計量單位製是和量製(基本量及其導出量的特定組合)同步發展起來的（de）。古老的計量（liàng）單（dān）位（wèi）製，首先出現在（zài）一些（xiē）經濟文化發達的地區，隨著（zhe）那（nà）裏（lǐ）的文明共同發展。大（dà）約公元前25世紀（jì），埃（āi）及的計量單位製中，長度的基本單位是庫比特（tè）(cubit肘尺)，100庫比（bǐ）特等於1開赫（hè）特(khet)；土地麵積（jī）單（dān）位斯坦塔(setat)，1斯坦塔等於開赫特的平方。當時已使用十進（jìn）製。這裏長度與麵積這（zhè）兩個量已構成量製，長（zhǎng）度為基本量（liàng），麵積為導出量，而庫比特與斯坦塔（tǎ）則是這個給定量製中的單位（wèi），庫比特（tè）為基本單位，斯坦塔為導出單位。可以（yǐ）認為這是量製和單位製的雛（chú）形。

　　中國從公元前五六世（shì）紀出現了明（míng）確（què）的長度、容量、重量單位及其量製，到公元前一世（shì）紀，先人對長度（dù）基本單位尺給予了科學的定義:黃鍾律管長九寸；累黍橫排一百粒的長度。並由尺度導出容量和重量單位:一升的容積為十（shí）六又五分之一立方寸；一兩(十六分之一（yī）斤)為一合(十分之一分)黍的重量；也公布過“黃金方寸而重一斤”、“水一升冬重十三（sān）兩（liǎng）”的重量（liàng）單位標準的（de）測（cè）量數據，而且建立了大量單位量標準。因此，中國二千（qiān）多年前，在建立了度量衡三個量的量製基礎上，通過物（wù）理（lǐ）理論和數學形式構成了邏輯的計量單位製體係。但由（yóu）於（yú）長度和容量單位的分數（shù）、倍（bèi）數為十進位，而“兩”的分數、倍數單位為非十進（jìn）位，中國古（gǔ）代的（de）度量衡製，還是非（fēi）一貫計量單（dān）位製。中（zhōng）國古老的時間計量，發展到秦、西漢（hàn）時期，用（yòng）圭表測定當地的時刻，日晷和漏（lòu）刻測定晝夜時刻，技術上成熟，使用（yòng）普遍。這些計（jì）時器具也借助度量衡器進行測（cè）量。國家重視對度量衡和時間計量的管理（lǐ），在典藉文獻（xiàn）中，兩者都列入“律曆誌”加以論述。但始終未能把長度、重量和時間三個（gè）基本量選定在單位製係（xì）統（tǒng）內（nèi），這是（shì）由於受到當時技術水平的限製。    

厘米克秒單位製（zhì）

　　18世（shì）紀後半期，力學、熱學、光學、靜電學已成為物（wù）理學的基礎學科。測量的範圍（wéi）也（yě）從度量衡擴展到所有的力學量、熱工量、電（diàn）磁學和光學量，各種物理量都選擇合適的單位，建立起（qǐ）數學關係加以定義（yì）。19世紀後半期（qī），米製已被歐洲、美洲的（de）許多國家接受（shòu），把各（gè）種單位構成邏輯關係形成一種（zhǒng）單位製成為迫切要求。這時英國科學促進協會(BAAS)提出，需要一種由某幾個基本單位按（àn）係統建立起來的一貫單（dān）位製。在力學中選擇三個基本量:長度、時間和質（zhì）量，它（tā）們的基本（běn）單位被選為:厘米、克和平均太陽時的秒。這個單位製中，除基本單位外，還包括按（àn）“一貫單位”的要求，導出（chū）的這個量製中所能導（dǎo）出的導出（chū）量的單位（wèi）。所謂“一貫單位”，即用基本（běn）單位通過數字因素（sù）為1的（de）形式所表示的導出單位。例如:厘（lí）米克秒製中力（lì）的單位達因(dyn)與其基（jī）本單位間的關係為1dyn=1(g·cm/s)/s=1g·cm/s²；功的單位爾格(erg)，則1erg=1cm²·g/s²；速度的單位是厘（lí）米每秒(cm/s)。這個單位製稱（chēng）為（wéi）厘米克（kè）秒製(CGS)，這是近代計量學中（zhōng）第一個計量（liàng）單位製。但是，事（shì）實上（shàng），有很多物理量例如光學的、電學的（de）、熱學的，是不能從這三個（gè）基本量導出的，這一量製隻覆蓋了物理學中的運動學、力學、聲學和原子物理學，這（zhè）就使得19世紀末和20世紀初的一些物理學家大傷腦筋，總想從中導出電（diàn）學、磁學（xué）的計量單位。另外，還有（yǒu）些（xiē）物理學家也主（zhǔ）張（zhāng）增加量製（zhì）中（zhōng）的基（jī）本量來解決。這樣，演繹（yì）出了為數不少的量製和單位（wèi）製。例如，在厘米克秒製的基礎上，派生了米千克秒製、米噸秒製（zhì）這樣一些用較大的單位作為基本單位的單位製；英製中，相應出現了英尺磅秒單位製；在工程技術上，用得更多的是力而不是質量，因此，出現了以長度、力和時間作為基本量的三量綱（gāng）製（zhì），稱之為工程量製。在這個給定量製（zhì）下，出現了米千克力秒單位製、英尺磅力秒單位製（zhì）。這類單位製統稱為重力單位製。為了和（hé）重力（lì）單位製相區別，把以長度、質量和時（shí）間作（zuò）為基本量（liàng）的那一些單位（wèi）製，稱（chēng）之為絕對單位製。這兩類單位製中的單位，則分別稱之為重力單位和絕對單位。    

