刘兆彬:计量体制有三大弊端 《计量法》修订刻不容缓

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2019-05-24 来源:中国经济网 分类:市场工作 阅读(1038) 评论(2) 百度已收录
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法律是人类历史的微缩,它与我们同在,从摇篮到坟墓。

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摘要:计量需要大普及,大宣传,要做大战略,高质量的强国才有希望,在科技竞争中我们才有希望,我们未来美好的生活才有希望,一切我觉得根都取决于计量。

 
刘兆彬:计量体制有三大弊端 《计量法》修订刻不容缓

经济日报-中国经济网北京4月3日讯 日前,经济日报-中国经济网记者编发一篇文章《刘兆彬:大计量战略将为高质量发展注入新动能》后引起很多网友共鸣并纷纷表示,应尽快修订《计量法》。有鉴于网友的看法,日前本网记者再次采访原质检总局工程师、中国质量万里行促进会会长刘兆彬。就《计量法》修改问题,刘兆彬认为,中国现行的计量法和计量管理体制存在三大弊端,计量水平与强国相比有着巨大差距。《计量法》的整体修订非常迫切,要以《计量法》为制度保障迎接国际挑战。

事实上,影响了人类半个世纪的国际计量体系,即将发生重大变革。今年11月,在巴黎召开的第二十六届世界计量组织大会将会对我们耳熟能详的国际基本计量单位“秒”、“米”、“千克”等做出重大调整。这对我们的日常生活和经济活动意味着什么?中国需要在哪些方面积极应对这次国际调整?在计量方面中国和其他国家相比有什么差距?应该怎样制定大计量战略以助推中国经济迈向高质量发展? 日前,记者带着这些问题专访了国家质量监督检验检疫总局原总工程师、国家计量战略专家刘兆彬。

国家质量监督检验检疫总局原总工程师、中国万里行促进会会长、国家计量战略专家刘兆彬

  刘兆彬认为,国际基本计量单位将全面实现用量子等物理常数对单位制的重新定义,这是科技飞速发展和经济全球化的必然趋势,人类将会进入真正的量子时代。但中国现行的计量法和计量管理体制存在三大弊端,计量水平与强国相比有着巨大差距。《计量法》的整体修订非常迫切,要以《计量法》为制度保障迎接国际挑战。只有计量,才能改变“差不多”的现状,如果中国经济想从高增长向高质量转变,离不开计量大战略的构建。

  记者:听到“计量”这个词我们好像很难一下子想到它和我们的生活有什么具体的联系,它在百姓民生、经济活动和社会治理中有着怎样的作用?

  刘兆彬:“计量”听起来是一个比较专业的词汇,实际上计量就是“计算”和“测量”,与我们老百姓的生活息息相关。我们自己经常打趣说计量“上管天下管地,中间管空气”。

  从最熟悉的家用市场,比如我们买菜用的电子秤,家里用的电表水表煤气表等等都是计量在终端用户的体现,它的精确度直接关系到我们百姓的经济利益。交通方面比如加油泵的数值、交通拥堵流量,超速测速仪也是计量。医疗方面,心电图仪、温度计、放疗用的剂量计等都直接关系到我们的生命安全和健康。在应对自然天气和灾害时,气象、水利、公共设施、房屋建筑、抗震等级等,也涉及计量。这就是为什么秦始皇统一中国时要统一度量衡,因为计量是国家管理的基础和规范,正所谓“车同轨,书同文”。

  当然以上的例子大都是物理计量和化学计量。从我们计量人的角度来看,法治化的实质其实也是计量。所谓法治,就是通过对人类行为的分类和量的分析来判断罪与非罪,承担多少民事/刑事责任,赔偿多少钱。如果用日本著名计量史学家岩田重雄的一句话来总结“计量”在民生、经济活动和社会治理中的作用,那就是“计量乃文明之母,文明始于计量”。

 记者:这样看来计量确实和我们的生活息息相关。我们知道今年一个重大事件就是在11月即将在巴黎召开的世界计量组织大会上,国际基本计量单位将做出重要变革。您能否给我们简单介绍一下国际计量单位的变化及其背景?

  刘兆彬:根据第二十五届世界计量组织大会的决议,今年将讨论通过用物理常数作为计量单位的基准。简单来说国际单位制(SI)是全球统一的计量单位制,是构成国际计量体系的基石。国际单位制的核心包括七个大家熟知的基本单位:时间单位“秒”、长度单位“米”、质量单位“千克”、热力学温度“开尔文”、电流单位“安培”、发光强度单位“坎德拉”和物质量单位“摩尔”。今年11月,这七个国际基本计量单位将全面实现用量子等物理常数对单位制的重新定义。可以说,影响了人类半个世纪的国际计量体系,即将发生重大变革。

  我认为这次计量单位的变革主要有两个方面的背景。第一是当代科技革命的飞速发展。我自己曾经把人类计量历史分成三个阶段:一是经验计量阶段,即人类通过自己感知和直觉用肢体或简单物体作为计量单位基准。比如我国古代的“布手知尺,舒肘为丈”。相应的在英国有说亨利一世的胳膊长度便为一码的来源。二是工业革命阶段,计量建立在牛顿力学基础上,计量单位基础从肢体转换成实验室测量。例如我们在1793年确定一米的长度为穿过巴黎的子午线长度的一千万分之一。同样在1793年我们确定了一千克的重量为一升纯水在零度的重量。三是光、原子和量子阶段。在上世纪六七十年代,国际计量组织已经用光和原子对基础计量单位进行了全新的定义。进入本世纪以后,信息革命和生物革命都对计量提出了更加深刻和精确的要求。我有一个大胆的断言,今年通过了以物理常数为基准的新的计量单位之后,人类将会进入真正的量子时代。并且,计量革命一定会带来新的科技革命,成为人类认知世界的关键性工具。

  第二个背景是经济全球化。我认为二战以后建立的全球化经济规则、便利的交通、商品量剧增和知识产权的发明带来了全球人才流动、资本流动和商品流动,世界变成了地球村。拿一些数字来举例,1912年时全世界只有20亿人口,今天全球有73亿人口。1950年名义GWP(Gross World Product,世界生产总值)为4,081万亿美元,2014年名义GWP为77,868万亿美元,翻了十倍还多。在全球化的经济交往当中,计量是人类的共同语言。在1875年有了米制公约以后,计量单位的全球统一和规范大大促进了全球资本流动、商品流动和人员流动,使全球化浪潮势不可挡。

  记者:这七个国际计量单位调整以后中国有什么样的应对方案吗?尤其是在制度方面?目前中国《计量法》修改的具体进展如何?

  刘兆彬:我一直认为人类社会发展最大的动力就是制度建设,也可以说我是制度学派的坚定拥护者。我在原质检总局担任法规司司长立项修改《计量法》的时候是2000年。改了十八年,三十多稿,我的头发都改白了,人也退休了,还没出来呢。当然由于计量本身太过复杂,涉及面太广,涉及各部门协调统一的问题,所以修法非常慎重。

  中国的《计量法》在1985年制定,1986年实施,到今年已经三十余年了,迄今为止没有做过重大修改。这在我国二百五十多部法律中也是比较少有的。期间我们做了三次条款的修订,例如取消行政许可等等,但并未做整体的修订。我个人认为现行的计量法和计量管理体制主要有以下三个弊端。

  首先就是我们的《计量法》调整范围过窄。我常说中国的《计量法》在本质上就是一部器具法,主要以行政手段负责管理计量器具的生产、制造、使用,对仪器的进口也要发放许可证。并且主要限制在工业计量,对服务业和农业计量应用不是很多。一个例子就是,计量的校准市场已经大量出现,但是在《计量法》里连这个词汇都没有。

  第二个弊端是《计量法》相应的管理体制基本沿袭前苏联计量管理体制。中国计量从基准到基准传递到应用都是按照行政区划,从中央到省到市,再到大企业、小企业、车间、公民。这样一个量值传递方式远远落后于社会和经济的需求。效率低,误差大。单一、僵化的行政体制已经不适于市场经济体制的变革和经济全球化的现实。在量值的溯源上也是如此。

  第三个就是计量管理体制存在一定程度的重复和交叉。虽然在法律上确定了由国家计量行政主管部门统一管理,但事实上很难实行。北京的国家计量院和省的计量院立项重复,国务院各部委之间也会研究同一个项目,浪费了大量资金。

  今年两会我注意到全国人大代表和政协委员的一些议案提案,要求加快制修订计量法,一个重要的原因就是国际计量组织今年要变革国际基本计量单位,我们要以《计量法》为制度保障迎接这个国际挑战。原定计划是今年内由原国家质检总局提交国务院,形成草案向全社会征求意见。现在由于机构调整,可能计划相应要作出调整,无论如何我认为《计量法》的修订真的是非常的迫切,再不改就真来不及了。如果我们想从高速增长经济向高质量经济转变,离开计量将一事无成。

  记者:除了尽快修改《计量法》,您认为中国在计量方面和其他国家相比还有什么差距?中国应该怎样制定大计量战略?

