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因此，成为领班后不久，笔者决定努力找到一种新的管理制度，使得工人与管理者的利益达成一致，而不是相互冲突。大约三年以后，初步形成了一种管理模式。这种模式在笔者提交给美国机械工程师协会的论文中作了阐述，论文的题目是《计件工资制》和《工厂管理》。
在寻找这种制度的过程中，笔者意识到，工人和管理者之间和睦协作的最大障碍，在于管理者对工人每天合理的工作量的无知。笔者意识到，尽管我是工厂的领班，但我手下工人的群体知识与技巧远比我本人的多。因此，在取得时任中部溪谷钢铁公司总裁的威廉．塞勒先生的同意后，我花费了一些钱，就各种工作所需的时间进行了一番仔细而科学的调查。
塞勒先生之所以同意这样做，一定程度上是作为对笔者的奖励，因为我在领班任期内“干得不错”，让工人干了更多的活。不过，塞勒先生声明，他认为任何这样的科学调查都不会得到什么有价值的结果。
在当时进行的若干调查中，其中一项是试图找出一些规则或定律，能使领班提前得知，对于一个胜任某种体力工作的人，一天的工作量是多少；亦即体力工作的疲劳程度对一位一流工人的影响。我们所做的第一步，是雇用一位年轻的大学毕业生，查阅所有关于这个主题的英文、德文、法文资料。接着做了两类实验：一类是生理学家研究人类耐力的实验，另一类 是工程师们研究一人力等于多少马力的实验。实验大多如此进行：一些人通过曲柄绞车来吊运重物，另一些人则通过走动、跑动或其他的方法来提升重物。然而实验数据十分有限，无法从中推断出有价值的规律。因此，我们开始了一系列的试验。
我们挑选了两个身体强壮而且状态稳定的头等工人。实验期间，他们将得到双倍的工资。他们被告知，必须一直尽最大能力干活，我们会不时地观测他们，看他们是不是在“磨洋工”，一旦发现谁有欺骗行为，他将会被解雇。实验期间，这两名工人都很尽心尽力。
必须指出的是，在这些实验中，我们并不想去探索一个人在一次短促突击或几天时间内最多能干多少活，我们要研究的是对一个头等工来说，一天都干了什么，以及年复一年，工人仍能保持精力充沛工作的日工作量。我们给这些工人安排了各种各样的任务，那名年轻大学生负责观察，并用秒表记录完成每个动作所需的时间。每一个可能影响到最终结果的要素，我们都会对其进行仔细的研究和记录。我们希望最终能从中得出，一个人每天能够发挥相当于多少马力 [3] 的力量，即每人每天能做多少呎磅 [4] 的功。
完成了这一系列的实验之后，我们将每个工人一天干的活转换成以呎磅为单位的能量来进行计量。让我们吃惊的是，工人消耗多少呎磅能量与他干活的疲劳程度之间，并没有恒定、一致的联系。在某些工种上，工人或许发挥还不到八分之一马力时，就已经精疲力竭了，而在其他一些工种上可能直到发挥近二分之一马力时才会疲倦。我们试图找到头等工人每天的最大工作量，以此来发现指导工作的规律，但是，我们失败了。
不过，我们得到了大量有价值的数据，知道了多个工种的合理工作量。然而，再花更多的钱去研究确切规律是不明智的。若干年后，当有足够的资金来进行研究的时候，我们又开 始了一系列的实验，这些实验与第一系列的实验差不多，但做得更加彻底。结果同前面的实验一样，虽取得了有价值的信息，但却没有发现任何规律。又过了若干年，我们开始了第三系列的实验，这次我们不厌其烦地努力将实验进行得更加彻底。只要是有可能影响到结果的任何要素，不论以任何方式，不论其多么微小，我们都会仔细地进行记录与研究。这次有两位大学生负责这些实验，历时三个月左右。将这次实验得到的单个工人日工作量的数据转化为能量之后，问题就很清楚了：一个工人所发挥的“马力”（他每天的呎磅能量）和他的疲劳程度之间并无直接联系。然而，我一直相信，一名头等工人日工作构成上会存在一些特定的规律，且数据都是非常仔细地收集和记录下来的，我确信想要的信息就藏在这些数据中。于是，我把这些数据交给了卡尔．G．巴思先生，希望他能找到藏匿其中的规律。巴思先生是一位比我们都强很多的数学家。我们决定以一种全新的方式调查这个问题，把各个要素用图绘表示出来，为我们提供了一条可以鸟瞰每个因素的曲线图。不久，巴思先生发现了支配一个头等工人干重活时疲劳反应的规律。这个规律从性质上说是非常简单的，甚至有些让人好奇为什么没有在多年前就发现它。这个规律是这样的：
规律前提是，当一个工人感到疲竭时，就达到了他能力的极限。干重活相当于马拉运货车、而不是快步马的劳作。这些活实际上是由工人手臂使劲地推或拉构成，也就是说工人通过将他手里的东西提起或推动来运用自己的力量。这个规律是，每天有一定的百分比的时间工人能够负重。例如，当搬运生铁时（每块生铁重42千克），一名头等工人每天的负载时间只有43%，而剩余57%的时间则无法负载。负载变得轻时，工人在一天中能够负载的时间就会增加。当一个工人搬运半块生铁（21千克）时，他一天的负载时间大概占58%，而休息时 间则成了42%。而当负载更轻时，负载时间的百分比会更大，直到最后达到这样一种程度：一个工人搬了一整天生铁，却不会感到疲竭。这时，作为对一个工人耐久力的指南，这个规律就失去了作用。这时就需要去探索一些别的规律来显示工人干活的能力。
