商鞅监制的度量衡标准器，现在仍有传世，这就是现存于上海博物馆的商鞅铜方升。方升呈长方形，一端有短柄，器壁三面及底部均刻有铭文。左壁刻的铭文是“十八年，齐口卿大夫众来聘。冬十二月乙酉，大良造鞅，爰积十六尊(寸)五分尊(寸)壹为升。”意思是说：秦孝公十八年(公元前344年)，齐国由卿大夫多人组成的代表团访问秦国。这年十二月，大良造(商鞅当时的职务)鞅监制了标准量器，以1615立方寸为1升。今天看来，这一铭文起到了重要的证经补史作用。《史记》上说商鞅在秦国任大良造，“平斗桶、权衡、丈尺”。这从铭文上得到证实。铭文上记载的齐国代表团来访，显然与度量衡改革有关，这表明战国时诸侯国之间就度量衡问题存在着交流。另外，商鞅对量器的制造采用了“以度审容”的方法，通过规定出方升的具体容积来确保其符合规范。这种方法非常科学，它用长度单位审定体积，使得中国古代量器制作从此走上了与容积相联系的科学道路。
方升与柄相对的一面刻“重泉”二字，字体与左侧铭文一致。“重泉”是地名，位于今陕西蒲城，这表明方升最初是置于重泉之地使用的。
方升底部刻有秦始皇二十六年(公元前221年)发布的统一度量衡诏书，右壁刻一“临”字。诏书与“临”字字体一致，与左壁铭文字体相异，说明是后来加刻的。这一加刻，意味着该方升作为标准量器，在秦国使用了100多年，至秦始皇统一度量衡时，经校验仍然合乎规范，于是转发至“临”地继续使用。它表明商鞅所制订的度量衡制度在秦国一直被奉行着。秦孝公死后，反对变法的秦国旧贵族诬告商鞅谋反，用车裂酷刑杀害了他，但商鞅新法并未因此中止，仍在秦国继续推行。方升上加刻的铭文，有力地证明了这一点。
商鞅方升既是今人考察秦国度量衡制度的实物依据，也是商鞅统一度量衡历史功绩的有力物证。古代量器流传至今者为数不多，而且大都是民间使用之器，像商鞅方升这样刻铭详尽、标称值明确、制作精良且又与重大历史改革相关联的国家统一颁发的标准器，能够历经两千多年而得以保存至今，实属罕见，堪称国之瑰宝。
如果说商鞅方升是先秦量器规范化的实物代表，那么《考工记》记述的栗氏量则是先秦量器科学化的集中体现。栗氏量的实物已经无存，其形制及制作过程则记录在《考工记·栗氏》条中：“栗氏为量，改煎金锡则不耗，不耗然后权之，权之然后准之，准之然后量之。量之以为黼，深尺，内方尺而圆其外，其实一耐。其臀一寸，其实一豆。其耳三寸，其实一升。重一钧，其声中黄钟之宫。概而不税。其铭日：时文思索，允臻其极，嘉量既成，以观四国，永启厥后，兹器维则。”这段话，简要地叙述了这种量器的制作工艺过程及其形制、规格、尺寸、容积等。文中所说的金，指铜。“金锡合煎”，是用铜和锡在一起熔炼，得到的是铜锡合金，即青铜。为什么要用青铜铸造？原因是多方面的，青铜熔点低，硬度高，抗腐蚀性强，以之铸成器皿，不易变形、蚀烂，有利于长久保存。《汉书·律历志》说：“铜为物之至精，不为燥湿寒暑变其节，不为风雨暴露改其形。”这里的“铜”指的就是青铜，可见青铜是古人公认的制度量衡器的上等材料，栗氏量也是用青铜铸造的。
根据《考工记》的描述，栗氏量是黼、豆、升三量合一的量器。黼、豆、升和区都是当时齐国所用的量器单位，据《左传·昭公三年》记载：“齐旧四量，豆区釜钟，四升为豆，各自其四，以登于釜，釜十则钟。”可见，这些量器的换算关系是(釜同黼)：
1钟=10黼
1黼=4区
1区=4豆
1豆=4升栗氏量实现了一器多量(黼、豆、升)的合一，这在设计思想上是很先进的。
