4月荣禄死后，奕进入军机处担任领班大臣，袁立即派杨士琦进京重贿结交奕，与之建立了良好的个人关系，为北洋未来的扩军打下了基础。
当年秋天，日俄在东北问题上的对峙日益严重，11月间，朝廷两次召袁世凯进京磋商对策，袁遂再次提出设立练兵处的建议，以统一军政事权于中央、便于整军经武的理由说动了太后和庆王，责成他进行筹划。袁回到天津之后，在督署“三日未见属员”，亲手拟定“所有一切章程7”。12月4日，练兵处成立于北京（在今东城锡拉胡同），庆亲王奕为总理练兵大臣，袁世凯为会办大臣，铁良为襄办大臣。练兵处设提调一人，由袁之密友徐世昌担任，下设军政、军令、军学三司，由刘永庆（副使袁嘉谷）、段祺瑞（副使冯国璋）、王士珍（副使陆建章）担任各司正使。铁良基本上是个摆设，只是为了免除太后的猜疑，不得不放上的一个旗人罢了。上有奕、袁世凯，下有各司正副使（全部是袁的人），铁良夹在中间，只能应声附和8。
从练兵处的这个班底来看，不啻是直隶军政司的翻版，其基本成员全都是袁世凯小站班底的骨干成员。袁世凯多年来坚持不懈地抓军事人材的培养，在此时显出了效果，练兵的人才资源在他的手里，练兵的大任自然也就非他莫属了。奕不知兵，而且袁此时已同其结为一党，因而对袁也十分信任倚重，不久，奕即以自己“衰迈多病”为由，奏“请太后责成袁、铁悉心经营，而自己但总其成9”，因而练兵处的实权操于袁世凯的手中。由此，清廷这次全国性的整军经武，也自然要以北洋为蓝本，其营制饷章、军校训练规章制度的制订，则是依样画葫芦，全都出自北洋新军的那套制度，袁世凯也最终实现了按自己愿望重振陆军的目的。
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送“高帽”的学问一（6）
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但光有了练兵的大权远远不够，练兵最缺、最紧要的是饷。按照袁世凯为练兵处制订的庞大练兵计划，全国要分省限期编练新军三十六镇（师）。他在给徐世昌的信中说过，“所谓自强者，不是凑百十万饷银，招募几千士兵所能办成的。必须放手经营，筹饷数千万，练兵数十万，然后才可以说得上自保10。”袁世凯掌控练兵处所得到的最大收益，就是他可以以练兵处的名义，征调全国的财力来扩充北洋的实力，像他所仰慕的曾国藩、李鸿章那样，成为大清国的军政领袖、中兴名臣。
但各地督抚对于自己掏钱、北洋练兵的作法并不买账，朝廷向各省摊派的一千万两饷银，迟迟不能到位。袁世凯为饷源不继头痛不已之际，日俄相争，东北上空战云密布，朝廷惶急不安，十分紧张，一度甚至有再走西安的传言。直隶邻接东北，世凯守土有责，在接到朝廷要他严防“直奉边要各地”的电报后，遂借机诉苦，再次提出军饷不足问题，要朝廷加大催饷的力度。我们在本章开头见到的这篇奏折的背景即在于此。
袁世凯此折的要点在于“非兵无以布置，非饷无以增兵”这句话上，潜台词是：布防得要有兵，增兵得要有钱。局势尽管已很紧迫，但巧妇难为无米之炊。“倘实在无饷接济，或拨饷不能应时，臣何能为无米之炊？惟有尽现有之兵以布防。设或防范不周，贻误大局，臣固不能稍辞其责，而力止于此，应在圣明洞鉴之中。”颇有“尽人事，听天命”的意思。次日（1月20日），再就筹防问题上折，就前此与庆亲王、铁良商定的添兵三万，筹饷六百万的计划作了大幅度调整，“以目下计之，必先集三百万方可举办，应先切商户部，无论何项必须先提二百万，再由北洋挪借一百万，共凑足三百万解交练兵处，名为开办练兵处费用，实则用以筹防11”。太后此时正倚袁世凯为长城，哪能让军饷坏了大局，立即同意由户部先拨三百万两用以筹防。翌年7月11日，太后为加大筹饷力度，亲自下达懿旨，要求各省督抚“务审大局之安危，知事机之紧迫，不分畛域，共济艰难。”此后各省才认真认缴摊派费用，截至1905年末，总计认缴了七百七十九万七千两12。袁世凯在直隶也尽量罗掘，除李鸿章留下的淮军银钱所的利息和长芦盐斤加价的收入外，直隶还在1905年初发行了四百八十万公债用于支付北洋军饷，开了地方发行公债的先河。
