第2单元 技术与激励

2.7 廉价的煤炭、昂贵的劳动力:英国工业革命与新技术的驱动因素

历史学家伊芙·费舍尔(Eve Fisher)曾估算,在那个时候制作一件衬衫需耗费579个小时的劳动,其中纺纱工作便占去500小时——按照2022年美国联邦最低工资标准折算,劳动力成本相当于4,197.75美元。

在工业革命之前,女性需要花费大量时间用于家庭织布、纺纱和缝制衣物等工作。

那么,像珍妮纺纱机这样的发明创新究竟带来了怎样的变革?最早的珍妮纺纱机配备八个纺锭——过去需要八位女工使用八台纺车的工作量,现在一个成年人操作一台机器就能完成。到19世纪末,一台走锭纺纱机只需少数几名操作工人,就可替代一千多位传统纺织工的劳动。这些机器不再依赖人力,它们最初由水轮提供动力,后来则改用燃煤蒸汽机。图2.11对这些变化进行了总结。

旧技术 新技术
需要很多工人 只需要很少工人
只需要很少资本品(旧式纺车) 需要很多资本品(走锭纺纱机、工厂建筑、水轮或蒸汽机)
… 只需要人们的体力 … 需要能源(煤炭)
劳动密集型 劳动节约型
资本节约型 资本密集型
能源节约型 能源密集型

图2.11 工业革命时期纺纱技术的变化

2.6节中的模型为发明和应用新技术的动因提供了一种假说(可能的解释)。在该模型中,布料生产者仅使用两种投入要素(能源和劳动力),并在不同技术方案间作出选择。尽管现实情况更为复杂,但这一简化模型揭示了要素相对成本对技术选择的重要影响。当劳动力成本相较能源成本上升时,转向使用能源密集型技术便可获得创新租金。

然而,以上论述只是一种假说。这一假说是否符合历史事实呢?通过观察不同国家要素相对价格的差异及其随时间的变化情况,我们可以更好地理解为什么珍妮纺纱机等技术诞生于18世纪的英国,而非其他国家或更早的时期。

18世纪初期工资与能源价格的相对比值。
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图2.12 18世纪初期工资与能源价格的相对比值。

Robert C. Allen. 2008. The British Industrial Revolution in Global Perspective. Cambridge: Cambridge University Press. p. 140

图2.12 展示了18世纪初期6个城市中劳动力与能源的相对价格——具体来说,是建筑工人的工资与每百万BTU(英国热量单位,相当于略高于1000焦耳的能量单位)能源价格的比值。在英国和荷兰,相对于能源价格的劳动力成本比在法国(巴黎和斯特拉斯堡)更为昂贵,与中国相比则贵得多。

英国劳动力的相对价格较高,主要有两个原因:一是英国的工资水平高于其他国家,二是由于英国煤炭资源丰富,其煤炭价格低于其他国家。

16世纪末至19世纪初工资与资本品成本的相对比值。
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图2.13 16世纪末至19世纪初工资与资本品成本的相对比值。

Robert C. Allen. 2008. The British Industrial Revolution in Global Perspective. Cambridge: Cambridge University Press. p. 138

图2.13对比了16世纪末至19世纪初英国和法国工人工资相对于资本品使用成本的相对价格。资本品使用成本根据金属、木材和砖块的价格以及资金借贷成本计算得到,并考虑了资本品损耗(折旧)的速度。

该图显示,在17世纪中期,英国和法国在工资与资本品成本的相对比值上基本相当。但此后,英国劳动力的相对成本持续攀升,而法国并未出现类似变化。换言之,在这一时期,英国用机械设备替代人力劳动所能获得的经济收益持续增加。相比之下,法国则没有类似的要素替代激励。事实上,法国在16世纪末通过技术创新节约劳动力投入带来的经济收益,反而比200年后工业革命时期更高。

从之前章节的模型中,我们意识到企业技术选择取决于要素相对价格。将模型预测结果与历史数据相结合,我们就能为工业革命发生的时间和地点提供一个解释。

具体而言,相较于能源和资本品的使用成本:

  • 英国18世纪的工资水平(最初是女性纺纱时获得的报酬)与先前的历史时期相比有所上升。
  • 18世纪英国的工资水平高于其他国家。

当然,英国强大的创新能力也发挥了重要作用,众多的熟练工程师和机械制造者能够将发明家的设计转化为实用的机械装置。

图2.14概述了该模型对工业革命发生在18世纪英国的解读。在17世纪,劳动力相对于能源的价格水平较低,因此企业使用等成本线HJ上的技术B。此时技术B的生产成本低于技术A。到了18世纪,劳动力的相对价格上升,技术A成为生产成本更低的技术方案。企业也因此改用等成本线FG上的能源密集型技术A。

17世纪和18世纪英国使用不同技术生产100米布料的成本模型。
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图2.14 17世纪和18世纪英国使用不同技术生产100米布料的成本模型。

经济史学家鲍勃·艾伦(Bob Allen)探讨了为什么英国能够率先实现工业化的问题。他向我们展示了女性收入提高如何导致纺纱行业向机械化生产方式转变。

练习2.7 英国而非法国

请观看视频,经济史学家鲍勃·艾伦在其中阐释了他关于工业革命为何在特定时间和地点发生的理论。

  1. 用经济租金的概念总结艾伦的观点,并说明其中涉及的理论假设。
  2. 还有哪些重要因素或许能够解释18世纪英国能源密集型技术的兴起?

