上一章论证说，英国的煤炭禀赋和殖民地资源基础，解释了持续的人均增长为什么始于西北欧，而不是长江三角洲、莫卧儿腹地或奥斯曼核心区。大约1760年到1840年间，英国在能源使用、生产组织和经济结构上经历了一场此前任何社会都没有经历过的转变。四种主要的解释框架彼此竞争：E.A.里格利的能源革命，罗伯特·艾伦的要素价格模型，尼古拉斯·克拉夫茨与C.K.哈利关于局部突进的生产率修正，以及E.P.汤普森的社会转变。
在煤之前，地球上每一个经济体靠的都是阳光。驱动前工业时代英国的能量，包括养活人的粮食、喂马和牛的草料、取暖和营建用的木材、磨粮和张帆用的水力与风力，全都来自光合作用每年捕获的那份太阳辐射。E.A.里格利把这称为有机经济：一个经济体的能源预算由土地的生产率决定，原则上不可能超出。
这道约束是真实的，也是可以计量的。一英亩英格兰林地每年出产的柴薪吨数是固定的。一英亩牧场能养的役畜数目是固定的。一英亩耕地在通行的轮作制度下打下的谷物数量是固定的。人口增长同时抬高对这三种用途的需求：多一张嘴就要多一份粮食，多一处营建就要多消耗木材，多一分运输就要多备草料。每一英亩只能有一种用途。这就是马尔萨斯的算术，只不过它管的不只是粮食，而是土地能供给的全部能量。这道上限不是制度的，而是物理的。
到1700年，英格兰已经顶到了这道上限。伦敦的人口从1500年的约5万增长到50多万，成为欧洲最大的城市。这座城市对燃料的需求，早已超出本地林地能够供给的数量。整个16、17世纪，伦敦的柴薪价格按实际价格计算涨了约三倍，快于一般物价水平，也快于工资。木材短缺是近代早期欧洲反复出现的抱怨。但伦敦的体量，让这份压力比别处更早、也更尖锐地显现出来。
应对早已开始。伦敦家庭取暖从木柴转向煤炭，16世纪就已起步，推动它的是一笔直白的经济账：同样一先令，煤放出的热量比越来越贵的柴薪多。这一转换缓慢而勉强，煤烟更脏、更呛，在社会上也不体面。约翰·伊夫林1661年的小册子Fumifugium（《驱散烟雾》）抱怨说，伦敦的空气是“一团地狱般阴沉的海煤烟云”，它腐蚀建筑，把晾晒的衣物熏黑。但经济账压过了观感。到1700年，这座城市做饭、取暖、酿酒、烘焙以及大多数小规模工业工序都烧煤。海运煤一船船地从纽卡斯尔运来，沿北海海岸南下，按吨位算，这是英格兰最大的一门贸易。煤炭贸易养活了数百条船和数千名水手，它是皇家海军水兵的摇篮，也大大充实了沿海航运的基础设施。
木材危机远不止于取暖。英格兰的林地覆盖率从1500年约占国土面积的15%，降到1700年的约8%。造船、营建，以及冶铁用的木炭，都在争夺同一份不断缩小的存量。制约铁产量的不是对铁的需求，而是木炭供不供得上：整个17世纪的大部分时间，英格兰的铁产量都因燃料短缺而停滞。单是皇家海军的需求，每年就要消耗数以万计的成材橡树。
按里格利的说法，每一个前工业社会都在一个负反馈循环里运转。经济上的成功，即人口增长、城市化、生活水平上升，抬高了对土地类能源的需求，这份需求顶上土地约束，推高成本，进而限制了继续增长。这个循环可以靠殖民扩张、靠作物改良、靠一点一点提高效率来缓解。它无法在有机体系内部被打破。要打破它，需要一种不受土地约束的能源。
有机体系内部的增长是零和的：冶铁多烧一分燃料，造船和盖房就少一分木材。役畜多占一片牧场，产粮就少一片耕地。圈地，即把零散的条田合并成更大、经营效率更高的地块，能够重组土地用途，挤出更高的每英亩产量。但在固定的能源预算之内重组，产生不了后来界定现代经济的那种持续的、复利式的人均增长。有机经济可以外延地增长，把新的土地开垦出来，也可以内涵地增长，把现有土地耕作得更狠。它无法实现数量级上的增长。
上一章已经确立，长江三角洲在另一套制度设计上面对的是同一道上限。它集约的稻作农业每英亩产量高于英格兰的农作，它的商业网络也位居世界上最成熟之列。但它的能源来源是一样的：人力、畜力、木材、水力。不论一个经济体组织得多好，这道上限都约束着每一个前现代经济。
英国的与众不同，在于它脚下埋着什么。诺森伯兰、约克郡、南威尔士和中部地区的煤田，藏着三亿年石炭纪森林积攒下来的化石阳光，在地质时间里储存于地下。煤是能源资本，而有机经济一直靠的是能源收入。一座矿就能顶上几百英亩林地，还不必和别的用途争土地。
能源收入与能源资本之别，就是种田与采矿之别。种田收的是每年的太阳能流量，这一季收成吃完了，土地明年还会再产。采矿取的是一份用地质纪元才积起来的存量，从人类历史的尺度看，这一取就是一次性的。从前者转向后者，是农业发明以来后果最重大的一次经济转变。
接下来发生的事，就是煤。
