基于空間句法的史前聚落遺址空間特征研究
——以夏家店下層文化聚落為例

宋 晉，張玉坤

引言

距今3 500—4 000年的夏家店下層文化是我國北方地區(qū)一支發(fā)達的早期青銅文明，因最初發(fā)現(xiàn)于內(nèi)蒙古自治區(qū)赤峰市夏家店遺址下層而得名，以農(nóng)業(yè)為主，制陶業(yè)和金屬加工業(yè)也較發(fā)達。其分布范圍涵蓋燕山山地、遼寧西部以及內(nèi)蒙古東南部，多位于沿河兩岸的坡崗或山頂，較大規(guī)模聚落周圍普遍設置石砌或夯土筑成的城墻、壕溝，內(nèi)部房屋從數(shù)十至百余座不等。僅第二次全國文物普查期間（1986—1989年），赤峰一地就發(fā)現(xiàn)了數(shù)以千計的夏家店下層文化聚落遺址，具有重要的研究價值。目前，針對夏家店下層文化聚落的研究可歸納為宏觀和微觀兩個視角，前者主要從區(qū)域?qū)用鎸勐浞制谂c類型、分級與布局規(guī)律、聚落與自然環(huán)境的關(guān)系等方面進行研究，認為其存在嚴密的聚落等級結(jié)構(gòu)，形成了以內(nèi)蒙古東南部地區(qū)為核心，以陰河、老哈河、大凌河流域為防御帶，組織嚴密、層級復雜的聚落體系，已進入“方國”或“早期國家”階段；后者主要從遺跡遺物層面對出土器物、房址形態(tài)及其建造技術(shù)等方面進行研究，認為其并不存在明顯權(quán)力結(jié)構(gòu)和等級分化，聚落居民之間社會關(guān)系和睦、地位基本平等。

當前的研究存在一定缺失，忽略了中觀視角對聚落單體特別是內(nèi)部空間層面的研究，無法準確獲取聚落空間形態(tài)、分布，以及內(nèi)部社會功能、等級、組織結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵信息，無法實現(xiàn)對史前聚落社會的全面解讀與分析重建。究其原因，主要是缺乏科學的、直觀化的聚落空間分析方法。盡管新興的“家戶考古”等過程考古學理論可以解決部分問題，但步驟繁瑣，對遺跡遺物保存、整理、分析全過程的準確性和完備度要求極高，具體操作中難度較大，適用性受限。因此，尋找合適的研究方法就成為聚落考古學研究向縱深發(fā)展的必然。本研究嘗試從其他相關(guān)學科中尋求經(jīng)驗，考慮到史前聚落的形成與發(fā)展是自然和社會多種因素共同作用的結(jié)果，其空間形態(tài)具有明顯拓撲結(jié)構(gòu)特征，故引入現(xiàn)代聚落研究中廣泛應用的空間句法理論，對夏家店下層文化聚落遺址的空間特征進行量化分析，解讀其布局結(jié)構(gòu)與形態(tài)、功能規(guī)律。同時，考慮到史前聚落自組織性更強的特點，對其空間特征背后的各種影響作用機制進行了初步探討。研究豐富了聚落考古學的研究思路與研究方法，為進一步開展史前文化遺產(chǎn)的保護與傳承提供了基礎。

1 空間句法的概念、發(fā)展及應用

“空間句法”最初于20世紀70年代由比爾·希列爾（Bill Hillier）教授基于圖論和拓撲原理提出，成為研究城鎮(zhèn)、景觀、聚落等復雜系統(tǒng)的有效工具?？臻g句法既是一套完整的理論體系，也是成熟的方法論，通過對實體（要素）之間空間關(guān)系的量化分析，以拓撲形態(tài)為基礎，探究空間布局、結(jié)構(gòu)與人類社會之間的關(guān)系，并已廣泛運用于多個學科領域，如城市空間系統(tǒng)研究（廣場、公園、綠地、街道等）及其土地利用優(yōu)化建議、鄉(xiāng)村聚落空間形態(tài)分析、空間認知研究及其保護更新策略、公共建筑內(nèi)部空間設計與流線組織、古典園林游憩空間分析與感知研究等方面。

目前，國外已將空間句法應用于史前聚落研究，幫助考古學家根據(jù)其空間特征還原史前經(jīng)濟發(fā)展狀況，探究聚落空間分布與社會組織結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)、空間認知與空間行為的關(guān)系，應用范圍不斷拓展，相關(guān)技術(shù)日趨成熟。相比之下，國內(nèi)的應用還較少，一方面由于保存狀況的不確定性和發(fā)掘過程的不完整性，試圖全面準確地揭示史前聚落內(nèi)部具有共時性的房址、街巷布局情況比較困難。另一方面，既往的研究多將注意力集中于反映史前人類活動印記的物質(zhì)遺存，忽略了對聚落局部與局部、局部與整體之間空間關(guān)系的考察。

