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19世纪30年代之前蒸汽机推广使用缓慢原因

作者:jkyxc 浏览数:

[摘 要]瓦特蒸汽机的诞生使得人类迈进了“蒸汽时代”。但是,瓦特蒸汽机这项伟大的发明在19世纪30年代之前推广使用却相对缓慢。30年代之前,不成熟的机器制造业,使得瓦特蒸汽机不能完全满足工业需求;高昂的价格和当时相对薄弱的工业资本又使得许多工厂主无奈放弃引进蒸汽机;卢德运动对于机器的破坏使得许多工厂主不敢采用机器,而诸如毛纺织业这样深受传统束缚的行业更是脱离工业化潮流,限制使用蒸汽机,固守传统。

[关键词]蒸汽机;使用;阻碍;原因

18世纪60年代到19世纪中叶的工业革命中最为引人注目的发明当属瓦特的蒸汽机。正如斯塔夫里阿诺斯所说“蒸汽机的历史意义,无论怎样夸大也不为过。它提供了控制和利用热能、为机械提供动力的手段。因而,它结束了人类对畜力、风力和水力的由来已久的依赖”(2)但是,我们在关注瓦特蒸汽机带来的巨大生产力的同时,也要认识到从瓦特1769年获得第一项专利权一直到19世纪30年代,它的推广和使用是相对缓慢的,并没有迅速在全行业取代其他动力源。一直到19世纪30年代蒸汽机的装机容量仍然是同水车与风车持平的,

直到30年代以后蒸汽动力才逐渐超过了水力,慢慢占据主导地位。(3)同时,我们可以拿工业革命中最早开始变革的棉纺织工业的蒸汽动力使用情况为例。“1825年,蒸汽机马力为2.8万匹,水力机马力数为2.1万匹;1838年,蒸汽机马力数为4.6万匹,水力机马力数为1.2万匹;1850年,蒸汽机马力数增至7.1万匹,水力机马力数降到1.1万匹。”(4)棉纺织工业由于采用蒸汽机比较早,蒸汽机使用要比其它行业更为普遍,但即便如此,直到30年代后蒸汽机才远远超过了水力机。但是,蒸汽动力在较早时期就已经引入到工厂制生产当中,1775年第一台瓦特蒸汽机被订购,不久以后,威尔金森也订购了一架机器用,那么究竟是哪些因素造成了这种现象呢?本文将对19世纪30年代之前瓦特蒸汽机推广使用相对缓慢的原因加以分析,旨在深化学界对于工业革命中机器使用的认识。

瓦特蒸汽机由于对先前蒸汽机技术做了较大革新,被称之为“真正意义上的蒸汽机”(5),其性能的完善和适应各行各业的生产要求必然需要经历很长时间。它相较于其它一些机器,在制造和维护上有着更高的要求。但19世纪30年代之前,熟练技术工人的缺乏以及机械制造业的不成熟无法为蒸汽机的生产和使用提供保证,这也就成为阻碍蒸汽机推广使用的重要原因。

首先,熟练技术工人的缺乏使得蒸汽机的制造和日常维护上人手显得捉襟见肘,蒸汽机产量无法满足市场需求,也就很难在全行业得到推广使用。当时瓦特的挚友迪克博士就谈到,瓦特在蒸汽机研制成功后,最为头疼的问题就是缺乏熟练的技术工人。(6)虽然当时瓦特和博尔顿的索荷制造厂也有为数不少的手艺精湛工人,但是随着市场对于瓦特蒸汽机需求的增加,这点人手已经满足不了需求。瓦特的合伙人博尔顿在其回忆录这样写道,“面对不断收到的订单,我们心里甚是高兴,我们想抓紧生产,尽快偿还研究过程中欠下的债务,但是熟练工人的缺乏拖慢了我们的生产进程。”(7)博尔顿和瓦特为此只得制定计划,组织全体工人进行精密加工强化培训,这项措施取得了满意的效果,但是也用去了很长的一段时间。生产进程的缓慢,使得很多想引进蒸汽机的工厂主无奈选择放弃,蒸汽机推广使用的进程也被放缓。

