計量,史稱"度量衡”,起源于商品交換,服務于貿(mào)易往來和統(tǒng)一市場。今天,從日常交易的電子秤、水表電表、加油機、充電樁,到數(shù)字化領域的算力算效測評、AI可信測量,從進出口大宗貿(mào)易的管道石油和天然氣流量,到能源消耗和碳排放測量,再到先進制造業(yè)芯片級超精密測量,都對計量提出越來越高的要求。


差之毫厘,謬以千里。自誕生之初,計量的根本使命就是建立度量單位和標準器具,據(jù)此統(tǒng)一交易規(guī)則、建立市場信任。只有精準計量,才能構筑市場信用,避免市場欺詐,實現(xiàn)公平交易,保障消費者合法權益,促進建設高效規(guī)范、公平競爭、充分開放的統(tǒng)一大市場。


一、統(tǒng)一大市場的計量建制:從度量衡到《米制公約》

(一古代度量衡:從區(qū)域統(tǒng)一

到國家統(tǒng)一古時,人類通過“布手知尺”“掬手成升”“邁步定畝”等原始計量手段,衡量商品之數(shù)量與價值,建立起簡單的商品交易規(guī)則。《周禮·地官司徒·司市》記載,司市是市官之長,職責之一是“以度量成賈而征價”,被認為是我國最早的市場監(jiān)管機構。


諸侯爭霸割據(jù)的春秋戰(zhàn)國時期,度量衡實現(xiàn)了區(qū)域統(tǒng)一,如齊國的“栗氏量”,被稱為中國最早的度量衡標準器,但諸侯國之間的度量衡混亂不一,給商品交易帶來很大障礙。公元前221年,秦始皇向全國發(fā)布統(tǒng)一度量衡詔書。《史記·秦始皇本紀》記載,“一法度衡石丈尺”。通過向全國各地發(fā)放度量衡標準器,設立嚴格的檢校制度,確保全國度量衡統(tǒng)一。漢承秦制,隨后唐宋、直到清初,度量衡一直被中央嚴格管理,旨在統(tǒng)一土地稅賦和市場交易規(guī)則。那時,國家統(tǒng)一度量衡是政令通暢和經(jīng)濟繁榮的保證,成為歷代王朝法律制度的重要內(nèi)容。


縱觀古今中外,計量成為人類社會群體逐步擴展和更加結構化的強大黏合劑。計量及其普遍適用的能力被視為權力的象征,能夠帶來人與人之間的歸屬感和信任。在古代歐洲,查理曼大帝、亞歷山大大帝、路易十四、摩西等歷史上的君王都試圖統(tǒng)一度量衡,但均以失敗告終。到了近代,歐洲存在三種不同的度量衡體系,分別是傳統(tǒng)尺(foot)系、肘尺系(ell)和掌尺(palm)系,僅實現(xiàn)了區(qū)域統(tǒng)一或少數(shù)的國家統(tǒng)一。


古代商品交易的媒介是金屬貨幣,而金屬貨幣的統(tǒng)一依賴于度量衡,既關乎金屬貨幣重量(衡),也關乎金屬貨幣尺寸(度),還關乎鑄幣用的模子容積(量)。因此,法制史專家認為,統(tǒng)一度量衡是統(tǒng)一貨幣的基礎,二者共同構成全國統(tǒng)一市場和自由交易不可或缺的公共基礎設施。


近代《米制公約》:從國家統(tǒng)一到全球統(tǒng)一

18世紀,工業(yè)革命極大促進了全球經(jīng)濟和國際貿(mào)易的蓬勃發(fā)展,使統(tǒng)一各國計量單位提到議事日程。18世紀末期,法國率先創(chuàng)立“米制”,并逐漸向其他歐洲國家推行。19世紀中期,世界博覽會主辦方希望通過國際貿(mào)易來建立統(tǒng)一的度量衡國際標準。1867年,在法國巴黎舉辦世界工藝博覽會期間,一大批科學家、企業(yè)家組建了度量衡委員會,專門負責建立統(tǒng)一的度量衡國際標準。1875年5月20日,17個國家簽署了《米制公約》,決定設立國際計量局(時稱“萬國權度局”)。自此,“米制”在全世界廣泛傳播,并被普遍接受。


