交通部署案例集/2018/电报 (1870-1970)

美国电报系统

定性分析

摘要

将S型曲线与实际收集的数据进行比较时，可以看出电报的初始诞生阶段由于其利基市场和预期的潜力而高于预期。这两个模型中的成长阶段都十分简洁。然而，随后的成熟阶段被缩短，并随之开始了衰退阶段，因为更好的通信技术的开发使电报过时。尽管如此，如果没有电报在它们自身的成长阶段的助力，现今的技术和商业活动不可能如此突出。

引言

电报是一种早期的通信系统，最初在美国实施，它允许通过电线脉冲电流来几乎瞬时地传输编码信息（通常以摩尔斯电码的形式）。

与同一时期开发的许多其他发明一样，电报被一家独家经销商（西联汇款公司）利用，并在其成熟阶段为许多当前的技术、企业和流程铺平了道路。

然而，电报的标准化是短暂的，就像许多其他技术手段一样，它们受到“产品生命周期”（PLC）的限制。

PLC 包含三个主要阶段，包括“诞生”阶段、“成长”阶段和“成熟”阶段。如果产品最终变得过时，PLC 也可能包括“衰退”阶段，在这种情况下，电报就属于此类。

诞生：这一阶段包括从概念化到产品的开发；新市场允许轻松地垄断和获得专利。
成长：产品的成功导致销售和需求的增加；这一阶段包括最大的利润和产品的曝光率。
成熟：产品已经标准化，导致市场和分销渠道建立完善。在这个阶段，产品的收入仍然在增加，但速度较慢。

技术特征

当用“键”（一个像按钮一样的物理设备）“断开”通过（单根）电线传输的电流（由电池产生）时，中断将在接收站被接收，并使用电磁铁检测，然后信息将使用某种信号（例如，书面符号或噪音）呈现出来，使接收者能够破译编码信息。

摩尔斯电码是使用电报发送信息的一种流行格式。“点”和“划”或短促和稍长的声音对应一个字母。按照顺序组合，通过使用电脉冲可以发送整个信息；例如，“SOS”被编码为（… - …）。

前身

在人们普遍理解的现代电报开发之前，人们使用视觉信号在远距离传输信息，这些信号也是编码的。烟雾、鼓声和镜子只是早期通信系统中的一些例子。然而，环境因素；例如，天气极大地影响了通信质量。

此外，动物被用来将信息从一个人传递给另一个人。“信鸽”和“驿马快递”是美国使用动物传递系统的著名例子。然而，用于传递邮件的动物速度相对较慢（使用马匹行驶 2900 公里大约需要 10 天）^[8]，不可预测，而且维护成本高昂。

继任者

电报的实施也促进了许多用于通信和运输的现代技术的成长和适应。

一个例子是电报如何帮助建立美国的铁路系统。电报和铁路系统形成了“共生”关系。由于火车协调依赖于电报并使用电报进行通信。电报反过来利用铁路建立的网络来进一步增强其通信潜力。

美国电报和铁路系统的结合减少了事故的数量，并保持了旅行的一致性，因此导致了美国铁路建设的加速。

这是因为，当铁路网络扩展时，单线轨道仍然可以运行，因为电报允许从一个终端到另一个终端传输时间表、延误和占用情况，从而消除了实施“双轨”轨道或优先考虑某些火车而不是其他火车的必要性，从而导致延误和不满。

股票交易所和发展中的企业也从电报中受益，这将在成熟部分进一步解释。

时间线


年份	事件
1791	克劳德·夏佩开发了最早的“远写”（电报的意思）形式之一。他使用时钟、密码本、彩色面板和望远镜发送长达 16.1 公里的信息。他使用塔和机械臂进一步扩展了他的网络。
1838	摩尔斯电报专利获批。
1846	从纽约到华盛顿的线路建成，成为第一条商业电报线路。
1851	电报和火车铁路整合在一起。
1857	签署了“六国条约”。
1876	电话专利授予亚历山大·格雷厄姆·贝尔。
1924	AT&T 开发了电传打字机系统。
1970	电报开始从通信行业中淘汰，因为更好的通信技术允许在家里发送信息，而无需编码和解码。