劳动力、能源和资本的相对价格有助于解释为什么工业革命时期出现的劳动节约型技术首先被英国企业采用,以及为什么英国在那个时期的技术发展速度远超其他国家。

那么,又是什么原因使得法国、德国,乃至最终包括中国和印度在内的各个国家都采用了这些新技术?其中一个解释是技术的不断进步,即新技术占优于现有技术——这意味着生产100米布料所需的投入更少。我们可以利用模型来说明这一点。在图2.15中,技术进步带来了一项更为先进的能源密集型技术,标记为A′。基于图2.15的分析表明,一旦技术A′被开发出来,原本使用技术A和技术B的国家都会转而使用技术A′。

使用不同技术生产100米布料的成本。
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图2.15 使用不同技术生产100米布料的成本。

能源密集型技术还是劳动密集型技术?:
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能源密集型技术还是劳动密集型技术?

当劳动力的相对价格较高时,企业选择能源密集型技术A;当劳动力的相对价格较低时,企业则选择劳动密集型技术B。

技术进步:
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技术进步

纺织技术不断发展,形成一项新技术,标记为A′。使用这项技术生产100米布料时,平均每名工人消耗的能源仅为原先的一半。这项新技术比技术A更具优势。

技术A′是成本最低的技术:
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技术A′是成本最低的技术

无论是在工资水平较高的国家(对应等成本线FG),还是在低工资、高能源成本的国家(对应等成本线HJ),技术A′ 的生产成本都低于技术A和技术B。新技术A′ 既节省劳动力又节省能源投入,位于等成本线FG和HJ以内,因此两种经济体都将在生产中采用这一新技术。

要进一步分析新技术的经济效应,请下载这份关于技术再分配的练习

推动新技术在全球传播的第二个因素是工资增长和能源成本下降(例如,由于运输成本降低,各国能够从国外进口廉价的能源资源)。在较为贫穷的国家,工资的上升和能源成本的下降使得等成本线变得更加陡峭,从而激励该国企业转向使用劳动节约型生产技术。1

无论如何,新技术的传播缩小了国家间技术和生活水平的差距——至少对于那些已经爆发资本主义革命的国家是这样的。2

不过,在一些国家,我们仍然能看到一些在工业革命时期已经被英国淘汰了的技术。根据模型的预测结论,在这种情况下,这些国家劳动力的相对价格必须非常低,以使等成本线非常平缓。在图2.15中,如果这些国家的等成本线比HJ更平坦,那么即使存在可供选择的技术A′,企业可能仍然会偏好使用技术B,因为经过B点的等成本线位于A′点下方。

问题2.9 选择正确的表述(多选题)

图2.14展示了17世纪和18世纪英国的等成本线。根据这一信息,阅读以下陈述并选择正确的选项。

  • 17世纪的等成本线HJ更为平缓,表明当时工资相对于煤炭价格较高。
  • 18世纪工资相对于能源成本上升,表现为等成本线从HJ向外平移至经过A点的平行线。
  • 如果能源成本和工资水平同时下降,那么18世纪的英国很可能会继续采用技术B。
  • 比较等成本线FG与经过B点的平行等成本线,可以发现18世纪英国企业从使用技术B转向使用技术A时获得了创新租金。
  • 等成本线的斜率等于要素相对价格比率的负值,即 -(工资/煤炭价格)。等成本线更平缓意味着工资相对于煤炭价格较低。
  • 工资相对于能源成本的上升会导致等成本线变陡。
  • 决定企业技术选择的是要素相对价格,而非要素价格的绝对水平。因此,如果工资下降的幅度小于能源成本的下降幅度,从而使得要素相对价格比率仍然上升,那么技术A仍可能是企业的较优选择。
  • 比较这两条等成本线,可以发现A点处的生产成本低于B点处。因此,采用技术A的企业能够获得超额利润,即创新租金。

练习2.8 为什么工业革命没有发生在亚洲?

阅读戴维·兰德斯对这一问题的解答,以及这篇关于“大分流”(Great Divergence)的研究综述,讨论为什么工业革命发生在欧洲而不是亚洲,以及为什么发生在英国而不是欧洲大陆。

  1. 你认为哪些论点最有说服力,为什么?
  2. 你认为哪些论点最没有说服力,为什么?
  1. Robert C. Allen. 2009. ‘The Industrial Revolution in Miniature: The Spinning Jenny in Britain, France, and India’. The Journal of Economic History 69 (04) (November): p. 901. 

  2. David S. Landes. 2003. The Unbound Prometheus: Technological Change and Industrial Development in Western Europe From 1750 to the Present. Cambridge, UK: Cambridge University Press.