本文为“量化历史研究”第 814 篇推送
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历史上最早的两个国家出现在美索不达米亚和埃及。随后，统一的集权国家在印度河流域、中国、中美洲和秘鲁也相继出现。这种集中的政治体制在某些地方繁荣了几个世纪之后，有时却会停滞不前，甚至面临分裂或崩溃。如何解释早期国家的发展呢？
Mayoral和Olsson发表在Journal of Economic Growth的文章“Floods, droughts, and environmental circumscription in early state development: the case of ancient Egypt”研究了降雨冲击（干旱和洪涝）对古埃及早期国家发展的影响。研究结果表明，当尼罗河的水量出现极端情况时，政治不稳定性往往会增加；而当腹地降雨较多时，国家能力会下降，同时政治不稳定性也会增加。
理论框架
作者首先提出了一个环境约束的动态模型。所谓环境约束，即当一个地区的核心和周边腹地之间由于自然环境不同而存在生产力差距时，该地区就会面临着环境约束。如果核心地区的自然条件优越且周边地区条件恶劣，那么核心地区就会展现出显著较高的农业生产率。这种差距在国家的形成和稳定中起着至关重要的作用。
在核心地区生产力显著较高时，民众会选择向核心地区聚集，即使面临着高额赋税。由于生活在生产率较低的周边地区很难维持生计，因此人们仍然会选择居住在核心地区，此时税收增加，政权稳定。反之，当周边地区自然环境改善使得生产力水平提高时，民众可以选择离开核心地区，此时将导致税收减少，可能会破坏国家的稳定。
埃及农业生产的外部冲击
高度集约化的农业灌溉生产是古埃及文明的典型特征，其农业生产显著依赖自然环境。埃及受到两种降雨模式的影响：地中海气候的冬季降雨和埃塞俄比亚高原的夏季季风降雨。冬季降雨覆盖尼罗河三角洲、西奈沙漠北部及黎凡特南部，但不足以维持埃及北部的定居农业，仅为西奈和黎凡特提供肥沃土地。埃塞俄比亚高原的降水则是尼罗河夏季汛期的主要水源。受印度洋季风气候的影响，夏季降雨存在着较大的波动性，直接影响埃及的农业生产。降雨不足会导致干旱和减产；洪水泛滥则会破坏堤坝和灌溉系统，同样导致粮食减产。
图1 季风气候和地中海气候的影响
注：蓝色的箭头线代表着夏季季风的降雨范围，黑色长虚线表示冬季地中海气候影响的最远范围；图中还标出了Qunf洞穴的位置
在环境约束理论框架下，核心地区为埃及，其生产力由尼罗河的水量决定；黎凡特南部为周边腹地，其自然环境由地中海气候决定。当尼罗河水位出现极端情况，而腹地降雨却较为充足时，人口就可能大量地从埃及迁移到黎凡特南部，导致埃及税收减少，国家能力削弱，甚至可能引发王朝更迭。
实证分析
文章主要的研究时限是公元前2686年至公元前1140年。为了捕捉古埃及的政权不稳定性，作者将样本时限划分为每5年间隔，并进行相应赋值。若在5年内至少有一次统治者替换，则赋值为1；如果不存在中央统治者，则赋值为2；其他时期则赋值为0。毫无疑问，即使在相对稳定的政权下，统治者因健康或年迈而更替的情况也可能被错误地赋值为1，与实际情况不符。为解决这一问题，作者考虑了另一种反映政权不稳定性的指标，只关注最为严重的王朝更替。同样地，作者将样本周期划分为每5年间隔。若存在王朝更迭，则赋值为1；若没有统一的中央统治者，则赋值为2；反之为0。