經(jīng)濟全球化極大促進了世界多邊貿(mào)易體制形成和全球貿(mào)易的自由化發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計,超過80%的貿(mào)易必須經(jīng)過計量才能實現(xiàn)。為滿足世界貿(mào)易組織(WTO)關于消除技術性貿(mào)易壁壘(TBT)的要求,1999年,38個《米制公約》成員國和2個國際組織的代表共同簽署了《國家計量基標準和國家計量院頒發(fā)的校準和測量證書互認協(xié)議》(MRA)。2011年,國際計量局(BIPM)、國際法制計量組織(OIML)、國際實驗室認可合作組織(ILAc)和國際標準化組織(ISO)四大國際組織共同簽署了支撐全球貿(mào)易公平便利發(fā)展的《計量溯源性的聯(lián)合聲明》。該聲明業(yè)已成為各成員國或經(jīng)濟體以及國際貿(mào)易伙伴普遍遵循的基本原則和行為準則。2018年起,國際法制計量組織證書互認體系(OIML-cS)正式在全球實施,旨在實現(xiàn)計量器具法制要求的全球一致性。至此,在《米制公約》統(tǒng)一計量單位的基礎上,實現(xiàn)了計量標準、計量器具、測量數(shù)據(jù)的國際互認,即“一次測試、一張證書、全球互認”,為暢通國際貿(mào)易、促進經(jīng)濟一體化提供計量保障。


現(xiàn)代憲法:計量統(tǒng)一的法治保障

計量單位及國家計量體系需要得到國家權威正式確認,以表達國家意志。據(jù)統(tǒng)計,世界上有40多個國家和地區(qū)在憲法中明確規(guī)定了計量相關要求。如英國《自由大憲章》第35條規(guī)定:“全國應有統(tǒng)一之度量衡。酒類、烈性麥酒與谷物之量器,以倫敦夸爾為標準;染色布、土布、鎖子甲布之寬度,應以織邊下之兩碼為標準;其他衡器亦如量器之規(guī)定”;再如《德意志民主共和國憲法》第73條規(guī)定,對“通貨、貨幣與造幣制度、度量衡,以及時間標準制的決定”聯(lián)邦專有立法權。此外,世界各國普遍制定了計量法,如英國和日本的《計量法》、德國的《測量與檢定法》和《單位與時間法》、俄羅斯的《關于保障測量一致性的法律》、韓國的《國家標準框架法》、印度的《法制計量法》等。盡管立法體例與法律稱謂不同,但這些立法均旨在為計量單位及國家計量體系提供統(tǒng)一的法治保障。計量立法具有國際共識,國際法制計量組織(OIML)和國際計量局(BIPM)于2020年聯(lián)合發(fā)布了《國家計量體系——制度建設和法律框架》,該文件屬于國際示范法范疇,對各國計量法律制度建設具有重要指導意義。美歐國家都成立了國家計量機構(NMI),并賦予明確的法律地位和法定職責,作為負責全國計量統(tǒng)一工作的中央機構和國際計量活動的國家代表,如成立于1887年的德國聯(lián)邦物理技術研究院(PTB)、成立于1901年的美國國家標準與技術研究院(NIST)。這些機構在歷次工業(yè)革命和國家工業(yè)化進程中扮演著重要角色,已成為國家戰(zhàn)略科技力量的重要組成部分。


我國在建國伊始就著手建立統(tǒng)一的計量制度。1950年初,中央財政經(jīng)濟委員會設立度量衡處,負責全國計量統(tǒng)一工作。1954年,第一屆全國人民代表大會常務委員會第二次會議批準設立國家計量局,重要職責是"計劃和掌管計量公制的推行”。1959年,國務院公布《有關統(tǒng)一計量制度的命令》,確定“米制”為我國的基本計量制度。1985年,《計量法》出臺,明確國家實行法定計量單位制度,建立計量基準、社會公用計量標準及計量檢定等制度體系,為全國統(tǒng)一大市場建設奠定了計量基礎。