技术工人的缺乏除了影响生产进程外,使得机器的日常维护也遇到了很大问题。瓦特蒸汽机对于工厂主和工人完全就是新鲜事物,它的安装和日常的维护全部都是由索荷制造厂那些为数不多的工人负责,甚至有的时候必须瓦特自己亲自为厂家调试。1789年瓦特和博尔顿的索荷工厂承担了一项重要工程,就是为伦敦地区的伯里煤矿制造一台瓦特蒸汽机。这台蒸汽机在7月份装船起运。博尔顿为此特意将索荷的机械专家约瑟夫派去伦敦负责这项工程。但是,由于这台机器性能始终一直无法令人满意,瓦特和约瑟夫之间一直保持频繁书信往来,约瑟夫将每一处可能存在的细节问题都告知瓦特,但问题依旧没有解决。无奈之下,瓦特在12月不得不起程赶往伦敦,在他的亲自主持之下,这台机器才最终顺利完工。(8)这个前后耗费近半年的蒸汽机安装和调试的例子表明,在熟练技术工人缺乏的情况下,一旦机器出现问题,它的维修往往会花费很长时间,而这对于追求经济效益的工厂主来说是接受不了的。所以,很多人在瓦特蒸汽机性能进一步完善之前采取了观望的态度,并没有选择将蒸汽机引进自己的工厂。1820年一个棉纺织工厂的厂主在谈到瓦特蒸汽机时这样说道:“我宁愿看到我工厂里旋转的水车,也不愿意采用索荷厂生产的需要不断大修的动力机”。(9)

其次,除了熟练技术工人缺乏以外,机器制造业的不成熟也阻碍了瓦特蒸汽机的推广使用。机器生产的工厂制大工业发展到一定程度,必然要求机器本身的生产变革,即建立机器制造业。正如马克思在《资本论》中所说的那样,“大工业必须掌握它特有的生产资料,即机器本身,必须用机器来生产机器。这样,大工业才能建立起与自己相适应的技术基础,才得以自立。”(10)但是,机器制造业的形成是需要一定时间的,19世纪30年代之前机器制造业并没有完全建立。滑架车床、龙门刨床、镗刀等设备工具并没有出现,整个加工过程基本上都需要靠机械师的眼睛和手来保证。(11)而蒸汽机对于机器零件准确度的要求却极高。“相比于纽可门蒸汽机,瓦特蒸汽机必须用几何精度的气缸、贴合的但不过分接触的活塞,像钟表齿轮一样精确的齿轮。”即便是瓦特和那些技术工人手艺高超,蒸汽机生产的质量还是产量也都是难以保证的,这势必就会影响到瓦特蒸汽机在工业生产中的推广和使用。而机器制造业形成还要等到19世纪30年代以后,“1830年前后,罗伯茨首次制造标准型板用以复制机器零件,1835年约瑟夫·惠特沃斯制成了新的计量工具,改进了计量工作,使得工程能够达到相当高的精确程度。与此同时,一些机械商号相继出现,它们借助机器生产机器,表明机器制造业逐步形成。”而瓦特蒸汽机也就是在30年代以随着机器制造业的成熟才迅速推广开来。

总之,瓦特蒸汽机要在工业生产中得到全面应用,必须创造一个齐全的工业,它应当拥有自己的人员和设备。而在19世纪30年代之前无论是熟练技术工人的数量,还是机器制造业的成熟度都是难以满足这一要求。正如钱乘旦教授所说“每当蒸汽机发生严重故障,瓦特都要亲自去用户那里维修,这样自然会使许多人望而却步,不敢贸然购买蒸汽机,这种局面要等到机工成长起来,机械学成为完整科学,机器工业成为新一代工业部门才能转变,而这就需要整整一代人的时间。”