絕對靜電製(CGSe)和絕對電磁製(CGSm)

　　為（wéi）了（le）適應電、磁現象計量的需要（yào），物理（lǐ）學家首先將厘米克秒單位製(CGS)推行到電磁學單位，於是（shì）出現了絕對靜電製(CGSe)和絕對電磁製(CGSm)。19世紀初，德（dé）國數學家、物理學家和天（tiān）文學家K.F.高斯(1777～1885)從事將數學應（yīng）用於（yú）物理學、天文學和（hé）大地測量學（xué）的研究。1832年發表《用絕對單位測量地（dì）磁場強度》，論證（zhèng）必須以（yǐ）力學中力的單位進行地磁的“絕對測（cè）量”，代替用磁針進行的地磁測（cè）量。為此，高斯在（zài）與德國物理學家W.E.韋（wéi）伯的合（hé）作下，在磁學測量中引用了以毫米、毫克和秒這三個單位為基礎的“絕對”電學單位製。後來韋伯（bó）把它推廣到其它的電磁測量，並在1851年（nián）對從電的庫侖定律出發的一組物理公式中，確定（dìng）了一種（zhǒng）一貫性的（de）絕對厘米（mǐ）克（kè）秒單位(由（yóu）這三個基本單位按一貫導出（chū）單位的規則來導出（chū）力的單位，從一貫的意義上講（jiǎng），它是“絕對”的，所（suǒ）以叫（jiào）做“絕對單位”)製，定名為靜電製(CGSe)。他又對從磁庫侖定律出（chū）發的一組物理公式中，確定了一（yī）種一貫性的絕對厘米克秒單（dān）位製（zhì），定名為電磁製(CGSm)。1851年，他還做了一個成功的實驗，用這一“絕對單位”，通過測量給出（chū）了導線的電阻。

　　厘米克秒靜電製（zhì）之所以成立，是在庫侖定律中令比例係數α=1以及真空介電常數（shù）ε₀為（wéi）1，當時，他並沒有認識到這一設（shè）定，實際上已選取了（le）第四個基本量和基本（běn）單（dān）位ε₀，也沒有認識到已采用的是非合理化公式。

　　在導出（chū）其他磁（cí）學量的單位時，還要選用一個磁學公（gōng）式作為基本公式（shì），即（jí）磁的庫侖定律，令其中比例係數β=1。從而導致（zhì）真空磁（cí）導率，這裏c₀為真空中的電磁波（bō）傳播速度（dù）。

　　厘米克秒電磁製則是令μ₀=1構成的，同樣（yàng）也沒有意識到這一設定已相當於選（xuǎn）取了（le）第四個基本量和第四個基本單位。這個單（dān）位製中使得，用（yòng）的也仍都是非合理化公式。

　　CGSe製與CGSm都在電磁學中使用，可是同一（yī）電磁量CGSe單位（wèi）(ESU)與CGSm單位(EMU)數值相差很大，量綱也不一致，很易導致（zhì）誤解，發生錯誤。

　　後來，高斯發現，隻要把公式中（zhōng）的比例常數（shù）γ=c₀，在α=1，β=1以及ε₀=1和μ₀=1的條件下，全部電學量（liàng）的單位（wèi）(包括量綱)都和CGSe製的一樣，全部磁學量的單位都和CGSm製的（de）一樣，這就是曾廣泛使用的高斯單位製，他仍選厘米、克、秒作為基本單（dān）位，而（ér）實際上第（dì）四個基本量在電學量中是ε₀，在磁（cí）學量中是μ₀。

