公制化

公制化（metrication）是改用公制為計量單位制定基礎的標準化過程。在全世界範圍內，各國由各種地方和傳統計量制度各自獨立地向公制轉變已有很長的歷程；1790年代發端於法國，並在隨後的兩個世紀中廣泛傳播，但公制並未在所有國家和領域得到完全採用。

## 概述

截至2017年，有7個國家未致力於完成公制化全面轉型的進程：美國及其聯繫邦密克羅尼西亞聯邦、馬紹爾群島和帕勞，官方使用美國標準的英制單位（美制單位）；賴比瑞亞官方使用美制單位；緬甸官方使用緬甸計量單位。然而，據報導，緬甸和賴比瑞亞基本上使用公制，即使沒有官方立法支持。

在英國，公制是多數受監管的計重交易，或以計量目的使用的官方計量單位制度，但一些英制單位仍然是主要的官方計量單位。例如，英里、碼和英尺仍然是道路標誌的官方單位，而且英制單位使用廣泛。此外，英製品脫（Imperial pint）也仍然是可回收瓶裝牛奶以及英國酒吧里生啤酒和蘋果酒的許可單位。英制單位也可合法地與公制單位一起使用於食品包裝和散裝貨物標價；在用於描述產品時英制單位可單獨使用，但不可作為計量出售的單位。例如：電視螢幕和服裝尺碼往往只以英寸為單位，但除非附有公制單位價格，否則以每英寸標示一塊材料的價格不合法。

賴比瑞亞政府現在確定以使用公制為目標推進，且緬甸政府表示，該國將以在2019年前完成為目標推進公制化。緬甸和賴比瑞亞實質上都是公制國家，以公制單位進行國際貿易。公制化倡導者對兩個國家的訪問顯示，他們在國內使用公制單位處理許多事務，例外如緬甸使用英制加侖的舊汽油泵。這些國家和其他國家通過國際貿易和標準化在一定程度上採納了公制度量，例如，獅子山在2011年5月轉向以升出售燃料。美國在1866年強制商業和法律訴訟接受公制，但不得取代其習慣單位。1897年英國亦效仿，直到1995年才強制大多數用途必須使用公制單位。

1971年，美國國家標準局（National Bureau of Standards）完成了一項為期三年的研究，研究了全球公制使用不斷增加對美國的影響。這項研究最後向國會提交了一份題為公制美國的報告。自此之後，美國的公制使用增加了，主要是在製造業和教育領域。1974年8月21日頒布的第93-380號公共法律規定，美國的政策是鼓勵教育機構和機構，作為常規教育方案的一部分使學生做好準備，以輕鬆和便利地使用公制度量制度。1975年12月23日，時任總統傑拉爾德·福特簽署了公共法94-168，1975年公制轉換法案。該法案宣布了一項協調美國境內逐漸增加的公制使用的國家政策。法案設立了一個美國公制委員會，其職能從1982年10月1日起轉移到商務部公制辦公室，以協調向公制的自願轉換。

大多數國家在一段並用新舊度量衡的過渡時期後正式採用了公制制度。一些國家如蓋亞那已經正式採用了公制，但在實施時卻遇到了一些麻煩。安地卡及巴布達，也是「官方」使用公制，正在向公制計量系統的全面實施邁進，但較預期的要慢。該國政府已經宣布，他們計劃在2015年第一季度之前將他們的國家轉為使用公制。聖露西亞等其他加勒比地區國家是官方使用公制，但仍處於全面轉換的過程中。

歐洲聯盟試圖利用計量單位指令建立共同的計量單位體系，並為歐洲單一市場提供便利。在整個1990年代，歐洲聯盟委員會幫助成員國加快完成其公制轉換進程。其中包括英國，該國的法律在部分或所有情況授權或允許使用許多英制度量單位，如道路標誌上距離所用的英里和碼，以英里每小時標示的限速，啤酒的品脫，以及衣服的英寸。英國獲得了對道路標識中的英里和碼，和（與愛爾蘭相同的）在酒吧出售的一品脫（英制）生啤酒的永久豁免（參見英國的公制化）。2007年，歐洲聯盟委員會還宣布（為了安撫英國公眾輿論和促進與美國的貿易），它將放棄要求包裝商品僅使用公制標籤，並允許公制-英制雙重標識無限期地繼續下去。

在20世紀下半葉或21世紀的第一個十年裡，其他使用英制單位的國家完成了官方的公制化。最近完成這一進程的是愛爾蘭共和國，該國於1970年代開始進行公制化改造，並於2005年初完成。

英制/美制體系對於國際經濟和貿易的影響力正在下降，在兩個計量系統之間進行換算可能因誤差帶來意想不到的危險，以國際客戶為主的英制/美制製造企業多數使用公制以維持競爭力。2007年1月，美國國家航空航天局決定與其他空間機構保持一致，在今後所有的月球任務中使用公制單位。

美國、英國和加拿大國內有積極反對公制化的意見，特別是更新的計量單位法律將使歷史計量體系遭到淘汰的情況下。其他國家，比如法國和日本，曾經有大眾的強烈反對聲音，但現在已經完全接受了公制化。

## 在公制體系之前

秦始皇曾在領土內大力推行書同文、車同軌，廢止各諸侯國貨幣而改用統一秦半兩。公元前211年頒布的詔書把商鞅時期的衡器作為全國標準，立法確定度量衡器可接受的誤差；並明確6尺為步，240步為畝。但後者只通行於舊秦，東方許多地區的一畝仍為100步。依據秦權（砝碼）銘文推算，當時的一斤為250克。秦孝公十八年（前344年）頒發的標準量器商鞅方升，在底部加刻前211年詔書後沿用為秦統一後的標準器；現代經實測研究得出其容積為202.15立方厘米，結合容器上的銘文「爰積十六尊（寸）五分尊（寸）壹為升」（一升為161/5立方寸），1立方寸=12.478立方厘米，進而得秦統一後與商鞅時1尺=23.2厘米。度量衡在使用中的磨損會引致偏差，故秦明令規定須每年對其進行檢驗和校正。統一度量衡和貨幣便利了經濟發展和貿易往來，促進了中國歷史上首個大一統中央集權國家的發展。

