古代造紙原料的歷時性變化及其潛在意義オ

李濤??

摘 要：以過去50年（1966—2016年）發(fā)表的493例古紙（兩漢到明清）纖維鑒別結果為研究對象，利用統(tǒng)計學方法，探究了3個方面的問題：①古紙鑒別結果是否以及如何支持造紙原料的歷時性變化？②不同時期內(nèi)的造紙原料在使用程度和多樣性方面有何不同？③造紙原料在古紙中的使用比例是否存在統(tǒng)計意義上的差別？研究結果表明，造紙原料的種類和數(shù)量存在非常明顯的歷時性變化，且原料多樣性的顯著增加首次明確出現(xiàn)在宋金元時期，明清時期多樣性程度更高。最后，從統(tǒng)計學角度估算了同一時期不同類別原料以及同一種類原料在不同時期的出現(xiàn)概率，前者為已知年代古紙的纖維鑒別提供參考，而后者有助于對纖維種類確定但年代未知的古紙進行斷代。

關鍵詞：古紙；纖維原料；歷時性變化；基尼辛普森指數(shù)；置信度

中圖分類號：K876. 9； TS71

文獻標識碼：A

DOI：10.11980/j.issn.0254508X.2018.01.006

Temporal Change of Fiber Raw Materials Used in Ancient Chinese Papermaking and Its Implications

LI Tao

（Max Planck Institute for the Science of Human History， Jena， Germany， D07745）

（Email： taoli@live.com）

Abstract：Fiber identification results of 493 ancient （Han to Qing dynasties）Chinese handmade papers， published between 1966 and 2016， were collected for statistical analysis to address three research questions： Does fiber identification support a temporal change in the use of fiber raw materials in ancient Chinese papermaking？ How did the applications of different fiber raw materials and the diversity of fiber raw materials vary from one period to another？ Is there a statistical difference between the proportions of different types of fiber sources？ The findings showed a very clear temporal change in fiber raw materials （in terms of both types and quantities） and suggested that the diversity of fiber raw materials increased dramatically for the first time during the Song， Jin， and Yuan dynasties and was even more significant in the following Ming and Qing dynasties. Application probabilities of different fiber raw materials within the same period and application probabilities of a certain type of fiber raw materials through all periods were estimated at three different confidence levels（80%， 95%， 99%）. The former would provide reference to the fiber identification of dated ancient Chinese handmade papers， while the latter could help estimate rough periods at certain confidence levels for ancient papers in which the fibers used were identified.

Key words：ancient Chinese handmade papers； fiber raw materials； temporal change； GiniSimpson index； confidence level

我國是世界上最早從事造紙活動的國家。早至漢代，古人就已經(jīng)有意識地利用自然界中的某些植物纖維進行紙張的生產(chǎn)，并逐漸開發(fā)出一套工序復雜、耗時久長、主要由手工完成的制漿造紙體系。這種手工造紙的傳統(tǒng)一直延續(xù)至今，前后有兩千多年歷史。無論史書典籍中的記載，或基于對現(xiàn)存?zhèn)鹘y(tǒng)工藝的觀察，都明確無疑地指出古代造紙的復雜性，且這種復雜性不僅體現(xiàn)在流程的繁雜上，也反映在工藝上的多變以及纖維原料的多樣性上。大量的調(diào)查報告表明，單憑一兩個人的時間、精力、技術，想要完成全部的造紙過程十分困難，造紙往往是一個群體性參與（例如以家庭或村落為生產(chǎn)組織）同時帶有（明確）分工和個人技能專業(yè)化的過程，并且有許多主觀（如對經(jīng)濟利益的尋求）和客觀（如原料植物的區(qū)域性分布和季節(jié)性生長）的因素影響造紙生產(chǎn)的開展和發(fā)展[1]。此外，一些社會和文化因素也影響造紙生產(chǎn)，增加了造紙活動的復雜性。例如，1980年，Kern認為意識和記憶的儲存是紙張生產(chǎn)影響社會的一個重要方式，因為造紙者有能力并有充分的機會將自我的個性特點賦予生產(chǎn)的紙張；2009年，Hubbe和Bowden提出，在增加收入的同時，造紙生產(chǎn)有利于拉近群體成員關系，促進專業(yè)分工并推動社會的分層[1]?？偠灾?，造紙正是因上述復雜的因素很快地走向了流程化、專門化和專業(yè)化，并很容易演化出不同的風格和傳統(tǒng)，在空間和時間上產(chǎn)生不同程度的影響。從這個角度看，造紙與其他手工業(yè)生產(chǎn)（如陶器或金屬器的生產(chǎn)）有諸多相似之處。

