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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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明帝国边防史：从土木堡之变到大凌河血战 [:1700122297]
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明帝国边防史：从土木堡之变到大凌河血战 “四十万蒙古”倾巢而出
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土木堡之战也先两万兵力的数据，其实出自明代《否泰录》，后世的史料多沿用此记载。事实上，瓦剌南侵的大军，兵额数量远超于此。
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也先在正统十四年七月南侵之前就已经做了充分的动员工作。正统十四年正月，有一名名叫吴良的锦衣卫指挥使在出使瓦剌的时候被也先扣留。吴良既然任锦衣卫指挥，出使瓦剌的任务之一自然便是刺探情报。果然，被扣不久，吴良便秘密派人逃回密奏，密奏的内容是：本年初秋的时候，蒙古诸部将入犯明帝国。事实证明，也先果然在秋七月大举入犯。也就是说，也先对明帝国的入犯是经过大半年甚至更久的预谋和动员以后才进行的。那么，瓦剌到底动员了多少人？土木堡之变中瓦剌的真实出兵数到底是多少呢？
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◎蒙古骑兵及其装备复原图
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在《蒙古源流》的清译版本中，有这么一段记载：
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“托欢太师之子额森（即也先）……遵其父遗言杀蒙郭勒津之蒙克拜。本日带领都沁·都尔本二部落行兵于汉地。”