北洋舰队的灭亡

北洋舰队的灭亡小编：回复“北洋舰队”返回文章“《北洋舰队炮管晾衣服的谣言--中国人自己泼给自己的脏水》”本文的原文标题为《铁甲舰时代的日清两国海军建设比较研究》，这是四年前寡人在选修日本史课程时写下的一篇不成熟之作。由于当时寡人更长于民族学研究，并尚未形成像今天这样的经济学分析思维，故而全文的结论在今天看来还是显得比较粗糙。如今，寡人重新审阅这篇文章，认为这一课题仍有许多值得深入展开的地方，比如用博弈矩阵去制定李鸿章和丁汝昌等人在丰岛海战以及威海卫海战中的合理对策，用线性规划去分析中国海军最合理的“穿甲弹-高爆弹”之间的比值，用齐次马尔科夫链去估测中日两国海军之间的理论战局，用机动理论来确定中国海军在鸭绿江口海战中的最佳攻击阵位，等等。我将在适当的时间里，对上述这些问题作进一步的讨论。以下是正文。对于日中两国国民而言，“1895”这四个数字所代表的含义是不同的。在日本人眼里，结束于1895年的威海卫要塞战役是他们迈向大国崛起的起点，当强大的北洋海军在常备舰队的围猎下彻底变成历史概念的时候，俄罗斯太平洋舰队对它长期觊觎的满洲、朝鲜、甚至自己在滨海地区的领土的放弃似乎也就指日可待了；而在中国人心中，1895年却是日本在中国历史上砍下的一道刀痕，它中断了一个渴望自强的政府的强国战略，可以说，自1895年起，中国在亚洲海洋内就始终没有过与之国家利益需求相匹配的控制能力。人们通常把战败的责任统统归咎于清国的积贫积弱或者一两个领导人的无能懦弱。然而原因仅仅就这么简单吗？无论是当时的清国国民还是清国政府，于情理上说都不会在日本崛起的阴影下坐以待毙，而日本曾几何时也对清国的中兴表示过恐慌。为了能在未来必将发生在黄海决战中完成民族崛起的质变，日清两国互相展开了激烈的工业竞赛，最终在战前完成了两国力量、尤其是海军力量的基本平衡。与中国人向来认为他们自己落后而活该挨打的态度不同，西方主流评论家对此战的看法是“有史以来实力差距最小的战争”。因此，要总结起清国海军折戟沉沙的败因，这需要组织起清晰的逻辑思路。首先要提及舰队本身潜在的痼疾，众所周知，来自德国和英国的舰艇是北洋舰队的中坚力量，但是，这种通过巨额的政府购买所获得的海军强国的地位并非无懈可击。在北洋海军作战舰艇中，德造舰艇7艘，大型水面舰艇5艘；英造舰艇6艘，大型水面舰艇4艘；国产（法国技术）舰艇4艘，大型水面舰艇2艘。对于那些疏于军工科技的历史学家们来说，这些皆来自“发达的帝国主义海军强国”的舰艇似乎代表了至少可与日本同年而语的海上作战能力，然而了解海军史的人会从中发现出深重的隐患——那时的德国尚属刚刚完成统一的新兴海军国家，它在造船技术上远远不及英国成熟，除了那两艘铁甲舰之外，剩下的舰艇很多都是试验性地运用前卫技术的不成熟的处女作。这个中国当时最好的朋友用了中国的财政拨款进行着自己的造船实验，因此那些舰船都存在着或多或少的软肋。至于造船业高度发达的英国，固然由于他们的固执和贪婪而多次跟李鸿章的外交团队发生摩擦，致使其无法从对英国持有深重戒心的李鸿章手中得到更多的订单，但因这些外交龃龉而丧失与英国的合作机会，这也不能不说是中国海军建设进程中的巨大损失。反之，日本除了“三景”级（两艘法国建造，一艘日本根据原图纸自行建造）之外，其余大型舰艇全部为有着丰富造船经验的英国制造，因为日本并不像中国那样深受“古典朝贡体系”这一外交思想的约束，因此面对来自英国的几乎同样强度的外交压力，日本能够更圆滑地将其拆解。可以说，对比日本的常备舰队，任何的海军史研究者都会为德国的那个盟友而提心吊胆，而日本与中国的决战也证实了这种担忧颇具道理——德国人的某些设计（比如其首创的装甲巡洋舰，这一几乎相当于“概念舰”一般的舰种）在实战中终究未能经受住战火的考验。