很早以前，有學者注意到我國古代造紙活動在時間[2]和空間[3]上的變化和演變。對造紙原料在時間序列上演變規(guī)律的探討尤其要早。例如，1973年錢存訓先生發(fā)表文章，在分析史料的基礎上，主要梳理了我國古代造紙原料演變的時間線，總結了不同時期和階段產(chǎn)生變化的需要、動力和誘因。該文對造紙原料歷時性變化的看法較為系統(tǒng)和全面，代表性的主張[2]包括：大麻（hemp，Cannabis sativa）很可能是最早使用的植物纖維（開始于西漢），其他種類植物纖維應用于造紙的開始時間晚于大麻，如東漢時期的構樹（paper mulberry，Broussonetia papyrifera）、晉代的藤（ratten，Calamus rotang）、唐代中期的竹（bamboo，Bambuseae）以及宋代的禾草類（主要指水稻和小麥的莖稈，stalks of rice and wheat）；唐代之后大麻不再被大量使用，藤類至宋代早期因過度消耗而衰落，其他種類的植物纖維則一直沿用至現(xiàn)代；利用竹纖維造紙的最早時間不晚于中唐或8世紀后半段，且最早產(chǎn)生于廣東，至宋代時傳入浙江和江蘇。除上述觀點外，錢存訓還分析并評述了其他纖維原料用于造紙的若干史料，并提出：水稻（rice，Oryza sativa）和小麥（wheat，Triticum aestivum）的莖稈可與其他原料混合制作紙張；歷史上海苔（seaweed）或絲綢是否單獨用于造紙需要存疑，但不排除其與其他纖維混合造紙的可能；棉纖維是極好的造紙原料，但主要用于紡織業(yè)，在造紙中很少使用；一些文獻中提及的所謂“棉紙”，實為構皮紙。

錢存訓以詳實史料為基礎，并部分結合考古發(fā)現(xiàn)，最終呈現(xiàn)出的動態(tài)畫面非常有助于理解我國古代造紙原料的演變過程，對古代造紙工藝研究甚至古紙分析起到很好的參考作用。因此，錢存訓的基本觀點也被廣泛引用和認可[45]。錢存訓的研究結果發(fā)表之時，適逢國內(nèi)考古不斷取得新發(fā)現(xiàn)，科技史工作者、造紙專家和考古學者開展或參與研究，推動了更多的史料考證和古紙分析工作的發(fā)展。這些工作涉及大量有較明確紀年信息的古紙樣本，其檢測結果從不同角度論證、補充和完善了錢存訓的觀點。僅以公開發(fā)表的研究為例，代表性的百科式編著書籍有《中國科學技術史：造紙與印刷卷》（1998年，科學出版社）[5]、《中國傳統(tǒng)工藝全集：造紙與印刷》（2005年，大象出版社）[4]和《中國古代造紙工程技術史》（2006年，山西教育出版社）[6] 三部，另有其他數(shù)百篇學術研究性論文，共涉及古紙樣本五六百件。那么，在古紙分析數(shù)量達到現(xiàn)有規(guī)模的前提下，已有的檢測結果是否以及如何呈現(xiàn)出造紙原料的歷時性變化？分析已經(jīng)發(fā)表的古紙檢測結果，對紙張的纖維種類進行歷時性的變化研究，首先可以從相對客觀和定量化的角度，揭示長時間段內(nèi)較普遍的纖維原料使用規(guī)律（如造紙工匠在同一時間段傾向于選擇哪一種造紙原料？這種傾向性的選擇是否隨著時間發(fā)生變化以及如何變化？），了解它們在不同歷史時期或階段所發(fā)揮的作用和地位；其次，在古紙樣本足夠多、年代信息清楚的前提下，對檢測結果進行統(tǒng)計學分析，有望在更加精細的年代框架內(nèi)發(fā)現(xiàn)新的線索和信息，幫助理解纖維原料更替和變化的過程（如從長時間的變化軌跡看，原料的更替過程是漸進的還是突然發(fā)生的？哪一個時間段的變化最為劇烈？）。最后，假設纖維原料的種類在時間上具有明確的規(guī)律性，且統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn)同一種類的纖維原料在不同時期古紙中出現(xiàn)的概率存在顯著性（即有統(tǒng)計學意義的）差異，則這些差異將為古紙的纖維檢測分析（甚至于古紙年代的推斷）提供很重要的參考。本課題的數(shù)據(jù)分析和結果討論圍繞上述3個方面展開。