羅馬帝國曾使用pes（「尺」）作為度量。此單位被分為12個uniciae（「寸」）。單位libra（「磅」）則是在羅馬時代之後很長一段時間內對歐洲的重量和貨幣單位有著廣泛的影響，如磅（pound）和英鎊（pound sterling，其符號￡即來源於libra的花體字母L）。隨著時間的推移，單位變化很大。查理曼是幾位發起改革的統治者之一，計劃在他們統治的帝國內標準化計量單位和貨幣，但是並沒有真正的總體突破。

在中世紀的歐洲，關於度量衡的當地法律是由同業公會逐城制定的。例如，厄爾（ell，或elle）是歐洲常用的長度單位，但其長度從德國部分地區的40.2厘米到荷蘭的70厘米和蘇格蘭愛丁堡的94.5厘米不等。1838年瑞士的一項調查顯示，foot（尺）有37種不同的區域變體，厄爾則有68種；干穀粒有83種不同計量單位，液體有70種，禽畜「胴體重量」則有63種。當艾薩克•牛頓（Isaac Newton）在1687年撰寫《自然哲學的數學原理》時，他引用了「巴黎尺」（Parisan feet）作為測量單位，使讀者就可以理解書中涉及的尺寸。至於制定地方城際或國家計量標準的努力，例子有1641年的蘇格蘭法律和1824年的英國標準英制制度（imperial system）——後者仍在英國普遍使用。曾幾何時，封建中國已經成功地在全國範圍內標準化了單位，但到了1936年，官方調查發現了尺的53種數值，從200毫米到1250毫米不等; 32個版本的升，數值在500毫升和8升之間；36種不同的斤，從300克到2500克不等。據估計，僅在18世紀的法國就有25萬種不同的長度和重量單位。法國大革命之後革命黨人決定廢除所有地方計量單位，他們建立的新計量體系就是國際單位體系的前身。

對單一國際計量體系的渴望來自日益增長的國際貿易以及對貨物應用共同標準的需要。對於一家公司而言，購買在另一個國家生產的產品時，他們需要確保收到的貨物與描述相符。中世紀的單位厄爾之所以被廢棄，部分原因是它的數值無法標準化。國際單位制（SI）的一個主要優勢就是它是國際性的，隨著其日益成為國際通行標準，對各國施加的遵守國際單位制的壓力也越來越大。然而，它也簡化了測量的教學，因為所有的國際單位制（SI）單位都是基於少數基本單位（特別是米、千克和秒囊括了大部分的日常測量場景），使用十進位前綴來涵蓋所有量級。這與前公制（pre-metric）單位形成了鮮明對比，後者的名稱大多不直接相關（例如英寸、英尺、碼、英里），而且它們之間的比例不一致，必須直接記憶（例如12、3、1760）。由於國際單位制（SI）表達式中的值總是小數（即沒有普通分數），以及SI不使用混合單位（如「X英尺Y英寸」），測量值容易相加或相乘。此外，科學測量和計算大大簡化，因為電學、力學等領域的單位是SI系統的一部分，因此都以一致的方式相互關聯（例如1 J=1 kg·m2·s-2=1 V·A·s）。計量標準化對工業革命和一般技術發展作出了重大貢獻。國際單位制不是國際標準化的唯一例子；除了企業之間成立的私有標準化組織，若干強大的國際標準化組織存在於多個行業，如國際標準化組織（ISO）、國際電工委員會（IEC）及國際電信聯盟（ITU）。

## 公制系統的先行者

十進位數是公制系統的一個重要組成部分，同時系統只有一個基本單位和以10為基底創建的倍數，而前面的數字保持不變。這令計算得到簡化。雖然印度人曾用十進位數字進行數學計算，但是直到1585年才由西蒙·斯蒂文（Simon Stevin）在他的小冊子De Thiende（古荷蘭語中意為「第十」）中首先提倡日常使用小數。他還宣稱，將十進位數用於貨幣和計量只是時間問題。他對十進位小數的表示方法很笨拙，但隨著小數點的引入，這一點得到克服，這一般歸功於巴塞洛繆·皮提斯卡斯，在他的三角表（1595年）中使用了這種表示法。

約翰·威爾金斯在他1668年發表的關於真實性格和哲學語言的隨筆中，提出一個與今天的公制系統非常相似的計量系統。他建議保留秒作為時間的基本單位，並建議每秒經過起始位置一次的鐘擺移動的長度（即周期為兩秒）應作為長度的基本單位。這一長度——他提議的名稱是「標準」（standard）——將是994毫米。他的基本質量單位——他提議稱之為「百」（hundred）——是一個立方「標準」體積的蒸餾雨水的質量。他所提議的基本計量單位的十進位倍數和子單位的名稱是當時使用的計量單位的名稱。

1670年，加布里埃爾·穆頓公布了一項建議，其實質上與威爾金斯的建議相似，只是他的基本長度單位是地理緯度的1/1000弧分（約為1.852米）。他提議把這個單位叫做「virga」。他沒有為每個長度單位使用不同的名稱，而是提出了一系列有前綴的名稱，這種做法與國際單位制類似。

1790年，托馬斯·傑弗遜向美國國會提交了一份報告，他在報告中提議採用十進位硬幣、重量和度量體系。他建議將基本單位長度稱為「尺」（foot），並認為這個單位應該是周期為1秒鐘擺擺動距離的3/10或1/3——也就是威爾金斯一個世紀前提出的「標準」（standard）的3/10或1/3。此單位相當於11.755英寸（29.8厘米）或13.06英寸（33.1厘米）。與威爾金斯一樣，他提出的基準計量單位的倍數和子單位的名稱是當時計量單位的名稱。在這個時代，人們對大地測量學的極大興趣，以及發展起來的計量系統思想，影響了美國大陸被測量和分割的方式。蘇格蘭歷史作家安德羅·林克萊特的《測量美國》中，探討了傑弗遜對新計量系統的完整願景，及其如何接近取代鏈和傳統的英畝但最終卻未如此。