2 夏家店下層文化聚落概況

夏家店下層文化聚落的突出特征是普遍位于地勢險峻、遠離水源且較難開展大規(guī)模農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的高海拔山地，常以密集的中、小型聚落為主組成規(guī)模不等的聚落群，且大多建有石砌圍墻，表現(xiàn)出極強的防御性特征。內(nèi)部房址從數(shù)十至上百不等，以單、雙圈圓形平面為主，相比同時期其他聚落建造技術(shù)水平較高，地域性特征明顯。本研究選擇其中較有代表性的3處聚落為研究對象，分別是赤峰市松山區(qū)三座店遺址、赤峰市紅山區(qū)二道井子遺址、北票市大板鎮(zhèn)康家屯遺址（圖1—2）。各聚落情況簡介如表1所示。

表1 聚落遺址遺存情況

圖1 研究對象分布

3 基于空間句法的聚落空間分析

圖2 典型聚落遺址

考慮到史前聚落的特殊性，本研究使用空間句法理論中常用的軸線分析模型，選擇全局整合度、局部整合度、選擇度和可理解度，對夏家店下層文化聚落空間進行分析。首先，結(jié)合聚落遺址發(fā)掘簡報和實地調(diào)研結(jié)果，繪制聚落外部形態(tài)和內(nèi)部房址、街巷平面。然后，根據(jù)“保持凸空間的連接關(guān)系不變，用最長且最少的軸線穿過所有凸空間”的原則，從平面圖中提取軸線圖。最后，導入Depthmap軟件轉(zhuǎn)換為軸線分析模型，進行上述參數(shù)的計算（表2）。將計算結(jié)果以圖示化的方式表達，各參數(shù)取值的高低以紅、橙、黃、綠、青、藍、紫色順序依次遞減。

表2 聚落遺址空間句法參數(shù)計算

3.1 整合度分析

整合度反映某空間與其他空間之間的聚集或離散程度，分析時選取不同的半徑值可以得到全局整合度和局部整合度2項數(shù)據(jù)。

3.1.1 全局整合度分析

全局整合度反映某一空間與其他所有空間聯(lián)系的緊密程度，其取值高的區(qū)域中心性更強，可作為推斷聚落核心功能區(qū)域的依據(jù)，就史前聚落發(fā)展與社會組織規(guī)律方面而言，該區(qū)域極有可能作為聚落內(nèi)部統(tǒng)治階層的活動區(qū)域。

當整合度計算中半徑值取時，可得3處聚落的全局整合度圖（圖3）。其中，三座店遺址的全局整合度平均值為0.450，最大值為0.667，最小值為0.247。其中，軸線2—4呈紅色，全局整合度為0.639—0.667，具有較高的公共性和可達性，該區(qū)域以院落形態(tài)為主，形態(tài)規(guī)整、秩序井然，其社會、經(jīng)濟功能均高于其他區(qū)域，是整個聚落的控制中心；軸線2、3為南北方向主要街巷，交叉口處是以F30為主的大型院落址，其前部建有石砌“門關(guān)”，起到安放門軸的作用，結(jié)構(gòu)精妙，推測應裝有雙扇可開啟大門，顯示出該院落址的特殊性與重要性；軸線1和軸線5—7呈橙色，全局整合度為0.595—0.621，成為上述南北向軸線2、3連通聚落東西向的主要通道，其附近空間的可達性也相對較高。整體而言，全局整合度北高南低，主要與聚落所處的地形有關(guān)。三座店遺址西臨河谷斷崖，北與連綿山崗相接，地勢相對平坦，故街巷走向規(guī)整，地塊劃分均勻，空間滲透性較好，相應的全局整合度高。東、南部多為自然溝谷或人工壕溝，尤其南側(cè)坡度較大、起伏明顯，街巷依地形變化蜿蜒曲折，造成全局整合度較低。

