近十年来，中国船舶工业取得了长足的进步和巨大的成就，越来越受到公众的关注。各种媒体也屡屡出现对船舶工业的报道。船舶吨位是衡量船舶尺度、容积、重量和装载能力的重要指标，也是衡量造船企业和国家船舶建造能力的一个重要指标。
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相关概念
船舶的吨位定义和概念比较复杂，有时即便是业内人士也很难理解得十分透彻。根据船舶静力学和最新的《国际吨位丈量公约》以民用船舶为例对船舶吨位和重量的定义和概念作一个简要的梳理：
✦ 排水量(Displacement，以“吨”单位)
排水量是指船体及其附体在指定的吃水下所排出水的重量，通常以吨计算。
排水量分为空载排水量(或称空船重量，轻吨，Light Weight)、设计排水量和满载排水量，分别对应设计吃水和满载吃水。
✦ 载重量(Deadweight，以“吨”单位)
载重量是指在指定的吃水下排水量和空船重量之间的差值。载重量包括所载运的货物重量以及船舶航行期间需要配置的载重量常数(Constant)、船员和行李、旅客和行李、食品、燃料和滑油、饮水和洗涤水、备品和供应品、必要的压载水以及结冰重量。
✦ 吨位(Tonnage)
吨位不是重量单位，而是船舶大小的一种度量。吨位是一种规范丈量和核定船体容积的单位，民用船舶的内部容积以吨位计算。港口费、系缆费、码头停泊费等以净吨位作为计算依据。按照吨位丈量规范已勘定总吨位和净吨位的船舶，主管当局对其所颁发的吨位丈量证书。
总吨(Gross Tonnage，GT)是指船上甲板以下的舱位与甲板之上有固定覆盖物的舱面建筑和甲板层的总容积，以100立方英尺或2.83立方米去除所得的商数。
净吨(Net Tonnage，NT)是从总吨中减去不能直接用作装载客货部分容积后的余数，也就是船舶可以用以装载客货的容积折合成的吨数。
吨位丈量计算以“米”为单位，计量所得总吨位和净吨位的数值仅取整数。在“国际吨位证书”中的总吨和净吨只填写数字而数字后没有单位“吨”。商船的总吨位大体表示了船舶的总容积，同时也表示了船舶的大小和规模；而净吨位则大体代表了船舶能够用于营利的有效容积，表示船舶的营运能力。
✦ 修正总吨(Compensated Gross Tonnage，CGT)
修正总吨是在船舶总吨基础上考虑船舶复杂程度后计算出的船舶度量单位。修正总吨不仅比载重吨和总吨更能正确反映造船的工作量大小，同时还能一定程度上反映船价高低和产值大小。因而能比较准确地表示造船产量、造船工作量和造船能力。特别是在产品结构差异很大的国家之间和企业之间进行比较，用修正总吨作为统计单位比载重吨、总吨要准确得多。国际上均按经济合作与发展组织(OECD)造船工作组制订的修正系数进行计算。OECD的CGT计算体系也不断与时俱进，2006年底对外发布的计算体系加入了幂函数，对不同船型的特征表达更加精准。
为什么吨位不是重量？吨位的定义和吨位丈量制度是怎么发展而来的？从史料研究的角度来看，要数荷兰海牙船舶检验局的资深船舶验船师A.Van Driel的专著“Tonnage Measurement, Historical and Critical Essay”(图1)最为专业和详尽，这本书1925年由The Hague Government Printing Office出版，全书164页，研读起来相当费劲。日本船舶验船师山下正雄翻译了A.Van Driel的这本专著并取名为《船舶の積量測度》。在《船の科学》1983年7月刊上，伊丹良雄发表了一篇题为“トンの発生と積量測度”的文章，对A.Van Driel的这本专著和其它的相关吨位丈量的史料进行了较为全面地归纳和梳理。此外笔者还注意到，《中国古近代船检暨相关航政史料汇要》一书，对中国古代的吨位丈量制度也有一些相关的描述。
图1
本文在综合上述资料的基础上，旨在对吨位的定义和吨位丈量制度作一个概貌性的描述和梳理，同时也对近代船舶发展史研究中较为混淆的“吨位”和“Builder’s Measurement(BM，建造者丈量)”的两个概念进行甄别。
