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根据《章程》，北洋海军在编战舰共25艘：即铁甲舰“定远”、“镇远”，装甲巡洋舰“来远”、“经远”，装甲巡洋舰“致远”、“靖远”，钢甲巡洋舰“济远”，撞击巡洋舰“超勇”、“扬威”，蚊子船“镇东”、“镇西”、“镇南”、“镇北”、“镇中”、“镇边”，鱼雷艇“左队一”、“左队二”、“左队三”、“右队一”、“右队二”、“右队三”，练习舰“威远”、“康济”、“敏捷”，运输舰“利运”。但海军衙门很清醒地认识到：“海军一枝，局势略备。然参稽欧洲各国水师之制，战舰尤嫌其少，运船太单，测量、探信各船皆未备，似尚未足云成军。目前库藏支绌，故难遽议添购，而规划远久，造端不可不宏。拟俟库款稍充，再添大快船一艘、浅水快船四艘，鱼雷快船二艘，庶战舰可敷用。另添鱼雷艇六艘、练船一艘，军火船一艘，测量船一艘，信船一艘。”可惜的是，由于种种原因，北洋海军的这一计划并为能够实现，至甲午战争爆发前，仅仅增加了巡洋舰“平远”、鱼雷艇“福龙”、运输舰“海镜”而已。
根据《北洋海军章程》14卷册，北洋海军的提督职责仅仅是统领全军的操防事宜，归北洋大臣（而不是海军衙门）节制。其管辖范围仅仅限于各艘军舰及舰上官兵以及相关的勤务保障部门，而诸如营务、财务、教育、船坞、武备等部门却不归属提督管辖，而是由北洋大臣直辖。这种体制在后来给北洋海军带来了极其严重的后果。
第一编 海权博弈基地问题
李鸿章作为北洋海军的创建者，对于北洋海军“拱卫京畿”的基本任务定位非常明确，因此，黄海作为北洋舰队的外防卫圈，而渤海则应成为北洋海军的内部基地水域。因此，海军基地无疑要在环抱渤海湾的辽东半岛和山东半岛选择。经过十余年的勘察论证，先后研究了烟台、大连湾、天津、旅顺口、威海卫、胶州湾等多处地点，最终决定，选择旅顺口和威海卫为基地。李鸿章为此在给醇亲王的信中说：
西国水师泊船建坞之地其要有六：水深不冻，往来无间，一也；山列屏障，以避飓风，二也；路连腹地，便运糗粮，三也；土无厚淤，可浚坞澳，四也；口接大洋，以勤操作，五也；地出海中，控制要害，六也。北洋海滨欲觅此地势，甚不易得。胶州澳形势甚阔，但僻在山东之南，嫌其太远。大连湾口门过宽，难与布置。唯威海卫、旅顺口两处较易。
会办北洋事宜吴大认为，第一，海军基地必须设防，是其得以发挥功能的前提。“聚船处须有炮台与船坞相互表里。”海军基地以后勤保障为要务，“凡船之军械、粮食、煤炭必以船坞、栈房为后路。”第三，海军基地防务的关键是炮台。基地“以后路为最重，保护后路之炮台，较他口为尤要”。直隶候补道、管理鱼雷营委员刘含芳也认为：“水师口岸以修船之坞，供船之煤，最为要务。而煤为尤重。无坞则船不能修，无煤则船不能行。”这是北洋海军最终决定选址这两地的根本原因。
旅顺口位于辽东半岛最南端，是天然深水港，战略地位极为重要。明清两朝都曾于此训练水军。李鸿章任北洋大臣后，李凤苞常向李鸿章建议在此设立军港。然而由于各种原因，李鸿章最初属意大连湾，但经考察，发现大连湾口门太过宽阔，陆基炮台数量过少则难以掩护全局。以当时北洋的军力来说，如果集中于此，就没有什么机动兵力了。因此，决定“先择著名险要之旅顺口屯扎以扼北洋门户”。
威海卫位于山东半岛的最东端，距辽东半岛107海里，自此向东40多海里便是海路要道成山头，再向东200余海里可达朝鲜半岛西海岸仁川港，正当“黑水洋航路”。
与旅顺口遥遥相望，互为犄角，控制着由渤海湾进入黄海的水上要路，军事战略位置至为重要。1874年，郑观应即提出：“为今计，宜合直、奉、东三省之力，以铁甲船四艘为帅，以蚊子船四艘，轮船十艘为辅，与炮台相表里，立营于威海卫之中，使敌先不敢屯兵于登郡各岛；而我北接津郡，东接牛庄，水程易通，首尾相应。”然而由于经费紧张，清廷直至1887年才开始动工修建威海卫基地。
除此之外，北洋海军还计划动工修建胶州湾基地、大连湾基地，以作为威海卫和旅顺口的补充。其中胶州湾基地1889年开始动工，但未能完成，而大连湾基地则因经费原因一直没有开工。