还没有人听说过詹姆斯·瓦特的时候，英国每年已经开采三百万吨煤。到1750年，产量达到五百万吨，任何别的经济体都没有可比的数量。英国烧的煤比欧洲其余部分加起来还多。原因是地质上的运气，再叠上地理：大而易采的煤层就在可通航水道附近，也在日后要工业化的那些城市的经济可及范围之内。纽卡斯尔的煤经海路运到伦敦。中部地区的煤田则坐落在把伯明翰、曼彻斯特和兰开夏纺织城镇连起来的运河网络之上。
亲手驱动这场能源转型。把y轴切换到对数刻度，早在1760年，起飞就已经开始，能源革命比生产率革命早了几十年。打开能源构成叠加层，观察化石能源的份额从1700年的一条细线一路爬到压倒性的地位，有机经济的上限就此被突破。
图7.1（交互图）。 英国煤产量，1700—1900年。选择一个时代来框定窗口。切到对数轴，可以看到起飞早于工厂时代。打开能源构成叠加层，可以看到有机能源与化石能源的份额发生翻转。煤炭序列：里格利（1988）、波拉德（1981）、艾伦（2009）。拖动时代选择器，切换坐标轴与叠加层。
在线性坐标上，19世纪后期的吨位把它之前的一切都淹没了，掩盖了煤炭在1700年代初就已经增长很快这一事实。对数坐标显示的是增长率：从1700年起一直陡峭而稳定。能源革命比测得的生产率革命早了半个世纪。
这些数字画出一条指数式的曲线。英国的煤产量从1700年的约三百万吨增至1800年的一千五百万吨，这五倍的增长发生在工业化最剧烈的阶段之前。到1850年，产量达到五千万吨。到1900年，2.25亿吨。每一吨煤释放出的能量，相当于若干英亩土地本来必须长出来的木材。里格利算过，到1800年，英国的耗煤量相当于一片假想森林的能量产出，那片森林要多占几百万英亩土地，而这样的土地英国既没有，也变不出来。
地理上的集中很要紧。英国的煤田靠近工业生产所需要的人口中心和可通航水道。诺森伯兰煤田经沿海航运向伦敦供煤，那条航线自中世纪起就在商业上通航。中部地区的煤田，斯塔福德郡、沃里克郡、德比郡，正处在布林德利、韦奇伍德及其投资人从1760年代起修建的运河体系的中心。南威尔士煤田直接通向布里斯托尔海峡的港口。1790年，一位在伯明翰或曼彻斯特选址建新厂的制造商，可以指望以某个价格拿到煤，而这个价格使蒸汽动力在多数用途上比水力更便宜。长江三角洲的制造商没有这个选项：中国的煤藏在几百公里之外的山西。
然而煤本身不会动。把煤变成机械动力需要一台机器。这台机器是分几代做成的，每一代都针对上一代的一个具体局限。
| Innovation | Date | 意义 |
|---|---|---|
| 纽科门大气压蒸汽机 | 1712 | 第一次把大气压实际用作动力，专为矿井排水而设计。耗煤量极大，但在燃料不花钱的坑口仍然划算。 |
| 瓦特的分离冷凝器 | 1769 | 耗煤量比纽科门机减少约75%，第一次让蒸汽动力在远离煤矿的地方也划得来。 |
| 旋转式蒸汽机（瓦特与博尔顿） | 1780s | 把往复运动转成旋转动力，使工厂机械可以直接驱动。生产从此与水力的地理条件脱钩。 |
托马斯·纽科门的大气压蒸汽机1712年首次投入运转，造它是为了解决一个具体问题：把水从煤矿里抽出来。矿井越挖越深去够新的煤层，地下水涌入就成了制约产量的硬约束。马拉的水泵对付得了浅井，深井则需要更有力的东西。纽科门的办法是利用大气压：把蒸汽注入汽缸，再喷冷水使它冷凝，造出一个部分真空，让大气压把活塞向下推。活塞带动抽水杆。这台机器粗笨、庞大，费燃料费得惊人，它烧煤的速度在除坑口以外的任何地方都会让人破产，而在坑口燃料几乎不要钱。但它管用。历史上第一次，化石能源在工业规模上被转化成了机械功。到18世纪中叶，纽科门机已在英格兰各煤田抽着矿井里的水。少数几台出口到欧洲大陆用于矿井排水，但别的地方煤都不够便宜，抵不上它们在远离矿井处运转时的巨大燃料消耗。
詹姆斯·瓦特1769年取得专利的分离冷凝器，解决了浪费的问题。把蒸汽放到一个单独的腔室里冷凝，而不是在汽缸内部冷凝，瓦特的机器就避开了纽科门机每一冲程都得把汽缸重新加热的那份热效率损失。结果是耗煤量减少约四分之三，足以越过一道经济门槛。瓦特机可以在远离煤田的地方有利可图地运转，这意味着蒸汽动力不再拴在矿井上。瓦特与伯明翰制造商马修·博尔顿的合伙关系，对商业化至关重要。瓦特是仪器制造师和自然哲学家，博尔顿提供资本、苏豪的制造工场和销售网络。博尔顿与瓦特公司向客户收取的专利使用费，按相对纽科门机所省燃料的三分之一计算，这种定价把公司的收入与客户的经济所得绑在一起，使这种机器迅速推广开来。
