Nätverksvetenskap avslöjar hemligheterna för världens bästa fotbollslag

Barcelonas fotbollslagsmedlemmar Jeffren, Pedro, Sergio Busquets, Xavi, Gerard Pique och Pinto AP Foto/Hassan Ammar

Ett av de bästa fotbollslagen i historien är allmänt erkänt för att vara Barcelona-laget som spelade under säsongen 2009-10. Under inspirerande ledning av manager Pep Guardiola vann detta lag sex stora tävlingar inklusive den spanska fotbollsligan, känd som La Liga, och UEFA Champions League, den mest prestigefyllda tävlingen i världsfotbollen. Inget annat lag har samlat på sig så många troféer under en så kort period

Guardiolas lag spelar en unik fotbollsstil, och Barcelona förkroppsligar den. Laget siktade på att behålla bollinnehavet genom att göra korta, snabba passningar mellan tätt placerade spelare och sedan omedelbart pressa motståndarna när bollinnehavet förlorades. Denna typ av fotboll kallas på olika sätt tiki- ja eller total fotboll, och inget lag har bemästrat det som Barcelona.

Men medan strategin kan beskrivas i breda termer, är sportanalytiker intresserade av att fånga den via den data som analysföretag rutinmässigt samlar in.

Genom de konventionella mätvärdena – antal mål, passningar, skott och poäng – överträffar Barcelona klart sina konkurrenter. Men dessa mått fångar inte spelstilen. Så sportanalytiker skulle verkligen älska att hitta ett sätt att karakterisera den enorma skillnaden i spel mellan Barcelona och andra lag.

Gå in på Javier Buldú på Universidad Rey Juan Carlos i Spanien och ett antal kollegor som har använt nätverksvetenskap för att fånga Barcelonas stil. Vi kombinerar användningen av olika nätverksmått för att extrahera den speciella signaturen för F.C. Barcelona tränas av Guardiola, som har ansetts vara ett av de bästa lagen i fotbollshistorien, säger de.

Att använda nätverksvetenskap för att studera idrott är ett relativt nytt tillvägagångssätt. Tanken är att representera varje spelare i ett lag som en nod och skapa en länk mellan spelarna när de passerar till varandra. När antalet pass ökar blir länken starkare. Uppgifterna inkluderar också positionen för varje spelare när en passning görs. I slutet av spelet är detta nätverk ett kraftfullt register över länkarna mellan spelare och hur spelet har utvecklats.

Men mycket mer är möjligt: ​​forskare inom andra discipliner har använt nätverksvetenskap för att studera internet, spridning av sjukdomar, skogsbränder och till och med uppkomsten av krig. Idrottsforskare kan använda dessa kraftfulla matematiska verktyg för att analysera karaktären på ett lags nätverk och de viktigaste noderna inom det.

Olika forskare har redan tillämpat detta synsätt på fotboll. De har funnit att nätverken bildar små världar (det är med andra ord möjligt att korsa nätverket i ett mycket mindre antal länkar än det finns spelare i laget); att vissa spelare är mer centrala än andra (med andra ord är det mycket mer sannolikt att bollen skickas till och från dem); och att vissa spelmönster eller motiv är vanliga, som att spela bollen mellan tre spelare som bildar en triangel.

Buldú och kollegor tar detta tillvägagångssätt ett steg längre. Istället för att titta på nätverket från hela spelet har de analyserat hur det förändras under varje spel. De gör detta genom att skapa nätverket som skapas av de första 50 passen och sedan använda ett skjutfönster för att se hur detta nätverk förändras när spelet utvecklas. Detta innebär att man lägger till det 51:a passet till nätverket samtidigt som man tar bort det första passet, och så vidare.

Detta ger en inblick i hur spelet förändras under hela spelet.

De skapar först passningsnätverk för båda lagen i varje La Liga-match som spelades under säsongen 2009-10. Det är 380 matcher spelade mellan de 20 lagen i den högsta nivån i den spanska nationella ligan.

