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过去几年曾经流行过一句话：理想很丰满，现实很骨感。让石头说话，也就是揭示出石器所包含的关于古人的信息。我们知道石器本身的确具有很丰富的属性（参见第一章），不过这些都是理论上的，属于理想，具体如何去做，仍然是一个问题。如何把石器与古人联系起来，也就是如何透物见人的问题，这仍然是相当困难的事情。我们需要以有效的方式运用理论、方法与材料来实现透过石器见古人的目的。这里面至少应该包括以下环节：（1）确定目的，即通过石器想了解什么；（2）从石器到古人，其中存在着怎样的理论联系；（3）材料的发现与整理；（4）我们有什么方法来研究材料；（5）如何有效地把所有这些组织起来，进而实现目标。在这一章，我希望建立一个理论方法框架，作为后续实践研究的基础。一方面回答，我们有哪些重要问题需要解决（考古学理论）；另一方面回答，我们运用石器考古能够解决什么问题（方法论）。
任何研究都是有目的的，换句话说，就是有问题需要解决，石器考古也不例外，所以，我们首先需要讨论与石器考古相关的重要问题。究竟是什么决定我们要解决的问题？考虑这个问题需要从两个方面来看：一个是学科的外部关联，另一个是学科的内部关联。考古学研究作为一个时代学术研究的组成部分，与许多因素联系在一起；同时，究竟想研究什么问题，能够研究什么问题，又受制于学科的能力。前者是外部关联，后者是内部关联。外部关联通常包括时代背景、思潮与相关学科的发展，它们构成考古学提问的背景、动力与基础条件。内部关联指考古学理论、方法、材料及其内部存在的矛盾，它们决定考古学研究能够解决什么，不能解决什么。外部关联与内部关联之间又是相互影响的，它们共同决定一个时期石器考古需要面对的问题。
从考古学外部来看，旧石器时代考古形成于19世纪后期，工业革命的成果已经让西方建立全面的优势，并在全世界进行全面的殖民扩张；与此同时，进化论思想已经形成，在此之前更有启蒙主义的进步论，突破了神创论的框架；地质学与生物学尤其是古生物学的进步为旧石器时代考古确定年代提供了基本手段。从考古学内部来看，已有相当多的旧石器时代材料，技术类型学的体系逐步建立起来。那个时代的核心问题就是年代，或者说是发展序列问题（进化还是退化？），旧石器时代考古的诞生满足了时代的需要。外部关联与内部关联相结合的框架有助于考察石器考古学术史，把握石器考古的发展脉络。
从另外一个角度看，当我们谈及问题的时候，通常有两个层次：一个是六个W的问题，即何时（when）、何地（where）、是什么（what）、是谁的（who）、为什么（why）、怎么来的（how）；二是对当前研究的反思与批评，即我们何以知道我们知道，我们的理论方法是否有问题，我们是否忽视了什么，我们的认识是否为某种潜在的或未知的东西所左右，如此等等。从这个角度看，我们会发现研究是在不断深化的，学术发展有其内在的逻辑，考古学研究首先必定要问年代问题，这个问题一直是考古学研究的中心，至今仍是许多问题的关键所在。但是，考古学研究没有止步于这个问题，在大体梳理清楚时空框架后，必然会关注的就是通过石器材料去了解古人，我们从石器中究竟看到古代发生了什么，是什么人，做了什么事，我们想了解古人生活的方方面面，从衣食住行到生产劳动，从社会组织到意识形态。要了解这些内容，就必须依靠考古推理，这里推理的难度是逐渐升高的，知道生产活动的内容相对容易，了解社会组织与意识形态则更加困难，霍克斯（Hawkes）称之为“推理的阶梯”
。再下一步，我们就会追问为什么会有这些东西，它们是怎么来的，而讨论这些方面的问题，研究往往已经超越了考古学的范畴。
石器考古的诞生与探索人类的古老性密切相关。世界上许多民族都有创世神话，把人类历史推向非常遥远的过去，但是欧洲有所不同。《圣经》中有详细的记载，17世纪时，细心的枢机主教乌舍尔（Ussher）把上帝创造人的历史定格在公元前4004年10月23日中午。这就与人们对自然现象的观察形成鲜明的反差。工业革命时大兴土木，需要开挖沟渠，深厚的地层记录显示出漫长的历史。地质学的进步让人们开始有理由怀疑宗教的记载。旧石器时代考古正是在这样的背景下诞生的，它后来的发展也一直同人类起源与进化的问题联系在一起。石器是人类早期历史最普遍的证据，相比而言，人类化石的发现屈指可数。旧石器-古人类考古是考古学的三大分支之一，这里石器就是人类行为的见证，也是人类进化的标志。我们研究石器，希望通过它来了解人类的进化过程。世界上不同地区、不同时代的石器有所不同，由此我们希望更深入地了解不同地区、不同时代人类的文化适应状况。从古人类学与DNA考古中我们知道，人类进化路径存在一些分支，这些人群最终灭绝。为什么会存在这样的分化？假如“走出非洲”假说真的成立的话，解剖学上的现代人取代了各地的土著人种（可能存在有限的混血），我们是否可以从石器文化中找到证据？如此等等的问题都与石器考古密不可分。简言之，人类的起源与进化一直是石器考古的中心问题。
除了人类的起源与进化，考古学中还有几个类似的“终极问题”，包括狩猎采集时代的终结与农业起源、等级与复杂社会的起源、宗教与意识形态的起源。这些问题都同石器考古相关，只是关联程度不如同人类的起源与进化这个大问题那么密切。这些问题不是仅凭石器考古就能解决的，甚至也不是考古学单独能够解决的，但石器考古是其中重要的组成部分，因为在所有考古材料中，石器材料往往是保存得最好的。就以农业起源研究为例，不是每个遗址都能发现动植物遗存，遗址的发现往往都是从石器开始的，对于最早的农业起源阶段的遗址而言尤其如此，那个时候陶器还非常罕见。仅仅依赖对石器的分析，也可以发现农业起源的蛛丝马迹。磨制石器是很好的指标，它代表人们对石器耐用性的追求——除非人们需要长期使用某一功能，否则是不会有这样的追求的。大型的磨制石器并不适合远距离携带。由此，我们可以推断当时人群的流动性下降，他们会在一个地方停留更长的时间；我们还可以推断出，他们要处理资源（不管是砍伐树木、处理食物，抑或其他活动）的时间延长，数量增大。尽管我们还不能说这就是农业，但我们知道这是农业的先声。农业就是在一个有限的地方利用有限的物种并使其数量扩充的活动。石器作为礼仪用品，在等级与复杂社会的起源中也发挥了重要的影响。中国史前时代常用玉石，中国文明发展的早期甚至存在一个“玉石时代”，在后来的历史上，乃至现在，玉仍然是中国文化的重要象征，它影响了中国文化的特性。
上面都是从宏观角度考虑的，从微观角度说，与石器考古相关的主要问题跟考古学“推理的阶梯”或者说“透物见人”的层次相关。具体说来，相关问题通常具有以下五个层次：
第一，分析整理石器材料，了解材料的基本构成。传统的分析框架是考古地层学与石器的技术类型学。首先，按照地层单位进行归类；其次，按照技术类型学进行划分，其中可能还需要按照原料加以区分；最后，弄清楚不同材料之间的关系，了解石器工业的特点。在这个层次上，石器考古的基本问题是年代，这可以通过地层以及绝对年代测年方法来把握。所有相关的研究都是围绕考古材料本身展开的，基本与古人的生活活动无关。
