影響を推定できること。3つ、現場での「直感」をデータで裏付けられることです。

田中専務

なるほど、でも現場は『そんな悠長な計算を試合中にやれるのか』と心配します。これって要するに試合中にコンピュータが指示を出すという話ですか?それとも事前の準備で戦術を作るためのものですか?

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!結論は後者に近いです。つまり事前にデータで『どの位置ならシュートが有効か』を学んでおき、練習や選手教育、試合プランに反映するためのインサイトを得るものですよ。試合中のリアルタイム助言は通信やインターフェースの整備が必要ですが、まずは事前シミュレーションで勝率の上がる方針を見つけられるんです。

田中専務

投資対効果(ROI)の観点で教えてください。どれくらいのデータや工数が必要で、現場はどのように変わるのでしょうか。現場の反発も怖いのです。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!要点を3つにまとめますよ。1つ、既存のイベントデータ(試合ログ)があればまずは試作が可能で、フル映像は必須ではない。2つ、現場変化は小さく、まずは『練習メニューと評価指標』をデータで改善して勝ち筋を示すのがおすすめ。3つ、導入は段階的に行い、最初は『ある位置ではシュートの確率が高い』という単純なルール提示から始めれば現場の抵抗は小さいです。

田中専務

なるほど。で、技術の要点を少し教えてください。専門用語が多くて尻込みするのですが、たとえばMDPという言葉を見ました。これは何を意味するのですか?

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!専門用語は最初に整理しましょう。Markov Decision Process (MDP) — マルコフ決定過程は、状況(位置やボールの状態)と選択(シュート、パス、ドリブル)とそれに伴う結果(ゴールやボール喪失)を時間を通してモデル化する枠組みです。身近な例で言えば、販売現場で『A案を取れば成約の確率が上がるが別の機会を失う』と考えるのと同じで、将来の展開を確率で評価するための仕組みなんです。

田中専務

これって要するに『今の一手が将来の得点にどう効くかを点数化する』ということですか?それなら経営判断にも応用できそうです。

AIメンター拓海

その通りです!素晴らしい着眼点ですね。経営で言えば『今の施策が四半期後の売上にどう影響するか』をモデル化するのと同じです。この論文は、特に『long-distance shot(遠距離シュート)』が持つ期待値を、将来の一手まで含めて評価し、『シュートするべき場所/動かすべき場所』をデータで示しています。

田中専務

最後に、現場に対して説得力のある提示方法を教えてください。データを持って行っても『選手は感覚で動く』と言われて終わりかもしれません。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!実務で効くアプローチは三段階です。第一に、選手やコーチが納得する『可視化』を用意すること。具体的にはピッチ上のゾーンごとに期待得点(expected goals (xG) — 期待ゴール)を見せる。第二に、短期実験を回し、練習で得点期待値が上がることを示す。第三に、成功事例を作ってから拡大する。小さく始めて勝ち筋を作るのが鍵ですよ。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。

田中専務

分かりました。では私の言葉で確認します。『この論文は、現在のプレー選択が将来の得点にどう寄与するかを確率で評価する枠組みを提示し、特に遠距離シュートの有効性をチーム単位で定量化して、戦術や練習への落とし込みを可能にする』という理解で合っていますか。ありがとうございます、拓海先生。

1.概要と位置づけ

結論を先に言うと、この研究はサッカーにおける個々の選手の「今やるべき一手」を確率的に評価するための汎用的な枠組みを提示した点で大きく進化をもたらした。従来の指標が主に「シュートの位置」や「シュート数」といった静的な観測に依存していたのに対し、本研究は時間軸と行動の連鎖を考慮したモデリングにより、現在の行動が将来の得点期待値に与える影響を明示的に推定することを可能にしたのである。この違いは、単なる選手評価の精度向上にとどまらず、チーム戦術の検討や選手教育、さらにはシーズン戦略の策定にまで応用可能な意味を持つ。現場でよくある『直感的な善し悪し』を、データに基づいてより説得力ある形で裏付けられるようになった点が本研究の位置づけである。したがって、経営判断の比喩で言えば、過去の月次売上だけでなく、施策の波及効果と時差を考慮した未来収益の推定ができるようになったと理解すべきである。

