Dans ce billet, nous analysons le processus par lequel USA Swimming a déterminé les temps de qualification pour les essais de l’équipe olympique américaine de 2020. Nous apprendrons que USA-S a favorisé de manière significative les hommes dans trois épreuves des essais et les femmes dans deux. Nous découvrirons des phénomènes qui favorisent les jeunes femmes dans les épreuves non libres et les jeunes hommes dans les épreuves plus longues. Ces phénomènes se combinent pour créer de plus grandes opportunités pour les hommes de 18 ans et moins dans le 1500m nage libre et pour les femmes de 18 ans et moins dans le 200m papillon et le 400m quatre nages individuel. Nous identifierons également les failles méthodologiques dans le processus utilisé par l’USA-S pour sélectionner les coupes des essais de 2020.
Contexte.
À l’automne 2018, USA Swimming a publié un article esquissant le processus d’établissement des temps de qualification pour les essais de 2020, intitulé « Behind the 2020 Olympic Trials Cuts : Business, performance et analytique ». Selon l’article, USA-S a ensemencé les coupes des essais avec le 70e temps le plus rapide dans SWIMS pour chaque épreuve de l’année de compétition 2018, puis a augmenté ces temps de manière heuristique :
« Nous avons commencé avec le 70e temps le plus rapide dans chaque épreuve comme base de référence », explique Murphy. « Nous avons consulté la base de données pour 2010 et 2014 et déterminé combien de personnes se seraient qualifiées pour les essais deux ans plus tard en utilisant ces temps. En utilisant le 70e temps le plus rapide dans chaque épreuve en 2018, nous pouvions alors projeter comment les nageurs se qualifieraient pour les Essais de 2020. »
Ce nombre est arrivé à 1 148, soit 252 nageurs en dessous de l’objectif. Une poignée d’entraîneurs ont jeté un coup d’œil et ont suggéré où faire des ajustements. Cela a fait passer la projection à 1 219. Une petite quantité de sauce secrète basée sur l’intuition a été appliquée aux normes et la projection a augmenté à 1 302.
Si cette description est correcte, nous devrions nous attendre à ce que chaque épreuve des Essais ait au moins 70 qualifiés lors de l’année de compétition 2018 ; et que les épreuves masculines et féminines aient un nombre similaire de qualifiés. Retraçons les étapes décrites dans l’article.
Des temps du Top70 aux coupes des épreuves de trial.
D’abord, nous allons utiliser la recherche des meilleurs temps sur usaswimming.org pour trouver les 70 meilleures nages masculines et féminines pour les épreuves de natation olympique de l’année de compétition 2018. Nous limiterons notre recherche aux membres de l’USA-S uniquement. Les temps résultant de cette recherche sont présentés dans le tableau ci-dessous.
Puis nous allons comparer ces temps du Top70 aux coupes des essais de 2020. Selon la description du responsable de la recherche de données de l’USA-S, nous nous attendons à ce que les coupes des Trials soient plus lentes que les temps Top70 de 2018, afin de qualifier plus d’athlètes. Ce graphique représente le logarithme du rapport entre les temps des épreuves de sélection et les temps du Top70. Les valeurs positives indiquent que la coupe des essais est plus lente que le temps Top70 correspondant ; les valeurs négatives indiquent le contraire. Lorsque les valeurs sont proches, comme c’est le cas ici, elles donnent une idée précise de la fraction d’augmentation (ou de diminution) entre le temps Top70 et la coupe des essais. Par exemple, la coupe des essais du 100 m nage libre masculin est 0,010 fois supérieure au temps du Top70, tandis que la coupe des essais du 800 m nage libre féminin est 0,005 fois inférieure au temps du Top70.
Cette comparaison des temps Top70 et des coupes Trials présente deux caractéristiques frappantes. La première caractéristique est que le 800m et le 1500m nage libre sont les seules épreuves dont les coupes de Trial sont significativement plus rapides que les temps du Top70, tant chez les hommes que chez les femmes. Ceci est illustré par les valeurs négatives sur le graphique, qui indiquent que la coupe des essais est inférieure (c’est-à-dire plus rapide) au temps du Top70. La deuxième caractéristique est que l’USA-S a augmenté les temps de passage aux essais des hommes de manière plus significative que ceux des femmes par rapport aux temps du Top70. Ceci est illustré par les valeurs positives plus importantes dans le graphique, qui indiquent que la coupe des essais est beaucoup plus grande (c’est-à-dire plus lente) que le temps du Top70. La plus grande disparité entre les ajustements des hommes et des femmes se trouve dans les 50m et 1500m nage libre, où USA-S a augmenté les coupes des hommes de 0,9% de plus que celles des femmes. En moyenne, les coupes de trial des hommes sont supérieures de 0,5% aux temps du Top70 alors que celles des femmes ne le sont que de 0,1%.
