1950年代,美国银行每天被支票淹没,不得不下午两点关门处理账务。一台名为 ERMA 的机器重塑了整个银行业——而缔造它的人,长期以来传说被老板在庆功会上当场开除。

一、银行快被纸埋了

1950年,美国银行(Bank of America,简称BofA )是全世界最大的商业银行。二战后美国人口与经济爆炸式增长,BofA 的活期存款账户以每月 23,000 个的速度猛增,到 1948 年全美每年要处理超过 20 亿张支票。

问题在于支票是一个手写的纸片,用户手写银行名、收款人、金额,签个名就行了。支票到了银行,职员靠签名辨认该转发到哪个分行,各分行之间无法每日交换账目摘要。整个流程庞大、混乱、易错、缓慢,而且极度依赖人工。

一个熟练的银行记账员,一小时能处理 245 个账户,一天八小时约 2,000 个,一周大约 10,000 个。BofA 的分行不得不每天下午两三点就关门,全员投入对账——银行被纸埋了

BofA 副总裁 S. Clark Beise 看到了危机。他先去找 IBM、Burroughs 等商用设备厂商,请他们设计一套电子化的银行记账系统,却没有人感兴趣。 在当时,计算机还停留在实验室阶段,没有一家设备厂商愿意为银行业投入巨资开发全新的电子系统。

于是 Beise 做了一个大胆的决定——去找斯坦福研究研究所(SRI,Stanford Research Institute,关于这个神奇的组织的其他成就参见《历史回顾 | 数字化组织的黎明(上)》《情景规划的神仙顾问和科学软件》)。

二、SRI 的神童们

SRI 是一家非营利研究机构,坐落在门洛帕克 (Menlo Park),就是今天硅谷的心脏地带。Beise 通过与 SRI 的副总裁Weldon B. Gibson 和工程总监 Thomas H. Morrin 的接触,意识到 SRI 可以充当银行的研发臂膀——不仅仅是做可行性研究,甚至可以亲手造出一台原型机。

1950 年 11 月,BofA 给 SRI 拨了 15,000 美元、六个月时间,完成可行性研究和总体设计。后来又追加 5,000 美元。对于一个如此庞大的项目来说,这点钱微不足道——但 SRI 的工程师们,被 BofA 称为"Whiz Kids"(神童们)还是干了,下图是开发团队:

他们面临的技术环境极其原始。当时存贮程序计算机诞生还不到两年,仍在实验室状态;MIT 的Whirlwind是第一台实时计算机(下图),刚在组装,它用的磁芯存储器 SRI 根本拿不到;晶体管刚刚出现,极其不可靠;大容量快速存储介质只有磁鼓。

SRI 的团队做了几个关键决策:

第一,改变支票、账户格式和业务流程。 他们指出:当时的空白支票上没有任何个体识别信息,支票随意流转;账户按字母顺序排列,新增一个账户就要整个列表重新洗牌。SRI 说服银行:给每个账户分配编号,将编号预印在支票上。从此,新增账户只需在账户列表末尾追加,前面所有记录不动。记账和对账这两个原本分离的流程,终于可以合并操作了——这就是今天数据库原理的鼻祖,也是业务流程再造的早期实践。多年后,MIT 教授们提出“业务流程再造(BPR)”的管理概念,就是基于大量的这种实践。

第二,发明 MICR。 这是最关键的创新。SRI 的 Ken Eldredge 发明了一种用磁性墨水印刷的字符字体——磁性墨水字符识别(MICR,Magnetic Ink Character Recognition)。支票底边用磁性墨水预印账户号、银行路由号等信息,机器通过磁读取头瞬间获取交易所需的所有数据。人眼也能读这些字符,不像光学条码那样只有机器能辨认。而且磁性墨水不怕涂抹和褶皱,远比光学识别可靠。

这个发明获得了美国专利第 3,000,000 号。据说专利局因为这项发明的重要性,特意等到这个里程碑编号才颁发,专利局官员还亲自飞到 SRI 总部递交专利。

MICR 被 American Banking Association(美国银行协会)采纳为全国标准——今天你翻开任何一张支票,底部那排奇怪的数字字体,就是 ERMA 项目留给世界的遗产,七十年来从未改变。