二、計量是貫通現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的中樞神經(jīng)

2022年中共中央、國務院發(fā)布的《關于加快建設全國統(tǒng)一大市場的意見》提出,增強在全球產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈創(chuàng)新鏈中的影響力。研究表明,全國統(tǒng)一大市場能夠有效促進我國出口企業(yè)國內(nèi)鏈長的擴張,有效拓展我國在全球價值鏈中的嵌入長度。計量貫穿產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈創(chuàng)新鏈始終,通過準確統(tǒng)一的量值溯源鏈,從最底層保障供應鏈的穩(wěn)定可靠。在高度分工和專業(yè)化的市場條件下,從配套零部件的研制,到中間產(chǎn)品的制成,再到最終產(chǎn)品的組裝,甚至到產(chǎn)品的售后維護保養(yǎng),必須保障供應鏈不同環(huán)節(jié)量值統(tǒng)一、準確可靠,確保不同廠商供應的產(chǎn)品精密對接,以保障質(zhì)量與安全。


美國NIST關于計量的經(jīng)濟效益研究認為,計量可以有效提高組織的生產(chǎn)率。計量越精準,從測量到控制的反饋越快,對效率、質(zhì)量和生產(chǎn)率的影響越大。英國國家物理實驗室(NPL)報告顯示,企業(yè)通過國家測量體系(NMS)支持開發(fā)或改進新產(chǎn)品和進入新市場而產(chǎn)生重大經(jīng)濟效益,約88%的企業(yè)改變了產(chǎn)品或流程,約18%的企業(yè)創(chuàng)新性顛覆了整個行業(yè)。其中,約32%的企業(yè)認為,如果沒有計量實驗室的支持,他們的產(chǎn)品或服務將不復存在。因此,計量對企業(yè)技術與產(chǎn)品創(chuàng)新、融入整個產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈、提升行業(yè)競爭力發(fā)揮著至關重要的作用。筆者以大飛機和集成電路兩個產(chǎn)業(yè)為例進行分析。


大飛機的研制是一項高度復雜的系統(tǒng)工程。據(jù)統(tǒng)計,波音飛機的零部件由65個國家的1500個大企業(yè)和15000個中小企業(yè)提供。面對如此龐大的供應鏈,確保供應鏈不同環(huán)節(jié)產(chǎn)品、材料及器件的量值統(tǒng)一和準確可靠成為首要問題。為此,飛機制造商要求供應商應通過航空業(yè)質(zhì)量管理體系認證,其中的AS9100標準對"溯源到國際或國家測量標準”"按照規(guī)定的時間間隔或在使用前進行校準和檢定”作了明確規(guī)定,以確保供應商提供的零部件的量值統(tǒng)一和準確可靠。各供應商必須獨立建立精密測量實驗室或尋求第三方計量實驗室,支撐其產(chǎn)品相關測量數(shù)據(jù)與量值溯源鏈保持等效一致,以融入整個供應鏈(見圖1)??梢?,準確統(tǒng)一的量值溯源鏈保障了大飛機研制供應鏈的穩(wěn)定可靠,這是其加快建設現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系和增強全球供應鏈影響力的底層邏輯。

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圖1 大飛機產(chǎn)品供應鏈與量值溯源鏈一體化示意圖


集成電路產(chǎn)業(yè)具有復雜而龐大的供應鏈體系,對各種零部件參數(shù)的量值統(tǒng)一和準確可靠性提出了更高要求。如,僅用于集成電路制造環(huán)節(jié)的光刻機設備上的一個激光反射鏡部件就有108項尺寸公差和62項形狀、位置、方向公差,還有內(nèi)部應力等技術參數(shù)要求,整個光刻機設備更有超過3萬個光機零件,對每一項參數(shù)的測量均需要依據(jù)國家或行業(yè)測量標準和技術規(guī)范進行量值溯源,以確保原材料、零部件、產(chǎn)品組件等滿足性能和質(zhì)量要求。從芯片供應鏈來看,材料供應、硅片生產(chǎn)、晶圓制造、測試封裝等多個環(huán)節(jié)都需要計量基準、計量標準、標準物質(zhì)、標準參考數(shù)據(jù)及計量技術規(guī)范的支撐保障(見圖2)。因此,要著力提升更小尺度、更多維度和更多參量的計量能力,全面強化計量支撐保障能力。

