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无容讳言，由于当时整个中国社会政治制度状况及经济发展水平的限制，特别是张之洞本人并非资产阶级化的企业巨头，而是比较开明的封疆大吏，其思维方式、知识构成、管理作风，均很不适应于近代大工业的基本要求，汉阳炼铁厂在从筹建到开工以及此后经营的过程中，违背客观规律和经营法则的情况屡屡出现，严重影响了建厂速度，产品质量和经济效益也无法保证。
不事先勘定足量、优质、适用的煤、铁矿资源，办大型钢铁联合企业便无异搞“无米之炊”。恰恰在这个问题上，张之洞掉以轻心。他沉浸于“以中国之大，何所不有”的虚骄情绪之中，凭藉主观愿望行事，先购机，后找矿。待到英商提供的贝色麻炼钢炉运到，才发现准备投料的大冶铁矿石含磷量高达0。25％，而依据酸式炼钢法设计的贝色麻炉无法除去如此数量的磷成分，必须改用碱法马丁炼钢炉，方可炼出合于制造铁路路轨的钢材。仅此一误，便造成巨大浪费。
煤矿供应，问题更大。官办汉阳炼铁厂最后经营失败，这是致命伤所在。之洞在粤时，“虽有创办钢厂之伟画，而煤在何处，固未遑计及也。”①到湖北后，之洞聘德、比等国矿师四出巡访踏勘，足迹遍及湖北、湖南、江西、贵州、陕西数十州县。几经周折，最后选定大冶王三石、江夏马鞍山两处，投资开掘。王三石矿耗资五十万两，结果挖出大水，只得停工。马鞍山矿不仅产量有限，而且含硫磺过多，不甚适于炼焦之用。无奈之下，之洞只得舍近求远，购买开平之煤，甚至从英、比、德等国进口焦炭，以供铁厂之需。这不仅费用昂贵，而且供应无法保证。高炉于光绪二十年（1894年）六月开炼，不到半年便因煤炭不足被迫停炉。此后一直开工不足。
在工厂管理方面，也弊病丛生。上上下下一派衙门作风，冗员充斥，互相推诿，“每出一差，委员必十位，八位，爵秩相等，并驾齐驱，以致事权不一，互相观望”②，这些人管理现代化工厂一窍不通，但营私舞弊却是行家里手。“厂中共用洋员四十余人，华员数倍之，无煤可用，无铁可炼，终日酣嬉，所费者又不知凡几。”有人统计，汉阳炼铁厂官办期间所耗五百六十余万两银中，真正用到实处的不过二百余万两，“其余皆系浮费之款，于公司毫无利益。”③由于以上原因，汉阳炼铁厂的经营情况十分糟糕。“如每日冶炉化出生铁一百吨，将亏本银二千两，是冶炉多煽一日，即多亏本一日”①，“炼铁仅开一炉，每年仅出铁一万五千余吨，亏折甚巨；欲添开一炉，则须增银五六十万两，无从筹措。加以所聘洋员一再更易，良工难得”②，铁厂经营实在难以为继。之洞已使出全身解数，仍无回天之力，”鄙人实无颜再向朝廷请款，亦无词可以谢谗谤之口，是死症矣。”
