Введение

Система спортивного рейтинга - это система, которая анализирует результаты спортивных соревнований для предоставления рейтингов каждой команде или игроку. Общие системы включают опросы экспертов-избирателей, краудсорсинг неэкспертов-избирателей, рынки ставок и компьютерные системы. Рейтинги, или рейтинги мощности, являются численными представлениями конкурентной силы, часто непосредственно сопоставимыми, так что результат игры между любыми двумя командами может быть предсказан. Рейтинги, или рейтинги силы, могут быть предоставлены напрямую (например, путем запроса людей на ранжирование команд), или могут быть получены путем сортировки рейтингов каждой команды и присвоения порядкового ранга каждой команде, так что команда с самым высоким рейтингом получает рейтинг No 1. Рейтинговые системы являются альтернативой традиционным спортивным рейтингам, которые основаны на соотношении победы/проигрыша/неудачи. В Соединенных Штатах наиболее широко используются системы спортивных рейтингов для оценки футбольных команд колледжа NCAA в дивизионе I FBS, выбирая команды, которые будут играть в плей-офф по футболу колледжа. Системы спортивных рейтингов также используются для определения поля для мужских и женских баскетбольных турниров NCAA, мужских профессиональных турниров по гольфу, профессиональных теннисных турниров и NASCAR. Они часто упоминаются в дискуссиях о командах, которые могли или должны были получить приглашения для участия в определенных соревнованиях, несмотря на то, что не получают наиболее прямой путь входа (например, чемпионат лиги). Компьютерные рейтинговые системы могут стремиться к объективности, без предвзятости конкретного игрока, команды, региона или стиля. Кен Мэйси пишет, что преимущество компьютерных рейтинговых систем в том, что они могут "объективно отслеживать все" 351 баскетбольную команду колледжа, в то время как опросы людей "имеют ограниченное значение". Компьютерные оценки поддаются проверке и повторению, а также являются всеобъемлющими, требующими оценки всех выбранных критериев. Для сравнения, рейтинговые системы, основанные на опросах людей, включают в себя присущую человеческой субъективности; это может быть привлекательным свойством в зависимости от потребностей системы.

История

Системы рейтинга спортивных соревнований существуют уже почти 80 лет, когда рейтинги рассчитывались на бумаге, а не на компьютере, как это делается сегодня. Некоторые старые компьютерные системы, которые все еще используются сегодня, включают: системы Джеффа Сагарина, систему New York Times и индекс Данкеля, который датируется 1929 годом. До появления плей-офф по футболу колледжа участники чемпионских игр серии чемпионата Боула определялись комбинацией опросов экспертов и компьютерных систем.

