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◎《平番得胜图》中的明军形象
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由此看来，如果皇帝亲征，明军投入五十万人似乎也不是没有可能。但是以上数据都是额定兵员数，不等于实际兵力。比如从宣德五年开始，京营中五军营的额定兵员就逐渐缺失了：明成祖时期京营的五军营中，每军步骑二万人，以后又调大同等边备御，到宣德时期，五军总存五万七千余人，而神机等营的规模也相继缩小，五军营每军步骑二万，则额兵当为十万人，可在宣德五年便因调遣及逃亡等原因，总兵力仅达到原额的一半。针对这种军额不足的情况，明宣宗命令兵部在京畿卫所等地挑选十万军改隶五军营训练。但是到了正统年间，京营缺额的情况依然不容乐观。正统二年明英宗命令太保成国公选军操练之前，五军营因为派遣了不少军士到各边镇卫戍，以及逃亡众多，兵力就已经缩减了二万五千人。
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◎明代御林军复原图
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那么到了正统十四年，明英宗亲征之时，京营人数究竟有多少？明人叶盛的《水东日记》留下了一段有关明帝国卫所军兵员数量的珍贵记录。根据记载，正统十四年土木堡之战前夕，五军都督府并锦衣卫等卫官旗军人应有3258173名，实有1624509名，缺员1633664名；锦衣卫等三十五卫应有294117名兵员，实有159871名。这段记载中提及的锦衣卫等卫共有三十五个卫所，满额官军应有二十九万余人。另外，后军都督府划归京营管辖的卫所有三十九个。根据《大明会典》的京营编制，在京卫所每一卫所满编军士的人数为五千，那么这三十九卫的额定兵员数就约为195000人。也就是说，正统十四年前后，京营额定官军的纸面兵力约为489117人，但实际只有一半在岗。
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特别要提到的是，这将近四十九万的京营纸面人数并不全是战兵。明朝建国初期，百废待兴，民无定居，耕稼尽废，急需与民休息，发展社会生产力。所以以当时的情况，若取税于民，养活庞大的本国军士，无疑会使国家经济雪上加霜。于是明太祖便下令各卫所就地屯田，卫所军士自己屯田耕种，以为军饷，是为屯田制。卫所军士通称为旗军，旗军又分为屯军和守军，屯军专务屯田，守军专务操练及对敌。一般来说，明代卫所的屯守比例在边地为七三开，即在一般情况下，一个卫所的旗军中，屯军占七成，守军占三成；在腹地则为八二开。根据《大明会典》记载，京营屯田原额为六千三百三十八顷五十一亩八分二厘。那么根据三分战七分屯来计算，京营之中，操练而不屯田的战兵满额人数应为十四万六千余人，这与《明实录》中正统二年记载的三大营额兵数量大体相当。那么可以得出，当时京营的战兵纸面总人数为战兵十四万余人加上班军八万余人，即大约二十二万。
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既然在土木堡之战前夕，京营实际兵数仅仅不到定额的一半，那么京营的战兵显然也不可能是满额状态。但要说明的是，当时京营实际的战兵数量不能直接套用《水东日记》记载的比例来计算。因为前文说过，卫所旗军分为屯军及守军，而屯军和守军的逃亡率大不相同，不能简单地一概而论。一般来说，屯军的逃亡率要比守军高得多。这是由于国家承平日久，豪强、权贵、军官侵占军屯、压榨屯军的现象在全国都很普遍，屯军不堪劳役，又无力偿还因屯田数量不足而需要担负的钱款，于是纷纷逃亡。宣德四年，屯田情况已经非常严峻。在明太祖及明成祖时期规定的卫所屯田制度中，处于明帝国边境的卫所旗军战屯比例为三分四分守城，六分七分屯田；腹里地区卫所战屯比例为一分二分守城，八分九分屯田。当然，这不是硬性规定，也存在战屯比例对半开的现象，然而仅仅到了宣德四年，全国各卫所便不遵旧例，屯田人数或十人或四五人，虽有屯田之名，却无屯田之实了。
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正统年间各地卫所战守比例
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虽然明帝国采取了一系列措施，但是屯军大规模逃亡的情况依然没有改善。如宣德八年，山东按察使虞美信奏称，济南卫旗军总数为五千六百人，此外还有随营余丁老幼不下千人。但是下屯的军士，在宣德五年却只有一百九十人，六年为四百七十人，七年四百八十人。而且这种情况在全国范围内并不是个例。
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正统年间，屯军逃亡的情况依然严峻。明帝国边境地区，屯兵失额的程度远高于腹地，有些地方的屯军大量逃亡，以至于屯军和守军的比例颠倒过来，造成了八分守军二分屯军。可见屯军的逃亡率远远高于《水东日记》所记载的一半，因此各个卫所战兵逃亡的比例相对还是较低的。鉴于正统二年的数据，三大营中的五军营，实际兵力为满额的四分之三，考虑到五军营中都是要承担边防任务的战兵，因此不妨将这个比例当作京营另外二营的实际战兵比例。三大营满员战兵兵额约为十五万，那么正统十四年的京营战兵人数应该大致在十一万多一点。
