第一次工业革命导致了人口的快速集中。以纺织机械为起点，以蒸汽机为核心的第一次工业革命创造了以棉纺工业为核心，包括纺织工业、冶金工业、采煤工业、早期制造业和运输业等五大部门的主导产业群。企业的选址主要靠近煤矿、铁矿和交通枢纽城市。人类对于收入弹性较高的工业品需求迅速增长，不但人口快速聚集到城市，而且城市也比较集中。城市人口非常密集，居住条 件极为恶劣。农村地区的人口相应地不断下降。
一、第一次工业革命与“供给”条件的变化
引发第一次工业革命的是1733年约翰凯发明的飞梭：它不仅能织更宽的织物，而且还能织得更好、更快。
这项发明产生了巨大的后续波动。一个工业中的各个工序，像若干相互依赖并服从同一节奏行动的链环。某项技术改进一旦打破这一节奏，整个工艺系统就会出现不平衡，这种失衡将产生巨大的压力去寻求新的平衡——新的发明与革新。
18世纪英国纺织业重要技术发明时间18世纪英国纺织业重要技术发明时间表时间技术发明1708年Abraham Darby在鼓风炉中使用焦炭1712年Thomas Newcomen发明蒸汽推动的水泵1733年John Kay发明飞梭1764年James Hargreaves发明珍妮纺纱机1769年Richard Arkwright发明水力纺纱机1769年James Watt改进蒸汽机1776年James Watt创造实用的蒸汽机1779年Samuel rompton发明骡机1784年Claude Berthollet在漂白工序使用氯气1793年Eli Whitney发明轧棉机在短短几十年中引发的一系列的谋求纺与织的不平衡，却又带来了新的不平衡。“工作规模的扩大和工作机上同时作业的数量的增加，需要较大的动力机构”。这一矛盾导致瓦特蒸汽机的出现。
随后又带动了煤、机器制造部门等能源和冶金工业的扩张。
这样，以纺织机械为起点，以蒸汽机为核心的第一次工业革命创造了以棉纺工业为核心，包括纺织工业、冶金工业、采煤工业、早期制造业和运输业等五大部门的主导产业群。瓦特的蒸汽机如所示。19世纪英国的棉纺工厂如所示。瓦特的蒸汽机和火车世纪英国的棉纺工厂专栏Ⅰ：铁路时代铁路狂潮是从19世纪中叶开始的。铁路这条黑色巨龙吞食着无数的钢材、木材、机车、货车、建材等，推动着冶金、采煤、机器制造等部门的迅速发展，开创了重工业时代。铁路修建、冶金和采煤业等重工业群代替纺织工业成为新的主导部门。
英国1848年的铁路里程为4646英里，1870年达到13562英里，增长了1.9倍。原煤产量由1850年5000万吨增为1870年的11200万吨。生铁产量由1850年的2.9万吨，增长为1870年的597万吨。在1870年以前，钢铁工业的三大基本创新：贝塞麦法（转炉炼钢，1856年）、西门子—马丁法（平炉炼钢，1867年）和托马斯炼钢法（1869年）全部完成。
1850年，美国铁路通车里程为9021哩，1860年达到30626哩，增长2.93倍。在迅速扩张的铁路需求的推动下，美国钢铁生产增长迅速，生铁从1850年的52万吨，增长到1873年的260万吨，增长了4倍。煤炭从1850年758万吨，增加到1873年的5192万吨，增长5.8倍。
从1848年到1869年法国煤和生铁的产量都增长了2倍。
德国的铁路修建开始于1830年，大规模修建开始于1850年，从1850年到1870年铁路长度从5822公里增加到了21471公里。