优点

与它的前辈相比，电报允许以可靠且廉价的方式从源头到接收方传递信息。它还创造了许多工作机会（就像 19 世纪的许多发明一样），从熟练的操作员、翻译员和维修工那里获得。

例如，从纽约市到克利夫兰的旅行时间平均为 2 周^[1]（使用马匹传递信息），而使用电报则允许几乎瞬时地传递信息。

在它们自身的诞生和成长阶段，允许企业、股票交易所和铁路系统大幅扩张。

缺点

然而，使用电报发送的信息必须简短且编码，这意味着接收者需要了解如何解码信息；此外，发送的信息往往缺乏个人风格和情感。

误解很常见，由于网络的复杂性而加剧，因为试图从新发明系统中获得收入的公司数量超过了允许进行健康竞争和可靠服务的可接受阈值。

市场

如前所述，电报创造的利基市场被许多公司利用，这些公司都在努力获取收入。随后，许多不同公司拥有的线路相互叠加，导致消息要从一个电报站传递到位于不同地区的另一个电报站，需要经过 5 到 6 条线路，这使得价格被不合理地抬高。

制定了政策和政府协议，将大量独立的、规模相对较小的公司合并成一个单一组织。

电报的阶段

诞生：1844 年 - 1870 年

在第一条电报信息发送之前，电报本身被认为是一种发明，但实际上它是一种创新。因为组成电报所需的组件是在之前发明的，其中包括路易吉·伽伐尼（1786 年）和亚历山德罗·伏特（1800 年）等人的发明，仅举几例。

莫尔斯获得了美国政府的专利（1838 年）。然而，莫尔斯注意到他无法独自继续创新。因此，他后来将专利分割并与其他四名成员建立了合作伙伴关系。商业事宜由阿莫斯·肯德尔负责；而伦纳德·盖尔和阿尔弗雷德·维尔帮助莫尔斯进一步开发了电报，史密斯则获得了美国政府的资助。因此，可以得出结论，专利抑制了创新过程。

在创新的诞生阶段，许多公司相互竞争，并希望与他们认为有利的公司建立合作伙伴关系。这种竞争是为了通过强制整合的政策将公司合并在一起。

此外，在电报的诞生阶段，由于电报网络的复杂性和许多公司都在试图获利，误解很常见；电报公司也不对误解负责。因此，再次制定了政策来解决这个问题。

总之，在 1853 年至 1857 年之间，签署了“六国条约” ^[2]，将规模较小的公司根据其所在地区合并为六个大型组织。随着进展的继续，这些组织继续相互合并，直到 1866 年西联公司主导了市场，成为最后一家人电报通信公司。

从这里开始，增长时期开始。

增长：1871 年 - 1930 年

在这个阶段，西联公司主导了市场领域（80%-90%）。使用电报传输的信息量大幅增加，导致同期每条信息的平均成本下降，从 1.09 美元下降到 0.30 美元 ^[2]。换句话说，随着产量的增加，成本水平成比例下降，换句话说就是规模经济。

