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https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/39216| Tipo: | TCC |
| Título: | Previsão de rebaixamento no campeonato brasileiro Série A: uma comparação de modelos de machine learning com validação walk-forward |
| Autor(es): | Barroso, Leonardo Feitosa |
| Orientador: | Ramalho, Hilton Martins de Brito |
| Resumo: | O rebaixamento à Série B representa uma das maiores perdas esportivas e financeiras que um clube de futebol brasileiro pode sofrer, com impactos diretos sobre receitas de direitos de transmissão, patrocínios e valor de mercado do elenco. O objetivo deste trabalho é desenvolver e comparar modelos de Machine Learning capazes de prever, antes do início da temporada, quais clubes apresentam maior risco de rebaixamento no Campeonato Brasileiro Série A. Foram avaliados quatro algoritmos de classificação binária — Regressão Logística, Random Forest, XGBoost e LightGBM — sobre um conjunto de 15 variáveis preditoras (features) que combina dados financeiros do elenco, coletados do portal Transfermarkt, com janelas deslizantes de desempenho das três e cinco temporadas anteriores. A validação utilizou o esquema walk-forward, que respeita a ordem cronológica dos dados, e a otimização de hiperparâmetros foi realizada com RandomizedSearchCV combinado a TimeSeriesSplit. No conjunto de teste independente (2023–2024), o LightGBM obteve o melhor AUC-ROC (0,877), enquanto a Regressão Logística apresentou a maior estabilidade temporal na validação walk- forward (média de 0,794 ± 0,058). A previsão para a temporada 2025 apontou Juventude, Sport Recife, Vitória e Mirassol como os clubes de maior risco; a validação retroativa com os resultados oficiais do campeonato confirmou dois dos quatro rebaixamentos previstos e AUC- ROC de 0,922 na temporada, com os quatro clubes efetivamente rebaixados entre os sete maiores riscos apontados pelo modelo. O estudo contribui com um fluxo de processamento (pipeline) reprodutível para previsão esportiva com dados temporais, evidencia empiricamente a inadequação da acurácia como métrica única em problemas com classes desbalanceadas e entrega o modelo final em uma aplicação web de acesso aberto. |
| Abstract: | Relegation to Série B is one of the greatest sporting and financial losses a Brazilian football club can suffer, directly affecting broadcasting rights revenues, sponsorships, and squad market value. The objective of this study is to develop and compare Machine Learning models capable of predicting, before the start of the season, which clubs face the highest relegation risk in the Brazilian Série A championship. Four binary classification algorithms were evaluated — Logistic Regression, Random Forest, XGBoost, and LightGBM — over a set of 15 features combining squad financial data, collected from the Transfermarkt portal, with sliding windows of performance from the previous three and five seasons. Validation used the walk-forward scheme, which respects the chronological order of the data, and hyperparameter optimization was performed with RandomizedSearchCV combined with TimeSeriesSplit. On the independent test set (2023–2024), LightGBM achieved the best AUC-ROC (0.877), while Logistic Regression showed the highest temporal stability in walk-forward validation (mean 0.794 ± 0.058). The forecast for the 2025 season pointed to Juventude, Sport Recife, Vitória, and Mirassol as the clubs at highest risk; retrospective validation against the official league results confirmed two of the four predicted relegations and an AUC-ROC of 0.922 for the season, with all four actually relegated clubs ranked among the seven highest predicted risks. The study contributes a reproducible pipeline for sports prediction with temporal data, empirically demonstrates the inadequacy of accuracy as a sole metric in imbalanced classification problems, and delivers the final model as an openly accessible web application. |
| Palavras-chave: | Aprendizado de Máquina Previsão Esportiva Rebaixamento Futebol Validação Walk-Forward |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS SOCIAIS APLICADAS |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal da Paraíba |
| Sigla da Instituição: | UFPB |
| Departamento: | Ciências Sociais Aplicadas |
| Tipo de Acesso: | Acesso aberto Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil |
| URI: | http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/ |
| URI: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/39216 |
| Data do documento: | 10-Ago-2026 |
| Aparece nas coleções: | CCSA - TCC - Ciência de Dados para Negócios |
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