19世纪30年代之前英国大多数工厂的资本并不是很雄厚,但瓦特蒸汽机的引进却需要很大一笔资本投入。那些自身资本规模一般的工厂要么无力购买,要么在考虑到当时并不高的投入与产出比时,选择放弃引进瓦特蒸汽机。所以说,资本的不足也成为阻碍蒸汽机推广应用的一个重要原因。

首先,瓦特蒸汽机的引进在当时来说是一笔不小的资本投入,在资本并不充裕情况下,很多工厂主无力支付。从蒸汽机的价格来看。使用水力机投入较小,每台水轮的价格约50镑,一般规模的工厂,即便安装十多台水轮,在设备方面的投入也不过几百镑。但如果使用蒸汽机,投入则会高很多。我们前面谈到蒸汽机由于技术工人缺乏以及机器制造业不成熟无法批量生产,因此在价格肯定不便宜。18世纪末,一台16匹马力的纽康门蒸汽机价格为200镑,而博尔顿&瓦特蒸汽机的价格更高,16匹马力的价值800镑,30匹马力的价值高达1500镑。(12)此外,工厂主除了要支付蒸汽机本身制造和安装的费用,瓦特和博尔顿还要向他们收取节省燃料费用的三分之一。再加上引进蒸汽机还要建造专门的蒸汽机车间来安置蒸汽机,这样就会进一步增加工厂固定资本的投入。1821年工厂主皮尔在邦德区开办了一家棉布印染厂,开始时使用的是水力,工厂投资大约是1000多英镑。1825年该厂扩建并且引进了蒸汽动力,扩建后的工厂厂房建筑和机械设备投资大约为5000英镑,其中仅蒸汽机的投资1500英镑,这已经相当于普通水力厂所有厂房等建筑的投资。(13)邦德区这家工厂在引进蒸汽机前后资本投入的巨大变化表明,蒸汽机的引进所需要的资本投入是很大的,是要远超普通动力源的(水力和风车)。

虽然在这一阶段也有不少资本雄厚的大工厂,也有很多工厂通过银行贷款和合伙投资的方式来筹集资本,但就总体而言,19世纪30年代之前尤其是19世纪初期工厂的资本规模是不足的。据太阳火灾保险公司的保险单据记载,1795年在斯托克波特一地至少有50家纺纱厂的固定资产报价大约在50-300英镑之间。(14)“英国工业革命过程中资本投资的明显增长,还要等到19世纪30年代之后”。(15)马森甚至指出“直到19世纪中期,在很多工业领域,工业化还主要意味着小规模企业的扩大”。(16)所以在19世纪30年代之前,英国大部分工厂资本不是很充足,在蒸汽机价格又很高的情况下,很多工厂主没有实力购买或者说引进很少,蒸汽机的推广使用自然会受到很大影响。

总之,19世纪30年代之前,资本上的不足阻碍了瓦特蒸汽机在工业领域推广使用。对于那些资本规模较小的工厂主而言,在他们积累足够资本之前,他们只能推迟或者引进很少的蒸汽机。而在19世纪30年代后,固定资本的投资迅速增加,这一时期的英国已经形成完整的经济体系,成为世界上最富有的经济大国,拥有足够的资本可以满足工业部门对资本的需求。

19世纪30年代之前阻碍蒸汽机进一步推广使用还有着重要的主观因素。瓦特蒸汽机是一项革命性的技术发明,它改变的不仅是生产力,更是整个英国社会的面貌。作为新鲜事物的蒸汽机,在19世纪30年代,特别是19世纪初并不被所有人接受,甚至引起了一些行业和群体的抵制。这也成为阻碍蒸汽机推广使用的重要原因。

群体对于蒸汽机使用的抵制最具代表性当属卢德运动。卢德运动是指1811年爆发于英国诺丁汉地区,并蔓延到邻近几个郡,以手工业为主体,反对机器大工业为主要内容的一场运动。卢德运动反对使用的机器是一个宽泛的概念,但是,以瓦特蒸汽机作为原动力的机器肯定是抵制的重要对象。

