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技术陷阱：从工业革命到AI时代，技术创新下的资本、劳动与权力 [:1704601980]
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技术陷阱：从工业革命到AI时代，技术创新下的资本、劳动与权力 第六章 从大生产到大繁荣
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1786年托马斯·杰斐逊（Thomas Jefferson）访问英国时，美国还是一个技术落后的年轻的共和国。詹姆斯·瓦特的蒸汽机是当时的技术奇迹，也是英国技术相对进步的证据。“简单、伟大，可能会带来广泛的影响”，杰斐逊对蒸汽机如此评价道。 1 蒸汽机最终也在美国产生了显著影响。1831年阿历克西·德·托克维尔（Alexis de Tocqueville）游历北美时曾惊叹道：“世界上没有哪里的人像美国人这样，在贸易和制造业领域取得了如此快速的进步。” 2 一度落后的美国在某些领域正迎头赶上，而在另一些领域很快就会取得技术上的领先地位。在1867年巴黎世界博览会上，人们已普遍认可了美国的技术进步：从电报机、机车、缝纫机到收割机和割草机，美国人的许多新技术获奖。全世界专利数量自1851年的万国工业博览会以来，在半个世纪里扩大了13倍，专利申请数量几乎每年翻两番。因此在1900年，爱德华·W. 伯恩（Edward W. Byrn）在专利局调查近期的技术进步时观察到：
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这是人类智慧和资源的巨大浪潮，规模惊人、种类繁杂、思想深远、成效卓著，以至于人们在努力扩展视界、欣赏技术进步的过程中，大脑甚至会感受到紧张和局促……随着发电机的出现，电力已经在全世界商业活动中占据了一个新的、更广阔的空间。电力使汽车运转，让电灯发光，电镀金属，驱动电梯，电死罪犯；它以沉默而有力的方式，秘密而迅速地为我们做着其他无数事情。 3
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电力和内燃机是19世纪的通用技术，它们不仅影响了工业的方方面面，还改变了普通人的生活。在1879年的新年夜，卡尔·本茨（Karl Benz）成功试验了气燃机，刚好就在10周前托马斯·爱迪生发明了电灯，这是经济史上最伟大的巧合之一。 4 因此，如果说工业革命的奇迹之年是阿克莱特和瓦特各自为自己的决定性发明取得专利的1769年，那么1879年可被视为第二次工业革命象征性的开端。然而，我们不应过分夸大爱迪生和本茨的个人成就。这些成就是改变工业的创新大潮的一部分，并在批量生产（大生产）时代到达巅峰。正如美国商人爱德华·法林（Edward Filene）指出的那样，大生产之于第二次工业革命正如工厂制对于第一次工业革命一样重要。 5
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工厂的电气化
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人们总是将批量生产与福特汽车公司联系在一起。亨利·福特（Henry Ford）和他的工程师们的成就不仅在于开发了一款革命性的交通工具，还在于成功利用电力部署了一套先进的生产系统。在T型车出现之前，我们的词典里甚至都没有“批量生产”（mass production）的概念。到1928年，福特在密歇根州鲁日河旁开设综合性厂房时，这个概念已经广为人知。虽然直到福特的发言人威廉·J. 卡梅伦（William J. Cameron）以亨利·福特的名义在《不列颠百科全书》（Encyclopaedia Britannica）上发表了一篇文章，“批量生产”才首次得到精准定义，但在这篇文章出现前，它已有了一些吸引力——1925年，《纽约时报》就发表过一篇题为“亨利·福特解释批量生产”的周日专题报道。卡梅伦代写的那篇文章辩称，批量生产是美国人的发明。根据福特自己的定义，零件装配必然需要完全淘汰手工劳动。这一判断是正确的。 6 和英国工业革命的工厂制一样，批量生产也是一个技术事件：它需要机床工业生产可互换零件，还需要电动机来驱动机器。如果没有这两项发明，普通美国人需要的新产品和工具就不可能以足够低的成本被大量生产出来。