  刘兆彬:要说差距,我记得胡适先生曾说过,中国有个名人,叫做差不多先生。他的名言是“凡事只要差不多,就好了。何必太精明呢?”对差不多先生来说,红糖和白糖差不多,八点三十和八点三十二差不多,兽医与人医差不多,最后快咽气的时候他还说,活人和死人差不多。差不多先生去世以后,大家都盛赞他一生不肯认真,不肯算帐,不肯计较,叫他圆通大师。

  那么差不多到底是差多少呢?有几个数字可以告诉大家。目前我们国家主要计量基准传递和溯源的覆盖率不到60%。也就是说有40%的行业、企业、机关、单位、在计量方面都缺少量传和溯源。没有量传和溯源怎么来保障量值的准确度呢?另外一个数据也很惊人,目前我们采用的国际计量基准采标率不到世界计量基标准的50%。从实力上来说我们现在可能排在世界第四位左右,但和前三的差距很大。我们的工业软件90%需要依靠进口,高精尖计量仪器设备的70%-80%也需要进口。这说明我们和强国有着巨大的差距。

  而这种差距的本质,我认为就是计量。只有计量,才能改变差不多的现状。计量在所有科学技术中是唯一有严格法律规范的技术,大多数国家都有计量法,更有44个国家将计量写入了宪法。法国从法国大革命开始推行公制计量单位,历届国际计量组织大会都在法国召开。计量已经变成了法国的国家竞争力。美国方面,隶属于美国商务部的国家标准科技研究院(National Institute of Standard and Technology,NIST)专门从事与计量和标准相关的科技研究,提供校准服务。近十年NIST的预算在8亿到15亿美元不等,并且法律规定NIST必须每三年制定国家计量战略计划。

  所以我认为要想拉近我国和发达国家在计量战略方面的差距,第一,要确立大计量为国家发展战略;第二,加快计量法修改进度;第三,加大资金投入力度,设立国家顶级研究院,引入顶尖科技人才;第四,推进政府与社会的协同管理;第五,在公民生活中有意识的普及计量知识,树立计量文化。老骥伏枥,我也将和我的同事们一起继续为中国的计量事业而努力。

——论文<<关于大计量战略的思考>>引发广泛关注

  经济日报-中国经济网北京3月16日讯 今年全国两会上,有不少代表委员呼吁尽快全面修订《计量法》,以适应经济社会发展需求,实现我国计量与国际接轨。“在国际社会,有44个国家把计量写入宪法,用国家的根本大法加以确认。”全国人大财经委法案室主任钟真真表示。经济日报-中国经济网记者获悉,钟真真主任的观点极具代表性。

  “十九大报告指出,加强应用基础研究。为建设科技强国,质量强国,航天强国,网络强国,交通强国,数字中国,智慧社会提供有力支撑。能够当此大任的应用基础,唯有计量。高质量的发展离开了计量寸步难行。”国家计量战略专家咨询委员会委员、中国质量万里行促进会会长、刘兆彬如是表示,“计量需要大普及,大宣传,要做大战略,高质量的强国才有希望,在科技竞争中我们才有希望,我们未来美好的生活才有希望,一切我觉得根都取决于计量。”

  刘兆彬在日前由中国质量万里行促进会、《中国计量》杂志社和北京大学质量与法治研究所主办的“大计量战略高端圆桌会”会议上,首次提出“要把大计量作为国家发展战略和建设质量强国的重要基石,为高质量发展注入新动能。”,与此同时,刘兆彬提交了《关于大计量战略的思考》论文。

  该论文详细阐述了在人工智能、生物科技等新技术迅猛发展,以及第二十六届计量大会将确认以量子参数重新定义国际计量单位的大背景下,计量水平的高低将成为建设科技强国、质量强国和智慧社会的决定性因素。该论文的发布引发广泛关注,很多代表委员和专家学者予以了赞同。

  刘兆彬认为,从中子、光子、量子等基础科学研究到计算机、新材料的开发和应用,再到生物医药和航空航天事业,计量的先进性和精准度都决定着一个国家是否能在相应领域拥有优势和话语权。强化计量在经济、科技、国防、民生、生态、社会各个领域的应用能力将直接决定我国未来的国际竞争力。

  在刘兆彬看来,无论从世界计量史的大变革看,还是从计量在国家发展壮大实现现代化强国目标中的地位作用看,抓紧制定大计量战略计划,树立大计量思维,提升全民族计量能力,强化大计量在各个领域的实际应用能力,努力建设计量强国,就显得极为重要,极为迫切。(岚焉)

  以下为论文原文:

   <<关于大计量战略的思考>>

  —-计量地位与作用初探

  一、问题的提出

  2018年将是人类计量史发生巨大变革的一年。以发现量子霍尔效应获得诺贝尔物理学奖的克劳斯?冯?克利青教授指出:这将是法国大革命之后世界计量最大的一次变革。2018年10月举行的第26届世界计量大会或将通过决议,在量子计量基准的基础上,用普郎克常数n、基本电荷e、玻尔兹曼常数k、阿伏伽德罗常数n等物理常数,重新定义千克、安培、开尔文和摩尔等国际基本单位。这将成为人类计量史新的里程碑,进而可能燃爆新的科技革命,重塑人类社会发展史和宇宙文明史。

  日本著名计量史学家岩田重雄曾提出:计量乃人类文明之母,文明始于计量。他在研究人类产生扩散与计数法的历史时认为:在5-7万年前,以中国大陆为中心的黄色人种,就完成了从1到10的十进位制数值法。世界现存最早的尺度,是出自中国商代晚期(公元前1300年-前1251年)的牙尺和骨尺。因此,他的结论是:古代中国文明就是计量发达带来的结果。①人类认知世界都是从量开始的,没有计量就没有人类文明。

  现代中国计量事业的开拓者吴承洛先生,早在1936年就指出:人类所以能说明了自然关系,就是因为人类有计量自然关系的各种标准,所以人类对于自然界的一切知识,都是从计量得来 的,计量愈能精准,知识愈得正确。②这段话也印证了门捷列夫的名言:“没有测量,就没有科学”。可见,计量也是科学之母,知识之母,是人类创新之母。

  2016年,国家质检总局局长支树平,对计量的地位作用作了高度概括:在科技迅猛发展和经济日益全球化的今天,计量不仅是科学的基础,社会进步的基石,是保证国民经济正常运行和公平贸易的基础,也成为国家核心竞争力的重要标志之一。他的论断是:量值定义世界,精准改变未来。③也就是说,世界与未来在某种程度上是由计量的发展所决定的,计量是照亮人类前进方向的一束迷人的光。

  由此可见,计量在人类社会发展历史进程中具有极为重要的地位和作用,我们应当认真加以总结。特别是需要循着“计量定义世界,精准改变未来”的思路,深入研究以数字化、网络化和智能化为标志的科技飞速发展、经济社会日益全球化、各类创新浪潮席卷而来,以及计量基本单位发生重大变革的大背景下,计量所发生的新变化、新特点,新趋势。研究这些变化带来的新挑战、新思维、新战略。

  为此本文提出“大计量战略”的新概念,旨在深入分析计量在新形势、新时期、新阶段的新地位、新作用、新发展。核心思想是:在充分发挥计量对科学技术、国民经济、

  ②见《新中国计量史》第一章、第一节

  见 中国质量报 2016.5.20

  社会发展的基础、基石、基本、保障、支撑、支柱作用的前提下,重新认识并确定计量在历史、当代和未来发展中的主导、核心、统领、引领、促进、规范、提升的重大作用。重新认识并确定计量的新地位、新价值、新使命。重新认识并制定计量发展的新战略计划,迎接计量发展的新高潮,让二十一世纪成为计量主导的世纪。

  纵观世界发展史,要想成为工业化强国,首先要成为计量强国。要想科技创新领先,首先要计量科学创新领先。

  要想经济社会发达,首先要计量研究与应用发达。多年来,美国、德国、日本、英国、法国等发达国家,持续制定计量发展战略计划,加大投入,抢占先机,盘住制高点,强化计量应用,建设计量强国。以美国为例,作为世界头号强国,也是世界计量最先进国家,计量在美国有极为重要的地位和作用。

