《左傳》及白話左傳語言網(wǎng)絡(luò)中的模體探查

許 超

（南京師范大學(xué) 文學(xué)院，江蘇 南京 210097）

“一門21世紀(jì)的科學(xué)”，鄧肯·瓦茲2007年發(fā)表在《自然》上的文章以此為題評(píng)論網(wǎng)絡(luò)科學(xué) （Watts D.，2007）。這一斷言基于兩點(diǎn)：首先，網(wǎng)絡(luò)科學(xué)是一門新生的學(xué)科，它剛剛興起于20世紀(jì)的最后兩年；其次，網(wǎng)絡(luò)科學(xué)將成為21世紀(jì)的顯學(xué)。

在21世紀(jì)的第一個(gè)十年中，《自然》和《科學(xué)》期刊多次刊發(fā)網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的專輯和封面文章，網(wǎng)絡(luò)科學(xué)已經(jīng)興起成為一種新的研究范式。本文的工作就是嘗試將網(wǎng)絡(luò)科學(xué)應(yīng)用到語言學(xué)研究中，具體地說，是在構(gòu)建《左傳》及白話左傳語言網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，探查其中存在的模體。

1.網(wǎng)絡(luò)科學(xué)與語言網(wǎng)絡(luò)

1.1 網(wǎng)絡(luò)科學(xué)的定義

網(wǎng)絡(luò)科學(xué)是以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)為研究對(duì)象的跨學(xué)科的研究領(lǐng)域，著眼于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的定量與定性特征的科學(xué)理解。“復(fù)雜性”不僅僅體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)的復(fù)雜、節(jié)點(diǎn)的復(fù)雜、結(jié)構(gòu)與節(jié)點(diǎn)之間的相互影響關(guān)系的復(fù)雜，更重要的是，復(fù)雜性是系統(tǒng)整體層次展現(xiàn)出來的、無法還原為個(gè)體簡單因素的特征或規(guī)律。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的研究對(duì)象是復(fù)雜系統(tǒng)。大英百科全書對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)（Complex System）這一詞條的解釋為：“復(fù)雜系統(tǒng)通常是指那些由相對(duì)簡單的個(gè)體通過較強(qiáng)的相互作用而形成的具有涌現(xiàn)特征的整體。所謂的涌現(xiàn)特征則是指系統(tǒng)整體層次展現(xiàn)出來的、無法還原為個(gè)體簡單因素的特征或規(guī)律”（Britannica， 2014）。

2009年《科學(xué)》出版了一期以“復(fù)雜系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)”為題的特刊，在導(dǎo)論中，Barabási指出：“在每個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)背后，都有一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜相互聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)定義了復(fù)雜系統(tǒng)的各個(gè)成分間的互動(dòng)關(guān)系。我們必須構(gòu)造并分析復(fù)雜系統(tǒng)背后的網(wǎng)絡(luò)，否則我們永遠(yuǎn)無法理解復(fù)雜系統(tǒng)。”（Barabási&Zahn， 2009）

1.2 語言網(wǎng)絡(luò)研究概況

隨著網(wǎng)絡(luò)科學(xué)如火如荼的發(fā)展，研究者發(fā)現(xiàn)可以以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的視角研究自然語言。這種用研究信息網(wǎng)絡(luò)、生物網(wǎng)絡(luò)、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)的理論和方法研究自然語言的嘗試，給傳統(tǒng)語言學(xué)研究帶來了一股清新之風(fēng)。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)視野下的語言網(wǎng)絡(luò)建模和實(shí)證分析，以2001年西班牙學(xué)者Ferrer i Cancho R.和Sole R.V.的英語單詞句中共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)研究為標(biāo)志，該研究以《人類語言的小世界性》為題，發(fā)表在《倫敦皇家學(xué)會(huì)會(huì)議錄B：生物科學(xué)》上 （Cancho&Sole，2001），他們發(fā)現(xiàn)詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)具有小世界性和無標(biāo)度性。

國內(nèi)較早的研究出現(xiàn)在2004、2005年，韋洛霞等分別在2004年和2005年在《科學(xué)通報(bào)》上發(fā)表論文《漢字網(wǎng)絡(luò)的3度分隔與小世界效應(yīng)》（韋洛霞，李勇，2004）和《漢語詞組網(wǎng)的組織結(jié)構(gòu)與無標(biāo)度特性》（韋洛霞，李勇，2005），分析了詞之間以共享漢字為關(guān)系的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)這種網(wǎng)絡(luò)模型具備小世界性和無標(biāo)度性。