Теория

Системы спортивных рейтингов используют различные методы для оценки команд, но наиболее распространенный метод называется рейтингом мощности. Рейтинг силы команды - это расчет силы команды относительно других команд в той же лиге или дивизионе. Основная идея заключается в том, чтобы максимизировать количество переходных отношений в заданном наборе данных из-за результатов игры. Например, если А побеждает В, а В побеждает С, то можно смело сказать, что А>В>С. Есть очевидные проблемы с основанием системы исключительно на победах и поражениях. Например, если C побеждает A, то устанавливается нетранзиционное отношение (A > B > C > A), и будет нарушено ранжирование, если это единственные доступные данные. Такие сценарии происходят довольно часто в спорте. Например, в 2005 году в футбольном сезоне NCAA Division I A Penn State победил Ohio State, Ohio State победил Michigan, а Michigan победил Penn State. Для решения этих логических проблем рейтинговые системы обычно учитывают другие критерии, такие как результат игры и место проведения матча (например, для оценки преимущества домашнего поля). Однако в большинстве случаев каждая команда играет в достаточном количестве других игр в течение определенного сезона, что уменьшает общий эффект таких нарушений. С академической точки зрения, использование линейной алгебры и статистики популярно среди многих авторов систем для определения их рейтингов. Некоторые научные работы публикуются на форумах, таких как MIT Sloan Sports Analytics Conference, другие - в традиционных журналах статистики, математики, психологии и информатики. Если недостаточная игра в лиге "между дивизионами" не выполняется, команды из изолированного дивизиона могут быть искусственно поддержаны вверх или вниз в общих рейтингах из-за отсутствия корреляции с другими командами в общей лиге. Это явление очевидно в системах, которые анализируют исторические футбольные сезоны в колледжах, например, когда лучшие команды Лиги плюща 1970-х годов, такие как Дартмут, были рассчитаны некоторыми рейтинговыми системами, чтобы быть сопоставимыми с успешными командами того времени, такими как Небраска, USC и штат Огайо. Это противоречит субъективному мнению, что, хотя они и хороши сами по себе, они не так хороши, как эти лучшие программы. Однако это может считаться "про" не BCS команды в дивизионе I A колледж футбола, которые указывают, что рейтинговые системы доказали, что их лучшие команды принадлежат к тем же стратам, что и команды BCS. Об этом свидетельствует команда Юты 2004 года, которая не потерпела поражения в регулярном сезоне и заработала ставку на кубок BCS из-за увеличения общего рейтинга BCS через компонент компьютерных рейтингов. Они продолжили играть и победили чемпиона Большой Восточной конференции Питтсбурга в 2005 году в Кубке Фиеста со счетом 357. Схожий пример произошел во время мужского баскетбольного турнира NCAA 2006 года, где Джордж Мейсон получил заявку на большой турнир из-за своего рекорда регулярного сезона и рейтинга RPI и воспользовался этой возможностью до финала. Цели некоторых рейтинговых систем различаются друг от друга. Например, системы могут быть разработаны для обеспечения идеального ретродиктивного анализа игр, сыгранных на сегодняшний день, в то время как другие являются прогнозными и придают большее значение будущим тенденциям, а не прошлым результатам. Это приводит к возможности неправильной интерпретации результатов рейтинговой системы людьми, не знакомыми с этими целями; например, рейтинговая система, предназначенная для предоставления точных прогнозов очкового спреда для игроков, может быть непригодна для использования при выборе команд, наиболее заслуживающих участия в чемпионате или турнире.

Домашнее преимущество

Когда две команды одинакового качества играют, команда дома обычно выигрывает чаще. Размер эффекта меняется в зависимости от эпохи игры, типа игры, длины сезона, вида спорта, даже количества пересеченных часовых поясов. Но при любых условиях "просто играть дома увеличивает шансы на победу". Победа в гостях, следовательно, рассматривается более благоприятно, чем победа дома, потому что это было более сложно. Домашнее преимущество (которое для спорта, играемого на поле, почти всегда называется "домашним преимуществом") также основывается на качествах отдельного стадиона и толпы; преимущество в НФЛ может составлять более 4 баллов от стадиона с наименьшим преимуществом до стадиона с наибольшим.

Продолжительность расписания

Сила графика относится к качеству соперников команды. Победа над низшим противником обычно воспринимается менее благосклонно, чем победа над превосходящим противником. Часто команды одной лиги, которые сравниваются друг с другом для чемпионата или плей-офф, не играли с одними и теми же противниками. Поэтому, судить об их относительной победе/проигрыше сложно. Комитет по плей-офф в футболе колледжа использует ограниченный алгоритм расписания, который учитывает только записи противников и записи противников противников (подобно RPI).

Очки против побед

Ключевая дихотомия среди спортивных рейтинговых систем заключается в представлении результатов игр. Некоторые системы хранят финальные баллы как триединые дискретные события: победы, ничьи и проигрыши. Другие системы записывают точный финальный счет игры, а затем оценивают команды на основе разницы победы. Оценка команд на основе побед часто критикуется как создание стимула для тренеров, чтобы поднять счет, "неспортивный" результат. Другие же системы выбирают среднее положение, уменьшая предельную стоимость дополнительных очков по мере увеличения маржи победы. Сагарин решил ограничить шансы на победу в заранее определенной сумме. Другие подходы включают использование функции распада, такой как логарифм или размещение на кумулятивной функции распределения.

Игровая информация

Помимо очков или побед, некоторые системные дизайнеры предпочитают включать более детальную информацию о игре. Примеры включают время владения мячом, индивидуальную статистику и изменения лида. Данные о погоде, травмах или "выброшенных" играх в конце сезона могут повлиять на результаты игр, но их трудно смоделировать. "Убрать игры" - это игры, в которых команды уже заработали места в плей-офф и обеспечили себе место в плей-офф до конца регулярного сезона, и хотят отдохнуть / защитить своих стартовых игроков, поместив их на скамейку для оставшихся игр регулярного сезона. Это обычно приводит к непредсказуемым результатам и может исказить результаты рейтинговых систем.