  首先,计量在美国写入宪法。多年来形成了比较完善的法律体系,确保计量的重要地位和作用。其次,美国连续制定计量发展战略计划,加大投入,确保计量在提升美国整体创新力和产业竞争力中充分发挥引领和支撑作用,确保美国计量在全世界的领先地位。再次,美国实施政、产、学、研、用一体化的组织架构和大计量格局,特别注重发挥美国国家标准和技术研究院(简称NIST,也就是美国计量科学研究院。)的“领头羊”作用。这个有117年历史,以计量科学研究和应用为主的国家标准与技术研究院,年运营经费8.6亿美元。总计8000多专家与员工,两名诺贝尔获奖得者。一流的实验室及设备,一流的计量科学成果及应用,在世界计量研究和应用方面,独占鳌头。最后,美国计量科学在技术转移,产业应用,提供最佳计量解决方案方面,取得巨大成功。根据中关村天成创新中心翻译的美国国家标准与技术研究院2017年至2019年三年战略计划,NIST承担了美国制造业延展合作伙伴项目,质量提升卓越绩效计划项目和尖端制造业国家项目办公室,协调全国制造业创新网络。NIST还是联邦实验室技术转移联盟主办机构,在支持美国经济发展方面发挥主导作用。在生物计量、物联网、智能网、智慧应用、精度计量、大数据、云计算、纳米制造、网络安全、计算机建模、光子学、尖端材料、基因组以及能源、环保、医学等方面,在未来三年的研究与应用将会取得突破性进展。结论:计量强支撑着美国强。

  中国经过改革开放40年的发展,计量事业取得了重大成就,为国家经济社会发展发挥了重要的保障和支撑作用。但与美国相比,中国计量有很大差距。

  首先是法治不健全。计量没入宪。1985年的《计量法》至今未作重大修改。其次,计量战略规划重要性不突出,不系统。条块分割体制,障碍计量发展形成合力。再次,中国计量科学研究院实力需要大提升。同美国标准与技术研究院比,经费、人员都差10倍左右。中国的铯原子冷喷泉钟2000万年不差一秒。美国三亿年不差一秒,十亿年,甚至50亿年不差一秒的锶晶格原子钟也相继问世。最后,中国计量与美国差距最大的是技术转移和产业应用。计量对产品质量,产业发展,科技支撑,国防建设,社会治理等方面的支撑地位、作用、效益、贡献等还没有得应有的重视和充分发挥。计量科学研究有点封闭,生活在“象牙塔”里。整个国家、社会、全民都缺少计量思维、量化管理、计量战略、计量应用的理论和实践。甚至有些专家学者、院士,从事着计量的基础和应用研究工作,却说自己的工作与计量无关!导致中国是计量大国,但不是计量强国。

  十九大报告指出:加强应用基础研究。为建设科技强国,质量强国,航天强国,网络强国,交通强国,数字中国,智慧社会提供有力支撑。我理解,能够当此大任的应用基础,只有计量。没有计量强国,上述七个个强国都是纸上谈兵,空中楼阁。

  因此,无论从世界计量史的大变革看,还是从计量在国家发展壮大实现现代化强国目标中的地位作用看,抓紧制定大计量战略计划,树立大计量思维,提升全民族计量能力,强化大计量在各个领域的实践应用能力,努力建设计量强国,就显得极为重要,极为必要,极为迫切。为此我们需要简要回顾计量历史,分析大计量的时代特征,提出大计量战略构想。

   二、大计量时代的挑战

  什么是计量?计量是为实现计量单位统一,保证量值准确可靠所进行的计算与测量活动。

  计量的核心要义是,通过计量、测量、比对等方法,确定计量基准标准,统一计量单位,在人们的生产、生活、科研、社会管理量化实践活动中,保证量值准确可靠。
什么是大计量?本文所所说的大计量是相对于传统计量所提出的新概念。是一个历史性,相对性,比较性的概念。传统计量具有封闭性,单一性,局部性和行政性。而大计量则是对当代乃至未来计量发生巨大变革后新特点,新形态,新趋势所作的概括和总结,具有开放性,系统性,整体性和社会性。

  本文通过对经验计量,实验计量(又称经典计量),和数验计量(数字计量)三大历史阶段的简要回顾,分析大计量时代面临的量基革命(计量单位重新定义),量域革命(计量领域大大扩展),量传革命(量值传递,量值溯源变革),量管革命(科学计量、法制计量、实用计量在管理体制上的变革)和量智革命(计量管理、应用的智能化),从而提出大计量的新概念和主要特征。

  从人类社会发展的历史进程看。人们对自然关系,社会关系以及对人本身的认知,在实质上都可以归结为数量的认知。人的认知始于量,过程变化是量,结果应用还是量。所谓计量是文明之母。人类对事物本质的认知,实质上也是量的建构、结构的分析整合过程。任何定性分析、本质探索,离开了量的“算法”,必定是一团迷雾。例如当今社会看一个国家的发展水平,社会进步程度乃至幸福指数,离开了经济数量,人均指标、教育、医疗、寿命、生态环保等数量指标,都无法进行真正的分析判断和比较。在某种意义上可以说,世界间的一切问题都关联到数量问题、计量问题,一切都是算法。“算法”是以色列历史学家尤瓦尔.赫拉利在《未来简史》一书中提出的一个关键词。他认为,万事万物其实就是算法,生命本身就是不断处理数据的过程。正是由于人类掌握了初始的个量、信量、复合量、系统量和复杂量,认识了日月星辰,山川水火、动物、植物的根本量态,人们才掌握了生存的技能,发展的方向。正是人类掌握了发声、单词、语汇、语句、语义并发明了语言工具,才发生了认知革命,使人类由原始人进化为智人和现代人,而语言的发达全靠词量的积累。正是人类掌握了气候周期,光照变动、水土特点,植物采集、栽培转换等数量变化规律,才有了农业革命。正是人类掌握了在数量基础的分工与协作,在力量大小,效率高低的需求引导下,发明了纺织机、蒸汽机,并逐步认识掌握了声、光、热、力、电、时间等现代计量技术,才有了工业革命和现代技术革命。由此可见,无论是认知革命、农业革命,还是工业革命、科技革命,都是人类基于对事物量的认知、再运用各种手段改变事物量的结构、量的组合、量的多寡,以实现人类利益量最大化的总目标。在某种意义上可以说,一部人类社会发展史,就是一部人类计量史。岩田重雄先生甚至考证过,尺度的偏差可以反映社会秩序的变动。如果尺子长度偏离标准长度的幅度较大,就可得知那是个动荡的年代,例如中国后汉的恒帝和灵帝之间的公元146年–189年之间便是如此。因此,计量史的发展与人类社会历史的发展是完全相对应的。④

  我把计量史简要概括为三大阶段,即经验计量阶段,实验计量阶段和数验计量阶段。经验计量阶段:所谓经验计量,是指人们用自己的感觉器官和自然现象对标的物进行计算、测量的计量活动。这是人类计量史的初级阶段。大体对应的是农业社会,跨度时间较长,大约在1万年前到1760年左右。经验计量大多以人体、动物和自然物为作为计量单位基准,进行直观测量。逐步确定了长度、面积、容积、重量等量值,对时间、温度、湿度、方位、天文、数值进位等也有初步认知。四大文明古国及各大洲民族均有独立计量发展史。如中国古代布手知尺,(周朝一尺约为20厘米),掬手为升。在秦朝统一了度量衡。古埃及的尺度是从人的胳膊到指尖的距离,称为“腕尺”。(约46厘米)。古埃及的一些金字塔,就是以“皇家主腕尺”为基准的计量体系建造起来的。英尺是查理曼大帝的脚长(约为0.3038米),英亩是两头牛一天翻地的面积(1英亩大约为0.405公顷,6.07市亩)。这一阶段计量的准确度一般在百分之一到千分之一。随着国家权力的介入,计量成为古代管理社会秩序的重要手段。古代中国的土地丈量和货币重量、形制、材质的变化,使用的都是计量手段。

  实验计量阶段:所谓实验计量阶段又称经典计量阶段。是指以宏观现象、人工实物和牛顿力学为科学基础,进行计量、测量和验证的计量活动阶段。也是世界现代计量体系开始建立,逐步走向全球化,统一化的新阶段。对应于工业社会、现代社会,时间大约在1760年到1960年。由于地理大发现、宗教革命、文艺复兴、启蒙运动、工场手工业、海外贸易等经济技术和社会制度变革等元素的共同作用,欧洲爆发了工业革命。机器大工业,跨国贸易和实验科学的飞速发展,对计量提出了巨大的需求。一大批数学、物理、化学和天文学家走进实验室,对认知自然界的基本量值的精确性、一致性、统一性进行开创性研究,专业化的科学计量脱颖而出。法国大革命直接催生了世界现代计量基本单位“米”。1875年5月20日签订的《米制公约》,标志着现代国家计量制度的全球化,统一化的开始。当时确定的长度单位为米,1米为从赤道到北极的子午线的千万分之一。重量单位为千克,1千克为4°C时/立方分米水的重量(质量)。并据此制作了铂铱合金的米原器和千克原器,成为世界计量单位的基准器。第一次定义时间秒是根据地球自转和绕太阳公转的周期来确定的,用平均的昼夜时间即平太阳日进行定义,1秒=1平太阳日/86400,也称平太阳秒。⑤二百年来,特别是近150年来,科学计量、工业计量(实用计量)和法制计量及计量全球化取得巨大成就。计量的领域已从经验计量时代的度量衡到现代的几何量、温度、力学、电磁、无线电、时间频率、光学、电离辐射、声学和化学等十大计量,其应用已遍及人们生产、生活及社会领域的各个方面。测量的主要工具也从尺、斗、秤发展到天平、显微镜、质谱、色谱、激光、射线、扫描及计算机,软件组合而成的各类高精尖的仪器设备。计量的精确度已达到万分之一到亿分之一以上。

