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由于有人抱怨各口岸征收的关税不统一，于是，在财政部里 面设立了一个联邦度量衡局。海岸普查工作的第一任领导、刚从瑞士来到美国的移民费迪南德·鲁道夫·哈斯勒发现，没有任何两个海关使用的磅或蒲式耳的重量是一样的。所造成的结果当然是海关关税不统一。大约在一八三○年之后，哈斯勒费尽九牛二虎之力，想建立统一的标准。但是由于国会仍然害怕联邦权力过大，哈斯勒不得不分别劝说各个州逐一采纳他的建议，企图通过这种办法达到目的。这与其说是一项科学事业，不如说是一项政治交易，因而工作进展缓慢。
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一八九八年美西战争之后，美国投身于世界政治。在此之前的十年里，美国制成品出口量几乎翻了一番。这个国家在世界贸易中跃居领导地位之后，就很难再拖着不建立统一的美国度量衡标准了。全世界的买主都希望美国产品的质量有保证。莱曼·盖奇领导了一场要求建立一个全国性标准化实验室的新运动。他是芝加哥一位自我奋斗取得成功的商人，担任过一八九三年芝加哥世界哥伦比亚博览会理事会的主席，以后作为威廉·麦金利总统的财政部长，曾拨款资助美西战争。一九○○年，盖奇规劝国会说，国家已不能再依靠别人来确定自己的标准了。美国制造商们急需一次全国性的行动来保证他们的产品达到“必要的统一性和精确性”。国会于一九○一年采纳了盖奇部长的建议，只是把盖奇的意思更为明确的“国家标准化局”改成“国家标准局”。一九○○年给原度量衡局的总拨款是九千四百一十美元。在国会就那项议案进行辩论时，一些议员对新局局长的年薪定为六千美元提出反对意见，说这几乎和财政部长本人的年薪一样高了。盖奇部长颇有见地地回答他们说：“几乎所有的人都可以当财政部长……但是要当这样一个局的局长则需要一个水平很高的人。”
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到华盛顿来创建国家标准局的这个“水平很高的人”没有辜负盖奇部长的期望。塞缨尔·韦斯利·斯特拉顿是伊利诺伊州一个农民的儿子，靠半工半读在伊利诺伊大学毕业，以后又在那里开设了一门电子学新课程。一八九二年他转到新成立的芝加哥大学，和艾伯特·米切尔森一起从事光速实验，直到美西战争爆发，他参加了海军。应盖奇的要求，斯特拉顿在几乎一无所有的情况下一手起草了关于设立新局的议案，据一位目击者说，他所作的说明和论证使国会委员会的委员们全都“着了述”。作为第一任局长，他配备了各种装置，招聘了一批热心于研究和实验的优秀科学工作者。不到二十年，他使这个局在美国工业活动中起到举足轻重的作用：一九○三年，该局从财政部转归商务部，这就充分说明了它的新的积极作用。
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斯特拉顿一九二三年离开国家标准局的时候，美国已在检验、度量衡和标准化方面居于世界领先地位。国家标准局率先对各种材料进行试验；它为新的电业界制定了标准，其中包括公用事业这一庞杂和富于争论性的领域；它还研制了新的精密技术来计量光和气。该局编写的小册子向广大消费者普及关于家用材料和器具质量的知识。托马斯·爱迪生一九一九年指出，“通常，有关无线电通讯的书里充满了数学概念，读起来让人茫然不知所云。”但是，国家标准局出版的关于无线电的印刷品却是他所读过的“有关这个题目的最出色的书籍”。第一次世界大战期间，国家标准局试验了皮革、纸张和纺织品的代用品，还协助研制了水泥船。战时的需求为该局劝说制造商们实行标准化助了一臂之力，战后，该局又领导了一次“标准化的圣战”，成为商务部长赫伯特·胡佛反浪费运动的一个组成部分。