1 數(shù)據(jù)采集和分析方法

鑒于本課題探討的是古紙原料的歷時性變化，在選擇樣本來源和收集數(shù)據(jù)時，始終將目標放在那些已經(jīng)公開發(fā)表的、有明確纖維鑒別結論并且古紙本身具備較明確年代信息的研究工作上。2010年前后，筆者曾按照上述方案進行過初步的數(shù)據(jù)收集和嘗試性的數(shù)據(jù)分析，并于2010年4月前，收集到387例古紙纖維的鑒別結果，涉及大麻、苧麻、構皮、亞麻、桑皮、檀皮、竹、稻草、麥草等十幾種纖維的基源植物[7]。最近，這個鑒別清單的樣本數(shù)被修正并擴大到493例，所有涉及的研究均發(fā)表于過去的50年中（1966—2016年），并全部以中文撰寫。數(shù)據(jù)的收集工作從《中國科學技術史：造紙與印刷卷》和《中國古代造紙工程技術史》兩部著作開始，因為此二書的作者（潘吉星先生與王菊華先生）主持或參與了諸多古紙樣本的鑒別分析，書中各自收錄了上百個分析樣本。在筆者收集的Excel電子表格數(shù)據(jù)庫（如有讀者對該表格感興趣，可聯(lián)系本文作者獲?。┲?，近50例和260例的鑒別結果分別來自上述二書（總和占到樣本總數(shù)的58%）。將上述（以及其他）鑒別案例錄入到Excel表格時，主要記錄以下3方面信息。

（1）樣品的年代或時期。目前經(jīng)過分析的最古老紙張樣本可上溯至西漢時期，為本課題關注的最早時期。另外，本課題主要關注傳統(tǒng)手工造紙工藝，因此清末及之后引入的機器制漿及相應的原料變化（如針葉木和闊葉木的開發(fā)和利用）暫不納入研究范圍?；谝陨蟽牲c，研究紙樣的年代為公元前202年到1911年的2100余年間。在實際數(shù)據(jù)采集中，可以精確到年份的古紙樣本極其罕見。一小部分樣本的年代范圍稍窄（數(shù)十年），但大多數(shù)樣本只能明確其大致所屬的時代（跨越數(shù)百年）。因此，按照其年代信息，將每一個樣本劃分到以下對應的時期：兩漢（公元前202年—公元220年）；魏晉南北朝（公元220—589年）；隋唐（公元581—907年）；宋金元（包括遼和西夏，公元960—1368年）；明清（公元1368—1911年）。這種劃分歷史時期的方式與錢存訓的基本一致。

（2）原始的纖維鑒別結果，亦即各報告、書籍、期刊論文中所發(fā)表的纖維鑒別結論。有極少量樣本的鑒別結果（或鑒別結果的解讀）存疑或存有爭議，如潘吉星先生鑒定東晉書法家王羲之《雨后帖》和王獻之《中秋帖》均用竹紙（潘先生本人對此二帖的年代存疑，認為可能是北宋之后的臨摹品或偽造品）[8]，但學界更普遍的看法認為竹紙直到唐代才出現(xiàn)[9]。在最終的古紙纖維鑒別數(shù)據(jù)庫中，此類樣本數(shù)量很?。ㄒ灾窦垶槔?，唐代以前僅2例），遠遠不足以影響對造紙原料歷時性變化的整體理解。因此，對這些樣本及鑒別結論，本課題不作區(qū)別和評述，權且以原報告為準。