  数验阶段:所谓数验计量阶段,是指以相对论和量子理论为科学基础,计算、测量的方法从模拟到数字化,从宏观实物基准到微观量子基准和物理常数基准,从实物比对、验证到以算法为核心的数学测算,数学验证,从物理世界计量延伸到虚拟世界计

  ④见《计量史话》27页 中国计量出版社

  ⑤见 中国大百科全书

  量的全新的后现代计量阶段。时间是从1960年–现在。数验阶段计量发展的最突出特点,就是以量子理论为基础,微观量子基准逐步取代过去的宏观物理实物基准。数字测量、数字验证逐渐取代实物比对和实物验证。从而使计量的精准度达到亿分之一到亿亿分之一以上。例如长度单位的定义:在经历了铂铱米尺(1889)和氪86橙黄谱线(1960)两次定义变迁之后,1983年第17届国际计量大会通过了新的米定义:米是光在真空中在1/299792458秒的时间间隔内所行进的路程的长度。实际上是把光速度定义成为计量基准,而米则成为导出单位,使其精确性、普适性大大优于前两次定义的长度基准。1967年,用铯-133原子的特定能级之间的量子跃迁所发射和吸收的无线电微波的高准确频率作为频率和时间的基准,代替用地球周期运动导出的天文时间基准。目前我国铯原子冷喷泉钟已做到两千万年不差一秒。发达国家的锶原子光格钟已达到三亿年不差一秒,甚至10亿年不差一秒。

  时间基准的超高精度计量技术,大大促进了太空探索、通信、全球定位及军事领域创新发展。目前,国际上已将长度:米,质量:千克,时间:秒,电流:安培,发光强度:坎德拉,热力学温度:开尔文和物质的量:摩尔等七个基本单位做为全球通用的国际单位制,(SI)。除千克外,其中六个都已采用量子现象复现量值的量子计量基准。由此可见,经验计量、实验计量和数验计量三个阶段,基本与经济技术和社会发展同步。

  进入二十一世纪,随着信息技术、网络技术、纳米技术、生命科学、海洋科学、空间科学、新材料、新能源、生物技术、人工智能技术和经济全球化的深度发展,计量进入了一个新时代–大计量时代。在大计量时代,传统的科学计量发生巨大变革,实用计量产生新的巨大需求,法制计量面临巨大挑战,一场新的计量革命已经正在发生。具体表现为五大革命:

  第一是量基革命。所谓量基革命,是指计量基本单位重新定义引发计量体系的巨大变革。在实验计量阶段,量的基本单位是由实物基准复现和保存的。如千克、米、伏特、欧姆等分别由铂铱合金、电池、电阻线圈等实物制成实物基准。但其保存、检定、量传溯源难度大、准确度会下降。如保存在国际计量局的国际千克原器经周期检定,与作证原器之间差在100年间(1889年-1989年)差了50微克(ug),且不能确定二者孰重孰轻。进入数验计量阶段(1960年以后),量子基准的出现开始替代实物基准。如1960年第11届国际计量大会对米的定义进行更改:米的长度等于氪86原子特定能级之间跃迁辐射在真空中波长的长度。1967年用铯一133原子的特定能级跃迁定义的时间单位秒基准。继而除千克定义之外的其他六个基本量,都在量子基准形态上完成了量值定义的变革。进入新世纪,为克服量子基准的局限性,科学计量正在探索以基本物理常数定义量值基本单位。这种探索从20世纪80年代已经开始,如1983年,国际计量委员会决定把长度单位米定义改为光在真空中1/299792458秒的时间间隔行程的长度。实际上是把真空中的光速视为恒等于299792458米/秒的无误差常数,光速成了计量基准,米单位成为导出单位。用基本物理常数即对物理学起重要作用的基础性普适常数来定义计量基准,可以大大提高计量的稳定性和准确度。而量子基准的局限在于总是要靠某种原子的特定量子跃迁过程,一旦发现新的更准确的量子跃迁过程,就会面临修改计量基本单位定义的问题,其稳定性,准确性不如基本物理常数方法。用基本物理常数重新定义国际计量单位的工作已取得重大进展,刚刚开过不久的第二十五届世界计量大会(2014),已经通过决议,在下届即2018年第26届世界计量大会上,将要审议决定用普郎克常数h、基本电荷e、玻尔兹曼常数k、阿伏伽德罗常数n等物理常数重新定义千克、安培、开尔文和摩尔等计量基本单位。这是计量发展史上新的量基革命。用基本物理常数重新定义计量基本单位,是对量子基准的替代,还是升华?是量子基准的新大陆、新类别,还是二者并存,相互对应?这些还有待于进一步研究。更前瞻一点的思考是:还有没有比基本物理常数更先进的方法定义国际计量单位制?还是已经发展到顶点?今后的时代可否认为已是后计量基准时代?用基本物理常数定义计量基准有无局限?如果有,如何解决?例如计量单位基本量的独立性问题。长度米的定义离不开时间秒的定义,二者相关,不独立。安培的定义与长度和质量相关,摩尔与质量相关,开尔文与摩尔相关,坎德拉与时间相关。这是否意味着过去以基本量划分的独立研究正在走向相互交叉重合或者是凯文、凯利所称的“重混”的新领域,这些新领域的研究又会出现什么样的新变化?在计量基准基本稳定后,量值的测量和复现需要哪些更为高精尖的手段?把抽象的由物理常数导出的计量基础,变为具象的可观测的、使用的量值,需要创新什么样的实物形态的计量器具?这种差异化的量值复现能力和水平,如何在全球统一并实现互认?以最高精确度统一全世界的计量最终目标如何实现?这些都需要我们认真研究,深入思考。

  第二是量域革命。所谓量域革命是指,现代计量所覆盖的范围、领域发生难以想象的巨大变革。从以人肢体为计量基准的经验计量阶段,到以物理实物为基准的实验计量阶段,到以量子跃迁测观为基准的数验计量阶段,再到以物理常数为基准的后现代计量定义阶段(由自然基准到超自然基准),人类对计量的认识不断深化,计量的领域日益爆发式增长。这些变化的根本原因,源于人类社会对生活、生产、社会进步的巨大需求,正是这些巨大需求造就了“数量革命”。这里所说的数量革命是指,国家数量、人口规模、生活水平、识字率和商品数量等等爆炸式增长。1945年,全球有独立国家67个、到2012年已达200多个国家和地区。世界人口由1918年大约为二十亿,2016年已达73亿。自1950年以来世界经济产生增长了50%。全球经济总量已高达70多亿美元。美国亚马逊平台总商品种类已多达3537万种。

  ⑥当前全球每天发送的数据量高达40亿以上,我们的数字世界已拥有超过1.8万亿吉比特的数据,并以每年40%以上的速度增长。可以说,我们的时代是一个数量超庞大的时代,所有事物的数量都在以超大规模、超快速度增长和流动。大数据时代呼唤大计量,对计量的巨大需求大大拓展了计量的领域和范围,是谓量域革命。人类目前能够观测到的物质世界最远距离已超过100亿光年(一光年大约是9.46万亿公里)。人类所研究的物质最小尺度约为0.1阿米(一纳米=10亿阿米,一米=10亿纳米)。从早期的个量、信量、复合量、综合量、复杂量,到现在各类微观量、动态量、数字量、物理量、化学量、生物量、工程量、线性量、旋转量、虚拟量、智能量、思维量、情感量、心理量、生理量、感官量、非感官量、宇宙量、网路量、信息量、经济量、社会量、生态量、环境量、传感量等等不胜枚举。特别是化学计量、生物计量和信息数字计量的迅猛发展,使人类对事物“量”的认识从单纯的物理量、感知量、表现量向事物的结构量、组合量、内在量从而引发事物的“质”的变化的量的深度认知转化。计量也从以量为主、以质为辅的研究扩展到量质并重的研究,⑦从表象量的认知深化到深层质的变化认知。从量到质的关键量的认知,事物之间质与质相互区别的量有多少?这既是计量史上的巨大飞跃,也是人类认知史和实践史上的巨大飞跃。生物计量则使人类在向外认知的同时,深入到对自身的对内认知。通过对生物

  ⑥见《计量史话》,中国计量出版社第151页–155页

  体、生命体的量的解析、重新认知人类自身的产生、发展、变

  化与未来。数字计量则使人类的计量领域从实体拓展到了虚拟空间、网络空间、思维空间、智慧空间,对由电子计算机、量子力学、生命科学引发的大脑革命、信息革命、智能革命,有了更多的认知、理解和把握,从而大大增强人类对自身的前途、命运从量到质的掌控自信。