晚清時期度政混亂，受西方列強影響，在海關貿易和實業製造中的度量衡長短不一、中西混用，不論是民間學者抑或朝廷都深感困擾，「各地自為風氣，參差錯雜，不可究詰」。清廷於1908年（光緒三十四年）嘗試實施度政改革，頒布《度量權衡畫一制度圖說總表推行章程》（《畫一章程》）。而在此前的1905年，曾就讀於福建馬尾船政學堂的葉在揚著成了嚴復為之作序的《度量衡新議》，對中西度量衡進行了比較和討論，提出了一套新的度量衡方案及器具。葉在揚在書中首先指出中國傳統的「黃鐘壘黍說」並不精確，也指出法制（公制）採用的子午線長度為基準，雖然是長久之法，「幾成列邦同度之議」，但弊端在於地球自轉會導致漸漸變形，因此提議使用赤道作為基本長度單位的基準，導出一套獨立於中國傳統和法制（公制）的度量衡單位和度量衡器。葉在揚使用三角法推得赤道周長為131,277,672營造尺，以此為基數，設定為129,600,000「擬定尺」，1米=3.23670擬定尺。擬定度（長度）共有里、引、丈、尺、寸、分、厘，7個單位均為十進位。該書還系統闡述了量器和衡器的計算和設計。但在當時的環境下，再推行一套新的度量衡體系，無疑會再添混亂，故《畫一章程》對《度量衡新議》的改革方案持否定態度，但在權衡和量器圖示多有參照。

## 採用公制度量衡制度

在19世紀荷蘭、德國和義大利的統一進程中，公制度量衡制度被證明是一種方便的政治妥協。1814年，葡萄牙成為法蘭西帝國以外第一個正式採用公制的國家。西班牙在1858年發現效仿法國的做法是有益的，在十年之內，拉丁美洲也採用了公制。在英國和美國，公制化受到了相當大的阻力；唯英國於1965年宣布了公制化計劃，大英國協也隨之效仿。

### 法國

1795年，法國引入公制，逐個地區推行，巴黎是第一個實施地區；但按照現代標準，這一過渡期管理不善。雖然分發了數以千計的小冊子，負責監督這一過程的計量局卻低估了所涉及的工作量。僅巴黎一個城市就需要50萬支米柱（米原器），然而在米成為唯一的法定計量單位一個月後，他們只有25000支的存量。這一點，加上其他過分的革命措施和高文盲率，使公制不受歡迎。儘管1801年9月公製成為陸上貿易可用的唯一計量單位體制，許多人依然使用舊單位工作後再轉換結果至公制，反抗這一變化。

拿破崙本人嘲笑公制，但作為一個能幹的管理者，承認公製作為計量系統健全基礎的價值，並根據1812年2月12日帝國法令（décret impérial du 12 février 1812），引進了一種新的計量系統——用於小型零售企業的習慣度量衡——所有政府、法律和類似工作領域仍然必須使用公制，公制繼續在各級教育中教授。古代使用的許多單位的名稱被重新引進，但被重新定義為公制單位。因此，法尋（toise）的定義是2米長，6法尺（pied）為一法尋，12法寸（pouce）為一法尺，12個法分（ligne）組成一法寸。同樣，法磅（里弗爾，livre）也被定義為500克，每里弗爾由16盎司組成，每個盎司等於8格羅斯，一法肘（aune）為120厘米。

根據《1837年7月4日法》（La loi du 4 juillet 1837），路易-菲利普一世，通過重申1795年和1799年衡量法，從1840年5月1日開始停用舊有習慣之度量衡。然而，許多計量單位，如里弗（半千克），仍然在日常中使用多年，殘餘影響直到今天。

### 德意志關稅同盟

在法國大革命爆發時，現代德國和奧地利的大部分國土是神聖羅馬帝國的一部分，後者變成了一個由王國、公國、自由城市、教區和其他封地組成的鬆散聯邦，每個封地都有自己的度量衡系統——儘管多數情況下這些系統是從一千年前由查理曼建立的加洛林王朝時代的體制鬆散地衍生出來的。

在拿破崙時代，德意志的一些邦國採取行動，改革他們的計量體系，使用原型米和千克作為新單位的基礎。例如，巴登在1810年重新定義了杆（Ruthe為3.0米，並將杆的子單位定義為1桿=10尺（Fuß）=100寸（Zoll）=1,000線（Linie）=10,000點（Punkt），而磅（Pfund）被定義為500克，分為30盎司（Loth），每盎司16.67克。

巴伐利亞在其1811年的改革中，將巴伐利亞磅（Pfund）從561.288克精確地削減到560克，相當於32盎司（Loth）組成，每盎司等於17.5克，而普魯士磅（Pfund）保持在467.711克。

維也納會議之後，德意志各邦國之間進行了一定程度的商業合作，成果是德意志關稅同盟（Zollverein）。然而，在1856年巴伐利亞率先制定《德國商法典》之前，貿易壁壘仍然很多。作為法規的一部分，關稅同盟引入了Zollpfund（海關磅），其定義為500克整，可分為30「lot」。這個單位用於邦國間貨物運輸，但並不全部適用於所有國家的內部使用。

雖然在1866年的普奧戰爭之後，關稅同盟崩潰了，但在1872年新成立的德意志帝國和1875年的奧地利，公制體系成為了官方的計量體系。1877年以後，海關磅在德國不再合法。

### 義大利

1797年拿破崙於義大利北部建立，定都米蘭的奇薩爾皮尼共和國，首先採用了基於「奇薩爾皮尼腕尺」（bracio cisalpino）的改良公制系統，該單位定義為半米。1802年，奇薩爾皮尼共和國改稱義大利共和國，以拿破崙為國家元首。次年，奇薩爾皮尼計量體系被公制體系所取代。

1806年，義大利共和國被義大利王國取代，拿破崙成為其皇帝。至1812年，整個義大利從羅馬向北都在拿破崙的控制之下，無論是作為法蘭西的一部分或作為義大利王國的一部分，確保了公制在整個地區內的使用。

在維也納會議之後，義大利各邦國恢復了它們原來的計量體系；但在1845年，薩丁尼亞王國通過了立法，在五年內引入了公制。到1860年，義大利大部分地區統一在薩丁尼亞國王維托里奧·埃馬努埃萊二世的統治之下，且依據1861年7月28日第132號法律，令公製成為整個王國的官方計量制度。1870年12月31日前，許多轉換表（Tavole di ragguaglio）展示在商店裡。