第三步是1780年代把往复运动转成旋转运动。纽科门机和早期的瓦特机都是抽水用的，它们产生的是一前一后的冲程，适合带动抽水杆，不适合转动轮子。旋转式蒸汽机则可以直接驱动工厂机械。纺织厂不必再为了取水力而挨着河建。只要煤运得到，它就能建在那里，而以英国的运河网络和沿海航运而言，那意味着城市化的英格兰大部分地方。
这个顺序很要紧，因为每一步都依赖前一步。纽科门使深井采煤有利可图，煤的供给因此增加，成本因此下降。廉价的煤又使瓦特那台更高效的机器值得去开发，因为资本投入收得回来。瓦特的机器使旋转动力成为可能，旋转动力则让工厂制度得以铺开。没有纽科门就没有瓦特。没有瓦特，德文特河、艾韦尔河、艾尔河边上就不会有工厂。
地理上的后果是决定性的。旋转式蒸汽机之前，工厂生产受水力约束。阿克莱特最早的几家棉纺厂建在河边，选址由水文条件决定。旋转式蒸汽机之后，生产可以集中到市场、劳动力和运输交汇的地方，那意味着城市。生产与水力地理条件脱钩，正是兰开夏、西赖丁和黑乡那些工厂城镇得以出现的原因。
这个循环是自我强化的。蒸汽机抽干了更深的矿井，更深的矿井出更多的煤，每吨煤更便宜，蒸汽动力因此更划算，更多行业因此采用它，对煤的需求因此增加，凿更深的矿井因此有了理由。煤炭工业与蒸汽机一同成长，构成一个有机经济里没有对应物的正反馈循环。在有机体系里，能源需求上升意味着土地需求上升，成本随之抬高，增长因此受限。在煤与蒸汽的体系里，能源需求上升反而通过规模经济和技术改良压低了成本。能源需求上的反馈由负转正，这一逆转就是把现代经济与此前一切经济分开的结构性断裂。
1771年，理查德·阿克莱特在德比郡克罗姆福德的德文特河边建起一座五层的棉纺厂。这座建筑至今还在。它是为机器生产专门设计的：上层是水力纺纱机，下层是梳棉机，几百名工人分班昼夜劳作。工人按固定时刻到岗，在直接监督下劳动，按日或按件计酬。厂里夜间点着蜡烛开工。阿克莱特把工人安置在厂旁专建的工人住房里，造出一个自成一体的工业聚落，雇主控制的不只是劳动时间，还有日常生活的条件。他招妇女和儿童做较轻的纺纱活，招男工做较重的梳棉和维护。这支劳动力被分层、被监督、被同步，在纺织业里没有先例。
阿克莱特并没有发明他所用的纺纱技术，水力纺纱机依据的是刘易斯·保罗和约翰·怀亚特更早的设计，但他发明了工厂制度，那是日后界定工业资本主义的组织形式。他明白，把机器和工人集中在同一屋檐下，安排多班轮转，并在生产过程上施加纪律，就能让同一项技术达到分散的家庭生产永远达不到的规模和一致性。不到十年，阿克莱特又在伯卡克、贝尔珀和马森开了新厂。到1780年代，他的工厂模式已在兰开夏和德比郡各处被仿效。
工厂所取代的是包买制。在包买制之下，包买商把原料（原棉、羊毛、亚麻）发给在自己家里的工人。工人用自己的设备，按自己的节奏，在自己的农舍里纺线或织布。商人收走成品，付一份计件工钱，再把产品卖掉。包买制组织英格兰的纺织生产已有几个世纪。它是分散的、灵活的，也与农活相容：一个织工可以在两轮织布之间去侍弄自家的菜园。质量参差，交货没准，商人对劳动节奏的控制也有限，但在近代早期的大部分时间里，这些都是可以接受的代价。
工厂摧毁了这套安排。生产从农舍搬进工厂，从工人自己的作息搬到雇主的钟点，从工人自己的工具搬到雇主的机器。家与工作场所的分离正是要害所在。工厂纪律要求固定的工时、连续的出勤、同步的劳动，以及对机器节奏的服从。迟到罚款，说话罚款，离开工位罚款，这些是一套新劳动体制的手段。E.P.汤普森在他1967年那篇论时间纪律的文章里论证说，工厂的创新是时间上的：把钟表时间强加给一群此前按活计和季节安排劳作的人。工厂的钟声取代了农时。这场无产阶级化，即造就一个除劳动力之外一无所有、在他人纪律之下劳作的阶级，正是马克思在一代人之后加以理论化的历史基础。
这场转变的社会代价是立刻可见的。工厂工人所受的纪律，在家庭手工业里没有先例。许多早期工厂的工作日从早上六点到晚上八点，早饭半小时，正餐一小时。厂门口张贴的规章开列了说话、唱歌、开窗、迟到各项的罚金。工头督着速度和质量，跟不上的工人可能挨打、被罚钱或被开除。与包买制下的织工相比，反差是彻底的，那样的织工自定工时，想歇就歇，在自己家里做工。工厂在产出一致性上得到的东西，是从人的自主里取走的。
棉纺为什么当了先锋？18世纪后期英国的几大行业里，纺织、钢铁、酿酒、采矿、农业，在当时的技术发展阶段上，唯独棉纺特别适合机械化。把原棉纤维变成线，要经过清花、梳棉、并条、纺纱这一串工序，它们可以拆成一个个离散的机械步骤，由一台原动机统一驱动。羊毛纤维长短不齐，又容易毡结，抵抗机械化的时间更长。钢铁需要另一类创新，焦炭冶炼和搅炼法。农业按生物学的时间尺度运行，机器压缩不了。棉纤维均匀、结实：机器让它怎样，它就怎样。
