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在建立新政治机构的同时，韩煜还改革了他所统辖之下的军队，取消了明朝卫所军制，所有自愿参军的士兵全部被列为职业军人，享有总兵府供给的军粮、军袍、武器和营房等相应设施。职业军人的家属可以按照家丁人口的数量获得对应的土地，如果家属青壮因为特殊原因不能参与耕种，田地则可以出租给其他农户耕种。职业军人的家属所耕种的田地，以养活自家为首要目的，但每年仍要上缴一成的粮税。此外，职业军人即终身世袭制军人，其家族中加入职业军人之后，必须在五十岁后才可以申请退役，并且申请的必要条件便是家族中有另外一名青壮可以接替自己的名额。
当然，为了防止百姓们只求参军分田，职业军人的录取会相当严格，除了身体条件之外，还需要考核其品性。在整个辽东半岛下达了命令，职业军人的数量不能超过两万，而在战时遇到紧急情况，则可以临时征集散兵参战。散兵服役的时间最短是六个月，最长可达到三年，在服役期间政府提供军饷和武器装备，但战后必须交还武器装备。
也就是说，北海镇的军制分为两种——职业军人和散兵。
韩煜的意向是希望自己的主力部队全部配备西式化装备火器，当然骑兵和一些近战的兵种也会有训练和建立。最终他决议将兵种分为四大种类，分别是火枪兵，长枪兵，骑兵和炮兵，日后军队成熟之后再组建海军。他利用自己二十一世纪的知识，决定让军队按照西方中世纪行军布阵方法排列军队建制。在中世纪，横扫欧洲的战法当属马其顿方阵和西班牙方阵，按照作战时代的进化，冷兵器的战斗前者则具有更强大和灵活的作用，但是随着火器的诞生和广泛运用，很显然后者要更为实用。
西班牙方阵是将长枪兵与火枪兵混杂在一起，周边在配合少量的掷矛手，无论是对攻坚战还是防守战，无论敌人是普通步兵还是骑兵，能具有极其强大的杀伤力度。也因此，西班牙方阵虽然是源自西班牙，但是却在欧洲得到了广泛了认可，这个方阵战术直到十八世纪后半叶，格林机关枪的发明之后，才遭到了破坏和淘汰，从如此之久的作战历史可以不难看出，西班牙方阵的优越性能。
西班牙方阵的排列方式，是将长枪兵分为三个大纵队，每个纵队大约两百人。此外，三个纵队之间相隔大约两米到四米的距离，这空出的地方，则由四组火枪手分别站在方阵的四个角落处。而掷枪手则游走在方阵正前方和左右两边，伺机发动偷袭和进行主动出击诱敌的攻击。
韩煜决定以西班牙方阵的人数编制全新的步兵军队制度。一个西班牙方阵大概一千人，那么就以一千人的基数设立为一个团，每个团包含十个大队，每个大队一百人，其下五十人再编制一个中队，一个中队再包含五个小队。团的指挥官为都尉，属下可以称呼其为团座或团都；大队的指挥官为校尉，中队的指挥官为副尉，小队的指挥官为小队长。
三个团合成一个行营，行营设行营总指挥使和副指挥使，其下按照明代都指挥使一般，列有镇抚、佥事、同知等扈属。
在金州卫平定之后，韩煜曾统计了现有的兵力人数，除去在旅顺口和金州卫大战之际阵亡的士兵，算上受伤和孟宏远带来的绿意营，总兵力人数达到一万四千人。当然，军队力量对于他来说并不是首当其冲要关注的问题，只要辽东半岛平定下来之后，会有无数汉民从复州、辽阳等地脱离金国人的奴役赶到这里来，届时再筹集青壮扩建兵力并非难事。
韩煜只编制了两个属于常规陆军的西班牙方阵军事行营，这两个军事行营分别取了各自的番名，一个为北海营，另外一个为金州营。在这段暂且的和平时光里，他高薪聘请了许多西洋军官教授这两个军事行营进行西班牙方阵的操练，每一个月轮番调动一个军事行营出城，去分别适应丘陵、平地等地域的作战训练。
此外，韩煜将两个军事行营之外的八千兵力，组建成了其他编制的部队。他现在有二十门加农炮和六门将军炮，再加上英国在争取旅顺口租地时候交换得到的五座野战炮，一共有三十一门火炮。他又写信给身为澳门的雅力士神父和佛雷斯神父，通过他们向法国和荷兰廉价购置了四座十二磅榴弹炮和六座六磅的轻型马炮。