Pour visualiser les effets de ces ajustements sur la qualification des athlètes, nous traçons le nombre d’athlètes de l’USA-S qui ont nagé au moins aussi vite que le cut des Trials 2020 au cours de l’année de compétition 2018. Ce graphique montre, par exemple, que les coupes des essais pour le 50m nage libre étaient parmi les 89 meilleures pour les femmes en 2018 et les 125 meilleures pour les hommes. Les coupes des Essais du 1500m étaient dans le top 40 pour les femmes en 2018 et dans le top 54 pour les hommes.
Comme dans le graphique précédent des ajustements de temps du Top70, ce graphique présente deux caractéristiques notables.
La première caractéristique notable est que les épreuves de distance en nage libre sont les seules épreuves dont les temps de qualification sont nettement inférieurs (ie, plus rapides que les temps du Top 70. Les temps de qualification pour le 800m sont parmi les 58 meilleurs pour les femmes et les 63 meilleurs pour les hommes ; les temps de qualification pour le 1500m sont parmi les 40 meilleurs pour les femmes et les 54 meilleurs pour les hommes. Les épreuves de distance en nage libre sont souvent limitées dans les compétitions par groupes d’âge en raison de leur faible rentabilité (frais d’inscription divisés par le temps passé dans la piscine et par les bénévoles). Un tel raisonnement économique ne s’appliquerait pas aux essais, car 70 athlètes ayant réalisé des temps parmi les 70 premiers nageraient les épreuves préliminaires du 800 m nage libre en un peu plus d’une heure et celles du 1500 m nage libre en un peu plus de deux heures. Le format des épreuves de qualification prévoit des épreuves préliminaires le matin, des contre-la-montre facultatifs le midi et des finales le soir. Par rapport aux compétitions des groupes d’âge, les Essais bénéficient d’une surabondance de temps de piscine et de bénévoles, et les épreuves de distance en nage libre pourraient facilement inclure beaucoup plus d’athlètes. En outre, un raisonnement économique ne justifierait pas de favoriser les hommes par rapport aux femmes dans ces épreuves, comme semblent le faire les réductions des épreuves de sélection. Il est donc difficile de comprendre pourquoi les épreuves de distance en nage libre sont si désavantagées lors des Essais.
La deuxième caractéristique notable du graphique précédent est que les ajustements ad-hoc d’USA Swimming aux temps du Top70 ont constamment créé plus de possibilités de qualification pour les hommes que pour les femmes. La seule épreuve où la « sauce secrète » d’USA Swimming a favorisé les femmes est le 400IM, et seulement d’un faible pourcentage (0,2%). En moyenne, les hommes se classent parmi les 90 premiers lors des essais, tandis que les femmes ne se classent que 77 fois ! Nous supposons que cette disparité peut être destinée à compenser le plus grand nombre de ressortissants étrangers dans les temps du Top70 des hommes que dans ceux des femmes.
Regardons l’effet de l’inclusion des ressortissants étrangers dans les temps du Top70. Ce graphique représente le nombre de ressortissants étrangers inclus dans les temps du Top70 pour l’année de compétition 2018. Il montre que les temps du Top70 des hommes comprennent beaucoup plus de ressortissants étrangers que ceux des femmes, et que les épreuves courtes en comprennent généralement plus que les épreuves plus longues. En moyenne, les temps du Top70 des hommes comprennent 20,3 ressortissants étrangers par épreuve, tandis que ceux des femmes en comprennent 13,6.
Nous avons vu que USA Swimming a ajusté les temps du Top70 pour favoriser les épreuves plus courtes et pour favoriser les épreuves masculines. En conséquence, ces ajustements semblent atténuer les effets de l’inclusion des ressortissants étrangers dans les temps du Top70. Examinons maintenant l’effet net de ces ajustements sur la population cible des épreuves de trial des ressortissants américains pour l’année de compétition 2018.