  第三是量传革命。所谓量传革命是指:量值传递和量值溯源的方式发生巨大变革。用基本物理常数定义国际计量单位基准,是全人类计量语言的真正统一,是世界计量史上新的里程碑。由此必然带来新的量值传递溯源方式的巨大变化,引发量传革命。首先是传统的以行政区域划分,由上而下层层传递的垂直量传体系将会彻底改变。最高基准的超稳定性和超精确性,使新技术复现、溯源、对比、传递量值更便捷、更准确、更快速、更扁平化。至少可以大大减少量传层级,提高效率和准确度。溯源检定、校准也越来越社会化、多元化、规范化。其次,量传溯源的方式,计量器具的载体也会更加自动化、网络化、数字化。传统的以实验室物理溯源检定,校准的量传溯源方式已不适应互联网、物联网、传感网技术发展的需要。点对点的量传溯源转化为网络的量传溯源,人工量传溯源转向自动化量传溯源,实物量传溯源转向数字化量传溯源。再次,量传溯源的时间上也会由周期性、定时性转变为实时性、随机性、移动性量传溯源。新兴技术可以随时随地根据需求进行量传溯源比对、检定、校准和测试。即时性、灵活性、跨时空性将会满足各种计量的现实需求。最后,量传溯源的主体会多元化、社会化、实效化。由于新技术的普及,计量器具的自动化、操作简单化,量传溯源不再是少数人的专利。量传溯源、检定校准、测试、认定等现实需求,会由多元主体甚至个人自主完成。特别是实用计量(工程计量)的巨大需求,单靠行政区域划层层传递溯源根本无法满足需求,必须转变为由企业主体自主选择,自主建立实用量传溯源体系。要把专业化量传溯源同非专业化量传溯源结合起来,把实体量传溯源同虚拟量传溯源特别是智能量传溯源结合起来,把现场量传溯源同远程量传溯源结合起来,重建量传溯源革命的新体系。

  第四是量管革命。所谓量管革命,是指国家对计量治理体系的重大变革。由于计量是人类生活、生产、贸易和社会秩序的维护者,因此计量从来都与国家权力,全球治理紧密相关。大家熟知的秦始皇统一度量衡,1875年的“米制公约”,及政府间组织国际计量局的成立,都是国家权力介入计量的标志。1955年成立的国际法制计量组织,更是政府间在国际范围内进行计量合作、协调、统一治理的具体行动。全球已有44个国家把计量写入了《宪法》,足见计量管理的地位之重要。在量基、量域、量传发生重大变化,新技术不断创新和经济全球化的今天,对计量的管理也遇到了重大挑战。首先是计量的法治化管理。计量本身就是对人类社会生产、生活、社会管理的一种技术规范,也属于大法治的范畴。而对计量的管理更应遵守法治原则,公平公正、公开透明,追求社会正义,促进社会进步。因此建立完善的计量法治体系、基标准体系、技术规范体系,检定、校准、溯源、认证体系,保障量值准确、统一、可靠,应是计量管理改革的根本方向。仅靠技术手段、行政手段、诚信教育手段是远远不够的。其次是有政府管理的社会化管理。计量管理离不开政府管理,在法制计量管理中,政府应当担当重任。但在计量数量如此巨大,

  计量需求千变万化,计量数据流动如潮,虚拟计量日新月异的新形势下,单靠政府管理是无法奏效的。必须用大计量的新思维,走计量社会共治之路。计量与人人相关,人人都要管理计量。特别是浩如烟海的实用计量(工业计量),必须动员、教育、引导、激励企业、社会组织、媒体、个人等所有相关主体参与计量管理。政府主要用法治方法管住、管好贸易结算,安全生产、医疗卫生、环境监测、资源控制、社会管理和国家安全等七大计量领域。实用计量主要由社会共治,无论是工业计量,还是工程计量、服务计量、农业计量、商贸计量、民生计量、能源计量等等,都应逐步放开管制,减少行政审批,由计量单位主体承担主要责任。再次,计量管理的效能化。计量是人类认知世界、改变世界的工具,是人类的共同技术语言。计量对经济社会发展有重大促进作用和实际贡献。有分析认为:计量对经济总量的贡献率在4%-6%左右。对计量加强效能管理,明确投入产出绩效,有利于增强全社会对计量的重视和充分发挥计量的重大促进作用。最后是计量管理的全球化。据分析,全球80%的贸易活动都要经过计量才能完成。每年仅在英国就要进行十几亿次的计量分析活动。在贸易全球化的过程中,计量的统一性、一致性、准确性,对于减少贸易壁垒,加快贸易活动进程,保障公平公正交易等有不可替代的作用。为此,国际计量组织各成员国,正在大力推动测量和校准结果的国际多边互认制度。1997年-1998年间,国际计量局在巴黎召开两次《米制公约》成员国国家计量院院长会议,签署了有关标准和测量证书的互认协议,并在成员国之间开展100多项计量关键比对,促进实现量值的国际统一。⑧经济全球化,计量国际单位制的全球统一化,已到了瓜熟蒂落,水到渠成的大好时机。遗憾的是世界头号经济强国美国,至今尚未全面实行国际单位制,对计量全球化治理造成障碍。据了解,世界上现在仅有三个国家没有废止英制,分别是利比里亚、缅甸和美国。美国尽管在科学领域已使用国际单位制,但在生产、生活中仍大量保留使用英制计量单位。如英镑、英里、英尺、码、英亩等等,有时是两种单位并用造成混乱。如1998年,美国发射一颗气象卫星,还没有进入轨道就坠入大气层损毁。一查原因,就是因为洛克希德马丁航天公司提供的导航系统采用的是英制单位,造成误差,导致1.25亿美元的重大损失。自1886年美国联邦法律已认同“米制”的合法性。但100多年来,一直是双规并用。1975年,福特总统签署使用计量国际单位制法案,但仍是自愿采用。进入新世纪,美国在科研、贸易、汽车、交通等领域使用国际单位制已有较大进展,但仍未彻底解决问题。据美国商务部分析:光是由于美国实行英制造成的贸易壁垒,十年间出口损失就在6000亿美元左右。

  ⑨在我国实行的“一带一路”发展战略中,计量单位的一致性,计量量值的准确性,量值的溯源、传递、对比、校准、认证等技术活动,是保障贸易公平,促进投资项目、人才交流、资金流动的重要基础。大力推进计量管理全球化,实现计量单位统一,量值准确,是新计量革命和大计量时代的重大历史任务。

  第五是量智革命。所谓量智革命,是指计量的方法手段、载体、器具、场景、量传、溯源、客体,甚至作为计量主体的人类都将发生智能化的巨大变革。量子计量基准,基本物理常数基准、纳米技术、石墨烯技术、大数据、云计算、机器人等一系列创新,都将催生计量的智能化革命。首先是网络时代引发的革命。飞速发展的互联网、移动互联网、智能手机网、物联网、传感网、生物网、神经网、仪表网、数字网、智能网乃至太空网,使计量面对前所未有的挑战。从计量基准的确定、到量传溯源、计量器具的更新、实用计量的爆发式增长,法制计量的一致性、准确性、安全性和全球化,都必将随着各种网络技术的进步而发生重大变革。新一轮计量技术革命、管理革命、信息革命的大幕已经拉开。计量在创新网络、运用网络、监管网络、测量网络、维护网络中的作用越来越大。网络世界、虚拟计量的巨大需求,也是计量发展的大好机遇与挑战。如网络约车、网络支付、网络导航、网络控制下的自动驾驶,网络计价、卫星导航、电子地图、工程建筑

  ⑦见《计量史话》181页,中国计量出版社

  ⑧见《计量史话》第197-201页。中国计量出版社

  中的微变量,金融中的区块链、智能化水表、电表、煤气表、远程医疗、网络教育、智能手机话费、流量计算、精密仪器、医疗器械、数控高端机床等等都是网络时代的新计量、大计量要解决的实际问题。其次是数字时代引发的革命。从人类在五万年前开始使用语言,三万年前使用文字,到1000年前发明印刷术,为现代信息革命奠定了基础。从1837年后电报、电话、广播、电视的发明,到1946年美国宾夕法尼亚大学研制的第一台数字电子计算机,开启了数字革命的大门。从玛雅文明的二十进位制,到欧亚文明的十进位制到数字电子计算机的二进位制,信息化、数字化浪潮席卷而来。2014年出版的《数字计量学导论》一书,提出并研究一个重大问题:计算机世界中的数字本身能计量吗?中国计量院张钟华院士在序言中指出:只有把现实世界与虚拟世界结合,才能使虚拟世界中的计量问题成为有源之水、有本之木。计算机中二进制数字组合编程,必然涉及高低电压和时间的计量。通过计量手段,对信息技术中二进制数字形式、内容、结构、语义、表达方式以及物理设备,系统性能进行计量研究,则构成数字计量学的基本内容。该书通过二进制数据在计算机世界中占实体空间的比特量和表达人类逻辑思维的软件量的研究,把比特量和软件量作为基石,构建了计算机世界的计量大厦。进而对网络流量、网络带宽速率测量软件的计量、文本相似度软件、声波识别软件、图像识别软件、计算机性能、云计算性能、计量器具软件、测量软件的计量与可信度测评做了深入探讨。结论是:虚拟世界中的数字、软件、量值、数值、网络流量等等都是可以计量的。

