Voronoi Example

Space Control: de sleutel tot succesvol aanvallen?

Gepubliceerd op 15 november 2018 | Door Mats De Leeuw den Bouter | Overige

Het doel van een voetbalwedstrijd is simpel: winnen. En zoals Johan Cruyff ooit zei: om te winnen moet je meer goals maken dan je tegenstander.

Daarom is het van belang dat voetballers gedrag vertonen dat resulteert in het creëren van succesvolle aanvallen, en dat de tegenstander zo weinig mogelijk succesvolle aanvallen kan creëren.

Gedrag voetballers

Nu is het de vraag wat dit gedrag precies inhoudt. Voetbal is een spel van tijd en ruimte, en tactisch gedrag wordt gedefinieerd als hoe een team de tijd, ruimte en individuele acties op het voetbalveld beheerst.

Dit tactisch gedrag kan worden geanalyseerd door te kijken naar hoe de ruimtes op het veld verdeeld zijn over de tijd. Met behulp van positionele data die verzameld kan worden door GPS-systemen, speciale hesjes en camera’s kunnen animaties als hieronder worden gemaakt.

ExampleAttackNoVoronoi

Figuur 1: Team Rood valt van rechts naar links aan tegen Team Groen. De centrale verdediger van Team Rood dribbelt in en komt via twee één-twee’tjes door en geeft de bal aan de aanvallende middenvelder.

Door een speciale analysetechniek genaamd Voronoi tessellatie toe te passen op de data kunnen we de individuele ruimtes van alle spelers kwantificeren.

ExampleAttack

Figuur 2: Dezelfde aanval als in figuur 1, maar nu als Voronoi diagram. De ruimtes passen zich elke tiende van een seconde aan op de posities van de spelers.

Iedere speler krijgt hierbij de ruimte toegewezen die dichter bij die speler ligt dan bij elke andere speler. In theorie zou hij elk punt in die ruimte eerder kunnen bereiken dan andere spelers en daardoor controleert hij dus die ruimte.*

Als je alle individuele ruimtes van een team bij elkaar optelt, krijg je de ruimtelijke dominantie van een team. Dit wordt vaak uitgedrukt in het percentage van het complete veld dat bezet wordt door het team.

Eerder onderzoek naar ruimtelijke dominantie in het voetbal liet zien dat de ruimtelijke dominantie van het aanvallende team groter wordt naarmate de aanval vordert (Taki & Hasegawa, 2000).

Gezien de definitie van ruimtelijke dominantie is dit heel logisch. Teams bewegen namelijk met elkaar mee tijdens het spel, wat er bij een vergevorderde aanval voor kan zorgen dat de eigen helft bijna volledig gecontroleerd wordt door de keeper van het aanvallende team.

Dan is het heel logisch dat de ruimtelijke dominantie groter wordt naarmate je hoger op het veld de bal hebt.

In de volgende figuur is dat duidelijk te zien.

*Dit model houdt geen rekening met startsnelheden en individuele topsnelheden van spelers en is dus niet perfect.

Voronoi Example

Figuur 3: Team Groen is in de opbouw en heeft de bal in de middenvelderslinie. Team Rood zakt in. De ruimte achter de bal wordt vrijwel uitsluitend gecontroleerd door Team Groen, en is niet relevant voor progressie van de aanval.

Bepaalde delen van het veld zijn dus niet (of minder) relevant tijdens aanvallen. De belangrijkste factor in welke delen wél relevant zijn, is de positie van de bal.

Allereerst is de ruimte ver achter de bal niet belangrijk om te controleren voor de progressie van een aanval (voor eventuele omschakelingsituaties wel, maar we concentreren hier puur op aanvallen).

Daarnaast blijkt uit onderzoek dat ruimtes aan de andere kant van het veld ook minder belangrijk zijn om te controleren dan ruimtes rond de bal en centrale ruimtes (Fernandez & Bornn, 2018).

Ook is de ruimte ver achter de buitenspellijn niet interessant om te controleren, maar de ruimte nét achter de buitenspellijn is wel degelijk interessant.