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在某种程度上，批量生产是工厂制的延伸，只不过它采用的技术更新、更好。正如历史学家戴维·霍恩谢尔（David Hounshell）所提出的那样，批量生产始于南北战争前的美国。伊莱·惠特尼（Eli Whitney）、塞缪尔·柯尔特（Samuel Colt）、艾萨克·辛格（Isaac Singer）和塞勒斯·麦考密克（Cyrus McCormick）通常被视作所谓的美国制造体系的先驱。这一体系的特点在于，复杂的产品可以由批量生产、各自独立的可互换零件组装而成。这一体系的优越性在1851年的伦敦万国工业博览会上得到了普遍认可。一位参观者观察到：“几乎所有的美国机器都做到了全世界热切希望机器能做的事情……最令人激动的是塞缪尔·柯尔特的转轮手枪，它不仅杀伤力很大，而且是由可互换零件组合而成的。这种方法极具特色，被称作美国体系。” 7
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然而，如果可互换零件这一概念能算是一种发明的话，它也不是美国人的发明。18世纪20年代瑞典工程师克里斯托弗·波勒姆（Christopher Polhem）使用可互换零件制作了一座木质时钟。美国工业的成就在于设计出了足够精准的机床，使得可互换零件的统一批量生产成为可能。零件要想做到可互换，就必须一模一样。只有通过不断改进机床，人们才拥有大批量生产统一零部件的能力。最终进入福特工厂的大部分机器技术都起源于枪支生产，机床行业正由此孕育而来。 8 柯尔特的格言“没有什么是机器不能生产的”勾勒出了福特后来的实践原则。 9 柯尔特的格言建立在对机床的信赖之上，但这种信赖当时并未得到广泛认同。1854年，在克里米亚战争期间，英国议会组成了专责委员会调查最便宜的武器生产方式。在小型武器能否由机器生产这一问题上，美国体系自然是一个切入点。曼彻斯特的机床生产商约瑟夫·惠特沃思（Joseph Whitworth）是受命向委员会提供证据的专家之一。他参观了美国大约15座城市的制造企业。惠特沃思显然对所见所闻印象深刻。他在报告中写道：“每当机器可以代替体力劳动，人们就普遍自愿采用它。”惠特沃思并不认同柯尔特“一切都可以机械化”的观点。他对委员会辩称，我们永远都会有手工技术活的需求。惠特沃思和柯尔特的关键分歧在于零件的可互换性。柯尔特认为机器能够大量生产统一的零部件，不需要人工使它们达到精确统一。相反，惠特沃思坚称机器生产的精确统一是不可能达到的，因此要达到特定的目的，总需要手工调试。 10
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从本质上来说，巨大的技术飞跃是罕见的，那句格言从被柯尔特说出到被福特证明为正确，已过去了半个世纪。福特首次证明，成本最小化和生产最大化的策略可以带来利润最大化，它能让公司开拓一个看似无限的消费市场。然而正如霍恩谢尔指出的那样，这一策略需要更好的机器生产统一的零件。福特的工程师们对可互换零部件的不一致导致的装配问题一清二楚，因此把精度作为对机床的首要要求，并为此制造了一些特殊的机器。“每个人都知道福特的机器是世界上最好的”，当时一位权威人士对这一问题评论道。 11 福特的任何一个装配部门都不需要手工校准。1908年出厂的T型车是第一款符合这些标准的产品。