圖3 聚落遺址全局整合度分析

二道井子遺址由于發(fā)掘并未徹底，故僅對已發(fā)掘揭露部分進行分析。該遺址全局整合度平均值為0.793，最大值為1.285，最小值為0.446。其中，軸線3呈紅色，全局整合度最高，其附近主要由房址、院落址組成為院區(qū)；軸線6呈橙色，全局整合度次之，此軸線通向聚落內(nèi)規(guī)模最大的房址F8，該房址由外圓內(nèi)方的雙圈形態(tài)構(gòu)成，兩圈之間為回廊，帶石砌臺基并以其為中心布置了呈斜坡狀的廣場空間，成為整個聚落的公共集會或祭祀場所；軸線2、9呈黃色，分別起到連接聚落南、北兩端區(qū)域的作用。整體而言全局整合度西北低、東南高，主要與聚落內(nèi)部用地功能劃分有關(guān)。由于聚落整體自西北山坡向東南山頂處發(fā)展，西北部早期的功能為倉儲、家畜圈等輔助功能，晚期逐漸發(fā)展為低等級居住區(qū)，房址密集、排布雜亂無序，肌理格局缺乏完整性，同時又受季節(jié)性河流和人工壕溝雙重影響，全局整合度低，內(nèi)部的可達性差；東南部地勢相對較高，發(fā)展較晚，被辟為聚落高等級居住區(qū)和公共活動區(qū)，房址、院落址整齊、街巷規(guī)整，全局整合度較高。

康家屯遺址全局整合度平均值為0.871，最大值為1.434，最小值為0.511。其中，軸線4呈紅色，全局整合度最高，附近主要是由規(guī)模較大的房址與院落址組成的高等級聚落院區(qū)，施工精湛、功能完備，房址外圍普遍有邊緣為圓形或方形的石砌防護臺面；軸線3呈橙色，為直通主要城門的交通要道，附近也有大型院落址。整體而言，由聚落偏中心位置的Ⅵ區(qū)向周邊逐漸降低，與聚落社會組織結(jié)構(gòu)的發(fā)展有關(guān)?？导彝瓦z址最初由西南部高地向東、北部大凌河方向發(fā)展，隨著聚落規(guī)模擴大和人口增長，對臨河適宜生產(chǎn)、生活區(qū)域的擴張導致房址分布逐漸密集，在高墻深壕內(nèi)以院墻和院區(qū)形式組織起不同的功能區(qū)域，建立了權(quán)力分配機制和組織管理系統(tǒng)，各院區(qū)內(nèi)通過隔墻進一步劃分為不同的房址群，形成復雜的聚落空間形態(tài)。其中，處于中心位置的院區(qū)及房址群的地位最突出，空間聚集程度高，公共性和可達性均最強，相應的全局整合度數(shù)值也最高。

綜上可知，全局整合度高的區(qū)域通常位于聚落內(nèi)部空間的中心位置附近，以院落或院區(qū)的形式為主，其社會政治、經(jīng)濟功能遠高于其他區(qū)域，是整個聚落中等級與重要程度最高的區(qū)域，主要供高等級人群居住使用，其空間位置與地形地貌、聚落用地劃分、社會組織復雜化程度有關(guān)。

3.1.2 局部整合度分析

局部整合度反映某一空間與附近幾步之內(nèi)空間聯(lián)系的緊密程度，在一定程度上代表了公共屬性。其取值高的區(qū)域是局部空間結(jié)構(gòu)的核心，對應著聚落人群集中活動的區(qū)域。

當整合度計算中半徑值取3時，可得3處聚落的局部整合度圖（圖4）。其中，三座店遺址的局部整合度平均值1.061，最大值為2.099，最小值為0.333，與全局整合度相比，大部分軸線的局部整合度值均有提升。對比圖3a和圖4a可以發(fā)現(xiàn)，全局整合度呈紅色的軸線2—4和橙色的軸線1、6、7在局部整合度圖中變?yōu)辄S色和綠色，表示盡管就整體而言重要性和可達性均較高，但并不是聚落內(nèi)部主要的人群活動區(qū)域；軸線8、10、12局部整合度高、通達性好、人群活動密集，相應的房址密度高、規(guī)模大小不一且多有相互疊壓打破，并未組成院落形態(tài)，其中軸線12直通聚落東城墻處的主要出入口，與東側(cè)三座店小城相連。故局部整合度高的區(qū)域空間等級并非最高，但人流活動頻繁，內(nèi)外交通便利。

二道井子遺址局部整合度平均值1.161，最大值為1.959，最小值為0.333。對比圖3b和圖4b可以發(fā)現(xiàn)，全局整合度呈黃色的軸線1、2和綠色的軸線4、5轉(zhuǎn)變?yōu)槌壬图t色，說明這兩條通道承擔了大量聚落人流，成為聚落南、北兩端局部空間結(jié)構(gòu)的核心和主要的公共活動區(qū)域。其中，東南部軸線1、2處以作糧倉用的F77為中心，周邊房址大小不一，但少見房址相互疊壓，說明其空間功能與性質(zhì)較固定；西北部軸線4、5處局部整合度最高，附近房址密集，多見由層層隔墻劃分室內(nèi)空間的特殊房址（如F87），互相疊壓且前后平面形態(tài)變化明顯，推測其功能由倉儲、牲畜圈轉(zhuǎn)變?yōu)榈偷燃壘幼^(qū)和人流聚集的中心。