  计量为网络创新、网络运行、网络安全、网络控制系上了保险绳、安全带。再次是智能化引发的计量革命。以传感器高端化、智能化为核心的物联网,使计量溯源量传,乃至计量器具的定义都会发生重大改变。有人说,物联网会比互联网带来更大的技术创新,未来世界是物联网的世界。而纳米、基因、大数据、云计算等新技术,使机器人的使用在人类生产、生活和服务中越来越普遍。我们正面临一场机器人革命,这同样对计量工作也是重大新挑战。

  更大的冲击来自于人工智能。近年来轰动全球的“深蓝”、“阿尔法狗”战胜人类顶尖象棋、围棋高手,让人工智能大放异彩。接连出现的家庭服务机器人、餐饮机器人、厨师机器人、教育机器人、达芬奇手术机器人、水下机器人、消防机器人、乒乓球对打机器人、建筑机器人、驾驶机器人等等。机器人可以写新闻稿、远程医疗、代替律师做简单辩护,甚至用机器人设计制造、管理机器人已经屡见不鲜。一个智能宇宙正在到来。然而目前我们所见到的还是智能化时代的初级阶段。学者们把人工智能大体分为三大类:一类是弱人工智能。即通过电脑对人脑思维过程信息的获取、分析、整理后,让机器对人体功能、行为进行模拟,以达到人类某项目标要求的智能系统。上述所列各类智能机器大都属于弱人工智能系统。目前世界各国智能化都处在这一阶段。第二类是:强人工智能。即使人工智能达到全面与人类相同的智能阶段。打个比方,弱人工智能模拟的大脑神经元不过五百个,而强人工智能模拟人脑神经元可能要超过1000亿个。弱人工智能,相当于人类3岁左右智力水平。强人工智能则是成年人智力水平了。人类原先所独有的思考、计划抽象思维、复杂理念、快速学习、经验积累、解决一般问题甚至复杂问题的能力等等,强人工智能系统都能办到。再往后发展就是人工智能大爆炸阶段,超级人工智能阶段,就是在几乎所有领域都比最聪明的人类大脑聪明很多的智能系统。有人用人的智商做类比:弱人工智能的智商为30-80,强人工智能的智商为80-130,超级人工智能的智商可能是一万二千以上,令人无法想象。因此霍金先生担忧:人类届时无法控制世界或归于毁灭。目前强人工智能还处于研究初级水平,但按照加速回报、深度学习、跳跃式学习等原理,有人预测,强人工智能的奇点就在2040年,距今不过二十多年。届时,可能对人的定义都要重新改写。如《未来简史》作者分类:人可能会有三种,一种是生物人,原装有机人;一种是半人机混合人,人的肢体、内脏甚至大脑都可被人造设备更换,如仿生手、眼、腿,纳米机器人在人体血管中巡航,最近出现人脑与芯片、电脑直接对接等等,人类可以获得永生。最后一类是非有机人、超级人工人,机工人。由超级人工智能人生产的各类超人、神人将会统治世界乃至移民外星。由胡虎先生主编的《三体智能革命》中预测,由物理实体、意识人体和数字虚体三体合一的“大知识” 、“大智能”时代即将来临。可见智能化时代对人类、对计量带来巨大挑战。光是在弱人工智能时代,传统的计量方式、计量器具、量传溯源、计量管理等都会发生颠覆性的改变。例如:第一个具有智能制造特点的数字化工厂,德国的西门子安贝格电子制造厂,近千个制造单元在赛博物理系统(cps)支持下联网互通。工业软件精确地计量、控制所有生产和质量检验活动。所有生产 “痕迹”都形成“大数据”,超精确的智能计量控制使产品质量达到极高水平。每100万件产品中,次品为15件,可靠性达99%,可追溯性高达100%。

  综上所述,计量发展史上正面临一个大变化、大综合、大创新的时代,我称之为大计量时代。大计量的基础背景是新技术革命和经济社会全球化所带来的时间、空间和知识革命。正如阿尔文·托夫勒在《财富的革命》一书中讲:由于超高速的发展,时间正在变得非规则化,由于人类能够测量、探索或控制越来越短和越来越长的时间段,有历史意义的变化已经开始。网络世界的虚拟空间,脑科学中的思维空间。太空世界的神秘空间,知识密集度、信息数据的大爆炸,都在改变着计量的深层原理和反应范围。正是这种改变,把计量由边缘推到了中心,由基础推到了主导,由支撑推到了核心,由保障推到了关键,由滞后推到了引领的极为重要地位。二十一世纪将是计量主导的世纪。一切世间问题都是技术问题,都是数量问题,都是可以计量的问题。正如三百多年前近代科学的泰斗笛卡尔所说:万物都可归结为数学。数学探讨的是秩序与度量,无论是数学、图形、星座、声音或是其他任何事物,都有一个度量问题。⑩(见《熵:一种新的世界观》第16页、上海经济出版社,杰里米·里夫金,特德·霍华德著)这就是大计量。
 所谓大计量是一种超大量、超高端、超快速、超精准、超范围、数字化、网络化、智能化的计量活动。新时代的大计量有以下特点:其一,大主体的计量。大主体是包括一切组织、单位和个人,即人人计量,全民计量。而不仅仅是政府企业科研人员的计量。生命过程就是计量过程。其二,大空间计量。跨地域、跨界、跨空间、全球化、太空化、宇宙化的计量。其三,大系统计量。物理、化学、生物、气、固、液合态、工农业、服务业、各领域、全方位、全环节、全过程、都要有计量。其四,大时间计量。宏观如光年,微观到纳秒、飞秒,(千万亿分之一秒为一飞秒)(光在真空中一飞秒仅走0.3微米),对光速,超光速时间段的计量。其五,大综合计量。单体、单量、单数计量向综合、跨界、标准组、混合单元的实用性、综合性、重混计量转变。其六,大流动计量。由固定、稳定、常规计量向实时、即时、变化、遥控、网络、超时空、流动中的计量变化。其七,大智能计量。由物理体、意识体、数字体三体化一革命,引发计量智能革命。对自动化、自主化、隐形化、虚拟化、思维化、情感化、迭代化、内在化、非接触化、非实物化、人工智能化、网络化、信息化、数字化等等,都在智能的平台上进行计量。大计量是有计量史以来的最大一次革命。我们应当重塑新的计量观、认识观、认知观、实践观。让大计量理论引发一次人类的思维革命、技术革命和生产、生活革命。用计量认知历史,改变现在,掌控未来。计量强则国强、计量兴则国兴,计量有未来则人类有未来。天下兴亡、计量有责。

  

三、重新认识计量的地位与作用。

  基于对新技术革命、经济社会全球化引发计量革命的分析和大计量理念的构建,我们应当重新认识计量的地位与作用。简单说计量有以下九大作用:

  一是对科技发展的引领作用。

  笛卡尔所说的万事万物都有计量问题。没有计量就没有科学。历史上三次技术革命,都是以计量测试技术的突破为引领,又以计量的精准验证为推动。特别是实验室的计量水平,更体现科研水平的能力,是一国科技的核心竞争力。李政道、杨振宁关于弱相互作用中宇称不守恒的假设,就是由吴健雄博士用美国标准技术研究院(即计量院)的实验室条件加以证实才获诺贝尔奖的。?高准确度、高灵敏度、高精密的仪器设备,都是靠高精准的计量技术支撑的。计量精度的每一次提高,都有给相关领域的技术创新、技术进步带来新动力。未来的信息革命、生物革命和智能革命,也要靠计量水平的提升来引领其快速发展。因此,计量不仅是科技发展的基础,支撑,更是科技发展的导航仪,先遣军。计量已从后台走到前台,从边缘走向中心,对未来发展的探索作用也日益显著。

  ?注:见《二十一世纪计量展望》第209页

  二是对经济发展的促进作用。

  农业方面的土、肥、水、种、密、保、管、工,产品质量安全,现代农业机械化、信息化、水利化、绿色生态化等等都离不开计量促进。气象、遥感等计量、测量技术对农业防灾减灾发挥了重大作用,特别生物计量对农业发展更为重要。

  工业方面的技术应用、产品质量、企业管理、创新研发、工艺装备、基础材料、基础元器件、制造业的标准化、信息化、自动化、智能化等等都要靠高精尖的计量技术加以促进和提升。美国国家标准与技术研究院研发的汽车工业标准物质,使氧化剂的不确定度由15%降低到10%以下,每年节省费用4000多万美元。计量上不去,就造不出好的圆珠笔、马桶盖、电饭锅、发动机。没有计量高水平,也就没有航空航天、太空探索、高铁高速、深海技术的发展。著名的“世纪工程”珠港澳大桥建设中,世界最长的海底沉管隧道能够实现精准对接,靠的就是高超精湛的计量测试技术的可靠保障。