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剩下的挑战就是零部件的组装了。这个问题在连续的移动装配线生产中得到了解决。在移动装配线上，工人们保持静止，零部件朝工人移动。电贯穿整个工厂，提供光亮，驱动机器，这是移动装配线存在的前提条件。电力引发了一场彻底的生产重组。1913年，在密歇根州底特律北部的高地公园，移动装配线开始运行。它成功利用了所有这些新技术。电动机使得人们可以使用精确度更高、速度更快的机器；电动起重机减少了搬运和托运过程中的劳动力要求；电灯有助于完成精准工作；电扇让工厂环境更健康，温度更宜人。最重要的是，电力提供的灵活性让工厂可以不断重新配置、加快生产。1913年，组装一辆T型车需要花费大约12个工时。一年后，组装一辆同样的车只需要1.5个小时。在生产单个零部件时，电力也像这样节省了时间。
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诚然，许多工厂在1900年以前就已实现电气化，但早期的电力主要用于照明。1882年，爱迪生的纽约珍珠街发电站开始运行。从那时起到第一次世界大战之间，家庭照明成本下降了90%，这归功于质量更好的灯泡和不断得到改进的发电与输电技术。虽然灯泡带来的好处很难量化，但相比煤气灯，它无疑有着明显的技术优势。电的使用降低了工厂的空气污染程度，让工作环境更健康。通电也降低了火灾的风险，进而降低了火灾保险的成本，使工作场所变得更安全。此外，更明亮的光线提高了精确度，使得可互换零件保持高度一致，进而淘汰了手工校准的步骤。简而言之，电力出于各种原因造福了企业和工人。有报告显示，随着电灯的使用，工人因病缺勤的情况减少了50%。因此，当美国政府印刷办公室允许工人们在电灯和煤气灯之间作出选择时，所有人都选电灯也就毫不奇怪了。 12 在你能想象的任何领域，电力的优越性都是压倒性的。正如美国政府印刷办公室的一名电气技师指出的那样：“对于出版印刷工作来说，从传动带蒸汽驱动转换到单个电机驱动的优势不仅在于节省了动力，还在于工作级别更高，损坏的纸张更少，员工房间更清洁、更健康，机械维修更少。最重要的是，在产量提高的同时，印刷机的价值却没有因高速运转而减少。此外，从来不会出现动力故障，也没有一台电动机熄火。实际上在这个办公室，这种不受动力中断影响的自由是从未有过的。” 13
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然而在很长一段时间内，电动机只被用来做牵拉工作。在20世纪初，美国的工厂里95%的机械动力仍来自蒸汽和水。然而就在这个世纪早期，供给侧的变化推动了工厂的电气化。到1929年，电动机提供了80%的机械动力。 14 当时的人们观察到，从芝加哥到墨西哥湾，从大西洋沿岸到大平原，美国正经历一场“巨大的动力变革……只有一百多年前的工业革命可以与之相比”。 15 1925年《纽约时报》的一名记者写道，这种新的动力变革正在“催生第二次工业革命” 16 。
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这种延迟的原因之一在于，要使用电力驱动，电机就必须足够可靠而高效，电力才能优于蒸汽或水力驱动的机械系统。1884年弗兰克·J.斯普拉格（Frank J. Sprague）研发出第一台实用直流电动机，之后这类电机陆续问世。试验很快就显示出了这种新电力系统的优点：机械系统的齿轮、轴和传动带产生的摩擦造成了能量损失，这种情况凸显了电动机的优势。转向电动机的过程循序渐进却永不止息。20世纪上半叶，电动机的容量提高了约60倍，电动机的使用量也随之迅速增加。在某种程度上，电成了工业的主要原动力。促成电动机普及的另一个因素是交流电机的出现，它由尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）发明，几乎可以用于驱动任何机器。“因此，特斯拉对交流电机的使用和迅速推广做出了贡献，其重要性不亚于爱迪生推动白炽灯走向商业化的努力。” 17 实际上电动机为美国的生产率做出的贡献远超电灯对生产率的影响。电不再只能用于照明，还能让事物运动起来。