Uit eerder onderzoek blijkt dat ruimtelijke dominantie een belangrijk onderdeel is van tactisch gedrag en succesvol aanvallen. Alleen worden in veel analyses ruimtes meegenomen die niet belangrijk zijn voor de progressie van een aanval.

Daarom wordt in deze analyse een nieuwe maat van ruimtelijke dominantie ontwikkeld: Space Control (SC).

Space Control wordt berekend op basis van een dynamische Area Of Interest (AOI), waarin Voronoi tessellatie wordt toegepast. Deze AOI is afhankelijk van de balpositie en de positie van de spelers.

Het primaire doel van dit onderzoek was uitzoeken of succesvolle aanvallen een hogere mate van Space Control hebben dan niet-succesvolle aanvallen.

De secundaire doelstelling van dit onderzoek was het relateren van de Space Control aan andere maten van tactisch gedrag.

Want als een hogere mate van Space Control een belangrijke rol zou spelen in het creëren van kansen, is het belangrijk om te weten hoe je de Space Control zou kunnen beïnvloeden.

Klap open als je de onderzoeksmethode wilt weten

Methode

Dataverzameling
STATS SportVu optische tracking data van 2 Eredivisie wedstrijden werd in dit onderzoek gebruikt. De (x,y)-positie van elke speler en de bal werd tien keer per seconde vastgelegd.

Definitie van succesvolle aanvallen
Videobeelden van de wedstrijden werden bekeken om onderscheid te maken tussen succesvolle en niet-succesvolle aanvallen.

Een gecontroleerd balbezit in de score-box werd gekozen als het succes-criterium, waarbij de score-box een verlenging van het zestienmetergebied tot 30 meter is (zie figuur 4), en een gecontroleerd balbezit als volgt werd gedefinieerd: genoeg controle over de bal hebben om een bewuste invloed uit te kunnen oefenen op de richting van de bal.

Uit eerder onderzoek is gebleken dat gecontroleerd balbezit in de score-box een belangrijke indicator is van aanvallend succes (Tenga, Holme, Ronglan, & Bahr, 2010). Ook moest een aanval minimaal 10 seconden duren om meegenomen te worden in de analyse.

Alle aanvallen die niet de score-box bereikten maar wel minimaal 10 seconden duurden, werden meegenomen als niet-succesvolle aanvallen.

Area of Interest
Om alleen maar de ruimtes mee te nemen die relevant zijn voor de progressie van een aanval, werd er een bal- en spelerpositie-afhankelijke Area of Interest gecreëerd.

Over de lengte van het veld loopt de AOI van 5 meter achter de bal tot de lijn precies tussen de keeper en de dichtstbijzijnde verdediger.

Daarna werd die ruimte in 3 zones verdeeld, de rechterflank (R), linkerflank (L), en het centrum (C).

VoronoiAOI

Figuur 4: De Area of Interest en de score-box toegepast op een stilstaande situatie. De Area of Interest loopt van 5 meter achter de bal tot aan het middelpunt tussen keeper en laatste man. Vervolgens wordt deze ruimte in drie delen gesplitst: Rechterflank (R), Centrum (C), en Linkerflank (L). De score-box is een verlenging van het zestienmetergebied (rode gestippelde lijn).

De achterlijn van de AOI beweegt mee met de bal tot aan de hoogte van de score-box. Dan blijft hij daar staan, op 30 meter van de goal.

Dit om te voorkomen dat de AOI heel klein wordt als de bal dicht bij de achterlijn komt, en omdat teruggetrokken passes in deze regio erg gevaarlijk kunnen zijn als teamgenoten die ruimte controleren.

Uit eerder onderzoek is gebleken dat ruimtes ver weg van de bal minder belangrijk zijn voor de progressie van een aanval dan ruimte dicht bij de bal en centrale ruimtes.

Daarom werd er voor gekozen alleen de zones mee te nemen die grensden aan de zone waar de bal zich bevond.

Als de bal in zone L was, bestond de Area of Interest alleen uit zone L en zone C. Als de bal in zone R was, bestond de Area of Interest alleen uit zone R en zone C. Als de bal in zone C was, bestond de Area of Interest uit zone L, zone C, en zone R.

