查爾斯·巴貝奇(Charles Babbage,1792—1871):科學(xué)管理的先驅(qū)者
巴貝奇出生于一個富有的銀行家的家庭，曾就讀于劍橋大學(xué)三一學(xué)院。
查爾斯·巴貝奇 - 生平簡介
·1812年他協(xié)助建立了分析學(xué)會，其宗旨是向英國介紹歐洲大陸在數(shù)學(xué)方面的成就。該學(xué)會推動了數(shù)學(xué)在英國的復(fù)興。
·1814年和1817年先后獲得文學(xué)學(xué)士和碩士學(xué)位。
·1815—1827年期間在倫敦從事科學(xué)活動，1827—1828年期間在歐洲大陸考察工廠。
·1828—1839年期間在劍橋大學(xué)任盧卡斯數(shù)學(xué)教授（原為伊薩克·牛頓的教席）。
查爾斯·巴貝奇 - 主要成就
巴貝奇在24歲時就被選為英國皇家學(xué)會會員。他參與創(chuàng)建了英國天文學(xué)會和統(tǒng)計學(xué)會，并且是天文學(xué)會金質(zhì)獎?wù)芦@得者。他還是巴黎倫理科學(xué)院、愛爾蘭皇家學(xué)會和美國科學(xué)學(xué)院的成員。
查爾斯·巴貝奇 - 查爾斯·巴貝奇的主要著作
他的主要著作有：
* 《各種人壽保險機構(gòu)的比較觀點》、
* 《關(guān)于科學(xué)在英國的衰落及其某些原因的思考》、
* 《對數(shù)表樣本》、《論機器和制造業(yè)的經(jīng)濟》、
* 《有關(guān)征稅原則的思考、關(guān)于財產(chǎn)稅及其免除》、
* 《一個哲學(xué)家生涯的片段》。
此外，還有以下一些論文：
* 《機器在數(shù)學(xué)表計算中的應(yīng)用》、
* 《論用符號表示機器動作的方法》、
* 《關(guān)于調(diào)節(jié)機器的應(yīng)用一般原則的論文》。
查爾斯·巴貝奇 - 巴貝奇在管理方面的主要貢獻
巴貝奇從小就養(yǎng)成對任何事情都要尋根究底的習慣，拿到玩具也會拆開來看看里面的構(gòu)造。以后他又受了數(shù)學(xué)和其他科學(xué)的訓(xùn)練并考察了許多工廠。這使得他在管理方面提出了許多創(chuàng)見和新的措施。他的貢獻主要有以下幾點：
* 提出了在科學(xué)分析的基礎(chǔ)上的可能測定出企業(yè)管理的一般原則。他在《論機械和制造業(yè)的經(jīng)濟》一書中指出：“我在過去10年中曾被吸引去訪問英國和歐洲大陸的許多工場和工廠，以便熟悉其機械工藝，在這過程中，我不由自主地把我在其他研究中自然形成的各種一般化原則應(yīng)用到這些工場和工廠中去�！� 這同80年代以后泰羅在《科學(xué)管理原理》一書中的下述一段話是很相似的（雖然泰羅并不知道巴貝奇的著作）。泰羅說：“有些人的教育使他們養(yǎng)成了概括并在各處尋找規(guī)模的習慣。當這些人碰到了在每一行業(yè)中都存在并極為相似的許多問題以后，他們不可避免地試圖把這些問題進行邏輯歸類，并找出解決這些問題的某些規(guī)律或規(guī)則。”
他設(shè)計出世界上第一臺計算機。他于1823年設(shè)計出來的小型差數(shù)——世界上第1臺計算機雖然沒有制成，但其基本原理于92年后被應(yīng)用于巴勒式會計計算機。他還利用計數(shù)機來計算工人的工作數(shù)量、原材料的利用程度等。他把這叫做“管理的機械原則”。