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不过，为什么电对生产率的贡献要花如此长的时间才开始见效？更重要的原因在于，只有通过实验，对工厂进行整体改造，才能实现工厂电气化的全部好处：“正如城市电气化不仅仅是用路灯和电车代替煤气灯和马车一样，工厂的电气化也不是简单地用电动机取代水车和蒸汽机。” 18 电气化、工厂重组和现代化管理是同一个过程的不同部分。正如保罗·戴维（Paul David）指出的那样，直到20世纪20年代，美国制造业的生产率才迅速提高，距离第一批工厂通电已经过去了两代人的时间。 19 这在很大程度上是因为向单独传动过渡的时间相对较晚，经济史学家小沃伦·迪瓦恩（Warren Devine Jr.）对此做了一些详细描述。 20 1900年以前，直接驱动一直是主要的生产系统。机器通过连杆结构直接连接中央动力源，这个动力源通常是蒸汽机或水车。在直接驱动系统中，作为中央动力源的蒸汽机和水车直接被电动机取代，但是没有出现生产重组。一旦中心动力源开始运行，不管实际使用的机器数量有多少，由总轴和副轴组成的整个传动网络都会持续运行。如果中心动力源出故障，所有的机器都会停止工作，这意味着在中心动力源的修复完成前，所有生产都是中止的。与由蒸汽或水力驱动的工厂相似，电源通常被单独放在一个房间，因此需要错综复杂的传动带、滑轮和旋转轴才能将动力配送至整个工厂。从水力驱动时期以来，动力的分配决定了生产的组织架构，工厂的基本设计几乎没有变过。
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要想充分利用电力的灵活性，关键在于省却整个工厂中用于机械地分配动力的那些装置。但如上所述，电动机作为一种驱动机器的手段，其优点经历了漫长的时间才完全显露出来。组合传动是工厂演变过程的一个中间阶段，它允许轴较短的中型电机驱动成组的机器。之后电气工程师们发现，他们能通过给每台机器配备更小的电机，彻底摆脱传动轴。改用单独传动引发了一场工厂设计构思的革命。单独传动具有灵活性，使得工厂可以为了适应流水线技术而重新配置工作流程。如此一来，人们可以根据生产操作的自然顺序来布置机器。为了充分利用流水线技术，一些工厂（比如位于鲁日河边的福特工厂）被设计成了单层结构。单层结构的好处还在于能大大降低单位面积的建造成本。此外，既然驱动系统不再使用机械配送动力，工厂也就不需要将旋转轴悬挂在天花板上了。安装高架起重机来运输通用零部件也就更容易了。这些变化中的大部分都节省了更多的资本而不是劳动力。节省下来的大部分劳动力都与建造和维护任务有关，而不是与操作有关。当时哈里·杰罗姆就注意到了这一点：
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工业技术的变化不会给受到直接影响的操作所需的劳动量带来很大变化，但是，它可能会极大改变其他过程中的劳动力。比如通过减少所需的地面空间来减少材料浪费或产品损坏，抑或通过节省燃料、动力、物资或机器损耗等来影响劳动力。所有这些（包括地面空间、材料、设备）在施工建造过程中都需要劳动力，任何与它们的使用相关的经济活动都会对劳动力需求产生间接影响。因此，没有了传动带和旋转轴，工厂动力部门电气化可能会减少维修劳动力。 21
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电气化给工人带来了什么样的生活？我们将在第八章回顾这个问题。但除了上文提到的健康福利，值得一提的是美国的工薪阶层发现他们的收入在迅速增长。批量生产不仅使普通美国家庭有机会接触大量新产品，也将劳动力置于良性循环中：制造业由于爆炸式增长，需要更多的操作员，人们的技能也因更多资本被捆绑在机器上而变得更加有价值了。与如今的科技行业中出现的工作相比，工厂工作很简单，工人们能够在工作中快速学习大多数任务。历史学家戴维·奈（David Nye）认为，“任务变得简单的一项优势在于，人们可以很快学会每项工作。事实上，几乎任何人都能在福特的工厂中工作，工人们也可以方便地变换工作”。 22 当然，正如我们将在第七章谈到的，劳动力市场的快速变动也带来了一些适应性问题。但总的来说，直到20世纪70年代，大部分人的工资都有望上涨。正如20世纪30年代经济学家弗雷德里克·C. 米尔斯（Frederick C. Mills）注意到的那样，“在机械化的压力下，人们必须学会用新方法做新事情”。 23 比如杰罗姆认为，在玻璃行业，“通过用其他不受机器影响的材料制作气缸式鼓风机……人们成功地淘汰了手拉风箱；或者通过将手拉风箱放置在机器操作工的位置上，成功地解决了鼓风机潜在的位移问题”。 24 除了玻璃行业，许多行业的操作方式由纯手工转变为由机器辅助。随着工厂实现电气化，一些维修工和搬运工被取代，但机器操作的不断扩大意味着他们能找到生产率更高、收入也更高的工作（见第八章）。第二次工业革命最大的优点在于不仅为普通人创造了全新的工作，也给他们提供了新的产品。电器涌入了美国家庭，人们同时作为消费者和生产者而从中受益。
