第 第
第 第 4 章 章 章 《 章 《 《算學正義 《 算學正義 算學正義》 算學正義 》 》 》中編之內容分析 中編之內容分析 中編之內容分析 中編之內容分析
本章針對《算學正義》中編之內容作分析,首先 4.1 節是關於「異乘同除」 、
「同乘異除」與「同乘同除」 ,都是藉由『四率之比例』來貫穿整個主題,與《數 理精蘊》下編卷三的內容關係密切。接者的 4.2 節談論差分問題,有「按分遆折 差分」 、 「按數加減差分」 、 「和數差分」 、 「較數差分」與「和較差分」五個部份,
與《數理精蘊》下編卷四至卷七相關。4.3 節是關於「盈朒」與「雙套盈朒」 ,也 就是《九章算術》所謂的「盈不足術」 。4.4 節「借徵」單元分為「借徵」與「疊 借」兩種,後者需要使用「盈朒」之法。4.5 節「方程」之意為:「方者,比也;
程者,課也。數之錯糅互雜者,比而課之而得,故曰方程也」 ,南秉吉未將此單 元訴諸『四率之比例』 ,造成與前述概念不連貫。4.6 節為本章所作的結論。
4.1「
「 「 「異乘同除 異乘同除 異乘同除」 異乘同除 」 」 」 、 、 、 、 「 「同乘異除 「 「 同乘異除 同乘異除」 同乘異除 」 」 」與 與 與「 與 「 「同乘同除 「 同乘同除 同乘同除」 同乘同除 」 」 」
《算學正義》分成三個單元的「異乘同除」 、 「同乘異除」與「同乘同除」 , 其實就相當於中國古算書《九章算術》的「今有術」 ,而《數理精蘊》當然也有 納入這樣重要的數學概念,下編卷三的內容便是「比例」 。以下,筆者將以《算 學正義》與《數理精蘊》來進行對照。
首先, 《算學正義》說: 「異乘同除者,四率比例也。以原有之兩件相除,故 為同除;以今有之一件乘之,故為異乘。以原有之兩件為一率、二率,以今有之 一件為三率,而所求之一件為四率也,辨法實之法,以二率乘三率為實,一率為 法除之,得所求為四率。」
1這在《數理精蘊》則叫做『正比例』 ,原文如下:
其法一名異乘同除
或名為準測,或名為順單,以原有之兩件相除,故為同除,以今 有之一件乘之,故為異乘
如先乘而後除亦同,而今則質言之曰正比例,盖以原有 之兩件為一率、二率,以今有之一件為三率,而所求之一件則為四率也。
2在此舉《算學正義》中編之「異乘同除」第一題: 「原有豆一百零八石,價 銀三十六兩,今有豆一百三十五石,問價幾何?」
3依題意列式得
108:36=135:
x ,其中 x 為所求價,故 36 135 45x= 108× =
,即價銀四十五兩。
其次, 《算學正義》又說: 「同乘異除者,以原有之兩件相乘,故為同乘;以 今有之一件除之,故為異除。以原有之兩件為二率、三率,以今有之一件為一率,
而所求之一件則為四率,盖相當比例之轉用也。」
4這在《數理精蘊》則叫做『轉 比例』 ,原文如下:
1 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 1ab。
2 引自清‧康熙御製,《數理精蘊》,下編卷三,頁 3a。
3 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 1b。
4 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 5b、6a。
一名同乘異除
或名為變測,或名為互視,或名逆單,以原有之兩件相乘,故為同乘,以 今有之一件除之,故為異除,而今則質言之曰轉比例,盖以原有之兩件為 二率、三率,以今有之一件為一率,而所求之一件則為四率也。
5在此舉一個《算學正義》之例題來看, 「同乘異除」的第一題: 「原有布幔一 具,用布十六丈五尺,布闊二尺,今有布闊一尺五寸,如式作幔,該用若干?」
依題意列式得
1.5
:
2=
16.5: x ,其中 x 為今所需布長(單位:丈),故
2 16.5 22x= ×1.5 =
,即所 求為二十二丈。
《算學正義》尚有補充說明: 「今所求者不離原有之定積,故以今闊為一率,
轉成今闊與原長之比,同於原闊與今長之比也」 ,就是說上述的比例式為 今闊:原闊=原長:今長,
可以轉化成另一種樣子
今闊:原長=原闊:今長,
所謂的『定積』就是原闊與原長的乘積固定,因此這樣的互換是合理的。
接著, 《算學正義》還提到: 「同乘同除者,併乘併除也,其理不過合幾乘為 一乘,合幾除為一除,各按四率,參互錯綜,總不外於合幾四率為一四率比例也。」
6
這在《數理精蘊》則叫做『合率比例』 ,原文如下:
有合幾四率為一四率者,則名為同乘同除
或名為重測,或名為順較逆較,而今則質言 之曰合率比例,盖其理亦不過合幾乘為一乘,合幾除為一除,各按四率,
參互錯綜,豈能出於比例之外哉。
7
其實『同乘同除』或『合率比例』的意思都是一樣的,就是連比例的應用,
以《算學正義》中編「同乘同除」的第一題來看:
今有器中米不知其數,前人取半,中人三分取一,後人四分取一,餘米一 斗五升,問本米幾何?