为了使汉阳炼铁厂得以生存下去，之洞致电蔡锡勇：“铁厂一切经费拟包与洋人。有愿包者否？每年经费若干？建询各洋匠，电复。”③但此议大受反对。湖南巡抚陈宝箴致电之洞：忽闻铁政将与洋商合办，极感怅然。我公此举原为铁路、枪炮及塞漏卮而设，诚中国第一大政，我公生平第一盛业。今需用正急，忽与外人共之，与君初意大不符合。且此端一开，将无事不趋此便易之路，彼资日增，我力难继，必至喧宾夺主，甚为中国惜之。④电文句句在理，再上之洞本意并非不愿揽华商承办，而是怀疑华商恐无此财力；而洋商出于种种考虑，也无人敢于贸然接手，在这种情况下，蔡锡勇通过湖北纺纱局总办盛春颐，向其伯父直属海关道盛宣怀（1844—1916）活动，劝其接办。前此，盛宣怀即有商办汉阳炼铁厂的念头，但当时之洞不以为然，“公谓路舰炮械非铁不成，正须官力扩充，招商非计”①。另外，当时盛与李鸿章关系十分密切，之洞亦不愿铁厂权力旁落他人之手。但是到了之洞不得不认铁厂只有“招商承办之一策”②的光绪二十二年（1896年），情况发生变化。甲午战后，李鸿章权势显下落之态，而张之洞却声望日高，盛有心向张靠拢，并企图以承领铁厂作为揽办芦汉铁路主权的筹码。虽然他知道接办铁厂困难重重，“徘徊中夜，毫无成算”③，但还是亲赴武昌，与之洞会商。“盛道此来与之细谈，……大意谓铁路若归鄂办，则铁有销路，炼铁之本，可于铁路费内挹注。正筹议间，适闻有芦汉铁路交王夔帅（引注：直隶总督王文韶）及敝处督率商办之旨，渠甚踊跃，谓亦愿招商承办。……盛若令办铁路，则铁厂自必归其承接，如此则铁厂全盘皆活。”④由于双方各有所图，很快达成协议。光绪二十二年四月，张之洞正式札委盛宣怀督办汉阳炼铁厂，由盛招集商股，官督商办。一切事宜由盛“一手经理”，“但随时择要禀报本部堂查考”⑤。双方议定承办铁厂章程，规定嗣后该厂需用资金，“无论多少，悉归商筹”，此前所用官本数百万两，“概由商局承认，陆续分年抽还”，其具体办法是：“俟铁路公司向汉阳铁厂订购钢轨之日起，即按厂中每日生铁一吨抽银一两，即将官币数百万抽足还清，以后仍行永远按吨照抽，以为该局报效之款。”为使铁厂有一个较好的经营环境，章程又规定今后无论官办商办铁路所需之钢轨及应用钢铁料件，“必要专向湖北铁厂随时定购”，并给予该厂免税十年的优惠条件。①光绪二十二年（1896年）四月十一日起，汉阳炼铁厂由官办企业变成盛宣怀主持的官督商办企业。两年以后，勘得“磺轻灰少，炼焦最佳”的江西萍乡煤矿，基本解决了铁厂燃料问题。光绪三十四年（1908年），汉阳铁厂、大冶铁矿及萍乡煤矿组成“汉冶萍公司”，盛宣怀任总经理，完全取消“督办”名义，成为纯粹的商办企业。
汉阳炼铁厂自开炉到交商承办前的光绪二十一年（1895年）十月，共产生铁五千六百余吨，熟铁一百一十吨，生产贝色麻钢料九百四十余吨，马丁钢料四百五十余吨②。产量之低与巨额投资不成比例，经营可以说完全失败。但是，中国近代民族钢铁工业正是从这里起步。我们可以批评张之洞在创办汉阳炼铁厂过程中的种种失误，但绝不可因此抹煞他筚路蓝缕，以启山林的开创之功。“当时风气锢蔽，昏庸在朝，苟无张之洞卤莽为之，恐冶铁、萍煤至今尚蕴诸岩壑，亦未可知。”③毛泽东说，研究近代中国的工业发展史，不要忘记张之洞，道理就在于此。