康家屯遺址局部整合度平均值1.113，最大值為1.829，最小值為0.422，由中心到邊緣逐漸降低。對比圖3c、圖4c可以發(fā)現(xiàn)，軸線4的全局整合度和局部整合度均為紅色，可見該區(qū)域處于聚落的核心控制位置；全局整合度并不高的軸線1、2處局部整合度明顯提高，說明該區(qū)域作為局部區(qū)域的公共活動場所和人流聚集中心，同時鄰近聚落主要出入口；軸線3、5、6、7處的局部整合度次之，空間分布均衡，表明人流活動區(qū)均勻分散于聚落四周各處，體現(xiàn)出一定的組織性。同時，由于康家屯遺址外圍并未發(fā)現(xiàn)為其提供生產(chǎn)、生活支撐的陶窯和石器作坊，有理由認為上述局部整合度較高的區(qū)域應是作為聚落內(nèi)部的生產(chǎn)性功能區(qū)域。

圖4 聚落遺址局部整合度分析

綜上可知，局部整合度高的區(qū)域通常與聚落的主要出入口聯(lián)系緊密，是聚落小范圍的公共活動中心和人流聚集空間，常以雙圈平面形態(tài)房址為中心，起到生產(chǎn)加工、倉儲、家畜飼養(yǎng)等服務功能。

3.2 選擇度分析

選擇度反映某空間被其他任意兩個空間之間最短拓撲路徑選擇經(jīng)過的次數(shù)，可作為衡量人流穿行性或通過量的指標。選擇度高說明某條軸線吸引聚落人群穿越和作為聚落內(nèi)部主要交通通道的可能性更大，其周邊空間往往起到重要的交通功能，并成為主要的人流聚集場所。

由3處聚落的選擇度圖（圖5）可知，三座店遺址選擇度圖中軸線2—6的選擇度較高，與全局整合度較高的區(qū)域基本一致，再次證明了上述空間區(qū)域的重要性和作為聚落居民核心公共活動空間的潛力；二道井子遺址的情況與之類似，南北方向軸線1—4的選擇度較高，作為聚落內(nèi)部主要交通通道，通過性較高，其周邊空間為聚落核心區(qū)域，有主要的公共性房址和相應的活動場地；康家屯遺址因規(guī)模較大，故選擇度最高的軸線增加為兩條，即軸線1與軸線4，起到連通內(nèi)部各院區(qū)的主要南北向交通通道，進而連通各條支路，再由支路連通小巷直至每座院落址和房址的作用，縱橫通道井然有序。除交通功能外，各主要通道也作為聚落內(nèi)部劃分不同空間功能與等級的分界線。

圖5 聚落遺址選擇度分析

由選擇度分析可得，聚落內(nèi)部主要由處于中心位置的南北向通道為主要交通線，依次連接支路和小巷，各級通道間層次劃分清晰、分工較明確。規(guī)模較大的聚落則會在主路之外另辟次路，形成多交通中心，以提高不同區(qū)域之間的聯(lián)系效率，同時也起到劃分聚落內(nèi)部不同功能、等級區(qū)域的作用。

3.3 可理解度分析

可理解度通過將全局整合度和局部整合度進行線性回歸分析，反映整體與局部空間的相關(guān)性和聯(lián)系性，可作為衡量空間感知或辨識度的指標。通常以散點圖表示（軸表示全局整合度，軸表示局部整合度），回歸線對散點的擬合度即為可理解度。當＜0.5時，整體與局部不相關(guān)；0.5≤≤0.7時，整體與局部較為相關(guān)；＞0.7時，整體與局部顯著相關(guān)。對可理解度的解讀可從聚落空間組織結(jié)構(gòu)發(fā)展，以及內(nèi)外防御形態(tài)演進兩個方面進行。

