【量化历史研究】从战车到铁剑：古代军事技术创新是如何被“打”出来的？

（图：欧亚大陆史前文化类型与图尔宾诺式倒钩铜矛）

在上一期推文中，我们介绍了陈志武、胡森豪与林展三位学者基于宏观历史数据所得出的发现：推动中国古代军事技术创新的关键因素并非来自内部冲突，而是源于对外战争威胁。尽管宏观历史数据揭示了战争与技术之间的总体相关性，但却难以深入识别机制，尤其无法排除其他潜在干扰因素的影响。

为进一步验证战争是否通过需求侧渠道影响技术创新，三位学者在Quantitative History of China：State Capacity, Institutions and Development的第3章“War and Demand for Technology: Archaeological Evidence from Early China”转向微观实证分析，利用大规模考古数据，从微观层面为“李约瑟之谜”提供了实证证据，进一步揭示了需求侧动力对技术发展路径的深刻影响。

研 究 数 据

本文所使用的考古数据源自香港大学量化历史中心构建及维护的“中国考古数据库”（China Archaeological Database, CADB）——包含跨越公元前8000年至公元589年98,020座考古遗址和689,943件随葬品信息。本文主要使用了此数据库中系统收录的公元前1700年至公元220年间的遗址及随葬品信息。考虑到早期中国并无稳定、持续的地方行政区划，作者将现代中国疆域分为 1004 个 100 公里×100 公里的网格单元，以此作为量化分析的基本研究单位。

作者假设：由于金属武器比石、骨、木制武器更具杀伤力，面临更高战争威胁的地区会产生更大需求将当时最先进的技术—青铜及铁冶炼技术—应用于军事领域。基于此，作者分别计算了各个网格单元中军用青铜/铁质随葬品占全部青铜/铁质随葬品的比例，用此捕捉该地区于军事领域对先进技术的需求强度。其识别逻辑在于：随葬品是生者社会经验与偏好的物化映射。唯有在长期承受战事冲突的地区，居民才会在生前加大对武器的投入，并在身后以武器殉葬以求护佑；若战争威胁较低，则难以形成对致命兵器的显著偏好。由此，该比例可数量化反映地方层面的军备需求与技术应用取向。

为了衡量公元前1700年至公元220年各地区所面临的“战争威胁”，作者构建了三个变量。第一，在公元前770年至公元220年之间，作者依据《中国历代战争年表》统计的对外战争信息，计算了各网格单元在东周、两汉所经历的对外战争次数，用以衡量该地区的战争威胁程度。由于该战争记录始于公元前770年，因而不适用于更早时期。第二，对于公元前1700年至公元220年，作者使用两类考古数据构建代理变量：一是各网格单元出土的军事随葬品数量，二是同期建造的城墙城市（walled cities）数量。军事随葬品可作为当地居民在生前所面临战争威胁的一种间接反映；建造城墙、壕沟、围栏等实体防御设施的主要目的在于抵御敌军攻击，因此其数量可以反映一个地区的防御压力与战争风险。同时，借助考古替代指标来衡量战争威胁，有助于在一定程度上规避文字史料在战争记载方面所固有的地理偏北、群体偏精英的选择性偏差。

为了进一步控制潜在混淆因素，作者在模型中引入了一系列控制变量。这些变量包括每个网格单元的农业生产力（水稻与粟类的种植适宜度）、地形崎岖度、与海岸线的最短距离、与主要河流的最短距离、以及网格单元的经纬度等。

识 别 策 略

在完成数据构建之后，研究的核心识别策略是利用跨时期、跨空间的面板数据集（grid cell-period panel dataset）来检验战争威胁是否会显著促使一个地区将新技术应用于军事领域。作者构建了两个面板数据集：第一个面板数据集以夏商（公元前1700–1046年）、西周（公元前1045–771年）和东周（公元前770–221年）三个时段分期，以军事随葬品和城墙城市为战争威胁的代理变量；第二个面板数据集以东周和两汉（公元前202–公元220年）两个时段分期，以对外战争数量衡量战争威胁。

作者采用带有网格单元固定效应（cell fixed effects）和时期固定效应（period fixed effects）的双向固定效应模型，使得网格单元层面地理、生态、文化、资源禀赋等不变特征、以及同时期内所发生的重大冲突都会被固定效应吸收。同时，通过在模型中加入农业适宜度、地形崎岖度、河流与海岸距离等地理控制项，并将这些变量与时期项交乘，作者进一步排除了跨时期地理条件变化所带来的潜在混淆干扰。