即使是今天，不管以怎样的眼光看，那都是一段令人感怀剧烈变迁的岁月。以美国的农业工具使用为例，从南北战争到19世纪末20世纪初，美国实现了以畜力为主要动力的农业半机械化过程，并开始了以蒸汽机、内燃机为基本动力的机械化过程。1860年左右，由于钢犁、收割机和打谷机的发明，铁锹、锄头、长把镰等手持农具已基本上换成了马拉犁或牛拉犁、割草器、收割器、谷物播种器等较粗制的农业机械；南北战争后，这些农业机械进一步改良。到了19世纪80年代，各个农场广泛使用了各种新型的播种机、脱粒机、收割机、谷物收割机。这些农业机械的使用大大提高了农业生产力。19世纪40年代，麦考密克收割机每天可收割五至六英亩小麦，1890年的联合收割机则每天可收割七八十英亩水田。
二、经济机会分析及企业选址
1.从供给条件看。第一次工业革命带来了蒸汽机动力的发明和工业原料（主要为铁和钢）的革新。新的技术急剧改变了平衡，导致了许多产业的成长，工厂代替了作坊，机械化代替了手工生产。企业的选址主要靠近煤矿、铁矿和交通枢纽。
从能源投入看，新技术革命所依赖的蒸汽动力需要以煤作为燃料，企业的选址要靠近煤炭产地。
从原料上看，煤炭和铁是最重要的原料，企业的选址要靠近煤矿和铁矿。
“在大部分地区的许多制造业企业中，蒸汽动力逐渐取代了水力和人力。新英格兰比其他地区更多地保留了水力……蒸汽动力的使用使得工业进入到中西部地区，该地区水力资源非常有限（但该地区煤炭资源比较丰富）。因为煤比水力更容易运输，因此城市的选址就比以前有了更大的灵活性，建立起来更容易……动力的改变对制造业的生产潜力产生了重要影响。使用水力的企业在夏季枯水期和冬季的结冰期通常受影响。动力的改变使得工厂一年四季都能生产，从而使工作时间延长，产量得以提高。”
从通讯看，电报的出现使人们远距离沟通更为便捷。
从交通看，运河大规模修建，铁路也已经诞生，企业的选址需要靠近运河和铁路才能降低运输成本。历史上出现的所谓的“运河时代”、“汽船时代”、“铁路时代”都使人类的交通得到了长足的发展。开始时，马车和运河是最主要的运输方式，这使企业间的交往受到空间距离的限制，企业选址配置要大都限制于沿河一隅。铁路的出现，使企业间联系空间大大地扩展了，导致了运河的衰落，并带来了企业沿“铁路”布局。伊利诺伊中心铁路如所示。
伊利诺伊中心铁路
专栏Ⅱ：
交通运输方式的变革
“所以当时将近完成的运河网工程的主要目标之一，始终就是为了改善煤的分配。”
“煤炭运输自始就是修筑运河的主导因素……由于运河之故，曼彻斯特的煤价已经降低了一半……使居民摆脱掉他们用牲畜粪作燃料的古老方法。”
“英国得之于运河系的经济利益是无法衡量的。就所能计算的来说，由运河运输的费用仅及由公路运输的费用的一半至四分之一。”
在19世纪20年代，“但是，在机车仍然不完善并且不为一般公众所熟知的情形下，铁路充其量也不过是被公众看做是‘一个大的、复合的、脉络相通的内地航运系统’的一个从属部分而已。”
但稍后，直接竞争的铁路形成了规模并开始通车，运河就不得不削减它的运费了。
铁路一开始是作为运河货运竞争者的地位出现的。但到19世纪40年代中期，很多铁路的客运收入已经超过了货运收入。
这一时期的交通运输网主要是由运河及汽船水上运输系统和陆地铁路系统组成。在美国，1815～1854年间是修建运河的高潮期。人们根据美国东北部河流众多的特点，因地制宜修建运河，连接主要河流与城市。到1840年，已有运河3000 英里。汽船的优势是它可以逆流航行而且速度较快。普通船只原需几周的航程，采用汽船仅需几天甚至几个小时。汽船与运河互补，提高了运输效率，降低了运费，货运费用减少了90%以上。其中纽约州的伊利运河最为成功。从布法罗到纽约市平均吨英里货运价格由1817年的19美分降至几年后的2美分，甚至一度低至1美分。
“大多数的运河都是由州政府建造或出资的，1839年后由于融资问题影响了这些项目，运河修建热才告结束。19世纪50年代，铁路运输作为一项更有利的运输革新方式取代了航运，尽管铁路运输的吨英里收费通常高于运河，但由于其快速高效及可全年运输的特点使铁路运输具有极大的优势，因此两种运输方式无论在何处展开竞争，铁路运输总能获得更多的运载量。”