第二，了解石器材料的形成过程。这些材料为什么能够保存下来，又经历了怎样的改造过程？旧石器时代早中期遗址因为年代久远，经历的改造时间更漫长，有些石器曾经长期暴露在地表，经受物理与化学的侵蚀，还受到动物的踩踏，器物形态，尤其是使用刃缘会有很大的变化。这些过程对粗大砾石石器的影响可能较小，但如果是薄锐的石片石器，影响就会非常大。有些遗址的石器还会经历水流的搬运，细小的石制品几乎消失了。还有一些遗址会被反复利用，甚至是晚期的人类再利用（如澳洲土著再利用史前时代的石器）。我们不能假定所有的石制品都经历了同样的改造过程，不同遗址所处的条件不同，经受的自然与人为改造过程是不一样的。如果不进行区分，那么我们得到的材料就可能存在很大的偏差，导致结论完全不可靠。当代考古学中已经有埋藏学、废弃过程研究等分支领域专门讨论这个方面的问题。
第三，追问探讨石器材料与古人活动的关系：当时究竟发生了什么？屠宰？砍伐？处理植物性食物？如此等等。此时，考古学家就像侦探一样，需要结合多方面的信息重建“案发现场”。如果有火塘的话，我们就想知道古人在火塘边究竟做了什么。比如水洞沟遗址第2地点曾经发现三个火塘，我们在火塘边发现了非常细小的石片，还有细碎的动物骨骼。参考民族志的线索
，我们知道古人可能在火塘边修理工具了，还吃了一些肉。这些肉食骨骼很少，很可能是剩下的，更可能吃的是早餐。通常一个遗址不会只是一次活动的遗留，而更可能是多次活动的叠加。所以，我们还可能从中看到石器工具的制作活动，还可能看到某次屠宰活动或者其他类型的活动。平面上石器组合可能反映遗址的功能，不同功能的遗址构成一群人的居址体系，代表他们在一个地方的生活内容。不管怎么说，我们想知道所研究的石器材料是由哪些人类活动留下来的。
第四，不满足于仅仅从石器中知道发生了什么，要进一步追问，这些活动意味着什么。当我们这么追问的时候，必定要有一个参照系（还有演化序列），即这些活动在这个参照系中处在什么样的位置。比如说，我们知道旧石器时代人类以狩猎采集为生，通过对石器材料及其他材料的研究，就可以进一步了解古人的文化适应形态：以大动物狩猎为主？开始利用水生资源（如捕猎海豹、利用贝类）？开始利用小种子植物？如此等等。每一种活动都意味着一种特殊的文化适应形态，与之相应，会产生某种聚落形态。大动物狩猎意味着人们的活动范围必定很大；水生资源往往集中在某些地点，利用这类资源的人们的流动性要低得多，甚至可能定居；利用小种子植物是农业起源的前兆，也必定意味着流动性的下降。
除了文化适应形态，我们还希望了解文化的进化，即当前研究的石器材料所代表的文化在人类文化演进中所处的阶段：它是直立人的文化？前智人的文化？还是现代人的文化？与这个阶段相关联的人类认知水平如何？此外，还有社会意义、象征与结构上的意义等方面的问题。人类学家、民族学家关心的问题大多是与社会相关的，而这恰巧是考古学研究，尤其是旧石器时代考古研究所忽视的。石器所代表的活动有着怎样的社会意义？象征与结构上的意义类似之，我们知道人类的文化，尤其是旧石器时代晚期以来的文化，是充满象征性的。屠宰一头牛可能并不仅仅是为了吃，可能是某个仪式的组成部分。就像河南郑州赵庄遗址在一堆石器上发现一头象的头骨，这些石器都是从数千米之外运来的，有数百千克之重
，它们很可能代表某个仪式。
第五，从石器考古出发，追问人的本质。石器考古深入人类历史的最早阶段，这就让我们有机会思考人的本质问题。不少学者将之归为社会性，即人类的社会认知
；还有人将之归为想象力，或者好奇心，不一而足。对人类石器时代的研究还会促使人思考人的意义：我们会追问人从动物状态发展到现在，人之存在的意义是什么；还会追问人之世界的本来面目，什么是人的世界。这些问题都是一些深入哲学层面的问题。哲学家在讨论这些问题的时候，常常也需要利用石器考古的成果。类似之，追根溯源，我们还可以探索中国文化的根脉，追问中国旧石器时代的发展与后来的历史有着怎样的联系。
这些不同层次的问题，从低到高，逐渐脱离了石器材料，但仍然与石器研究相关。在考古学研究中，一个好的问题甚至比好的回答还要重要！所谓好的问题，就是处在学科的内外关联中，对学科发展起最大促进作用的问题。
石器考古能够解决什么问题，取决于所运用的理论、方法、材料及其组织方式。让石器说话的可能性就是由这四个方面决定的，单纯依赖哪一个方面都是不够的。对于不少研究者而言，似乎只要有第一手石器材料，就算实现了目标，然而，石器不会自己说话。无论有多少石器材料，都是如此。材料是静态的，而我们要了解的古人生活是动态的。这两者之间存在着难以逾越的鸿沟，需要我们架起桥梁。在架桥的工作中，理论是对可能性与原理的探索，这里有拱桥、悬索桥等，适应的条件各不一样；方法是实现可能性的手段，桥梁工程负责具体问题；材料是桥梁的构成成分；所有这些还需要很好地组织起来，才能架起一座桥梁。
我们先来看理论问题。当前考古学理论中有不少范式与视角，其中最重要的有三种：文化历史考古、过程考古、后过程考古。它们分别适合解决不同的问题。文化历史考古侧重于建立史前史的时空框架，同时讨论不同地区之间的关系。其理论前提是，文化是标准或规范，相同文化的人遵循同样的方式制作石器，石器工业的面貌因此能够保持一致；不同文化的人会采用不用的方式制作石器。这种规范是约定俗成的，如果一个人不这么行动，他就可能被群体视为异类，不能为群体所认同。文化的改变通常与气候环境的改变、外来人口的迁入或者文化上的传播有关。文化历史考古形成于19世纪末20世纪初，它主要解决时空框架问题，而难以研究古代社会生活问题。文化历史考古假定一个文化（即考古学文化）代表一个社会群体。由于旧石器时代石器工业的面貌可能在很大区域内都保持一致，如阿舍利工业分布在非洲、欧洲，以及西亚与南亚的广大地区，很难将其视为一个群体的产物。不像新石器时代以陶器组合为中心，结合聚落、墓葬等其他特征，确实可以划分出有限范围的群体单位。有趣的是，文化历史考古范式仍然在旧石器时代考古中使用，考古学者仍然假设不同石器工业与不同的人群相关。这里我们可以看到。一旦范式确立，它在不同学科内的不同领域中就都有强烈的影响力，即便是旧石器时代考古领域并不能像新石器时代考古那样利用“考古学文化”概念。
20世纪中后期，过程考古兴起，它至今仍然是旧石器时代考古中占主导性的范式。过程考古把文化看作人适应外在环境的手段，文化是人特有的能力。人没有猛兽的利齿，但可以用石器实现同样的目的；人不能像猎豹那样迅速奔跑，但是可以投掷工具，无须直接与猎物搏杀，就能实现捕猎的目的。文化是不断进步的，也就是说文化是进化的；文化发展是与环境条件相辅相成的，由此形成文化生态。在一定的文化生态条件下，人类的文化适应会形成相应的形态。文化适应的目的就是让人类更好地生存与繁衍。从过程考古的角度看石器，石器代表的就不再是人群或地方文化特色，而是文化适应的形态。以细石叶技术为例（参见第十二章），它代表的是一种高度流动的狩猎采集生计（更偏向于狩猎），与末次盛冰期前后日益稀疏的资源相关，此时人类的流动性达到了前无古人的巅峰。过程考古特别关注人类的适应过程（机制），它借助狩猎采集者的民族学研究，从中提炼规律性的认识。过程考古学家甚至不满足民族志的信息，亲自参与民族考古调查，从考古学角度去获取第一手资料。