### 荷蘭

荷蘭先前使用公制，後於1812年起作為法蘭西第一帝國的一部分使用習慣度量衡。根據1817年3月27日皇家法令（Koningklijk besluit van den 27 Maart 1817），新成立的荷蘭王國放棄了習慣度量衡系統，採用「荷蘭」公制系統（Nederlands metrisch stelsel），當中公制單位以當時使用的計量單位命名。例子包括被定義為100克的盎司（ons）。

### 葡萄牙

1814年8月，葡萄牙正式採用公制，但其單位名稱跟隨葡萄牙傳統單位。在這個系統中，基本單位是: 1手（mão-travessa）=1分米，10手=1碼（vara）=1米；1加納得（canada）=1升；1磅（libra）=1千克。

### 西班牙

直到1700年波旁王朝崛起前，西班牙的每個地區都保留了自己的計量系統。新的波旁王朝試圖將控制權集中，並隨之推行計量制度。關於保留卡斯蒂利亞時代單位，或者為了協調而採用法國體系是否可取曾經有過爭論。雖然西班牙協助了皮埃爾·梅尚（Pierre Méchain）進行子午線調查，但政府懼怕法國革命運動，並以加強卡斯蒂利亞時代單位體系的方式抗衡法國大革命運動。然而到了1849年，事實證明舊體系很難維持，當年公製成為西班牙的法定計量制度。

1852年，西班牙皇家科學院敦促政府批准繪製一幅大比例的西班牙地圖。次年，卡洛斯·伊瓦涅斯·伊瓦涅斯· 德伊韋羅被任命承擔這項任務。所有的科學和技術材料都必須創造出來。卡洛斯·伊瓦涅斯·伊瓦涅斯·德伊韋羅和薩韋德拉（Saavedra）前往巴黎，監督布倫納（Brunner）生產他們設計的一種測量儀器，後來他們將這種儀器與讓-夏爾·德博爾達的雙突阿斯N°1進行了比較，後者是法國所有大地測量基準的主要參考，長度為3.8980732米。

1865年，西班牙的三角測量網路與葡萄牙和法國的聯繫在一起。1866年，在納沙泰爾的大地測量協會（Association of Geodesy）會議上，伊瓦涅斯宣布西班牙將合作重新測量巴黎子午線弧。1879年，伊瓦涅斯和法國軍官弗朗索瓦·佩里耶完成了西班牙大地測量網和法屬阿爾及利亞之間的連接，從而完成了從設得蘭群島延伸到撒哈拉的巴黎子午線弧的測量。

1867年，俄羅斯、西班牙和葡萄牙加入了歐洲大地測量協會（Europäische Gradmessung），該組織後演變為國際大地測量協會。同年，在柏林舉行的第二屆歐洲弧度測量大會上，討論了國際標準長度單位的問題，以便將不同國家的測量結果結合起來，確定地球的大小和形狀。根據約翰·雅各布·拜耳，阿道夫·希爾施（Adolphe Hirsch，德國天文學家）和卡洛斯·伊瓦涅斯·伊瓦涅斯·德伊韋羅的提議，會議建議採用米制並設立一個國際米制委員會。

1869年11月，法國政府發出加入該委員會的邀請。西班牙接受，卡洛斯·伊瓦涅斯·伊瓦涅斯·德伊韋羅參加了1870年 國際米制委員會 第一次會議籌備研究委員會的工作。1872年，他成為國際米制委員會常設委員會主席。1874年，伊瓦涅斯被選為歐洲弧度測量常設委員會主席。他還主持了1875年在巴黎舉行的歐洲弧測量大會，當時該協會決定為基地的測量建立一個國際大地測量標準。他代表西班牙參加了1875年在巴黎召開的米制公約會議。這位西班牙大地測量工作者當選為國際度量衡委員會的第一任主席。他的活動成果是在1889年舉行的國際度量衡大會第一次會議期間向所有米制公約締約國分發了一個鉑銥合金米原器。這些米原器直至1960年都作為米的定義基準。

### 英國和大英國協

1824年的《度量衡法案》（Weights and Measures Act）將一個標準的「帝國」（Imperial）度量衡體系加諸於大英帝國。這一法案的效果是使現有的英國計量單位標準化，而不是使它們與公制統一。

在接下來的80年裡，一些議會特別委員會建議採用公制，每次都有更高程度的緊迫性，但議會卻猶豫不決。1862年的一份特別委員會報告建議強制公制化，但設有一個「中間寬容階段」;1864年議會的反應是將公制單位合法化，但僅限於「合同和交易」。聯合王國最初拒絕《米制公約》，但在1883年最終簽署。與此同時，英國科學家和技術人員走在了公制化運動的前沿——正是不列顛科學協會將厘米-克-秒制（CGS system of units）作為一個連貫的系統進行推廣，也正是英國公司莊信萬豐（Johnson Matthey）在1889年被國際度量衡大會（CGPM）接受為國際米和千克原器的鑄造者。

1895年，另一個議會特別委員會建議在兩年的寬容期之後強制採用公制。1897年的《度量衡法案》使公制貿易單位合法化，但沒有強制執行。一項規定強制使用公制，目的是使英國工業基地能夠擊退新生的德國基地的挑戰的法案，1904年在上議院獲得通過。但是英國下議院沒有在下一次大選前通過這項法案。1907年，由於蘭開夏郡棉花產業的反對，一項類似的法案以150票對118票在英國下議院被否決。

1965年，英國啟動了官方的公制化計劃，截止2012年還沒有完成。英國的公制化計劃標誌著大英國協其他地方公制化計劃的開始；但印度在1959年已啟動其計劃，比聯合王國早6年。南非（當時不是大英國協成員）在1967年設立了一個公制化諮詢委員會（Metrication Advisory Board），紐西蘭在1969年設立了它的公制諮詢委員會（Metric Advisory Board），澳大利亞在1970年通過了公制轉換法案（Metric Conversion Act），加拿大在1971年任命了一個公制化委員會（Metrication Commission）。澳大利亞、紐西蘭和南非在十年內基本完成了公制化，而印度和加拿大的公制化尚未完成。此外，lakh（十萬盧比）和crore（一千萬盧比）在印度仍然廣泛使用；而在加拿大，由於與美國的密切貿易關係，平方英尺仍然廣泛用於商業和住宅廣告，部分用於建築工程，而鐵路繼續以英里表示軌道里程和時速限制，因其也在美國範圍內運營業務。大多數其他大英國協國家在20世紀70年代改用公制。

