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サッカーとゲーム理論
東京国際大学オープンキャンパス
(2014年8月3日)
経済学部体験授業
東京国際大学経済学部
古川徹也
2014/08/03
OC体験授業
1
ゲーム理論とは何だろう?
ゲーム理論:「駆け引き」を科学的に分析する
道具
経済学から生まれた。現在では様々な分野で
応用されている。
経済学,経営学,政治学,社会学,生物学
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スポーツとゲーム理論
スポーツでも「駆け引き」はとても重要なので
スポーツを考える上でも役に立つ
今日はサッカーを取り上げる
【お詫び】ちなみに私は,小中高校の授業以外ではサッ
カーに触れたことはないし,普段海外サッカーやJリー
グを全く見ない典型的な「にわか」なので,その点ご容
赦ください。
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本学サッカー部
前田監督
・現在関東大学リーグ1部(一番強いリーグ)
・部員総数411名,うち経済学部生19名(411名)
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OC体験授業
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ちなみに・・・
・数少ない本学出身のJリーガー
の一人,冨居大樹君は,経済学
部出身者です!
・現在はJ2のザスパクサツ群馬
に所属
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PKとゲーム理論
サッカーにおけるPK
キッカーとキーパーとの間の駆け引きが重要
どんな駆け引きが必要になるだろうか?
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考えやすくするために:モデル化(1)
キッカーvs.キーパーのゲーム
キッカーの選択肢:「(自分から見
て)右に蹴る」か「左に蹴る」
キーパーの選択肢:「(キッカー
から見て)右に飛ぶ」か「左に飛
ぶ」
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キッカーは右に蹴り,キー
パーも右に飛んだ
→ 止められやすい
キッカーは右に蹴り,キー
パーは左に飛んだ
→ 決められやすい
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キッカーは左に蹴り,キー
パーは右に飛んだ
→ 決められやすい
キッカーは左に蹴り,キー
パーは左に飛んだ
→ 止められやすい
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OC体験授業
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表にまとめてみよう
キーパー
右に飛ぶ
左に飛ぶ
右に蹴る
キーパー有利
キッカー有利
左に蹴る
キッカー有利
キーパー有利
キッカー
これを数値化してみよう
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PKの成功確率
キーパー
右
左
右
0
100%
左
100%
0
キッカー
同じ方向:PKの成功確率ゼロ(100%キーパーが止める)
異なる方向: PKの成功確率100%(=1)
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最適な作戦は?
キーパー
右
左
右
0
100%
左
100%
0
キッカー
相手にどちらに蹴る(飛ぶ)か事前にわかってしまうと,有利
な作戦をとられてしまう。
→ 「キッカーもキーパーも50%ずつランダムに選ぶ」が最適
なやり方となる。
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苦手な方向がある場合
キーパー
右
左
右
0
100%
左
2
約67%=
3
0
キッカー
左に蹴るとき,枠外に外してしまうことがあるから,キーパ
が右に飛んでいても成功できる確率は100%ではない。
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苦手な方向は減らすべき?
キッカーは左が苦手だからと言って,右
ばかり蹴ろうとすれば,キーパーはそれ
を読んで右にばかり飛んでしまう。
前と同様に右と左をランダムに選ぶほう
がよいが,どれくらいの割合で蹴るべき
であろうか?
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OC体験授業
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クイズ
キッカーの最適な方向の割合は?
① 得意な右側を多め
② 苦手な左側を多め
③ どちらも同じ割合(50%ずつ)
相手の反応を考慮に入れた場合,正解は②。苦手な
方向を多めにすべきである。
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なんでだろう?
キーパーに「右に蹴る確率が高い」とバ
レると,相手は右に「確実に」飛ぶ→右
に飛ぶなら左に蹴ったほうが有利。
キーパーに「左に蹴る確率が高い」とバ
レると,相手は左に「確実に」飛ぶ→も
ちろん右に蹴ったほうが有利。
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OC体験授業
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相手が右に
飛びたくなるのは・・・
キッカーが左側に蹴ると失敗することもあ
るというのを,キーパーは知っている。
右に蹴る確率が高まると,キーパーは怖く
て右に飛びやすくなる。
→そんなときは左に蹴るほうが有利。
左が苦手であることで,左を蹴るほうが有
利になる可能性が広がる
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ちなみに計算では・・・
最適な割合は,
得意な右側に蹴る割合:40%
苦手な左側に蹴る割合:60%
が最適な組み合わせ。
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本当に左が苦手な場合
キーパー
右
左
右
20%
100%
左
10%
0%
キッカー
こんなときは100%右に蹴る
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戦術を組み立ててみよう
キッカーvs.キーパーではなく,チームの戦
術として考えてみよう。
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チームB vs. 敵チーム
チームBには,世界的に有名な選手なNとい
う選手がいる。
Bは,「N中心に組み立てた戦い方」と「N中
心ではない戦い方」の2通りを選べるとする。
敵チームは,「N対策を中心とした戦い方」と
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Bが勝つ確率
敵チーム
チーム
B
N対策
N対策でない
N中心
50%
100%
N中心
でない
75%
50%
チームの戦術が相手によくわからない,あるいは事前に対策
を立てておかないとうまくいかないような場合。
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クイズ
チームBができるだけ勝利確率を上げるに
は,どうしたらよいか?
① 「N中心」を多め
② 「N中心でない」を多め
③ どちらも同じ割合(50%ずつ)
相手の反応を考慮に入れた場合,正解は②。
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Nがいることで・・・
相手チームはNを怖れて,「N対策」を
取りやすくなる。
そのときチームBは,Nを中心としない
作戦をとることで,勝利の確率を上げる
ことができる。
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OC体験授業
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ちなみに計算では・・・
最適な割合は,
N中心:約33%(=1/3)
N中心以外:約67%(=2/3)
が最適な組み合わせ。
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Nなしでは話にならない
敵チーム
チーム
B
N対策
N対策でない
N中心
50%
100%
N中心
でない
40%
30%
「Nに球を集めないと勝負にならない」ような場合には,相手
に対策を取られるのがわかっていても,N中心の戦術をとる
しかない。
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もっと駆け引きがありそう
実際には,事前にどのような作戦をとる
かわかっていたり,あるいはむしろ「今
日はN中心で行く」とわざと情報を流し
たり,など色々な駆け引きがありそう。
「嘘の情報を流す」「はったりをかま
す」等の要素をゲームとして取り入れる
こともできる。
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「ゲーム=戦い」ではない
今日の話は「勝つか負けるか」の話だけ
れど,「どうやったら協力できるか」と
いう話もある。
「囚人のジレンマ」とよばれる有名な話
があるが,その話はまた次の機会に.
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今日の授業の資料について
古川のホームページ
http://www.tiu.ac.jp/~ftetsuya/
古川のメールアドレス
[email protected]
参考映画:『ビューティフル・マインド』(2001年アカデミー賞
作品賞) →ゲーム理論でもっとも重要な概念を考え出し
た J.ナッシュの半生
8月23日のOCでも別のゲーム理論の話をします。
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