由餘米一斗五升(即
1.5斗)逆推回去,因為「後人四分取一」 ,表示剩下
的米(即
1.5斗)是四分之三,所以,後人未取之前是
1.5 4 2× =3
斗;繼續逆推回 去,因為「中人三分取一」 ,表示此時所剩下的米(
2斗)是佔了三分之二,所 以,中人未取之前為
2 3 3× =2
斗;又「前人取半」 ,即此時剩下的米(
3斗)佔了
5 引自清‧康熙御製,《數理精蘊》,下編卷三,頁 3b。
6 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 9a。
7 引自清‧康熙御製,《數理精蘊》,下編卷三,頁 4ab。
二分之一,因此,全部就是
3 2× =6斗。
以符號來看或許更清楚!假設全部為 a 斗,前人取後剩下
b斗,中人取後
剩下 c 斗,則
3 3 4
1: :1.5 1.5 1.5
4 4 3
2 2 3 4 3
1: : 1.5
3 3 2 3 2
1 1 2 4 3 2
1: : 1.5
2 2 1 3 2 1
c c
b c b c c a b a b b
= ⇒ = ÷ = ×
= ⇒ = ÷ = × = × ×
= ⇒ = ÷ = × = × × ×
試圖將上述的過程一次完成,則可將三個比例式合併為以下的比例式:
(1×2×3)
: (
2×3×4)=
1.5: a
這也就是所謂的「合幾四率為一四率比例」!
到此,三種比例已經介紹完畢,由以上文字可以看出《算學正義》與《數理
精蘊》在這個主題的相似度極高,而一樣的題目總共有四題,請參見附錄三。
《數理精蘊》除此之外還有「正比例帶分」 、 「轉比例帶分」兩部份,主要是
題目之中增加了分數,計算上變得稍微複雜一點。而《算學正義》雖然沒有將此 歸類出來,但是在題目裡仍有補充,例如: 「異乘同除」的第八題,南秉吉就稱 為『異乘同除帶分』 。題目如下:
今有官獵得鹿,賜圍兵,初圍三人中賜鹿五頭,次圍五人中賜鹿七頭,
次圍七人中賜鹿九頭,倂三圍賜鹿十五萬二千三百三十三頭少半頭,問圍 兵幾何?
8
不過,在「同乘異除」的各道題目裡,南秉吉就沒有特別指出這一類「帶分」
的情況。筆者認為既然都是同樣原理,無須再多提一次也無妨!
關於「比例」這個主題,雖然所佔篇幅不多,但是這個觀念卻是很重要的!
將會一直延續到《算學正義》中、下編內容。
4.2 各式差分
各式差分 各式差分 各式差分
由《數理精蘊》所言: 「盡人皆知線有線之比例,面有面之比例,體有體之
比例,殊不知差分、盈朒、方程、借衰、疊借之類,正皆比例之屬也。」
9可知 在《算學正義》接下來的各個主題(差分、盈朒、借徵、方程)都與「比例」脫 不了關係。
8 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 4b。
9 引自清‧康熙御製,《數理精蘊》,下編卷三,頁 2b、3a。
《算學正義》之中將「差分」分成以下五類:按分遆折差分、按數加減差分、
和數差分、較數差分、和較差分。
第一類:按分遆折者,皆為連比例,以十分為總率,按一定之分加減者也,
如二八差分,即一得十分之二,一得十分之八;有三色者,以二與八與三十 二為衰數
四色者二與八與三十二與一百二十八為衰數。三七差分,即一得十分之三,一得 十分之七……遆折差分,即十分之中得其幾分為幾折;加倍差分,即以倍而 加;減半差分,即以半而減。
10
這部份有二個例題,第一題為「三七差分」 ,也就是按照「三比七」的比例,
其一得十分之七,另一則得十分之三;第二題為「遆折差分」 ,此題與《數理精 蘊》裡的問題是一樣的,題目如下:
今有熟稻七百七十九畝六分八氂,令三人以十分之六收割,問每人得幾何?