近十年來，作為網(wǎng)絡(luò)科學(xué)實(shí)踐的方向之一，語言網(wǎng)絡(luò)的建模和分析得到迅速發(fā)展。越來越多的學(xué)者以復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的視角來研究自然語言，認(rèn)為其宏觀結(jié)構(gòu)符合復(fù)雜適應(yīng)性系統(tǒng)的一些普遍特征。這方面的研究，在橫向（多語種）、縱向（多個(gè)語言層面）和深度（多種關(guān)系類型）上，呈現(xiàn)立體式發(fā)展。

1.3 語言網(wǎng)絡(luò)的概念

對(duì)于“語言網(wǎng)絡(luò)”這一術(shù)語，并沒有嚴(yán)格的定義，只要是用網(wǎng)絡(luò)的“點(diǎn)”和“線”來表達(dá)語言單位及單位之間的關(guān)系，構(gòu)建出語言單位的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，就可以稱之為語言網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于語言網(wǎng)絡(luò)研究而言，更重要的是語言網(wǎng)絡(luò)的分類，因?yàn)椴煌恼Z言網(wǎng)絡(luò)具有完全不同的語言學(xué)意義。

構(gòu)建語言網(wǎng)絡(luò)最關(guān)鍵的要素是材料來源、節(jié)點(diǎn)和連線，所以我們可以從這三個(gè)要素的角度進(jìn)行分類。

按材料來源分：靜態(tài)的，是從詞典、語言知識(shí)庫等靜態(tài)資源中提取節(jié)點(diǎn)與連線；動(dòng)態(tài)的，是從語料庫中，以句子為單位提取節(jié)點(diǎn)與連線。因?yàn)橐磺姓Z言的靜態(tài)資源都是以真實(shí)語料為基礎(chǔ)構(gòu)建的，所以這里強(qiáng)調(diào)“以句子為單位”，否則就無法區(qū)分靜態(tài)和動(dòng)態(tài)。

按構(gòu)成節(jié)點(diǎn)的單位分：可以以音節(jié)、字、詞、義元、義征為單位。

按構(gòu)成連線的手段分：可以以語言單位的共現(xiàn)、共享（共享某個(gè)字、某個(gè)詞）為連線，或以語言單位的句法依存關(guān)系為連線，或以語言單位的語義關(guān)系為連線。前兩種是語言單位形式上的關(guān)系，可以稱為形合關(guān)系，后一種稱為意合關(guān)系。

這三個(gè)方面相互組合，可以構(gòu)建多種多樣的語言網(wǎng)絡(luò)。按詞典中有相同字的詞語建立網(wǎng)絡(luò)，就是靜態(tài)的形合字網(wǎng)；按詞語在句中的共現(xiàn)關(guān)系建立網(wǎng)絡(luò)，就是動(dòng)態(tài)的形合詞網(wǎng)；按詞語在句中的語義關(guān)系建立網(wǎng)絡(luò)，就是動(dòng)態(tài)的意合詞網(wǎng)。

詞共現(xiàn)網(wǎng)是以詞語為節(jié)點(diǎn)，詞與詞在語料中的共現(xiàn)關(guān)系為邊構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)，擁有連線的一對(duì)詞一定是在語料中共現(xiàn)過的。這樣得到的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)有向權(quán)值網(wǎng)，方向是詞在句中的前后語序關(guān)系，權(quán)值是在這對(duì)詞在語料中的共現(xiàn)次數(shù)。圖1是一個(gè)簡單的詞共現(xiàn)網(wǎng)的例子，這個(gè)網(wǎng)絡(luò)由兩個(gè)句子組成：

A.我去一家教育機(jī)構(gòu)。

B.家里一直耐心教育小孩。

這個(gè)簡單的詞共現(xiàn)網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)分析軟件Pajek①中作圖為：

圖1

本文所構(gòu)建的《左傳》及白話左傳的語言網(wǎng)絡(luò)就是詞共現(xiàn)網(wǎng)，下文將具體介紹該網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法。

2.模體分析

模體（motif）是網(wǎng)絡(luò)中由少量節(jié)點(diǎn)，如基因、蛋白質(zhì)、生物分子，按照一定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)構(gòu)成并且相對(duì)于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)在網(wǎng)絡(luò)中富集出現(xiàn)的小規(guī)模模式 （郭世澤，陸哲明，2012）。模體在網(wǎng)絡(luò)中以子圖形式反復(fù)出現(xiàn)，其比例明顯高于相同規(guī)模的隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)中這些子圖所占比例。辨識(shí)出模體有助于識(shí)別網(wǎng)絡(luò)的典型的局部連接模式，在生物網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和技術(shù)網(wǎng)絡(luò)等多種網(wǎng)絡(luò)的研究中，都找到了顯著而穩(wěn)定的模體。