三、1955 年的工程奇迹

经过五年的开发,SRI 在 1955 年完成了 ERMA 原型机。这在当时堪称工程壮举:

8,200 个真空管做逻辑运算两个磁鼓做存储需要专门的制冷系统不可编程——逻辑是硬连线的(hard-wired),要改程序必须重新接线

但它是最早具备实时响应能力的商业计算机之一,能在线验证账户数据、回应查询,因为一台机器服务多个用户同时操作,它也是最早的分时(time-sharing)计算机之一

1955 年 9 月,SRI 对原型进行了公开演示。然而到此时,技术世界发生了关键转折——晶体管在价格和可靠性上已经可以与真空管竞争,磁芯存储器成熟了。从此以后,没有哪台正经计算机还会用真空管和磁鼓来设计了,参见《企业信息系统怎么来的——《计算史》第三章》

四、GE赢了超级大单

原型造出来了,接下来要量产。1955 年底,BofA 开始寻找制造商,首批制造32 套商用 ERMA 支票处理系统,他们联系了 IBM、RCA、巴勒斯、德州仪器、NCR 等等,最高峰期有 29 家公司参与了竞标。

得标呼声最高的IBM出价 1000 万美元直接收购 ERMA 全部专利,承诺买断技术,但不保证量产。但是甲方担心 IBM 封存项目、消灭银行自动化赛道,直接否决该方案——不过 ,当 GE 提供的 ERMA 在 1959 年交付使用后,9 年后,随着 IBM 全面占据计算机市场高地,BofA 最终还是把这套系统换到了 IBM 的设备上。

另一家优势厂商德州仪器则和 SRI 联系紧密获得内部技术支持,他们制作了一个精美 ERMA 实体模型送给BofA高管,内部预判自己稳中标,轻视市场方案与长期落地服务。

其余厂商多聚焦硬件技术的指标比拼。

1956 年 4 月初,BofA 通知所有竞标方到场,德州仪器精心制作的模型还摆在办公室,但BofA 最终向仅有两人的 GE 投标小组发放了中标意向书。

GE 的赢点是放弃单纯比拼硬件性能,主打银行长期运营价值:重点论证系统带来的人力节约、连续稳定运行、支票处理吞吐量等落地效益,提出跟绩效绑定的合同—— 优先解决银行实际支票处理压力,而非只交付达标设备;同时承诺依托 GE 雄厚的电子研发产能、资金实力完成长期迭代,承诺把真空管整机全面升级为晶体管架构,解决原型机故障多、体积庞大的短板。

带领 GE 赢得这个超级大单的是计算机科学家、企业家奥尔德菲尔德( Homer Ray "Barney" Oldfield Jr.),有很多公开报道说奥尔德菲尔德在获得这个订单时,属于私下偷偷搭建计算机业务,GE高层总部及总裁柯迪纳(Cordiner,参见《GE同时请了BCG和麦肯锡| 战略咨询的起源》)完全不知情。

中标后 GE 正式获准成立独立计算机部门,奥尔德菲尔德出任总经理;同时与 NCR 达成 3000 万美元配套合作,由 NCR 配套生产支票分拣机、打印机等关键外设,分摊研发制造压力。

今天流传较广的说法是:在竞标阶段,奥尔德菲尔德团队挂靠在GE斯坦福微波实验室,独立开展竞标,没有总部正式预算、正式立项许可;他是在没有总部明确许可的前提下,私自撰写竞标方案、对接客户,等于先斩后奏。奥尔德菲尔德的上级、GE电子事业部副总裁兼总经理负责人贝克博士(Walter R. “Doc” Baker,他是 NTSC 电视标准的奠基人) 仅在事后拨了 5 万美元用于合同落地。

传言中更有戏剧性的场景是,1959 年 ERMA 系统落成揭幕仪式,GE 总裁 Cordiner 亲临现场,亲眼看到 GE 正式踏入商用计算机行业,当场暴怒,当众斥责奥尔德菲尔德违背集团经营禁令,仪式结束后立刻将其开除;同时下达指令,要求通用电气 18 个月内退出计算机赛道,不允许继续投入。