  服务业中的生产性服务、生活性服务和社会性服务,无时无刻都在由计量保障。因此计量对经济的发展在大计量时代更多体现为促进作用,对贸易的公平保障更为突出。

  三是对国防军工建设的支撑作用。古人就非常重视计量对军事的保障作用。《孙子兵法》中说:兵法:一日度,二日量,三日数,四日称,五日胜。地生度,度生量,量生数,数生称,称生胜。?现代军工国防中,无论武器装备,后勤保障、兵员素质、战争谋划等等都离不开计量。特别是有了太空战、信息战、网络战、超导战、核弹、电磁、激光战、预警、心里战、新闻战、机器人战、无人战、智能战、超限战、防护网,陆、海、空、外太

  空、虚拟空间等等,都要靠高精尖的计量能力给予可靠保障。海湾战争中的精确制导技术就是明证。美军的导弹能够通气口打进建筑物,靠的是精确的计量技术。新中国之初计量事业的发展,

  就是因为在战争中各种枪支弹药、大炮、车辆、装备等等,计量单位不统一,计量准确度不高,标准化程度不高等等,造成人员伤亡,才对计量给予高度重视。我国至今不能制造高性能的飞机发动机,最重要的问题就是计量测试的技术不过关。

  四是对社会管理的规范作用。

  社会管理中的量化管理极为重要。历史学家黄仁宇先生在《中国大历史》一书中多次指出,中国在历史上与西方发达国家的差距就在于数目字管理。从人口、土地、山川、河流、矿藏、森林、草场等自然资源的管理,要靠计量来规范。对交通运输、车辆管理、防灾、减灾、消防、民政、气象、宾馆酒店、公共设施、水库水坝、电站、水气、社会组织等等都需要计量作为规范管理的技术数据支撑。中国计量科学研究院可以精确测量葛洲坝的水流量,为防灾减灾发电、灌溉提供可靠数据。

  五是国际贸易和交往的桥梁作用。

  在国际贸易中80%的交易要经过计量来实现,1999年10月,

  ?见《孙子兵法》一书。军形

  38个米制公约国签署了《国家计量基标准互认和国家计量院签

  发的校准与计量证书互认协议》。从而大大降低了贸易技术壁垒,

  产生了超过40亿美元的经济效益。(参见:《量以载道》第65页)。国际间的工程、贸易技术壁垒、商品包装、基础设施、货币金融、信息交流、科技交流、文化交流、人员交流等等,所有往来都有计量的身影。甚至语言的交流,最新智能翻译机等等都需要计量架起交流的桥梁。

  六是政治秩序的维护作用。

  中国古代朝代交替,大都需要重新调整计量单位,并制定相应法规。尤其是中国古代对土地测量、货币重量、数量的计量管理,在政治统治中有极为重要的作用。我国北宋时期的刘承珪,为解决货币银两计量不准,贪腐横生的问题,发明了戥秤和校准的砝码,专用于称金、银、药材等贵重物品,沿用近千年。现代政治管理,社会正常秩序的稳定,也离不开计量的维护。如司法、法律的量化、民主选举、选票计数器、政治措施的量化、国家安全、网络安全、公共安全的管理都需要计量的技术支撑。

 七是社会文化的发展的提升作用

  计量文化本身悠久灿烂,也是文化建设的重要部部分。计量思维、计量认识、计量艺术、计量教育、培训、计量考古、计量创新、计量国际交流比较、计量史研究等等都对社会文化进步有推动作用。计量还对社会文化教育、文学艺术、精神文明建设、核心价值观的塑造都有积极促进作用。如计量讲究的精准、精细、精致、精益求精本身就是工匠精神 。计量的公平、公开、诚信、敬业、平等等理念本身就是核心价值观。印刷出版、新闻、音乐、体育、知识产权、版权商标等都离不开计量文化。中国古人发明的乐器、律管,就曾用作度、量、衡的基本单位。反之,又用“律尺”来校音,有五音十二律促进了音乐的发展。在计量人看来,贝多芬第五交响曲、股市泡沫和流感病毒都不过是三种不同的计量方式。国画、油画、摄影、雕塑等艺术,都与线条、颜色、光影、结构的计量密切相关。掌握了高水平的计量技术,对社会文化水平的提升将有重大作用。文化的计量评价也是需要重新认知,深入研究的重要内容。

  八是对生态环保和节约资源能源的保护作用。

  大自然中的生态平衡、生物链、动物植物种群的监测,统计分析,都离不开计量。特别是环境保护,应对气候变化,计量的保护作用,监测作用尤为明显。环境监测中量值计量溯源传递、一致性、稳定性的服务,计量检定校准和标准物质的服务。污染物排放量、电磁干扰计量测试、震动、噪声、大气、水、微生物等污染的计量日益重要。如室内、车内、空气质量的监测,已发现化学污染物500多种,挥发有机化合物307种。需要计量提供气体标准物质作为计量标准,用于监测仪器的校准和分析程序的质量控制。有报道说我国每年室内空气污染造成的死亡人数达11万人,比交通事故死亡人数还多。各类环境辐射监测计量,核电站辐射安全监测计量,用各种先进计量手段保证环境监测的精确性。在标准物质和准确定值方面,计量大有可为。如研制有机污染物的单标和混合液标准物质,研制水质分析,水环境监测、水源分析的无机、有机混合标准物质,对重金属污染的标准物质以及药品、农药、化肥物的污染分析,环境基本标准物质及量值溯源体系的建立。对大气变化、海洋、盐度、湿度、风速、温室气体、大气压、光学性质、太阳和地面辐射、气溶胶成份,以及提供激光、雷达、红外遥感、光谱测量、碳同位素测量等计量标准、计量仪器、量传溯源体系等等。在国家能源、资源计量方面,各类基标准的完善,能源资源节约的仪器仪表计量器具系统,计量检测,量传溯源体系的完善,能源资源检测技术的发展,能效计量比对服务等等,大大促进了能源资源的节约利用,提高了效率,保护了资源环境和生态。美国国家标准与技术研究院,经过研发,大大降低了天然气销售和仪器测量中的测量不确定度,每年为天然气工业节省大约1.5亿美元。(参见《二十一世纪计量展望》第57页。)

  九是民生计量的保障作用。

  主要体现在食品、药品、医疗器械、水表、电表、煤气表、各类衡器、定量包装,社会公用计量保障作用。这些领域中所涉及的仪器设备,分析方法、监测过程所有量的确定,都需要通过计量手段验证,以达到量值统一准确,保障安全,提升质量水平。食品中的农残、药残、有机污染物、重金属、微生物、添加剂等各类含量是否安全,要靠制定标准来判定。而各类标准的制定,则要靠准确的测量数据、仪器检定、检验等作为量化管理的计量技术支撑。美国国家标准与技术研究院,用标准物质测量血液中的胆固醇,使不准确度减少到5.5%至7.5%,不仅大大提高了诊断水平挽救了生命,还节省一亿美元以上的治疗费用。(参见《二十一世纪计量展望》第57页)

 四、对大计量战略的几点建议

  第一、完善法治,确立计量事业的重要地位。

  建议把计量的基本要求写入宪法。国家实行统一的计量单位制度,保障量值准确可靠。

  全世界已有44个国家把计量写入宪法

  我国秦代就立法统一了度量衡。

  要从计量认知世界,计量改变世界,计量发展世界的高度,确定计量的重要地位。

  建议尽快修改《计量法》。这部33年未做重大修改的法律,在我国法律史上也是罕见的。要在新计量法中体现时代发展、计量创新、体制改革、计量技术创新等新内容。尤其是应当有信息计量、网络计量、生物计量、数字计量、纳米计量、量子计量、智能计量、太空计量等新内容。

  建议尽快组织编篡计量法规汇编。主要应包括宪法要写的内容,计量法,国务院条例、地方法规、规章、部门规章、各类国家、行业、地方计量基标准、技术规范、检定规程(2012年,已备案的计量检定规程共1302个,其中部门规程732个、地方规程570个。各类计量标准92566项、社会公用计量标准41235项、企事业单位最高标准51331项。)国家计量检定系统表,各类检定目录、型式评价管理,校准管理等相关规定。保证法规、规定的一致性、准确性、并公开透明。

  建议把计量严重犯罪写入刑法。如故意欺诈罪造成严重后果和损失者,应当入罪。

  第二、制定大计量发展战略规划、明确计量兴国基本方略。

  建议尽快启动组织制定《2020年–2040年中国计量发展战略规划》。要把计量兴国作为国家发展的核心战略之一。进一步明确计量未来二十年的发展目标,战略重点、战略措施、战略合作和战略保障。进一步明确大计量时代新型法律架构,体制架构、技术架构和大应用架构。要力争财政每年有100亿元大计量专项投入,20年2000亿的投入。我国财政收入2016年已达15.9万亿元,100亿元支出不但有能力而且有回报。据测算,计量对GDP的贡献大约为4–6%。2017年大约为四万亿元左右,二十年累积贡献应超过100万亿元。所以二十年2000亿元的投入很值。每年100亿元由质检总局统一规划使用,面向全国,突出重点、购买服务。目标:到2040年使中国计量成为世界计量第一方阵的主要成员,成为名符其实的计量强国。