由前文所述，夏季埃塞俄比亚高原的降雨是尼罗河汛期的水源，而冬季地中海气候降雨则是埃及周边地区农业生产的重要水源。为了衡量核心和腹地的气象冲击，作者使用了两个古气候数据源，这些数据源利用洞穴内的石笋情况来反映地区的降雨量。其中，Qunf洞穴位于阿拉伯半岛东南沿海地区，该地区与埃塞俄比亚高原有着相同的季风降雨气候（见图2），用来反映尼罗河的水量情况；而Soreq洞穴位于黎凡特南部，能够反映腹地的降雨情况。作者对这两个数据库进行了标准化处理，将降水指数标准化至0-10范围内，数值越接近10，代表降雨量越多。
图2 Soreq洞穴的所在位置
图3给出了研究年限内尼罗河水量和腹地的降雨情况。蓝色线代表着尼罗河的水量，绿色线代表着腹地的降雨情况。此外，红色三角形的位置表明该年份存在着统治者更替，而黑色圆圈则表示该年份存在着王朝更迭。中间的两个灰色区域是古埃及历史上的两个混乱时期，这些时期没有统一的中央集权国家，存在着多个统治者争夺权力的局面。显而易见，在尼罗河水位出现极端情况，即蓝线的高峰或低谷时期，以及腹地的降雨量相对较高时，政权不稳定最为严重。
图3 尼罗河水量及腹地雨量
注：蓝线代表着尼罗河的水量，绿线代表着腹地的降雨情况。此外，红色三角形的位置表明该年份存在着统治者更替，而黑色圆圈则表示该年份存在着王朝更迭
随后，作者通过实证分析考察了古埃及政权不稳定性和国家能力的演变。由于衡量政权不稳定的被解释变量是离散的，作者使用了Logit模型进行回归。首先，作者分析了尼罗河水量对政权不稳定性的影响，结果显示系数为负，但是在统计上不显著。然而，当引入了尼罗河水量的平方项后，尼罗河水量及其平方项均显著，且平方项显著为正，表明当尼罗河水位在中等水平时，政权最为稳定。接下来，作者在回归中分别加入了当期、滞后一期和滞后两期的腹地降雨量。结果发现，当期的回归系数不显著，而滞后一期和滞后两期的系数显著为正，这意味着周边地区降雨越多，政权不稳定性越高，但这种影响具有明显的滞后性。作者同时也汇报了OLS的回归结果，结果依然是稳健的。
作者的理论认为，在环境约束较高的时期，国家会有更多的税收和更强的国家能力。为验证这一观点，作者选取了两个国家能力的代理指标：国土面积和金字塔建筑总量。尼罗河水量的平方项对国土面积增长率的回归系数显著为负，表明国土面积增长与尼罗河水量的中等水平呈现正相关。腹地降雨量对国土面积增长率的影响显著为负，也同样表现出明显的滞后性。
关于金字塔建造的数据，作者使用法老一生中建造的金字塔总体积作为指标，但截止到第二次混乱时期，只有39个法老的数据，样本量较少，难以进行有效的统计分析。尽管如此，作者依然对尼罗河水量及其平方项和腹地降雨量对法老一生的平均金字塔建造量进行了回归。结果显示，当尼罗河水量处于中等水平时，金字塔的建设量较高。然而，与前文结论不一致的是，腹地降雨量与金字塔建造量呈现正相关关系。一个可能的解释是，用于建造金字塔的材料往往出现在尼罗河河谷周围的沙漠中，这些地区有利的天气条件能够促进采矿业的发展，从而可能对金字塔建设产生积极影响。
总 结
作者从理论上提出了一个研究政治稳定的环境约束动态模型，随后将该模型应用于古埃及的实证研究中。结果显示，当尼罗河水量过高或过低时，政权最不稳定，而腹地有利的气候条件则可能会加剧核心地区的政权不稳定性。最后，作者提出了一个有趣的研究方向：考察降雨冲击是否可以解释公元900年左右尤卡坦半岛玛雅文明的突然消失。
文献来源: Ma, C. (2024). Classicism and Modern Growth: The Shadow of the Sages. The Journal of Economic History, 84(2), 395-431.
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