栗氏量的主体是黼，黼呈圆筒形，深1尺，容1黼，圆筒的口径用一个边长为1尺的内接正方形来规定。圈足(即引文中所谓之臀)深1寸，容积为1豆，开口向下。两侧耳的深度为3寸，容1升。圈足和耳都是圆筒形，其口径没有给出，但通过所给容积及深度可以计算出来。计算结果，对于圈足，应为“内方七寸九分而圆其外”，对于耳，则应为“内方二寸三分而圆其外”(圆周率按栗氏量酣量之规定计算)。
引文中“内方尺而圆其外”，是用圆内接正方形的边长来规定圆的大小，并非表示该量器的构造为外圆内方。之所以要这样做，大概是因为当时古人未曾找到准确测定圆的直径的方法，只有借助于其内接正方形来表示。那时他们要确定一个圆，首先要定出方的尺寸，然后再作外接圆。在计算上也是如此。《周髀算经》卷上说：“数之法出于圆方，圆出于方，方出于矩，矩出于九九八十一。”这段话就是这一事实的反映。它与《考工记》对粟氏量的规定是一致的。
《考工记》通过规定粟氏量上黼的口径和深度来确保其容积符合要求，从而实现了“用度数审其容”，这是其设计思想先进性的另一表现。这样做的结果，在量器上实现了长度与容积的统一：不但同时给出了长度和容量的单位量值，而且只要长度确定下来，容量也随时可以得到。这有助于复现标准容量，推广统一的量值，因而具有很高的科学性。
栗氏量不仅有尺度、有容积，还有“其重一钧”的重量要求，这样从一个器物上就可以得到度、量、衡三种单位的量值，这是很不简单的。为了确保这一点。《考工记》规定了严格的工艺流程。首先，是要做到“改煎金锡则不耗”。唐代贾公彦注解说：“重煎谓之改煎也。”可见，所谓“改煎”就是“重煎”，即反复煎炼。煎炼的结果，青铜中所含杂质挥发殆尽，这时再去铸器，“则不耗”。达到这种地步，就可以“权之”，称出相应重量的青铜准备熔炼。下一步就是“准之”。对于这一步的具体含义，历代学者有不同的说法。我们认为，所谓“准之”，是指要使铸模符合标准，因为若模器不合要求，铸出的量器也就不可能达到上述度、量、衡统一于一器的目的。古人把模器叫做“法”，也含有这种意思。至于究竟如何“准之”，《考工记》未讲，我们也不好妄猜。清代学者戴震着《考工记图》，认为当时在制造这件标准量器时，已经运甩了水的比重来求得量器的体积，以保证铸成的青铜器恰重一钧。这也是“准之”的一解。有了符合标准的铸模之后，就可以“量之”了。所谓“量之”，郑玄注曰：“铸之于法中也。”即“量之”是将熔化的青铜熔液浇入铸模的过程。“量之以为黼”，铸造以后，就得到了符合标准的量器。
引文中有一句话：“其声中黄钟之宫。”一般认为，这句话的意思是说，按照上述程序制成的量器，还要能够正好发出“黄钟”的宫音。这样的理解可能有些拘泥。这句话的含义应当是说“栗氏量”跟黄钟之宫有着内在联系，不一定要具体到敲击栗氏量所发出的声音本身。因为栗氏量实现了度、量、衡三者的统一，而根据古人的认识，黄钟为度量衡之本，这样二者之间当然就有了内在关系。例如栗氏量上有长度单位，依据这样的单位可以定出黄钟律管；或者反之，栗氏量上的标长是服从于由黄钟律管所定出的长度单位的。这些，都可以说是“其声中黄钟之宫”。