他制定了一種“觀察制造業(yè)的方法”。這種方法同后來別人提出的“作業(yè)研究的科學(xué)的、系統(tǒng)的方法”非常相似。觀察者用這種方法進行觀察時利用一種印好的標準提問表。表中包括的項目有：生產(chǎn)所用的材料，正常的耗費、費用、工具、價格，最終市場，工人、工資、需要的技術(shù)，工作周期的長度等。
他進一步發(fā)展了亞當·斯密關(guān)于勞動分工的利益的思想，分析了分工能提高勞動生產(chǎn)率的原因。他指出，這些原因是：
o 節(jié)省了學(xué)習所需要的時間。生產(chǎn)中包含的工序愈多，則所需要的學(xué)習時間愈長。例如一個工人無需從事全部工序而只做其中少數(shù)工序或一道工序，就只需要少量的學(xué)習時間。
o 節(jié)省了學(xué)習中所耗費的材料。因為在學(xué)習中都要耗費一定的材料。實行勞動分工后，需要學(xué)習的內(nèi)容減少了，所耗費的材料也相應(yīng)地減少。
o 節(jié)省了從一道工序轉(zhuǎn)變到另一道工序的耗費的時間。而且，由于分工后經(jīng)常作某一項作業(yè)，肌肉得到了鍛煉，就更不易疲勞。
o 節(jié)省了改變工具所耗費的時間。在許多手藝中，工具常常是很精細的，需要作精密的調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)這些工具所占的時間相當多，分工后就可以大大節(jié)省這些時間。
o 由于經(jīng)常重復(fù)同一操作，技術(shù)熟練，工作速度可以加快。
o 分工后注意力集中于比較單純的作業(yè)，能改進工具和機器，設(shè)計出更精致合用的工具和機器，從而提高勞動生產(chǎn)率。
巴貝奇還指出，腦力勞動也同體力勞動一樣地可以進行分工。他指出，法國橋梁和道路學(xué)校校長普隆尼把他的工作人員分成技術(shù)性、半技術(shù)性、非技術(shù)性3類，把復(fù)雜的工作交給有高度能力的數(shù)學(xué)家去做，把簡單的工作交給只能從事加減運算的人去做，從而大大提高了整個工作的效率。
他進行了有關(guān)工作時間問題的研究。在這項研究中，他征得同意后引用了法國庫倫布的觀察材料。這是在管理問題上國際合作的最早范例。
在勞資關(guān)系方面，他強調(diào)勞資協(xié)作，強調(diào)工人要認識到工廠制度對他們有利的方面。這也同泰羅在幾十年后發(fā)表的論點很相似。他提出一種固定工資加利潤分享的制度，認為這種制度有以下的好處：
o 每個工人同工廠的發(fā)展和利潤的多少有直接的利害關(guān)系；
o 每個工人都會關(guān)心浪費和管理不善的問題；
o 能促使每個部門改進工作；
o 鼓勵工人提高技術(shù)和品德，表現(xiàn)不好者減少分享的利潤；
o 由于工人同雇主的利益一致，能消除隔閡，共求繁榮。
他還探討了能使投資效率更高的大工廠的優(yōu)越性，以及這些工廠對原料來源的恰當位置；工藝過程和制造成本的分析（如在制針業(yè)中）；在同一領(lǐng)域中各個企業(yè)的比較研究。（如《各種人壽保險機構(gòu)的比較觀點》）等。
查爾斯·巴貝奇 - 失敗的英雄
今天出版的許多計算機書籍扉頁里，都登載著這位先生的照片：寬闊的額，狹長的嘴，銳利的目光顯得有些憤世嫉俗，堅定的但絕非缺乏幽默的外貌，給人以一種極富深邃思想的學(xué)者形象，有人或許知道他的大名──查爾斯·巴貝奇。
