本文为“量化历史研究”第 829 篇推送
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蒸汽机通常被视为工业革命最重要的技术创新之一。经典论断认为蒸汽机提供的机械动力奠定了工业革命的基础，极大地提高了生产效率并且推动经济快速发展。然而，蒸汽机应用的广泛性和重要性受到计量经济学者的挑战，相关量化研究显示蒸汽机在纺织和采矿部门之外的应用极其有限，畜力、水力以及风力等传统能源的地位依然不容忽视。
近期Sean Bottomley学者发表于Economic History Review的文章“Stationary Steam Power in the United Kingdom, 1800–70: An Empirical Reassessment”批判了过往计量研究所用工厂检查报告（Factory Returns）存在的问题，并整理编制了萨福克郡1800-1870年间固定式蒸汽机（固定安装的蒸汽动力设备，区别于蒸汽火车等移动式蒸汽动力）安装的普查数据。作者据此重新评估了蒸汽动力对英国19世纪工业化和城市化的重要性，为蒸汽动力的经济贡献提供了新的经验证据。
工业革命的核心在于能源革命，尤其是从有机能源（如人力、畜力）向无机能源（如煤炭）的转变。蒸汽机作为这一转变的关键技术，通过转换煤炭燃烧产生的热能为机械能，彻底打破了传统经济的能源限制。随着蒸汽机设计的不断改进，其应用范围也逐渐扩大，从煤矿业到纺织业，再到后来的机器制造业和运输业，蒸汽动力成为推动工业化进程的主要力量。
尽管蒸汽动力的重要性得到广泛认可，但一些经济计量研究却对其贡献提出质疑。相关学者利用罗伯特·福格尔提出的“社会节约”（Social savings，用于估计一项新技术或创新相对于旧技术的成本节约）研究方法，认为蒸汽动力在某些情况下可以被其他能源（如水力、风力）以较低成本替代。例如，von Tunzelmann估计1800年英国所有固定式蒸汽机的更换成本仅仅相当于国民收入的0.2%。因此，蒸汽机的出现并未带来额外的福利。
首先，作者提出，此前计量研究主要依赖政府编制的工厂检查报告，以此来评估蒸汽动力的应用，但这带来三方面的问题。第一，其工厂报告的覆盖范围有限，特别是在工业革命早期，仅包括部分纺织厂，直到19世纪中叶才逐渐扩展到其他制造业领域。第二，报告中的数据往往不完整，且存在地域和行业间的显著差异。第三，报告还遗漏或混淆了一些重要指标，例如便携式发动机未在其中，名义马力和指示马力（indicated horsepower, ihp）混用等等。
由于以上问题，作者认为使用工厂检查报告严重低估了蒸汽动力的实际应用范围与影响程度。为此，作者尝试寻找新的经验证据，编制了萨福克郡1800-1870年间固定式蒸汽机安装的详细普查数据，为重新评估蒸汽动力的广泛性和重要性提供了更加准确的数据。
萨福克郡是位于英国东部的一个工业基础并不发达的城市，蒸汽动力使用方面相对落后，但拥有较为完备的蒸汽动力装置普查数据，包括发动机的位置、安装时间等细节信息。普查数据显示，萨福克郡1850年的发动机总数为66台，功率达到697名义马力，1870年发动机增长至305台，功率达到5161指示马力。考虑到指示马力大约是名义马力的1.5至5倍，萨福克郡的蒸汽动力增长更为迅速，具体增长趋势如图1所示。
图1 萨福克郡1800-1870年的固定式蒸汽动力
在萨福克郡普查数据的基础上，作者还估计了英国固定式蒸汽动力总容量。表1显示，根据普查数据计算的蒸汽动力各指标数值几乎都远高于工厂检查报告和Kanefsky（1979）的估计。鉴于历史数据本身固有的缺漏和萨福克郡相对落后的工业发展，作者认为此结果依然是相当保守的估计，1870年英国制造业的蒸汽动力至少是之前认为的两倍。
表1 英国（包括爱尔兰）安装蒸汽动力总容量的新估计
除了对原有研究数据的修正，文章对计量经济学家运用“社会节约”分析蒸汽动力也提出了质疑。作者认为蒸汽动力仅适度促进经济增长的结论必须满足以下三个假设：蒸汽与其他动力的唯一区别是成本；蒸汽总是可以被其他动力取代；拥有19世纪蒸汽动力采用数据的准确度量。但实际上这些假设都无法满足，作者以城市卫生和供水为例分析了蒸汽动力对社会经济不可取代的重要性。
蒸汽机产生的巨大马力使得污水处理以前所未有的效率运转起来，与此同时，伦敦的水务公司也利用蒸汽动力实现淡水供应。蒸汽对自然环境限制的突破降低了城市对平原、河流的依赖，传统的风力、水力能源需求逐渐下降，而蒸汽动力日益成为驱动经济发展的主要因素。图2显示了伊普斯维奇（Ipswich）地区1800-1870年水力、风力和蒸汽动力的功率变化，可以看到在1840年左右，蒸汽动力功率高速增长，而传统能源几乎没有变化。
图2 伊普斯维奇1800-1870年的固定能源供应
蒸汽是否推动了工业革命？面对计量经济学者对蒸汽动力重要性的质疑，作者从数据和分析方法两个层面批判了相关研究存在的问题，并给出了新的经验证据。文章表明1870年英国制造业使用的蒸汽马力至少是此前估计的两倍之多，蒸汽机广泛应用于之农业、制造业以及城市基础设施，推动了工业化和城市化的进程，这意味着19世纪英国工业革命时期的经济增长无疑诞生于蒸汽机的轰鸣声中。
文献来源: Sean Bottomley, 2024, “Stationary Steam Power in the United Kingdom, 1800–70: An Empirical Reassessment”, Economic History Review.
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