Statistische analyse
Voor elk sample in de 10 seconden voor het einde van de aanval werd de Voronoi analyse toegepast.

Dit wil zeggen dat binnen de Area of Interest berekend werd hoe veel procent gecontroleerd werd door het aanvallende team. De aanvallen werden vervolgens opgedeeld in 10 delen van één seconde voor verdere statistische analyse.

figuur 5 seconden tot aanval

Figuur 5: Een schematische weergave van een aanval. De aanval wordt opgedeeld in 10 gelijke stukken van één seconde. de aanval loopt van 10 seconden voor het einde van de aanval tot het einde van de aanval.

Voor elk deel van één seconde werd getest of de mate van Space Control verschilde tussen succesvolle en niet-succesvolle aanvallen, door middel van een onafhankelijke t-test.

Hierbij was de hypothese dat naarmate de aanval vorderde, de Space Control van de succesvolle aanvallen hoger zou zijn dan van niet-succesvolle aanvallen.

De resultaten

In totaal werden er 44 succesvolle en 77 niet-succesvolle aanvallen geanalyseerd. Op de volgende manier werden de Area of Interest (zwarte lijnen) en de score-box (gestippelde groene lijn) verwerkt in de analyse van de aanvallen.

SRL7

Figuur 6: Dezelfde aanval als in Figuur 1 en 2, maar nu met de Area of Interest en de score-box erbij, en op echte snelheid.

Op ieder sample in iedere aanval werd de Space Control berekend: het percentage van de Area of Interest dat gecontroleerd werd door het aanvallende team. Zie figuur 6 voor de ontwikkeling van de Space Control tijdens de twee soorten aanvallen.

SCErrorbarWithPoints

Figuur 7: Het verloop van de Space Control tijdens aanvallen. De blauwe lijn is de gemiddelde space control van succesvolle aanvallen, de rode lijn is van niet-succesvolle aanvallen. De blauwe en rode schaduw is de standaarddeviatie van de Space Control van de corresponderende aanvalscategorie.

Uit de statistische test is gebleken dat in de laatste seconde voor het einde van de aanval succesvolle aanvallen een significant hogere mate van Space Control vertonen dan niet-succesvolle aanvallen.

Ook in de twee seconden daarvoor lijkt de Space Control al hoger bij succesvolle aanvallen, alleen is het daar nog niet statistisch significant (bij een p-waarde van 0,05). Van 10 seconden tot 3 seconden voor het einde van de aanval lijkt er weinig tot geen verschil te zitten tussen de twee soorten aanvallen.

Uit deze resultaten blijkt dat Space Control binnen de Area of Interest zeker van belang is in de eindfase van het creëren van kansen. Daarom gingen wij op zoek naar tactisch gedrag wat de mate van Space Control binnen de Area of Interest kan beïnvloeden.

De volgende maten werden als mogelijke beïnvloeders van de Space Control gezien:

  • De longitudinale stretch index (SIx): Hiermee wordt de spreiding van spelers gemeten in de richting van goal tot goal. Deze wordt berekend als de gemiddelde afstand van elke speler ten opzichte van de gemiddelde positie van alle spelers. Hoe hoger de longitudinale stretch index, hoe verder de spelers uit elkaar staan in de lengte van het veld.
  • De laterale stretch index (SIy): Deze is hetzelfde als de longitudinale stretch index, maar dan van zijlijn tot zijlijn. Hoe hoger de laterale stretch index, hoe verder spelers uit elkaar staan in de breedte van het veld.
  • De gemiddelde afstand tot de dichtstbijzijnde verdediger (Distance To Nearest Opponent, DTNO): Voor alle spelers wordt bepaald hoe ver ze van hun dichtstbijzijnde verdediger af staan. Vervolgens wordt dit gemiddeld over alle spelers.

Al deze maten werden tijdens de aanvallen berekend, waarbij alleen de spelers die zich binnen de Area of Interest bevonden werden meegenomen in de berekening. Dit werd gedaan omdat deze spelers de enigen waren die op dat moment invloed konden uitoefenen op de Space Control.