巴貝奇，1792年出生在英格蘭西南部的托特納斯，是一位富有的銀行家的兒子，后來繼承了相當豐厚的遺產(chǎn)，但他把金錢都用于了科學(xué)研究。童年時代的巴貝奇顯示出極高的數(shù)學(xué)天賦，考入劍橋大學(xué)后，他發(fā)現(xiàn)自己掌握的代數(shù)知識甚至超過了教師。畢業(yè)留校，24歲的年青人榮幸地受聘擔任劍橋“路卡辛講座”的數(shù)學(xué)教授。這是一個很少有人能夠獲得的殊榮，牛頓的老師巴羅是第一名，牛頓是第二名。假若巴貝奇繼續(xù)在數(shù)學(xué)理論領(lǐng)域耕耘，他本來是可以走上鮮花鋪就的坦途。然而，這位曠世奇才卻選擇了一條無人敢于攀登的崎嶇險路。
事情恐怕還得從法國講起。18世紀末，法蘭西發(fā)起了一項宏大的計算工程──人工編制《數(shù)學(xué)用表》，這在沒有先進計算工具的當時，可是件極其艱巨的工作。法國數(shù)學(xué)界調(diào)集大批精兵強將，組成了人工手算的流水線，算得個天昏地暗，才完成了17卷大部頭書稿。即便如此，計算出的數(shù)學(xué)用表仍然存在大量錯誤。
據(jù)說有一天，巴貝奇與著名的天文學(xué)家赫舍爾湊在一起，對兩大部頭的天文數(shù)表評頭論足，翻一頁就是一個錯，翻兩頁就有好幾雙。面對錯誤百出的數(shù)學(xué)表，巴貝奇目噔口呆，他甚至喊出聲來：“天哪，但愿上帝知道，這些計算錯誤已經(jīng)充斥彌漫了整個宇宙！”這件事也許就是巴貝奇萌生研制計算機構(gòu)想的起因。巴貝奇在他的自傳《一個哲學(xué)家的生命歷程》里，寫到了大約發(fā)生在1812年的一件事：“有一天晚上，我坐在劍橋大學(xué)的分析學(xué)會辦公室里，神志恍惚地低頭看著面前打開的一張對數(shù)表。一位會員走進屋來，瞧見我的樣子，忙喊道：‘喂！你夢見什么啦？’我指著對數(shù)表回答說：‘我正在考慮這些表也許能用機器來計算！’”
巴貝奇的第一個目標是制作一臺“差分機”，那年他剛滿20歲。他從法國人杰卡德發(fā)明的提花織布機上獲得了靈感，差分機設(shè)計閃爍出了程序控制的靈光──它能夠按照設(shè)計者的旨意，自動處理不同函數(shù)的計算過程。1822年，巴貝奇小試鋒芒，初戰(zhàn)告捷，第一臺差分機呱呱墜地。但是，這一“小試”也耗去了整整10年。這是因為當時的工業(yè)技術(shù)水平極差，從設(shè)計繪圖到零件加工，都得自己親自動手。好在巴貝奇自小就酷愛并熟悉機械加工，車鉗刨銑磨，樣樣拿手。在他孤軍奮戰(zhàn)下造出的這臺機器，運算精度達到了6位小數(shù)，當即就演算出好幾種函數(shù)表。以后實際運用證明，這種機器非常適合于編制航海和天文方面的數(shù)學(xué)用表。
“春風得意馬蹄疾”。成功的喜悅激勵著巴貝奇，他連夜奮筆上書皇家學(xué)會，要求政府資助他建造第二臺運算精度為20位的大型差分機。英國政府看到巴貝奇的研究有利可圖，破天荒地與科學(xué)家簽訂了第一個合同，財政部慷慨地為這臺大型差分機提供出1.7萬英鎊的資助。巴貝奇自己也貼進去1.3萬英鎊巨款，用以彌補研制經(jīng)費的不足。在當年，這筆款項的數(shù)額無異于天文數(shù)字──有關(guān)資料介紹說，1831年約翰·布爾制造一臺蒸汽機車的費用才784英磅。