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其后的年月里，在每一次全国性的危机中，国家标准局部起着重要的、而且往往是独特的作用。大萧条时期，国家标准局审查了全国（工业）复兴总署关于公布竞争和消费者标准的“规章”。第二次世界大战期间，它探索节约石油的途径，并参加研制人造橡胶和其它稀有材料的代用品。在探索核能以及制造原子弹的过程中，国家标准局对铀进行了关键性的研究，研制了一种新型引爆装置，成为这整个庞大事业得以成功的一个不可缺少的环节。在太空探索方面，国家标准局也在诸多方面提供了帮助，它研制并改进了各种仪器，以便在未知的新领域和在前所未有的极温条件下进行检验和测量。到一九七○年，位于首都边缘的国家标准局成了一个占地七十英亩大的中心，人们每遇有关数量以及用数量确定质量的问题，都要到这里来求助。在这里，度量衡的高级大师们不遗余力地巩固国民对数字语汇的信心。
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美国人：从殖民到民主的历程 二十二 决不比所需的性能好一分
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所谓美国生产体制，即美国人在十九世纪中叶发展起来的“通用制”或“零部件可互换的体制”。它起源于一个宏大而又简单的组织概念，而这个概念又为美国人其后的机遇开辟了道路。这个体制当初形成时，目的是要在缺少大批技术精湛的制枪匠的情况下大量生产枪支。因此，可以说是把新世界的局限性这件坏事转化成了一件好事。一个世纪之后，到了二十世纪中叶，新的统计学又为另一个典型的美国生产体制的形成提供了条件。美国人几乎没有意识到革命已经发生，但是革命确实正在进行，象征着从量的角度处理生活问题所碰到的风险与机会。
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早期的美国生产体制是根据对制成品“质量”的新认识建立起来的。例如，一八三○年，一位苏格兰工程师在检查费城的鲍德温机车厂之后说，”比起英国制造的机车来，这个厂所造的外部零件，如连杆、曲柄、框架和轮子部很粗糙，但是机车的有些部件，如汽缸、活塞、阀门、轴颈和滑板，则精度非常高，而这些部件的良好配合和优秀工艺对于机器的正常运转都是必不可少的。”但是，有些来参观的专家却认为，即使“最好”的美国机器也只能说是“最终加工还算过得去。在国内，我们会把它们称为二等机器。”他们的所见所闻更使他们坚信，技术熟练的手工操作对机制产品的最终加工是决不可少的。换句话说，他们预言，从长远角度看，美国的那种旨在让机器包揽一切的互换通用体制是不会成功的，因为产品质量必定不高。但是，美国人所说的“质量”有其新的含义。功效代替了完美。美国人是以其功效来评价一台机器、一支枪、一把锁或一个钟的，他们把最好的英国造机器上那些锦上添花的东西（诸如：刻有凹槽的圆柱、装饰性的圆拱、支柱、花体字及涡形镶饰等等）全部视作白费气力。比较有眼力的外国工程师认可了美国人的所做所为。曼彻斯特著名的机床制造商詹姆斯·内史密斯参观塞缪尔·科尔特的手枪制造厂后作了如下的评论：”美国的机床都有一种直截了当抓住要害的特点，而这在人们心目中却是理所当然的事。我对此具有很深刻的印象。所有的东西都大大地简化了，机器被赋予一种几乎象教友会教徒那样刻板的形式，没有装饰，边边角角并不磨掉或打光；但产品必须精密、准确和正确。”
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十九世纪早期，美国那种初期生产体制已经清楚地显示出对节约的关注，这也是二十世纪后期美国生产体制的特色。第一个美国生产体制旨在使产品恰能满足工作要求。那种没有效用的美学以及仅仅是传统性的装饰在美国生产体制中是没有用武之地的。对美国人来说，一台高质量的机器是指能够有效运转的机器，而不是指磨得光彩夺目和布满装饰的机器。
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从外国观察者的角度看，美国人实际上是建立了一种生产“不完美”产品的体制。在大部分英国人的心目中，那种“刚能满足工作要求”而未经进一步磨光和装饰的产品不能算达到最高水平。二十世纪后期的美国生产体制则更进一步亵读了旧世界名匠心目中“完美”的观念。因为，如果说十九世纪的美国生产体制是要生产“刚能满足工作要求”的产品，那么，二十世纪的美国生产体制则实际上是要求产品“决不比所需的性能好一分”。现在也许有些美国人会认为，零部件通用互换制本身也已成为一种浪费，因为它要求不必要的、而且是代价很高的精确度，二十世纪的美国在生产体制方面取得的最重要的进展，源于美国人毫不含糊地接受了对“不完美”一词更新的解释，而这也应当归功十统计学的兴起。
