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パスに基づくサッカー選手の「オン・ザ・ボール」貢献の定量化

(Measuring football players’ on-the-ball contributions from passes during games)

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田中専務

拓海先生、お忙しいところ失礼します。部下から『パスの価値を数値化して選手評価に使える』という話を聞きまして、正直ピンと来ないのです。要するに、試合中の1本のパスが会社でいうところの利益にどれだけ繋がるかを測る、という理解で合っていますか?

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!その理解はかなり近いです。端的に言うと、この研究は『個々のパスが得点(ゴール)に及ぼす期待値』を算出して、各選手の貢献を評価できるようにするものですよ。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。

田中専務

ただ、試合で実際に点になるのはごくわずかなプレーですよね。投資対効果(ROI)を意識すると、そこをどう補正しているのか気になります。データは膨大だと聞きますが、現場で使える粒度でしょうか?

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!本論文は、実際のゴールが稀な点を踏まえ『期待値(Expected Value)』を用いることで1回ごとのパスの価値を評価しています。要点を3つにまとめると、1) 現象を期待値に置き換える、2) パスごとに価値を算出する、3) 選手評価へ還元する、です。

田中専務

それは分かりやすい説明です。では、期待値というのは過去の類似ケースを統計的に平均したもの、というイメージで良いのですね?

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!まさにその通りです。過去のプレーを大量に使って『この状況だと平均してどれだけゴールに繋がるか』を見積もるわけです。身近な例だと、製造ラインでの工程改善前後の不良率を平均して期待改善量を出すのと同じ考え方ですよ。

田中専務

なるほど。では会社で言えば、パスの『前後の状態』を比べて増えた期待ゴール数をパスの価値と見なす、という理解でいいですか?これって要するに、前の状態と後の状態の差分を取るということ?

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!その直感は正しいです。論文の手法は、あるパスが行われる前のポゼッション(保持状態)と、パス後のポゼッションの『期待ゴール(Expected Goals)』を比較して差分を取る方式です。ただし重要なのは、差分を算出する際に相手の位置やボールの位置など詳細な文脈を加味する点です。

田中専務

そうすると、現場で評価に使うにはどれくらい詳細なデータが必要になりますか。うちの工場で言えば、ラインごとの不良の出方や作業者の位置まで取る必要があるのか、というイメージです。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!実務上は『イベントデータ(Event Data)』と言われる、ボールの位置、パスの種類、選手の位置関係といった情報が必要です。完全なトラッキングがなくても多数のイベント記録があれば概ね価値を推定できます。要点を3つにすると、1) 十分な量のイベント、2) 状況を表す特徴量、3) 再現性のある評価軸、です。

田中専務

最後に教えてください。導入した場合、我々の経営判断にとってどのような価値がありますか。要するに人材投資や選手補強の意思決定を改善できるのでしょうか。

AIメンター拓海

素晴らしい着眼点ですね!経営的な価値は明快です。1) 投資対効果(ROI)を数値化できる、2) 個々の選手やプロセスの改善点が具体的に示せる、3) 選手補強や育成方針をデータで裏付けられる、です。大丈夫、段階的に進めれば現場負荷も抑えられますよ。

田中専務

分かりました。整理すると、『過去の大量データを使い、パス前後の期待ゴールの差分を算出してパスの価値にする。これにより人員配置や投資判断をデータで説明できる』ということですね。自分の言葉でまとめるとこうなります。

AIメンター拓海

素晴らしいまとめですね!その理解で完璧です。必要なら次回、実際に我々のデータで簡単なPoC(概念実証)をやってみましょう。大丈夫、一緒にやれば必ずできますよ。


1.概要と位置づけ

結論から言う。本研究が変えた最大の点は、サッカーにおける大量の「パス」という日常的な行為を、試合結果への期待値という観点で定量化し、選手単位で比較可能にしたことである。本手法はゴールという稀な事象だけを評価する従来指標と異なり、試合中の多数派であるパス行動に着目して価値を算出する。

基礎的には、各プレーを確率論の枠組みで期待値に変換する思想である。試合は一連のポゼッション(保持)列で構成されると見なし、各ポゼッションに得点に繋がる期待値を割り当てる。個々のパスの価値は、パス前後の期待値の差分として定義される。

応用的には、この指標はスカウティング、選手契約、戦術評価に直接結びつく。実務で求められるのは、単に高得点者を採ることではなく、得点期待値を生み出すプロセスを評価して投資対効果を判断することである。したがって本研究は経営判断に直結するインパクトを持つ。

方法論としては、イベントデータ(Event Data)をベースに大量の過去プレーを学習し、状況ごとの期待値を推定する。ここで用いる期待値は、個々のパスが複製された場合に平均して生じるゴール数として定義される点が重要である。

最後に本研究の位置づけは、ショット(シュート)中心の評価からプレー全体を評価するパラダイム転換の一端である。日常的な行為を数値化し、経営や現場の意思決定に使える形に整えた点が革新である。

2.先行研究との差別化ポイント

本研究の差別化点は、パス単体に対して独立した期待価値を割り当てる点である。従来のアプローチには、ポゼッション全体の期待値をアクションに配分する方法や、ショットのみを評価する方法がある。これに対し本手法は各パスを個別に評価するため、選手ごとの貢献の粒度が高まる。

例えば、ある研究はポストアクションとプレアクションの状態価値の差として行為全体を評価し、得点確率を配分する方式を採る。一方で今回の手法は各パスを繰り返し行った場合の期待ゴールを直接推定する点で異なる。

技術的には、類似の考え方はバスケットボールやアイスホッケーの研究にも見られるが、サッカー特有の低得点性とパスの頻度に対応するために、ここではパス中心の価値算出が必要であった。したがって適用領域が明確に異なる。