（3）根據(jù)古紙纖維的鑒別結果，劃分其基源植物的種類?？陀^來講，不同學者鑒別古紙纖維的方法和依據(jù)有所差別，鑒別的程度也通常不同，如有的研究只將纖維的基源植物區(qū)分到大的種類（麻類、樹皮類、竹類），而另外一些工作則確定出纖維的來源植物（如大麻、苧麻、亞麻等），甚至混合漿中不同纖維的比例。為統(tǒng)一分類標準并確保所有鑒別結果的可比較性，本課題將古代造紙纖維的基源植物劃分為5大類：①麻類，包括纖維被確定為麻類、大麻、苧麻、亞麻或黃麻的所有紙樣（177例）。麻類與其他種類纖維混合制作的紙樣，無論纖維比例如何，都不計在此類中。②樹皮類，包括基源植物被確定為樹皮、構皮、桑皮、檀皮、三椏皮等的所有紙樣（133例）。非樹皮類纖維制作的紙樣，無論其纖維比例如何，都不計在此類中。③竹類，所有被確定為竹紙或竹漿的紙樣（93例），不包括以竹類纖維為主或為輔的混合纖維紙。④禾草類，包括稻草、麥草或蒲草制作的紙樣（6例），其他纖維與禾草類纖維混合造紙的情況不計入此類。⑤混合類，紙樣由2種或2種以上纖維制成，均歸于此類（84例）。此類中的纖維組成比較復雜，但大多數(shù)情況下以某一類或某一種纖維為主，其中，以麻類纖維為主的紙樣有8例，以樹皮類纖維為主的33例，以竹纖維為主的19例，以禾草類纖維為主的5例，以棉纖維為主的4例，以及木漿和化學漿為主的3例。由于混合類中每一種類型的紙樣數(shù)量較少，本課題暫不對其進行統(tǒng)計分析（如計算在某一時期內(nèi)的出現(xiàn)頻率和概率）。

當Excel電子表格數(shù)據(jù)庫錄入完畢并完成上述基本統(tǒng)計（結果見表1）后，進行以下計算分析：

（1）計算不同時期內(nèi)（兩漢、魏晉南北朝、隋唐、宋金元、明清）5大類（麻類、樹皮類、竹類、禾草類和混合類）植物纖維所制作紙張（以下稱植物纖維紙）的絕對數(shù)量，并據(jù)絕對數(shù)量制作條形圖組。單獨的一個條形圖可以直觀地顯示出某一類植物纖維紙在一定時期內(nèi)的出現(xiàn)頻率，而條形圖組則從整體上反映原料種類以及植物纖維紙的歷時性變化趨勢或規(guī)律。

（2）計算5個時期內(nèi)，植物纖維來源的使用程度和多樣程度，使用程度可以反映某一時期內(nèi)是否存在過對某一類纖維的過度依賴，而多樣程度反映該時期內(nèi)原料是否以及如何多樣的問題。本課題采用基尼辛普森指數(shù)（GiniSimpson Index，計算方法參見文獻[10]）探討某一時期內(nèi)植物原料的使用程度和多樣性問題。該指數(shù)的計算數(shù)值在0和1之間，數(shù)值越?。ㄔ浇咏?），說明某時期內(nèi)的造紙活動特別依賴于某一類植物原料，不同類植物原料的使用很不均衡，原料的多樣性程度很低；數(shù)值越大（越接近1），說明原料的多樣性很高，且不同類植物原料的使用接近均衡。最后，5個時期分別計算得出一個唯一的數(shù)值（基尼辛普森指數(shù)），根據(jù)該數(shù)值及其在80%、95%和99%置信度下的誤差范圍，畫出子彈圖（bullet graph）。通過子彈圖，可以確認不同時期內(nèi)造紙原料在種類和數(shù)量上的差別，以及這種差別的可靠程度。

