足球比赛中不同换人时机对技术战术表现与传球网络的影响：基于西甲联赛的实证研究

《BMC Sports Science, Medicine and Rehabilitation》：Substitution timing and within-match changes in team performance in professional soccer: a passing network analysis of the 2023–2024 La Liga season

　　

摘要

背景

换人是足球比赛中最直接的战术干预手段，五次换人规则拓宽了换人时机的决策空间。本研究从技术战术、体能（基于事件推导的替代指标）、传球网络和空间等视角，比较了不同换人时机下比赛内的表现变化，并考察了比赛状态、球员位置和策略类型的调节作用。

方法

2023–2024赛季西甲联赛全部380场比赛共产生2,077次换人批次，分为策略性换人（45–60分钟，\(N = 445\)）、常规换人（61–75分钟，\(N = 829\)）和晚期换人（>75分钟，\(N = 803\)）。采用队内前后对比设计，计算每个换人批次前后各15分钟内26项指标的净变化。采用Kruskal-Wallis检验配合Benjamini-Hochberg校正评估组间差异，并用线性混合模型配合聚类自助法置信区间检验换人时机\(\times\)比赛状态的交互效应。敏感性分析考虑了时间窗口重叠、上场球员位置、窗口内红牌和进球情况，以及中场休息时换人与下半场早期换人的对比。

结果

晚期换人后传球成功率下降（?5.9%，策略性换人与晚期换人d = 0.47），传球网络聚集度下降（?18.4%，d = 0.41），凸包面积收缩（?4.7%），团队宽度缩减（?3.2%，d = 0.45）。策略性换人后上述指标保持不变或略有改善。场地传球网络的变化幅度超过球员网络（区域密度?23.4%，d = 0.71）。策略性换人后预期进球和净持球价值上升（分别+16.4%和+22.7%），但标准化效应微弱（d = 0.10和0.11）。晚期换人后向前推进速度加快（+6.8%，d = ?0.35），且时机关联在各项敏感性分析中均保持一致。处于领先状态与八项进攻、传导和凝聚力指标下降有关，但连通性和空间部署无变化，且有六个换人时机\(\times\)状态交互效应稳健。位置和策略类型的影响不及换人时机，中场休息时的换人比下半场早期换人带来的变化更为有利（d最高达0.59）。

结论

较早的换人伴随集体结构的稳定或略有改善，而较晚的换人后传球成功率降低、传球网络更加松散且空间收缩，但进攻产出的差异仅为微弱程度。这些关联可能为比赛中的换人时机决策提供参考。