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美国这种非凡而不太为人知道的成就叫作“统计学质量管理”。到二十世纪中叶，这个词已成为工程术语，表明在工厂组织中应用统计学来把质量表达为数量的一种方法。虽然其基本理论概念来自国外，但这种概念大量而创造性的应用则主要出自美国。
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把统计学变为工厂组织的一个工具，沃尔特·休哈特起了极为重要的作用。一九二四年，当他还是一个年轻的工程师，在西部电力公司（该公司为贝尔电话公司制造设备）新成立的检验科工作时，工厂的检验记录使他感到茫然。他的任务是设法使用检验资料，以便更经济地生产一种统一的产品。在休哈特之前，国外一些工厂曾试用过统计抽佯的办法。但是国外的抽样主要是为了评价成品的质量，也就是说，是为了了解生产工艺到底成功到什么程度。休哈特提出一个新的见解，即，不仅可以利用统计学去发现生产过程是否令人满意，而且可以在生产过程中利用统计学重新计划和控制生产。他把统计学变为工业预言的工具，使工厂统计数字从历史资料转变成了生产手段。
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休哈特思想方法的核心是十九世纪末二十世纪初在国外形成的一种基本的新概念。到一九○九年，“公差”一词已进入机械学词汇并具有了新的含义——它表明“一台机器或一个零件的尺寸中可容许的偏差量”。当然，使用极限规的想法以及机器生产中关于公差的新概念，同整个零部件通用互换体制的设想几乎是一脉相承的。因为，新的美国机器生产体制一方面强调精确度，使用卡钳、极限砚之类的测量工具，又依靠比以前任何时候都更为精确的机器产品，另一方面，它也有赖于一种新的折衷办法。所以必须找到新的方法来确定产品是否刚刚恰到好处。正如历史学家尤金·弗格森指出的，所有这一切的前提就是接受不完美这个概念，即，如果实际上不可能达到绝对精确，那么，它就是多余的。唯一慎重的工业目标是达到足够的精确，所以过去那种力求达到“完美”的格言应当改一改了。
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休哈特解释说，含混地提出要生产“更好的”产品并不意味着一定会生产出成本又低又更加令人满意的产品。首先应当为产品的每一部分定出具体的、以数学方法界定的、有限的目标。现在己可以利用统计学和数学的概率以最低的成本达到所制定的目标。休哈特思想方法的核心就是不完美的概念。他认为，任何体制下的产品都不能没有“缺陷”。因此他强调，在生产任何产品之前，应事先定出可接受的缺陷的最大限度。然后，就可以组织生产，使最后存在的缺陷不大于这个限度（但也不一定小于这个限度）。休哈特简单得出奇的意向就是从不完美这个概念出发，建立起一种生产体制，这种体制基于一个常识性的事实：“出色”往往只是一种感觉和直觉，而具体的缺陷则是既可数又可计量的。正象一个世纪之前第一种美国生产体制把缺少技术精湛的匠人作为建立零部件通用互换体制的动力一样，这第二种美国生产体制旨在把机器的不完美作为更经济地进行生产的基础。休哈特毅然抛弃了空想，不求能工巧匠去制造“完美”的产品（美国制造商正因为不追求这种完美而受到指责），转而力求把美国的局限性变成一件好事。现在，终于有一个国家开天辟地第一次可以组织其工厂生产不大于可容许的公差和“缺陷”的产品，从而节约其资源。新的统计学的技术提供了这样做的可能性。
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因此，在制定生产目标时，首先要确定“公差极限”。仓库大门折叶的公差显然比手表发条的公差要大。当然，还有个成本问题。休哈特说：在确定公差极限时，“必须考虑的不仅仅是工程师希望得到什么结果，而是他能够得到什么结果，或至少是能够比较经济地得到什么结果。”