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圖2 集成電路產(chǎn)業(yè)與計量支撐保障示意圖

三、支撐全國統(tǒng)一大市場的國家計量體系:現(xiàn)狀與挑戰(zhàn)

我國國家計量體系發(fā)展現(xiàn)狀

改革開放40多年來,特別是黨的十八大以來,我國逐步建立起與經(jīng)濟社會發(fā)展基本相適應的國家計量體系。


一是在制度建設方面,形成以《計量法》為核心,以計量法規(guī)、規(guī)章和規(guī)范性文件相配套的法律規(guī)范體系,為國家計量體系建設與運行提供了法治保障。同時,建立了全國統(tǒng)一管理體制和全國計量工作部際聯(lián)席會議制度,強化了統(tǒng)籌協(xié)調(diào)功能,形成協(xié)調(diào)統(tǒng)一的計量工作體系。


二是在技術體系方面,確立了以計量基準為最高量值依據(jù)、社會公用計量標準為主體、計量技術規(guī)范為保障的全國統(tǒng)一的量值傳遞溯源體系。成立于1955年的中國計量科學研究院是國家最高的計量科學研究中心和國家測量體系源頭,各級地方政府設立的法定計量技術機構是重要技術力量。


三是在科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面,實現(xiàn)時間頻率、溫度等科學計量部分領域國際領先,為國際單位制(SI)基本單位重新定義作出關鍵性貢獻。國家產(chǎn)業(yè)計量測試中心圍繞產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求和瓶頸問題,強化計量支撐保障,服務產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新和質(zhì)量提升,取得顯著成效。


四是在國際合作方面,我國專家長期擔任國際計量委員會(CIPM)、國際法制計量組織(OIML)、亞太計量規(guī)劃組織(APMP)和亞計量合作組織(COOMET)重要職務。國際交流合作和技術援助持續(xù)開展,國際影響力不斷擴大。目前,我國獲得國際承認的校準測量能力(CMC)位居世界前列。


我國國家計量體系面臨的挑戰(zhàn)

一是科技革命和產(chǎn)業(yè)變革帶來的嚴峻挑戰(zhàn)。習近平總書記在全國科技大會、國家科學技術獎勵大會、兩院院士大會上指出:“當前,新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展??茖W研究向極宏觀拓展、向極微觀深入、向極端條件邁進、向極綜合交叉發(fā)力,不斷突破人類認知邊界?!奔夹g創(chuàng)新進入前所未有的密集活躍期,前沿技術集中涌現(xiàn),引發(fā)鏈式變革。國際單位制(SI)量子化變革以來,國家測量體系呈現(xiàn)出計量基準量子化、計量單位數(shù)字化、量值傳遞扁平化、測量手段多樣化和計量空間多維化等特征,給工業(yè)時代締造的傳統(tǒng)等級式量傳體系帶來嚴峻挑戰(zhàn)。


二是國際計量體系重構的歷史機遇。近年來,美歐大國紛紛制定實施量子化時代的國家計量戰(zhàn)略,旨在搶占國際計量體系未來發(fā)展制高點。如2022年美國《芯片與科學法案》大舉投資NIST支持量子計量、碳測量、生物技術測量、人工智能及信息安全測量等前沿計量技術研發(fā)及應用。新形勢下,亟須加強新時期計量發(fā)展戰(zhàn)略謀劃和系統(tǒng)布局。


三是現(xiàn)行《計量法》的滯后局限。現(xiàn)行《計量法》對計量科技創(chuàng)新和新興經(jīng)濟業(yè)態(tài)的制度設計相對薄弱,基本理念、調(diào)整范圍、規(guī)制措施等難以應對數(shù)字化時代的變革與挑戰(zhàn),不能有效滿足新產(chǎn)業(yè)、新業(yè)態(tài)、新基建等新基礎設施發(fā)展和數(shù)字化時代全國統(tǒng)一大市場建設的需要。