### 美國

1805年，瑞士大地測量師費迪南德·魯道夫·哈斯勒將法國米和千克原器的複製品帶到了美國。1830年，國會決定在美國建立統一的長度和重量標準。哈斯勒受命制定新的標準，並提議採用公制。國會選擇了1758年的英國議會標準和1824年的英國特洛伊磅作為長度和重量的標準。然而，美國國家大地測量的主要基線是1834年在紐約州法爾島用4根2米長的鐵棒測量的，這些鐵棒則是於英國按照哈斯勒的規格製造的，並於1815年運回美國。美國國家大地測量中的所有距離都是以米計算的。1866年，美國國會通過了一項法案，規定在美國使用公制合法。該法案性質為許可，而非強制執行；它用慣用的美制單位而非國際米和千克原器來定義公制。至1893年，以美制單位作為參考標準變得不可靠。此外，美國作為米制公約的簽署國，擁有本國的米和公斤標準原器，這些原器參照世界其他地方所用的校準。這引出了門登霍爾法令，該法令參照國家公制原器重新定義了美制單位，但使用了1866年法案的換算係數。1896年，一項將令公制變為強制性使用的法案遞交至美國國會。在國會委員會面前作證的29人中，23人贊成該法案，6人反對。6位反對者中有4位代表製造業利益，另外2位代表美國稅務局。反對者引述的理據是轉換的成本和不便。該法案未獲通過。其後的法案也遭遇了類似的命運。

## 轉換進度

公制系統於1799年正式引入法國。在19世紀中，公制系統獲得了幾乎所有歐洲國家的採用：葡萄牙（1814年）；荷蘭、比利時和盧森堡（1820年）；瑞士（1835年）；西班牙（1850年代）；義大利（1861）；羅馬尼亞（1864）；德國（1870年，法定為1872年1月1日）；和奧匈帝國（1876，法律上於1871年）。泰國在1923年前未曾正式採用，但其泰國皇家測量部門早至1896年即將公制用於地籍測量。丹麥和冰島於1907年採用公制。

### 按國家列出的公制轉換年表及完成狀態

官方公制化進程起始年份一欄中的連結指向有關對應國家或地區公制化的條目

官方公制化進程起始年份｜國家或地區｜原度量衡系統｜公制化狀態

1795｜法國｜法國度量衡｜5完成

1814｜葡萄牙｜葡萄牙習慣單位｜5完成

1820｜比利時｜多種｜5完成

1820｜荷蘭｜荷蘭度量衡｜5完成

智利的公制化｜智利｜西班牙習慣單位｜3幾近完成

1852｜墨西哥｜西班牙習慣單位變體｜4完成（部分全國和地區性單位仍在使用中，且部分行業使用部分美制單位）

1852｜西班牙｜西班牙習慣單位｜5完成，但部分前公制單位仍在使用中，包括：土地單位ferrado、fanega、atahúlla和quiñón；重量單位libra和arroba；液體單位cuartilla；螢幕尺寸單位pulgada

1861｜義大利｜多種｜5完成

1862｜巴西｜葡萄牙習慣單位｜5完成，但有部分非公制單位用於特定領域：農村土地alqueire；牲畜重量arroba；螢幕尺寸polegada；輪胎氣壓libra-força por polegada quadrada以英語縮寫psi稱之

秘魯的公制化｜秘魯｜西班牙習慣單位｜4幾近完成

1863｜烏拉圭｜西班牙習慣單位｜5完成

1864｜羅馬尼亞｜羅馬尼亞度量衡｜5完成

1868｜北德意志邦聯｜德國度量衡｜5完成

1869｜南德意志諸邦｜德國度量衡｜5完成

1871｜奧地利｜多種｜5完成

1872｜德國｜德國度量衡｜5完成

1873｜塞爾維亞｜多種｜5完成

1874｜匈牙利｜匈牙利度量衡｜5完成

1875｜奧斯曼土耳其｜奧斯曼度量衡｜5完成

1875｜挪威｜挪威度量衡｜5完成

瑞典的公制化｜瑞典｜瑞典度量衡｜5完成；舊長度單位「斯堪地那維亞里」於1876年重新定義為10公里，仍在日常中使用，包括在日常對話和廣告中用「升每里」表示機動車油耗；在一些語境中，例如計算擁有車輛的成本（「milkostnad」，意為每里成本）和使用私人車輛代替公司車輛後的報銷（「milersättning」），「里」依然在法律文本中使用，儘管在官方層面並非合法長度單位。

1876｜瑞士｜多種｜5完成

1886｜阿根廷｜西班牙習慣單位｜5完成

1886｜芬蘭｜芬蘭度量衡｜5完成

1899｜巴拉圭｜西班牙習慣單位變體｜5完成

1907｜丹麥｜丹麥度量衡｜5完成

1907｜冰島｜冰島度量衡/丹麥度量衡｜5完成

1907｜菲律賓｜西班牙習慣單位、美制單位和本地制｜3幾近完成，英制習慣單位仍用於身體尺寸測量

1908｜哥斯大黎加｜西班牙習慣單位｜5完成

1912｜多米尼加｜西班牙習慣單位｜5完成

1918｜俄羅斯｜俄羅斯舊制度量衡｜5完成

1923｜泰國｜多種｜3幾近完成

日本的公制化｜日本｜日制（尺貫法）｜5完成，合 (單位)和坪仍然非正式地分別作為容量和樓面積單位使用

1925｜中國｜營造尺庫平制（中國度量衡）｜3完成，「斤」會使用「500g」標註；照片大小和蛋糕尺寸普遍使用英制單位作為習慣用法，但會換算為國際單位制額外標註

1929｜愛沙尼亞｜愛沙尼亞度量衡｜5完成

1946｜印度尼西亞｜多種｜3幾近完成

1948｜以色列｜奧斯曼度量衡｜5完成

印度的公制化｜印度｜多種｜5完成

1954｜蘇丹｜多種｜5完成

1959｜希臘｜古希臘度量衡｜5完成

韓國的公制化｜韓國｜朝鮮度量衡｜5完成，仍非正式使用坪作為樓面積單位

1963｜寮國｜（未知）｜5完成

1963｜越南｜越南度量衡｜5完成

英國的公制化｜英國｜英制｜2部分完成

愛爾蘭的公制化｜愛爾蘭｜英制｜5完成，品脫（pint）用於酒品和金衡盎司（troy ounce）用於金屬仍被法律所允許

1967｜巴基斯坦｜英制｜5完成

紐西蘭的公制化｜紐西蘭｜英制｜5完成

澳大利亞的公制化｜澳大利亞｜英制｜5完成

1971｜南非｜英制｜5完成

1972｜馬來西亞｜英制及馬來西亞度量衡｜2部分完成，一些傳統濕貨街市和早市仍然使用馬來西亞度量衡；英制單位仍廣泛使用，在表示房地產面積等的場合使用平方英尺多於平方米。