2.从需求条件看。收入提高使人类需求转向工业品。新技术产生了史无前例的生产力以及实际人均收入的增长。随着收入的增长，消费者对于收入弹性高的工业品的需求迅速增长，远远超过对收入弹性低的产品的需求。因为工业品更大程度地集中在城市地区，结果进一步提高了城市地区的吸引力。
当企业家对这些做出反应的时候，相应发生了对劳动力需求地域分布的转变，以及由此带来的人口居住地点的转变。随后人口向城市地区的流动被如下两个因素所强化：第一，新的蒸汽技术和炼铁技术应用于国内交通，导致了汽船和火车的发明以及相应的运河和铁路的大规模建设，最后形成的路网效应大大强化了城市在网络关键交汇点的成本优势；第二，所谓的“聚集”效应增加了城市的机会。服务业及相关行业将被聚集的工人和消费者吸引到城市。
3.企业选址。企业的选址主要靠近煤矿、铁矿和交通枢纽。
三、人口的迁移与分布：人口快速聚集到城市、城市集中
“不列颠的每一位游客都注意到了工业和人口以不平常的方式渐渐集中于煤矿及其附近一带的情形。撇开它在产生蒸汽和炼铁方面的用途不谈，按合理价格供应的煤炭乃是任何程度的人口集聚和大规模工业发展所不可少的基本条件。”
经过相当长的时期，这些供给和需求力量的结果是刺激了生产上的地域集中——不但人口快速聚集到城市，而且城市也比较集中。农村地区的人口相应地不断下降。
1.移民。工业化和人口的巨大增长共同造成了现代的大规模移民。
在一国内部和欧洲范围内是由工业化程度低的地区向工业化程度高的地区、由农业区域向工业区域迁移，比如，德国东部人口向鲁尔区流动，意大利人向法国移动，波兰人向德国东部流动。
在世界范围内则表现为欧洲白人向世界各地特别是美洲的流动，比如，1871～1900年间，欧洲向美国的移民达1050万人，向其他地区的移民也有1000万人左右。
2.人口增长。
（1）全球人口增长。全球人口1800年为9.06亿，1850年为11.8亿，1900年为16.5亿。
（2）城市人口增长。18世纪末，美国早期的城市是以殖民地为目的的，早期的城市功能包括：出口原材料、进口制成品。主要同欧洲国家，尤其是英国进行贸易。早期的殖民地城市以港口城市为主，例如，纽约成立于1625年，波士顿成立于1630年，费城成立于1682年。以纽约为例，棉花从南方运往英国，在纽约中转，使纽约的交通地位不断上升。1825年，伊利运河通过哈得逊河将纽约和五大湖地区联系起来，纽约成为无可争辩的商业中心。
19世纪初，芝加哥还是人迹罕见之处。30年代移民大军西进，芝加哥日见兴隆。1837年设立为市，与运河建设有关。但其发展的主要原因是由于铁路的建设，其随后成为了美国中西部最重要的铁路枢纽。
四、城市发展与居住情况
1.19世纪早期。
（1）城市发展。至于城镇则比较污浊。“很多街道都是所能想象的最坏的街道，没有公共下水道。房屋一般是两层楼的……地基往往造在草皮和菜园上面……住室的地板和地板下面的潮湿不堪的土地之间并没有通风设备……道路……是糟糕透顶的，往往是用泥土和垃圾筑成的，并且砖灰浸透了湿气。水流到房屋下面，同污水坑中的泥浆混合到一起，常常发生毒气，并且要经过起居室流出去……屋顶是波形瓦盖的，但是多不合缝，沥青又很坏，不能保证他们不漏水。”
（2）居住情况。19世纪初，矿区的工人的房屋为“它的面积是十二英尺宽、十五英尺长；石墙高四、五英尺；没有天花板而只是一个瓦顶；一个二英尺见方的窗户”。没有垃圾坑，没有阴沟，而且只有一个房间。但是，却用家具布置成一个卧室似的套间。
在考文垂中心区，“最富裕织工的房屋，同农业工人的庐舍相比，是不错的、舒适的住宅；其中有一些住宅陈设得很好；很多都有精巧的钟、床和抽屉；装饰着版画；有些还有舒适的客厅。”