實(shí)際網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之間相互作用非常復(fù)雜、難以厘清，但模體分析可以幫助我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行簡化，達(dá)到看清網(wǎng)絡(luò)全局結(jié)構(gòu)的目的。圖2就是三個(gè)非孤立節(jié)點(diǎn)組成的所有可能的13個(gè)模體（有向子圖）。

圖2

Shen-Orr和Milo最早調(diào)查了生物網(wǎng)絡(luò)中的模體，發(fā)現(xiàn)了大腸桿菌基因的轉(zhuǎn)錄關(guān)系網(wǎng)中的三種核心功能模塊（Shen-Orr&Milo， 2002），這篇文章發(fā)表在《自然·遺傳學(xué)》（Nature genetics）期刊后之后，引起了廣泛關(guān)注，此后模體分析被廣泛應(yīng)用在生物信息、電子設(shè)計(jì)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究中。Milo比較了生物、電子電氣、自然語言、計(jì)算機(jī)科學(xué)方面的多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)不同領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)其“模體記號(hào)”顯著不同，可以看做“指紋”來自動(dòng)識(shí)別不同領(lǐng)域的網(wǎng)絡(luò)（Milo，2004）。

Biemann和Roos在語言網(wǎng)絡(luò)方面繼續(xù)了Milo的工作，他們構(gòu)建了英語詞共現(xiàn)網(wǎng)，提取出了兩類模體，分別為規(guī)模為3的有向模體和規(guī)模為4的無向模體，發(fā)現(xiàn)這兩種模體能較好地區(qū)分出真實(shí)文本與根據(jù)二元、三元同現(xiàn)概率構(gòu)造的“偽文本”（Biemann&Roos，2012）。

本文的工作以《左傳》及白話左傳的詞共現(xiàn)網(wǎng)為對(duì)象，探查其中可能存在的模體并給出語言學(xué)的解釋。

3.《左傳》及白話左傳語言網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建

3.1 語料來源

本文使用的《左傳》底本是北京大學(xué)出版社2000年12月出版的《春秋《左傳》正義》②，白話左傳使用的底本是岳麓書社1993年8月出版，楊伯峻著的白話左傳。

楊伯峻的白話左傳非常忠實(shí)于原文，幾乎是對(duì)《左傳》句對(duì)句的翻譯，完全可以看做是先秦漢語和現(xiàn)代漢語對(duì)照的平行語料，這是非常寶貴的一種語料。我們對(duì)古典文獻(xiàn)信息處理的結(jié)果，經(jīng)常拿來和現(xiàn)代漢語進(jìn)行比較分析，但是選取的現(xiàn)代漢語語料卻通常是新聞?wù)Z料，例如拿 《左傳》與1998年1月的《人民日?qǐng)?bào)》語料比較，這樣的比較不是沒有意義，但是在語料選擇上是欠妥的。我們認(rèn)為，古典文獻(xiàn)與對(duì)應(yīng)的白話版本，是對(duì)同一客觀世界對(duì)象的描述，擯棄了非語言因素的干擾，這種對(duì)比更有語言學(xué)上的意義，能夠更好地體現(xiàn)古漢語與現(xiàn)代漢語的特點(diǎn)。

《左傳》語料經(jīng)（石民，2010）分詞詞性標(biāo)注并人工校對(duì)，白話左傳語料使用張華平開發(fā)的NLPIR漢語分詞詞性標(biāo)注系統(tǒng)2014版進(jìn)行處理，并人工校對(duì)。表1是《左傳》和白話左傳語料的規(guī)模概況。

表1

白話左傳總字例數(shù)是《左傳》的1.8倍，也就是表達(dá)同樣的內(nèi)容，現(xiàn)代漢語需要先秦漢語近2倍的字?jǐn)?shù)，這與現(xiàn)代漢語的雙音節(jié)化是吻合的。白話左傳總詞例數(shù)只是《左傳》的1.38倍，這是因?yàn)椤蹲髠鳌分袉巫衷~的詞例非常多，雖然總字例數(shù)少，但總詞例數(shù)并不少。

