公元十九世纪末，由于资本主义经济获得空前迅速的发展，人们对计算任务提出了新的要求，其特点是要求迅速地处理大批量的数据，典型的例子就是美国的人口普查。十九世纪后半叶，随着新殖民帝国的兴起，从世界各地涌向北美洲的移民数量迅速增加，公元1880年美国政府进行第一次人口普查时，全美只有五千万人口，但为了处理这五千万人的有关资料却用了长达七年的时间。美国政府每十年进行一次人口普查，到公元1890年再进行人口普查时，美国的人口数量已增长到六千二百万人，如果用以前的方法进行资料处理，那就需要十一年的时间，到公元1900年下一次人口普查时也处理不完。
正是在这个尖锐的矛盾和强烈的需求下，美国布法罗城的统计员荷曼•霍勒里斯发明了一种卡片计算机。借助这台计算机，公元1890年的人口普查只用了两年多的时间就完成了数据资料的处理。荷曼•霍勒里斯于公元1896年成立了一家报表公司，该公司成为美国国际商用机器公司(IBM，1924年成立)的前身。为了使人们永远纪念这位计算机工业的先锋，在现代科学计算算法语言FORTRAN语言中使用nH来表示字符串变量以蕴含荷曼•霍勒里斯的名字。
经过许许多多次的改进，在公元二十世纪的三十年代终于形成了基本定型的卡片程序计算机，这是一种在手工控制下专门完成特定任务的固定程序计算机，不仅原始数据穿孔在卡片上，而且计算步骤即程序也穿孔在卡片上，数据和程序均事先穿孔在卡片上，属于一种外部程序控制的计算机。IBM公司生产的卡片计算机是一种非常复杂的电机械设备，通常没有该公司技术人员的协助，用户几乎根本无法使计算机运转起来。当时，卡片计算机的最快速度只达到7秒钟完成一次乘法运算，但在其时，卡片计算机仍是非常受用户欢迎的计算机。这种形式的计算机及其衍生产品穿孔纸带计算机一直沿用到二十世纪的七十年代。