実務面では、選手評価や戦術分析のための解像度が上がることが大きい。従来は試合の重要な瞬間だけを評価する傾向があったが、本手法は日常的に発生する行為の積み重ねが如何にスコアに寄与するかを示す。

結局のところ差別化は『評価の単位』と『粒度』に帰着する。パス単位の価値評価は、補強や育成における具体的な意思決定材料を提供する点で先行研究と一線を画す。

3.中核となる技術的要素

中核技術はまずイベントデータの整備である。ここで言うイベントデータ(Event Data)は、ボール位置、パスの種類、受け手の位置、対戦状況などの属性を持つ一連の記録であり、これを用いて各ポゼッションに期待ゴールを割り当てる。

次に、状態価値関数の推定である。これは機械学習モデルを用いて、ある局面が将来的にどれだけ得点に結びつくかを予測する過程である。具体的には類似の過去事象から平均的なゴール発生確率を学習し、各状態に期待値を割り当てる。

さらにパスの評価は、パス前とパス後の状態価値の差分を算出することで得られる。ここで注意すべきは、差分を取る際に相手位置やボールの向き、時間帯など文脈情報を特徴量として考慮する点である。これにより単純な距離や方向だけに依存しない評価が可能になる。

計算面では大量データを扱うための効率的な実装が求められる。データクレンジング、特徴量設計、モデル学習、評価の各段階で再現性とスケーラビリティを確保することが実務導入の鍵である。

要するに技術的中核は、正確な状態価値推定と差分評価、そして大量のイベントデータを扱う運用体制の三点に集約される。これらが揃うことで初めて現場で意味のある数値が得られる。

4.有効性の検証方法と成果

検証は大規模イベントデータの実証に基づく。著者らは1200万件超のオン・ザ・ボール行動を用い、そのうちショットは約2%に過ぎないと報告している。まずは過去データから期待ゴールを推定し、パス毎の期待値を算出、選手ごとの累積貢献を比較解析した。

成果としては、パス価値によるランキングが既存の単純な統計(アシスト数やパス成功率)とは異なる選手像を示す点が挙げられる。パスによる前後状況の改善度合いを評価することで、目に見えにくい貢献を可視化できた。

検証手法には交差検証やホールドアウトによる汎化性能の確認、また実戦での戦術変更に伴う価値変化の追跡が含まれる。これにより、モデルが単なる後付けの過学習でないことを示している。

ただし成果を現場導入に結びつけるには、現場のデータ品質や運用プロセスの整備が前提となる。モデル自体の精度と運用上の信頼性、そして経営判断への翻訳が同等に重要である。

総じて、検証は量的な裏付けを与え、実務的な示唆を提供していることが確認できる。だが、導入のハードルも同時に明確になった。

5.研究を巡る議論と課題

まず議論される点は因果性の解釈である。期待値は確率的な平均を示すため、個々のパスが直接的にゴールを生むかどうかは別問題である。経営上は『因果的な貢献』を求めがちだが、期待値はあくまで確率的な貢献を示す指標である。

次にデータの偏りと一般化の問題がある。リーグや対戦相手、試合状況が異なれば期待値も変化するため、モデルの適用範囲を慎重に設定する必要がある。誤った前提で横展開すると評価が歪むリスクがある。

技術的課題としては、トラッキングデータの不整合やイベント記録の欠損がある。これを補うための補完手法やロバストネスの確保が今後の研究課題である。経営判断に使うための説明性(Explainability)も重要である。

また、実務導入時の組織的な課題も見逃せない。データを活用できる人材の育成、意思決定プロセスへの数値の組み込み、関係者の理解醸成が不可欠である。単にモデルを作るだけでは価値は発生しない。

総括すると、本研究は有効な骨格を示した一方で、因果解釈、データの一般化、運用体制の整備という現実的課題を残している。これらを埋めることが実務化の鍵である。

6.今後の調査・学習の方向性

今後はまず外部妥当性の検証が必要である。異なるリーグや年代、戦術体系に同じ手法を適用し、その安定性を確認することで、経営で使える普遍的な指標になるかを検証するべきである。これは我々が現場で信頼して使うための前提条件である。

次に、因果推論的なアプローチとの組み合わせが有望だ。期待値と因果推論を繋げることで、『どの介入が選手やチームの期待得点を本質的に向上させるか』をより明確に提示できるだろう。これにより投資対効果の提示がより説得力を持つ。

また、説明可能性(Explainability)と運用フローの標準化に資源を割くべきである。経営層やコーチ陣が評価結果を受け入れるには、数値の根拠と改善アクションが明確でなければならない。ここが実務導入の肝である。

教育・人材面では、データリテラシーの底上げが必須だ。ツールを導入しても使い手が理解しなければ活用は進まない。段階的に成果を示しつつ人材を育てるロードマップが求められる。

最後に短期的な一歩として、小規模なPoC(概念実証)を複数回回し、現場への負荷を抑えながら評価軸を調整することを推奨する。これが真の業務定着への最短ルートである。

検索に使える英語キーワード
pass value, expected possession value, football analytics, player contribution, event data
会議で使えるフレーズ集
  • 「この指標はパス毎の期待ゴールの差分で算出されています」
  • 「現場のデータ品質を担保すれば、投資対効果が数値化できます」
  • 「まずは小規模なPoCで運用負荷を検証しましょう」
  • 「因果的な改善策と期待値の両面で評価する必要があります」

引用:

L. Bransen and J. Van Haaren, “Measuring football players’ on-the-ball contributions from passes during games,” arXiv preprint arXiv:1810.02252v1, 2018.

監修者

阪上雅昭(SAKAGAMI Masa-aki)
京都大学 人間・環境学研究科 名誉教授

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