3.2 《左傳》與白話左傳語言網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)了兩種語言網(wǎng)絡(luò)，分別是詞語共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和詞/詞性共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。前者以詞語為節(jié)點(diǎn)，詞語之間的共現(xiàn)為弧，體現(xiàn)了詞語在句中的語序，以此建構(gòu)詞匯系統(tǒng)背后的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)；后者以詞/詞性為節(jié)點(diǎn)，詞/詞性的共現(xiàn)為弧，與詞共現(xiàn)網(wǎng)對(duì)照比較，能夠反映句法的制約關(guān)系。

本文采用的詞語共現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)是：以頓號(hào)、書名號(hào)以外的任何標(biāo)點(diǎn)為邊界的字符串內(nèi)的二元接續(xù)共現(xiàn)。因?yàn)楸粯?biāo)點(diǎn)符號(hào)分隔的兩部分，通常不在一個(gè)句法結(jié)構(gòu)內(nèi)，所以中間隔著標(biāo)點(diǎn)的兩個(gè)詞語不能算是共現(xiàn)，頓號(hào)和書名號(hào)除外。此外，引號(hào)比較特殊，既可能是直接引用的話，又可能是有特別用意的詞、短語，但好在文本中引號(hào)基本上表示直接引用，因此我們把引號(hào)都算作分隔邊界。

據(jù)此，我們就有四個(gè)語言網(wǎng)絡(luò)：《左傳》詞共現(xiàn)網(wǎng)、《左傳》詞/詞性共現(xiàn)網(wǎng)、白話左傳詞共現(xiàn)網(wǎng)、白話左傳詞/詞性共現(xiàn)網(wǎng)，這四個(gè)網(wǎng)絡(luò)都是有向權(quán)值網(wǎng)。

4.模體探查方法

本文以規(guī)模為3的模體分析為分析對(duì)象。因?yàn)樵谠~共現(xiàn)網(wǎng)中，規(guī)模為3的模體，正是一個(gè)詞和它的左右鄰居，反映了詞和它的左右鄰之間各種可能的位置關(guān)系。漢語屬于孤立語，沒有嚴(yán)格的語法形態(tài)，靠語序和虛詞等其他語法手段表示語法意義和語法關(guān)系。探討詞和它的左右鄰之間的位置關(guān)系模式是非常有意義的。

本文使用德國耶拿大學(xué)Sebastian Wernicke開發(fā)的模體探測(cè)程序fanmod④，該程序在生物信息網(wǎng)絡(luò)研究中使用較多，優(yōu)點(diǎn)是快速、可視化，且有較強(qiáng)的假設(shè)檢驗(yàn)功能。模體檢測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)是：將待分析網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)子圖所占比例與大量隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)子圖所占比例做z檢驗(yàn)，具有顯著性的子圖就是模體，這樣可以區(qū)分是隨機(jī)因素造成的子圖模式還是待分析網(wǎng)絡(luò)本身的特性構(gòu)成的子圖模式。

我們的實(shí)驗(yàn)參數(shù)為：

*對(duì)網(wǎng)絡(luò)的所有子圖做枚舉檢測(cè)。

*構(gòu)造200個(gè)隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

*隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)采用對(duì)原網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)隨機(jī)交換連線得到，每條連線隨機(jī)交換3次。

5.模體探查結(jié)果

表2是我們對(duì)規(guī)模為3的有向模體的考察結(jié)果。在表格中顯示的都是對(duì)于隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)而言，有顯著性的子圖模式即模體，這個(gè)顯著性用z檢驗(yàn)值來衡量。

表2 《左傳》及其白話版本模體考察《左傳》詞共現(xiàn)網(wǎng)5個(gè)模體

《左傳》詞詞性共現(xiàn)網(wǎng)5個(gè)模體

模體ID 6 36 14 164 12模體實(shí)際頻率占比 21．627% 26．978% 6．4711% 6．8717% 36．326%隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)頻率占比 21．461% 26．861% 6．4291% 6．8211% 36．289%隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)差 5．5206e－005 5．6736e－005 4．974e－005 8．5417e－005 8．8053e－005 Z 值 30．17 20．621 8．4296 5．9225 4．2087

白話左傳詞共現(xiàn)網(wǎng)5個(gè)模體

模體ID 36 6 14 164 78模體實(shí)際頻率占比20．554% 21．845% 8．7686% 9．0865% 1．3541%隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)頻率占比20．468% 21．771% 8．7414% 9．0754% 1．3504%隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)差 3．2952e－005 2．9128e－005 4．3319e－005 4．2988e－005 1．4911e－005 Z值26．254 25．314 6．2935 2．5828 2．4461

?