过程考古之后兴起的后过程考古对旧石器时代考古的影响相对要小一些，远不如它在历史考古领域的贡献。按照后过程考古的预设，人生活在物质世界中，同时赋予了物质世界意义。反过来，人运用物质及其文化意义构建社会秩序。它不再仅仅关注器物的实际功能，而是更关注其所附带的意义。器物是表达意义的载体。石斧不只是石斧，而且是男性的身份象征。后过程考古不是一种研究主张，而是一系列类似主张的统称。处在这个大范畴的如能动性考古，特别关注物质的能动性，就像一栋建筑，它在发挥居住功能之外，还可能影响人的感受，影响人的行为规范。类似之，还有物质性考古，所谓物质性，就是物在人与物长时间的互动中形成的稳定的社会属性。比如玉石，它在中国文化背景中已经形成了一种稳定的社会属性，成为礼仪中的重要物品。后过程考古的重要意义在于，它超越了过程考古把人当成动物或者机器的研究方式，关注到人的本质属性——能动性，即人能够改造世界。尽管目前石器考古中还不容易运用后过程考古的理论成果，但是它有关人运用物来构建自身身份、社会秩序的理论认识，已经深刻影响了旧石器时代考古，尤其是有关旧石器时代晚期革命的认识（参见第十章）。这场革命的关键意义正在于改变了人与物的关系。
在石器考古中运用得较多的还是与生态理论、进化论相关的理论。考古学研究的生态学范式侧重于关注人与环境的关系，其中包括环境考古、文化生态、人对环境的影响、进化论考古、考古学与政治生态的相互作用等
；而与进化论相关的理论包括双重遗传理论、进化心理学、人类行为生态学、进化论考古、合作与多层选择等。不难发现两者有相当多的交集，这两种范式都非常关注狩猎采集者研究，而这也正是石器考古研究的主要对象，只不过石器考古要用物质遗存来研究史前时代的狩猎采集者。生态与进化论考古（又称达尔文考古）范式通常基于狩猎采集者研究，确立一些具有普遍性的原理，然后把这些原理用于史前时代的狩猎采集者。当然，这里会存在一些争议，还是古今是否一致的问题，在生计层面争议较少，但如果上升到社会组织与意识形态层面，就会有较多的不同意见，这也是生态与进化论考古更多限制在人与环境的关联、生计方式等方面的主要原因。对于石器考古研究者而言，需要熟悉这些理论，过去数十年来，这些理论在石器考古研究中发挥了重要的作用，其中部分理论模型能够进行量化统计，让石器考古研究深入了一个层次。
理论是探索的工具，是我们把握石器材料背后所存在意义的依据。我们常常困惑于这样一种情况：石器材料很丰富，分类、测量、统计工作都已经完成，但我们还是不知道石器材料与古人有什么关系。此时我们就需要依赖普遍的联系（理论原理），否则无法开展研究。理论原理如果运用恰当的话，能够帮助我们发现石器材料中暗含的重要信息。比如，我们在中国北方地区旧新石器时代过渡时期流行的锛状器中看出当时文化适应上存在的矛盾（参见第十四章）：究竟是要走向定居，还是继续保持流动，这对于当时这个地区的人们来说是难以抉择的事情。旧新石器时代过渡时期，是人类文化适应方式的转型期，人们在测试不同的可能性，也就是广谱适应；一旦确定某个方向有比较大的潜力，就可能出现强化利用这个方向的资源。表现在考古材料上，前者是类型更加多样的遗存，后者是突出利用某种资源。具体到石器材料上，前者意味着石器的功能单位
会前所未有的丰富，后者意味着某一类型的功能单位得到前所未有的发展。基于理论，我们可以做出这样的推断，即只要理论前提没有问题，推断就应该是成立的，然后，我们可以用考古材料去进一步检验。更多的情况是，我们因为头脑中有这样的理论认识，就更有可能注意到考古材料存在的相应特征，否则，即便材料摆在眼前，我们还是会视而不见。
考古学理论在不断发展，这也就意味着认识石器的可能性越来越大，我们可能从材料中获取更多样的信息。比如，考古学理论研究开始关注旧石器时代人类社会的发展状况，从社会形态的角度把石器与古代社会结合起来，于是我们就从石器中揭示出相关的社会信息。发展这个方面的研究是相当困难的，毕竟石器材料太过于零碎。甘博的《欧洲旧石器时代社会》是一个不错的尝试
，目前中国旧石器时代考古领域缺乏此类研究。当代与心智发展相关的理论研究也带动了旧石器时代的研究，旧石器时代漫长的时间范围里，人类的心智发生了重大的变化，从接近于猿的状态逐渐演变为人的状态，石器研究有助于我们认识人类心智的发展过程。类似的视角还有性别考古。早期人类社会的两性关系究竟如何？是父系的还是母系的？抑或根据不同地方的条件而各有不同，就像我们在民族志中看到的？决定婚姻形态的因素又是什么？我们习以为常的认识是，狩猎采集者的基本劳动分工是男性狩猎、女性采集。这样的分工是从什么时候开始的？进化心理学认为，这种区分由来已久，由此男性与女性的空间感知能力都有差别。这种差别在人类性别社会关系演变过程中是一成不变的吗？性别考古的视角可以从另一个角度丰富石器考古研究。新的理论视角会带来新的研究领域，新的理论层出不穷，都可能为石器考古带来新的启示，开辟新的研究领域。
在石器考古中运用理论，一个特别值得强调的方面，就是要发展演绎推理。大多数理论并不是直接为石器考古准备的，其中并没有针对石器考古的变量，所以，我们在运用这些理论的时候就必须进行演绎，直到演绎出能够在石器考古中衡量的变量。前文以旧新石器时代过渡问题为例进行了推导，经过一系列中介概念（如广谱适应、强化利用等），最终落到具体的石器材料上。对于一些研究者而言，总是期望理论拿来就能用，然而，这是不切实际的，于是他们就抱怨理论没有用。理论是需要不断演绎才能为石器考古所使用的，比如经济学上的资源禀赋理论（或称要素禀赋理论），它本来是用来解释发展中国家或地区如何实现产业升级的，该理论也可以用于解释农业为什么起源，即在宾福德所定义的采食者与集食者两种模型中
，集食者更有可能产生农业。于是，我们就去寻找更多采取集食者策略的狩猎采集者，我们可以预测在旧新石器时代过渡时期，那些强调集食者策略的狩猎采集者更有可能率先出现农业起源。集食者策略表现在石器材料上，将会是更多利用本地原料，会出现更加耐用的工具，石器修理中边刃修理将会多于面修理（制作诸如两面器那样的定型工具）。正是通过这样逐步的演绎，我们进而将经济学理论与考古材料结合起来。
理论是石器考古中不可或缺的部分，它是研究的出发点之一，跟从石器材料出发是同等重要的。然而，这是当前中国史前考古研究中非常欠缺的方面。某种意义上，本书研究刻意突出了理论研究的重要性，并把它用于石器考古的实践中，希望能够凸显理论的价值。
所谓方法，是实现目标的手段。石器考古的目标是“透物见人”，而这个目标是由一系列环节组成的过程，每个环节都有相应的方法。没有哪种方法能够包打天下，解决所有问题。所以，尽管不同方法之间似乎有些矛盾，不同时期各有流行的方法，但是，如果按照透物见人的目标来衡量，它们都是完成这一任务的组成部分。当然，方法的发展与理论主张的提出也是密切相关的，有了相应的目标，才会去努力发展相应的方法。从这个角度说，理论与方法又是一体的；事实上，英语的表达“approach”，就是把这两者包含在内。不论是理论还是方法，都是实现透物见人目标的途径。这里将按照透物见人的顺序，或者说难度，介绍石器考古所能利用的方法。