船舶的大小和度量
船舶的大小和度量的主要目的和用途，一是国家和地方政府对船舶征收港口费、系缆费、通行费、码头停泊费等作为计算依据；二是用以衡量船舶的载运能力，作为期租船租金的计算单位，也可作为新船造价、旧船转售、拆解的计算单位，此外还可作为造船产量、运价协议、运力分配等的单位。
世界航运史上对船舶何时开始进行课税并没有相关的记载。保存最早的收取通行税的记录是1358年，对通过荷兰的多德雷赫特(Dordrecht)市附近的马斯河(Oude Maas)的海船征收通行税的规定。收取港口税的记录是1368年，丹麦国王瓦尔德玛四世(Valdemar IV Atterdag，1340–1375年)对汉莎同盟(Hanse)的第二次战争时开始的。前者通行税根据鲱鱼(Herring)的装载量(以“last”为单位)收取，后者则根据船舶的尺度来计征港口税。
1.船舶大小的决定方法
船舶大小有两个决定方法，一是船舶内部具有多大的载货空间；二是船舶能够装载多少重量的货物。哪个方法优先是根据货物的种类和比重来决定的，相当于现代船舶装载的积载因子。
以谷物为主要货物的古埃及用于计量船舶尺度的单位称为“artab”，古希腊雅典采用“medimnus”(约40kg)为单位，古罗马则用“modius”为单位表达船舶的尺度。此外，在地中海区域的运输酒和油的船舶，通常以船舱内部装载的双耳壶的数量来丈量船舶的大小。和现代把船的吨位作为尺度的定语一样，如“2000吨XXX船”，古代也称之为“2000 jar ship(2000壶船)”。对于壶的容量，酒壶一般为19～20升，其它液体也有26升一壶重量17～18公斤的。这种以“壶”为单位来丈量船舶的尺度并不精确，只能作为船舶尺度大致的比较参考。盐、铅和铜等比重比较大的货物，古希腊人、希伯来人、罗马人有时也使用“talent”计量单位。这些单位根据不同的国家、港口、即使在同一个国家的不同港口、不同的时代也有一定的差异。例如，热那亚(Genoa)的容积单位“baril”，1455年1“baril”等于55升、到了1523年则增加到59升。同样，英国古代的重量单位“chaldron”，1694年时等于53英担(cwt，5936磅)，但是在1422年，只有上述重量的一半多一点。
北欧采用的“last”单位兼有容积和重量两种要素，而英国的吨最初是容积、后来变成重量、再回到容积，经历了一个复杂的变化过程，同样船舶大小的决定方法也经历了复杂的变化过程。需要注意的是，对于当时船舶大小的统计数字必须用准确的方法进行换算才能减少误差。
2.决定船舶大小的前提条件
对船舶大小进行勘定的原因主要有两个：一是对于重量型货物，为了防止超载必须设置一定的吃水限制；二是对于容积型货物，为了确保船员居住和船用必需品的空间必须对货物空间进行一定的限制。关于满载吃水线的划定，比较清晰的定义是在公元7到8世纪拜占庭(Byzantium)时代的“罗德海法(Rhodian Sea-Law)”中。
公元10到16世纪意大利的一些港口城市也引用这一海商法中一些条款。公元1255年，威尼斯海事法针对上述两种不同类型的货物有详细的规定：
(1)对于装载盐、明矾等重货的船舶通常舱内装不满，吃水较深，因此要求在整个船长范围内划定满载吃水线。对应的最小干舷，根据船龄、货物的种类和航路有所不同；
(2)在14世纪，威尼斯水域运输的主要轻质货是木棉，吃水通常不是问题，通常在船壳上也不标定水线和吃水标记。但装货的空间规定得很严格，必须确保船上必要的储存空间、船员住所和武备等处所。
在威尼斯港，有称之为“Scriba nus”的官员负责在出港前对货物的装载进行检验。
公元1284年，法国马赛的海事法令、汉莎同盟的商站之一维斯比1288年的海运法中都对船舶的超载有限制性的规定，但是对满载水线和吃水标志的划定方法没有详细的记载。14世纪热那亚的法令中对水线的勘定规则有一定的描述。
船舶容积丈量和吨位的起源