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另外根据记载来看，正统十四年，明廷规定，来京操练的其他诸省的班军，分为前班和后班，前班三月还，八月到，后班八月还，次年三月到，河南、山东、北直隶的强壮官军，皆隶前班。明英宗亲征时间在七月，此时前班军尚未回到原籍，故满额班军当在八万左右。因此就算将从各地抽调来的班军以满额算上，正统十四年的土木堡之战前夕，京师明军实际战兵兵额也不会高于二十万。
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而且这不到二十万人也无法全部随明英宗亲征。因为正统十四年六月底，由于明帝国和也先交恶，边防形势急剧恶化，明英宗命令太保成国公朱勇选京营四万五千人，令平乡伯陈怀，驸马都尉井源，都督耿义、毛福寿、高礼，太监林富率三万军队前往大同，都督王贵、吴克勤率一万五千军队前往宣府，以准备抵御随时可能入侵的蒙古人。这说明在土木堡之战以前，京营队伍就已经派遣了四万五千人前往宣府、大同备边，此时在京的京营人数不会超过十六万。
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另外，在土木堡之战明军覆灭五天后的一则记载中提到过召集新选余丁、官舍和旧操舍人及报效者填补城防人数空洞的情况。新选余丁、官舍是指新招募的军士。旧操舍人是当时北京里唯一一支来自三大营的部队，属于幼官舍人营。他们平常负责操练十五六岁的明军子弟，是五军营中实力较差的一部，故得留守。其他的守城士兵则是工匠、伙夫这类非战斗人员，甚至连皇城里的禁卫军士都被算上了。可见土木堡惨败之后，北京除了战力较弱的幼官舍人营外，并无其他战兵。也就是说，明英宗亲征时，把不到十六万可战之兵中能带走的都带走了。
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◎明英宗朱祁镇
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另外，虽然京畿地区的卫所兵是京营的预备队，但是当时明英宗的亲征准备得特别仓促，短时间里很难征调多少卫所兵去补充京营或随明英宗亲征。而且，虽然土木堡之战明军私属队伍庞大，但是当时募兵制度尚未确立，所谓私属大多为辎重民夫以及仆从一类。因此，可以明确地推断出，随明英宗亲征的可战之兵不会超过十六万，应该在十五万左右。
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到了正统十四年八月，明英宗的亲征部队自大同向土木堡运动时，明军兵力又发生了一些变化。土木堡之战后明朝政府统计的死难官员名单中，平乡伯陈怀、驸马都尉井源名列其上，吴克勤则死于明英宗将要到达土木堡前的断后战斗。这说明明英宗自大同回师时，陈怀、井源、吴克勤等人所率原京营兵马已归建到亲征大军中。不过，在明英宗进军至宣府时，井源部就已为瓦剌军所败；到达大同时，平乡伯陈怀也遭遇败绩。这说明归建的原京营兵力已受到一定的损失，兵力不会超过四万。也就是说，在回师到达土木堡之前，明军人数大约增加了三万余人，亲征大军的人数不会超过二十万，应该在十九万左右。
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明军将要到达土木堡时，兵力又发生了变化。正统十四年八月十三日，谍报探知瓦剌军队欲袭击明军后翼，明军派遣恭顺侯吴克忠作为后军和也先军作战，吴克忠战死。吴克忠是吴克勤的哥哥，吴克勤也战死于此役中，那么吴克忠率领的断后明军就应当是当初吴克勤带往宣府备边的一万五千名京营士兵。
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当日将晚，亲征大军得知吴克忠部全军覆没的消息后，明英宗再遣成国公朱勇、永顺伯薛绶领率军阻击，此后朱勇中伏，全军覆没。关于朱勇的领军人数，有四万、五万两种说法，说明当时朱勇率领的军队人数可能接近五万人。因此明军总数又减少了将近五万人。也就是说，在到达土木堡时，明军总兵力为十三万到十四万之间。
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不过，就算土木堡明军只有十三万到十四万，但如果瓦剌军真的只有两万人，那么土木堡之败仍可以算得上是明帝国军事史上的一次奇耻大辱。因为要是面对两万瓦剌军，将近二十万的亲征大军只能一路撤退，然后被连番吃掉断后部队，最后将近十四万军队被一击而溃，那么这种情况已经算不得惨败了，绝对是军人和国家的最大耻辱。
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那么明军对面的瓦剌军队到底有多少人呢？真的只有两万骑兵吗？
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