加拿大的公制化｜加拿大｜1985年度量衡法｜2幾近完成（非正式身體尺寸使用英制單位，特定行業如房地產、建築工程和家電因為高度依賴美國生產仍使用英制）

美國的公制化｜美國｜美制｜1部分採用

朝鮮的公制化｜朝鮮｜朝鮮度量衡｜2部分完成，朝鮮度量衡仍在正式使用中

1976｜斯里蘭卡｜英制｜3幾近完成

1976｜香港｜英制、中國度量衡｜3幾近完成（傳統市場仍然使用中國傳統單位或英制單位；地產行業使用平方英尺作為建築樓面積單位。）

1984｜台灣｜台制｜3幾近完成（傳統市場和地產業仍使用台制單位）

1992｜澳門｜英制、中國度量衡（同時有美制單位）｜3幾近完成

牙買加的公制化｜牙買加｜英制｜2部分完成

2005｜聖露西亞｜英制｜5完成

未確定｜賴比瑞亞｜英制｜1部分採用

20112013｜緬甸｜緬甸制、英制｜1部分採用聲明全面公制化，並有來自德國度量衡學院的技術支持

Notes

世界各國由傳統度量衡轉向公制系統有三種通常的方式。第一種為快速的「長痛不如短痛」（「Big-Bang」）路線，在1960年代曾為印度和其後數個國家如澳大利亞和紐西蘭所用。第二種為漸進路線，分階段引入公制單位並逐步宣布傳統單位不合法。這一受到部分工業國青睞的方法，更慢且一般更不徹底。第三種方式為將傳統單位以公制定義。這一方式已成功運用在傳統單位不明確且有地區變體的情況下。

「長痛不如短痛」（「Big-Bang」）方法是同時宣布計量史計量單位失效、公制化、重新頒布所有政府出版物和法律，及將教育系統轉換為公制。印度的轉型過程自1960年4月1日起始，公制計量合法，至1962年4月1日所有其他系統被禁用。印度模式極為成功並複製至發展中世界的許多地方。

漸進方式是通過公制和傳統單位並行的法律，輔以公制單位教育，隨後逐漸禁止使用舊有計量單位。一般而言這是邁向公制的緩慢路線。大英帝國在1873年允許使用公制單位，但多數大英國協國家的轉型過程，直至1970和1980年代政府擔當公制轉換的積極角色前仍未完成。根據法律，計重出售的散貨須以公制系統稱重和出售。2001年，歐盟的計量單位指令宣稱附屬單位（隨公制單位一同印製在包裝標籤上的英制單位）將於2010年起不合法。2007年9月開始的一項諮詢程序最終令附屬單位可以無限期地繼續使用下去。

第三種方法是將傳統單位以公制單位重新定義。這些重新定義的「准公制」（「quasi-metric」）單位常常在公制化宣布完成之後許久仍在使用當中。大革命前的法國對公制化的阻力，令拿破崙退而使用習慣度量衡（mesures usuelles），且其單位名稱仍在歐洲範圍內有殘餘。1814年，葡萄牙採用了公制系統，但單位名稱都以葡萄牙傳統單位的取而代之。在這一系統中基本單位是手（mão-travessa），1手=1分米，10手=1碼（vara）=1米，1加納得（canada）=1升；1磅（libra）=1千克。在荷蘭，500克非正式地稱為一磅（pond），100克則是一盎司（ons）。而在德國和法國，500克的非正式稱謂分別是「ein Pfund」和「une livre」，同樣意為「一磅」。在丹麥，重新定義的磅（pund，等於500克）偶爾使用，特別是老一輩和（年長的）水果種植者，因為原先是以生產水果的磅數計算報酬。在瑞典和挪威，斯堪地那維亞里非正式地等同於10公里，並且繼續以描述地理距離的主導性單位存在著。在19世紀，瑞士曾有一個完全基於公制體系的非公制系統，例如等於30厘米的尺（Fuss）、等於3厘米的寸（Zoll）和等於3毫米的線（Linie）。在中國，市制下的斤（市斤）等於500克，市兩等於50克。

普通人在日常生活中多大程度上習慣使用公制是很難判斷的。在近年轉換為公制的國家，高齡段人口傾向於繼續使用舊單位。此外，本地變體多種多樣，覆蓋了已經或還未被公制化的數量，例如香港的商品規格可以是一磅（454克）或是一市斤（500克）。在加拿大，烤箱和烹飪溫度通常以華氏度和攝氏度標示。除了進口商品的情況外，所有菜譜和包裝都包括攝氏度和華氏度，因此加拿大人有代表性地適應了兩種計量系統。這一情況延伸至生產領域，企業可使用英制或公制單位，因為主要出口市場是美國；但公制被要求用於國內和所有其他出口目的地。這可能是因為近鄰美國壓倒性的影響；類似地，許多加拿大人依然經常在日常討論中使用高度和重量的非公制計量，儘管多數駕駛執照和官方政府文件使用公制記錄重量和高度（薩斯克徹溫省的駕駛執照，在引入現時的一件式款式前使用英尺和英寸記錄身高，但已隨著新款駕照而改用厘米）。在加拿大的學校中，公制是標準，除了涉及菜譜（此時會兩者皆備），或是涉及測量木料或其他生產材料的實踐課程。在英國，極少遇到華氏度（除了一些人談及炎夏天氣時），其他公制單位通常與舊有計量體系協同使用，道路標牌更多使用英里而非公里。另一個例子是「硬」和「軟」公制。加拿大將液態奶製品轉換為公升、500毫升和250毫升規格，在當時造成了一些抱怨，因為一公升牛奶稍稍多於35英制液體盎司，而加拿大原有的英制夸脫是40盎司。這是「硬」公制轉換的一個例子。相反地，加拿大的黃油主要以454克的包裝規格銷售，即英制的1磅。這被認為是「軟」的公制轉換。