（3）將每一時期內(nèi)的分析紙樣數(shù)作為樣本庫（兩漢24、魏晉南北朝83、隋唐98、宋金元120、明清168、合計493），計算5類植物纖維紙（麻類、樹皮類、竹類、混合類、禾草類）在每一時期中出現(xiàn)的頻率（即所占比例）以及在80%、95%和99%置信度下該比例的誤差范圍。此外，將每一類植物纖維紙的總分析數(shù)量作為樣本庫（麻類177、樹皮類133、竹類93、混合類84、禾草類6、合計493），計算某一類植物纖維紙在不同時期內(nèi)出現(xiàn)的概率（即比例）以及在80%、95%和99%置信度下該比例的誤差范圍。根據(jù)以上分析結果制作兩組子彈圖，第一組子彈圖有助于了解相同時期內(nèi)不同植物纖維紙出現(xiàn)的概率差異以及這種差異的可靠程度；第二組子彈圖則揭示出某一類植物纖維紙在不同時期內(nèi)出現(xiàn)的概率差異以及這種差異的可靠程度。鑒于禾草類纖維紙僅6個樣本，在兩種分析中的統(tǒng)計誤差較大，因此本課題未收錄其分析結果。

2 結果與討論

2.1 造紙原料具有明顯的歷時性變化

圖1為從西漢到明清的5個時期共計493例紙樣，按照其原料類別和不同植物纖維紙的數(shù)量，以條形圖組的形式呈現(xiàn)的分布趨勢。每一個條形圖的高度代表著一類植物原料在相應時期內(nèi)的出現(xiàn)頻率。由圖1可以看出造紙植物原料的歷時性變化比較明顯，有一些規(guī)律可尋，可具體總結為以下幾點：

（1）兩漢到隋唐，同一時期內(nèi)麻類纖維一直是使用頻率最高（80%左右，以所占百分比計，下同）的造紙原料，其優(yōu)勢幾乎是壓倒性的。但是進入宋金元時期，麻類纖維的重要性顯著降低（驟降至10%以下），地位讓步于樹皮類纖維。從長時間段的變化來看，宋之前及之后的造紙在原料使用方面有兩個明顯改變：對單一原料（麻類）的依賴程度下降；原料的多樣性（即種類）增加。

（2）兩漢時期，基本不見樹皮類纖維紙。從魏晉南北朝時期開始，樹皮類纖維紙的比例（或出現(xiàn)頻率）增加到15%～20%，地位僅次于麻類纖維紙。這種趨勢一直延續(xù)到宋金元時期結束。宋金元時期是樹皮類纖維用于造紙的最鼎盛階段（出現(xiàn)頻率60%以上），首次超過麻類成為使用頻率最高的造紙原料。明清時期，樹皮類纖維紙的出現(xiàn)頻率急劇下降至15%左右。

（3）有學者認為，魏晉南北朝時期已經(jīng)出現(xiàn)竹紙[5]。從本課題證據(jù)看，這一時期確定為竹紙的樣本數(shù)量極其有限（僅2例，占同時期分析紙樣總數(shù)的2.5%）。稍后的隋唐時期沒有發(fā)現(xiàn)使用竹紙的證據(jù)。竹紙第一次以較高使用頻率出現(xiàn)發(fā)生在宋金元時期（大約占這一時期紙樣的15%），而到了明清時期，竹紙樣本的比例已經(jīng)超過40%，成為使用最多的造紙原料。

（4）在全部493例紙樣中，確定為禾草類纖維紙的僅有6例，且沒有明顯的增長或遞減規(guī)律，也無法從統(tǒng)計學角度進行評估。從整體情況看，在所有分析的紙樣中，禾草類纖維紙始終不是原料的首要或主

要選擇。從原料獲取的角度考慮，水稻[32]或小麥[33]至兩漢時已經(jīng)在黃河流域和長江流域有非常普遍的種植，蒲草更是我國境內(nèi)廣泛分布的野生植物。因此，在如此長的時期內(nèi)，禾草類纖維紙始終保持很低的出現(xiàn)頻率，與其原料是否豐富以及獲取的難易程度無關，而更可能反映的是使用原料的習慣。本課題收集的紙樣基本為文書、書籍、書畫用紙，對材料的性能要求相對較高，而純禾草類制成的紙在外觀和性能上一般較差，這可能是禾草類纖維紙出現(xiàn)頻率很低的真實原因。當然，這也表明，數(shù)據(jù)庫中的現(xiàn)有紙樣本身或許存在取樣偏差（sampling bias）。