  建议成立专门研究机构—大计量战略发展研究院,作为计量事业的顶级智库。为制定战略规划、研究国际计量态势,完善法规体系,制定重大方针政策提供高质量,专业化的智力支持。

  建议建立大计量战略所需要的人才库、数据库、档案库、统计分析平台、人才交流平台、信息化交流平台。要重点研究计量的经济效益、社会效益的和生态效益评价指标、评价体系、贡献率、社会公平指数、社会管理评价等,计算计量的投入产出比,并做国际比较。

  第三、彻底改革管理体制,明确大计量主攻方向。

  建议抓紧研究方案,新一轮的机构改革,无论分与合,都要保持中央、省、市、县四级计量机构包括技术机构的相对独立性、完整性。专业队伍、专业技术机构不能散、不能乱,这是共和国的宝贝,是国家核心竞争力的依托。有专业机构、专业人才、专门法规,计量就有发展希望和未来。

  要彻底改革有前苏联计量管理模式影子的管理体制。在量传溯源体制上要变垂直体系为扁平体系。可以考虑去掉一些大区、或以少量大区为中心,几省合并的量传溯源体系,以适应大计量、新技术、网络化、智能化的新需要。要大力减少重复浪费建设,形成全国大计量的合力。

  建议越是改革越要重视计量的主导、引导、支撑和保障作用。建议成立未来20年大计量战略发展领导小组,组长由中央领导担任。下设国务院计量发展办公室,可设在质检总局。成立大计量战略发展部际协调联席会议,统一负责相关协调工作。

  建议明确三大计量的基本战略定位。我的看法是:管好管住法制计量,放开引导实用计量(不要再叫工业、工程计量了、太窄了),服务提升科学计量。三大计量都有成就,都有短板。目前最大的短板还是实用计量这部分。目前我国主要计量基标准、标准物质和量值传递溯源体系覆盖率不足60%。只有把重点应放在实用计量上,放在企业、产业、工程和服务上,只有计量水平的大提升,才有质量水平的大提升。

  第四、重塑科学计量格局,组建科学计量联盟。

  建议以183项国家计量基准保存单位为基础,组建以中国计量科学研究院为核心,有清华、北大、中科院、浙大等相关单位参加的中国科学计量联盟。(计量基准保存单位主要是中国计量科学研究院,少部分保存在中国测试技术研究院,个别保存在省级计量院,国家高电压计量站、中航集团203所,北京长城计量研究所),建议:国家计量基准在未来要相对集中在中国计量院。中国科学计量联盟要制定章程,明确各自权利、责任、义务。中国计量院要承担联盟组织、领导、规划、协调的任务。主要负责赶超国际先进计量,尖端计量技术,成为国家队的科学计量主力军。联盟在信息、技术、人才、设备、实验室等方面可以联通共享。在重大项目上联合攻关,在资金使用上,多渠道筹资,集中使用、收益共享。形成合力,合作共赢。

  建议放开校准市场。一般性计量技术机构,在完成量传溯源,检定任务之后,都可以从事计量校准服务活动。可否考虑,依托省级、市级、县级计量技术机构,组建计量校准集团。也可由质检总局考虑组建国家队的计量校准集团。面向三大产业、面向企业、社会单位、面向一带一路、面向全球化。

  建议设立科学计量创新奖,实用计量贡献奖,法制计量规范奖。争取成为国家级奖项,鼓励计量创新发展,鼓励计量为经济社会各项事业发展做出贡献。此内容可考虑写入《计量法》。

  第五、大力倡导计量思维,抓好计量教育事业,明确计量文化的重要地位

  建议重新考虑中国计量大学与质检总局和整个计量事业的关系。明确由质检总局对计量大学实行业务领导或指导,省部联办共管。在学科规划、设置、经费支持(在战略规划项目中列支),师生交流、教育科研、信息交流等各方面重新归队,发挥大学专业计量教育对国家计量发展的智力支持。要开设计量学,计量史,计量国际比较研究,专科计量学等等。并由此向下延伸,在中小学教材中体现计量基础知识的内容。从计量思维认识论的角度培养国人对计量的认知,并用计量思维、计算科学认识世界,改变世界,成为人生观、价值观。凡事讲量化、讲计量、讲精确、讲诚信,形成从教育基础入手的计量文化。在教育中培养大计量新时代要求的各类计量人才。这是计量事业的根基所在。多设一些计量博士、硕士点,多评一些计量方面的院士。国际计量委员会的专家有十多位是诺贝尔奖得主。我们期待计量诺贝尔奖得主是中国人。

  建议:建立计量国家博物馆。普及计量文化。全民知计量,全民讲计量、全民做计量,全民共享计量的成果。让计量文化深入人心。要组织专家学者组织编写计量故事100例。让计量走下神坛,走出象牙塔,真正成为国家的核心竞争力,全民的基本认知素养。关键是普及,是通俗易懂,活泼有趣,确实有用。要大力弘扬计量人的工匠精神。爱岗敬业,持之以恒,精益求精,是计量文化,是最典型的工匠精神。计量人的优秀代表,是最典型的中国工匠大师。应当形成全社会重视计量、尊重计量、支持计量、实践计量、争做计量兴国的排头兵。

  第六、深化军民融合,明确计量对国防建设事业的支持保障作用

  计量在军民融合方面大有可为。一方面军要融民,把先进计量技术向民用转移,以经济建设为中心,以民为本。另一方面民要支军,在高精尖计量技术使用上优先国防,提高国防能力和水平。在大计量的格局下,保证计量的国家统一,形成合力。在军民融合中,要注意把握保密分寸。当今世界,信息发达,公开是通则,保密是特例。该公开的一定要公开,该保密的一定要保密。让计量的军民融合走在前面,结出丰硕成果。

  第七、深化国际合作,明确计量发展赶超目标

  在经济、计量全球化的大背景下,深入开展国际合作,明确中国计量赶超世界先进水平的目标,具有重大意义。目前我国计量基准实现国际等效的项目约占总项目数量的50%,说明我国计量水平能力还有很大提升空间。因此,深化国际计量的交流与合作,力争在20年内成世界第一流的计量大国、计量强国,提高中国在国际计量领域的影响力、话语权,为人类计量事业的进步作出更大贡献,应当成为大计量战略的重要目标。

  建议我们要积极参与计量国际活动和交流,在国际计量组织中的领导架构、专家队伍中有中国的一席之地。大力开展同先进计量国家的项目合作、信息交流、人才交流。可以考虑聘用外籍专家人员到中国做计量研究,当客座专家,开展深度交流,适当发放计量专家的中国绿卡。积极推动国际计量组织的改革,可否研究国际计量委员会同法制计量组织的合并,形成合力,减少成本,构建统一大平台。积极参与国际计量发展战略研究,使中国的计量大国地位与计量水平发展相匹配。

  总之,大计量时代正在来临。计量已是二十一世纪的新资源、新财富和可持续发展的新动能。我们要用战略思维、计量思维、战略眼光重新为计量定位。理顺计量战略同一带一路战略、京津冀战略,长江经济带战略,珠港澳大湾区战略及《中国制造2025》等一系列重大战略的关系。要明确计量是一国之核心竞争力的观念。明确计量支撑、保障、引领的重要地位和作用。特别是在质量提升的四大技术基础:计量、标准、认证认可、检验检测当中,计量是最主要、最基本、最关键、最核心的要素。计量基标准就是最基本的标准。标准的本质是一组技术参数和规则的组合。离开了计量,标准就是一种文件标准,而缺少了最重要的技术属性。认证,检验检测更离不开计量。要明确计量的主导、先导、核心地位与作用。明确计量同质量是一个硬币的两面,没有计量,没有数量值的质量是空中楼阁,是无本之木。人类所有认知都源于量。要叫响计量兴国,要让上上下下彻底转变观念,大力倡导、牢固树立计量思维。只有量化的才是科学的、合理的、可行的、先进的。要让计量成为现代中国人的基因,培育计量方面的最强大脑,才能立于世界民族之林 。计量立国,计量兴国、计量强国。计量是决定人类前途和命运的最亮丽、最迷人的光!

原文链接:http://www.ce.cn/cysc/newmain/yc/jsxw/201803/16/t20180316_28506658.shtml

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原文地址:《刘兆彬:计量体制有三大弊端 《计量法》修订刻不容缓》 发布于2019-05-24

评论 2

9 + 1 =
  1. #2

    法制网,好少有

    鳄鱼皮具2个月前 (08-18)回复
  2. #1

    文章不错支持一下,非常喜欢

    天天头条5个月前 (05-25)回复
刘兆彬:计量体制有三大弊端 《计量法》修订刻不容缓

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