而“时髦的郊区却住满了高级商人……人们从带有‘小平台和花园’的‘那些由投机商人按一式图样建造的房屋’坐落所在的内郊，是怎样地每天骑马或乘四轮马车或双轮马车进城的那种情景。”
2.19世纪晚期。
（1）城市发展。原始交通工具的落后，如步行和马车，使得居住地点必须同工作地点靠近，因此，早期城市的空间结构非常紧凑。
人口在剧烈扩张。例如，纽约市在1840～1870年间每10年人口增长50%。19世纪晚期的城市中，属于公共设施范围内的问题，如道路、供水和污水处理，远远落后于城市人口的增加。比如，19世纪80年代的巴尔的摩“好像有10亿只臭鼬聚在那儿”，而芝加哥的“臭气足以把人熏倒”。
城市面貌不断改观。“1848年到1852年，公共卫生、公共浴室、公共宿舍和公共图书馆条例公布……诸如警察和救火队；卫生和施种牛痘；街道的保养和照明；一天多似一天的公园、广场、图书馆和公共浴室的设备。”
（2）居住情况。“在最坏的黑房子中，则人畜‘住在同一个不加分隔的地方’……据说在1884年就‘渐渐绝迹了’。在1870年，甚至在东南苏格兰仍有少数‘旧泥草房’；登佛里斯到处都是带有睡箱式床铺的单间苏格兰式石头房屋；埃尔郡则到处都是所谓的草棚。二十年后，虽然泥草房在低地上似乎已经绝迹，但是在‘一些较老和较差的住宅中，不论南北，事实上都只有一个大房间’（在同一格年份，苏格兰很多矿工的房屋也都只有一间。）就整个苏格兰而言，三个房间的住所可能比单间的多些。标准工人房屋到处仍然是一‘外’一‘里’两个房间的一层楼房屋。”
“在人口拥挤的伦敦市区，1780年代新建的一排排正规杂院房屋，已经很快地住满。在伦敦靠外面的地方却是慢慢住满的。在各卫星城镇中，则几乎还没有人去住。”
“据说全世界没有任何一个地方像这里拥挤着这样多的人。在勒德洛街，普通五层楼的低级公共住宅上又加盖了一两层，后面的空地上还有一幢额外的建筑……管辖这里的卫生警察会告诉你，它包括36个家庭，但是家庭这个词在这里和在这条街上，有着完全不同的含义。在这个住宅里，有58个婴儿和38个5岁以上的儿童。在艾塞克斯街一幢六层楼的公共住宅里，有两个小房间竟然装下了包括父母亲、12个孩子和6个房客的‘家庭’……这里的人口密度达到每平方英里33万人的纪录。”里斯：《另一半人是这样生活的：纽约廉价公寓居民研究》，1890年。
19世纪晚期，美国主要城市都兴建了许多经济公寓，城市中密密麻麻地布满了这种丑陋的建筑。纽约市的经济公寓最富有代表性，其标准设计为宽25英尺、长100英尺、高4～6层，每层分4套住宅，每座公寓楼之间只有10英尺间隔。这种经济公寓房间狭小，许多房间没有窗户，通风不良，空气污浊，光线暗淡，甚至终年不见阳光。另外，室内设备极其简陋，没有下水道、厕所和取暖设备，户外公共厕所肮脏污秽、臭气熏天。就是这样简陋狭小，也常常要几家分享，或者接纳寄宿住客，以节省租金。1890年，纽约市平均每套住宅居住18.52人，辛辛那提8.87人，芝加哥8.6人，波士顿8.52人。描绘了19世纪末的城市生活图景。世纪末城市生活图景“在1920年之前，城市死亡率显然远远高过农村死亡率。一般而言，城市越大，死亡率越高。一系列的环境因素导致了城市死亡率的偏高，人口的高密度和城市拥挤使得传染病传播得更快，水和食物受污染的程度更高，街边和随处可见的垃圾和污物没有得到合适处理……根据死亡地区1900～1902年的生命表，全体白人男性出生时的预期寿命为48.2岁，其中城市地区为44岁，农村地区时54岁。女性的预期寿命时51.1岁，城市为48岁，农村为55岁。”
由于城市环境卫生的恶化，霍乱、伤寒、白喉等瘟疫时常袭击着人们。1832年、1849年和1866年是美国城市瘟疫流行最为严重的年代，尤其是在纽约市引起了很大恐慌，人们纷纷逃离城市。