第一，石器考古最基础的方法就是技术类型学。第一章已经介绍了技术类型学的一些基本概念，技术类型学是基于石器生产的技术与形制特征进行分类，把不同层级的分类赋予不同的概念，如组合、工业、传统，等等。运用石器技术类型学的关键如下：首先，需要熟悉石器生产的不同技术及它们表现在石器材料上的特征。石器生产的技术并不多，可以说屈指可数，但是要真正把握这些技术的特征，又不是很容易的事情，需要研究者在学习前人积累的知识的基础上，自己动手操作，从而体会到不同技术在石器生产上的特征，即不同技术适用于不同石制品的生产，同时，对原料也有特定的需要。其次，需要熟悉石制品的分类体系。最粗略的分类是把石制品分为工具与废片，工具就是有使用或加工痕迹的石制品，废片就是没有这样的痕迹的石制品，废片并不必定是片状的，其中还有断块。最后，就是对工具、废片做进一步分类。有关废片的分类，前面介绍过SRT方法，可重复性比较好。比较麻烦的是工具的分类，因为大多数分类都是基于形制，而不是基于真正的使用功能做出的判断。尤其是一件器物经过修型改造后，比如一件残断的石镞，尖部又做了一定的修理，似乎是想改造成刮削器。这件器物应该叫作石镞，还是刮削器？这些都是石器工具分类的模糊之处。目前学术界保持着这种看起来有些粗糙的分类原则，因为它能够较好地包容石器生产的自由度与多样性。
石器技术类型学中存在三个重要的争议。第一个争议是，石器生产是为了得到石片还是为了得到某个定型的工具。比如砍砸器，这是一种极简单的石器工具，似乎并不需要修型，生产石片的过程就会导致这样的产品，于是，砍砸的功能只是石片生产之后的衍生品。那么，在这样的情况下，我们把砍砸器视为一种石器技术传统，是否合适？第二个争议是著名的莫斯特难题，即我们能不能将石器组合或者工业与特定的人群对应起来。技术类型学的分类结果暗含着这样一个假设：一定范围内的人群会生产能够标志其身份特征的石器产品。这种身份特征可能是人类种群，比如直立人、尼安德特人等，也可能是一个区域的社会群体。从目前的研究来看，绝大多数研究者并不赞同在旧石器时代晚期之前运用这一假设。第三个争议是关于类型的客观性的，即石器类型是客观存在，还是研究者为了研究方便而主观赋予的。这个问题并没有显而易见的答案。
第二，目前我们判断石器功能的基本方法还是使用痕迹分析，尤其是微痕分析，再就是残留物分析。石器的使用痕迹并不只有微痕，还有大痕迹，这在磨制石器上表现得非常明显。大痕迹的重要性其实要高于微痕，因为它们决定石器使用的主要功能。我们进行石器功能分析时需要结合两者，不能只见树木不见森林，一头扎进对微痕的观察中，反而忽视了那些肉眼可见的大痕迹。微痕分析的观察对象可以分为微小剥离痕（edge damage）、磨光面（polish）、线状痕（striation）、磨损（abrasion）、破损（breakage），有些研究者把残留物（residue）也算在这个范畴内。石器使用会导致刃缘部分剥离下来微小的石片，留下石片疤，这就是微小剥离痕。片疤的大小与用力的程度、加工的对象关系较为密切。微小剥离痕采用10倍放大镜就可以观察到。如一些细石叶上就可以通过放大镜观察到密集连续的小片疤，而这在肉眼状态是很难发现的。磨光面是指石器因为使用引起的刃部表面形态的变化，这通常需要使用内藏照明设备的高倍率显微镜才能观察到。现在有了超景深显微系统，可以观察较大范围（超过1毫米的连续长度）的磨光面，还可以观察磨光面上的纹理。磨光面的特征与石器加工的对象有较强的关联。线状痕是指具有直线状外观的使用痕迹，它反映石器工具运动的方向。磨损与破损，严格意义上，并不算是微痕，而是较大的使用痕迹。以夏家店下层文化大山前遗址出土的“石铲”（其实并不是石铲）为例，磨损的长度可以到数厘米，并导致刃口不再平直，而是明显倾斜。磨损能够较好地反映使用时间长度；破损则与使用强度相关，使用强度太大、使用方式不当或者使用区域不合适，都可能导致器物破损。
当然，仅仅依靠微痕分析是不足以判断石器功能的。微痕分析的关键问题并不在于显微技术，而在于整个的方法论。也就是说，石器功能分析需要结合一系列其他的方法，才能更有效地解决问题。残留物分析也是同样如此。残留物分析利用遗留在石器表面尤其是其缝隙中的加工对象的残屑，判断曾经使用石器从事过的加工活动。目前在新石器时代考古中，分析石磨盘、磨棒以及其他食物加工工具上的残留物，获得了不少有价值的信息
。残留物主要包括植物的淀粉颗粒、植硅体，还有动物的血渍
。前两者研究的成功案例比较多，后者较少，还有一些争议。可以想见，随着科技考古手段的不断发展，从石器工具上提取到的生物遗留信息会不断增加。残留物分析获取的是石器使用的最直接证据，但是，石器废弃阶段的使用有可能掩盖其原初的功能。残留物分析本身也不足以解决石器的功能问题，它可以与微痕分析相互补充。
第三，中程研究的方法。在石器考古中，我们最感苦恼的是如何理解石器遗存的意义。我们希望能有一座桥梁，跨越石器与古人之间的鸿沟。建立这样的桥梁一直是考古学家的梦想，但是我们不得不承认，石器与古人之间并没有这么一座简单的桥梁，即使是比喻也不存在（比喻的对象通常是指普遍的原理）。但是，就像现实中我们建设一座跨越峡谷的桥梁一样，我们会先架设一座辅助桥梁，或称工作桥梁，帮助我们修建正式的桥梁。中程研究就是这样的工作桥梁，它能够为我们开展石器分析提供很好的辅助。当前中程研究的主要途径是民族考古与实验考古，这两个方法在石器考古中已经形成了一系列丰富的成果。石器的民族考古的代表性工作是有关澳洲、美洲土著石器的研究
，其他地区如非洲、新几内亚有少数案例。在欧洲殖民者进入澳洲与美洲时，这两个大陆的人群还在使用石器，其中澳洲土著主要使用的是打制石器，美洲地区则以磨制石器为主。古尔德对澳洲西部沙漠地区土著石器组合的研究带来了非常丰富的有关石器制作的细节信息，而这些信息往往是无法从考古遗存中得知的，比如土著采用牙咬的方式修理石器，他们没有考古学家所说的那么详细的石器分类，仅仅把石器分为锐的与钝的两种类型
。民族志与民族考古的优点是能够提供近似于原境的石器工具的使用状态，尤其澳洲与美洲土著的材料。这一类材料是非常宝贵的，因为随着土著与外界的接触，近似于原境的状态不再存在，晚近的澳洲土著在打制石器的时候已经开始使用铁锤，同时使用其他金属工具。在这个方面，西方学者做了较多的工作，是可以借鉴利用的。中国没有殖民历史，学术史上不曾有这样的工作。目前比较有效的方法是通过译介把这些珍贵的信息引入中国考古学中。
考古学是一门不能直接研究人类行为的社会科学
，它所面对的是物质遗存，如何理解物质遗存与人类行为之间的关系就成了考古学的“秘密”。中程理论是建立这种联系的有效途径，其中民族志与民族考古的信息是不断递减的，但另外一类信息是可以不断增加的，那就是实验考古的信息。石器作为最坚固的物质遗存，其物理性质具有良好的稳定性；与此同时，人体的体质特征也具有良好的稳定性。基于这两重稳定性，石器实验考古就能保持较好的古今一致性，即古人采用某种方法可以生产石器，今人采用类似的方法也同样可以生产出相似的石器。有关石器实验有不少研究