　　高斯製（zhì）綜合了CGSe製和CGSm製，消除了一（yī）些混亂，但在那些既有電學量又有磁學量的公式中，即出現γ的公（gōng）式需要改寫。高斯（sī）製用的（de）也仍是非合理化公式。
    

實用單位

　　1861年，英國科學促進協會組織了一個由麥克斯韋和托馬（mǎ）斯領導的專門研究電磁單位的委員會，仍確定要從力學單位來導出電磁學單位。他們把三個基本單位確定為米，克和秒，規定電阻單位名稱是（shì）歐姆(Ω)，電動勢單位名稱是伏特(V)。在1873年把基本單位改成厘米、克和秒（miǎo），並規定（dìng）力和能的單位名（míng）稱分別是（shì）達因(dyn)和（hé）爾格(erg)。並開始使（shǐ）用詞頭構成10^-6至10⁶的倍數單（dān）位。CGSm製和CGSe製就是從厘米克秒這三個基本單位導出的。1881年國際電學會議決定采用，並確定了5個量:電流（liú）、電動勢、電阻、電荷量和電容的單位專門名稱:安培(A)、伏特(V)、歐（ōu）姆(Ω)、庫侖(C)、法拉(F)。    

赫維賽特（tè）-洛侖茲單位製

　　1882至1883年英國科學家O.赫維賽（sài）特發（fā）現采用CGSe和CGSm時，電磁公式中4π的出現很不合理，與H.A.洛侖茲提出的（de）以CGS作為基本單（dān）位的有（yǒu）理化單位製，稱為赫（hè）維賽特-洛侖茲單位製(Heaviside-Lorentz system of units)，在這個單位製中，處於磁導率為μ介質中（zhōng），相距d的兩個（gè）磁極m₁和（hé）m₂之間的作用力由（yóu）m₁m₂/4πμd²給出，類似的方程q₁q₂/4πεd²給出電容率為ε介質中兩相距d的電荷q₁與q₂間的作用力。
　　1889年國際（jì）電學會議通過了（le）功和（hé）能的單位焦（jiāo）耳(J)，功（gōng）率的單位瓦特(W)，電感的單位象限(1893年改為亨利(H))。
　　1897年英國（guó）科學（xué）促進協會建（jiàn）議的磁通（tōng）單位名稱是（shì）韋伯(Wb)，1900決定CGSm製磁（cí）場強度H的單位名稱是高斯(Gs)，磁通單位名（míng）稱（chēng）是麥克斯（sī）韋(Mx)。
    

喬吉製

　　1902年意大利物（wù）理學家G.喬吉（jí）(1871～1950)創立了合理化實用製，以米(m)、千克(kg)、秒(s)和一（yī）個實用電學單位為基本單位並采用合理化電磁公式（shì）。正式提出應有四個基本單位對應於四個基本量的量製。建議用磁場（chǎng）強度H作為第四個（gè）基本（běn）量。
　　1930年的國際電工委員會(IEC)決定ε₀和μ₀是導出量。磁通密度B、電（diàn）位移D、電場強度E都是不同性質的物理量，分別（bié）賦予了（le）CGSm製中磁（cí）通（tōng）單位稱為麥克斯韋(Mx)、磁通密度單位名稱為高斯(Gs，G)、磁場強度單位名稱為奧斯特(Oe)、磁動勢單位名稱吉伯(Gb)，並注意到以米(m)、千克(kg)、秒（miǎo）(s)為基本單位的合理性，這些決定得到1931年國際物理學會的（de）同（tóng）意。
　　1935年（nián）國際電工委員會決定了以米(m)、千克(kg)、秒(s)單位（wèi）製為（wéi）國際電磁單位製（zhì）。並定名為喬吉製，以安（ān）培（péi）作為第（dì）四個基本單（dān）位。1935年（nián）國際計量（liàng）委員會亦作出類似的決定，1946年（nián）又決定於1948年起正式采用。1948年第九屆國（guó）際計量大會責成計量委員會研究創立一（yī）種簡單而科學，能為所有米製公約簽字國所接受並采（cǎi）用的實（shí）用單位製。實質上是以喬吉製為基礎的擴大。    