Kijkend naar de (Pearson) correlaties tussen deze 3 maten van tactisch gedrag en Space Control in de laatste seconde van een aanval, zien we dat de correlatie tussen Space Control en de gemiddelde afstand tot de dichtstbijzijnde relatief groot is bij succesvolle aanvallen.

Het blijkt dus dat bij succesvolle aanvallen, als de gemiddelde afstand tot de dichtstbijzijnde verdediger groot is, de Space Control ook groot is.

Mogelijk kan het vergroten van die afstand dus een effect hebben op de Space Control.

Figuur 8 correlatie space control

Figuur 8: De correlaties tussen Space Control in de laatste seconde (SC10) en andere maten van tactisch gedrag in de laatste seconde van een aanval. SIx10 = Longitudinale stretch index in de laatste seconde, SIy10 = Laterale stretch index in de laatste seconde, DTNO10 = Gemiddelde afstand tot dichtstbijzijnde verdediger in de laatste seconde.

Het blijkt dus dat succesvolle aanvallen gepaard gaan met een hogere mate van Space Control.

Of het vergroten van de Space Control ook direct leidt tot het creëren van succesvolle aanvallen, kunnen we niet met zekerheid zeggen.

Mogelijk kan het vergroten van de Space Control bewerkstelligd worden door de afstand tot je directe tegenstander in de laatste fase van een aanval te vergroten.

Hoewel er alleen in de laatste seconde een statistisch significant effect werd gevonden, was er wel een trend te zien in de seconden daarvoor, met hogere Space Control waardes voor succesvolle aanvallen.

Dat iets niet statistisch significant is betekent echter niet dat het niet praktisch relevant is.

Voetbal is een sport waar maar weinig goals worden gescoord, en elk procentje extra kans op een goal kan het verschil betekenen tussen winst en verlies.

Met het bewust worden van het belang van Space Control en de mogelijke manieren om de Space Control te beïnvloeden, kan extra winst geboekt worden.

Conclusies

  • Belangrijke ruimtes om te controleren zijn ruimtes rondom de bal en centrale ruimtes
  • Succesvolle aanvallen hebben een hogere mate van Space Control in de laatste fase van de aanval
  • Het vergroten van de afstand naar de dichtstbijzijnde verdediger kan mogelijk de Space Control vergroten
  • Trainers moeten bewust worden van het belang van het controleren van ruimtes en welke ruimtes belangrijk zijn. Zij moeten dit vervolgens verwerken in oefeningen die het herkennen en controleren van belangrijke ruimtes benadrukken.
Space Control: de sleutel tot succesvol aanvallen?
4.3 Stemmen: 7

Over de auteur

Mats De Leeuw den Bouter
Mats is vaste redacteur bij Tussen de linies. Hij is actief in de bewegingswetenschappen. Voor Tussen de linies schrijft hij analyses door gebruik te maken van zijn achtergrond als bewegingswetenschapper en statistiek.

3 Responses to Space Control: de sleutel tot succesvol aanvallen?

  1. Kevin zegt:

    Hoi Mats, interessant artikel. Heb alleen mijn bedenkingen over de causaliteit van het verhaal. Immers, zorgt space control voor meer succesvolle aanvallen of zorgt een succesvolle aanval voor meer space control? In het geval van het laatste lijkt de praktische toepasbaarheid van space control me gering. Desondanks, interessant om verder te onderzoeken.

    • Mats Mats zegt:

      Hoi Kevin,

      Dankjewel! De causaliteit is inderdaad moeilijk te bewijzen, maar uit eerder onderzoek is wel gebleken dat bijvoorbeeld een hogere mate van Space Control op het moment van balverovering de kans vergrootte dat de daaropvolgende aanval succesvol was (Ueda et al, 2014). Een hogere mate van Space Control lijkt dus een soort beginpunt te zijn waaruit de kans groter is dat je volgende aanval succesvol zal zijn. Natuurlijk ben je altijd nog afhankelijk van individuele acties die er voor moeten zorgen dat een aanval daadwerkelijk succesvol wordt, maar met een hogere mate van Space Control creeer je (waarschijnlijk) de randvoorwaarden om de kans op een succesvolle aanval zo groot mogelijk te maken.

  2. Jan-Willem zegt:

    Interessant onderzoek en leuk artikel!

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.