## 例外

截止2015年，公制計量體系在多數國家占據支配地位；一些傳統單位仍然在許多地方的特定行業使用。例如：

- 中華民國於20世紀初葉轉換至「市用制」（市制），作為最終實現公制化的過渡，但當時分別為英國和日本殖民地的香港和台灣並未同步，仍使用清朝的營造尺庫平制或是受殖民者影響而使用日制；1924年的日本台灣總督府、光復後的當局在1950年代及1984年嘗試於台灣推行公制均不成功。
- 在民用航空領域，除了中國大陸，朝鮮。普遍使用英（美）制單位描述高度。美國會在更多方面使用美制單位。
- 在香港，特定類型的貿易通常使用傳統中國單位和英制單位而非公制單位。
- 中國大陸的市場和超市等場合仍會使用市斤表示農產品價格，但因法規所限，寫作500g。
- 照相機和攝像機固定在三腳架上時使用的標準化底腳螺釘，根據ISO 1222:2010，以英寸標記的規格為1-20（直徑-齒距；雲台-相機螺釘）和3-16（同上；雲台-三腳架螺釘）。
- 汽車胎壓在部分國家通常以磅/平方英寸（pound per square inch，psi）表示，包括巴西、秘魯、阿根廷、澳大利亞、智利、英國和美國。
- 汽車發動機功率在俄羅斯通常以馬力（而不是千瓦）衡量，以及多數其他前蘇聯國家和德語國家（注意通常是公制馬力而非英制馬力），但在歐盟範圍內自2010年起馬力只允許用作附屬單位。
- 北歐的建築工人通常以基於寸的老名稱稱呼木板和釘子。
- 小型帆船的長度在大眾交談中以英尺表示。
- 辦公空間通常以傳統單位租賃，例如香港和印度的平方英尺，日本、韓國和台灣的坪（3日尺×6日尺，一張標準榻榻米大小）。
- 在上下水管工程中，因歷史上各國對特定管道尺寸和螺紋序列的認可，如英國標準管道，一些管道及管道螺紋依然以英寸尺寸標定。
- 在英國和大英國協國家，家用燃氣烤箱的溫度常以燃氣檔位表示。相似地，老式的法國烤箱和食譜書通常使用基於華氏度的燃氣檔位，1檔相當於傳統烤箱的100°F，往上每增加一檔溫度增加50°F。
- 汽車和自行車車輪直徑仍然通常（雖然並不總是）為整數英寸；儘管輪胎寬度以毫米計。
- 每英寸點數和每英寸像素仍然繼續用於描述電腦和印刷行業的圖形解析度。
- 織物經緯密度經常以「每英寸線數」（threads per inch）或「經密」（ends per inch）衡量。
- 電視和顯示器螢幕在許多國家依然通常以英寸標示；但是在澳大利亞、法國和南非等國家，厘米常用於電視機，CRT電腦顯示器和所有LCD顯示器以英寸量度。
- 許多大幅面的電腦印表機，通常稱作繪圖儀，滑架尺寸以英寸度量。常見寬度為24in、36in、44in和60in，儘管通常引述的是公制媒介尺寸（如A0、A1），薄膜卷、普通紙或相紙一般以這些尺寸銷售，引致裁剪時的浪費增加。紙卷長度單位不一，有英尺和米。
- 在電子行業，元件之間的間距是基於1/10in，改動會導致連接器等產生兼容性問題。
- 在機械行業，基於英寸的備件偶爾得以保留，例如為了保養美式或二戰前的機器，但在維護中螺絲可能換為ISO公制螺紋規格。
- 在愛爾蘭，公制化進程中的唯一例外是酒吧、酒館和俱樂部中的品脫（重新定義為570毫升），但其他地方出售的很多酒精是使用公制單位（通常為330毫升（瓶裝啤酒）、500毫升（罐裝啤酒）、750毫升（紅酒）或是1升、700毫升（烈酒））。
- 在澳大利亞，一品脫啤酒被重定義為570毫升（見澳大利亞啤酒杯）。
- 在公制國家和非公制國家，公路自行車車架通常以厘米為尺寸，同時山地自行車和其他車架以公制和非公制尺寸中的兩種或一種表示。
- 在西班牙及其前殖民地，如美洲和菲律賓，特定前公制單位仍然在使用中，例如使用於菲律賓的quiñón，和在西班牙及其前屬地使用的fanega、ferrado以及atahúlla這三個土地單位。
- 西班牙寸（pulgada）相當於23毫米，比英寸短2毫米。
- 在很多公制化歷史較長的國家，當使用非公制單位時，通常以簡短形式給出一個粗略的估計值，而精確計量則總是公制的；如「6英尺」感覺上較不精確及比使用「1.8米」和「180厘米」簡短。測量寸的工具在這些地方難以找到，僅部分木工尺的背面有標註，可能是本國傳統寸或是英寸，容易導致顯著的測量錯誤。
- 英制加侖在安圭拉、安地卡及巴布達、緬甸、開曼群島、多米尼加、格瑞那達、蒙塞拉特、聖克里斯多福及尼維斯以及聖文森及格瑞那丁是燃料單位。在英國，車輛燃料效率在官方層面以汽油和柴油的使用量和定價。
- 美制加侖使用於巴哈馬、貝里斯、英屬維京群島、哥倫比亞、多米尼加共和國、厄瓜多、薩爾瓦多、瓜地馬拉、海地、宏都拉斯、賴比瑞亞、秘魯、特克斯和凱科斯群島以及美國，尤其是標價。
- 在拉丁美洲，國際單位制單位是標準，但涉及燃油經濟性時使用千米每升和西班牙語單詞galón偶爾可能用於指代常為5-20升的手提燃油容器。
- 道路里程和限速在美國、英國、緬甸和多個加勒比國家依舊使用英里和英里每小時標示。