，还有系统的综述
，如约翰逊（Johnson）曾系统追溯过石器实验的早期历史。对于石器考古研究而言，石器实验是石器考古的基本技能。2009年，我们在发掘湖北郧县余嘴2号旧石器时代遗址时，同步展开了石器的打制实验，这项工作对于我们判断一些标本的人工属性帮助极大。如一些粉砂岩石块风化后，痕迹模糊，就其外形而言，非常像砍砸器，但是经过制作与使用实验，我们可以确定，它们不是石器，因为用粉砂岩制作的砍砸器根本不能用于砍砸。其后，我们在多地开展石器实验，深切体会到不同石器制作技术的复杂程度，同时还体会到打制石器的“节奏”
，熟练的石器打制者会花更多的时间进行观察与准备，确定合适的台面、打击点以及引导剥片的棱脊，然后集中力量进行尽可能精准的打击。
当前不仅在考古学研究的专业领域，而且在考古爱好者中，都有不少精于石器实验的能手。对于考古学研究者而言，石器实验不仅是解决问题的利器，也是发现问题的绝佳手段。我们正是在余嘴2号旧石器时代遗址的石器实验过程中发现，砍砸器（参见第六章）很难说是一种定型的工具，更不适合将之称为一种传统，因为其制作极其简单，体现出非常强的权宜性色彩。我们还发现，这里出土的带三棱尖手镐的尖部没有修理痕迹，不是人工修理所得，其形态来自毛坯。后来在陕西洛南、吉林松花江边实验中验证了我们的观察，通过摔碰大型砾石（重于5千克）就可能获得带三棱尖的断块毛坯，稍稍加工就是一件手镐。摔碰大型砾石可以产生一系列石器工具的毛坯，从大石刀、薄刃斧、手斧、砍砸器、手镐到石球，正好是所谓“类阿舍利石器工业”组合的所有工具类型。石器实验的有效性不仅体现在打制石器上，同样体现在磨制石器上（参见第五部分）。
第四，多学科的方法。在当代考古学研究中，多学科的方法是考古学透物见人的有效手段。科学技术的发展日新月异，能够帮助石器考古获取新的信息，有的是直接的，有的是间接的。
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C以及其他一些绝对测年技术的出现就对考古学研究产生了重大的冲击，在此之前，考古学研究，包括石器考古在内，主要目的都是弄清楚年代。石器技术类型学的分期排队、确认典型器物（把石器当成标准化石）、高度关注地层剖面与伴生动物化石，如此等等都是为了解决这一问题。绝对测年技术让这个问题迎刃而解，而且让世界上不同地区能够在同一时间框架内进行比较，我们由此知道非洲是早期人类的故乡。与测年技术同样重要的是计算机技术。石器材料是非常琐碎的，通常我们研究的石器组合中，90%以上的都是废片。早期的石器研究基本只研究石器工具，而忽视废片，缺乏有效的工具手段是一个主要原因。计算机的出现把这个问题变简单了，对于人工来说堪称大量的数据，用计算机来处理不过是小菜一碟。按照宾福德的说法，放射性碳测年技术与计算机技术的应用推动了过程考古的形成
。从这个意义上说，多学科的方法深刻地改变了考古学。
对于石器考古而言，当前影响巨大的多学科的方法有古DNA研究、同位素考古以及地球化学分析等。古DNA研究包括从古代遗存（人骨、牙齿以及其他相关遗存，甚至可以包括沉积物）以及现代人群中提取DNA，PCR扩增后进行分析，追溯演化路径，比较不同人群的关系。1987年，斯特格林（Stringer）等由此提出著名的“夏娃假说”，认为所有现代人都起源于非洲，可以通过DNA追溯至距今20万年前后的一位非洲女性，后来现代人从非洲向世界各地扩散，替代了当地人群，并且没有与当地人群混血
。2010年，新的DNA研究承认扩散开来的现代人与尼安德特人存在混血
。古DNA考古产生了大量的研究，甚至无须借助考古学的证据，尤其是石器考古的证据。如果现代人真的是从非洲走出来的，石器考古能否提供证据？如果不能的话，又是为什么？是否说明石器考古存在重大缺陷，或者说明石器与人种或人群特性之间没有必然的联系？如果真的是这样的话，我们经常通过石器文化面貌的相似性来探讨人群的相互影响，是否根本就不能成立？类似之，同位素考古能够提供古人饮食结构的证据，还可以判断古人栖居地曾经发生过的变化，比如对欧洲“奥茨冰人”的研究
，同位素考古以及其他多学科的方法提供了大量有趣的信息。地球化学分析可以直接用于石器考古，主要帮助我们进行石器原料溯源，从而判断原料来源的远近。长距离物品交流是现代人社会行为的重要特征。在中国东北的东部地区，就存在一个以黑曜石为中心的交换网络，原料的地球化学分析就是研究的基础。
中国旧石器时代考古的主要奠基人裴文中曾说，旧石器时代考古是四条腿走路，即旧石器时代考古、古生物学（尤其是古脊椎动物学）、古人类学、地质学（尤其是第四纪地质学），把多学科的方法看作旧石器时代考古的基础。当代旧石器时代考古关联学科的范围大大扩展，特别值得注意的是狩猎采集者的人类学研究，还有文化与进化生态学。再者，如古脊椎动物学、第四纪地质学已经与考古学交叉形成了新的学科：动物考古学与地质考古学（还有环境考古学）。多学科的方法通常以自然科学原理为基础，具有较好的古今一致性，因此能够在考古推理中发挥重要的作用。古今一致性是多学科的方法之合理性的基础，这使它比中程理论更可靠，多学科的方法也是当代中国考古学研究中发展最为迅速的领域。古今一致性同时还意味着超越了历史与地域的限制，使多学科的方法具有非常好的全球普适性，相关研究在国际学术界更容易被接受。目前存在的关键问题是，如何把多学科的方法与考古学有效结合起来。在两者结合上长期存在“两张皮”现象，多学科的方法提供鉴定报告，而没有深入考古学问题中。随着交叉学科的形成，以及越来越多的有考古学教育背景的研究者投身于交叉学科，这一现象不再显得那么突出了。
除了上述方法，石器考古领域还在发展新的方法，比如模拟、大数据分析等。除了发展科学维度上的方法之外，石器考古还在考虑社会考古方面的方法，这种方法在理论上更接近后过程考古，即把石器及其制作技术看作人的能动性的体现，人的能动性不仅体现在运用石器去解决基本生存问题，还体现在运用石器去解决社会问题乃至塑造意识形态。海登就曾注意到石器技术中存在威望表达的成分
，如细石叶技术，部分产品技巧高超，带有一定的炫技成分。在意识形态领域，玉器在中国传统意识形态构建中发挥了重要的作用，中美洲地区则用黑曜石产品加工出各种形状奇异的礼仪用具。
1. 理论基础
过去十多年来，我们在石器考古的研究实践中逐渐形成了一套方法论，我们称之为“分层-关联的方法论”。这套方法论与我们在考古学理论上的研究具有同构性，即认为考古学研究“透物见人”是一项具有很大跨越性的工作，因此需要分为多个层次（或阶段）来实施。考古学的研究对象是人的产物，最终目的还是研究人本身，而人是生活在关联中的，考古学推理同样如此，只有在多层次的关联网络中才可能理解人类的物质遗存，理解人类行为。从关联的角度说，考古学研究分为科学与人文两个范畴，前者所谓的关联是以逻辑为中心的，后者所谓的关联是以切身的体验与理解为中心的，两者是相互补充的关系。然而，在当代学术研究中，科学具有绝对的垄断性，从人类行为到物质遗存，再从物质遗存到人类行为，都需要有逻辑的因果关系。考古学的目的就是要寻找其中存在的原理、机制或规则。