在双向固定效应的基础上，作者还进一步使用了“网格单元到河西走廊的最短距离”作为工具变量来解决反向因果与遗漏变量问题。河西走廊是早期金属冶炼技术（尤其是青铜）传入中国的主要通道，距离这一通道越近的地区，可能越早接触来自中亚的技术与军事冲击，也越可能遭遇外来入侵和冲突；但这一距离本身由自然地理决定，与各格网当时的经济发展程度、人口密度、社会结构并无直接关系，因此具有外生性。

在第一阶段回归中，距离河西走廊越近的网格单元拥有更多军事随葬品，即面临更高的战争威胁；在第二阶段中，用预测的战争威胁指标去解释技术于军事领域的采纳力度，依然得到显著的正向效果。工具变量的方向、显著性与经济含义都与基准估计一致，进一步强化了战争威胁驱动先进技术于军事领域应用的因果链条。

研 究 发 现

作者发现在中国夏商至两汉时期（公元前1700年至公元220年），战争威胁是推动新技术被采用于军事领域的关键力量。无论是以军事随葬品、城墙城市数量作为战争威胁的替代变量，还是使用东周两汉时期对外战争数量衡量战争威胁，作者的研究发现都保持一致：凡是更频繁遭遇外来冲突、面临更大军事威胁的地区，此地区军事类青铜随葬品占所有青铜随葬品的比例、以及军事类铁器随葬品占所有铁器随葬品的比例都显著更高。

除了使用军事类青铜/铁制随葬品占所有青铜/铁制随葬品的比例，作者还考虑使用一个网格单元内先进武器的数量作为衡量该地区对先进军事技术需求强度的另一项指标。青铜车马器约在公元前1200年从中亚草原传入中国，但直到春秋时期才被广泛应用于战场。因此可以进一步探究战争威胁是否对各地区战车采纳程度具有显著驱动作用。

为此，作者以公元前770年存在的130个诸侯国为分析对象，并将东周划分为六个子时期，构建了一个面板数据集；其次，作者基于公元前770、650、505、403、305、230年的历史地图，利用GIS绘制了六个年份的国家边界图层，计算了各国于各期的领土面积，并以此作为战争威胁的代理变量（假设疆域越大，面临邻国威胁越多）；第三，利用国家边界图层以及中国考古数据库中的随葬品信息，作者计算了每个国家在各子时期的对外战争次数与青铜车马器数量。回归结果表明：外部战争威胁刺激了各国对青铜战车这一新型军事技术的更大需求，这与Parker（1996）提出的“挑战-应对动态”机制相一致。

新石器时代的箭镞主要采用石头与骨头制作；夏商之后，青铜箭头的杀伤力明显更强。因此，青铜箭镞可作为东周时期先进军事技术的又一例证。作为一项的稳健性检验，作者利用每个网格单元在东周时期墓葬中出土的青铜箭镞占所有箭镞的比例，来衡量该区域对这类特定先进武器的需求与采纳程度；与此同时，作者分别以各网格单元的对外战争次数和城墙城市数量作为战争威胁的代理变量。结果显示，战争威胁显著提升了一个地区对青铜箭镞的需求。

此外，作者将青铜箭镞的比例替换为石质与骨质箭镞的比例（代表落后军事技术）。结果显示，战争威胁并不能显著预测对落后军事技术的采用程度。以上结果表明，对外战争威胁促进了对先进军事技术的采用。

更耐人寻味的是，技术采用并不是均衡发生于所有用途，而是表现出极强的“用途偏向性”。作者将青铜武器与青铜农具进行对比后发现，战争威胁与军事用途的新技术采纳显著正相关，但与农业用途的技术采用无关。

总 结

关于中国为何在宋朝以前拥有众多发明与创新，却在之后逐渐落后，并错过了在十五世纪或更晚时期开启自身工业革命的机会，存在着大量的成因与解释。在本章及前一章中，作者通过聚焦“战争”这一渠道来探讨此谜题：统一通过该渠道降低了对新技术的需求。

作者根据随葬品等考古数据，在微观层面证实了至少从公元前1700年至公元220年，更多的外部战争威胁确实导致新技术需求的增加；微观层面的证据支持作者的主张，即因统一而导致的外部战争频率减少，降低了中国对新技术的需求。这至少部分解释了为何中国在宋朝以前富有创造力，却未能将发明转化为生产性或有用的应用：需求不足是主因。当然，要全面理解战争和统一在中国发展史中所扮演的角色，还需要进一步的研究。