引文中还有一句话：“概而不税。”这表明栗氏量不是作为一个一般量器来使用的，它只起标准器的作用。“概”，取平、比较之意，即用以判定其他量器是否标准。“不税”，指不用以量取赋税。先秦时期，量器多为官方征收赋税、发放俸禄，分配口粮之用，此器专门强调“不税”，意在说明它是一个标准器，不能作为一般量器来用。栗氏量上铸造的24字铭文，也明白无误地告诉我们它是一个标准器。这一事实表明，早在战国时期，人们已经清楚认识到建立度量衡标准器的重要性了。
栗氏量代表了战国时期中国度量衡标准器制作的最高水平，它的设计思想对后人影响很大。公元9年中国颁行的标准量器“新莽嘉量”，明显是受栗氏量的启发而设计制造的。在中国度量衡史上，粟氏量应该据有一席之地。
从商鞅变法到秦始皇统一度量衡
古人以国家力量强行统一度量衡的做法，早在先秦时期即已出现，其中最具代表性、影响最大的当属秦国的商鞅变法。
商鞅(？～公元前338年)生于战国中期，其一生的事业是在秦国变法，因变法有功，被封于商(今陕西商县东南)，号称商君，故人称为商鞅。商鞅是卫国人，与卫国国君同族，因而人们又称其为卫鞅或公孙鞅。当时卫国以帝丘为都，帝丘位于今河南濮阳西南，故商鞅是濮阳人。
商鞅变法以前，秦国地处西方，经济、政治都比较落后，国力贫弱。当时执政的秦孝公对此很不满意，为使秦国富强，他下令求贤。公元前361年，商鞅听到这个消息，赶到秦国，宣传其变法思想，得到秦孝公的信任。公元前359年，商鞅在秦孝公支持下，制订并推行了一些新的政治、经济政策，开始了在秦国的第一次变法。
商鞅新法推行以后，逐渐取得成效。公元前352年，商鞅被封为大良造。秦国爵位最高为20级，大良造为其第16级。同时，大良造又是个官职，从地位上看，它相当于中原各诸侯国的相国。可是，相国是文职官员，不能统率军队，而秦国的大良造却有权指挥军队。公元前350年，秦迁都咸阳，同时商鞅开始第二次变法。第二次变法是对第一次变法的深化，其重要内容之一便是推行统一的度量衡制度。东周时期，度量衡制度非常混乱，各国除了国君所颁布的“公量”之外，不少卿大夫还设有“家量”。孔子曾经感叹说：“谨权量，审法度，四方之政行焉。”这正表明了当时度量衡制度的混乱。秦国也不例外。度量制度的不统一，给国家征收赋税、发放俸禄带来许多困难。为了增强国家的财政能力，确保改革顺利进行，商鞅把推行统一的度量衡制度作为保障变法成功的一项重要措施来对待。公元前344年，商鞅亲自监制了一批度量衡标准器，发到全国各地，努力督使统一的度量衡制度得到贯彻执行。
商鞅监制的度量衡标准器，现在仍有存世，那就是现存于上海博物馆的商鞅铜方升。方升上的铭文记载了商鞅监制度量衡这件事和方升本身的容积。商鞅方升的存在，是商鞅推行统一的度量衡制度的历史见证。
商鞅变法并非一帆风顺，秦国一批贵族千方百计与新法对抗，他们唆使太子犯法，想以此破坏新法的推行。商鞅不畏权贵，坚持新法，通过打击保守势力，保证了新法的贯彻执行。他所制订的度量衡制度，为后来秦始皇统一度量衡奠定了基础。
公元前221年，秦始皇统一中国。为了巩固统一的国家政权，他采取了一系列重大措施，其中很重要一条就是统一度量衡。在现存的秦国度量衡器上，有很多刻有秦始皇统一度量衡的诏书，诏书的全文是：“廿六年，皇帝尽并兼天下诸侯，黔首大安，立号为皇帝，乃诏丞相状、绾，法度量则，不壹歉(嫌)疑者皆明壹之。”意思是：秦王政二十六年，秦始皇兼并了各国诸侯，统一了天下，百姓安居乐业，于是立称号为皇帝，并下诏书给丞相隗状、王绾，要求他们制订统一度量衡的法令，把不统一、不准确的都统一、准确起来。这一诏书，以皇帝的身份要求全国推行统一的度量衡制度。当时秦朝刚刚吞并六国，秦始皇就把此事提上了议事日程，足见他的重视程度。