【注:在写本文初稿时,我使用了 Workbuddy以及文章写作 skill,产出结果大量篇幅即采用了上述流行说法;但是经过深入研究,我感觉这些说法存在不少争议—— AI 写作可能存在误导,Workbuddy 生成的文章还有很多其他错误,本文实际采用了大约 30% AI 生成文字,事实都经过了交叉核实。】

这套说法来自 GE 计算机部门一位中层财务管理人员 Snively,他于1988 年在《IEEE 计算史年报》中撰文《GE 如何进入计算机行业》开始传播,这个故事在GE老员工校友聚会口头扩散,是行业流传数十年的经典野史,甚至出现在被 奥尔德菲尔德招入 GE 的计算机先驱 Arnold Spielberg(没错,他就是《侏罗纪公园》等电影的著名导演斯皮尔伯格的父亲)的公开讲述中。

奥尔德菲尔德本人于 1995 年在《IEEE 计算史年报》中撰长文《再谈GE 如何进入计算机行业》,后来还出版了GE 计算机部门史的回忆录《七个小矮人的国王》(七个小矮人典故参见《1992年IT近代史 | 改变世界的25人(二)》),纠正了Snively说法。他指出,GE拿下 ERMA、成立计算机部门全程有直属上司贝克博士的全力背书、提前获得了总裁口头许可,绝非私下私自操作。

奥尔德菲尔德说Snively的视角是普通中层员工,只看到计算机部门成立初期财务、人事运作的灰色操作,不了解高层私下达成的协议。两人后来还有多轮公开辩解,我倾向于采信奥尔德菲尔德方的说法。

柯迪纳总裁本人的确坚决反对 GE 做计算机,也不看好 ERMA 这个项目能赢。但副总裁贝克博士主动游说,和总裁达成明确前置约定:只要成功拿下美国银行 ERMA 大额合同,就批准成立独立计算机部门,由奥尔德菲尔德担任总经理。

贝克主动指派奥尔德菲尔德牵头竞标 ERMA,授权他组建团队;竞标全程,贝克对内协调锡拉丘兹、康奈尔、斯坦福三大GE实验室的工程师无偿支援;面对总部保守派质疑、预算限制、加州建厂禁令等所有阻力,贝克作为直属高管出面协调、承担全部责任,为奥尔德菲尔德挡下总部压力;

中标拿到意向书后,贝克才正式拨付 5 万美元资金落地合同,所有流程均有事业部内部审批记录,完全合规。所谓 “偷偷设立部门” 只是阶段性临时人员部门挂靠安排,并非违规竞标阶段没有正式独立编制,团队临时挂靠GE微波实验室,属于项目临时工作组的常规企业操作,不存在瞒着总部私自创业。

奥尔德菲尔德文中指出,到ERMA 落成仪式的1959 年,自己早在 1958 年底就已主动离职、入职雷神公司,当时早已不是 GE 员工,不存在被总裁当场解雇的可能性。他离职原因是妻子重病需搬回波士顿,而总部强制把计算机部门迁去凤凰城、总裁长期不看好计算机业务,在多重打击下主动辞职。奥尔德菲尔德澄清GE总裁要求 18 个月退出计算机业务的指令确实存在,但和自己无关,是多年后总部高层战略决策,并非针对他个人的惩罚。

五、计算机先驱

如果说今天的信息技术行业是以软件为主,这个行业在 50 年代其诞生之初,却是完全的电子工程设计和设备制造业。奥尔德菲尔德是军工模拟计算、商用数字计算机、医疗信息化三个领域的开创者。

奥尔德菲尔德生于1916年8月28日出生,2003年4月26日去世。他是陆军随军子弟,早年随父旅居加州、弗吉尼亚等地 ,1938年在麻省理工学院(MIT)航空工程系仪器专业获学士,1939年获硕士,随后在MIT德雷珀实验室从事模拟计算、飞行器振动研究 。