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解放人类的机器
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如果说工业革命的首要特征是工厂的机械化，那么第二次工业革命的决定性特征就是家庭的机械化。蒸汽虽然在19世纪时改变了工厂，却没有影响家庭。相比之下，电除了改变工厂，还给家庭带来了变革。通用电气和西屋电气等公司率先扩大了普通市民可使用电器的范围，它们包括电熨斗（1893年首次推向市场）、真空吸尘器（1907年）、洗衣机（1907年）、烤箱（1909年）、冰箱（1916年）、洗碗机（1929年）和烘干机（1938年）等。这些都不是美国人的发明，但美国是它们最大的市场，美国的主妇们是它们的最大受益者。所谓的家庭革命不仅仅让家庭更令人舒适和愉悦，它还让主妇们从无报酬的任务中解放出来。由此，女性能去工厂参加有偿工作，促进了美国劳动力的迅速扩张，同时使得家庭收入也增加了。电气化的先驱们预见了这一发展。1912年，爱迪生在《好管家生活杂志》（Good Housekeeping）上说：“未来的家庭主妇既不是服侍的奴隶，也不用当苦力。她花在家里的精力将更少，因为家中需要她做的事会变少。与其说她是家庭劳动者，不如说她是家庭工程师；将有最好的女仆——电——为她服务。电和其他机械力量将引发女性世界的变革，以至于女性会把大部分精力保存起来，用在更广泛、更有建设性的领域。” 25
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想象一下1900年的美国家庭吧。大多数家庭没有自来水，几乎没有家庭有电或中央暖气系统（图6）。没有电，人们只能用蜡烛或煤油灯照明。火灾的风险是日常生活的一部分，在最糟糕的情况下，从油灯或敞口炉中迸出一颗火星，都有可能毁掉整栋房子。石器时代火的发现到此时仍为家庭生活所依赖。在中央供暖的时代到来之前，大部分热量仍由敞口的壁炉提供。人们必须将木头或煤搬到家里使用，每天都要做清理灰尘和生火这类无聊工作。虽然人们花了极大的力气让房子变得暖和，但在冬天绝大部分房间仍和外面一样冷。“人们将屋子的缝隙都塞满破布，这是唯一的隔热方式。大部分房间的天花板都相对更热，地板则几乎都是冰冷的。” 26 在美国人的卧室里，人们将〔提前用厨房里的炉子烧热的〕铁锭或陶瓷砖放在床上，它们是寒夜里的主要热源。此外，没有自来水意味着几乎每一个美国人要想享受洗澡的乐趣，都必须把笨重的木桶或锡桶搬进厨房，装满用炉子加热好的水。“即使到了20世纪早期，工人阶级的主妇们还是要从街上的给水栓取水运回家，这项工作与数个世纪前农妇们从离家最近的小溪或井中挑水没什么两样。做饭、洗碗、洗澡、洗衣和房屋清洁所用的水都得运进来，用过了再运出去。” 27
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图6 美国基础设施和家用电器的推广
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来源：J. Greenwood, A. Seshadri, and M. Yorukoglu, 2005, “Engines of Liberation”, Review of Economic Studies 72 (1): 109–33。
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