结果是单一部门的爆炸式增长。1770年到1840年间，棉纺产量每年增长约5%到7%，按这个速度，这个行业每十年到十四年翻一番。原棉进口从1770年的不到500万磅升到1840年的5亿磅以上。棉布成为英国最大的出口品，取代了主导英格兰贸易数百年的毛纺织品。兰开夏在1750年还只是一个农业上无足轻重的郡，后来成了世界工厂。到1830年，棉纺业在工厂和相关行业里雇了约42.5万工人，绝对数目很大，但仍只占全国劳动力的一小部分。这个行业在国民收入中的份额大概是7%到8%。它的增长率，却是全国平均的十倍。
棉纺的供应链横跨大西洋。原料压倒性地来自美国南方和加勒比的奴隶种植园，先是西印度群岛和巴西，1793年伊莱·惠特尼的轧棉机使陆地棉在商业上可行之后，越来越多来自美国的棉花带。工厂制度与大西洋奴隶制经济之间的联系，即奴隶种出的棉花喂着兰开夏的工厂，正是上一章彭慕兰幽灵耕地论证在空间上的那一面。曼彻斯特的厂主和亚拉巴马的种植园主，被一条横跨大西洋的商品链连在一起，各自的盈利都依赖对方。
如果一个行业能以每年5%到7%的速度增长，而经济的其余部分几乎不动，这对总量图景意味着什么？工业革命究竟是英国经济的一次全面转变，还是一场只限于少数几个部门的局部突进？
教科书版本的工业革命暗示，英国经济在一代人之内改头换面。数据说的不是这样。
20世纪的大部分时间里，经济史家接受的叙事是：经典工业革命时期出现了快速的、覆盖整个经济的增长。菲利斯·迪恩与W.A.科尔在他们1962年的研究《英国经济增长，1688—1959》中估计，18世纪后期到19世纪初，英国国民收入每年增长约2%，与全面的现代化相符。W.W.罗斯托的“起飞”论把关键转折放在1780年代，视之为与前工业停滞的一次决定性断裂。这些估计成了标准说法，进入世界各地的教科书，也塑造了公众对工业化含义的理解：从农业的过去到工业的现在的一次骤变，集中在一小段创造性破坏的爆发里。
尼古拉斯·克拉夫茨推翻了这幅图景。他用逐部门、逐行业分解开来的产出数据，在1985年的研究《工业革命期间的英国经济增长》中表明，旧的估计系统性地高估了总量增长。方法上的毛病很具体：迪恩与科尔用的指数给快速增长的部门权重过大。棉纺产量一翻再翻而农业只是慢慢往前挪的时候，一个权重不当的指数会让整个经济看上去都在按棉纺的速度增长。克拉夫茨改用各部门的就业份额和增加值估计重新加权，总量图景于是彻底变了。少数几个行业以惊人的速度增长。经济的大部分没有。
| Sector | 年增长率，1770—1840年 |
|---|---|
| Cotton | ~5–7% |
| Iron | ~3–4% |
| Agriculture | ~0.5% |
| Services | ~1% |
| 经济总量 | ~0.5–1% |
棉纺每年增长5%到7%。钢铁3%到4%。按任何前现代标准衡量，这些速度都惊人。但仍然雇着多数英国劳动者的农业，每年只增长约0.5%。服务业约1%。作为所有部门加权平均的经济总量，每年大概增长0.5%到1%，不是迪恩与科尔估计的2%。工业革命集中在一次局部突进上，推进的只是少数几个部门。
克拉夫茨与C.K.哈利在1992年的合作论文里把论证推得更细。他们重新计算了全要素生产率（TFP），即产出增长中无法由劳动或资本投入的增加来解释的那一部分，发现在经典工业革命时期，经济总量的全要素生产率每年约为0.5%。旧文献暗示的全要素生产率增长约为2%。这一修正是四倍之差。全要素生产率的形式化定义，以及它所出自的索洛框架，在《经济学》教材中展开（第13章）。如果全要素生产率是捕捉资本积累之外技术与组织改良的那个余值，那么经济总量的改善，比棉纺和钢铁的剧变所暗示的要慢得多。
| Period | Deane & Cole (1962) | 克拉夫茨／哈利（1992） |
|---|---|---|
| 1760–1800 | 总量年增长约1.5%—2.0% | 总量年增长约0.5%—0.7% |
| 1800–1830 | 总量年增长约2.0%—2.5% | 总量年增长约0.5%—1.0% |
| 1830–1860 | 总量年增长约2.0% | 总量年增长约1.2%—1.5% |
| 总量全要素生产率，1760—1830年 | ~2% p.a. implied | ~0.5% p.a. |
给这个经济重新加权。棉纺每年增长5%到7%，而经济中的大部分，农业和服务业，只以约0.5%到1%的速度爬行。两件事怎么会同时为真？把加权方案从旧的估计（迪恩与科尔／罗斯托）切到克拉夫茨／哈利：动态部门的柱子几乎不动，算出来的总量却陡然下降，因为旧的估计给快速部门的权重太大了。再拖动棉纺的份额，观察总量跟着它走。
