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赖建诚的博客

中国台湾清华大学经济系教授

 
 
 

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賴建誠,1952年生,巴黎高等社會科學研究院博士(1982),哈佛大學燕京學社訪問學人(1992-3)。清華大學經濟系教授,專攻經濟史、經濟思想史。

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蒸汽机对英国的产业革命助益不大?  

2009-08-07 10:44:15|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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《西方趣味经济史》连载八:蒸汽机对英国的产业革命助益不大?

什麽?我们小学就知道,蒸汽机对产业革命的绝对重要性,这是全世界普遍的认知,难道过去两百多年间,那麽多人确定过的事情,竟然是错的吗?伦敦大学政经学院(LSE)的着名经济史教授Nicolas Crafts,2004 年在皇家经济学会的刊物Economic Journal 上,发表一篇简明易懂的翻桉文章,要说服读者说:如果没有蒸汽机的话,英国在17-18 世纪的产业革命还会是发生、会成功。

这个议题有点像Robert Fogel 在1962 年发表的论文,要证明美国在19 世纪时如果没有铁路,经济的发展与成长并不会受到影响。Crafts 和Fogel 要告诉我们:知识界长期以来的看法是错的,早期的蒸汽机和铁路,对英美经济发展助益不大。Crafts 认为在1830 年之前,蒸汽机对英国的经济成长贡献微小(little),直到1850 年改良出高压蒸汽机后,对经济的贡献才达到顶峰,距离瓦特1769 年研发新型蒸汽机,已经是80 年后的事了。

蒸汽机和电力一样,属于「一般目的型的科技」(general purpose technologies, GPT)。以蒸汽机为例,刚发明时只有少数人使用,经济效益不明显(typically minimal);需要几十年的改良推广,才普遍化为日常生活的基本需求。

Crafts 的文章要回答三个问题:(1)蒸汽机对生产力成长的贡献,何时达到最高峰?(2) 19 世纪的蒸汽机,和20 世纪末期的资讯科技(如电脑、网路、电子邮件)相比,两者的贡献度能相比拟吗?(3)蒸汽机对生产力的贡献,和整体经济的成长可以相呼应吗?

蒸汽机的运用方式大约有三种:(1)静态式的引擎,例如设在工厂内的蒸汽机;(2)带动火车头的蒸汽机;(3)《铁达尼号》这类大型邮轮内的蒸汽机。经由瓦特改良的蒸汽机,在1769 年取得专利权,到了60 年之后的1830 年代,全英国蒸汽机动力的总和才16 万5 千马力,大约是全国动力来源的1.5%,重要性很低。

也不是和一般人想像的,说蒸汽机发明之后,就有许多工厂、火车、轮船大量投下资本,来运用这种科技。甚至到了1870 年代,蒸汽机所产生的马力,几乎有一半是用在开矿和棉纺业上。相对于当时的农业和服务业,蒸汽机对英国的GNP 几乎没有贡献。这种情形在美国也一样:要到1850 年代,蒸汽机产生一马力的成本,才低于水力产生一马力的成本,製造业才转而大量使用蒸汽机。为什麽要在瓦特改良(1769)之后将近一世纪,蒸汽机才比水力有成本上的优势?原因很简单:1850 年之前的蒸汽机压力不够,要燃耗过多的煤,才能产生所需的推动力。1850 年之后改良出新式涡炉,能提供高压动力,降低煤的消耗,提升马力效率,蒸汽机在产业界才具有竞争力。具体地说,在瓦特之前的Thomas Newcomen 型蒸汽机,若每小时要产生一马力,必须燃耗30 磅煤。改良型的瓦特蒸汽机,只需耗煤12.5 磅;到19 世纪中叶,已进步到只耗煤5 磅;20 世纪初期,更进步到只耗2 磅。

换个方式来表达:1760 年时,若要用蒸汽机产生一马力,每年的成本需要33.5 英镑(以1760 年的币值来计算),1800 年降到20.4 镑;1870 年降到8 镑,1910 年只须4镑。也就是说,产生一马力的年度成本,在1760 到1910 的150 年间,成本相差8 倍以上。如果计入这150 年间英镑的贬值程度,则应该超过10 倍。

生产每马力的耗煤量大幅减低,除了节省成本,还有许多好处,试举一例。《铁达尼号》在1912 年首航时,只需更少的空间载运燃煤,就可从英国航行到美国,船上可供旅客使用的空间更大,载客数量更多,船费就可低廉化。1850 年之后的跨洋邮轮业务能蓬勃发展,蒸汽机的燃料下降、马力效率的增长,是重要关键。同样的道理,铁路网也才能迅速发展。