Состав команды

Команды часто меняют состав между играми и в течение игр, и игроки регулярно получают травмы. Оценка команды часто связана с оценкой определенной группы игроков. Некоторые системы предполагают паритет среди всех членов лиги, например, каждая команда строится из справедливого пула игроков через систему драфта или свободного агента, как это делается во многих крупных спортивных лигах, таких как НФЛ, МЛБ, НБА и НХЛ. Это, конечно, не относится к колледжным лигам, таким как футбол I дивизиона или мужской и женский баскетбол.

Холодный старт

В начале сезона не было игр, по которым можно было бы судить о качество команд. Решение проблемы "холодного старта" часто включает в себя некоторую оценку прошлого сезона, возможно, взвешенную тем, какой процент команды возвращается в новый сезон. ARGH Power Ratings - это пример системы, которая использует несколько предыдущих лет плюс процентный вес возвращающихся игроков.

Перестановка позиций

Несколько методов предлагают некоторую перестановку традиционных позиций. Этот поиск "реального" рекорда побед и поражений часто включает использование других данных, таких как разница в очках или идентичность противников, чтобы изменить рекорд команды таким образом, чтобы его было легко понять. Спортивный журналист Грегг Истербрук создал критерий подлинных игр, который рассматривает только игры, сыгранные против противников, которые считаются достаточно высокого качества. Все согласны, что не все победы созданы равными.

Пифагорейский

Пифагорейское ожидание, или пифагорейская проекция, рассчитывает процент, основанный на количестве очков, набранных и допущенных командой. Обычно формула включает в себя количество набранных очков, поднятое до некоторого показателя, помещенного в числитель. Затем количество баллов, которые команда получила, поднято до того же показателя, помещается в знаменатель и добавляется к значению в числителе. Football Outsiders использовал полученный процент часто сравнивают с истинным процентом побед команды, и команда, как говорят, "перевыполнила" или "невыполнила" по сравнению с пифагорейским ожиданием. Например, Билл Барнуэлл подсчитал, что до 9 недели сезона 2014 года в НФЛ у Аризоны Кардиналс был пифагорейский рекорд, на две победы ниже их реального рекорда. Билл Симмонс цитирует работу Барнуэлла до 10-й недели этого сезона и добавляет, что "любой ботаник цифр машет РЕГРЕССИЯ!!!! ! флаг прямо сейчас". В этом примере рекорд регулярного сезона Аризоны Кардиналов был 8-1 в 10-й неделе сезона 2014 года. Формула выигрыша Пифагора предполагала процент выигрыша в 57,5%, основанный на 208 баллах, набранных и 183 баллах, допущенных. Умноженный на 9 игр, пифагорейский прогноз "кардинала" составил 5,2 победы и 3,8 поражения. Команда "перевыполнила" в то время 2,8 победы, полученные из их фактических 8 побед за вычетом ожидаемых 5,2 побед, увеличившись на 0,8 побед сверх достигнутых с прошлой недели.

Торговля "точками навыков"

Первоначально разработанный Арпадом Эло как метод ранжирования шахматистов, несколько человек адаптировали систему рейтинга Эло для командных видов спорта, таких как баскетбол, футбол и американский футбол. Например, Джефф Сагарин и FiveThirtyEight публикуют рейтинги футбола НФЛ с использованием методов Elo. Рейтинги Elo первоначально присваивают сильные значения каждой команде, а команды обмениваются очками на основе результатов каждой игры.

Решение уравнений

Исследователи, такие как Мэтт Миллс, используют цепочки Маркова для моделирования футбольных матчей в колледже, с показателями силы команды в качестве результатов. Алгоритмы, такие как Google PageRank, также были адаптированы для ранжирования футбольных команд.

Популярная пресса

Уэйн Уинстон - профессор наук о принятии решений в Университете Индианы и одноклассник Джеффа Сагарина в МТИ. Он опубликовал несколько изданий текста на программном обеспечении электронной таблицы Microsoft Excel, который включает в себя материал о ранжировании спортивных команд, а также книгу, посвященную непосредственно этой теме. Он и Сагарин создали рейтинговые системы вместе.