（5）將2種或2種以上植物纖維混合起來用于造紙的行為在兩漢時期就出現(xiàn)了，但在宋代以前，用于混合的纖維種類比較單一（一般只見麻類和樹皮類纖維的混合），且混合類纖維紙的出現(xiàn)頻率一直極低（2%～4%）。進入宋金元時期，不同種類纖維混合的情況更加普遍（14%），可以看到麻類、樹皮類、竹類、禾草類自由混合的案例。到明清時期，混合纖維紙的比重擴大到36%，地位僅次于竹紙?；旌侠w維紙在種類和數(shù)量上的這種歷時性變化，固然有人為主觀選擇的因素在內(nèi)，但更主要的推動力應當是源于紙張高度需求和單一原料（如麻類或樹皮類）的逐漸匱乏。

2.2 原料多樣性與時代早晚的關系

如果將“有”或“無”作為判斷標準，可以看出宋以前的原料種類明顯少于宋以后。這種原料種類的多少在一定程度可以反映當時造紙工匠所面對的原料多樣程度，亦體現(xiàn)他們在選擇上的靈活性。不過，僅僅依靠“有”或“無” 容易做出武斷的判斷，因為必須考慮樣本庫不完備這一事實?；嵝疗丈笖?shù)較好地彌補了上述缺點。它同時將原料的種類和不同種類原料的比例考慮在內(nèi)，通過一個介于0和1之間的數(shù)值，反映不同時期內(nèi)原料的多樣性和不同原料之間的均衡問題。5個時期內(nèi)的基尼辛普森指數(shù)及其在80%、95%和99%置信度下的最小值和最大值如表2所示。

圖2是根據(jù)表2制作的子彈圖，子彈圖中間的橫線代表該時期基尼辛普森指數(shù)的計算值，由粗到細的3條豎線為80%、95%和99%的置信區(qū)間。圖2中，一個大概的趨勢是基尼辛普森指數(shù)隨著時間從早到晚而不斷增大，兩漢與明清的基尼辛普森指數(shù)在數(shù)值上相差超過一倍。兩漢時期的基尼辛普森指數(shù)最低（0.29），到魏晉南北朝時期增加至0.36。隋唐時期的基尼辛普森指數(shù)僅有稍微增長（0.37）。從數(shù)值看，兩漢到隋唐，基尼辛普森指數(shù)始終較?。ǖ陀?.4），且增加幅度不大，表明這3個時期內(nèi)造紙原料的多樣性較低（即纖維原料種類較少），且原料種類的比例不均勻（主要指使用某一種或某一類纖維）。此外，這3個時期的基尼辛普森指數(shù)雖然整體呈遞增趨勢，但有99%的可能性它們在指數(shù)上并不存在顯著性差異（即不存在統(tǒng)計學意義上的差異）；這表明，這3個時期內(nèi)的原料多樣性和對原料的使用程度沒有本質區(qū)別?；嵝疗丈笖?shù)的驟然升高首次出現(xiàn)在宋金元時期（達到0.57），至明清時期達到0.66，說明這兩個時期內(nèi)原料的種類和多樣性顯著增加，并且不同種類原料的使用比例也更加均衡；換言之，造紙工匠不再依賴某一類或某一種纖維，不僅擴大了原料的來源，同時不同原料的使用比例也有明顯的增加。根據(jù)子彈圖，可以確信，宋金元時期的基尼辛普森指數(shù)顯著高于之前的3個時期（兩漢、魏晉南北朝、隋唐），而明清時期的基尼辛普森指數(shù)同樣在99%的置信度下高于宋金元及其之前時期。這說明宋金元是造紙原料多樣性增加的時期，而明清時期的增加幅度更是高于宋金元時期。