旅顺口、威海卫，加之大沽，形成了一个比较严密的渤海三角防御体系，且各有侧重。然而这个布局仅仅考虑了渤海的内环防御和黄海的外环防御，而对于华东、华南地区的海防则根本没有纳入计划，显然又是门户之见的体现。且在选址中也未必尽善尽美，尤其是旅顺口，郑观应在《盛世危言·海防》中尖锐批评道：“旅顺濒南后路连接大连湾，由大连湾在北约金州交界处，地势如人颈忽然收束，东北两面皆海，狭仅七十里。倘敌人于此登岸，坚筑营垒以断我后，再以铁舰游弋口外，以扼我前，则旅顺遂成绝地，援兵、军火、饷道皆不通矣。”而无论是甲午战争还是日俄战争，都不幸为其言中。
北洋海军三大海防要地中，大沽口是最先设防的。早在鸦片战争前，大沽口作为京畿要地，就被清廷设炮台防御。李鸿章任北洋大臣以后，因先后调来“操江”、“镇海”等舰需要锚泊修整之处，乃利用天津机器局的力量，先后建设数个船坞，并大力扩建各种基本设施，将大沽口和天津机器局建设成为北洋海军初期主要的修理场所和军火生产基地。但由于大沽口河道较浅，且深入渤海，过于靠近京畿，对于执行防御未免显得过于靠后。故1890年旅顺船坞落成，舰队主要维修基地即转至旅顺。但大沽口炮台依然予以加强，至1884年已设大型炮台6个，小型炮台数十个，派罗荣光等军守备，另有蚊子船6艘协同配合防御。形成了比较严密的防御体系。除此之外，在天津，李鸿章还设立了总理水师营务处，天津海防支应局，天津军械局，天津机器制造局。将天津建成为北洋海军的管理中枢和总后勤基地。鉴于当时北洋舰船使用燃煤均用唐山开平块，还专门铺设了中国第一条自造铁路——唐胥路，以保证燃煤的供应。
旅顺海军基地则是北洋海军海防建设中的一项重要工程。旅顺口内由老虎尾半岛延伸，天然分为东西两港。北洋海军当时主要营建了东港，兴建了大型船坞，多个大型码头，兼有修理厂等一系列附属建筑，是北洋海军最重要的维修保养基地和前进基地。为此，在旅顺口依托地势向海布置了9座大型炮台，安装火炮58门，其中200mm以上重炮9门，威力极大。因为旅顺口后路狭窄，易被封锁攻击，因而在金州至旅顺地段，又先后布置数个炮台群，将旅顺后方各处也全部置于炮台火力范围之内，形成了相当严密的火力配系。
旅顺口建设历时10年，主要负责人是袁保龄。袁出身名门，却极其认真负责。其接任旅顺口基地工程营建之后，每夜“非交丑不能熟睡。幸筋力顽壮，每日奔走尚不知疲”。“所历艰苦，实为四十年所未有……方来之始，万事瓦裂，今则公帑节省数万金，海防军容渐如荼火，差可自慰，而面黑肤瘦，形容憔悴、鬓发已渐渐白矣。”袁自1882年接任，主持了航道疏浚、防波大坝、港池、码头、炮台、水雷营、鱼雷营、电报局、水陆医院以及道路、库房、码头、机器厂等等。其久历艰辛，常年劳苦于工地，至1889年因积劳成疾终病故于旅顺，朝廷追赠为内阁学士，其遗著《阁学公集》十卷工牍，几乎全是旅顺工程，事无巨细，通盘皆虑。
旅顺口基地作为北洋海军后期舰队维修保养基地，其工程规模浩大，耗费不赀，号称“远东第一要塞”。
第一编 海权博弈副种岛臣看到了什么？（1）
新舰已经购入、基地也已经完善，那么对于海军来说，为迎接战争，最重要的又是什么呢？——训练！
自从晚清海军建立以来，主持建设的各洋务派大员们就极其重视新式舰船的购买和建造，以求扩充派系的实力，然而这些均出身于曾国藩幕下的官僚们大部分没有曾国藩当年评定太平天国的教训和眼光，而其中比较有远见的左、沈二人又辞世过早，因此，晚清海军从建军伊始就对训练重要性认识不深，且门户派系思想极其严重，马建忠曾批评说：“中国自筹办水师以来，徒以分省设防，划疆而守，号令不齐，衣械不一，平日既无统属之分，临敌难收臂指之效。南北洋师船相遇，且不能以旗号通语，更何望其合操布阵？”直至1885年，吴大仍然忧心忡忡地指出：“北洋之船，遇台澎之风，则茫无措手；南闽之弁，于渤海之砂礁则漠不关心。”从中法之战中，福建船政水师和南洋水师在海战中的拙劣表现就可见水师训练质量之差了。
由于当时国内缺乏近代海军传统和舰船使用经验，且当时英国在华利益最多，海关等也由英国人把持，因此，清廷聘请了大批英籍顾问人员帮助训练北洋海军。包括高级顾问、教官、舰上技术军官、工程人员等。这些洋员主要承担了舰队训练、战舰的部门训练、技术兵种专业训练、海军基础训练、海军教育等等，甚至直接负责某些部门的操作主管。如“致远”上的管轮洋员余锡尔等人就直接负责战舰的部门操作。同时，在海军基地建设和配套工厂等的建设中，杨元也发挥了很大作用，如旅顺口炮台群、威海卫炮台群就都是出自德国工程师的手笔，旅顺大堤则是法国工程师的杰作。总体看来，北洋海军雇用洋员对于舰队的建设起到重大作用，这是不可忽视的。
1886年，醇