2.先行研究との差別化ポイント

先行研究は主にexpected goals (xG) — 期待ゴールという指標に基づいてシュートの質を評価してきた。xGは個々のシュートがゴールになる確率を与える有力な指標だが、試合中の選択肢の連鎖や『次の一手を生む可能性』までは直接的に評価できなかった。本研究の差別化点は、Markov Decision Process (MDP) — マルコフ決定過程を用いて時間軸上の遷移と行動の不確実性をモデル化し、ある位置でシュートを選ぶことが将来どのようなシナリオを生むかを定量化した点である。さらに本研究は、チーム単位での射撃頻度(特に遠距離からのシュート)を系統的に変えた場合のシーズン全体における得点期待値の変化を推定する手法を示しており、単発のプレー評価から戦術的な方針決定へと議論の射程を広げた。要するに、個別のプレー評価を戦略的な意思決定に結びつける橋渡しをしたことが最大の差別化である。

3.中核となる技術的要素

本研究の技術的中核は、時間発展する試合状況を確率過程としてモデル化し、行動選択に伴う即時報酬と将来報酬を比較する点にある。具体的には、イベントデータ(パス、シュート、ボールロストなど)の時系列を用いて状態と行動を定義し、各状態での行動が次の状態へどの程度遷移するかを学習する。これにより『今シュートすべきか、それとも次のプレーでより良いチャンスを作れるか』という問題を、確率と期待値で比較できるようになる。重要なのは、この枠組みが現実世界のノイズや失敗(例:ボールミス)を内包して評価できる点であり、経営で言えば施策の失敗確率を考慮に入れた期待利益の算出に相当する。実装面では大量の試合イベントが必要だが、映像解析がなくともイベントログだけで実用的な推定が可能だという点も現場導入を後押しする。

4.有効性の検証方法と成果

検証は二段構成で行われた。第一に、個々のチームやピッチゾーンごとに『シュートと移動(ボールを動かす選択)のどちらが次の1〜2アクションでゴールに繋がりやすいか』を比較した。ここで得られた知見は、チームごとにシュート優位なゾーンが異なることを示し、単純な距離だけで評価する従来の直感を修正するものであった。第二に、シーズン全体での戦術変更を仮定したカウンターファクチュアル(反事実)実験を行い、遠距離シュートの頻度を増減した場合の得点期待値の推移を推定した。その結果、一定のチームでは遠距離シュートの減少が得点期待値の増加につながる一方、チーム特性によっては遠距離からの試みが有利に働く場合もあり、単一の普遍的解は存在しないことが示された。以上は戦術変更のROIを議論する上で極めて実践的な示唆を与える。

5.研究を巡る議論と課題

本研究が示す有効性にもかかわらず、いくつかの重要な議論点と課題が残る。第一に、イベントデータのみでの推定は観測の限界に依存するため、プレーヤー間の微妙な動きや守備側の配置など、映像でしか得られない情報が欠ける場合がある。第二に、モデル化は過去のデータに基づくため、対戦相手の戦術変化やリーグ全体のトレンドが大きく変わった場合の外挿が難しい。第三に、現場実装時に選手やコーチの受容を得るための可視化や小さな実験設計の工夫が不可欠であり、単に結果だけを提示するアプローチでは導入が難しい。これらの課題は、データの質向上、対抗実験の設計、そして現場巻き込みの手法設計によって段階的に解決していくことが期待される。

6.今後の調査・学習の方向性

今後の研究は主に三つの方向性で進むだろう。第一に、より高解像度な位置情報や映像解析を取り入れて状態定義を精緻化し、守備側のプレスやオフボールの動きまで評価可能にすること。第二に、因果推論や反事実的評価手法を強化して、さまざまな戦術変更の長期的影響をより頑健に推定すること。第三に、実務導入を見据えたヒューマンインザループの仕組み、すなわちコーチや選手が理解しやすい可視化と段階的実験プロセスを設計することだ。これらを組み合わせることで、データ駆動型の戦術決定が現場に根付く土壌が整う。参考検索用英語キーワードは次の通りである: “expected goals”, “xG”, “Markov Decision Process”, “counterfactual policy evaluation”, “soccer analytics”。

会議で使えるフレーズ集

『この指標は単なるシュートの数ではなく、将来の得点期待値を考慮した評価です』。『まずはイベントログで小さな実験を回し、現場の感覚に合う可視化で説得してから拡大しましょう』。『投資対効果は段階的導入で評価できるので、初期投資は限定的に抑えられます』。これらを端的に使えば、経営会議でも現実的な導入議論がしやすくなるはずである。

M. Van Roy et al., “Leaving Goals on the Pitch: Evaluating Decision Making in Soccer,” arXiv preprint arXiv:2104.03252v2, 2021.

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