2.3 不同類別纖維原料的出現(xiàn)概率

為了了解不同時期內(nèi)造紙原料的使用情況，通過基尼辛普森指數(shù)指示出原料種類的變化趨勢，可以得出兩條基本結論：①中國古代造紙原料的確有歷時性變化，且這種變化有一定的規(guī)律性。②同樣（此處指同一類，下同）的造紙原料在不同時期內(nèi)的使用頻率（或使用程度）有差異。這兩個發(fā)現(xiàn)隨之引出新的思考：倘若以出現(xiàn)概率計量，造紙原料的這種歷時性變化是否存在統(tǒng)計意義上的差別？如果某一時期內(nèi)不同原料之間的出現(xiàn)頻率有明顯的統(tǒng)計學差別，則這種差別將有助于研究者在一定的置信度上推測該時期古紙可能的原料種類；假如同樣的原料在不同時期內(nèi)出現(xiàn)的頻率存在統(tǒng)計意義上的差別，那么，當研究者通過纖維鑒別確定古紙的原料種類后，可以參考該原料在不同時期內(nèi)的出現(xiàn)頻率，至少從統(tǒng)計學的角度為古紙年代的推斷提供線索。

圖3比較了兩漢到明清麻類、樹皮類、竹類和混合類纖維紙在同時期所有紙樣中的占有比例（或出現(xiàn)概率）。由圖3可以看出，①兩漢、魏晉南北朝以及隋唐時期，麻類纖維的出現(xiàn)概率很高，在同時期紙樣總數(shù)中接近或超過80%。在80%的置信度上，麻類纖維紙在兩漢的出現(xiàn)頻率要明顯高于魏晉南北朝與隋唐時期，而后兩者之間不存在顯著區(qū)別。宋金元和明清時期，麻類纖維紙出現(xiàn)的平均概率只有4%～8%左右。②樹皮類纖維紙在宋金元時期的紙張中出現(xiàn)概率最高（62%），可以肯定其出現(xiàn)在宋金元時期的概率遠遠高于其他時期。其次是隋唐時期（21%），魏晉南北朝和明清時期大概在15%左右，兩漢時期最低（幾乎沒有出現(xiàn)）。③在99%的置信度上，可以確定明清時期竹類纖維紙的出現(xiàn)概率最高（43%），宋金元時期次之（15%），兩者均遠遠高于其他時期，魏晉南北朝的出現(xiàn)概率低于2%，兩漢和隋唐時期均幾乎沒有出現(xiàn)。④混合類纖維紙的情況與竹紙類似，可以確定，明清時期出現(xiàn)概率最高（36%），宋金元時期次之（14%），兩漢、魏晉南北朝和隋唐時期的出現(xiàn)概率低于4%。

圖4比較了麻類、樹皮類、竹類或混合類纖維紙在所有時期同類紙張中的占有比例，通過各個時期植物原料的使用證據(jù)體現(xiàn)某一類纖維紙在不同時期內(nèi)的出現(xiàn)頻率。圖4結論與圖3中得出的一致：①從紙樣的整體分布情況看，麻類纖維紙最常出現(xiàn)在兩漢到隋唐期間，隋唐時期最高（概率42%），可以80%確信其概率高于魏晉南北朝時期的37%。兩漢時期的出現(xiàn)概率為11%，而宋金元和明清時期使用麻類纖維紙的可能性則降到了最低（4%～6%）。②樹皮類纖維方面，宋金元時期具有最高的出現(xiàn)概率（56%）。明清時期降到了19%，與隋唐時期的出現(xiàn)概率（16%）相比，沒有明顯區(qū)別，但都明顯高于兩漢和魏晉南北朝時期。③明清時期出現(xiàn)竹類纖維紙的概率最高，接近80%，其次是宋金元時期（19%），兩漢、魏晉南北朝和隋唐時期出現(xiàn)竹類纖維紙的概率接近0。④混合類纖維紙與竹類纖維紙的情況十分相似，同樣是明清時期最為常見（73%），其次為宋金元時期（20%），兩漢、魏晉南北朝和隋唐出現(xiàn)混合類纖維紙的概率僅為1%～4%。