1941 年二战爆发后,他加入陆军服役,分配至门罗堡高射炮兵委员会担任测试主管,主导雷达及模拟火控指挥仪的防空系统测试,又派驻到地中海战区,解决模拟计算机温漂故障;后转到陆军航空队,负责B-29、B-25机载火控雷达项目; 亲历曼哈顿计划征用军用雷达,在军方基层与科研学者之间充当技术沟通桥梁,积累了大型系统工程、军工项目管理经验,获军功勋章、欧洲战区奖章等军方荣誉。

二战结束后, 奥尔德菲尔德退伍入职GE锡拉丘兹电子园区政府事业部,从空军销售经理升至销售主管;1948年牵头拿下军方OARAC数字计算机订单,是GE第一次接触数字计算机。

50 年代初,他负责为 GE搭建了两大校企联合电子工程实验室,一是康奈尔高级电子中心(1951–1953), 受贝克博士指派出任负责人,开设康奈尔首门数字计算机课程并亲自担任讲师,研发雷达、半导体封装技术,二是斯坦福微波实验室(1953–1956),赴加州斯坦福工业园创立并主管实验室,主攻大功率微波管、微波高速计算,由此得以近距离接触斯坦福研究院(SRI)ERMA银行自动化系统原型,为后续竞标埋下关键技术与人脉基础。  

GE中标后成立计算机部门,奥尔德菲尔德出任首任总经理;统筹门洛帕克研发基地、凤凰城生产工厂;与NCR签约合作生产NCR 304商用机,同步开发GE 312/225工业流程控制计算机。 

由于GE总部以加州劳工法规不利为由,强制将计算机生产总部迁至凤凰城,不能落地硅谷;奥尔德菲尔德测算将增加数百万额外成本、核心工程师大量流失,多次抗争无果,严重打击其信心。 1958年妻子重病,希望搬回波士顿休养,同时雷神向他抛出高薪管理岗位,加之总裁反对发展计算机业务、集团资源严重不足、内部事业部业务地盘争斗、与市场负责人存在银行和工控双线发展战略分歧,1958年底首套ERMA交付客户后,他即离职。

离开GE后,奥尔德菲尔德先后任职于电子军工系统企业雷神公司任设备事业部总经理,数据通信企业DASA公司,后加入一家医药企业开创了希尔医疗数据(Searle Medidata),推出全球首套计算机化病历采集、全自动多相健康检测系统,成为医疗计算机先驱。1997年,电气和电子工程师学会(IEEE)向他颁发了计算机先驱奖。

六、揭幕仪式上的未来总统

1959 年 9 月 14 日,美国银行和 GE 通过一场美国全国闭路电视新闻发布会,向世界正式展示了四套运行中的 ERMA 系统,它们在洛杉矶地区处理超过 220,000 个客户账户。

这场发布会的主持人,是通用电气的企业代言人,后来成为美国总统的罗纳德·里根(Ronald Reagan)。

当时里根是 GE 赞助的 CBS 电视节目《General Electric Theater》的主持人(1954-1962),同时也是 GE 的巡回演讲大使,每年走访数十家 GE 工厂,向员工宣讲企业理念。

Oldfield离开后,Clair Lasher 被任命为"代理总经理"。但他的任务不是继续扩张——GE 总裁让他缩减业务规模,把计算机部门限制在工业过程控制计算机领域,而非继续发展银行自动化系统。

然而 ERMA 合同已经签了,3100 万美元的承诺不能不兑现。GE 只能硬着头皮干。

更大的挑战在于:SRI 的原型机已经过时了。 8,200 个真空管、磁鼓存储、硬连线逻辑——这套 1955 年的技术在 1956 年已经毫无竞争力。GE 的工程团队发现,SRI 原型几乎没有任何部分可以直接复用。GE 不得不与美国银行重新谈判合同。

然后 GE 做了一个极为重要的决策:彻底重新设计。

他们没有沿用 SRI 的专用硬连线逻辑机器,而是设计了一台通用存贮程序计算机——用晶体管取代真空管,用磁芯存储器取代磁鼓。这个架构决策影响了此后所有银行系统的设计思路。