1.英国
英国的海运对吨位计量的起源影响最大。中世纪初期开始，英国和法国之间有酒的运输贸易，对酒征收一种称之为“Prisage”的税，其税率为10tun或10～20tun收1tun，20tun以上收2tun。“ton”这个词是从中世纪的古英语中的“tun”演变过来的。中世纪修道院内使用的拉丁语中把酒桶(wine-barrel)称之为“tuna”。这种用于装酒的容器最初其容量不尽相同，后来慢慢地统一了。1423年(一说1416年)容积为40.32立方英尺(252加仑，1.13m3)、重量为2240磅的大酒桶使用最为普遍，通常以装载这样大小的酒桶数量来衡量船的大小。100吨的船表示可以装载100个这样大小的酒桶。对于重量轻体积大的商品，40立方英尺作为运输的容积单位并称之为“fleet ton”。因此，这个吨(ton)最初不是重量单位而是容积单位。这种酒桶的内部净容积约为34升，可以装入810～957升酒，以酒的比重0.99计算，酒桶内部酒的净重为2000磅(约900公斤)。若加上酒桶自身的重量为2240磅，后来吨作为重量单位时1吨等于2240磅。如果考虑到酒桶堆放时的间隙等空间，每个酒桶用的空间通常在50～60立方英尺之间。小型船舶每个酒桶实际占用的空间则要达到56.5立方英尺。
14世纪后叶，英国纽卡斯尔保存有对江海直达的煤/矿运输船(keel是一种从泰恩河上游往下游出海口运输煤炭的平底船(驳船)，也是煤炭的计量单位，是一种江海两用船的统称)进行吨位丈量的相关条文，这是1422年亨利五世国王统治以来，“吨位(tonnage)”这个术语第一次明确地出现在文字记载上。当时政府的告示明确，从纽卡斯尔运输煤炭至伦敦的船(keel)的装载量相当于陆路运输(portage)20查尔特隆(chaldron)的煤炭，即8辆126立方英尺的运货马车(waggon)，但发现有些船装载量却达到了23查尔特隆。对此，国王规定按照每个查尔特隆按照2便士收税，所有的船在船壳上也须划定水线和吃水标记并由王室指定的官员进行勘验。
起初“吨位(tonnage)”这个丈量单位仅仅是为了收税用的，后来才演变为船的大小的度量。1694年，吨位丈量的法规生效，同时议会也颁布了相关法规，吨位被定为重量的单位而不是容积。考虑到这些船(keels)常常被用作装载铁矿石或直接装到干舷标志，一个查尔特隆对应的重量被固定为53英担。
2.法国
法国和英国之间有历史悠久的酒贸易往来，所以在吨位丈量制度上有很多相似的地方。在马赛，早期船舶装载的容积用“吨”来表达，计算方法为：货物的长乘以宽和深的积再除以200。中世纪法国从布鲁阿日(Brouage)以及卢瓦尔河口(Loire)至吉伦特河口(La Gironde)之间的港口出口盐对船的尺度也有影响。当时采用的是重量单位“brouage”，稍大于六分之一吨。
法国第一个法律上的吨位丈量条例(ordinance)是含在法国总理Jean Baptiste Colbert(1619-1683)颁布的航运法案(l’Ordonnance de la Marine)里面的。1746年，法国科学家Pierre Bouguer(1698-1758年)在其第一本关于造船的专著“Traité du Navire(船舶公约)”中指出：(上述航运法案)作为吨位丈量规则是非常不完整和模糊的。在这个条例中，所有的法国船舶是强制进行登记的，吨位是由验船师进行丈量的。规则中(容积)吨位(tonneau de mer)单位取值为42英尺，但没有描述具体的测量方法。Bouguer在其书中指出：实际上法国的“tonneau”和英国的“tun”都来自酒的运输。
此外，1300年左右法国波尔图地区，把小酒桶称之为“pipes”和“barriques”，把能够装800～900升的特大酒桶称之为“tonneau”。后来大酒桶较少使用，不同尺寸的酒桶也形成了一定的比例关系：
1tonneau=2pipes=4barriques