在古紙樣本的大致年代已知的前提下，圖3的分析結果有助于在一定的置信度上預測紙樣可能的纖維種類（如兩漢到隋唐時期使用麻類纖維紙的概率超過80%；宋金元時期使用樹皮類纖維紙的概率超過60%；明清時期使用竹類纖維紙的概率超過40%等）。如果是年代未知的古紙樣本，其纖維種類經(jīng)分析明確后，可以根據(jù)圖4的分析結果推測可能的年代（如麻類纖維出現(xiàn)在隋唐時期的可能性最高，其次是魏晉南北朝和兩漢；樹皮類纖維出現(xiàn)在宋金元時期的概率超過50%，其次是明清或隋唐；竹類纖維紙出現(xiàn)在明清時期的概率接近80%，其次是宋金元時期等）。當然，必須指出，圖4中的概率估算依賴于現(xiàn)有樣本數(shù)量和樣本中不同時期植物纖維紙的比例?，F(xiàn)有紙樣數(shù)據(jù)庫中早期（如兩漢和魏晉南北朝時期）紙樣的數(shù)量相對較少，隋唐、宋金元和明清時期的紙樣出現(xiàn)概率很可能在計算中被相應提高。要確認圖4中結論的正確性和可重復性，不斷補充樣本（尤其是早期樣本）是最好的檢驗途徑。

3 結 論

根據(jù)已經(jīng)發(fā)表的古紙纖維鑒別結果，本課題重建了兩漢到明清時期造紙原料的歷時性變化過程。錢存訓先生的“自漢以降，造紙原料隨時間不斷變化“這一核心論點，在本課題中得到了數(shù)據(jù)上的支持。不過，與錢存訓的史料研究相比，基于發(fā)表數(shù)據(jù)的探索性分析揭示出更多的細節(jié)，如從兩漢到隋唐，以大麻為主體的麻類纖維始終是最主要和最重要的造紙原料，而在此期間，原料的種類較為單一，多樣性較低；造紙原料多樣性的首次明顯提高出現(xiàn)在宋金元時期，并在明清時期得到延續(xù)以及加強；不同原料在同一時期內(nèi)的貢獻比例不盡相同；同一類原料在不同時期中出現(xiàn)的概率有所差別等。這些信息不僅更加精細地描繪出原料使用演變過程，更從定量分析的角度為預測不同時期內(nèi)紙張的原料種類或者通過辨識紙張原料預測古紙年代提供了依據(jù)。

本課題中的分析均以古紙樣本數(shù)據(jù)為基礎，尚有一些需要完善的地方：①數(shù)據(jù)庫需要不斷更新和擴充?，F(xiàn)有樣本數(shù)量（493例）基本滿足探索性統(tǒng)計分析的要求，且分析也取得有意義的結論，但這些結論的準確性和可靠性仍然需要在更多的樣本量中進行驗證。事實上，國內(nèi)各地開展的古紙分析工作遠遠不限于已經(jīng)發(fā)表的數(shù)量（較為近期的工作如楊海燕等對新疆出土文書的纖維研究[34]），纖維鑒別的樣本量有充分的可擴展的空間。②在擴充樣本量的同時，需要留意對不同類別中不同種纖維紙張的收集，如對麻類纖維中大麻、苧麻、亞麻等纖維紙的收集，或者是對混合類植物纖維紙中以麻纖維為主、以樹皮類纖維為主等的紙樣的收集，每一小類的紙樣如果增加到一定數(shù)量（30～50例），就有希望通過統(tǒng)計分析的方式，尋找其使用頻率與時間的關系，最終從更多的細節(jié)上幫助理解古代造紙原料的歷時性變化。③當數(shù)據(jù)庫樣本積累到一定數(shù)量，并反映出相當穩(wěn)定的造紙原料歷時性變化，可以利用盲測的方式（使用年代未知但原料清楚的古代紙樣，或者已知年代但原料未知的古代紙樣），檢驗數(shù)據(jù)庫所揭示的原料歷時性變化規(guī)律，驗證和修正相關結論。

致謝：感謝王歡歡博士（山西大學科學技術史研究所）提供部分古紙分析資料。感謝許毅先生（電子科技大學圖書館）提供的文獻幫助。

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（責任編輯：董鳳霞）