GE 在凤凰城建设了 Deer Valley 制造工厂,1958 年建成,组建了有经验的计算机工程师和程序员团队。

ERMA工程师团队中有一位著名的人工智能和人机交互先驱——约瑟夫・魏岑鲍姆(Joseph Weizenbaum)。魏岑鲍姆是 30 年代逃到美国的犹太人,二战期间和奥尔德菲尔德一样在陆军航空队服役,二战后回到麻省理工学院(MIT)先后获得数学学士和硕士,毕业后留校参与前文提到的Whirlwind搭建。1955 年被奥尔德菲尔德招聘到加州的 GE 计算机开发实验室,担任系统工程师。

魏岑鲍姆在ERMA 项目里开发出了 SLIP(对称列表处理器),是和 LISP 同类的符号运算语言,是早期自然语言处理基础工具——也是我在念大学时就学习的人工智能技术;发表论文《如何让计算机显得智能(How to Make a Computer Appear Intelligent)》,思考机器模拟人类语言的原理。他在 GE 接触商业大型机、人机交互、符号计算,让他对机器模拟人类产生浓厚兴趣,1963 年离职回到 MIT 担任教职,专攻人工智能。

1966年他写出了世界首个聊天机器人程序 ELIZA ,由此引发了关于 AI 与伦理的深刻争论。魏岑鲍姆认为“能做到不代表应当做”,他认为算法和计算机缺乏共情、良知,不能全权裁决司法、医疗、人事等关乎对人判断的重大事务,必须区分工具理性与人类独有的价值判断,成为后世 AI 治理核心理论。参见《AI伦理 | 为什么我不看好AI面试》

80 年代后,魏岑鲍姆退休回到欧洲,成为著名的技术公共知识分子,他持续公开批判无约束的人工智能、算法自动化、数据监控;推动技术人文教育,主张计算机科学必须绑定哲学、伦理学,直到2008 年去世,这些理念今天还在影响着人工智能产业。

1958 年 12 月 31 日,首套 GE 制造的 ERMA 系统通过验收测试。1959 年机器处理能力达到每天 50,000 个账户。

到 1961 年,ERMA 处理着 230 万个账户,32 套系统陆续安装。

到 1966 年,12 个区域 ERMA 中心覆盖了美国银行全部 900 家分行中的 879 家,每年处理超过 7.5 亿张支票——接近原本预测的 1970 年水平。

七、ERMA 改变世界

ERMA 远不止一台处理支票的机器,它改变了商用计算行业以及银行数字化

1. MICR/E13B 标准——至今全球通用

你今天拿出一张美国支票,底边那排磁性墨水字符就是 ERMA 的直接遗产。美国联邦储备银行评价:通用机器识别语言(磁墨水字符识别,MICR)的问世,对 20 世纪银行业务产生的影响远超其他任何一项业务技术。

"The development of a Common Machine Language [MICR] had more impact than any other bank operation in the 20th century."

2. 银行自动化时代的开端

ERMA 让美国银行成为全球第一家实现全自动化的银行。没有 ERMA,整个银行业将无法满足快速增长客户群的账户更新和访问需求。1970年代,美国银行推出了与客户活期账户关联的信用卡——又是一项首创,ERMA 也是现代电子银行和信用卡系统的先驱,不过这个时候 ERMA 的主导供应商已经是IBM了。

3. 商业计算机的里程碑

ERMA 是最早的大规模商业计算机应用之一。在项目启动时,电子数字存贮程序计算机才诞生不到五年——ERMA 极其大胆。我在《》写到的,GE 自己在埃森哲帮助下安装了第一台企业用计算机,通常认为是最早的制造业信息系统。

GE 坚持将 ERMA 设计为通用存贮程序计算机而非专用硬连线机器,这一决策影响了此后所有银行系统乃至所有商业计算机的架构方向。

ERMA 是最早的分时(time-sharing)计算机之一:一台机器同时服务多个用户,这一理念后来深刻影响了整个计算机行业。

4. 催生BASIC 和现代编程教育

ERMA 项目催生了 GE 计算机部门,部门最成功的产品 GE-225 由 Arnold Spielberg 设计。1964年,Dartmouth 达特茅斯学院的教授和学生在 GE-225 + GE Datanet-30 的组合上创造了 BASIC 编程语言——这个语言后来成为全球几代人学习计算机编程的起点,微软的第一款产品就是 BASIC。

