병력이 두 배면 왜 네 배 강할까: 나눠 싸우면 지는 이유

병력이 두 배면 두 배 강할 거라고 생각하기 쉽습니다. 그런데 서로 겨누어 쏘는 싸움에서는 병력을 두 배로 늘리면 네 배 강해집니다. 병사가 많을수록 상대를 더 빨리 줄이고, 그만큼 내 쪽 손실도 더 빨리 줄기 때문입니다. 그래서 힘을 둘로 나눠 한쪽씩 차례로 보내면, 합치면 이길 군대도 질 수 있습니다. 이것은 추상적인 파랑과 빨강 두 군대로 보는 수학 모델이며, 어떤 실제 전투나 전쟁을 말하는 것이 아닙니다.

모델은 이렇게 움직입니다

직접 돌려보기

처음 파랑 점의 수
처음 빨강 점의 수
1이면 병사 한 명의 솜씨가 같음. 0.25면 빨강 병사가 4배 정확함
같은 병력과 질이라도 방식에 따라 결과가 크게 달라집니다
나뉜 군대의 두 번째 반은 첫 반이 쓰러진 뒤에 들어옵니다

① 두 군대의 싸움

파랑(왼쪽)과 빨강(오른쪽) 점이 서로 겨눕니다. 가는 선은 이번 단계의 사격이고 회색 점은 쓰러진 병사입니다. 연한 점은 아직 도착하지 않은 뒤쪽 무리입니다. 위쪽에 남은 병력이 실시간으로 보입니다.

예시 장면:

② 남은 병력의 변화

굵은 선은 이번 싸움, 점선은 우연을 평균낸 기대 곡선입니다(모여서 싸울 때). 제곱 법칙에서는 처음엔 천천히, 힘이 센 쪽이 앞서기 시작하면 갈수록 빠르게 한쪽이 무너집니다.

③ 전투력 = 질 × 병력²

지금 전선에서 싸우는 병력의 전투력입니다(처음 더 센 쪽을 100%로). 제곱 법칙에서는 두 선의 차이 α·A² − β·B²가 싸우는 내내 거의 일정해서, 두 선이 나란히 내려갑니다. 나뉘어 도착하면 두 번째 반이 들어올 때 선이 뛰어오릅니다.

④ 모이면 이기고 나뉘면 지는가

지금 병력과 질로 다섯 가지 경우를 이론값으로 비교합니다. 막대는 이긴 쪽에 처음 병력의 몇 %가 남는지입니다. 제곱 법칙에서는 큰 쪽이 나뉘면 크게 손해를 보지만, 선형 법칙에서는 나뉘어도 결과가 같습니다.

⑤ 누가 이기나: 병력 비율 × 질 비율

가로는 병력 비율, 세로는 질 비율입니다. 파랑이 이기는 곳은 파란색, 빨강이 이기는 곳은 빨간색이고 진할수록 이긴 쪽에 많이 남습니다. 실선이 제곱 법칙에서 비기는 선(질 × 병력²이 같은 곳), 점선이 선형 법칙에서 비기는 선입니다. 병력이 2배면 질이 4분의 1이어야 균형이 됩니다.

계산 중…

이 결과가 말하는 것, 말하지 않는 것

말하는 것:

상세 설명

말하는 것: 파랑 200명 대 빨강 100명, 질이 같을 때 제곱 법칙의 이론값은 파랑 승, 처음 병력의 87%(약 173명)가 남는 것이었고, 시뮬레이션 300회 평균은 약 172명(86%)이며 모두 파랑이 이겼습니다. 같은 조건을 선형 법칙으로 돌리면 이론도 시뮬레이션도 약 100명(50%)이 남았습니다. 그래서 병력이 2배일 때 전투력은 제곱 법칙에서 4배, 선형 법칙에서 2배입니다. 질이 같고 130 대 100일 때 파랑이 모여 싸우면 평균 82명(64%)이 남았지만, 파랑이 반씩 나뉘어 차례로 도착하면 300회 중 84%에서 빨강이 이겼고 이긴 빨강에 약 40명이 남았습니다. 선형 법칙에서는 나뉘어도 파랑이 약 30명을 남기고 이겨 결과가 같았습니다. 병력 2배를 질로 맞서려면 제곱 법칙에서는 상대 질이 4배여야 하고(선형은 2배), 이때 300회 중 파랑 53%, 빨강 47%로 팽팽했습니다.

말하지 않는 것:

상세 설명

말하지 않는 것: 실제 전투를 재현하거나 예측한 것이 아닙니다. 이 모델은 지형, 사기, 보급, 지휘, 전술, 무기의 종류, 병사 한 명 한 명의 차이를 모두 빼고 병력 수와 병사의 명중률만 남긴 이 프로젝트의 단순화된 수학 모델입니다. 파랑과 빨강은 어떤 실제 나라나 집단도 가리키지 않습니다. 이 법칙은 해전 등 역사 사례를 설명하는 데 흔히 인용되지만 역사가들은 그 해석을 단순화로 보며 논쟁합니다. 이 모델이 말하는 것은 어떤 가정 아래서 병력의 효과가 제곱으로 커질 수 있다는 수학적 구조이지, 실제로 어느 쪽이 옳았거나 이길 것이라는 주장이 아닙니다.

이론적 근거와 구현 메모