当然，在一定意义上，人与物之间关系的普遍性是存在的，比如狩猎采集群体围绕火塘生活，火塘的规模会限制围坐的人数；同时，由此而产生的距离也会限制围坐的人数，人与人日常谈话的距离很少会超过5米，否则就听不清；当人数超过5之后，就很容易分裂为两个谈话群
。这是进化人类学家邓巴的认识，具有较好的普遍性。但是，我们还需要认识到人生活在文化意义中，文化意义的形成是历史的产物，不同时代、不同社会可能存在不同的文化意义，人们的衣食住行不仅受到基本物理、生物规则的限制，还会受到文化意义的影响。处在文化情境中的个体并不必然遵循文化的约束，他可能发挥主观能动性，打破社会习俗，如霍德（Hodder）在东非进行民族考古调查时发现，当地的妇女有时会故意打破空间上的社会规则
。社会越复杂，文化意义也越复杂，从而发展出一系列文化规范，如新石器时代的墓葬习俗，每个地区都可能有独特的葬俗，并且长期存在。
在了解分层-关联的方法论框架之前，还需要理解范式的约束。分层-关联的方法论主要是从功能的角度出发的，侧重的是逻辑线索（科学的），但为人文的视角保留了空间。长期以来，中国考古学研究为文化历史考古范式所主导，这种范式的主要任务是建立史前史的时空框架，其依赖的文化观是作为标准或规范的文化
，而不是作为适应的文化，这就导致在该范式中，研究很难去探讨人类的行为特征。我们不妨比较一下中国新、旧石器时代考古研究，可以帮助我们理解范式的约束。文化历史考古范式源于新石器时代考古，其核心是“考古学文化”概念，通过比较陶器风格的相似性，从而判断两个考古学文化之间的相互影响。当文化历史考古范式形成之后，这样的研究逻辑也影响到旧石器时代考古，尽管“考古学文化”概念并不适用于旧石器时代，但研究者还是把石器当作陶器，频频探讨两地石器文化之间的相互影响。也正因为如此，石器考古从什么样的范式出发是至关重要的。这里采用的是一种处在过程考古与后过程考古之间的范式，它辩证地看待过程考古与后过程考古，而不是将两者简单对立起来；同时它也是包容性的，承认文化历史考古是石器透物见人研究的重要组成部分，是其中的一个基础环节。考古学研究的不同范式其实代表不同层次、不同侧重方面的研究，都是以透物见人为目的。
透物见人是考古学研究的中心，贯彻这一任务的核心主题是考古推理，因为考古材料本身不会说话，它本身并不是人类行为，需要通过考古推理，恢复它与人类行为之间的关系。就考古推理的范畴而言，可以分为宏观与微观两个方面。前者包括演绎、归纳、类比三种推理逻辑。后者则如同刑侦破案，首先需要到现场获取准确的时空信息，对于考古信息而言，既包括平面上的，也包括剖面上的；其次是进行多学科的材料分析；再次是提出假说，这里需要基于从前的理论模型，从而缩小推理的范围；最后是在更多、更新的材料中进行验证
。当然，这是比较理想的状况。实际上，考古学家对物质遗存的理解远不如生活在现在的刑侦专家对现代生活的理解，对于距今几万年乃至上百万年前的生活，我们是非常陌生的，需要参照许多学科的研究成果，尤其是人类学、社会学、历史学甚至是灵长类行为学的研究成果。还需要强调的是，考古学家研究的目的要比刑侦专家的破案目的更复杂，他们不仅想了解物质遗存所代表的人类行为，更希望深入地了解人类历史发展的其他方面，比如社会演化、文化意义的形成，等等。也正因为考古学家是如此 “贪婪”，透物见人的研究是一个没有止境的探索活动，是一个复杂的过程，需要通过众多层次或环节的研究才能完成。
考古学研究透物见人的过程至少可以分为五个层次或环节
：第一个层次是围绕物质遗存的基本时空特征展开的，建立起时空框架，这是下一步研究的基础。早期的金石古物学因为没有准确的时空信息（遗物通过盗墓或者继承获得），很难进一步进行研究，时空的关联是准确提取所有其他信息的前提。第二个层次是探讨考古材料的形成过程，不同的废弃、改造过程会极大地影响考古信息的构成，从而影响到考古推理。第三个层次是建立物质遗存与人类行为之间的关联，这也是狭义上所说的透物见人。如上面所说，考古学家研究的目的并不止于了解古人的行为，这就涉及第四个层次，即与人类行为、社会、历史、文化等相关的研究。最后，达到所有学术研究的归宿，进入第五个层次即哲学层次，关注本体论、认识论与价值论，得到思想观念层面的认识。回顾考古学史，我们不难看出考古学发展在改变时代观念上的作用，包括改变神创论、种族主义等错误的思想。
五个层次的推理不是单向的：一方面，可以从经验走向抽象，我们称之为归纳；另一方面，可以从抽象走向经验，我们称之为演绎。考古推理是双向的，两者的关系不是由研究者的偏好决定的，而是由考古推理的属性决定的。鉴于物质遗存与人类行为之间的差距太大，尤其是在史前考古领域，所以需要中程理论这样的辅助桥梁。中程理论实际是类比推理，它能够为考古学家重建过去提供一种可以参考的模板。需要注意的是，它是参考的模板，而不是真实的过去。考古学重建过去仍需立足于考古材料，而不能如卢博克时代那样仅凭民族志就去重建史前史。而忽视中程理论，以为类比缺乏充分的古今一致性，不值得利用，则又走向了另外一个极端。没有这种模板，从残缺零碎的考古材料中是不可能得到完整的人类过去的。就这一点而言，古生物学可以作为考古学的参照，两个学科研究的都是残缺材料，古生物学利用现生生物作为参照，同时利用生态、进化等原理，因此，根据一颗牙齿、一根羽毛的印迹，也可以得出重要的研究成果。
归纳推理是从下而上的，演绎推理是从上而下的，类比推理可以称为平行的。三种推理各有优劣，不能相互替代。归纳推理的关键在于尽可能获取更多样、更有代表性的材料，高度同质化的材料，虽然数量众多，但对于归纳推理帮助有限；还需要注意的是，能够从经验材料中提炼出抽象的概念，否则所谓的归纳仍然只是材料特征的识别（patternrecognition）。以考古学文化这个概念为例，它指的是一定时空范围内相似遗存特征的总和，用以指代共享某些相同文化标准的社会群体单位。这个概念借鉴了人类学的“文化”概念，它超越了物质材料特征，进入了“文化”概念层面。有了这个概念，考古学家就可以去研究史前人群（尽管这样的人群不一定是族属意义上的人群）。演绎推理的好处是可以超越经验材料的局限。考古学研究的人，不论是古人还是今人，都会符合某些有关人的普遍法则，如进化论与生态学，还有能动性理论以及某些社会关系理论，考古学家可以从这些理论出发进行演绎。演绎推理的关键是需要合适的理论前提，因为前提一旦不成立，后续的推导就不可能正确。再就是能够从理论原理推导出可以在经验材料层面进行检验的假说。以细石叶技术起源研究为例（参见第十一章），它就是从进化与生态理论出发，并结合古环境变迁得出假说，并在后来的考古发现中得到检验。类比推理的关键在于相关性，相关性越强，类比的可信度就越高，如石器的实验考古，在技术层面其可信度是比较高的；相关性还表现在行为背景关联上，直接历史法是类比推理中可靠性较高的，因为历史文化背景关联具有较好的一致性。对于考古学研究而言，把史前考古研究与历史时期考古研究打通是有帮助的，这样的话，就有可能运用直接历史法。