La vérité empirique sous-jacente aux coupes de trial.
Ce graphique trace le nombre de ressortissants américains qui ont nagé au moins aussi vite qu’une coupe de Trials 2020 lors de l’année de compétition 2018. Les essais sont limités aux ressortissants américains détenteurs d’un passeport, ce graphique représente donc le résultat final du processus d’USA Swimming pour fixer les coupes des essais en utilisant les nages de l’année de compétition 2018. Il montre que USA Swimming a nettement avantagé les hommes dans trois épreuves et les femmes dans deux, et que USA Swimming n’a pas annulé avec précision les effets de l’inclusion des ressortissants étrangers dans leurs temps initiaux du Top70.
Le graphique suivant trace le logarithme du ratio des qualifiés hommes/femmes, pour les ressortissants américains de l’année de compétition 2018. Les valeurs positives indiquent que les temps de qualification d’une épreuve ont favorisé les hommes par rapport aux femmes ; les valeurs négatives indiquent le contraire. Les trois épreuves les plus avantageuses pour les hommes étaient le 50m, le 400m et le 1500m nage libre, où l’USA-S a attribué aux hommes 21%, 16% et 27% de qualificatifs supplémentaires, respectivement. Les deux épreuves les plus avantageuses pour les femmes ont été le 200m papillon et le 400m IM, où l’USA-S a attribué aux femmes 16% et 25% de qualifiés en plus, respectivement. Dans l’ensemble, l’USA-S a attribué aux hommes 2 % de qualifications de plus qu’aux femmes. Le temps moyen des femmes pour les essais est un temps parmi les 62 premiers pour les championnats américains de l’année de compétition 2018, tandis que le temps moyen des hommes pour les essais est un temps parmi les 63 premiers.
Il est frappant de constater à quel point ces temps de qualification pour les essais sont arbitraires. Pourquoi USA Swimming chercherait-elle à favoriser les hommes dans certaines épreuves et les femmes dans d’autres ? Pourquoi est-il 29% plus facile pour les hommes de se qualifier dans le 100 m brasse que dans le 100 m nage libre ? On s’attendrait plutôt à ce que USA Swimming attribue le plus de possibilités aux 100m et 200m nage libre, afin d’assurer une dotation optimale pour ses relais 400m et 800m nage libre. C’est également décevant, compte tenu de la facilité avec laquelle il serait possible de construire de manière transparente des temps de qualification pour les essais équitables et non arbitraires en utilisant les 60 meilleurs temps pour les championnats américains de l’année de compétition 2018.
Implications pour les athlètes des groupes d’âge.
Envisageons maintenant les implications du processus de sélection des temps de qualification des Trials pour les athlètes de 18 ans et moins. Nous allons commencer par un graphique que nous avons déjà montré, qui compte le nombre de ressortissants américains qui ont nagé au moins aussi vite qu’une coupe des Trials 2020 au cours de l’année de compétition 2018.
Puis nous allons décomposer les qualifiés féminins par groupe d’âge : 18 ans et moins contre 19 ans et plus. Ce graphique montre que les femmes de 18/under ont eu une plus grande part des qualifications non freestyle tandis que les femmes de 19/over ont eu une plus grande part des qualifications freestyle.
En moyenne, les femmes de 18/under ont pris 47% des qualifications non freestyle mais seulement 30% des qualifications freestyle. Ainsi, les femmes de 18 ans et moins ont été de facto favorisées dans les épreuves de style libre par rapport aux épreuves de style libre par un facteur de 1,6. Comme la différence de développement entre les femmes 18/under et 19/over est faible, nous supposons que cette disparité est due à une différence d’habitudes de pratique dépendant de l’âge.
Pour ce qui est des hommes, nous observons un schéma très différent. Ce graphique montre que les hommes de 18 ans et moins avaient une plus grande part des qualifications pour les distances plus longues (400m, 800m, 1500m nage libre ; 200 dos, brasse, papillon ; et 400 quatre nages individuelles) tandis que les hommes de 19 ans et plus avaient une plus grande part des qualifications pour les distances plus courtes (50m, 100m, 200m nage libre ; 100 dos, brasse, papillon ; et 200 quatre nages individuelles).