即1tonneau约可装960升的酒，其重量约960公斤，考虑到酒桶的自重还要加5%～10%。
在Colbert制定的丈量法规中，定义2000法磅(livres Fr. 979公斤)作为tonneau的重量基准数。1681年,对的(容积)吨位(tonneau de mer)单位取值改为42pieds cubes Fr.(1.44m3、50.8立方英尺)。
3.西班牙
西班牙16世纪初使用“tonelada”作为登记吨的单位。西班牙“tonelada”的计量和“tonneau”相似。东部伊比利亚半岛(Ibérian Peninsula)地区“tonelada”为1.4m3、而西部的比斯开湾(Bay of Biscay)地区则为1.7m3。这些都是载货容积单位，船舶大小的测定还是根据船体的龙骨(keel)长度、宽度来决定。这个被称之为“Old Spanish Registered Tonnage”。
4.意大利
地中海周边国家在13世纪以前对船舶尺度的测定也是用酒桶。在威尼斯和拿波里称之为“botta”，也有称之为“botte”。拿波里的酒桶可装470升、马赛的酒桶可装480升、克里特岛的酒桶可装450升。但14～15世纪地中海区域的酒桶尺度单位发生了很大的变化。
14世纪的威尼斯由于轻质货物的运输多于重质货物，容积计量单位botta比重量计量单位milliarium更加受到关注。13世纪起使用的和船运相关的征税单位milliarium在14世纪结束前变成了botta。此后威尼斯继续用botta这个容积单位来丈量船的大小，15世纪开始将600升容积的酒桶作为船的尺度丈量标准，加上酒桶的自重botta的重量约640公斤左右。此外，威尼斯在数个世纪内谷物一直是其重要货物，16世纪被称之为“威尼斯蒲式耳(bushel)”的计量单位“ster(又称stera、staio)”作为船运的课税单位。对于小麦1stera等于132升(62.5公斤)，估算船舶的大小则是按照1stera容积等于0.1botta换算，10stera的重量和 botta相当。
另一个小麦的产地西西里岛(意大利语：Sicilia)，用谷物的容积计量单位salma来丈量船舶的大小。同样，那波里输出的谷物以容积计量单位carri(又称carra，相当于2000升、重量1500公斤)来丈量。此外，西西里岛的Ragusa港则采用carro来衡量船舶的大小，装载重量也和carri一样为1500公斤。
热那亚主要是明矾一类的重质货(比重1.7)，船舶以载货重量来衡量大小。使用的重量单位始终是cantar(47.6公斤)，但容积单位baril随着时代的变化有所不同。
5.北欧诸国
在波罗的海区域航行前往北欧的船只，特别是来自汉莎联盟和荷兰的船只的大小长期以来一直以谷物装载来丈量。这个单位就是前文中提到的“last”，最初last是重量单位，但后来也和容积相关联，具有双重特征。1254年左右瑞典就采用这个单位作为容积的测定单位。这个last是一辆四轮马车的装载量，不同的港口或同一个港口不同的货物其容积是不同的。通常采用装载黑麦last(约相当于3.105m3)的数量来丈量，一个黑麦last的重量相当于4000磅(约2000公斤)。
12世纪，德国采用“var”替代“last”作为谷物容积或重量丈量单位。17世纪，汉堡港开始用的单位谷物last(相当于3.159m3)，船的大小用一个特别的专门单位“schiffslast”(4000汉堡磅=1935公斤)来表达。荷兰的阿姆斯特丹则用“kornlast(3105m3)”作为谷物的计量单位，船舶大小的重量计量单位同样用“schiffslast”(4000阿姆斯特丹磅=1976kg)。从容积的丈量采用kornlast，以不超过满载吃水为限制条件的重量单位为schiffslast。
归纳起来，17世纪以来，汉莎和荷兰的重量(kornlast)和容积(schiffslast)的比例大约在0.61～0.63左右。
6.亚洲诸国
(1)中国