然而，英國政府和巴貝奇都失了算，第二臺差分機在劍橋的“陰溝”里面翻了船！我們可以設(shè)身處地替巴貝奇想一想，第二臺差分機大約有25000個零件，主要零件的誤差不得超過每英寸千分之一，即使用現(xiàn)在的加工設(shè)備和技術(shù)，要想造出這種高精度的機械也絕非易事。巴貝奇把差分機交給了英國最著名的機械工程師約瑟夫·克萊門特所屬的工廠制造，但工程進度十分緩慢。設(shè)計師心急火燎，從劍橋到工廠，從工廠到劍橋，一天幾個來回。他把圖紙改了又改，讓工人把零件重做一遍又一遍。年復(fù)一年，日復(fù)一日，直到又一個10年過去后，巴貝奇依然望著那些不能運轉(zhuǎn)的機器發(fā)愁，全部零件亦只完成不足一半數(shù)量。參加試驗的同事們再也堅持不下去，紛紛離他而去如鳥獸散。巴貝奇獨自苦苦支撐了第三個１０年，終于感到自己再也無力回天。那天清晨，巴貝奇蹣跚走進車間。偌大的作業(yè)場空無一人，只剩下滿地的滑車和齒輪，四處一片狼籍。他呆立在尚未完工的機器旁,深深地嘆了口氣，終于“愴然而涕下”。在痛苦的煎熬中，他無計可施，只得把全部設(shè)計圖紙和已完成的部分零件送進倫敦皇家學(xué)院博物館供人觀賞。
1842年，在巴貝奇的一生中是極不平常的一年。那年冬天，倫敦的氣候格外寒冷，巴貝奇的身心全都冷得發(fā)顫。英國政府宣布斷絕對他的一切資助，連科學(xué)界的友人都用一種怪異的目光看著他。英國首相譏諷道：“這部機器的唯一用途，就是花掉大筆金錢！”同行們譏笑他是“愚笨的巴貝奇”。皇家學(xué)院的權(quán)威人士，包括著名的天文學(xué)家艾瑞等人，都公開宣稱他的差分機“毫無任何價值”……
就在這痛苦艱難的時刻，一縷春風悄然吹開巴貝奇苦悶的心扉。他意外地收到一封來信，寫信人不僅對他表示理解而且還希望與他共同工作。娟秀字體的簽名，表明了她不凡的身份──伯爵夫人。
接到信函后不久，巴貝奇實驗室門口走進來一位年輕的女士。只見她身披素雅的斗蓬，鬢角上斜插一束白色的康乃馨，顯得那么典雅端莊，面帶著衿持的微笑，向巴貝奇彎腰行了個致敬禮。巴貝奇一時愣在那里，他與這位女士似曾相識，又想不起曾在何處邂逅。女士落落大方地作了自我介紹，來訪者正是那位伯爵夫人。
“您還記得我嗎？”女士低聲問道，“十多年前，您還給我講過差分機原理�！笨吹桨拓惼婷曰蟮难凵�，她又笑著補充說：“您說我像野人見到了望遠鏡�！卑拓惼婊腥淮笪�，想起已經(jīng)十分遙遠的往事。面前這位俏麗的女士和那個小女孩之間，依稀還有幾分相似。
原來，夫人本名叫阿達·奧古斯塔，是英國大名鼎鼎的詩人拜倫之獨生女。她比巴貝奇的年齡要小20多歲，1815年才出生。阿達自小命運多蹇，來到人世的第二年，父親拜倫因性格不合與她的母親離異，從此別離英國�？赡苁菑奈吹玫竭^父愛的緣由，小阿達沒有繼承到父親詩一般的浪漫熱情，卻繼承了母親的數(shù)學(xué)才能和毅力。那還是阿達的少女時代，母親的一位朋友領(lǐng)著她們?nèi)⒂^巴貝奇的差分機。其他女孩子圍著差分機嘰嘰喳喳亂發(fā)議論，摸頭不是腦。只有阿達看得非常仔細，她十分理解并且深知巴貝奇這項發(fā)明的重大意義。
或許是這個小女孩特殊的氣質(zhì)，在巴貝奇的記憶里打下了較深的印記。他趕緊請阿達入座，并欣然同意與這位小有名氣的數(shù)學(xué)才女共同研制新的計算機器。
就這樣，在阿達２７歲時，她成為巴貝奇科學(xué)研究上的合作伙伴，迷上這項常人不可理喻的“怪誕”研究。其時，她已經(jīng)成了家，丈夫是洛甫雷斯伯爵。按照英國的習俗，許多資料在介紹里都把她稱為“洛甫雷斯伯爵夫人”。
30年的困難和挫折并沒有使巴貝奇折服，阿達的友情援助更堅定了他的決心。還在大型差分機進軍受挫的1834年，巴貝奇就已經(jīng)提出了一項新的更大膽的設(shè)計。他最后沖刺的目標，不是僅僅能夠制表的差分機，而是一種通用的數(shù)學(xué)計算機。巴貝奇把這種新的設(shè)計叫做“分析機”，它能夠自動解算有100個變量的復(fù)雜算題，每個數(shù)可達25位，速度可達每秒鐘運算一次。今天我們再回首看看巴貝奇的設(shè)計，分析機的思想仍然閃爍著天才的光芒。
