ریاضیاتپیش‌چاپتحلیل داده۵ دقیقه مطالعه

بردن مسابقه با امتیازهای کمتر

در سخنرانی‌ای برای دانش‌آموختگان کالج دارتموث (Dartmouth College) در ژوئن 2024، راجر فدرر دو عدد را بیان کرد: نزدیک به 80% از 1,526 مسابقهٔ انفرادی دوران حرفه‌ای‌اش را برده بود، اما تنها 54% امتیازها را. درسی که سخنرانی از این عددها گرفت دربارهٔ تاب‌آوری بود — حتی بهترین‌ها هم تقریباً از هر دو امتیاز یکی را می‌بازند. این عددها ویژگی بنیادینی از امتیازشماری تنیس را نیز نشان می‌دهند. امتیازها گیم‌ها را می‌سازند، گیم‌ها ست‌ها را، ست‌ها مسابقه را، و یک برتری کوچک در امتیازها در هر سطح بزرگ‌تر می‌شود.

آندرس مارتین (Andrés Martín)، یوهان ه. مارتینس (Johann H. Martínez) و خاویر م. بولدو (Javier M. Buldú)، از گروه سیستم‌های پیچیده در دانشگاه شاه خوان کارلوس (King Juan Carlos University) در مادرید، این ویژگی را جزءبه‌جزء کالبدشکافی کردند، سپس آن را روی 35 سال تنیس حرفه‌ای مردان آزمودند.

کار را طول مسابقه انجام می‌دهد

فرض کنید بازیکنی هر امتیاز را با احتمال یکسان p می‌برد. بردن مسابقه چقدر محتمل است؟ گروه این را برای تنیس، بدمینتون، والیبال و تنیس روی میز به‌طور دقیق محاسبه کرد. در p = 50%، همه در 50% هستند. پیرامون این نقطه، منحنی پرشیب است:

  • بازیکنی که 52.5% امتیازها را می‌برد، 80% مسابقه‌های پنج‌ستی تنیس را می‌برد؛
  • در تنیس روی میز، در مسابقه‌های پنج‌گیمی، برای رسیدن به همین نرخ 54.6% امتیازها لازم است.

شیب از قاعده‌ای ساده پیروی می‌کند: با ریشهٔ دوم شمار امتیازهای یک مسابقه رشد می‌کند، تقریباً √(2N/π) برای N امتیاز. یک امتیاز تنها وقتی نتیجهٔ رقابت را تعیین می‌کند که امتیازهای دیگر به‌طور مساوی تقسیم شده باشند، و هرچه مسابقه‌ها طولانی‌تر شوند این وضع نادرتر می‌شود. کل سلسله‌مراتب گیم‌ها و ست‌ها این را تنها چند درصد تغییر می‌دهد.

منحنی‌های احتمال بردن مسابقه بر حسب احتمال بردن امتیاز برای شش قالب، و شیب آن‌ها بر حسب طول مسابقه.

از امتیازها تا مسابقه‌ها: هرچه مسابقه طولانی‌تر، منحنی پرشیب‌تر (چپ)؛ شیب در 50% از ریشهٔ دوم شمار امتیازها پیروی می‌کند (راست). — شکل 1، Martín، Martínez و Buldú (2026)، arXiv:2611.03702.

با 54% امتیازها، این مدل 86% برد در مسابقه‌های سه‌ستی و 91% برد در مسابقه‌های پنج‌ستی را پیش‌بینی می‌کند — بیش از 82% فدرر. نویسندگان دلیلش را توضیح می‌دهند: 54% میانگینی است روی حریفانی بسیار گوناگون، و میانگین‌گرفتن در امتداد منحنی‌ای که این‌گونه خم می‌شود نتیجه‌ای کمتر از خواندن منحنی در نقطهٔ میانگین به دست می‌دهد.

امتیازهایی که وزن بیشتری دارند

با این حال، همهٔ امتیازها برابر نیستند. گروه آن‌ها را به دو دسته تقسیم کرد: امتیازهای معمولی، که با احتمال p₁ برده می‌شوند، و امتیازهای حیاتی — هر امتیازی که برنده‌اش، هر که باشد، با آن یک گیم، یک ست یا مسابقه را می‌بندد — که با احتمال p₂ برده می‌شوند.