公元前119年，汉武帝刘彻(前156年-前87年)颁布了《算缗令》，其中“船五丈以上为一算”的相关船体长度测量验收的明文法律规定，是我国有史记载以来最早的船舶丈量征税管理条例，在中国古代船检史上占有重要的地位。
宋代官府“检查丈尺”，多以测量船宽大小来估算“力胜”，“力胜”即船舶的载重量，并以船宽大小来衡量收取船税的多少，此为官府收取船税的条法之一。
明朝为了合理准确地收取船税，自宣德四年(1429年)开始，在重要江河关卡设立“钞关”。钞关主要通过检丈船体来收取航运商船税，征收的是“船料”费而非船上的货物税，对空船不征收钞关税。当装货的船通过钞关时，钞关的官员量取船身长度，点查船体内梁头的座数，换算为以料为单位的运载量，并进行征税。钞关的官员量取船只，多以量取船体的最宽梁头(即船体的最宽处)来估算船料，以此征收船税。
清朝在1864年废除第一次海禁令后，康熙在“江、浙、闽、广”四地设立海关。由海关人员负责进行出海商船和渔船的检丈，抽取船税。海关还负责检丈国外来华商船的梁头尺寸。晚清时期，中国的海关主要由洋人官员主宰中国海关的理船厅(又称为“港务司”)。理船厅负责管理港务，包括稽查出入船舶、查考船员证书和勘量船舶吨位等。
(2)日本
日本水上运输的主要货物是大米，大米的计量单位是“石”。故船舶大小用其能够载运大米“石”数来衡量，这个和北欧有点类似。
虽然石数的计算公式有好几个，但最为标准的石数计算法是以当年木匠用的尺为单位的。10立方尺等于1石，但这个石数并不等于实际米的容积。在征税时有时以1石米等于150公斤载货当量来计算。
明治17年(1885年)，日本颁布的船舶吨位丈量规则中，日本式的船舶的装载量10立方尺作为1石、10石作为1吨进行换算。
(3)巴比伦古国和印度
古代巴比伦时代，美索达米亚运河流域航行的船舶的管理方法的记录史料尚有存在，当时丈量船舶大小的单位用“kur”表示，1个kur相当于7260升的溶积。在印度商船运输辉煌的时代，木船采用装胡椒的麻袋为单位来测量船舶内部的容积。
船舶容积丈量方法的变迁
为了规避高额的港口征税、船员和船上武备配置的义务，船主尽可能地希望压低船舶的吨位。另一方面，在这些船舶被政府租用时船主又希望得到高额的补偿金。因此，一个合理且量化的计算公式十分必要。
1.威尼斯
15世纪，在威尼斯木匠的笔记中发现了一个计算公式：
上述公式中的K为船舶龙骨(keel)的长度，以威尼斯尺(又称威尼斯步长，约等于2-1/2英尺)为单位，B和D为船的宽度和深度，同样也是以威尼斯尺为计算单位。计算结果以botte为单位表示船的容积。
2.英国
在同期的英格兰，用木匠老公式(Old Carpenter’s Formula)来计算(容积)吨位：
上述公式中的K为船舶龙骨的(投影)长度(length of the keel)，B为沿着最长一根船体梁向内侧测量的宽度(breadth along the longest beam, inward measurement)，D为货舱的深度(depth of hold)，均以英尺为单位。
在1678年出版的“The Complete Shipwright”一书的第四版中，作者Edmund Bushnell提到。原来伦敦泰晤士河流域的造船业者(shipwright)利用船的尺度来估算船的载货重量，同时分母也取94是考虑船的平均方形系数为0.62、35立方英尺相当于1吨排水量、排水量中的2/5为船体(空船重量)、备品等重量，则载重量吨位(deadweight tonnage)用下列公式(Bushnell’s first rule)来表示：
另外一个例证是在1711年首版、由一位名叫“William Sutherland”造船业者写的一本著名造船专业书“The Shipbuilders’ Assistant”中提到，Bushnell计算公式在当时一直在用。在1694年的法案中除数用95代替了94，对于装备火炮的船则取100。Sutherland批评了Bushnell计算公式和这些公式的不合理性，但这些备受指责的公式仍然被收录在1720年议会通过的法案中直至1835年。这个吨位丈量计算公式被称之为Builder’s Old Measurement Rule(BOM)而闻名。1773年，乔治三世国王时代，这个吨位丈量的法案获得通过对所有的商船强制执行并一直沿用到1835年。
