연속득실점 확률분포에 근거한 배구경기 승리조건: Monte-Carlo 시뮬레이션 적용
Consecutive Scoring Probability Distribution in Volleyball:Applying the Monte-Carlo Simulation
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초록
본 연구의 목적은 Monte-Carlo 시뮬레이션을 적용하여 배구경기에서의 서브가 득점에 미치는 영향의 정도를 확인하고 이를 적용하여 최종적으로 배구경기의 연속득점과 연속실점에 따른 승리조건을 제시하는 것이다. 연구의 목적을 달성하기 위해 한국프로배구 2013~2014시즌과 2014~2015시즌동안 수행된 남녀 98경기(351세트)를 연구 자료로 수집하였으며, Monte-Carlo 시뮬레이션은 서브 시 득점확률을 6단계(25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%)로 나누어 각각 백만(1,000,000)세트의 모의자료를 생성하였다. Monte-Carlo 시뮬레이션은 Oracle Crystal Ball ver 1.0 소프트웨어를 사용하였으며, MS-EXCEL을 활용하여 실제 경기 자료와 모의자료에 대하여 연속득점과 연속실점의 발생빈도를 산출하였다. 두 자료의 일치수준을 확인하고자 test를 수행하였다. 모든 유의도 수준은 =.05로 설정하였다. 연구결과 서브 시 득점확률을 35%로 설정하여 생성한 모의자료의 연속득점과 연속실점의 발생확률분포와 실제 경기 자료에서 관찰된 연속득점과 연속실점의 발생확률분포와 동일한 것으로 나타났다. 따라서 배구경기에서 서브 시 득점확률은 15%로 감소하는 것으로 판단되며 연속득점과 연속실점에 따른 승리조건을 제시하면 다음과 같다. 첫째, 한 세트에서 연속적인 득점을 4점 이상로 수행한다. 둘째, 한 세트에서 연속적인 실점을 3점 이하로 수행한다. 이러한 결과는 배구경기에서 승리를 결정짓는 연속득점과 연속실점의 모멘텀은 3.5점에서 발생하는 것으로 판단된다. 또한 서브 시 득점확률이 감소하기 때문에 서브권을 가지고 경기를 시작하는 팀의 승률은 48%다. 본 연구 결과는 배구경기 현장에서 경기운영에 따른 전략을 수립하고 그에 상응하는 맞춤형 훈련을 위한 기초자료로서 활용될 수 있을 것이라고 기대한다.
Abstract
The purpose of this study is to apply the Monte-Carlo Simulation to a volleyball game to verify the degree of influence of a serve on the score and proposes winning conditions according to consecutive winning or losing points. To achieve this, 98 games(351 sets) for men and women from the 2013-2014 and 2014-2015 season were collected as research data, and the Monte-Carlo Simulation divided points scored on serve into six stages(20%, 30%, 35%, 40%, 45%, and 50%) to generate 1 million simulated data sets for each stage. The Oracle Crystal Ball Ver 1.0 software was used for Monte Carlo Simulation and MS-Excel to calculate the frequency of consecutive win and loss of points for actual game data and simulated data. A test was conducted to verify the similarity between the two data sets. The significance level for all tests was set to =.05. The probability distribution for consecutive win and loss of points from the simulated data was obtained by setting the probability of points scored upon a serve at 35% and the study results found it identical to the probability distribution for consecutive win and loss of points observed in actual game data. Therefore, the probability of points scored on a serve was determined to decrease to 15%, and the winning conditions according to consecutive win and loss of points is proposed as follows. First, winning consecutive points in one set is set to four or more. Second, losing consecutive points in one set is set to three or less. Such results imply that the momentum of winning or losing consecutive points determine a victory, which occurs at 3.5 points. Moreover, because the probability of winning points on serve decreases, teams that start the game with serve have a win rate of 48%. The results of this study can be used as tactical data as per game situations in volleyball games.
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