此外，由于西联公司收购了所有剩余的电报公司，传输质量得到了极大提高。西联公司将误解、线路故障和无法访问的责任都列为优先事项。

因此，质量的提高和成本的降低导致需求相应增加，进而导致规模经济的增加。这是因为，质量、成本和需求等因素之间的关系形成了彼此之间的反馈循环。

质量的提高导致需求增加（正-正反馈循环），成本的降低也导致需求增加（负-负反馈循环），随后需求的增加又增加了规模经济（正反馈循环）。

西联公司面临的主要问题是来自同样大型的电报公司的竞争，或者更有效地传输信息的新的技术，换句话说，就是成熟和衰退阶段。

成熟：1931 年 - 1945 年

在成熟阶段，收入趋于稳定，产品改进和创新变得有风险，因为如果改进效果不佳，先前建立的规模经济可能会减弱。

处理技术成熟阶段，基本上有三种策略，包括：

逃逸：本质上是利用研发来逃逸或推迟成熟阶段。
适应：对规模经济进行微调，足以抵制竞争和市场
接受：当技术成熟阶段被认为无法避免时

“长线”电话（或“会说话的电报”）的发展，允许在更远的距离上传输非编码通信，导致 20 世纪从电报完全过渡到电话通信。

尽管有许多尝试改进电报，从改进设备质量到减少传输信号所需的线路数量，简化加密，但它都无法与 AT&T 这家巨头相提并论，因此接受了电报的成熟和明显的衰落。

衰退：1950 年 - 以后

电报的衰落发生在 1930 年之后，并持续下降，直到 20 世纪初被完全淘汰。然而，电报促进了企业和现有技术的发展；因此，如果没有电报及其通信潜力，今天常见的生产方式将不存在，或者不会像现在这样建立在坚实的基础上。

例如，冷藏和电报使屠宰的牲畜能够保持“新鲜”，与运输活畜相比，运输成本降低了一半。电报还促进了股票交易的增长，因为市场严重依赖于信息交流，因此，当通信变得瞬时时，投资增加了。

定量分析

使用 Microsoft Excel 和求解器应用程序，对从历史日期获得的数据进行了回归分析，这些数据收集并发表在书籍中，包括“美国历史统计”和“1852 年 12 月 1 日人口普查主管报告”。这些书提供了 1870 年至 1970 年期间通过电报传输的消息处理数量 ^[2]。（如下表所示）。

日期	处理的消息
1870	9,158,000
1880	29,216,000
1890	55,879,000
1900	63,168,000
1910	75,135,000
1920	155,884,000
1930	211,971,000
1940	191,645,000
1945	236,169,000
1950	178,904,000
1960	124,319,000
1970	69,679,000

根据回归分析计算出的 S 形曲线，代表了电报的预测生命周期，如图 2 所示。蓝线代表回归分析预测的处理消息数量，将其与获得的原始（实际）数据（红色）进行对比绘制。拐点代表从诞生阶段（正：快速增长）过渡到成熟阶段（负：增长放缓），并且可以在增长阶段找到。

S 形曲线是使用三参数逻辑模型生成的。

S(t) = K/[1+exp(-b(t-t0)]
S(t)：是状态度量。
t：是时间（通常以年为单位），
tnought：是拐点时间（达到 1/2 K 的年份），
K：是饱和状态水平（估计值）
b：是系数（估计值）

首先假设 K 的变量，但必须满足以下规则：初始 K 值必须大于或等于数据中收集的最大饱和值（236169000），因为在数学上，负值无法使用对数函数求解，也不能使公式的分母等于零。

以最小二乘回归值需要尽可能接近但不超过 1 为目标，使用求解器获得 K 值 282x10^6 (282161400.558516)，以及相应的 b 和 tnought 值分别为 0.089908 和 1921。（如下表所示）。

变量	值
K	282200000
tnought	1921
b	0.0899
RSQ	0.9541

实际上，K 值代表系统的饱和度，在本例中，是 S 形曲线预测的处理消息的最大容量数量，tnought 是拐点时间（1921 年），此时增长速度减缓，但仍在增长。

当将预测的 S 形曲线与收集的原始数据进行比较时，电报的实际生命周期包含与预测日期不符的时期，如以下表格所示。

电报的实际阶段		电报的预测阶段
阶段	日期（年）	阶段	日期
诞生	1844 - 1870	诞生	1844 - 1890
增长	1871 - 1930	增长	1891 - 1940
成熟	1931 - 1945	成熟	1941 年 - 以后
衰退	1950 年 - 以后	衰退	-