像日本那样在一定的外购之后迅速对军工产品进行国产化尝试，这对中国来说才是明智的选择。但马尾海战的阴影对中国人自建海军的信心的打击过于严重了，第二次海防大筹议中，以淮军为主的外购派占据了上风——福州船政局谋求建造“平远”的主张被李鸿章批驳地体无完肤（当然明眼人一看便知这其实更是李鸿章利用海防筹议打击异己捞取政治资本的举动），若不是最后慈禧太后亲自出马调停淮楚两系的纷争（将李鸿章外购6艘巡洋舰的主张缩减为4艘，留下的经费用作支持国产采购“平远”，但也将“平远”级由3艘缩为1艘），恐怕就没有以后鸭绿江口日本“松岛”号水雷室里那令日本人至今心有余悸的景象了。而中国舰艇上的海军官兵呢？在战争中他们的表现可以让民众满意吗？作为军人，除了方伯谦之外，基本都是我们民族最精锐的无可挑剔的勇士。暂且不说海战中那些英雄舰艇悲壮的一幕幕，单说那些操作火炮的士兵——面对日本海军速射炮的高速扫射，他们一丝不苟沉着冷静地清理炮膛，然后安置战斗部，一包一包地装填火药，最后发射。即使这样，中国海军在鸭绿江江口战役中的射击命中率还是高于日本海军。但遗憾的是，中国海军当天配置的大多是不能爆炸的穿甲弹，而事实上日本海军基本没有需要穿透装甲才能击沉的舰艇；此外当天中国舰艇内也堆满了大量的练习弹，这“得益于”清国那种效率低下、管理混乱的行政体系，它使北洋海军无法及时获得弹药，只能被迫抱着俄罗斯轮盘赌式的侥幸心理带上练习弹承担护航任务。这就是明治维新后的日本与洋务运动后的中国的差别。中国海军界的失策还不止停留在技术层面，在海军战略上它同样令人惊异地一错再错。北洋海军建成之后的十年内，中国海军再也没有对舰艇进行过现代化改装，也没有再添购一艘大型舰艇，甚至在弹药上都没有进行任何添置，以至于“定远”上的水兵不得不像在温室里保护热带花草那样保养着一枚枚宝贵的炮弹。这实际上使北洋海军加速折旧——最后，中日两国海军形成了长达十年的差距（日本海军也有和“超勇”、“扬威”同样型号的战舰——“筑紫”。但它当时已经是二线的练习舰了。而“超勇”、“扬威”还是中国海军的一线主力）。在那个海军科技高速发展的时代里，十年的差距就完全可以决定了两国的生死存亡。李鸿章对此的解释是，北洋海军“用之自守尚有余”。从这可以看出日中两国发展海军的目的的根本不同：日本店有识之士早在幕府时代就意识到，海权对于它这个四面环海的岛国是何等重要，而到了明治维新时期，向海外拓殖兴业的决心更推动了一支具有主动攻击精神的海军的高速扩充。而中国却恰恰相反，一方面它总是被动地迎接世界的挑战。在国难当头之际，中国可以大刀阔斧地进行声势浩大的自强运动，但一旦强国的地位确定、外部威胁消除之后，中国的奋发图强的意志就明显消沉了。正所谓史书上记载的“海患紧则海军兴，海患缓则海军弛”。另一方面，中国这个传统的陆军国家在开始进行现代化改型时，单方面地重视海军武器装备的引进和人才素质的培养，但那种海军大国建军的核心思想——对海权的争夺——却没有完全引进。目光颇为短浅的中国领导阶层，其雄心似乎仅仅局限在渤海湾里。虽然此时的中国拥有足以傲视太平洋的巨型铁甲战舰，但中国的战略思想让他们仅仅充当着伦道尔式炮艇的作用。这也难怪，清国毕竟不是远洋海军国家，自建国两百余年来，它的海军战略一直侧重于仰赖内河区舰队和与之配套的海军步兵旅的力量，其海军主力也始终集结在满洲本土的水陆联运系统。因此，清国此前在对现代海军的建设上一直持有与帝国主义时代背景极不协调的冷漠态度，也就不足为奇了。