5. 促进了现代操作系统产生

由于GE 计算机部门和 MIT 的各种人员渊源,其大型机 GE-645 成为 MIT Project MAC 的 Multics 操作系统的硬件平台(下图)。Multics 虽然在商业上失败,但它的理念直接启发了 Unix 的设计——而 Unix 是今天 Linux、macOS、Android 等一切现代操作系统的祖先,是计算机网络、计算机软件产生的重要基础。

八、GE 计算机部门消亡

ERMA 合同使得 GE 正式成立了计算机部门,总部及制造工厂设在亚利桑那州凤凰城,研发留在硅谷。奥尔德菲尔德在任期间推动 GE 与亚利桑那州立学院(后来的亚利桑那州立大学)合作建立技术中心——他把在康奈尔和斯坦福建产学研中心的经验搬到了凤凰城,为这座城市后来的高科技产业发展埋下了种子。

由于几任GE总裁皆反对 GE 进入计算机行业,GE 的计算机部门一直命运多舛。1960年代的计算机行业有个著名的比喻——IBM 是"白雪公主",其余七家(SperryRand UNIVAC、GE、NCR、RCA、Burroughs、Honeywell、Control Data)是"七个小矮人",GE 在七个小矮人中是资金最雄厚,但公司承诺度最低的那个

作为 GE 计算机部门的经典产品,GE-225的核心处理器设计不错,可靠性极高(大约两个月才有一个晶体管故障),但外设质量糟糕到可怕

Elliott 卡片阅读器:被内部工程师评为世界上最差的卡片阅读器,卡片乱序、卡纸、需频繁维护

Ampex 磁带机:为低频仪器录制设计,不适合高频数据处理;钢制导带器被氧化铁磨出凹槽

早期磁盘驱动器:频繁崩溃,磁头停止飞行并磨掉氧化铁记录材料,GE 工程师甚至在盘片上涂汽车蜡试图解决,结果反而需要每周清洁磁头

这样导致每个 GE-225 站点约 1.5 名现场工程师进行维护,而同时代同级别的 IBM 1401 只需 0.3 名客户工程师。

更致命的是GE 计算机产品几乎没有回头客。除了几个银行客户和军方,买过 GE 计算机的公司极少再买第二台。1964 年,IBM 发布了 System/360——这是一款覆盖从小型到大型全系列的产品线,统一架构、兼容升级。GE 宣城可以与 IBM 产品兼容的 200 系类产品线根本无法与之竞争。

到 1960年代中期,GE 计算机部门每年亏损约 1 亿美元。1970 年,GE 将计算机业务以大约 10 亿美元的价格出售给 Honeywell,仅保留了15%股权——实际上 GE 并没有拿到多少现金,他们为了甩了计算机业务的巨额亏损包袱,保留 15%就是分拆的交换,后来GE将这部分股权也卖掉了

Honeywell 接手后,GE 计算机部门的遗产在 Honeywell Information Systems 中延续了一段时间。GE-600 系列进化为 Honeywell 6000 系列,Multics 仍在运行。

但最终结局是,1988年,Honeywell Information Systems 与法国 Bull 公司合并,组建 Bull HN Information Systems,1989年,Bull 取消了 Multics 开发,将维护工作转移到加拿大 Calgary,GE 计算机部门的血脉,就此终结。

2000 年 10 月,GE CEO 杰克・韦尔奇出价450 亿美元股票换股收购霍尼韦尔全部公司,是当时全球最大工业并购案。当时联合技术(UTX)先出价收购霍尼韦尔,GE 加价截胡,其逻辑是GE 航空发动机能跟霍尼韦尔航电、机载设备强强联合,同时整合工业自动化、温控、安防业务。最终这项合并因为没有通过欧盟的反垄断调查而终止。

回头看,GE 退出计算机业务可能是一个正确的决定——至少从商业回报的角度,GE 用放弃计算机业务的资金,投入到航空发动机等更具潜力和市场规模的领域,铸就了其后几十年的辉煌。