四是計量基礎設施技術的能力不足。部分計量基礎設施和技術能力尚存不足、短板明顯。高端計量設備和核心技術的自主創(chuàng)新能力較弱,高精密測量儀器、核心零部件、智能化嵌入式軟件等對外依賴度較高。面對國家重大需求和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展,計量基礎設施技術創(chuàng)新和服務能力亟待提升。


四、數(shù)字化時代國家計量體系的發(fā)展建議

《關于加快建設全國統(tǒng)一大市場的意見》對“探索推進計量區(qū)域中心建設”“不斷完善國家計量體系”“開展計量國際交流合作”等提出了總要求。黨的二十屆三中全會審議通過的《中共中央關于進一步全面深化改革、推進中國式現(xiàn)代化的決定》指出,“推動市場基礎制度規(guī)則統(tǒng)一、市場監(jiān)管公平統(tǒng)一、市場設施高標準聯(lián)通”“培育全國一體化技術和數(shù)據(jù)市場”。新時代新征程上,亟須積極構建數(shù)字化時代的國家計量體系,為全國統(tǒng)一大市場建設夯實計量之基。


修訂《計量法》,完善法治保障

數(shù)字化時代,數(shù)據(jù)作為新的生產(chǎn)要素,已快速融入生產(chǎn)、分配、流通、消費和社會服務管理等各環(huán)節(jié)。應盡快修訂完善《計量法》,構建數(shù)字化計量法律框架,建立數(shù)據(jù)計量法律制度,適應數(shù)字化時代新需求。建議加強對數(shù)字計量、網(wǎng)絡計量、智能計量等新興領域和標準參考數(shù)據(jù)等內(nèi)容的規(guī)制。通過立法,明確數(shù)字計量的標準、程序和責任,以保障計量數(shù)據(jù)的真實性和準確性;明確對數(shù)據(jù)的收集、存儲、處理和使用進行計量監(jiān)管,以確保數(shù)據(jù)計量的合法性和公正性。


重構量傳溯源體系,夯實計量基礎

隨著國際單位制(SI)量子化變革,發(fā)展量子計量技術成為新趨勢。我國應加大對量子計量技術的研發(fā)投入,建立量子計量基準和可分發(fā)計量標準,推進量子計量技術創(chuàng)新及產(chǎn)業(yè)化應用,持續(xù)提升我國在國際量子計量領域的競爭力。同時,利用大數(shù)據(jù)、人工智能、數(shù)字孿生等新技術,建設智能計量實驗室,通過實現(xiàn)自動化校準、實時監(jiān)測和智能分析,為各行業(yè)提供高效的數(shù)字化計量服務。


促進計量科技創(chuàng)新,培育發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力

加大對計量科技基礎研究和應用研究的研發(fā)投入,依托國家計量技術機構設立國家實驗室或全國重點實驗室,不斷強化國家戰(zhàn)略科技力量。聚焦集成電路、生物醫(yī)藥、航空航天、新能源等戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),統(tǒng)籌強化關鍵核心計量技術攻關,扎實推動計量科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新深度融合,加快培育和發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。


建設區(qū)域計量中心,增強服務能力

以服務國家重大區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略為目標,打破行政區(qū)劃界線,在京津冀、長三角、粵港澳大灣區(qū)等重點區(qū)域,依托計量技術機構,聯(lián)合高校和頭部企業(yè),設立若干區(qū)域計量中心,實現(xiàn)計量能力、測量資源的區(qū)域化拓展和一體化發(fā)展,促進計量資源的共享與共用,提升計量服務效能,為區(qū)域重要產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供計量支撐。


加強國際合作交流,提升國際影響力

積極參與國際計量委員會(CIPM)、國際法制計量組織(OIML)等國際計量組織的工作,深度參與國際標準和規(guī)則制定,不斷增強全球計量科技創(chuàng)新領域的國際話語權和影響力。加強與發(fā)達國家和地區(qū)的交流合作,引進先進的計量技術和管理經(jīng)驗,推動計量技術援助走深走實,為暢通全球產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈大循環(huán)提供計量保障。