尽管如此，拥有高素质的中国海军官兵在这场战争中已经竭力而战，即使它在成军过程中出现了许多重大失误，但在理论上，战场上瞬息万变的战况，以及除了方伯谦之外的海军勇士们的主动进攻精神，还是能够一定概率去缩小中日海军之间的技术差距。最令人扼腕叹息之处在于，有些战争不是靠军人就能打赢的。北洋海军是由一个不统一的民族所组成的海军。这个横跨东亚大陆的民族长期以来由于种种原因没有形成强大的凝聚力，清朝年间持续不断的地域、派系纷争严重消耗了这个本该更伟大的民族的元气。这种情况在北洋海军内表现的尤为明显，以“定远”号管带刘步蟾为首的闽派将领与来自安徽的水师提督丁汝昌之间的矛盾已是早已公开化的秘密了，而在这种闽皖两党之争中，日后两次溃逃并撞沉友军舰艇的方伯谦趁机混入了北洋海军的高层，成为北洋海军建设中最大的遗憾。另一方面，这个民族也许每一个成员都可以成为优秀的一分子，但把他们联合起来却是一件有难度的事，因为这个民族至少在那个时候，缺乏服从统一指挥、互相协同配合的团队精神。在海战中，日方调度一致，令行禁止，中方最终却阵形大乱，最终各自为战，丧失了大量的战机——而他们本来的战术思路是横割日本常备舰队打乱日本舰艇振兴最终分而歼之的。因此，日本海军将领东乡平八郎在鸭绿江江口战役之后对中国海军的评价是再公正不过了：勇者过勇，怯者过怯。有人说慈禧太后奢侈腐化的生活导致了中国海军的没落。难道说中国海军的衰落真是由于颐和园的兴建？那号称太平洋第一要塞的旅顺要塞里那些203毫米克虏伯后膛炮又是从哪里来的？分析当时的中国国情，即使慈禧太后不兴建颐和园，她也会采取别的方式，比如翻修一下万里长城之类的来限制海军的发展。因为在她眼里（事实上也是如此），北洋海军是是汉族人的舰队，在那个察哈尔骑兵大批倒在大沽口到京师的路上的时候，满洲民族仅有的民族领袖自然对汉族力量的迅速发展抱以警惕之心，因此，满族人又在颐和园内组建了一所只从八旗内部的独立火绳枪步兵营和圆明园海军基地内招生的海军学校，秘密地培养满族海军士官，同时用支持陆军的方式来限制汉族海军的发展。可悲的是，限制汉族权臣的举动永远不会遭到汉族人的强烈抵制，因为汉族人内部还因为地域和政见而下分诸多复杂的派系，而满族人对淮军的限制反而是湘军、楚军、清流等派系求之不得的。可见，中国海军在渤海战场里的失败早已注定——正如日本总理大臣伊藤博文所言，“我们攻打的不是一个国家，而是十八个国家。”或者，按照他的分析思路可以进一步看出，伊藤博文在攻打一个这样的奇怪的国家和它的军队：这个国家有着互不信任的两大民族，其中人口最多的民族所居住的地方下面又分十八个基本上互不支援的十八行省，这十八个行省的各级官员又分成三到四个互相拆台的派系。这个国家的陆军绝不允许海军镇守他们的炮台，尽管陆军的装备和素质决定他们在对外防御中基本上每战必败，而海军官兵又基本上来自两个互相歧视的沿海省份（北洋海军覆灭之后，大清帝国在领海中组建了一支统一的巡洋舰队，但最后这个舰队的四艘主力舰艇经常因为福建籍官兵与广东籍官兵的矛盾而发生冲突，中国舰队最后屡次分裂，达到了一种奇怪的“有舰无队”的状态）。在战场上，他们缺乏舰艇之间的协调配合，所以，那个与常备舰队作战的，似乎不是一支舰队，充其量不过是依次来跟日本海军单打独斗的17条舰艇而已。让日本民族为之感到荡气回肠、而让汉族和满洲为止扼腕叹息的甲午战争，就这样让两支平分秋色的舰队分出了胜负。但是，日本的胜利，不完全是他们海军的胜利，不完全是他们那支因旅顺大屠杀而被世界所铭记的日本陆军的胜利，也不完全是明治大帝和他所领导的明治维新的胜利，而是日本民族意志的胜利；同样，大清的失败，并非由海军的失败导致，也并非洋务派和洋务运动的失败导致——满洲和汉族这两大民族太多优秀精神的缺失，最终让他们其中的每一个人都来为那两亿两白银来买单。