图7.5（交互图）。 各部门年增长率，1770—1840年，算出的总量是加权平均。旧的权重高估了棉纺与钢铁，克拉夫茨／哈利的权重则把局部突进还原了出来。资料来源：克拉夫茨（1985）、哈利（1982）、迪恩与科尔（1962）。切换方案，拖动棉纺的份额。
总量增长率是各部门的加权平均，而经济的大部分，农业和服务业，都很慢。旧的估计之所以得出一个高总量，是因为给了那些醒目的部门过大的权重。按人们实际靠什么谋生来重新加权，总量就落向了缓慢的那个多数。
局部突进这一发现改变了史学的写法。如果工业革命只改造了少数几个部门，而经济的大部分原封未动，那么这桩事件的样子就与此前所教的不同。它是一次局部的爆发：少数几个行业在一个大体照旧运转的经济内部急剧变化。农业在改良，圈地、轮作和选育都提高了单产，但改良得慢，速度合于前工业式的改良，而不是工业式的突破。家庭仆役是当时雇人最多的单一职业，完全没有机械化。营建、运输、零售和各专门职业，与上个世纪相差无几。1800年一名普通的英国劳动者，更可能是仆人、农业雇工或建筑工，而不是工厂操作工。兰开夏的棉纺厂很醒目，但它们雇的只是劳动力中的一小部分。
如果工业革命只是一次局部突进，那么“工业革命从哪一年开始”这个问题就没有明确的答案。棉纺在1770年代开始加速。钢铁在1790年代跟上。经济总量要到1820年以后才勉强读得出这一变化。罗斯托定在1780年代的那次“起飞”，在总量数据里看不见，只有单看棉纺才看得见。克拉夫茨并不否认英国工业内部正在发生某种深刻的事。他否认的是，那件事按教科书所设的时间表，正发生在整个英国经济身上。
罗伯特·艾伦的回应并不质疑克拉夫茨的数字。它重新安排的是时序。艾伦接受1760—1820年间总量生产率增长缓慢这一点。他的论证在上一章关于要素价格诱致创新的讨论中展开：能源革命比生产率革命早了五十年乃至更多。煤与蒸汽在18世纪中叶到来，它们在总量生产率上的影响要到1820年以后才显现，那时技术已经扩散，资本存量已经积累，制度上的调适也跟了上来，包括工厂组织、运输基础设施、熟练劳动力的培养。一项通用技术进入一个必须围绕它重新组织的经济，这样的时滞完全在预料之中。
电气化从1880年代起被采用，却要到1920年代才产生可测的总量生产率收益，时滞四十年。计算机到1980年代已在办公室里随处可见，却要到1990年代后期才出现在生产率统计里。罗伯特·索洛1987年那句“我们到处都看得见计算机时代，唯独在生产率统计中看不见”，与克拉夫茨的数字对经典工业革命提出的难题遥相呼应。艾伦的贡献，是指出蒸汽机走的是同一个模式：采用比生产率影响早了几十年，因为周围的经济需要时间重新组织。
艾伦关于时点的论证与克拉夫茨互补，而不是相抵。克拉夫茨说得对，1760—1820年间总量生产率增长确实缓慢。艾伦说得也对，这并不意味着能源革命在那段时间里在经济上无足轻重。回报被推迟了。1760—1820年间能源与工厂生产上的一次局部突进，之后是1820年以后更广泛的生产率加速，因为经济的其余部分逐渐适应了新的能源体制。
以制造商的身份来算这笔账。同一台珍妮纺纱机，全欧洲都知道。装不装得划算，取决于当地的价格。设定相对工资（机器省下的那份劳动的成本）与相对能源价格（它烧掉的煤的成本），结论就在采用与不采用之间翻转。预设可以直接切到约1770年的英国，那里工资高、沿海煤便宜，也可以切到约1770年的欧陆，那里工资较低、内陆燃料更贵。机器一模一样，决定截然相反。
图7.6（交互图）。 艾伦的采用与否条件。随相对价格变化，安装一台节省劳动、消耗能源的机器每年的净收益。柱子跨过零线，零线以上采用，零线以下不采用。英国那个高工资、廉价煤的区间会采用，欧陆那个区间不会。依艾伦（2009）的工资／能源比改写成的示意图，门槛的设定是有意简化的教学处理。拖动滑块，试一试预设。
一台机器在工资上省下的比它在燃料和资本上花掉的多，它就值得买。工资高而燃料便宜的地方，比如兰开夏，它划算。工资低而燃料昂贵的地方，比如欧陆，它不划算，尽管是完全同一台机器。决定这一切的不是哪个民族的天赋，而是相对价格。
当且仅当机器每年的净收益为正时才采用它：$\;\pi = L_{\text{saved}}\,w - E_{\text{used}}\,e - rK > 0$，其中 $L_{\text{saved}}$ 是每期被替代的劳动，$E_{\text{used}}$ 是它多烧掉的燃料，$rK$ 是年化的资本成本。