卢德运动主要参加者是那些没有进入工厂的手工工人。手工工人反对机器的动机是清楚的。面对对机器的激烈竞争,他们要抵制机器,全力维持自己的生存。卢德运动有着自己严密的组织,往往统一行动。他们大多以长枪、手枪、斧头、锤子等为武器,一般选择在夜间包围并袭击雇主的工厂,捣毁厂内机器。比如,由于兰开夏郡采用蒸汽动织机,剥夺了很多手织工人的饭碗。因此,1812年3月20日,手织工开始攻击工厂、烧毁机器。以曼彻斯特为中心,附近几十个纺织村镇同时卷人运动,还成立了秘密委员会,统一协调行动。厂主们进行了顽强的抵抗,有一家厂被围攻了三次,最终才把它烧掉。像上述这样的机器破坏行动在1811年-1812年达到高潮,此后又经历了1812年-1813年冬季、1814年夏天和旱秋、1816年夏季和冬季三个小高潮。整个运动中包括蒸汽机在内的大量机器和厂房被破坏。拉夫伯勒的一家工厂于1816年购进55台“在所有纺织机械中属最昂贵、最复杂的动力织带机”。机器的使用不仅降低了工人工资,更使得大量手工工人失业,在多次警告无果后,卢德派开始行动。他们袭击了工厂,烧毁了55台机器。这次袭击事件造成的经济损失高达8000到10000英镑。据统计,整个卢德运动造成的直接经济损失就达到了150万英镑。这样的经济损失对于当时资本不甚雄厚的英国工业来说,不是一个小数目。而除了破坏机器,暴力及流血冲突的蔓也延成为卢德运动中的普遍现象,在约克郡卢德派围攻卡特赖特的工厂时,造成人员死伤,为了报复,卢德派在暗杀卡特赖特未遂后,枪杀了另一名与工人作对的厂主霍斯福尔。我们可以看到,这些工厂主不仅面临着工厂被毁的巨大财产损失,人身安全还会随时受到威胁。在这种情形下,许多工厂主主动放弃引进蒸汽机等机器,或者在受到警告后自行拆卸或者转让。1813年约克郡哈德斯菲尔德地区的史密斯先生收到过一封恐吓信:“警告他在下星期前拆除万恶的动力剪绒机,否则就去300人把它们砸掉。他若找麻烦,就烧他的房,并杀了他。”史密斯在收到警告信后便被迫将自己的机器变卖。虽然,卢德运动并没有一直持续下去,但也是直到1817年才算是销声匿迹。所以,在19世纪30年代之前,卢德运动是阻碍瓦特蒸汽机推广使用的一个不容忽视的因素。

总之,19世纪30年代前的很长时间内作为新鲜事物的瓦特蒸汽机在传播过程中并没有被所有人接受。卢德运动中的手工劳动者将瓦特蒸汽机等机器视为抢夺自己饭碗的“敌人”予以破坏。这种主观上抵制的态度成为阻碍瓦特蒸汽机推广应用的重要原因。

综上所述,19世纪30年代之前瓦特蒸汽机推广使用相对缓慢,有着主客观上的原因。客观上,一方面,受限于当时还不成熟的机器制造业,瓦特蒸汽还不能完全满足工业生产需求;另一方面,瓦特蒸汽机较高的价格和当时英国工厂相对薄弱的资本又使得许多工厂主无奈放弃引进蒸汽机。主观方面,则是由于瓦特蒸汽机作为新鲜事物冲击了传统社会的生产方式。卢德运动中的手工业者将机器视为自己失业的罪魁祸首,对瓦特蒸汽机等机器采取了抵制的态度。但是,即便30年代前瓦特蒸汽机传播推广遇到很大阻力,它逐步取代水力、风力却是不能阻挡的潮流,瓦特也将因其被世人铭记。19世纪30年代以后,随着英国机器制造业的建立,工业资本的日渐雄厚,工厂内引进瓦特蒸汽机这种先进生产设备日渐普遍。而卢德运动在1817年后也基本平息,手工工也不再将机器视为敌人。就连深受传统束缚的毛纺织业这类工业也慢慢卷入了工业化浪潮。