但是海关和海军官员也对木匠老公式的实际操作性提出了异议，对于实际营运和载货的船，要测量龙骨的长度和船体内货舱的深度比较困难，因此他们建议将公式进行简化用1/2B来替代D、龙骨长度用甲板的长度L减去3/5B来替代。
值得注意的是这些吨位丈量计算方法和公式对船舶设计产生了很大的负面影响。首先是吨位和船宽的平方成正比，船宽在吨位中所占的权重过大。船主为了降低税收成本往往设计者把船体设计得十分细长，这样会导致船舶的稳性变差易于倾覆。此外这个公式计算出来的载重吨位和容积吨位和船舶实际的装载能力大相径庭。在发生了许多海难事故以后，对现行吨位丈量方法不满的声音逐步高涨起来了。
1821年，英国政府成立了一个专门委员会讨论对这个法案进行修正。委员会提交了一个报告建议在空载和满载吃水之间的一个位置进行测量，但这个建议缺乏操作的合理性和可行性，对此委员会考虑改为从船体内部进行测量。具体方法是在5个位置测量宽度、在2个位置测量深度，委员会建议的修订吨位计算公式如下：
根据上述公式计算出来的吨位和老公式非常接近。英国海军部没有采纳委员会的建议，而是在1833年另外设置了一个专门委员会。这个委员会归纳出了一个重要的结论：“Tonnage measurement should not be based on the carrying-capacity, but on the internal capacity”(吨位丈量不应该基于装载能力，而是应该基于内部容积)。这意味着回到了最最原始的基于酒桶个数的计算方法。
新的计算方法是把甲板沿长度分成6等分、沿深度方向分成5等分，如图2所示。
图2
然后测量A1、A4、C2、C4、E1和E4位置的宽度如图1。具体的计算公式参见“参考文献2)”。1819年开始总吨数要扣除机舱空间的容积。
上述方法上的概述过多地强调测量方法的实际操作性和简易性，对船型设计也有一些负面影响，和旧的方法相比吨位数约有7%的增加。针对这种状况，1849年，海军部再次成立了一个委员会，这个委员会一年后提交了一个修改报告，提出了一种新的测量方法，并在议会上得到了通过。这个委员会的秘书长George Moorsom是这个新的测量方法的牵头人，因此新的方法也以他的名字命名。
3.法国
法国最老的装载量计算方法是起源于法国南部的港口城市马赛，船舶的装载量以下列公式来表达：
上式中的使用单位为pan=3/4巴黎尺(又称“法尺”)
后来，法国最初的吨位丈量的条例称之为“Colbert”的船舶条令而列入商船法，这个条令对所有的法国船舶进行登记是强制性的。吨位的丈量必须由专门的吨位丈量官员负责进行，但对于丈量方法也是从船体内部测量长、宽和深三个参数，但具体的描述和记载不完整也不明确。
18世纪末，法国也采用了(L×B×D)÷94的计算公式，这个公式和1694年英国的吨位丈量公式是一样的。1837年又将这个公式换算成公制(米制)如下：
欧洲的其他国家如西班牙、意大利、德国和瑞典等也是采用长度乘以宽度乘以深度再除以一个常数，和英国和法国差不多。Van Driel写的关于吨位丈量的专著“Tonnage Measurement, Historical and Critical Essay”对荷兰的吨位丈量制度和方法有详细的描述。
莫尔斯姆法和国际吨位丈量公约的诞生
1.莫尔斯姆法(Moorsom System)
1854年，英国采用莫尔斯姆法(Moorsom System)进行船舶规模和载货能力的丈量。莫尔斯姆法的基本概念是将船舶内部的封闭内容积以立方英尺为单位，100立方英尺的容积作为1吨(位)。这个容积和吨位的计算当量依据是当时英国船舶一吨重量对应的容积平均数为98.22立方英尺，故将这个换算系数圆整为100。这个内部容积的计算方法采用辛普森第一法则大大提高了精度并具有跨时代意义。这个方法和现代吨位丈量的内部容积计算方法的原理是相似的。
