Analysis of the Risk / Benefit Ratio and the Determinants of Performance in Team Sports

Les données ont massivement investi le monde du sport de haut niveau. Les sports collectifs comme le football et le rugby à 15 qui sont parmi les sports les plus médiatisés sont particulièrement concernés par ce phénomène. De plus, les performances dans un sport collectif sont multifactorielles et multidimensionnelles et sont étroitement liées à la survenue de blessures. Les sport scientists cherchent à comprendre et à contextualiser au mieux ces performances. Pour se faire, ils demandent et consomment énormément de données dont les sources sont multiples car émanant de la concertation des différents membres du staff entourant les athlètes. La participation de l’ensemble du staff, et des joueurs, fait des sciences du sport une thématique de recherche pluridisciplinaire. Dans ce contexte, les biostatistiques trouvent naturellement leur place en collaboration directe avec les sport scientitsts, à l’interface entre les données produites et les problématiques posées par le staff afin d’aider à la prise de décision.Les sports collectifs impliquent des individus qui jouent en équipe. Par définition, analyser ces sports nécessite un regard à la fois individuel et collectif. C’est cette double analyse qui a été réalisée au cours de cette thèse. L’individualisation du suivi des performances et de l’état de santé des joueurs est clairement indispensable et il implique l’élaboration d’outils statistiques adaptés aux problématiques soulevées. Le développement de méthodes basées sur le z-score pour l’analyse de marqueurs biologiques issus d’un suivi longitudinal est un exemple de l’apport réciproque qu’une collaboration entre biostatistiques et science du sport peut produire : une meilleure compréhension de l’état de santé des joueurs indispensable à l’optimisation de leur performance et à la minimisation de l’exposition aux facteurs de risques de blessure et les perspectives d’optimisation d’outils statistiques existants. La correction d’un test largement utilisé, le test de Mann-Whitney trouve aussi sa place dans la volonté de comparer des performances individuelles évoluant au cours du temps, problématique rencontrée dans la détection, la sélection ou encore les protocoles de soins. C’est ensuite la dimension collective qui a été investiguée. L’individualisation des suivis permet de comprendre ce qu’il se passe au sein de chaque joueur et de personnaliser les prises en charges par le staff. Mais qu’en est-il de la gestion du collectif ? Comment la gestion d’une équipe, d’un groupe peut optimiser sa performance et impacter la survenue de blessures ? A travers deux études sur le rugby à XV, nous avons montré à travers l’application d’outils statistiques adaptés que la dimension collective de l’analyse de la performance était indispensable à sa compréhension. En effet une gestion de groupe optimisée, favorable à la création d’expérience collective, de cohésion, répartissant intelligemment le temps de jeu entre les joueurs participe à la réalisation de meilleures performances. Les perspectives soulevées par ces analyses quantitatives de l’expérience collective dans un sport collectif ont été discutées. Dont l’impact sur la survenue des blessures qui est une problématique majeure soulevée par les staffs car impactant directement la performance du groupe. Mais les relations entre gestion d’effectif et blessures sont à ce jour peu analysées.Les études présentées dans cette thèse illustrent certaines étapes de l’échange nécessaire entre les différentes disciplines rassemblées autour des sciences du sport et montrent comment les biostatistiques s’inscrivent dans le processus de décision des staffs.Data has massively invaded the world of high-level sport. Team sports such as football and rugby union, which are among the most publicized sports, are particularly concerned by this phenomenon. In addition, performance in a team sport is multifactorial and multidimensional and are deeply linked to the injuries. Sports scientists seek to understand and contextualize these performances as well as possible. To do so, a lot of data are needed and consumed. Those data are coming from many sources as they are the results of a global thinking between staff members surrounding the athletes. The participation of all the staff, and players, makes sports science answering the call of interdisciplinary research. In this context, biostatistics naturally find their place in direct collaboration with sports scientist, at the interface between data produced and the issues raised by the staff in order to help decision-making.Team sports involve individuals who play as a team. By definition, analyzing these sports requires both individual and collective assessment. It is this double analysis that was carried out during this thesis. The individualization of performance monitoring and health condition of players is clearly essential and it involves the development of statistical tools adapted to the issues raised. Z-score-based methods development for the analysis of biomarkers derived from longitudinal monitoring is an example of the reciprocal contribution that a collaboration between biostatistics and sports science can produce: a better understanding of players' state of health, which is essential for optimizing their performance and minimizing exposure to injury risk factors, and the prospects for optimizing existing statistical tools. The correction of a widely used test, the Mann-Whitney test also finds its place in the will to compare individual performance evolving over time, an issue encountered in detection, selection or rehabilitation protocols.Then, the collective dimension has been investigated. The individualization of the monitoring makes it possible to understand what is happening within each player and to personalize support by the staff. But what about team management? How can managing a group optimize its performance and impact the occurrence of injuries? Through two studies on rugby union, we have shown through the application of adapted statistical tools that the collective dimension of the analysis of the performance was essential to its understanding. Indeed, an optimized group management, favorable to the creation of collective experience, cohesion, and cleverly spreading playing time between the players contributes to better performance. The perspectives raised by these quantitative analyzes of collective experience in a collective sport were discussed. Including the impact on the occurrence of injuries which is a major issue raised by staffs because directly impacting the performance of the group. But the relationship between workforce management and injuries is poorly analyzed.Studies presented in this thesis illustrate some stapes of the necessary exchange between the different disciplines gathered around sports sciences and show how biostatistics fit into the decision-making process of the staffs