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关于质量管理的第一篇论文（这显然是在这个意义上第一次正式使用“质量管理”一词）出自另一个美国工程师乔治·雷德福的手笔。他在《制造业质量管理》一文里说，迄今为止，工厂一工程师们”为了降低成本，过份强调了产量。“按照他的观点，”如果以质量、而不是以数量作为主要的指导方针和目标，提高产量和降低成本肯定会更容易达到。”这种相互矛盾只是表面现象，因为雷德福利用统计学把质量转化为数量，他的新体制是检查“加工工件的流程”。公正的检查员可以利用经过改进的测量工具来检验产品，就可以找出超过公差极限的产品。
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目标是以最低成本达到限定的最低标准。”如果由于质量不断变化，实际上不可能达到理想的标准，那么必须确定可行的生产或加工标准。这种标准和理想标准不同，允许有一定的差别和误差，这种标准与设计方案和理想标准相结合，就得出一份完整的设计。”用雷德福的原话说，重复生产取决于“确定公差时的折衷”。而正是这种折衷，使制造商们避免了代价昂贵的为统一而统一。
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认为质量是一种不断改变和变化着的事物的想法，一旦被甩于工厂，就产生了整个关于公差和极限的问题。……如果小把所有每一个重要特性的极限都加以明确，那么，对于合理的生产目的来说，任何设计都不可能是完整的。
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真正的制造业是生产成批在一定极限范围内相同的同一产品。从这个意义上说，它和艺术工作是截然相反的。制造商想做的是使产品一模一样，而艺术家则要创作不同的和各具特色的作品。第一种生产体制的成本要低得多，这正是制造业的真正价值所在，因为这样，人们才能够更普遍地得到这种产品。我们把东西造得一模一样，不是由于我们想让它们的模样相同，而是因为这样能降低成本。当然，从这种同一性中还可能引出其它许多从属性的好处来。
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雷德福以价格较低的英格索尔表为例。他指出，一只表一旦卖出去并开始使用，除了玻璃、游丝和另外一两个小零件，其它零件即使可以互换，也没有什么特别的好处，因为没有任何人需要更换这些零件。
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零部件通用互换体制的首要目的是搞“经济生产”。这就是说，生产的手表只要符合要求，卖得出去，就不要浪费人力、物力、财力去追求不必要的高精确度（或较小的公差极限）。雷德福警告说，如果美国人没有接受这种新的观念，则那种引诱人们强调机器每一部件都须达到理想标准的所谓“零部件通用互换体制”，就会变成空谈。单纯强调机器制品的一致性，即为精确而“精确”，就会象旧世界能工巧匠们手工产品的标准一样变得不仅毫无用处，而且还会阻止社会目标的实现，而我们的社会目标是：以低成本生产大批有用的物品。雷德福警告人们要注意一种在精确度方面矫在过正的现象，他的结论是：“当我们概括地提出最好把东西做成一模一样的时候，我们必须牢牢记住，质量是不断变化着的，而我们真正的意图是在极限范围内的质量相似、相同或标准化。总之，这就是为什么需要对质量进行管理的原因。”
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显而易见，质量管理既有其积极的一面，也有其消极的一面。在日常言谈中，“质量”和“出色”属同义词。那么，把质量“管理”作为工厂计划的一个目标就使人感到不安了，因为，正如一位工程历史学家所指出的，质量“管理”实际上就是要保证没有一件产品比它需要达到的标准高出一丝一毫。对于这样一种旨在让其产品仅仅是恰到好处而不再更好一点的文明，我们应当提出何种看法呢？“她不比她应有的状况更好！”难道这就是走向工业发展的道路吗？难道这就是走向更加民主的社会的道路吗？在这个社会里，物品的“质量”由于要为所有人提供物品而受到限制。
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