遗憾的是，甲午战争之后的五十年里中国人始终没有找到他们屡屡失败的根源。当日本的海军得以发扬他们的优秀传统继续扩充时，当日本海军在二十世纪初全歼了不可一世的俄罗斯帝国太平洋舰队和第二太平洋舰队时，当日本海军在一战里全歼了德国驻扎在青岛的太平洋舰队时，当五十年来一直获胜，获胜，被欧洲人所瞩目和畏惧的日本海军，在珍珠港战役后凭借大炮巨舰驰骋蓝水与世界头号海军强国美国进行堂堂正正的铁血厮杀的时候，中国的“四海一心”在干什么呢？他们五十年如一日地进行着无聊的内战和叛变。1937年，当中国海军和日本海军再一次交手的时候，日本航空母舰“凤翔”号（这艘航空母舰的性能其实并不优越，二战中它只参加过对中国的作战）的舰载机对江阴防线进行着无所顾忌的轰炸作战，而中国海军战士只能无比悲壮地跳进冰冷的母亲河中，怀抱鱼雷冲向漂浮在长江上的日本舰艇，这时中国的水面舰艇基本都自沉到长江口了——几千年来退守江南的汉族国家一直用这种“千寻铁索沉江底”的方法徒劳地阻止外族的入侵。不知中国的“回天勇士”们在临死前，是否还记得50年前，也就是在那个海军史上惯称的“铁甲舰时代”里，他的前辈们曾经凭借一支世界排名第七的远洋舰队，跟他现在的敌国展开过一场气贯长虹的较量？扩展阅读数学建模在军事上的应用：兰彻斯特方程与萨尔浒之战小时候我们都学过纸上谈兵这个词。其实历史上纸上谈兵的并非只有赵括一人，还有数学家。1914年一战期间，英国工程师弗雷德里克兰彻斯特（我敢打赌这家伙是一个死理性派）异想天开地用数学解析战争，创立了著名的兰彻斯特战斗模型。通过它，我们能很容易地发现以少胜多背后的数学故事，比如经典的萨尔浒之战。但在故事开始前，有必要说明的是，这只是一个简化的数学模型，忽略了一些难以量化的因素，譬如天时、地利、人和以及政治因素，而它们对战争也有举足轻重的影响。事实上，从科学角度讲，研究结果仅对研究的模型有效。不过我们都知道，研究总是从基础模型开始的。这个著名的兰彻斯特战斗模型，实际上是一个讨论参战方战斗力和时间关系的模型，可以用来宏观地描述参战双方的战斗力损耗过程。这样说或许有些抽象，让我们先思考一个问题，现在有两支军队A军和B军。A军以精锐著称，但兵力只有B军的一半，B军人多势众，但单兵作战能力平均只有A军士兵的一半,除此之外它们其他方面全部是等同的。如果这两支军队交战，一支军队消灭另一支军队即为胜利，你认为谁将是这场战斗的赢家？读者们不妨先选定一个答案（A胜、B胜或者玉石俱焚），然后再来看看兰彻斯特战斗模型怎么说。假设现在有一场战斗，交战的双方为甲方和乙方。我们规定它们在战斗中某一时刻的战斗力（冷兵器时代，一般情况下就是部队中士兵的人数）分别是x(t)和y(t)，其中t表示时间。同时为方便起见，假设x(t)和y(t)都是关于t的连续可微函数，且恒为非负。换言之，双方的战斗力都是随着时间连续变化的，不可能在某一时刻发生突变（譬如《西游记》中的孙悟空从天宫搬来救兵），也不可能在某一时刻有变化率的突变（譬如打架的时候被对方一巴掌打通任督二脉）。在此基础上，我们再假设某方战斗力的变化都是由于敌方对它的攻击造成的，这样战斗力在某一时刻的变化量，便只和该时刻对方的战斗力正相关。据此我们可以得出下面两个微分方程：其中系数a和b分别是乙方和甲方对对方的杀伤率，也就是某方每单位战斗力能够对敌方造成的战斗力损耗。这便是著名的兰彻斯特战斗方程。也许现在这个方程看上去还不够直观，但如果把它稍作变换，就可以得到这样的式子。