等价地说，当且仅当相对工资越过一个门槛时才采用：$\;\dfrac{w}{e} > \dfrac{E_{\text{used}}}{L_{\text{saved}}} + \dfrac{rK}{L_{\text{saved}}\,e}$。英国的 $w$ 高、$e$ 低，把它推过了门槛。欧陆的 $w$ 较低、$e$ 较高，把它压在门槛之下。这是对艾伦盈利计算的教学示意模型，不是他完整的成本核算。
当时的观察者注意到了这次局部突进，只是没有用这个说法。亚当·斯密1776年写作时，花在别针工厂分工上的笔墨远多于蒸汽机。大卫·李嘉图1817年关心的是一个农业经济中的地租、工资和收入分配。托马斯·马尔萨斯忧虑的是人口顶着粮食供给，也就是煤当时正在打破的那道有机经济上限。他们描述的经济是这样的：曼彻斯特和伯明翰的工厂是真实的，却还不具代表性。思想史时间线把斯密、李嘉图和马尔萨斯放在一个正在他们脚下被改变的经济的理论家位置上，而这种改变足够不均衡，以致旧的范畴对他们所观察到的大部分事物仍然适用。这条界线在思想一侧的展开，即古典政治经济学作为工业革命才使之可想的学说，是思想史著作中古典政治经济学一章的题目。
生产率的数字确立了一场局限于能源、纺织和金属的转变，它花了几十年才传导到更广的经济结构中去。克拉夫茨关于局部突进的发现，在定量经济史文献中现已被视为定论。剩下的问题是，这场转变从下往上看是什么样子，在亲历者的生活里是什么样子。
英国工人从工业革命中得益了吗？要看是哪些工人，也要看在什么时候。
从弗里德里希·恩格斯经E.P.汤普森到埃里克·霍布斯鲍姆的悲观派传统认为，工业化使工人阶级的生活退化。汤普森的《英国工人阶级的形成》（1963）记录了手艺人自主权的毁灭、工厂纪律的强加、童工和城市的污秽。霍布斯鲍姆在1968年的《工业与帝国》中论证说，1760年到1820年间，多数英国工人的实际工资停滞或下降，而总量统计中看得见的收益，反映的是城市中一小部分人的经历。悲观派的论点讲的是，生产从农舍搬进工厂之后，劳动生活的面貌发生了什么。
乐观派的回应出自另一套证据。R.M.哈特韦尔、彼得·林德特和杰弗里·威廉姆森整理出的工资序列显示，这一时期实际工资有小幅上升，消费品变得更便宜也更易得，而某些指标，如热量摄入、衣着、住房质量，对整个人口而言都有改善。棉布本身正是工厂生产的标志性产品，它的价格跌得如此厉害，以致此前只有中等阶层买得起的衣物，劳动者也能买了。茶、糖和烟草这些经不断扩张的零售业输入的殖民地商品，也在这一时期进入了工人阶级的消费。林德特与威廉姆森1983年的研究，至今仍是这一时期最系统的工资序列重建。他们的数据显示，实际工资从1760年到约1820年基本走平，1820年以后明显上升。
亲手复现生活水平之争。悲观派与乐观派意见不合，一部分原因是他们选了不同的生活费用篮子，悲观派的偏重面包，乐观派的更宽，里面的制成品在变便宜。在两者之间切换平减指数，并切换就业假设。1820年以前的结论在停滞与小幅上升之间来回摆动，1820年以后的回升却在每一种组合下都站得住。分歧是可以复现的，回升则是稳健的。
图7.7（交互图）。 英国实际工资，1760—1850年（指数，1760年=100），分别在悲观派与乐观派的假设之下。1760—1820年的结论对假设很敏感，1820年以后的上升则不然。资料来源：林德特与威廉姆森（1983）、艾伦（2009）、范斯坦（1998）、克拉克（2005）。两个篮子的呈现方式，是对悲观派与乐观派立场的一次标明出处的重建。切换平减指数与就业两个开关。
查尔斯·范斯坦1998年的修正把这一序列往下调。范斯坦认为，林德特与威廉姆森低估了伴随城市化而来的生活费用上涨，从而高估了实际工资的增长。从带菜园的乡村农舍搬到水源被污染的城市地窖住房，意味着更高的房租，意味着失去在公地上拾柴和放牧的权利，也意味着家里自产的食物被城市价格下的市场采购所取代。这些成本是真实的，却在林德特与威廉姆森所用的物价指数里反映得很不充分。按范斯坦试图计入这些隐性成本之后的修正估计，1770年到1820年间实际工资基本走平，甚至可能略有下降。这一修正没有推翻1820年以后的回升，范斯坦和林德特都同意，1820年以后实际工资大幅上升。分歧在于此前那段停滞有多深、有多长。
上面那个数据浏览器里1820年以前的伦敦福利比率数据，印证了这个大体形状：18世纪下半叶英国的实际工资，并没有以与工业产出剧变相称的方式上升。
总量把分配的那一面遮了起来，而人的代价正是在那一面上看得见。