En moyenne, les hommes de 18 ans et moins ont pris 37% des qualifications sur les distances plus longues mais seulement 27% des qualifications sur les distances plus courtes. Ainsi, les hommes de 18 ans et moins ont été de facto favorisés sur les longues distances par rapport aux plus courtes, par un facteur de 1,4. Nous supposons que les hommes de 19 ans et plus sont en moyenne plus forts que les hommes de 18 ans et moins et qu’ils préfèrent s’entraîner pour des épreuves de courte distance. Par conséquent, la meilleure opportunité d’essais pour les hommes 18/under se trouve dans les distances plus longues.
En résumé.. les femmes élites de 18 ans et moins sont favorisées dans les épreuves sans nage libre par rapport aux épreuves avec nage libre, tandis que les hommes élites de 18 ans et moins sont favorisés dans les épreuves plus longues par rapport aux plus courtes. Ces deux facteurs se combinent à la « sauce secrète » de l’USA-S pour expliquer les probabilités d’acceptation des épreuves 18/under, y compris l’asymétrie de la distance olympique en nage libre précédemment notée.
Commençons par l’épreuve la plus favorable aux hommes 18/under : le 1500m nage libre. La « sauce secrète » de l’USA-S a donné aux hommes 1,27 fois le nombre de places pour les femmes dans cette épreuve. Les hommes de moins de 18 ans ont obtenu une part relativement importante (40%) de ces créneaux d’endurance provenant d’hommes de 19 ans et plus, tandis que les femmes de moins de 18 ans ont obtenu une part exceptionnellement faible (30%) de ces créneaux de nage libre provenant de femmes de 19 ans et plus. La combinaison de ces trois facteurs aboutit à une épreuve de trial qui a qualifié 19 nages d’hommes de 18 ans et moins au cours de l’année de compétition 2018 et seulement 10 de femmes de 18 ans et moins, accordant ainsi explicitement aux hommes de 18 ans et moins 1,9 fois plus de créneaux que les femmes de 18 ans et moins. Dans notre prochain post (lien), nous utilisons notre base de données de 23 millions de nages de groupes d’âge pour calculer indépendamment que les hommes 18/under avaient 1,9 fois la possibilité non pondérée des femmes 18/under dans le 1500m nage libre des Essais, donc ce phénomène n’est pas limité à l’année de compétition 2018.
Puis, considérons l’épreuve la plus favorable aux femmes 18/under : le 200m papillon. La « sauce secrète » de l’USA-S a permis aux femmes d’obtenir 1,16 fois le nombre de places réservées aux femmes dans cette épreuve. Les femmes de 18 ans et moins ont obtenu une part inhabituellement élevée de ces places hors nage libre (55%) par rapport aux femmes de 19 ans et plus. La combinaison de ces deux facteurs aboutit à une épreuve de trial qui a qualifié 36 nages de femmes de 18 ans et moins au cours de l’année de compétition 2018 et seulement 22 nages d’hommes de 18 ans et moins, accordant ainsi explicitement aux femmes de 18 ans et moins 1,6 fois plus de créneaux que les hommes de 18 ans et moins. Là encore, notre base de données de 23 millions de nages par groupe d’âge a confirmé de manière indépendante que les femmes 18/under ont la plus grande probabilité de se qualifier au 200m papillon, soit deux fois plus que les hommes 18/under, ce phénomène n’est donc pas limité à l’année de compétition 2018.
Implications pour les entraîneurs.
J’ai été surpris d’apprendre que les hommes 18/under obtiennent de meilleurs résultats dans les épreuves plus longues par rapport aux hommes 19/over. Dans d’autres sports, les hommes atteignent leur pic d’endurance après leur pic de force, et les deux bien après 20 ans. La VO2max ne commence à décliner qu’après 30 ans. L’actuel record du monde du marathon masculin a été établi par Eliud Kipchoge à 33 ans ! Si la nature n’explique pas les performances relativement plus faibles des hommes de 19 ans et plus dans les épreuves de longue durée, l’éducation le peut peut-être. Il est peut-être possible d’adopter une nouvelle approche pour entraîner les hommes de 19 ans et plus afin d’améliorer leurs performances dans les épreuves de natation plus longues.
J’ai également été surpris d’apprendre que les femmes de 18 ans et moins obtiennent de meilleurs résultats dans les épreuves hors nage libre par rapport aux femmes de 19 ans et plus. Pourquoi les femmes connaîtraient-elles un déclin relatif de leur capacité à nager le dos, la brasse et le papillon après 18 ans ? Encore une fois, cela semble être l’occasion d’adopter une nouvelle approche pour entraîner les femmes de 19 ans et plus à exceller dans les épreuves hors nage libre.