由3處聚落的可理解度圖（圖6）可知，三座店遺址可理解度=0.142，數(shù)值較低，說明聚落內(nèi)部空間層次與結(jié)構(gòu)均較復雜，由局部感知聚落整體的可能性較小。對入侵者而言，空間可識別度極低，街巷曲折容易迷路，聚落防御性較強，足以彌補城墻、馬面低矮的缺陷。二道井子遺址可理解度=0.482，增加明顯，意味著聚落組織結(jié)構(gòu)初步整合，朝規(guī)范化方向發(fā)展。空間可識別性增強，具有較易辨識和認知的聚落內(nèi)部空間特征，反映聚落發(fā)展進步的同時帶來內(nèi)部防御能力的降低，故聚落外部防御設施如城墻、壕溝的作用更加重要。康家屯遺址可理解度=0.832，局部空間與整體空間一致性明顯，兩者之間形成了高效互動，空間的可識別性和導向性顯著增強，因此可以比較容易地由局部空間推測整體，帶來的直接影響就是聚落更加注重外部防御，通過建造高大的城墻和城壕、馬面、角樓等完備的防御設施，以應對周邊敵對勢力的侵擾。

圖6 聚落遺址可理解度分析

綜上可得，從三座店遺址到二道井子遺址，再到康家屯遺址，就聚落空間組織的發(fā)展而言，逐漸向規(guī)整、有序的方向發(fā)展，空間結(jié)構(gòu)體系化趨勢明顯，協(xié)同性與互動性增強。就聚落防御的發(fā)展而言，由依靠內(nèi)部錯綜復雜的空間格局防御逐漸向完備的外部設施（高墻、深壕、馬面、角樓）防御發(fā)展。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

基于空間句法理論，對夏家店下層文化聚落遺址空間形態(tài)、功能、組織結(jié)構(gòu)等空間特征進行了量化研究，并初步揭示了其背后的自然與社會文化影響因素，得出的主要結(jié)論有以下幾點。

（1）由規(guī)整房址和院落址組成的院區(qū)是夏家店下層文化聚落中處于支配地位的控制核心，其社會、經(jīng)濟功能遠高于其他區(qū)域，通常作為聚落內(nèi)部高等級人群的居住區(qū)或重要的公共空間，其位置與具體的地形地貌、用地功能劃分、聚落組織的發(fā)展程度有關(guān)，通常處于整個聚落空間形態(tài)的中心位置附近。

（2）聚落中人流活動集中的區(qū)域通常具有生產(chǎn)、儲藏等服務性功能，以雙圈平面房址為標志，與主要出入口聯(lián)系緊密，是聚落內(nèi)部可達性、重要性僅次于院區(qū)的次級中心，證明了夏家店下層文化聚落存在較為明確的用地功能劃分和空間組織結(jié)構(gòu)。

（3）祭祀、集會等核心公共活動空間通常位于聚落中心位置，起到凝聚、整合其他功能區(qū)域的作用，通常以帶回廊的大型房址及其附屬開敞空間為標志，周邊交通便利。

（4）聚落內(nèi)部以南北向通道為主要交通軸，連接各級支路和小巷，流線復雜多變但層次銜接清晰，體系化趨勢明顯。規(guī)模較大的聚落通常另辟次級通道，增加可通過性，滿足日益增長的聚落生產(chǎn)、生活所需。

（5）通過不斷分化與整合，聚落空間逐漸向規(guī)整、有序的方向發(fā)展，實現(xiàn)了局部與整體之間的有效分工與協(xié)同運作。同時，聚落由依靠內(nèi)部錯綜復雜的平面防御逐漸向完備的外部防御轉(zhuǎn)變。

4.2 討論

綜合對夏家店下層文化聚落遺址空間特征的分析結(jié)果，拋開具體規(guī)模、形狀、選址分布等方面的差異，嘗試提出具備原型意義的夏家店下層文化聚落空間圖示（圖7），該圖示從功能劃分與結(jié)構(gòu)組織的角度較為概括地揭示了聚落的空間組成和內(nèi)部邏輯，為進一步探究夏家店下層文化聚落的組織機制和社會運行規(guī)律提供了參考。

圖7 夏家店下層文化聚落遺址空間示意

需要注意的是，空間句法本身存在一定機械化、抽象化傾向，對空間要素及其結(jié)構(gòu)關(guān)系的強調(diào)容易造成對歷史、社會、自然、文化等眾多影響因素及作用機制的忽視，導致研究結(jié)論與結(jié)果闡釋出現(xiàn)偏差。因此，后續(xù)研究應注意將空間句法分析結(jié)果與考古學、人類學、地理學等學科領域充分結(jié)合、相互論證，最大限度地還原史前聚落社會的真實面貌，確保后續(xù)遺址保護與傳承工作的科學性。

① 軸線分析模型通過將三維立體空間抽象為一維軸線空間，將空間之間的關(guān)系概括為軸線之間的關(guān)系。

② 因為聚落中人們普遍采用步行的交通方式，拓撲半徑3是最接近步行空間尺度的數(shù)值。