以手织工为例。1800年，兰开夏一名熟练的手织工每周挣20到25先令，是一份体面的收入，与建筑业匠人相当，远高于农业雇工的8到10先令。手工织布是一门有门槛的手艺，需要技术、一台织机、农舍里的空间，以及通向纱线供应网络的渠道。织工可以自定工时，与家人一起干活，想歇就歇。包买制尽管有商人雇主的盘剥，仍然容下了一定程度的自主，而工厂将把这份自主摧毁。
动力织机结束了这一切。埃德蒙·卡特赖特1785年取得专利的动力织机，在此后几十年里不断改进，织布比手织工更快也更便宜。到1810年代，曼彻斯特工厂里的动力织机已在价格上决定性地压过了手工织布。手织工的工资暴跌：从1800年每周20到25先令，跌到1830年的约5到6先令。一门曾养活数万个家庭的手艺，在一代人之内失去了竞争力。织工并没有从统计中消失。许多人继续守着织机，因为找不到别的活计，但“织工”这个类别的经济含义变了。同一个职业名称，如今描述的是一个挣三十年前四分之一收入的人。
总量工资数据捕捉不到这一点。如果手织工退出劳动力队伍，工厂操作工以相当或略高的工资取而代之，平均工资可能持平甚至上升，而构成旧平均值的那些人却经历着灾难性的下滑。这是一次构成上的变化，总量的构造决定了它必然把这一点遮住。
总量掩盖了什么。实际工资的总量走平到略升。那么，被摧毁的是谁？从总量序列切换到手织工的职业工资，1800年每周20到25先令，到1830年只剩5到6先令，再把两条线叠在一起。总量几乎读不出这场垮塌，因为随着这门手艺死去，“织工”这个类别本身的构成也在变。总量既是真的，也是一场灾难。
图7.8（交互图）。 实际工资总量序列与手织工职业工资的对比，1800—1840年。总量固定在单一基准上，不随图7.7的开关变动。总量：林德特与威廉姆森（1983）。手织工：莱昂斯、拜特尔。切换序列。
城市化把这场转变的后果放大了。工厂制度把劳动力拉进城市，速度之快压垮了既有的住房、卫生和供水设施。
工业城市这一新事物。选择城市和年份窗口，在绝对人口与指数（1770年=100）之间切换。绝对值显示曼彻斯特在体量上一路拉开。指数显示四座棉纺与金属城镇走在同样爆炸性的轨迹上。框选1800—1830这一窗口，可以把加速段单独取出来。
图7.9（交互图）。 四座工业城市的人口，1770—1850年。绝对值视图把水平上的主张（曼彻斯特约30万人）与速度上的主张（增长约12倍）分开，指数视图则让速度在城市之间可比。资料来源：米切尔（1988）及人口普查数据。选择城市。切换绝对值与指数。框选年份窗口。
曼彻斯特的人口从1770年的约2.5万增长到1840年的30万，七十年里增长到十二倍。伯明翰、利兹和谢菲尔德走的是相似的轨迹。这些是被工厂生产的用工需求推起来的、无人管束的聚集。房子由投机建筑商随意搭起，背靠背连成排，没有排污，没有洁净的供水，也没有任何规范。地窖住房里住着整户人家。楼房之间的天井和小巷就是敞开的污水沟。曼彻斯特的两条河，厄克河和梅德洛克河，接纳工业废水和生活污物，到1830年代，实际上已经成了露天下水道。
人口上的后果是可以计量的。1840年代曼彻斯特劳动者的平均预期寿命约为26岁，而英格兰乡村是38岁。这道差距由婴儿死亡率、流行病（霍乱、斑疹伤寒、肺结核）以及污染和过度拥挤的累积影响造成。埃德温·查德威克1842年的《劳动人口卫生状况报告》用震动议会的措辞，记录了城市密度与死亡率之间的关联。弗里德里希·恩格斯1842年至1844年住在曼彻斯特，他对安科茨和小爱尔兰工人阶级街区状况的描写，至今仍是社会史上被引用最多的段落之一。
儿童一向在农业和家庭手工业中劳动。工厂制度把这份劳动集中起来，使它变得显眼，并把它置于激起公愤的条件之下。年仅六岁的孩子在棉纺厂里做十二到十六小时的班，看管纺纱机，钻到运转的机器底下去捡散落的棉花。1833年工厂童工雇用问题皇家调查委员会记录了工厂童工的伤残、畸形和疲惫，其措辞震动了议会舆论。这些孩子是工厂制度不可或缺的一环。他们的小手和低工钱，使他们在成年工人身量太大或工钱太贵的岗位上成了经济上合理的雇员。
制度上的回应来得晚，但还是来了。1833年的《工厂法》禁止纺织厂雇用九岁以下儿童，并限制九至十三岁儿童的工时。1844年的《工厂法》扩大了保护范围，并规定机器必须加防护。1847年的《十小时工作法》把妇女和未成年人的工作日限制在十小时，实际上也就限制了男工的工作日，因为没有他们，工厂开不了整条生产线。1824年废除《结社法》，第一次允许工人组建工会，为集体谈判打开了合法渠道，而在此之前，那是刑事犯罪。