Recommandations méthodologiques.
À ce stade, il n’est que juste de souligner certains défauts dans la méthodologie d’USA Swimming pour établir les temps de qualification des Essais 2020.
Le premier défaut du processus est un manque de transparence. Ne pas divulguer la transformation des temps du Top70 en coupes des Trials sert principalement à cacher les erreurs techniques et les décisions politiques qui favorisent certains athlètes par rapport à d’autres. Il est difficile de croire que USA Swimming avait l’intention de favoriser les hommes dans le 1500m nage libre et de les défavoriser dans le 400m IM. Peut-être s’agissait-il d’une erreur ? La meilleure façon de remédier à ce défaut de processus est que USA Swimming publie l’intégralité des données et de l’analyse utilisées pour établir les réductions proposées pour les essais, et sollicite publiquement les commentaires des communautés de la natation et de la technique avant de finaliser les réductions de rencontres.
Le deuxième défaut de processus est un manque de responsabilité. L’essentiel d’un effort de prévision réussi est de prévoir les événements futurs et de valider les prévisions. Ce n’est qu’en tenant une organisation responsable de l’exactitude de ses prévisions que l’on peut améliorer l’exactitude des prévisions d’une organisation. Dans ce cas, USA Swimming a prévu en interne le nombre de qualifiés pour les essais pour chacune des vingt-huit épreuves de natation olympique, mais n’a publié ses prévisions que pour l’ensemble : 1302 qualifiés au total pour toutes les épreuves des essais. Un processus de prévision responsable publierait ses prévisions internes pour chacune des vingt-huit épreuves des Essais, ainsi qu’une mesure de l’incertitude pour chaque prévision.
Le premier défaut technique est un échec apparent à faire correspondre les données historiques à la variable dépendante. USA Swimming a apparemment inclus les ressortissants étrangers dans les données historiques utilisées pour prévoir le nombre de qualifiés pour les Essais 2020. Les ressortissants étrangers ne peuvent pas se qualifier pour les essais de l’équipe olympique des États-Unis ! La meilleure approche serait donc de faire la prévision en utilisant les données historiques sur les ressortissants américains uniquement, en excluant les ressortissants étrangers. Ce simple changement éviterait le besoin d’ajustements des entraîneurs et la malheureuse « sauce secrète basée sur l’intuition ».
Le deuxième défaut technique est la rareté des données. USA Swimming a utilisé les temps du Top70 d’une seule année de compétition pour ensemencer les temps de qualification des Trials. À ce moment-là (2018), SWIMS contenait quinze années de données de compétition d’élite, y compris les résultats de quatre essais précédents de l’équipe olympique. Je ne serais pas surpris que les années olympiques comptent plus de nages LCM que la moyenne, car davantage d’athlètes tentent de passer les épreuves de sélection. La natation a changé depuis que USA Swimming a commencé à collecter des données en 2003, mais pas au point d’invalider les nages antérieures à l’année en cours. Ainsi, inclure davantage de données historiques dans les prévisions permettrait probablement d’obtenir des prévisions plus précises.
Conclusion.
Nous avons appris que la « sauce secrète » de l’USA-S favorise explicitement les hommes dans les 50m, 400m et 1500m nage libre et les femmes dans les 200m papillon et 400m quatre nages individuelles. Nous avons également appris que les femmes de moins de 18 ans sont plus performantes que les femmes de plus de 19 ans dans les épreuves hors nage libre, tandis que les hommes de moins de 18 ans sont plus performants que les hommes de plus de 19 ans sur les longues distances. Ces effets se combinent de manière multiplicative pour favoriser légèrement les femmes de 18/under dans le 200m papillon et le 400m quatre nages individuel et favoriser grandement les hommes de 18/under dans le 1500m nage libre.
Nous avons identifié quatre faiblesses méthodologiques dans le processus utilisé par USA Swimming pour déterminer les temps de qualification pour les essais de l’équipe olympique américaine de 2020. Le processus n’était ni transparent ni responsable. Il n’a pas réussi à faire correspondre les données historiques à la variable dépendante et s’est basé sur un échantillon inutilement petit de nages d’élite. Heureusement, il est facile de remédier à ces défauts méthodologiques et nous attendons avec impatience les coupes des essais de 2024.
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