聂士成选择成欢驿为战场，亦可谓极具战术眼光。
首先，成欢驿位于牙山东北25公里处，是交通要道，南北向的驿道和东西向的驿道在此交汇，前者连接汉城和公州，后者则西通牙山。清军无论是退向牙山，还是北上汉城，抑或向其他方向撤退，都要以成欢驿为枢轴。
其次，成欢驿之东、西、南三面皆山，只有北面是开阔地，且这片开阔地被安城河所分割。该河自东向西流入牙山湾，河两岸水田、沼泽密布，“惟中通一线，大道跨河为桥，曰安城渡，为北来隘道”。[12]此桥梁在战前已被破坏，河道也被人为阻塞，造成“河水泛滥”，“道路被切断，水深没肩”。留给日军的进军道路很有限，且前进困难，极不利于大部队进出。[13]
在这样一个非常有利的地形上，聂士成进行了如下兵力部署：
在安城河渡口附近的树林中埋伏了300余人的精锐部队（指挥官为帮带冯义和）；安城渡南、驿站西北的牛歇里高地上部署了一个营的兵力（指挥官为记名提督江自康），筑垒一座；炮队部署在驿站西南的高地上（指挥官为哨官尹得胜），筑垒一座；近2 000人的主力部署在驿站东面的月峰山、罂粟坊主山一带，筑垒四座（大致一营守一垒）。另以四哨的兵力居中控制驿道（指挥官为聂鹏程），营官魏家训率一营兵力为其后援。并在前沿高峰上设立观察哨，夜间以灯光信号通报日军动向。山侧有100人的兵力（指挥官为哨官徐照德）掩护此观察哨。另有武备学生周宪章、于光炘等率领健卒数十人，隐蔽在安城渡附近的佳龙里村内，作为全军前哨。[14]
面对意外出现的敌军，大岛义昌不敢怠慢，立即在素沙场设立指挥部，连夜召开了作战会议。
很显然的一个事实是，假如日军顺安城渡—牛歇里—成欢驿轴线展开攻击，必将面临从开阔地带仰攻清军高地的困境，且要先渡河，再背河作战。日军受地形限制，很难展开主力，在进军过程中，部队会越拉越长，当其前锋在牛歇里高地攻击受阻时，后队多半还被水流隔断在安城渡以北。此时，聂士成即可率领主力增援反击，冯义和部则趁机攻击渡口，截断日军退路，将日军分割为二。若能先歼灭河南日军，即可极大改变敌我兵力对比。相反，东部山系可有效掩护日军的深远迂回，易于达成攻击的突然性。(www.xing528.com)
日军讨论的结果是，否定了从西线发动进攻的可能，并明确了“攻成欢，利暗夜而不利白昼”的原则。最终决定在当天晚上兵分两路发起夜袭，其中：
右翼队为佯攻部队，由武田秀山率领，下辖4个步兵中队和1个工兵中队，顺素沙场—安城渡—牛歇里轴线攻击前进，吸引清军注意。
左翼队为主攻部队，由大岛义昌亲自率领，下辖9个步兵中队、一个炮兵大队（缺1个小队）、1个骑兵中队，利用东部山岭的掩蔽，迂回至清军右翼，发起突击。[15]
这个构想的实质是以右翼队尽量吸引清军兵力和注意力，左翼队则乘虚而入，一举夺取月峰山一带的高地，进而与左翼队形成合围之势。夺取成欢驿之后，“则宜直进，冲牙山，勿姑待”。[16]
为了保密，上述决策只通知到军官。至28日深夜，“宿云蔽天，四顾晦冥，咫尺难辨。半夜忽有号令，说是今夜立即攻打敌营，并禁止胡乱发生声响。”[17]
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