在上面的式子中，假设等式左右两边的值为正，当x=0时，必有y>0。这也就意味着当甲方的战斗力消耗殆尽的时候，乙军还有人活着，这种情况下自然是乙军获得了胜利。同理，当等式左右两边的值小于0时，甲军将取得胜利。那当这个值等于0的时候呢？显然双方将惨烈地同归于尽，最终就像电影《赤壁》收尾处所说的那般：“大家都输了。”更重要的是，上述这个式子还说明了在战斗中双方的军事实力和各自军队战斗力的平方成正比。这也就是著名的兰彻斯特平方律。举个最简单的例子，倘若两支旗鼓相当的军队来火并的话，此时a=b，x0=y0=1，这时候ay2=bx2，最终双方将同归于尽。但是倘若甲军去和一支人数是它的两倍，但每个士兵的实力只有他一半的乙军来打呢（这正是在前面提出的问题）？由2a=b,y0=2x0可得ay2/bx2=2。这表明占据人数优势的乙方将取得胜利，尽管他们的功夫都只有对手的一半。更进一步来看后面这个例子，把2a=b，y0=2x0，x=0这些条件都代入到上面给出的等式当中，可以得到y=√2x。这意味着在乙军彻底消灭他的劲敌——精锐的甲军以后，自身兵力的损失还不到一半。如此事实无疑会让以精锐闻名的甲军感到压力山大，因为他们如果想要在人数不变的情况下和乙军对敌而不败的话，至少要让自己的每个士兵的单兵作战能力达到乙军的四倍才行！兰彻斯特采用下述例子说明平方律符合集中优势兵力的作战原则：如果双方的战斗效率相等(a=b)，而一开始红军有1000人，蓝军有500人参加战斗，红军将用134人的代价全歼蓝军。这么明显的差距就来自于红军兵力的优势，这说明我们常说集中优势兵力是正确的。上面的例子让我们看到，兰彻斯特平方率直观地反映了对战双方的战斗力对比。金庸迷们一定记得《笑傲江湖》中东方不败独战令狐冲、任我行、向左使、任盈盈的精彩片段，双方实际上打成平手。由此根据兰彻斯特平方率能推算出，东方不败的战斗力是其余四人战斗力平均值的16倍！也就是说，如果令狐冲、任我行、向左使、任盈盈战斗力分别是100、80、60、40的话（平均战斗力70），东方不败的战斗力就是70×16=1120。Ta的“天下第一”还真不是浪得虚名。从兰彻斯特到将近百年后的今天，历史开始显得久远。但这并不妨碍我们做一回“事后诸葛亮”，意行沙场，也来纸上谈兵，用激扬文字再指点当年战场。而这一回，我们就从数学角度来讲述那场经典的以少胜多——萨尔浒之战。这是发生在万历四十七年（公元1619年），中国辽东的一场规模浩大且影响深远的大战。在这场战役中，当时仅拥有约六万八旗子弟的后金军首领爱新觉罗努尔哈赤，凭借着他老到的战略眼光，竟将兵力二倍于他、汹汹而来的大明王师打得惨败而归。此战明廷丧师近五万，将官战死者亦有三百余人，其中还包括山海关总兵杜松这样的高级将领，可谓精锐尽失。若说当年李成梁对待努尔哈赤的态度是“为虺弗摧”的话，经此一役的后金对明廷来说，已然是“为蛇若何”了。然而在此战之前，并非人人都把后金当回事，至少此次战役中明军方面最高统帅、辽东经略杨镐大人就是如此。据说在萨尔浒战役之前，杨镐曾与努尔哈赤修书一封，称大明王朝集结了四十七万大军将袭，并将出兵日期如实相告，似乎想以天朝神威威吓后金，好“不战而屈人之兵”。由此可见，在当时的杨镐看来，“消灭贼酋”不过是手到擒来的事情，根本没有想到会有战败的可能。但是事实上，如果杨镐大人了解兰彻斯特模型，也许他就会发现，虽然他的兵力是对方的两倍，但他的惨败却早在出师之日就已注定。何出此言呢？不妨让我们用兰彻斯特战斗方程来分析萨尔浒之战。当时努尔哈赤麾下的八旗子弟都是久经沙场的精锐，军队素质自然不可小觑。