当一个工人徒手搬运一块重42千克的生铁时，无论他站着也好，走动也好，他感受到的疲劳程度是一样的；因为不管他是否在活动，他胳臂上肌肉的紧张程度是一样的——尽管他在负载下站着并不发挥任何“马力”。这就印证了这样的事实，即在各种重活中，工人在干活时发挥能量的呎磅数和干活时的疲劳程度之间，没有什么恒定的联系。这就表明，在所有这类活计上，有必要经常地让工人的胳臂完全摆脱负载（即让工人休息）。一个工人在重负载时，他胳臂上的肌肉组织正处在衰竭的过程中，这就需要经常地给予休息时间，让血液通过循环使这些组织还原至正常时的状态。
现在，让我们转回到伯利恒钢铁公司的生铁搬运工那里。如果施密特因为想挣高工资而被允许动手搬运那堆47吨的生铁，但却未经懂得搬运生铁艺术或科学的人的指导，那么，也许才到十一二点钟他就累倒了。因为他持续不断地干活，他的肌肉得不到适当地休息，而这是肌肉的恢复所必需的，这样的话，他可能很早就完全精疲力尽了。但是如果有一个懂得这个规律的人每天监督和指导他干活，直到使他养成利用适当的间隙进行休息的习惯，他就能在一整天中以平均的速度干活，而不会让自己感到过度劳累。
对一个适合以搬运生铁为正式职业的工人来说，一个首要的前提是他必须比较的愚蠢和迟钝，大概跟头牛差不多。也正是由于这样的原因，心智灵敏而聪明的工人就完全不适合干这类折磨人的单调无味的工作。因此，最适宜于搬运生铁的工人 却是不懂得如何真正科学地干这类工作的人——他可能愚蠢到连“百分比”这样的词都无法理解。他必须经常在一个比他更聪明的人的训练下，养成按照科学规律干活的习惯，这样他才有可能获得成功。笔者坚信，即使在已知的最初级的工种上，也会有一种科学。只要仔细挑选最适宜于这类活计的工人，并且发现了干这种活的科学规律，然后按照规律训练这些工人，那么最终一定会得到比在“积极性加激励”管理下更丰硕的成果。
让我们再次回到这些生铁搬运工这里来，看看在通常的管理模式下，是不是真的不可能取得同样的结果。
笔者曾把问题摆在许多优秀的经理们面前，问他们在补贴活、计件活或任何通常计划的管理下，他们能否使每人每天的搬运量接近47吨。 [5]
结果，没有人认为能够取得超过18〜25吨的搬运量。要知道，伯利恒的工人们每天的搬运量只有12.5吨。
让我们更深入地研究一下这个问题：就科学地挑选工人来说，在这个75人的生铁搬运组里，实际情况是8人中大约只有1人每天能搬运47.5吨。而另外7人在体力上无法以这种速度干活。这并不是因为这个能干的人比班组里其他工人更厉害，他只是凑巧属于像头牛一样的工人，这并不罕见，也不会因为难找而价值连城。正相反，他非常的愚蠢，甚至不适合干绝大多数种类的体力活。对工人并不要求特别出众，只是从很平常的工人中挑出少数特别适宜于干这类活计的人。虽然在这个特定的班组里，8人中只有1人适宜干这个活，但我们还是毫不费力地找到了我们需要的、适合做这种搬运生铁工作的工人——其中一些人来自工厂其他班组，另一些则来自附近的农村。
在“积极性加激励”的管理下，管理者的态度是把工作 全都交给工人。在老的管理模式下，班组里的工人会怎样合理选择搬运生铁的人呢？他们有没有可能摆脱其他7人而只保留第8人？不可能的！无论如何，他们也不能做出正确的自我选择。即便他们能充分意识到这样做可以获得高工资（他们还没聪明到能适当地掌握这种必要性），但由于那些和他们一起工作，却不适合干这种活的朋友和兄弟可能会暂时失去工作，使得他们没有办法进行自我挑选。即踢掉8人中不适合搬运生铁的7人。
在老的管理模式下，促使这些生铁搬运工（当他们被合理地挑选出来）按照科学规律去从事重体力劳动的可能性在哪里？工人们能否正确地确定作息时间？如前所述，通常管理模式的主要概念是，每个工人在他自己所从事的行业上，比起任何一个管理者都更为熟练，因此，工作怎样才能做得最好的细节就必然留给工人去选择了。这样，把工人一个个地交给一位称职的老师，使工人形成新的操作习惯，直到工人能持续而习惯地按科学规律（别人已经设计好的）去操作的想法，便和老的管理思路发生了矛盾。因为老的管理思路认为每个工人最善于按自己的办法去安排自己的工作。除此之外，适合搬运生铁的工人是很笨的，他们并不会合理地训练自己。因此可以想见，在通常的管理模式下，用科学规律替代单凭经验，科学地选择工人，并促使工人们按科学规律操作，都是不可能的。老式管理把全部责任推给工人，而科学管理则将工作中的一大部分责任交给管理者。