（二）晚清较大较先进的军工企业——湖北枪炮厂近代军工企业，始终是洋务运动的投资重点。无论外御列强，内靖民变，新式军事装备的重要意义都是不言而喻的。这已成为晚清朝野上下的共识。中法之战，张之洞亲身体验到购枪炮于外洋，处处掣时的滋味，更坚定了“详筹时势，必须设厂自铸枪炮，方免受制于人，庶为自强持久之计”①的信念。他于光绪十五年（1889年）七月正式具奏于广州附近筹建枪炮厂，但寻即奉调至鄂。之洞离粤，李鸿章立即插手，企图移厂至通州或天津，置于北洋控制之下。之洞则力争将其与炼铁厂一同迁往湖北。他提出三条理由，其一，枪炮厂移鄂可就煤铁之便；其二，湖北为九省通衢，所出枪炮无论接济腹地各省，转运沿海均极方便；其三，在鄂建厂可开内地闭塞风气，且于西路边防有利。②总理海军衙门的醇亲王奕䜣惟恐淮系势力过于膨胀，尾大不掉，倾向于之洞一边。移枪炮厂于鄂，遂成定议。
湖北炮枪厂于光绪十八年（1892年）动工，两年后落成。初与汉阳炼铁厂合署办公，亦由蔡锡勇主持，至光绪二十一年（1895年）始行分离。
张之洞建湖北枪炮厂，“器必求精求新”③，他通过驻德公使许景澄订购当时最先进的小口径枪、新式快炮及炮架、炮弹、枪弹等成套设备，不惜屡屡追加货款。该厂所能生产的七九式步枪、口径六至十二厘米的陆路快炮、过山快炮，均属当时较先进的军事装备。之洞又以大而全为建厂原则，“惟子药、铜料贵能自制，无一外购，方符本意。”④枪炮厂内，又设无烟药、罐子钢等厂，以避免可能出现的有械无弹、无料制械局面。光绪三十九年（1904年）之洞“奏称枪炮厂内分厂林立，厂各有名，非枪炮二字所能包括，请改名为湖北兵工厂。”①枪炮厂的建设、生产，费用浩大。“计支用购买枪炮各机械价银一百七十二万一千七百两；建筑厂屋，计银四十八万八千八百两；购买材料，计银五百二十三万两”②。其始常年经费约三十六七万两，其后增至八十余万”③。更严重的是，枪炮厂全部产品均由清政府无偿调拨，不能进入市场，没有贷款收入。如此资金周转更显捉襟见肘。之洞请求朝廷谕旨各省拨款嘱鄂代造军械，但未获效果，只得从土药正税及过境税、川盐淮盐厘金、米谷厘金等地方财政中拨用。还向官绅“劝捐”，如湖北黄冈在籍提督刘维桢曾捐银二十万两，充作枪炮厂设备费用。在资金周转困难时，还动用铁厂经费及织布局股金，以救燃眉之急。甚至不惜重息向外商瑞记洋行、高林洋行借款。光绪三十三年（1907年），“兵工厂共欠汉口华洋商款五百余万，至年终竟至无可归还，由善后局设法拨出二百余万发还商款，其支绌可见一斑。”④湖北枪炮厂虽然从创建投产时间上看，要晚于上海、南京、天津等地的其他洋务军工企业，但其设备、产品之先进，明显地后来居上。它生产的步枪“汉阳造”，直到本世纪中期，依然是中国主要步兵武器。张之洞的学生吴禄贞称该厂“植中国军械专厂之初基”①，是符合史实的。继之洞总督湖广的陈夔龙（1855—1944）到任后前往工厂视察，“目睹其制度宏阔，成效昭然，窃叹为各行省所未有。”他还在奏折中报告了湖北兵工厂的生产实绩：
经升任督臣张之洞经营缔造，十有余年，逐渐扩充，规模卓著。综计自开机制造以来，共造成步、马快枪十一万余支，枪弹四千数百万颗，各种快炮七百四十余尊，前膛钢炮一百二十余尊，各种开花炮弹六十三万余颗，前膛炮弹六万余颗，枪、炮器具各种钢胚四十四万六千余磅，无烟枪、炮药二十七万余磅，硝镪水二百数十万磅。②与张之洞在鄂创办的其他官营企业一样，湖北枪炮厂在管理方面也屡出疵漏。光绪二十年（1894年）六月，枪炮厂建成，一月后即发严重火灾，新建厂房、机器付之一炬，损失折银约三十万两，严重影响了中日战争期间中国军队的装备供应。光绪二十七年（1901年）五月，钢药厂又发生惨重的爆炸事故，在场的我国近代著名化工专家、二品衔直隶候补道徐建寅及官员、工匠共十四人，”同时轰毙，尸骸焦烂碎裂，收检不全，惨不忍睹。”