参考文献:

[1][美]斯塔夫里阿诺斯,吴象婴等译,北京:北京大学出版社,2006年版,第492页。

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[4][英]查尔斯·辛格:《技术史》第四卷,辛元欧等译,上海:上海科技教育出版社,2004年,第102页。

[5][美]安德鲁·卡内基:《瓦特传——工业革命的旗手》,王铮译,江西:江西教育出版社,2012年,第81页。

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[12]钱乘旦:《第一个工业化社会》, 成都:四川人民出版社,1987年,第53页。

[13]刘金源:《近代英国工厂制的兴起》,《探索与争鸣》2014年第1期。

[14]Eric Pawson,The Early Industrial Revolution :Britain in the Eighteenth Century, New York: Barnes & Noble Books,1979,p86-87.

[15]S.D. Chapman,“The Peels in the Early English Cotton Industry “,Business History,Vol.11,No.2(Jul.,1969).

[16]Phyllis Deane,The First Industrial Revolution,Cambridge:Cambridge University Press,1979,p168-169.

[17]A. E. Musson , The Growth of British Industry , New York : Holmes & Meier, 1978,p.63.

[18]舒小昀:《英国工业革命初期的资本需求》,《世界历史》1999年第2期。

[19]G.N. Von Tunzelmann ,Steam Power and British Industrialization to 1860 ,Oxford: Clarendon Press,1978,p.175.

[20]陈红兵,唐淑凤:《新老卢德运动比较研究》,《科学技术与辩证法》2003年第2期。

[21]钱乘旦:《卢德运动新探》,《南京社会科学》1991年第2期。

[22]刘金源:《<反结社法>与英国工业化时期的劳资关系>》,《世界历史》2009年第4期。

注释:

(1)本文所值蒸汽机是指瓦特改良后的蒸汽机。

(2)[美]斯塔夫里阿诺斯,吴象婴等译,北京:北京大学出版社,2006年,第492页。

(3)Crafts,“Steam as a General Purpose Technology: A Growth Accounting Perspective”, Economic Journal,Vol.114,No.4(Jul.,2004),p.521.

(4)B. R. Mitchell and Phyllis Deane,Abstract of British Historical Statistics, Cambridge, 1962,p. 185.

(5)[英]查尔斯·辛格:《技术史》第四卷,辛元欧等译,上海:上海科技教育出版社,2004年,第102页。

(6)[美]安德鲁·卡内基:《瓦特传——工业革命的旗手》,王铮译,江西:江西教育出版社,2012年,第81页。

(7)S.D. Chapman, The Cotton Industry in the Industrial Revolution, London: Macmillan, 1977, p. 126.

(8)Trevor May, Economic and Social History of Britain 1760-1970, New York: Longman, 1987, p.45.

(9)Andrew Ure , The Cotton Manufacture of Great Britain, London: Charles Knight,1960,p.80.

(10)[德]卡尔·马克思:《资本论》第一卷,陈启修等译,北京:人民日报出版社,1930年,第141-142页。

(11)[美]安德鲁·卡内基:《瓦特传——工业革命的旗手》,王铮译,江西:江西教育出版社,2012年,第84页。

(12)Eric Pawson,The Early Industrial Revolution :Britain in the Eighteenth Century, New York: Barnes & Noble Books,1979,p86-87.

(13)S.D. Chapman,“The Peels in the Early English Cotton Industry “,Business History,Vol.11,No.2(Jul.,1969).

(14)S.D. Chapman, The Cotton Industry in the Industrial Revolution ,London:Macmillan,1977,p.29.

(15)Phyllis Deane,The First Industrial Revolution,Cambridge:Cambridge University Press,1979,p168-169.

(16)A. E. Musson , The Growth of British Industry , New York : Holmes & Meier, 1978,p.63.

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