XGBoost를 활용한 Ball Recovery Time 예측기여도 분석: FIFA 월드컵과 FIFA 클럽월드컵 비교
Predictive Contribution Analysis of Ball Recovery Time Using XGBoost: A Comparison Between the FIFA World Cup and the FIFA Club World Cup
Objectives This study aimed to compare pressing tactical characteristics between the FIFA World Cup and the FIFA Club World Cup and to examine the predictive contributions of pressing-related variables using Ball Recovery Time (BRT) as the primary outcome variable. Methods Pressing-related match data were collected from the 2022 FIFA World Cup Qatar and the 2025 FIFA Club World Cup. Descriptive statistics, Mann–Whitney U tests, and correlation analyses were conducted to compare pressing characteristics between the two competitions. An XGBoost regression model was additionally applied to predict BRT, and SHAP (SHapley Additive exPlanations) analysis was used to interpret the relative predictive contribution of each variable. Results & Conclusions The analysis showed that FIFA World Cup matches recorded higher values for most pressing-related indicators and shorter BRT than FIFA Club World Cup matches. The XGBoost model explained 27.6% of BRT variance in the FIFA World Cup (R²=.276) and 17.7% in the FIFA Club World Cup (R²=.177), although both models showed limited explanatory performance. SHAP analysis showed that Pressing Direction Outside made the greatest contribution to BRT prediction in both competitions. Total Pressures contributed relatively more in the FIFA World Cup model, whereas Pushing on into Pressing contributed relatively more in the FIFA Club World Cup model. These findings indicate relative predictive contributions, not causal effects or evidence that a given variable directly reduces BRT. Overall, BRT may be used as a time-based indicator for exploratory analysis of pressing characteristics in elite football through an interpretable machine-learning approach.
한국어
본 연구는 FIFA 월드컵과 FIFA 클럽월드컵 간 압박 수행 특성을 비교하고, Ball Recovery Time(BRT)을 중심 결과변수로 활용하여 압박 관련 변수의 예측기여도를 분석하는 데 목적이 있다. 2022 카타르 FIFA월드컵과 2025 FIFA 클럽월드컵 경기자료에서 압박 관련 변수를 수집하였으며, 기술통계, Mann–Whitney U 검정 및 상관분석을 실시하였다. 또한 BRT를 예측하기 위하여 XGBoost 회귀모형을 적용하고, SHAP(SHapley Additive exPlanations) 분석을 활용하여 변수의 상대적 예측기여도를 분석하였다. 연구결과 FIFA 월드컵은 FIFA 클럽월드컵보다 대부분의 압박 관련 지표가 높고 BRT는 짧게 나타났다. XGBoost 모형의 설명력은 FIFA 월드컵 R²=.276, FIFA 클럽월드컵 R²=.177로 나타났으며, FIFA 월드컵 모형이 상대적으로 높은 설명력을 보였으나 두 모형 모두 설명력은 제한적인 수준이었다. SHAP 분석에서는 Pressing Direction Outside가 두 대회 모두에서 BRT 예측에 가장 크게 기여한 변수로 나타났으며, FIFA 월드컵에서는 Total Pressures, FIFA 클럽월드컵에서는 Pushing on into Pressing의 상대적 기여도가 높았다. 다만 이러한 결과는 변수의 예측기여도를 의미하며 인과적 효과나 BRT 감소 방향을 직접 의미하지 않는다. 본 연구는 BRT를 활용하여 엘리트 축구의 압박 수행 특성을 탐색적으로 분석할 수 있는 해석 가능한 머신러닝 접근을 제시했다는 점에서 의의가 있다.
목차
Abstract 서론 연구방법 1. 연구대상 2. 연구변인 3. 자료수집 및 절차 4. 자료처리 방법 연구결과 1. FIFA 월드컵과 FIFA 클럽월드컵 집단의압박 변수에 대한 기술통계 2. FIFA 월드컵과 FIFA 클럽월드컵 집단의압박 변수에 대한 상관분석 3. FIFA 월드컵과 FIFA 클럽월드컵의 압박변수에 대한 차이 4. SHAP 기반 Ball Recovery Time 분석 논의 1. 두 대회의 압박 변수에 대한 차이 2. 집단의 압박 변수에 대한 상관분석 3. Ball Recovery Time 예측모형 해석 4. SHAP 기반 변수 중요도 결론 및 제언 1. 결론 2. 제언 참고문헌 국문초록