白話左傳詞/詞性共現(xiàn)網(wǎng)5個(gè)模體

從表2中可以看出，四個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有5個(gè)模體，明顯不同之處在于：《左傳》的詞和詞/詞性共現(xiàn)網(wǎng)有編號(hào)為12的模體，但沒有編號(hào)為78的模體；白話左傳的詞和詞/詞性共現(xiàn)網(wǎng)有編號(hào)為78的模體，但沒有編號(hào)為12的模體。這種差異值得認(rèn)真分析。下面我們具體看看12號(hào)模體和78號(hào)模體。

12號(hào)模體是一個(gè)鏈?zhǔn)疥P(guān)系的模體，只允許A→B→C這樣的次序，這種模體存在于《左傳》的共現(xiàn)網(wǎng)中，在白話左傳中不顯著。該模體顯示出《左傳》中存在由單向詞序組成的功能模塊，而白話左傳中這種具有單向強(qiáng)制性的模塊并不顯著。我們又仔細(xì)分析了12號(hào)模體這種子圖在白話左傳中的出現(xiàn)頻率，發(fā)現(xiàn)頻率其實(shí)相當(dāng)高，占了總子圖數(shù)的37%，但與隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)相比并不具有顯著性，所以不能算是模體。

78號(hào)模體是一個(gè)雙向選擇的模體，一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以接受相鄰節(jié)點(diǎn)的雙向選擇，但鄰節(jié)點(diǎn)之間沒有關(guān)系，這種模體存在于白話左傳的共現(xiàn)網(wǎng)中，在《左傳》中不顯著。該子圖其實(shí)在《左傳》和白話左傳網(wǎng)絡(luò)中的占比都不高，但在白話左傳中具有顯著性。78號(hào)模體在詞共現(xiàn)網(wǎng)中是一種語序相當(dāng)靈活的功能模塊，一個(gè)詞語和它的鄰居前后順序可以互換，“安定←→國家”和“安定←→君位”在白話左傳中都出現(xiàn)過，但在《左傳》中，就只有“寧→國”而沒有“寧←國”。

我們認(rèn)為，《左傳》與白話版本在12號(hào)和78號(hào)模體上的差異，反映了白話左傳相對(duì)《左傳》而言，語序顯得更靈活，具有單向強(qiáng)制性的模塊不顯著，雙向互換的模塊有顯著性；《左傳》則相反，受單向語序制約的模塊比較顯著，語序不那么靈活。語序是孤立語重要的語法手段，白話左傳在這方面似乎重要性稍弱，《左傳》稍強(qiáng)。

6.結(jié)果的討論

通過對(duì)《左傳》與白話左傳的四種語言網(wǎng)絡(luò)中模體的考察，我們發(fā)現(xiàn)存在一些有趣的差異，那么這種差異是否具有語言學(xué)上的普遍意義呢？

首先，我們認(rèn)為，這不能完全用樣本造成的誤差來解釋，因?yàn)槲覀儽容^的是《左傳》與白話左傳兩個(gè)平行語料，描述的是同一歷史對(duì)象。如果用《左傳》與人民日?qǐng)?bào)一個(gè)月的語料相比，那么可能兩個(gè)樣本的容量都較小，不足以證明模體差異在語言學(xué)上的普遍意義；但是對(duì)平行語料而言，白話左傳相當(dāng)于《左傳》的現(xiàn)漢翻譯，它們之間的差異就不能完全用樣本容量導(dǎo)致的誤差來解釋了。

合理的推斷可以是：《左傳》與白話左傳語言網(wǎng)絡(luò)中模體存在的差異是由《左傳》中的先秦漢語與白話左傳的現(xiàn)代漢語本身的差異導(dǎo)致的，這種差異就是現(xiàn)代漢語中語序更靈活，先秦漢語中語序較為受限；語序是孤立語重要的語法手段，現(xiàn)代漢語與先秦漢語的這種差異頗為耐人尋味。

當(dāng)然，這只是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)結(jié)果上的推斷，并沒有排除樣本容量可能造成的影響，妥當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菍?duì)所有先秦文獻(xiàn)及其白話版本做對(duì)比分析，這是我們今后要做的工作。

注釋：

①http：//vlado.fmf.uni-lj.si/pub/networks/pajek.

②忽略注疏部分，只保留經(jīng)文部分.

③此處的“詞型”是區(qū)分詞性的，下文如無明確交代，均區(qū)分詞性.

④http：//theinf1.informatik.uni-jena.de/motifs.

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