（三）华中近代纺织工业之奠基——湖北布、纱、丝、麻四局中国社会长期以来形成小农业与家庭手工业相结合的传统产业结构，个体手工经营的棉、麻、丝纺织业历史悠久。但是近代以来，它受到倾销而至、价廉物美的洋纱、洋布的强烈冲击，市场萎缩，前途堪虞。洋务运动为挽民族权利，开办了不少近代机器纺织企业，如左宗棠办兰州机器织呢局（光绪四年）、李鸿章办上海机器织布局（光绪八年）等。但在华中地区，截至张之洞督鄂，近代纺织工业尚为一片空白。
光绪十五年（1889年）十月，张之洞调任湖广总督，原订购的纺机亦移往湖北。他与接任两广总督的李瀚章商议，原作纺织厂资本的“闱姓”捐款同时全部拨调至鄂，作为粤、鄂两省合办织布官局的资本，赢利均分。后来李中途变卦，“以粤省用宏费绌，未肯全拨”，之洞提出只拨十六万两，作为广东股本投资，年息六厘。为弥补费用不足，之洞又将广东向山西善后局借款二十万两移拨至鄂，付年息九厘。同时还向英国汇丰银行借款十六万两。多方筹措，方凑足开厂费用。
光绪十六年（1890年）底，湖北织布官局于武昌文昌门外破上兴工，两年后建成，装英国布机一千张、纱绽三万枚，雇工两千五百人。产品有原布、斜纹布、花布、面巾等，月产两千匹，每匹十丈。投放市场，销路很好，“甚合华人之用，通行各省，购取者争先恐后，以故货不停留，利源日广。”①光绪十九年至二十七年（1893—1901年），织布官局共产原色布三十三万另九百一十六匹，斜纹布一万一千七百八十五匹①。正如织布官局大门口之洞亲题的楹联：“布衣兴国，蓝缕开疆”，华中地区的机器纱织工业从此奠基，并在一定程度实现了“略分洋利”的目的。“自湖北设织布局以来，每年汉口一口进口之洋布，已较往年少来十四万匹。”②织布官局初见成效，之洞又筹建纺纱官局。他说：“北自营口，南至镇南关，洋纱一项进口日多，较洋布行销尤广。川楚等省或有不用洋布之区，更无不销洋纱之地。开源塞漏，断以此为大宗。”③他建纺纱局的目的有二，一是抵制洋纱，堵塞漏卮；二是为其他企业积累资金，“既能辅佐布局之不逮，兼可协助铁厂之需要。”④张之洞通过驻英公使薛福成，与英商谈判，用分期付款的方法订购纺纱机。英商同意先付四分之一货款，其余三年内付清，交货后六厘起息，机器两年内交货完毕。即便如此，之洞还是拿不出所需现银，他决定招集商股，以助官办。最后集得商股三十万两，官府拨款三十万两，作为购机开厂经费。之洞原计划建南、北两个纱厂，共装纱绽九万枚。北纱厂首先兴工，光绪二十三年（1897年）建成投产，装绽五万，是为湖北纺纱官局。投产后不久，官、商即生龃龉。商人以为官权太重，提出异议。之洞以为“但欲官助商人之赀，而不欲官问商人所办之事，似此用款无定，成见难融，是官商合办之局诸多窒碍，自不能不另筹变通办法”，原商股三十万两，退还