Mathematical Modelling of Defensive Pressure in Football
- Autores: César Catalán Capaccioni
- Directores de la Tesis: José Manuel Calabuig Rodríguez (codir. tes.)
, Enrique Alfonso Sánchez Pérez (codir. tes.) , Lluís Miquel García Raffi (codir. tes.) - Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2026
- Idioma: inglés
- Tribunal Calificador de la Tesis: José Pedro García Sabater (presid.) , Maite Pellicer Chenoll (secret.) , Fernando Campos Carvalho (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Matemáticas por la Universitat de València (Estudi General) y la Universitat Politècnica de València
- Calificación: Sobresaliente Cum Laude
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RiuNet
- Resumen
La creciente disponibilidad de datos en el fútbol profesional, impulsada por los sistemas de eventos y las tecnologías de seguimiento de jugadores, ha abierto nuevas posibilidades para el análisis objetivo del rendimiento. Sin embargo, la caracterización del comportamiento defensivo ha estado limitada por la escasez de métricas capaces de describir la defensa de forma coherente, agregable entre jugadores y equipos, y sensible a la información espacial y temporal del juego. En este contexto, la presente tesis doctoral tiene como eje transversal la caracterización defensiva en el fútbol, abordada desde distintas perspectivas metodológicas y escalas de análisis, con el objetivo de desarrollar métricas interpretables, operativas y matemáticamente fundamentadas.
La tesis se estructura en capítulos que analizan progresivamente el comportamiento defensivo mediante datos de eventos, datos de tracking y modelos matemáticos y computacionales. El Capítulo 1 actúa de forma transversal al considerar la aplicabilidad práctica de los modelos propuestos, incorporando aspectos computacionales y de viabilidad en tiempo real o cuasi tiempo real. Como parte de este desarrollo, se han diseñado herramientas de análisis específicas (analysis tools) que permiten operacionalizar los modelos y métricas, integrando datos de eventos, datos de tracking y modelos estáticos y dinámicos, y facilitando su cálculo, visualización e interpretación.
El Capítulo 2 surge a partir de una pregunta planteada por el Levante UD, orientada a comprender cómo defienden los equipos rivales frente a dicho club y cómo esta información se relaciona con el éxito o fracaso de determinadas jugadas tipo. Este trabajo introduce técnicas de Machine Learning en el análisis del fútbol, estableciendo un marco para evaluar y caracterizar la presión defensiva a partir de datos de eventos y sentando las bases metodológicas para los capítulos posteriores.
El Capítulo 3 aborda la caracterización de la defensa desde una perspectiva estática, individual y colectiva. Se analizan estructuras defensivas basadas en la disposición espacial de los jugadores, proporcionando métricas que describen la organización defensiva en situaciones concretas y en el conjunto del partido, y permitiendo una primera aproximación cuantitativa a la defensa colectiva y a la contribución individual de cada jugador.
El Capítulo 4 introduce una caracterización defensiva basada en la dinámica del juego mediante un modelo matemático de presiones defensivas formulado a partir de datos de posicionamiento y conceptos de física clásica. Este enfoque evidencia que el movimiento de los jugadores aporta información esencial para comprender el comportamiento defensivo, permitiendo describir de forma continua en el espacio y el tiempo fenómenos como la intensidad, acumulación y superposición de presiones individuales y colectivas. El modelo integra información defensiva individual en métricas colectivas agregables a nivel de equipo y partido, proporcionando una representación más fiel del comportamiento defensivo y facilitando visualizaciones espaciales coherentes.
El Capítulo 5 completa la caracterización defensiva desde una perspectiva individual mediante el concepto de firma defensiva del jugador. Esta firma ofrece una representación compacta e interpretable del comportamiento defensivo, sintetizando patrones de agresividad y consistencia, facilitando la comparación entre futbolistas y su aplicación en evaluación del rendimiento, scouting y análisis táctico.
En conjunto, esta tesis aporta un marco coherente y progresivo para la caracterización defensiva en el fútbol profesional, integrando enfoques basados en eventos, estructuras espaciales estáticas, dinámicas del movimiento y métricas individuales, y contribuyendo al desarrollo de herramientas matemáticas y científicas aplicables al análisis del rendimiento defensivo y al apoyo a la toma de decisiones.