在莫尔斯姆法中，对于吨位丈量甲板上的船员舱室，起初在总吨数5%以内将予以免除，后来又改为修正。此外，对于不适合装载货物或储存物品的空间的上层建筑、出入口和梯道等空间也将予以免除。
登记吨和船舶的载货容积紧密关联也是船主是否关心的一个方面，登记吨进一步演变成后来的净吨位(NT，Net Tonnage)。
关于机器处所的扣除，在1854年出台的莫尔斯姆法中采用的是百分比扣除法(Percentage Rule)，即将船舶总吨的32%～37%作为机器处所扣除。机器处所的扣除后来进行了多次修改。1869年，英国政府打算对机器处所的扣除方法进行修改，但最后不了了之。具体的修改方案为：对主机舱和锅炉舱的容积进行测量，对于明轮推进的船，机器处所的扣除是测量得到容积的1.5倍；对于螺旋桨推进的船则取1.75倍。机器处所扣除的百分比最大不超过船舶总吨数的50%。
1873年5月24日，法国颁布条令采纳莫尔斯姆法来丈量吨位。当时法国政府对航运和造船有支持辅助政策，不管港口税和停泊税的如何增加，船东认为总吨数的增加直接关系其利益。基于这一点，船东们为了得到更加多的补助金希望两个总吨。一个是作为补助金计算基准的“特别总吨”。但这个“特别总吨”比按照英国的莫尔斯姆法计算出来的总吨要大得多；另外一个是比“特别总吨”低但高于英国(按照莫尔斯姆法计算出来的)总吨。为了支持航运，法国针对蒸汽船设立了第三种吨位，即法定吨位，其要点和风帆船的净吨计算多少有点相似。法国船的净吨数非常低，因此进入法国港口的外国船也热衷于持有法国的吨位证书，另一方面英国、美国对法国的吨位证书不认，对法国的船来说也是不利的。到了1904年法国政府决定全面采用英国法。
1872年，德国在起草船舶丈量法时，远洋船的吨位丈量采用莫尔斯姆法作为基础。德国的吨位丈量法于次年(1873年)颁布实施。机器处所的扣除则包括主机舱、锅炉舱以外，还要对燃煤舱进行测量，所有机器处所以50%为上限的范围内可予以扣除。这个就是所谓的“德国规则”。到了1895年，德国政府对机器处所的扣除方法采用英国的规则。
17世纪前半叶荷兰建造的船两舷有十分明显的内倾，其目的为了减少甲板的宽度从而降低船的吨数。到了1699年新规则要求从船的最大宽度垂直向上测量。根据1875年公布的法律，次年实施按照1873年君士坦丁堡召开的国际会议所达成的协议为基础的丈量规则。结果最终还是于1899年采用了英国法。
其它欧洲国家也先后采用了莫尔斯姆法，但关于机器处所的扣除，瑞典、比利时采用“德国规则”，罗马尼亚、埃及则采用“多瑙河规则”。
美国是跟随英国采用莫尔斯姆法作为吨位丈量的法规的国家。在这以前使用不同的建造者丈量(B.O.M, Builder’s Old Measurement)方法。1865年，议会通过法律采纳英国商务莫尔斯姆法作为吨位丈量的法规。
在中国清朝末期和民国时期，基本上是跟随英国采用莫尔斯姆法作为吨位丈量的法规。
2.1969年国际船舶吨位丈量公约
莫尔斯姆法(Moorsom System)具有一定的科学性和合理性，逐渐为世界许多国家所采用。由于各国在采用这一方法时均作一定修改和补充，主要差异在于扣除处所和减除处所的定义和计算精度不同。大约100年后，这一方法已演变得极为冗繁，关于扣除处所和减除处所的定义，政府和船主站在不同的立场上，其看法是截然不同的。为了减化和改进原有的吨位丈量方法，能够使各个国家互认，更能适应国际水域和港口运输以及各种新型船舶的发展，政府间海事组织(IMCO，现为“国际海事组织 IMO”)制定了《1969年国际船舶吨位丈量公约》(International Convention on Tonnage Measurement of Ships 1969)。该公约于1969年5月27日在伦敦通过，1982年7月18日开始生效。中国1980年4月8日加入《1969年国际船舶吨位丈量公约》，成为该公约的缔约国。对国内航行的船舶则采用简化的方法。