همیشه ناحیهٔ باریکی هست که در آن بازیکن بیشتر مسابقه‌ها را می‌برد در حالی که کمتر از نیمی از امتیازها را برده است. این ناحیه وجود دارد چون وزن امتیازهای حیاتی بر نتیجه بیش از سهمشان از امتیازهاست، و در هر چهار ورزش وجود دارد. اما گُوه باریکی است که تنها با زاویهٔ 0.3 تا 1.6 درجه باز می‌شود. در تنیس، بازیکنی که 49% امتیازهای معمولی را می‌برد باید حدود 52.4% امتیازهای گیم را ببرد تا به آنجا برسد. امتیازهای گیم آن‌قدر پرشمارند، حدود 29% همهٔ امتیازها، که بردن شمار بیشتری از آن‌ها سهم کلی را به‌سرعت بالا می‌برد. امتیازهای ست و مسابقه نادرند، پس تنها با برتری بزرگی، در حدود 70%، کفهٔ مسابقه را برمی‌گردانند.

سی‌وپنج سال مسابقه

میان 1991 و 2025، 4,530 از 96,826 مسابقهٔ ATP مردان (4.68%) را بازیکنی برد که امتیازهای کمتری گرفته بود. امتیازهای مستقل 3,892 مورد را پیش‌بینی می‌کنند: عدد واقعی 16% بیشتر است، و حتی پس از به حساب آوردن سرویس همچنان 5% بیشتر. در 166 مسابقهٔ گرند اسلم که با امتیازهای کمتر برده شدند، برندگان 49.1% امتیازهای معمولی را گرفتند، اما 51.1% امتیازهای ست و 61.9% امتیازهای مسابقه را. خونسردی یک بازیکن در امتیازهای بریک (break points)، که در فصل‌های دیگر اندازه‌گیری شده، نیز نتایج را پیش‌بینی می‌کند: یک واحد درصد بهتر بودن از حریف، با سهم یکسانی از امتیازها، بخت برد را حدود 1.08 برابر می‌کند.

پارادوکس فدرر، از نو شمرده

فدرر رکورد عجیبی دارد: 36 مسابقهٔ باخته پس از گرفتن امتیازهای بیشتر از حریف، بیش از هر کس دیگر. اما فدرر آن‌قدر بارها امتیازهای بیشتری از حریف گرفت که فرصت‌های باختن چنین مسابقه‌ای بسیار بیشتر از فرصت‌های بردن یکی از آن‌ها بود. مقایسهٔ منصفانه با چیزی است که امتیازهای مستقل پیش‌بینی می‌کنند: 25.6 باخت از این دست به‌جای 36، و 15.6 برد با امتیازهای کمتر به‌جای 9. بنابراین رکورد 36 بخشی اثر شمارش است و بخشی کسری کوچک: در مجموع، حدود 17 مسابقهٔ نزدیک کمتر از آنچه از امتیازها برمی‌آید، که نویسندگان آن را نشانه‌ای می‌دانند و نه اثبات. پیت سمپراس، آندره آگاسی، اندی ماری و رافائل نادال همگی بیش از حد انتظار مسابقه‌های نزدیک بردند.

پارادوکس فونینی

در سوی دیگر، فابیو فونینی ایستاده است. فونینی در 774 مسابقه 61,624 از 124,623 امتیاز، یعنی 49.4% را برد — و با این حال 396 مسابقه، یعنی 51.2% را. امتیازهای مستقل 47.5% به دست می‌دادند. راز در امتیازهای بریک نیست، بلکه در چگونگی پخش امتیازها میان ست‌هاست: 56.6% ست‌های نزدیک برده شد، و ست‌های باخته اغلب یک‌طرفه بودند — 18% با 6–0 یا 6–1 پایان یافتند، در برابر 5% برای فدرر. امتیازهایی که در ستی ازدست‌رفته باخته می‌شوند هزینه‌ای ندارند. بیست‌وسه نفر از 328 بازیکن بررسی‌شده بیش از نیمی از مسابقه‌هایشان را با کمتر از نیمی از امتیازها بردند.

نمودار میله‌ای بازیکنانی که بیشتر یا کمتر از حد انتظار مسابقهٔ نزدیک بردند، و دو نمودار پراکندگی.

مسابقه‌های نزدیکِ برده‌شده، بالاتر یا پایین‌تر از حد انتظار: فونینی در بالا، فدرر در پایین (چپ)؛ بازیکنانی که بیشتر مسابقه‌ها را با کمتر از نیمی از امتیازها بردند (بالا راست). — شکل 6، Martín، Martínez و Buldú (2026)، arXiv:2611.03702.

این مدل عمداً حداقلی است: بدون سرویس، با احتمال‌های ثابت در طول یک مسابقه، با رفتاری یکسان با همهٔ امتیازهای حیاتی یک سطح، و در داده‌ها تنها تنیس مردان. سطر پایانی‌اش سخن فدرر را وام می‌گیرد — «این فقط یک امتیاز است» — و می‌افزاید: «اما همهٔ امتیازها برابر نیستند.»