以英国为例,利物浦和曼彻斯特之间的铁路,是1830 年通车的。20 年后,英国已铺设7 千英哩的铁路网,后来发展到2 万英哩。对英国的经济来说,铁路是非常重要的投资。1855 年时,与铁路相关的总资本存量,约佔国内生产毛额(GNP)的30%。1850年代初期,英国的火车每年总共约行驶6 千万英哩;1870 年代中期时,每年约行驶2亿英哩;1910 年超过4 亿英哩。这种神速的进步,当然是蒸汽机能源效率改进之赐。现在换个角度,来看蒸汽机对其他行业的贡献。以工厂内的静态式蒸汽机来说,它对劳动者生产力的贡献有多大?这可分两个角度来看。一是佔GNP 的比例:1760-1850

期间,蒸汽机的「产值」只佔GNP 的0.1%到0.5%;1850-70 年间约佔1.2%,1870-1910年间佔2.2%。这呼应了前面的说法:1850 之前的蒸汽机,几乎没有GNP 的意义。

第二个角度,是看蒸汽机给社会带来多少利益,也就是Fogel 所提出的社会节省(social saving)。得到的答桉相似:1760-1850 之间,蒸汽机的社会节省,约佔GNP 的0.2%到0.3%之间;1850-70 年间佔1.0%,1870-1910 年间佔1.8%。结论和前面一样:1850 之前,蒸汽机的整体社会意义有限,1850 之后才超过1%,比过去的印象少很多。蒸汽机早就发明了,为什麽要1850 年之后才有GNP 上的意义?主因是燃料转换为动力的效率不够理想,导致每马力的生产成本过高;加上机械设计不良,产生的马力不足,因而功能有限。试想:在1850 之前,若每部火车要载几车箱的煤,才能行驶100英哩,火车的时速会有多快?越洋邮轮的肚子裡,要装多少煤才够航行到纽约?剩下多少空间给旅客?旅客数量不足,旅费就贵。简言之,火车、轮船和飞机都一样,成本必须降低到能使一般民众受益,这些产业才会有GNP 意义。

以铁路为例,1830-50 年间,这个产业每年的盈馀,只佔英国GNP 的0.6%,1850-70年间快速成长到2.1%,1870-1910 年间是2.7%。以铁路的「产值」来说,1830-50 年间只佔GNP 的1%;1850-70 年间明显增到4%,1870-1910 年间是6%。这种效果在轮船就稍慢了:1850-70 年间,轮船业的利润只佔GNP 的0.2%,1870-1910 年间激增到1.1%。同样地,轮船业的「产值」在1850-70 年间,只佔GNP 的0.7%,1870-1910 年间飞跃到3.4%。铁路和轮船都是靠蒸汽机推动的运输业,也是蒸汽机最能展现功能的行业,上面的证据显示:1850 之前,蒸汽机没有GNP 的显着意义。

是不是这类「一般目的型的科技」(GPT),都有类似的情形?电力发明40 年之后,一般民众才能普遍受惠。瓦特在1796 改良蒸汽机之后,要等80 年才有普及的商业意义。若以1927 年Charles Lindbergh(林白)单人无停靠飞越大西洋为起始点,飞航器也要40 年之后,才有商业和GNP 上的意义。IBM 在1950 年代开始製造大型电脑主机,虽然很快就有工业和科学上的用途,但必须在35 至40 年后,才对一般人的日常生活有深刻影响,个人电脑才迅速发展成有GNP 意义的产业。

Crafts(2004)这篇文章告诉我们三项重点。(1)蒸汽机有经济上的意义,是在19世纪下半叶(1850)之后;过去认为它对英国产业革命的贡献不可磨灭,这种见解恐怕不成立。(2)蒸汽机从瓦特在1769 改良之后,到能让百姓普遍受益,需要约80 年的漫长等待。20 世纪发明的电力、飞机、电脑,所需的成熟时间较短(50 年、40 年、30年),就能产生比蒸汽机更大的GNP 百分比产值。(3)我们对历史的认知,大都建构在印象式的证据上;现在经济学界有更好的分析工具,有更多的统计数字可用,可以推翻愈来愈多的错误认知。

我好奇的是:如果蒸汽机的发明,对18 世纪的英国工业革命贡献不多,那麽工业革命的起因、革命的主力是什麽?请知道答桉的读者告诉我。

参考文献

Crafts, Nicolas (2004): “Steam as a general purpose technology: a growth accounting perspective”, Economic ournal, 114:338-51.

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