De beräknar sedan ett antal välförstådda nätverksfunktioner för varje lag. Dessa åtgärder inkluderade klustringskoefficienten, som beskriver hur väl trillingar av spelare passerar till varandra och är mycket högre för Barcelona än något annat lag; den genomsnittliga kortaste vägen genom nätverket, som beskriver hur väl bollen passerar över laget och är mycket kortare för Barcelona än något annat lag; och det största egenvärdet för anslutningsmatrisen, som mäter nätverkets styrka och är högre för Barcelona än något annat lag.

Buldú och kollegor tittar på hur nätverket utvecklas över tiden med hjälp av 50-passnäten. Vi kan identifiera de nätverksmått som ökar sannolikheten att göra mål/få ett mål, vilket visar att inte alla lag beter sig på samma sätt och hur organisationen Guardiolas F.C. Barcelona skiljer sig från resten, säger de.

Detta avslöjar till exempel hur ett lags tyngdpunkt – dess genomsnittliga position på planen – förändras över tiden. Med detta mått spelar Barcelona längre upp på planen än de flesta andra lag (endast Real Madrid kör om det mot slutet av matcherna). Barcelonas centrum är också mer stabilt än andra lags.

Förhållandet mellan framsteg mäter hur sannolikt laget är att passera framåt, bakåt eller horisontellt över planen. Återigen är Barcelona ovanligt, eftersom dess passningar är mer benägna att vara horisontella än något annat lags. Detta återspeglar strategin att skicka bollen fram och tillbaka över planen och leta efter möjligheter att anfalla.

Barcelona har också den högsta centraliteten av en enskild spelare i Xavi, som är allmänt erkänd för att ha varit en av de bästa mittfältarna genom tiderna.

Men analysen avslöjar också vissa svagheter. Sannolikheten att Barcelona släpper in ett mål ökar när spridningen av spelare runt lagets centrum ökar – med andra ord när spelarna sprider sig. Det tyder på en akilleshäl som andra lag kan försöka utnyttja.

Märkligt nog beter sig inte andra lag på samma sätt. Valencia, till exempel, är mer benägna att göra mål när spridningen runt dess tyngdpunkt ökar.

Det är en fascinerande uppsättning insikter som avslöjar många av de spelmönster som gör Barcelona unikt.

Naturligtvis är den här typen av analys inte en trollstav som andra lag kan använda för att kopiera Barcelonas framgång. Det är en sak att identifiera lovande spelmönster, men en helt annan att reproducera dem i praktiken.

Barcelonas spelstil är resultatet av ett träningsprogram som sträcker sig över hela klubben, även in i dess ungdomsakademi. Sju av de 10 spelarna som spelade mer än 1 000 minuter under säsongen 2009-10 kom faktiskt genom klubbens ungdomsakademi.

Det kommer att ta betydande tid och investeringar att upprepa denna framgång någon annanstans. Men det är precis vad Guardiola verkar göra i sin nuvarande klubb, Manchester City, som har dominerat engelska Premier League i flera säsonger. Det skulle vara intressant att se om Buldú och kollegor kan identifiera Guardiolas karaktäristiska spelmönster i det här laget också.

Utöver detta finns det gott om sätt att utveckla den nätverksvetenskapliga strategin ytterligare. En möjlighet är att titta på hur enskilda spelare påverkar spel, hur en förändring i deras position kan påverka deras prestation osv. Och det är inte bara fotboll som kan gynnas – samma tillvägagångssätt kan tillämpas på nästan vilken lagsport som helst. Nätverksvetenskap har helt klart en ljus framtid för sportanalytiker.

Ref: arxiv.org/abs/1909.08903 : Definiera ett historiskt fotbollslag: Använder nätverksvetenskap för att analysera Guardiolas F.C. Barcelona

Dölj