巴貝奇首先為分析機構(gòu)思了一種齒輪式的“存貯庫”，每一齒輪可貯存10個數(shù)，總共能夠儲存1000個50位數(shù)。分析機的第二個部件是所謂“運算室”，其基本原理與帕斯卡的轉(zhuǎn)輪相似，但他改進了進位裝置，使得50位數(shù)加50位數(shù)的運算可完成于一次轉(zhuǎn)輪之中。此外，巴貝奇也構(gòu)思了送入和取出數(shù)據(jù)的機構(gòu)、以及在“存儲庫”和“運算室”之間運輸數(shù)據(jù)的部件。他甚至還考慮到如何使這臺機器處理依條件轉(zhuǎn)移的動作。一個多世紀過去后，現(xiàn)代電腦的結(jié)構(gòu)幾乎就是巴貝奇分析機的翻版，只不過它的主要部件被換成了大規(guī)模集成電路而已。僅此一說，巴貝奇就當之無愧于計算機系統(tǒng)設(shè)計的“開山鼻祖”。
俏阿達“心有靈犀一點通”，她非常準確地評價道：“分析機‘編織’的代數(shù)模式同杰卡德織布機編織的花葉完全一樣”。于是，為分析機編制一批函數(shù)計算程序的重擔，落到了數(shù)學(xué)才女柔弱的肩頭。阿達開天辟地第一回為計算機編出了程序，其中包括計算三角函數(shù)的程序、級數(shù)相乘程序、伯努利函數(shù)程序等等。阿達編制的這些程序，即使到了今天，電腦軟件界的后輩仍然不敢輕易改動一條指令。人們公認她是世界上第一位軟件工程師，港臺地區(qū)的書刊，還把她請上了軟件界“開山祖師奶”的赫赫寶座。眾所周知，美國國防部據(jù)說是花了250億美元和10年的光陰，把它所需要軟件的全部功能混合在一種計算機語言中，希望它能成為軍方數(shù)千種電腦的標準。1981年，這種語言被正式命名為ADA語言，使阿達的英名流傳至今。
不過，以上講的都是后話，殊不知巴貝奇和阿達當年處在怎樣痛苦的水深火熱之中！由于得不到任何資助，巴貝奇為把分析機的圖紙變成現(xiàn)實，耗盡了自己全部財產(chǎn)，搞得一貧如洗。他只好暫時放下手頭的活，和阿達商量設(shè)法賺一些錢，如制作什么國際象棋玩具，什么賽馬游戲機等等。為籌措科研經(jīng)費，他們不得不“下�！备恪皠�(chuàng)收”。最后，兩人陷入了惶惶不可終日的窘境。阿達忍痛兩次把丈夫家中祖?zhèn)鞯恼鋵毸瓦M當鋪，以維持日常開銷，而這些財寶又兩次被她母親出資贖了回來。
貧困交夾，無休無止腦力勞動，阿達的健康狀況急劇惡化。1852年，懷著對分析機成功的美好夢想和無言的悲愴，巾幗軟件奇才魂歸黃泉，香消魄散，死時年僅36歲。
阿達去后，巴貝奇又默默地獨自堅持了近20年。晚年的他已經(jīng)不能準確地發(fā)音，甚至不能有條理地表達自己的意思，但是他仍然百折不撓地堅持工作。
上帝對巴貝奇和阿達太不公平！分析機終于沒能造出來，他們失敗了。巴貝奇和阿達的失敗是因為他們看得太遠，分析機的設(shè)想超出了他們所處時代至少一個世紀！然而，他們留給了計算機界后輩們一份極其珍貴的精神遺產(chǎn)，包括30種不同的設(shè)計方案，近2000張組裝圖和50000張零件圖……，更包括那種在逆境中自強不息，為追求理想奮不顧身的拼搏！
1871年，為計算機事業(yè)而貢獻了終生的先驅(qū)者終于閉上了眼睛。當時就有人把他的大腦用鹽漬著保存起來，想經(jīng)過若干年后，有更先進技術(shù)來研究他大腦特別的機制；現(xiàn)在的人們，當然更不會以成敗來論英雄！