这总共四十一门炮，除了留下十一门炮分别在北海卫和金州卫布防城墙之外，剩余的三十门炮全部编制为炮兵部队。借鉴西方炮兵的编排，韩煜让炮兵以火炮为基数，每门火炮配备专业的人员，如发炮手、添弹手、清膛手、弹药保管员和调角手等五名基本人员。但是类似十二磅重型远程榴弹炮这类大型火炮，需要的人员则更多。因此，每门火炮基数配备的人员大约是五到十二人，以火炮为单位，编制一个炮兵小队，三门火炮基数的单位成立一个炮兵中队。
炮兵小队在基础人员之外设立一个小队长，而炮兵中队则在基础人员之外配置一名发令指挥官，以及指挥官的副官两名。
因此，炮兵部队一共十个中队，人员三百人，合成一支炮兵团，交由西洋炮师进行训练。
在两大步兵行营和一支炮兵团之外，韩煜由从绿衣营里挑选了一千名精锐，全部标配八十公分短剑和燧发火枪，并且身穿由牛津布制成的新式红色军服，由自己亲自统辖，称之为近卫红衣火枪团。近卫红衣火枪团按照常规军团编制一样，设有大队、中队和小队，这支部队专司负责驻守总兵府。
另外又成立一支一千人的斥候团，全员教授伪装、刺杀以及敌国语言等间谍性质的技能。斥候团只有五个大队配备战马，从事常规的机动性质侦查任务，另外五个大队则属于外派潜伏到敌区，进行刺探和策反活动。当然，在真正训练达成之前，斥候团还是属于预备部队之列，仅仅只有骑兵斥候才会外出任务。
接着，韩煜成立了两支重装骑兵团，全部配备三分之二铠甲、战斗长矛和马刀。但是，重装骑兵团在目前只是名义上的编制部队，因为按照北海镇现在的情况，别说战马和盔甲不够，就连制造武器的原材料都无法提供。韩煜只能一面派遣使者去与蒙古、高丽、东南亚诸国以及印度等地区，花费重金采购良种战马。只不过在战马、盔甲和武器装备到达之前，他先让这两支重装骑兵团接受法国骑兵军官的训练，先一步展开理论、战术等性质的学习。
韩煜将斥候团和重装骑兵团合编为一个全新的军事行营，虽然同是属于陆战行营，但较之北海、金州两大行营来说，这三支军团更具一种特殊战斗的性质。新成立的军事行营取名为骁骑营，因为大部分士兵没有足够的装备和武器，暂且是属于预备军队的范畴。
三大行营之外的军队全部列为城防军队，驻守在北海卫、金州卫以及旅顺口等地，协助城内治安和边镇防御的事务。
在整顿完毕政治系统和军制系统之后，北海镇的运作基本上已经有了形状，即便韩煜本人不在，亦可按照既定的思路一直运转下去。在这些事情都妥善处理之后，韩煜专心投入到了如何周转北海镇粮草的问题。毕竟大明国内灾害连连、战乱不断，农耕几乎处于停滞甚至倒退的状态，单靠天津卫运输粮草来接济，那完全是不现实的事情，必须自力更生解决这个问题。
要解决粮草根本问题，那么就要大力鼓励农耕的发展，但是这只是长远的发展的策略，正所谓远水救不了近火，韩煜现在面临的是燃眉之急的物资短缺。当然，鼓励农耕也是必须同时进行的。在此在外，他花去重金雇佣西洋人船队以及写信给林氏海盗，让他们从高丽、日本、马尼拉等东南亚地区，以及印度等地不惜一切代价的购买食物。这些购买的食物当然并不一定是大米，但凡是能够充饥之物都可以，比如玉米、小麦、面粉、西红柿和马铃薯等等。
韩煜对于订购的这些粮草做了精心的计算，一共是三支船队，西班牙、法国和林氏海盗。西班牙的船队共有七艘船，主要交易地在马尼拉，是离辽东半岛最近的地方了，来往需要一个月的时间，而运载量可以达到六万石。法国船队是九艘船，但是贸易地点是印度，来往需要三个月，每次运载可以达到十万石。林氏海盗的船虽然多，但是贸易点却极度匮乏，只能在日本沿海、东南亚地区进行购置，不过但凡达不到他们要求的，他们甚至会采取抢夺的手段。
也就是说，韩煜需要最短的时间是三个月的时间才能能缓下粮草危机，并且为此还要付出很大的政治及经济代价。但是在这各大船队运载来粮草之前，他只能下令北海镇全员节食，由两餐改为一餐及一顿粥，无论大小官员一视同仁。当然，与此同时他还需要做另外几件事情，首当其冲的就是严防金州卫边境的出入情况，以免让建奴的探子混入而来，如果让他们探知了北海镇真的是缺粮缺物，弄不好代善和莽古尔泰会重新发重兵来进攻，只怕到时撑不了多久，辛辛苦苦打下的北海镇基业就毁于一旦了。
第二件事情，就是计划开辟金州卫附近的新租地。当然，在自己的军队成熟之前，这些租地仅仅只能处于规划蓝图的进度，暂时不能执行，以防洋人在北海镇坐大，那可也算是一件内患。