在一些國家，例如安地卡及巴布達（見前文表格），公制化轉換仍在進行中。加勒比島國聖露西亞宣布2005年的公制化項目將與加勒比共同體（CARICOM）相容。

### 英國

在英國，部分人口繼續在不同程度上抵抗公制化。傳統的英制度量衡受到大部分人的偏愛並繼續在部分用途受到廣泛使用。公制體系被多數商業活動使用，並用於多數買賣交易。特定的貿易活動必須使用公制單位（比如按重量或按長度銷售），但英制單位可能繼續與之並行顯示。

英國法律已經頒布了對應歐盟計量單位指令的條款，該指令編錄了可用於「經濟、公共衛生、公共安全和行政用途」的計量單位。這些單位包括國際度量衡大會的推薦部分，部分可用於特定用途的附加單位作為補充。公制單位在英國的公制化真正開始前的一個世紀已可合法地用於交易用途。英國政府自1862年度量和特別委員會（Select Committee on Weights and Measures）建議時開始已為轉換進行準備，1864年度量衡法案（Weights and Measures Act of 1864）和1896年（公制）度量衡法案（Weights and Measures (Metric System) Act of 1896）使公制體系合法化。1965年，在英國產業界的遊說和加入歐洲單一市場的願景驅動下，英國政府設立了一個10年全面轉換的目標，並在1969年創立了公制化委員會。在這一時間段內，部分領域的確出現了公制化，包括1970年對英國地形測量局地圖的再測量，1971年貨幣的十進位化，以及在學校教授公制體系。並無計劃強制公制使用，而公制化委員會亦於1980年因應政府變動而撤銷。

1995年10月，英國的包裝商品開始強制實施公制標識；通過就延期實施談判，避開了歐盟要求所有成員國強制使用公制的1989年計量單位指令（89/617/EEC，1989 European Units of Measurement Directive），範圍包括道路標誌的英里和生啤酒、蘋果酒和牛奶銷售中的品脫。

隨著英國公投脫離歐盟，零售商開始請求恢復使用英制單位，並有未經許可的回覆使用行為。公投脫歐後的一項民意調查也顯示45%的英國人尋求回復以英制單位銷售產品。

在大眾會話中，單位英石廣泛用于衡量一個人的體重，英尺和英寸則用於身高。

### 美國和加拿大

隨著時間推移，公制體系通過國際貿易和標準化影響了美國。公製作為一個計量體系的使用於1866年合法化，並且美國也是國際度量衡局1875年的創始成員。公制體系於1875年正式為聯邦政府採用於軍事和政府單位，以及作為商業貿易的優先計量體系。除了1990年代將其作為必要條件的嘗試，聯邦和州道路標誌使用公制單位仍然是自願的。

1992年一項針對公平包裝及標籤法案，生效於1994年的修正案，要求受聯邦監管的「消費者商品」（consumer commodities）和藥品標籤包含公制和美制單位。截止2013年，除紐約州外的美國所有州已通過法律允許受監管的產品使用僅有公制單位的標籤。同樣地，加拿大也在法律上允許貨物使用公制單位在前和說明美制/英制加侖的雙重標籤。

今日，美國大眾和許多私有企業及產業依舊使用美制單位，儘管非正式和自選的公制化已存在多年。至少有兩個州份，肯塔基和加利福尼亞，甚至已在公路建設項目上朝向「去公制化」（demetrication）進發。

### 空中和海上運輸

空中和海上運輸通常使用海里。此單位相當於任意經度上1分長的子午線弧並被精確定義為1852米（約1.151法定英里）。海里不是國際單位制單位，但被國際度量衡局接受使用在國際單位制中。航海和空中導航所使用的主要速度或速率單位仍舊是節（海里每小時）。

航空的主要計量單位（高度或飛航空層）通常基於氣壓值推算，在許多國家依然以英尺表示，儘管許多其他國家使用米。國際民用航空組織（ICAO）與計量有關的政策為：

- 全世界應使用單一單位體系。
- 單一體系應是國際單位制。
- 在高度使用英尺是允許的變種。

與國際民航組織的政策一致，航空界在多年間已進行了相當程度的公制化。例如，跑道長度通常以米標示。美國在1996年將氣溫報告數據交換格式（METAR）公制化。貨物重量和尺寸，以及燃料體積和重量，也逐漸進行了公制化。

在一些地方例如中國大陸、俄羅斯等前蘇聯加盟國，航空系統使用米制體系（在俄羅斯，轉換空層以上的高度以英尺給出）。在許多歐洲國家滑翔機使用米制體系。

## 相關事件和事故

在公制化進程中混淆單位有時會引發事故。最著名的事例發生於加拿大公制化期間。1983年加拿大航空一架事後獲命名為「吉姆利滑翔機」的波音767客機，在飛行途中燃油告罄。該事件一大部分歸因於在轉換過程中混淆了單位升、千克和磅，導致飛機只加注了22,300磅(約10115千克)而非要求的22,300千克燃油。

儘管嚴格而言並非全國性公制化下的例子，但兩個計量體系混用是1999年火星氣候探測者（Mars Climate Orbiter）任務失敗的一個影響因素。美國國家航空航天局（NASA）在合同中指定了公制單位。NASA和其他機構在公制單位下工作，然而一家分包商洛克希德·馬丁，向團隊提供推進器性能數據時使用了磅力-秒單位而非牛頓-秒。探測器原定在150千米高度的軌道環繞火星，但錯誤的數據令其下降到57千米高度。結果是火星氣候探測者在火星大氣層中燃燒解體。

2009年9月25日，英國運輸部出版了一份修訂交通標誌規定及一般說明的草案供收集意見。在草案擬議的變更中有針對現有法規的修正，令雙單位寬度/高度警告和限制標識變為強制執行內容。這在影響分析的第53段得到證明：「……根據2008年4月以來英國國鐵的事件記錄，大約10%至12%的橋梁撞擊事件牽涉到外國卡車。這與道路網中行駛的外國卡車數量相比不成比例地高。」這一提案因應2010年政府的變動而被擱置，但是許多橋梁現在以兩種單位標識。最新的標誌指導方針諮詢也再次提出了這一動議。