秦始皇统一度量衡，就是要把原来由商鞅制订的已在秦国实行了100多年的度量衡制度推向全国。战国时代，七雄并立，每个国家都有自己的度量衡体系。秦始皇兼并六国之后，自然不能允许这种状况继续下去，所以，他把秦国的度量衡制度推向全国，乃是顺理成章之事。在现存的商鞅方升上，既有记载商鞅监制的原来的铭文，也有后来又追刻上去的秦王政二十六年颁布的统一度量衡的40字诏书。这表明该器是秦始皇时经过校量而批准继续使用的。据测量，商鞅方升的计算容积是202毫升，而秦始皇统一度量衡后制造的量器，每升单位量值约在200毫升左右，与商鞅方升的差别在秦律规定的允许误差范围之内，这充分表明了秦制的一贯性。
在推行统一的度量衡制度过程中，秦朝制造和颁发了大量度量衡标准器。这些器具近年来有广泛出土，不仅数量多，而且分布也广，这表明秦朝在其辽阔的疆域内确实实现了度量衡的统一。
除了制作并颁发标准器外，秦朝还制订了严格的管理和校验制度，并对校验不合格者规定了明确的处罚办法。正是这些因素，使得秦国的度量衡制作、管理和校验制度成为当时最完善的制度。
尽管秦王朝延续时间不长，但秦始皇统一度量衡的举措却对后世产生了深远的影响。其中最直接的，是对汉代度量衡制度的影响。
汉代的度量衡制度
汉代(包括西汉、新莽、东汉三个时期)历时400多年，其典章制度大都是秦制的延续和发展。汉承秦制，是史学界公认的看法，度量衡也不例外。刘邦创建汉朝以后，百废待兴，建立度量衡制度是当务之急，于是他令律算家张苍“定历法及度量衡程式”。张苍在秦朝当过御史，熟知秦制，他很快就以秦制为基础建立了汉代的度量衡制度。这样，汉初的度量衡器，无论是单位名称、单位量值，还是器物形制等方面都沿袭了秦制。对出土的秦汉度量衡器分析的结果，也明显看出汉代度量衡制对秦制的承袭。汉代的度量衡制度就是在这样的基础上发展起来的。
在对度量衡器的管理上，汉代比秦有所变化。汉代对度量衡器实行了分部门管理，《汉书·律历志)记载说：“度者……职在内官，廷尉掌之。”“量者……职在太仓，大司农掌之。”“衡权者……职在大行，鸿胪掌之。”即是说，在汉代，度量衡三者分别由不同的政府部门管理。从出土器物来看，汉代量器确有不少都刻有“大司农……”的铭文，而且凡是这类量器，一般都制作精美，量值准确，显示出它们是由中央统一制作发放给各地的标准量器。
在铭文内容上，汉代、度量衡器也有所发展。如光和大司农铜斛不仅刻有“大司农……”字样，还将器物的检定时间、方法、政令以及监制、督造、制造等各级官吏人名一一刻于器上，从而增加了该器的权威性和法制性。一般说来，秦量上只刻秦始皇诏书或再加刻二世诏书，而汉代量器上刻铭形式却无定规，有的刻该器制造年代、来历、重量、容量和制造工匠名，有的刻监造该器的各级官吏，而新莽时期的各器又多刻器的尺度和计算容积。总之，汉代度量衡器上的铭文比之秦代能提供更多的信息。
在对度量衡基准的选择上，汉代也有所变化。《汉书·食货志》记载了一种基准：“黄金方寸而重一斤。”这是利用金属比重来确定度量衡基准的方法，它使长度和重量通过黄金这种物质而统一起来。在当时，这无疑是一种比较先进的方法。
秦代虽然统一了度量衡，形成了一套上下关联的单位制，但在度量衡理论上并没有系统整理成文。中国古代度量衡理论体系最终形成时间是汉代，这一体系的完成者是西汉末年的刘歆。