2. 石器考古分层-关联的框架
石器考古分层-关联的方法论分为四个层次，是一个递进的结构，层层深入，从石器的形态特征研究逐渐深入古代社会研究。每个层次的研究又分为若干步骤或方面，初始研究得出的结论较为宽泛，随着研究的深入，结论趋于明确，同时也更加深入。
研究的第一个层次从石器的基本形态特征开始。我们在面对一种有待研究的石器材料时，第一步是分类、测量与描述。分类的起点是地层，作为研究对象的石器材料应该大致是一个时期的，否则就不可能通过石器研究回到使用石器的时代，也不可能通过石器去了解当时的社会。然后基于原料、形制进行分类。同一类型的工具往往采用的是相同或相似的原料，相同或相似的原料不一定只生产一种类型的工具。因此，基于原料的分类更宽泛，要放在前面进行。按形制分类是一项困难的任务，因为任何器物的形制特征都是多样的，究竟什么样的特征具有分类的意义，需要基于研究者的理解。特别需要指出的是，研究者分类的目的很大程度上决定了分类标准的选择。研究者如果只是想区分两种文化，那么就会选择形制差异明显的特征；而如果研究者的目的是判断石器的功能，那么他就会去寻找与功能相关的特征进行分类。比如，我们曾在内蒙古林西白音长汗遗址发现了许多“石铲”，这一命名主要基于其扁薄的外形，而不是基于对功能的判断。我们如果熟悉铲与锄的功能区别以及由此导致的形制特征差异，那么就会发现这些“石铲”中有一部分并不是石铲，而是石锄。由于我们一开始并不知道石器明确的功能，所以分类可能带有探索的意味，并且有可能出现多样的分类方案。
分类后就需要测量与描述，还可能以之为基础进行统计分析，了解石器的变化范围。无论从事怎样的研究，这些工作都是需要做的。当然，如果目的清楚，那么测量指标的设定就会更合理，就会针对某些有特殊意义的指标进行测量。比如，旧新石器时代过渡时期出现的锛状器，与刃部相对的尾端通常有减薄处理，目的是便于安柄，所以尾端的厚度与加工形态就成了重要的测量与描述的对象。锛状器在使用过程中其刃部会不断被修理，器身长度会不断缩短，直至无法使用，因此器身长度就是一个重要的测量指标；器身长度与宽度的比值可能更有说服力，能够更好地反映器物的耗尽状态，因为一件更宽的锛状器需要更粗大的木柄，捆扎所占的器身长度也更长。通过测量统计可以发现一些例外情况，这些例外情况往往是需要解释的。比如，我们在研究内蒙古喀喇沁旗大山前遗址夏家店下层文化石铲的时候，发现数件超长的标本，其长宽比也超大，重新考察这些标本后发现，它们都是处在毛坯状态的石铲。这样的器物或可以用于祭祀（不需要实际使用），或只是当作备料。再比如，我们在研究旧石器时代打制石球时，发现丁村遗址出土了一些超过平均值大小的石球，专门考察后发现，它们都是由石灰岩制作的。石灰岩相对于石英岩密度更小，由此我们可以推断，古人对于石球的重量更加敏感，哪怕石球稍大一点，也要保证石球的重量。测量统计跟分类一样，也是发现问题的过程，我们不能只是为了分类而分类，为了测量而测量。
通过对形制的观察、测量与分类，我们就可以确定器物的基本特征，知道这大致是一类什么石器，然后需要做的是工艺设计分析。所谓工艺设计分析，就是根据对器物功能的推测，从工艺设计的角度分析其可能性。一类石器如果具备某种功能，就应该有相应的形制特征。这种对应关系尽管并不严格，但还是存在基本的限制，不可能用一件小小的刮削器去砍砸，同样不可能用一件石磨棒去切割，器物基本的工艺设计特征限制了器物可能的使用范围。通过工艺设计分析不大可能准确地把握器物的功能，但由此可以把器物的功能限制在一定的范围内，让我们知道可以朝什么方向去探索。如果这是一种切割工具，那么就去寻找与切割相关的形制特征（如刃口的位置、修理方式）、使用痕迹等。后文专门讨论的大山前遗址夏家店下层文化石铲就是一个例子，从工艺设计的角度看，如果用作铲，那么使用动作应该是直上直下的，石铲刃缘的崩损在正反两面应该大致相当，刃缘的形态应该是正锋。然而，我们观察到考古标本并非如此，它是偏锋的，崩损也不对称，绝大部分崩损只见于一面。这不是说我们的工艺设计分析错了，而可能是考古标本的命名错了，它不可能用作铲。工艺设计分析从基本的物理原理出发，这样的原理具有非常好的古今一致性，可靠性高，也非常有效，对于器型稳定的磨制石器工具而言尤其如此。
确定了器物大致的功能范围，下一步是观察器物的使用痕迹，不仅包括需要用显微镜才能观察到的微痕，还包括肉眼或放大镜就能观察到的使用痕迹。如果可能的话，还可以包括残留物的提取。当然，并不能根据残留物的证据给器物功能下定论，因为石器在其生命史上使用功能可能会发生改变。当石器刚刚被制作出来的时候，它是因应一定的目的而制作的，由此形成了其原初功能，也是它的主要功能。在史前时代，人类的技术还不够发达，几乎所有的工具都不是只有一种用途，于是在石器的主要功能之外，还可能有衍生功能，如石斧除了用于砍伐之外，还可能用于敲击，必要的时候还可以用于刮削、切割甚至挖掘。当工具破损或者即将耗尽的时候，人们不再爱惜它，可能会存在一些破坏性很强的使用，比如用石斧去琢制正在制作的石器。从原初功能到衍生功能，再到废弃阶段的破坏性使用，石器的功能至少存在三个阶段的变化，对于磨制石器而言尤其如此。其制作投入大，形制稳定，是为某种经常进行的活动制作的，存在明显的主要功能，当然不否认它也会存在衍生功能，在废弃阶段还可能有一些功能上的变化。因此，当从器物上提取到残留物的时候，我们要注意这可能是器物最后使用阶段的遗留，并不一定能够代表其主要功能。相比而言，器物的使用痕迹是长期使用的结果，更有说服力。以内蒙古通辽哈民忙哈遗址出土的炮弹型石杵为例，其使用痕迹说明它是用以敲砸植物根茎的，根茎具有相当的硬度，由此才会留下粗糙的磨痕；而且，这样的资源数量比较多，所以才会需要形制如此稳定的器物。也正因为如此，尽管遗址的石器上提取到香蒲的证据，我们仍然认为这种石器工具更可能是加工蕨根的。
器物的使用痕迹能够帮助我们判断器物的使用方式、加工材料的对象。比如，用作铲与用作锄，其使用方式显著不同，使用痕迹也有明显的区别：用作铲，使用动作直上直下，器物两面的使用痕迹对称；而用作锄，则正好相反，使用痕迹是不对称的，一面长，另一面短。就石器工具的加工对象而言，哈民忙哈遗址出土的石镐（报告中称之为“石耜”），其刃缘的使用痕迹非常粗糙，就像是豪猪啃咬过一样，这样的条痕主要分布在器物的一面，长度可达三四厘米，这样的使用痕迹指示的加工对象非常明显，那就是挖掘沙地。这两个例子中石器的使用痕迹都是肉眼可辨的，还有一些石器的使用痕迹只能用显微镜才能看到，主要是那些使用时间不长的打制石器，尤其是使用石片。旧石器时代的石片石器，许多是即用即弃，缺少明确的器型，而且一器多用的现象很普遍，所以我们在同一件器物上可能会看到不同的使用痕迹。使用痕迹分析是对工艺设计分析的进一步验证，结合两者，就可以基本确定器物的功能。当然，这样的功能判断还只是初步的，还需要进一步验证，有关功能的意义还需要深化，后续层次的分析就是要完成这些任务。