清廷“征天下之饷，练兵一省”，使北洋新军迅速扩张，据统计，北洋军费的78。3％来自外省，仅1905年各地解京的九百多万两练兵饷银中，就有六百多万两用于北洋。在北洋之外，截至武昌起义前夕，清廷除禁卫军外，共编练成十四镇二十协新军，初步建成了一支近代化的陆军，而其中最为精锐的，就是袁世凯一手编练出来的北洋六镇。其扩展过程简要介绍于下：
一、1902年1月，派王英楷、王士珍等赴正定、大名、冀州各属县，会同地方官，选募壮丁六千，在保定编练为十营，称为“新练军”，饷源为顺天（即北京）直隶善后赈捐款项下的一百万两银子。
二、1902年6月，在“新练军”基础上增募两营，续添马、炮、辎重兵种，编成北洋左镇。同时奏准改革军制，从募兵制改为常备军制；设立直隶军政司，袁自任督办，刘永庆、段祺瑞、冯国璋分任兵备、参谋、教练三处总办。
三、1903年底，以北洋练军马队及分驻马厂的北洋亲军裁改成为步队一协（旅）、马队一标（团）；又赴河南、山东、安徽等省招募新兵一协、炮队一标，于1904年3月组建成北洋右镇，分驻小站和马厂。当月又奏准将左右镇改称为第一、第二镇。
四、1904年3月，袁以直隶巡警营（1902年8月，由武卫右军抽调三千人组成，派驻天津和津榆铁路沿线）“北段”13的一千五百人为骨干，添募新兵，编为第三镇，调往保定进行训练。
五、1905年2月，将驻扎南苑、海淀的姜桂题所部武卫右军的一部分，与1901年由江苏调来由袁教练统率的“自强军”二千人合编为第四镇，仍驻留原地。
六、1905年5月，将留在山东的“武卫右军先锋队”（袁世凯在山东时，由原山东巡防营裁编而成）十二营，加添步队一协，编为第五镇，驻留济南一带。
七、由清廷交办，在保定编练的京旗常备军（全部由旗人组成），在1905年统一全军番号时（各种杂牌番号一律取消，通称陆军）被定名为陆军第一镇。原北洋第一镇被改为陆军第二镇，北洋第二镇改为陆军第四镇，第三、五镇番号不变，第四镇改为陆军第六镇，这就是袁世凯一手编练，赫赫有名的“北洋六镇”，总兵力约六万八千人，加上北洋各军事学堂人员，总数约七万人。在整个新军（总数约十七万人）中占约2/5。
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送“高帽”的学问一（7）
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此外，在正规军之外，袁还将驻扎直隶的原淮军各营整顿改编为三十九营，即“北洋巡防营”，分为前、后、中、左、右五路，分别由夏辛酉、张勋、李天保、徐邦杰、邱开浩统带，驻扎于直隶各州县，专用于“弹压地方，缉捕盗贼，巡查铁路电线”。此外，原宋庆统率的武卫左军（即毅军）二十余营约万余人，在宋庆死后由马玉昆统领，1908年马去世后，由姜桂题（小站旧人）接管，由此纳入了袁世凯的北洋系统。袁世凯此时所掌控的军队超过十万人，而北方各省新军也由北洋教练，因而间接受到北洋的影响。
北洋六镇中，除第一镇由旗人组成，袁不能完全控制外，其余五镇全部是袁的嫡系。六镇的军事首长也是由袁一手选定的，几乎无一例外都是小站出身。如第一镇统制（师长）先后为凤山、何宗莲；第二镇统制先后为王英楷、张怀芝；第三镇统制先后为段祺瑞、曹锟；第四镇统制为吴凤岭；第六镇统制先后为王士珍、赵国贤。在协（旅）、标（团）这两级担任协统（旅长）、标统（团长）的高级军官也都是当年小站的营连级的骨干。袁世凯小站练兵十年之后，至此大获丰收。在此基础上也形成了清末民初中国最大的军事政治集团——北洋集团
