@msoeg 的回答正确地表明了我的研究思路。下面给出我的图片作为一个额外的回应。
以及 Chomsky 对过分依赖语料的批判：
My judgement, if you like, is that we learn more about language by following the standard method of the sciences. The standard method of the sciences is not to accumulate huge masses of unanalysed data and try to draw some generalisation from them
题主要问的问题可以很容易转换成下面的行话：对中古汉语进行内部构拟得到的原始语是否等价于上古汉语？
在这里，应该弄清楚一个基本事实。所谓的“中古汉语”“上古汉语”是根据中国历史朝代分期提出来的概念，而一门真实存在的语言不需要由朝代分期的不同而显现出不同的结构差异。也就是说，中古汉语的内部构拟投射出来的语言可以是商代的语言也可以是两汉的语言，但阐明到底是哪一个具体时期的语言则不是内部构拟的任务。像这样的工作必须参阅相关时期的历史语文材料才能得到初步确定。在汉语历史音系研究的实践中，通常把中古汉语之前的最近语言状态称作上古汉语——但这只是一个便利的标签，如有需要，我们随时可以创造出更精细的标签来区分不同的状态。例如，Pulleyblank 便创造出“早期中古汉语”“晚期中古汉语”两个术语来分别指代通过《切韵》与《韵镜》所反映出的音系系统。不过，这并不意味着 Pulleyblank 的做法一定是对的；近些年来国内出现一种有趣的观点，认为《切韵》和《韵镜》反映了同一个音系；倘若如此，那么 Pulleyblank 所创造出的两个语言状态的根底便受到了挑战，要么应当摒弃，要么应当援引额外的语文材料为它们的正当性辩护——但在后一种情况中，原来术语的内涵当然会发生微妙的变化。
总之，这里的意思是，既然“上古汉语”已经被普遍看成了中古汉语直接的原始来源，那么对中古汉语进行内部分析——例如，像题主所说的那样把“二等”阐释为特定的音段——所得到的结果根据定义只能直接归并到“上古汉语”之中。如果愿意，当然可以模仿 Pulleyblank 把这样的构造结果称作“前早期中古汉语”，这样一来，我们——根据题主的用语——便只是为“早期的中古汉语构拟强行加入后期的中古汉语结构”。
另外一个问题是，即便抛开上面的术语定义问题不谈，我们如何能够确定从上古汉语到中古汉语，整个音系没有经历大规模的重组、以至于——举例说明——“二等”根本不对应上古汉语的音段 *-r-？这里就需要指出国内可能讨论甚少的一个话题，即内部构拟的局限性。由于内部构拟只使用了语言内部的形态音系表现来构拟语言，所以，倘若这门语言历史上发生了完全的合流现象、使得形如 *A、*B 的音段完全中和成了 A，那么，在不考虑其他情况的前提下，内部构拟将无法把后代语言的这个齐整的 A 还原为 *A、*B，而只能把这个 A 投射为 *A。要弄明白这个合流的存在，就必须继续使用比较法通过语音对应关系（例如，对另一门语言的比较揭示了两条独立的关系 A :: A 和 A :: B）来确定这个失落的音段。比如，关于“二等”，我相信法国人已经提出一种有趣的观点，即认为它来自前上古汉语的前置弱读音节、然后才演变为附着于重读音节起首后侧的 *-r-。在这个情况下，内部构拟或许能够提出 -r-，但它没法提出从前置音节到 *-r- 的这一演变。
所以，题主担忧的问题实际上正反映了内部构拟的不足：虽然在此方案下，我们能够把现在的系统还原为一个音系配列符合理想的系统，但是这个系统未必需要等价于通过比较法而得到的系统，而且内部构拟在有些情况下无法做到比较法所能办到的事情。
内部构拟还有一个不足，那就是，它把原始语构造成了一门没什么形态音系变化的语言，而实际情况却未必如此：后代语言事实上可能继承了原始语复杂的形态音系变化，而内部构拟却忽视了此点。为了搞清楚原始语的形态音系创新是否存在，我们还是需要回到比较法去比较同源语。不过，在上古汉语的研究中，此点并不攸关。
那么，这是否意味着我们应该对内部构拟秉持一种“无为”的态度呢？答案当然是否定的。如果使用它能够提高我们对整个音系演变的洞见，那么采用它当然无妨。