和统一前林林总总的各国吨位丈量规则相比，首先，是《1969年国际船舶吨位丈量公约》保留了莫尔斯姆法中总吨位(GT)和净吨位(NT)，仍然是体现船舶容积的概念，但已经不存在100立方英尺=1吨位的概念了，总吨位和净吨位直接是通过公式计算的。其次，该公约中定义的丈量规则简单明了，由莫尔斯姆法中测量内容积改为测量型容积。丈量工作完全可以在图纸上进行，使测量工作量大大减少。再则，总吨位清楚地反映了船舶的总体尺度，莫尔斯姆法中净吨位是总吨位扣除处所和减除处所得到的，但是新公约却是和吃水有关直接计算出来的。值得注意的是对于遮蔽甲板船、滚装船和渡船等船型，新规则和老规则相差较大。
尽管《1969年国际船舶吨位丈量公约》对国际航行船舶的吨位丈量进行的统一，但对于远洋船舶来说，除了挂旗国(船籍)的吨位证书以外，苏伊士运河和巴拿马运河的吨位证书也是必须的。巴拿马运河船舶吨位丈量体制已于1994年10月1日起与《1969年国际船舶吨位丈量公约》接轨。根据新的丈量方法，以1969年国际船舶吨位丈量公约中总容积为基础，可以用公式算出新的巴拿马运河净吨位(PC/UMS)，并废除了巴拿马运河总吨位。新的巴拿马运河船舶吨位丈量规则还列于美国联邦法典(Code of Federal Regulations，简称CFR)第35篇第133章和第135章。新的巴拿马运河净吨位主要是为船舶通过运河所征收的费用。反观苏伊士运河吨位丈量体制基本上是以1873年君士坦丁堡达成规则为蓝本，其条款十分复杂繁琐，且计入总吨位和净吨位的处所相当多。苏伊士运河当局出于自身利益的考虑，至今还不是缔约国，不愿采用1969年国际船舶吨位丈量公约中的容积计算和扣除处所与减除处所的定义。
结语：排水量vs吨位
综上所述，船舶吨位的作用主要是用于船舶税收和各类费用收取的基准、总吨位也被用来划分船舶的等级并用于规定设备配备的标准、总吨位还被用于各类船舶统计中的一种常用基准。对于船厂或船舶设计单位来说，除了在初步设计阶段估算一下总吨位以外，吨位计算包括繁琐的苏伊士吨位计算都有“船级社”代劳了。
由于船舶吨位的概念和定义比较复杂并易于混淆，不仅仅表现在公共媒体的宣传上，而且在船舶工业近代史、航运史和海军史研究方面也屡有误读和混淆。《中国近代舰艇工业史料集》是一部中国舰艇工业历史权威的资料集，书中在提到“民国七年仲夏，海军部副官兼编纂科科长池中佑”船舶参数列表时，船舶的吨位是以“排水量吨”来统计的。这种吨位的统计也许在民国时期是对的，但在清末建造的船舶是欠妥的。
近代海军史研究专家马幼垣(1940～)曾经指出：风帆时期的船舶，计算船舶大小不是以吨为单位的排水量，而是用“建造者单位”(Builder’s Measurement，简称BM)。其次，从西方风帆船的设计流程来看，和现代船舶设计把“重量浮力平衡”作为首要的原理有明显的不同，相当程度地依赖首席设计师(Chief Constructor)的经验，船舶静力学计算还没有全面的应用。虽然法国船舶设计师在19世纪初发明了可用于倾斜状态的排水量计算的邦戎曲线(Bonjean Curves)，但未发现在19世纪船舶设计过程中应用的记载。此外，从江南制造局建造的蒸汽动力风帆巡航舰“海安”和“驭远”的记载“1877年左右江南制造局的文案黄道平记录”，明明白白写的是“吨数”而不是排水量。
图3
2019年，在江南展示馆“海安”巡航舰的复原设计过程中，不仅仅用现代船舶设计方法生成线型并校核船体的静水力，而且用BOM法计算船舶的吨位数和黄道平的记载十分接近。排水量是重量计算法，BM是容积计算法，如果没有船舶详细数据，几乎不可能算出对应的值。也许是因为《中国近代舰艇工业史料集》的权威性，导致对清末建造的船舶规模的定义出现了误判。总之，吨位丈量发展史的研究，尤其是对英法两国吨位丈量体制的形成和发展对研究并厘清清末江南制造局和福州船政局设计建造的船舶是非常有帮助的。
