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春秋末、战国初，新兴地主阶级在一些国家相继开展了夺权斗争，各诸侯国中新兴地主阶级势力日益壮大。在领主经济向新兴地主经济转化的过程中，上层建筑也势必有所调整。战国初期，各国的变法活动正是顺应当时经济变化而出现的政治改革。在中原，以魏国变法为最早，其后是楚国、齐国、韩国等。与关东各国相比，秦国地处西北边陲。《史记》载“秦僻在雍州，不与中国之会盟。”由于秦国政治、经济、文化均较落后，受到中原各国歧视。秦国国内贵族旧势力也很顽强，内部矛盾尖锐。公元前386年，以秦献公为代表的新兴地主阶级夺得政权后，秦国出现了一股奋发图强的潮流。秦献公死后，孝公继位的当年就“下令国中求贤”。商鞅正是适应了秦国新兴地主阶级的需要而入秦变法的。
商鞅来到秦国不久，得到秦孝公的信任，被任命为主持政事的最高长官——左庶长。公元前359年，商鞅进行第一次变法，经过约五年时间，取得初步成功，于孝公十年由左庶长升为大良造，相当于中国各国相国兼将军的职位。公元前350年，又进行了第二次变法，其中与度量衡有关的有以下两点：
一、废除奴隶制的“井田制”，承认土地私有，并且可以自由买卖。“开阡陌封疆”，对亩积作了新的规定，《说文解字》云：“六尺为步，步百为亩，秦田二百四十步为亩。”将旧井田制100步为亩改为240步为亩，从而扩大了耕地面积，有利于农业发展。商鞅“为田开阡陌封疆而赋税平”。在中央直接管辖下，田亩大小有了统一的标准，为赋税平提供了有利的条件。商君之法“步过六尺者罚”(《史记·商君列传》集解)，可见当时对田亩制的改革已被规定成为不可违抗的法律条文了。
二、统一度量衡，颁布度量衡标准器。孝公十四年(公元前348年)，秦国进一步推行赋税制。秦法规定“名田宅”(《史记·商君列传》)。允许地主以个人名义占有田宅，但要严格按土地面积缴纳赋税。商鞅主张“禄厚而税多”。实行“訾粟而税”(《商君书·垦令篇》)。秦国所设“治粟内史”，主要任务是征收田地租税，以粮食为主，用于政府的开支及官吏的俸禄。“少府”主要是向中央政府“上计”①，这些都需要有统一的度量衡。然而，由于士大夫阶层纷纷扩充各自的势力，度量衡长期不能保持统一，给改革造成了许多困难。商鞅当机立断，颁布了统一度量衡的命令，并亲自监制了一批度量衡标准器发至全国各地。现存上海博物馆的商鞅铜方升，便是证经补史的珍贵实物资料。此器三面及底部均有刻铭，左侧刻“十八年，齐□卿大夫众来聘，冬十二月乙酉，大良造鞅，爰积十六尊(寸)五分尊(寸)壹为升。”与柄相对的一边刻“重泉”两字，字体和左侧一致。底部刻秦始皇统一六国后颁布的统一度量衡诏书(后详)，右侧刻一“临”字，字体和始皇诏书一致，皆为秦始皇统一度量衡后所加刻。方升的两次刻铭，再佐以各种历史文献，成为后代研究这一历史时期可靠的文物资料。《史记·秦本纪》中记载：孝公“十年，卫鞅为大良造。”方升正是商鞅任大良造八年之后亲自督造的。方升左侧铭文的大意是：秦孝公十八年，齐国派遣一个由卿大夫多人组成的使团到秦国商讨有关事项(其中很可能包括两国度量衡制度问题)②。大良造鞅监制了标准量器，规定容积16寸又1/5寸为一升。用现代汉语表达即16.2立方寸为一升的容积。经实测证明，方升的容积与铭文正合。方升的制作年代距今已有两千三百多年，器壁虽有锈蚀，然而在去锈处理后，经精密测量，仍可看到当时的设计水平及制造工艺都是十分令人惊叹的，也反映了当时数学运算已运用到铸造工艺上。无论从度量衡技术上还是从历史意义上看，方升都是不可多得的珍品。
《战国策·秦策三》记载，燕客蔡泽将见秦昭王时曾对范睢说：
夫商君为孝公平权衡，正度量，调轻重，决裂阡陌，教民耕战，以兵动而地广，兵休而国富，故秦无敌于天下。
从文献记载可以证明，商鞅统一度量衡对于加强秦国内部的联系，推动秦国经济文化的发展，巩固新兴地主阶级的政权发挥了作用。商鞅在秦国制定的度量衡制度，为后来秦始皇统一六国度量衡稳定了基础。
公元前221年，秦始皇统一中国，结束了历时500多年诸侯割据、战乱频繁的动荡局面。为了巩固统一国家的政权，秦始皇采取了一系列重大措施来加强地主阶级专政，如在全国范围内推行郡县制为基础的中央集权制，皇帝是最高统治者，下面设有“三公”、“九卿”等官职，又把全国分成36个郡，每郡分若干县，各级官吏按等级发给俸禄，如郡守2000石，县令600石至1000石等。秦始皇还以国家法律的形式承认土地私有，为实现按土地多少征收赋税提供了依据。为了维护封建秩序，秦始皇下令在原秦律的基础上制定一套更严密更完整的法律条文。1976年在湖北省云梦县出土了一批秦律竹简，其中有许多条文都必须以度量衡来保证实施，如《田律》中规定了缴纳田税的定额，《仓律》除规定出入仓廪的粮食必须严格称重量外，粮食加工、下种以及刑徒每天的配给都有严格的定量。《金布律》中对布匹的长、宽有严格的尺寸规定。《工律》对官营手工业生产各种产品要求规范化、标准化等等。以上各项条款都必须建立在统一度量衡的基础之上。而当时的实况是：战国晚期，各诸侯国相继完成了封建制的社会改革，其中也包括度量衡的改革，并且通过频繁的交往，各国在度量衡制度上有逐步走向统一的趋势，如尺、寸、升、斗、斤、两等常用的单位，已在多数诸侯国中通行。但是由于各种原因和习惯势力的影响，仍有一些国家和地区保留着旧的单位制，单位量值也参差不齐，这些都直接影响着统一的赋税、俸禄和奖惩制度的执行。因此，统一度量衡便成为刻不容缓的大事。
秦始皇统一度量衡抓了以下几条具体措施：
注释：
①“上计”，包括仓库存粮数、垦田和赋税数等。
②先秦时期由于没有纸张，故常常在铸造某些重要器物时，也将国家所发生的大事刻在器物上。
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