但明军亦有先进的武器和装备可与之抗衡，再加上常年和叛军作战的川军，以及由当年一代名将戚继光精心打造的浙军，军队的兵员能力也不在后金军之下。所以双方的杀伤率系数不妨看做是相等的。那么兵力情况又是怎么样呢？我们在前面就已说过，后金军的兵力约六万人，而明朝方面的数据则是十二万。恰如前面的例子一般，后者的兵力是前者的两倍。换言之，如果杨镐的大军就这么杀过来的话，似乎努尔哈赤唯一的方法，就是在对方到来之前，把自己手下兵士的作战能力提高到原来的四倍。但是一个很有趣的事实是，在萨尔浒之战的交战过程中，始终占据兵力优势的却是后金。原来杨镐在进攻的时候竟把自己的军队分成了四路，而这四路军队不但没有统一的调度，相互之间的通信也甚不灵便（实际战争中，有两路军队已经被努尔哈赤消灭了，第三路军竟还毫不知情）。这就使得本来兵力薄弱的努尔哈赤反倒拥有了以众击寡、各个击破的局部战略优势。虽然后金的兵力只有明朝的一半，但是后金每次战斗中面对的兵力，却都只有自己的一半。让我们来为这种战略局面算一笔帐。假设后金军和明军的杀伤率系数都是1，战斗力以万人为单位，那么后金军的军事实力是：36假设明朝的四路军队中兵力平均分配，也就是每路有3万人（实际兵力部署与此相去不远），那么明朝的军事实力则是：4*3^2=36我们发现，拥有巨大人数优势的明军的军事实力和后金军其实是相当的！当然，这里的计算有一个问题。我们给出的这种明军兵力分配方案，恰巧是使得它的军事实力总和最小，根据均值不等式可以知道，只要在实际分配的时候哪怕采用3.01，2.99，3，3这样的方案，明军不就能够打败后金了吗？在这个模型下的确如此。但这要求当时的明军能如同岳飞所梦想的那样“文臣不爱钱，武臣不惜死”，军队在损失惨重的情况下依然坚持战斗到最后一人。那样的话，努尔哈赤老兄真的是要操心下自己脑袋的去处了。可惜实际情况并非如此。古代战争的一个事实是，当某方的损失超过一定数量以后（这个数量通常还并不高），往往会因为士气低落而溃散，在接下来就变成“追亡逐北”的场面了。这种情况下战斗变为屠杀，溃散军队的杀伤率约等于0。所以战争的胜负绝大多数都不是因为一方把另一方完全歼灭，而是因为一方的士气已经无法维系。所以不妨让我们假设双方都会在自身兵力损失达到一半的时候溃败。同时再把明军四路兵力的实际部署情况稍加调整，用4，3，3，2作为它的部署策略，此时的军事实力总值为38，高于后金军。第一场战斗后，后金的残余兵力x1满足如下方程：解之得x1=2√6≈4.90。也就是第一场战斗结束后后金军的剩余兵力约4.9万人。我们继续通过下面的方程求解x2，x3，x4。解之得计算结果表明，四场战斗中每一场都是后金军的兵力占优，导致每一场战斗的胜者都是后金，所以最后的胜者也是后金——尽管总的军事实力明军更高。要说明的是，这里对明军并没有任何的不公平。事实上这个模型还有些偏袒明军，因为在当时的历史条件下，明军士气的水平其实很难达到伤亡人数约一半时才溃散。如果按照《窃明》中所说的标准——“除了处于死地外，最优秀的封建军队也不过能忍受一、两成的伤亡而不崩溃”来计算，当后金军取得胜利的时候，它所损失的兵力也不过1.28万人，还远不到其初始兵力的三分之一。借助数学工具，数百年后的我们可以轻松地计算出努尔哈赤必将取得大胜的结果。可惜的是当时背负十数万将士性命的统帅杨镐并没有这样的觉悟，即使当开原总兵马林根据自身的经验向他提出“王师当出万全，宜并兵一路，鼓行而前，执取罪人，倾其巢穴”这一清醒建议的时候，他也只是傲慢地坚持故我。如此无能的统帅最终葬送了大明的精锐之师。后来的事情是：万历四十七年二月二十五日，大