这些措施承认了分配上的伤害，却没有解决它。《工厂法》之所以得以通过，是因为中产阶级改革者、托利党的家长制人士和议会调查员，与1832年以前政治权力有限的工人一样，认定这些条件不可容忍，并在工厂制度中看到一场需要制度回应的社会转变。这一回应缓慢、零碎，也遭到厂主的激烈抵制，他们主张管制会毁掉竞争力。
于是，生活水平之争归结为一个关于分配的观察。实际工资总量从1760年到1820年停滞，此后上升。在这个总量之内，一部分工人得利，包括扩张行业里的工厂操作工、熟练工程师和工头，另一部分被摧毁，包括手织工、家庭纺纱者和被挤出的农业雇工。悲观派说得对，人的代价是真实的，也是集中的。乐观派说得对，总量最终改善了。两方描述的是同一个经济，只是站的位置不同。分配的那一面与总量同样要紧，因为总量数据的构造本身就讲不出它。
工业革命首先是一场能源革命，其余一切都在其次。
上面四个维度，每一个背后都有一个学术传统。里格利的能源革命（第7.1—7.2节）：从有机能源转向化石能源，打破了约束每一个前现代经济的马尔萨斯上限。艾伦的要素价格机制（在第6章第6.4节展开，并在此延续）：高工资加廉价煤，使节省劳动的机器有利可图，而渐进改良的棘轮，让它在每一代技术上都保持有利可图。克拉夫茨关于局部突进的修正（第7.4节）：转变集中在少数几个部门，经济总量变化缓慢。汤普森的社会转变（第7.5节）：工厂制度强加了新的纪律，摧毁了旧的生计，以空前的速度触发城市化，并催生出日后塑造现代国家的制度回应。
这些解释各自都描述了真实的东西。问题是哪一个真正撑着这一切。
把煤拿掉，答案立刻就有了。没有煤，就没有纽科门机，没有瓦特机，没有旋转动力。没有旋转动力，工厂制度仍然拴在河上，只能以水磨的规模运转。没有廉价的化石能源，使节省劳动的机器有利可图的那套要素价格组合就不成立，工资成本与能源成本之比会停在手工生产才是理性选择的区间里。没有能源转型，就没有什么局部突进可供发现，因为在一个靠木材和水力运转的经济里，棉纺和钢铁不可能每年增长5%到7%。没有成规模的工厂制度，就没有大规模城市化，没有手织工的毁灭，也没有《工厂法》。
把克拉夫茨关于局部突进的发现拿掉，工业革命照样发生，只是被描述错了。能源转型、工厂制度和社会转变照旧推进，不管我们把总量测得对不对。把艾伦的要素价格机制拿掉，工业革命照样发生，煤照样烧，工厂照样建，但关于那些具体创新为什么取了那种形态的解释，会失去它的微观经济学基础。把汤普森的社会转变拿掉，这桩事件失去它人的一面，却保住了经济与技术的内核。
单靠能源转型解释不了一切。它解释不了英国的制造商为什么把钱投在节省劳动的机器上，而不是投在廉价能源的其他用途上，那一条由艾伦的要素价格机制补上。它解释不了生产率的收益为什么集中在少数几个部门，那一条由克拉夫茨的分解补上。它解释不了这场转变在亲历者身上是什么感受，那一条由汤普森补上。但没有能源转型，其余任何一个维度都不会以这样的速度和规模发生。煤是撑住这一切的那根梁。其余是建在它之上的结构。
彭慕兰和里格利辨识出结构性的前提条件。艾伦指明了机制。克拉夫茨把结果测准了。汤普森记录了人的经历。前两者是解释性的，后两者是描述性的。一个把煤炭禀赋抽掉的解释会塌下来。
第6章论证说，大分流最好的解释是煤炭与殖民地，也就是让持续增长在英国成为可能的那套结构性组合。这套组合产生了一场以化石能源为动力的局部突进式工业转变，它经由工厂这一新的组织形式来实现，并伴随着重塑英国国家制度的社会后果。第6章里解释为什么是英国的那份煤，在这里解释的是英国发生了什么。
1840年的英国，是一个已经工业化而世界其余部分尚未工业化的岛。它的棉纺厂织出的布，比主导全球纺织贸易数百年的印度手工纺纱者所出的布更便宜。它的钢铁工业向不断扩张的国内与出口市场供应铁路、桥梁和机器。它的城市里住着一个工人阶级，这个阶级在消费品上比它所取代的乡村人口更富，在自主、健康和保障上却更穷。它的煤产量超过欧洲其余部分的总和。GDP地图显示的正是从这一点开始的分化：英国从曾与它平起平坐的欧陆经济体中拉开距离，这道差距在整个19世纪不断扩大，此后追赶才开始。这场分化在当代的意涵，包括为什么有些国家至今仍然贫穷、工业革命的遗产对发展经济学意味着什么，见“富国与穷国”导读。
下一章叙述其他经济体遇上英国模式时发生的事：谁采用了它，谁改造了它，谁抵制了它，以及工业化的扩散为什么走出了它实际走出的那种地理与时间格局。
里格利（1988、2010）；克拉夫茨（1985）；哈利（1982）；艾伦（2009）；汤普森（1963）；霍布斯鲍姆（1968）；林德特与威廉姆森（1983）；范斯坦（1998）；波拉德（1981）；迪恩与科尔（1962）；米切尔（1988）。