庚子事变之后，清军的主力——荣禄治下的武卫军，除远在山东的武卫右军外，基本上瓦解，京畿一带的防卫十分薄弱。此时大清国的军事力量，基本上还是以旧军为主，主要由满族八旗和绿营组成。八旗分驻各大城市和边防要地，由满族将军统领，号称二十五万，实则不足十九万，除京营八旗装备有新式枪炮外，大都仍用刀矛弓箭，而且旗营官兵多为世袭，此时已腐败不堪，谈不上什么战斗力了。绿营主要由老绿营、防军和练军（主要由原湘、淮勇营编练而成）构成，1906年后统一改编成为巡防营，是各省总督、巡抚统帅下的地方部队，1905年时尚有四十四万余人。但“此种兵丁散驻各州县，半数左右都是当地土著，平时绝不操练，枪械服装旗帜几乎全都霉敝不堪……且不论能否作战，就是捕缉盗贼也难得力，甚至有全营空额，并无此兵者14。”新军除去袁世凯的武卫右军外，还有张之洞在湖北编练的少数新军，总共加起来，不过三万人左右。以大清国上千万平方公里（当时外蒙古还在大清的版图之内）的广袤国土，仅靠着这七十几万素质窳劣的军队防守，国势不能不说是亟亟可危。所以整军经武确实是国家当时应放在第一位的大政，但战乱之后，恢复为先，再加财力支绌，不能不暂缓实行。而日俄战争则迫使清廷不能不军备优先，袁世凯乘时而起，承担起扩练新军的大任，实现了从募兵制向常备军制的改革，初步建立起了一支近代化的陆军，增强了国家的防卫力量，可以说是功在国家。不错，北洋是占用了练兵经费中的大头，但问题是它应不应该占用？北洋练兵资源雄厚，又须拱卫京畿重地，且又紧邻东北战场，防卫需要迫切，诸多因素造成的形势，使袁世凯得以利用天下的资源扩练北洋新军。袁世凯的成功，时也，势也。后世的一些批评家不看当时阽危的国势，一味指责其出于野心发展个人势力，这不仅有昧于史实，也有失客观公正。
在太后为东北的局势焦虑，袁世凯以其有限的兵力在关内外布防之际，俄、日两国也都基本上完成了作战的部署。在俄国方面，被任命为远东总督的阿克莱息夫的部署是：
一、以两个陆军师固守旅顺要塞。
二、以七千陆军防守海参崴。
三、以两个陆军师（约三万人）防守鸭绿江一线，阻击日军。
四、将远东陆军主力编为两个军团，一个布防于海城、辽阳、沈阳一带，阻滞日军，等待援军；第二军团屯驻于哈尔滨一带作为战略后备队。
五、海军则避免决战，保存实力，等待波罗的海舰队来远东汇合，形成绝对优势后，再与日本海军决战。
俄国当时的军事实力远超过日本，陆军至少拥有七十个师，约二百零七万余人，驻扎在远东的陆军为四个师约十二万人；海军则拥有太平洋舰队、波罗的海舰队和黑海舰队，各类舰艇二百五十艘，总吨位八十余万吨。俄国的国力、资源利于打持久战，故俄方总的战略是，以逸待劳，消耗日本的有生力量；战略目的是，以海军阻止日本舰队深入黄海和陆军登陆作战，坚守海参崴和旅顺口；以一部分陆军阻击、迟滞朝鲜方向的日军，待增援部队到来和海军获得制海权后，大举反攻，在日本本土登陆作战。
日本则卧薪尝胆，经过十年的精心准备，此时陆军已拥有十三个现役师计二十余万人；海军则拥有六艘铁甲舰、六艘重巡洋舰（即所谓“六六舰队”）和其他一百五十二艘舰艇。日本军力、资源均远较俄国薄弱，故利于速战。日本参谋本部制订的作战计划为：
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送“高帽”的学问一（8）
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一、陆上先以三个师在朝鲜登陆，占领朝鲜；然后推进至鸭绿江。海上则以突袭方式歼灭俄太平洋舰队，夺取制海权。
二、陆上以陆军之一部渡过鸭绿江，出击、牵制俄军，主力则以三个师加二个旅的兵力，从辽东大孤山登陆，攻占旅顺口，然后与朝鲜过来的三个师汇合，北上与俄军主力决战。
三、在哈尔滨的俄军第二军团增援反击时，以决战歼灭之。
日军的战略目的是，攻占中国东北、俄国滨海地区和库页岛。1904年2月，日本已经获悉，俄军准备在波罗的海舰队到达远东，西伯利亚第三军团组成和旅大船坞竣工后对日开战；日本陆军参谋长大山岩向天皇建议先发制人，突袭俄军。2月4日，日本召开了第三次御前会议，决定对俄开战。2月8日，日军突袭仁川，泊于仁川港内的两艘俄舰被击沉，登陆部队随即开进并占领了汉城。9日凌晨，东乡平八郎率领的日本联合舰队突袭了泊于旅顺口外的俄太平洋第一分舰队，包括一艘铁甲舰在内的四艘俄舰遭受重创，被迫退入港内；日军随即三次将商船凿沉于海口