不少石器研究限于对石器形制的分析，部分研究深入到功能领域，但是了解一种器物的功能并不是研究的结束，恰恰相反，它只是开始。对器物功能的判断还需要进行验证，这是研究的第二个层次。验证的方式主要有两种，一种是石器实验，另一种是民族志或民族考古的佐证。基于器物观察、测量、工艺设计分析与使用痕迹分析所得的功能仍然只是一个范围，并不是完全确定的。以前文提到的夏家店下层文化石铲为例，通过分析后，知道它不是用作铲，而是用作锄。然而，锄有许多种，它是用作翻地的锄？还是用作除草的锄？这就需要进一步的实验验证。我们的实验表明是后者，尤其在雨后土壤微微潮润的时候，使用起来十分方便，效率几乎可以与铁锄媲美。有农村生活体验的人知道，雨后往往正是除草的好时机。实验显示，这种石锄无法用作翻地，由于器物太薄（平均厚度只有六七毫米），又是石质的，缺乏韧性，用力稍大，就会震断。石器实验检验不同的使用可能性，可以进一步明确石器的使用可能性。
另一种验证方式并不容易获得，但一旦获得，就有极好的佐证效果。还是以上面所说的石铲为例。我们在云南少数民族所用的工具中发现一种手锄，其刃口形态与我们所研究的石铲极为相似，都是偏锋斜刃。虽然云南少数民族使用的是铁锄，但是形态的高度相似表明存在相同的使用方式。类似的例子还有锐棱砸击石片的制作与使用，我们在北美印第安土著中找到证据，那里叫作女人刀，是女性使用的工具，与我们从考古材料中推导出来的结论相当一致。当然，由于文化背景不同，地理环境、时代都有差异，不能简单地把考古材料与民族志或民族考古材料等同对待，这里比较的是功能使用，是具有跨文化可比性的方面。而且，我们只是将其作为佐证，而不是当作主要证据。如果有这样的材料，自然是锦上添花；如果没有，也并不影响整体的结论。通过两个方面的验证，我们就可以把石器功能进一步明确化，在推理上更进了一步。
研究的第三个层次是考虑同一时段不同遗址的变化，考虑同一遗址中其他的石器构成，考虑该地区不同时段的变化，还需要把所研究的石器与当地的环境条件联系起来。时空关联上的拓展有助于去寻找石器与古代社会的关系。继续用我们熟悉的石铲例子来说明，与石铲共存的还有所谓的“石锄”（其实并不是石锄，研究后发现是一种耘土的工具）。在辽西地区先秦考古学文化中，石铲是从夏家店下层文化时期才开始有的，不同的遗址都有发现，更早的红山文化时期以亚腰形（或称舌形）的石耜为特征；赵宝沟文化时期的也是如此，不过尺寸略小；比红山文化晚的小河沿文化时期的农业工具更不发达，连房址都很少发现（还有争议）。这就说明这种工具类型是在夏家店下层文化时期才开始出现的，也就是说，是在这个时期出现了农业的中耕生产，即以前的原始农业更加粗放，播种后的田间管理比较少，但是夏家店下层文化时期人们开始注意到中耕除草的环节。再结合其石器组合中的其他工具来看，就会发现当时还会用所谓的“石锄”耘土，即把大土块拍碎，还可能用来开沟垄、引水灌溉。夏家店下层文化有形制多样的石刀，甚至有石镰刀（曾经发现残段的标本），这说明收割的规模前所未有。类似的证据还见于研磨工具，这个时段出现了大型的石磨盘、石磨棒，石磨盘磨面大且厚重，是更早时期石磨盘重量的数倍到上十倍，这说明当时研磨加工食物的任务量空前。如此等等的证据都指向当时已有较为发达“精耕细作”的原始农业。如果不拓展时空上的关联，就不可能发现这样的联系，也不可能获得这样的认识。
结合自然环境条件同样是深入认识的有效手段。在石铲研究中，我们在当地广泛开展实验考古的工作，我们注意到辽西丘陵地带，山坡上分布的多是黄土，土壤结构松散，实际上并不需要耘土工具。但是在河谷地带，由于河流搬运的原因，其土壤中有更多黏土成分。黏土的颗粒更细，黏性强，加之河谷中水源丰富，植被茂盛，根系发达，因此，挖掘的时候，土壤多呈块状，这个时候就需要用工具来拍碎土块。河谷地带取水方便，可以引水灌溉，于是就需要开沟垄、引水灌溉的工具。把石器工具与当代的自然环境条件结合起来，就发现了当时人们已经从坡地转向了河谷。这是重大的变化，河谷地带土壤虽然肥沃，而且还有灌溉之便，但是黏重，耕作的劳动强度大，需要更大的劳动投入。若非土地紧缺，抑或需要更大的产量，古人是不愿意进行更辛苦的劳作的。就研究方法而言，若要发现耕作条件的差异，是需要切身的考察与体验的，不然就不可能发现两种耕种地域的差别。与此同时，对于研究者而言，熟悉所研究的生活（农业生产）是非常必要的，年轻一代的考古学家多在城市中长大，缺乏农村生活的体验，由此也缺乏相关的知识关联，不会往相关联的方向思考。这无疑是一个不足，但这是可以学习的。就像我们现在所有人都不熟悉旧石器时代的狩猎采集生活一样，我们可以通过阅读民族志、参观民族博物馆、学习民族考古的经典研究来获取相关的知识，避免在不熟悉所研究生活的情况下去研究这种生活。
关联是广泛的，需要不断拓展与深入。在了解了上述层次的信息后，研究的第四个层次就是深入到所研究的古代社会本身，这时就需要结合当时当地其他方面的历史发展状况，探讨石器研究所包含的更深层次的意义。这属于画龙点睛的一步，点出石器研究所透射的社会历史意义。这个意义有多深远，取决于关联的大小与深浅。就这一点而言，石器研究就像一句话，这句话究竟有多么精辟，很大程度来自它所关联的情境；脱离这个情境，这句话就可能是空洞的废话。我们可以继续用石铲的例子来谈，夏家店下层文化时期，辽西地区的社会发展状况可以用一个词来形容，那就是“群龙无首”。经过多年的考古调查与发掘，我们现在发现这个时期缺乏中心城址，但每个聚落似乎都非常注意防卫，如大山前遗址就位于一个孤立的山丘上，周边坡度较大，便于防御，发掘较为充分的二道井子遗址
、三座店遗址
等也都是如此。在这个地区，一些地势险要的地方往往都有夏家店下层文化的遗存。“群龙无首”意味着社会秩序的缺失，冲突频繁。为了打仗，就必须有专门的组织者、士兵，就必须有足够的粮食供给。由于不同群体之间的社会关系紧张，人们耕种的范围受限，要在有限的范围内获取更多的生产剩余，就必须推行精耕细作农业，必须选择更加肥沃的土壤，这也就是这个时期的人们开始利用河谷土地的重要原因，原始农业达到了一个前所未有的成熟阶段。这是通过关联该地区既有的考古背景所获得的认识。如果我们扩大关联的范围，比如更进一步放在这个时期中国文明演化进程中来看，或者放在世界不同地区的文明化进程中来看，可能又会得到新的认识。关联是没有止境的，这也就意味着研究可以不断深入下去。
四个层次的研究，一方面是不断深入，另一方面是关联信息的范围越来越宽广，是一个把渊与博结合起来的方法。经过多年的实践，我们发现这个方法论在逻辑上是较为完善的，也相对较好操作。每个层次都由不同的步骤组成，不同的步骤都有相应的目标，可以按部就班地实施。同时，这个方法论又是开放的，它可以把不同的信息纳入其中，使研究可以不断深入。这也意味着，它不是一个工序操作手册，而是一个需要心领神会的社会科学研究策略。研究者只有不断积累对石器使用者及其所处社会的理解，才有可能发挥这个方法论的作用。