國際單位製

　　把三量綱製加以（yǐ）擴大，使之（zhī）覆蓋光學量和熱學量的進程不像覆蓋電磁（cí）學那麽複雜，走過的曆程也不那麽曲折。
　　在熱學單位（wèi）製中，增加一個表示溫度的基本量，這（zhè）個量製稱為熱物理量製，因而增加的（de）基本單位在米製中為（wéi）攝氏度(℃)或開爾文(K)，而（ér）英製中為華氏度()或蘭氏度()。
　　在建立光學量的單位（wèi）製曆程中，由於（yú）光學計（jì）量中（zhōng）最早發展的（de）是發光強（qiáng）度單位“燭光（guāng）”(後來的坎德拉（lā）(cd))，很自然地以它作為基本單位了，雖然存在某些不妥，在當前似也無礙，今後是否會（huì）由光通量來代（dài）替發光強度（dù）作為基本量，由流明代替坎德拉作為基本單位，這決定於計量學的發展。
　　1948年開始，國際計量局(BIPM)在（zài）各國之間進行調查，1954年第十屆國際計量大會(CGPM)通過決議確定（dìng），在米、千克、秒三個基本單位之外，增加安培、開爾文和坎德拉作為基本單位，1960年第十一（yī）屆CGPM確立（lì）了這6個基（jī）本（běn）單位構成的國際單位製(SI)。
　　為了較好地使（shǐ）得在化學中的量的單位也按SI的（de）原則進入SI，1971年的CGPM上，增加（jiā）了第七個基本量，物質的量n，第七個基本（běn）單位摩爾(mol)，用於代替在當時廣泛使用的克分子、克（kè）原子、克當量等及其所導出的一些量和（hé）單位，這就進一步完善了（le）SI。
　　至今（jīn）的曆次（cì）CGPM繼續（xù）不斷地在完（wán）善SI，是否應把對數量的兩個單位奈培(Np)和貝爾(B)也作為（wéi）SI單位1的專門名（míng）稱呢？已有專家在（zài）作這方麵的探討。今後的CGPM將繼續不斷地完善SI。
　　當前（qián），國際單位製的構成(按國際計量（liàng）局編《國際單（dān）位製》第七版)如下圖:    

　　SI基本單位:

　　長度:米(m)
　　質量:千克、公斤(kg)
　　時間:秒(s)
　　電流:安[培](A)
　　熱（rè）力學溫度（dù）:開[爾文](K)
　　物質的量:摩[爾](mol)
　　發光強度:坎[德拉](cd)
　　有專門名稱的SI導出單位（wèi）共21個:平麵（miàn）角:弧度(rad)；立體角:球麵度(sr)；頻率:赫[茲](Hz)；力:牛[頓](N)；壓力、壓強（qiáng）:帕[斯（sī）卡](Pa)；功、能、熱:焦（jiāo）[耳](J)；功率:瓦[特](W)；電荷量:庫[侖（lún）](C)；電壓、電動勢（shì）:伏[特](V)；電容:法[拉](F)；電阻:歐[姆](Ω)；電（diàn）導:西[門子（zǐ）](S)；磁通:韋[伯](Wb)；磁通密度:特（tè）[斯拉](T)；電感:亨[利](H)；攝氏溫度:攝氏度（dù）(℃)；光通量:流[明（míng）](lm)；光照度:勒[克斯](lx)；放射性活度:貝克[勒爾](Bq)；吸收劑（jì）量（liàng）:戈[瑞](Gy)；劑量當量（liàng）:希[沃特](Sv)。
　　無量綱量(量綱1的量)其SI導出（chū）單位（wèi）為“1”，但也可等效為m/m、m²/m²等。
　　為構成SI單位的倍數和分數，國際計量大會至今（jīn）已累計通過了（le）自10²⁴至10^-24共20個詞頭（tóu），用於加在SI單位之前(由於曆史上的原因，隻有質量的SI單位例外，是加在克(g)之前構成，千克(kg)本身是SI單位)，而不能（néng）有另外的名（míng）稱與符號（hào）。例如:一千（qiān）kg隻（zhī）能是兆克(Mg)而不是噸(t)；千分之一立方米(m³)隻能是立方分米(dm³)而不是升(L)。雖然，噸與升都（dōu）不是國際單位製的單（dān）位，但（dàn）通過其他文件（jiàn），說明當前是否可（kě）以與SI並（bìng）用（yòng）。
　　國際（jì）計量局的《國際單位製》一書（shū），每隔5年左右修（xiū）訂再版一（yī）次，用（yòng）以反映最新情況。第八版《國際單位製》將（jiāng）在2004年出版，肯（kěn）定還會出現某些新的進展。(本文作者係（xì）原國家計量局研究員)