11
三人所得要按照
1: 6 : (6 6) 100 : 60 : 3610 10 10× =
的比例來分配。
第二類:按數加減者,皆為相當比例,其法有四:一曰遆加遆減差分,一曰 超位加減差分,一曰互和折半差分,一曰首尾互準差分。然超位加減即遆加 遆減之一類,而首尾互準又為互和折半之變體也。
12
這部份的例題有十二道,前六題為「遆加遆減差分」類型,其實就是現在所
謂的「等差數列與級數」 ,以第一題為例:
今有五等諸侯,共分橘子六十顆,人別加三顆,問五人各得多少?
13這類的問題在《九章算術》之中稱為「衰分術」 ,就是按照比例進行分配之 意。而這裡的「五等諸侯」是指公、侯、伯、子、男五種等級的身分,由五等之 中最低的「男」開始,往上每等加三顆,也就是現在的「公差」 。
為了方便起見,假設中間的「伯」分到的橘子為 x 顆,則往上的侯、公分別 為
x+3、
x+6顆,以下的子、男為
x−3、
x−6顆。總和為六十顆,故
(
x+ + + + + − + − = ,則 3) (
x6)
x(
x3) (
x6) 60
5x=60⇒ =x 12,即伯十二顆橘子,
再去推算其他人的數量即可。而《算學正義》的方法亦同理,只不過是用比例的 面貌呈現:
5
:
60=
1: x
原文是這樣子:法以五人為一率,橘子六十顆為二率,一人為三率,得四率
十二顆,即伯所分之數。自伯十二顆而上加三顆得十五顆,為侯所分之數;再加
10 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 13ab。
11 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 14b。
12 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 15ab。
13 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 15b。
三顆得十八顆,為公所分之數;自伯十二顆而下減三顆餘九顆,為子所分之數;
再減三顆餘六顆,為男所分之數。
14
這一題與《孫子算經》裡的題目一樣,
15筆者將術文列出以便對照,如下:
術曰:先置人數別加三顆于下,次六顆,次九顆,次一十二顆,上十 五顆,副并之得四十五,以減六十顆,餘人數除之,得人三顆,各加不并 者,上得一十八為公分,次得一十五為侯分,次得一十二為伯分,次得九 為子分,下得六為男分。
16
《算學正義》與《孫子算經》對此題處理的方式稍有不同,前者是利用等差
中項的概念,先求出位在中間的「伯」所分到的橘子數,再去推算其他人;後者 是隨意假設得到最少橘子者所拿的顆數,其餘的人則是利用遞加三顆而推知,將 以上顆數合併發現與總數六十顆有所差距,把差距的數量再平分給每一人即可,
這樣的步驟其實是嘗試錯誤之後再做修正。
公元六世紀,南北朝和朝鮮半島之間在科學技術方面的交流得到更進一步的 發展,通過佛教陸續地把天文曆法和算學書傳入朝鮮半島, 《孫子算經》即是在 此時期出現在朝鮮。
17上述這一個題目,筆者對照現有資料,並未發現此題被當時朝鮮的其他算書
(例如: 《東算抄》 、 《書計鎖錄》以及李尚爀的著作等等)所收錄,在《算學啟 蒙》 、 《楊輝算法》 、 《同文算指》等書之中也沒有,因此筆者『大膽』假設南秉吉 是研讀過《孫子算經》 ,並將此題收錄到《算學正義》之中,當然這樣的論點尚 待更仔細的求證。
回到《算學正義》之中,此部分的第七、八、九題為「超位加減差分」類型,
這是「遆加遆減差分」的其中一類,只是題目稍微複雜一些,沒有固定的公差,
但是仍然有一定的規則,以第七題為例:
今有官出庫金五十九斤一兩,賜王九人、公十二人、侯十五人、子十八人、
男二十一人,王得金各多公五兩,公得金各多侯四兩,侯得金各多子三兩,
子得金多男二兩,問王、公、侯、子、男各得金幾何?
18總共的人數有 9+12+15+18+21=75 人,假設男所分到的金為
x 兩,將所有與男相差的金合併起來為 2×18+5×15+9×12+14×9=345 兩,再和全數的金(五十九 斤一兩換成九百四十五兩)相減為 945-345=600 兩,此為七十五人要平分的金,
14 同上。
15 參考《孫子算經》,收入郭書春主編,《中國科學技術典籍通彙》數學卷第一分冊,鄭州:河 南教育出版社,1993。
16 引自《孫子算經》卷中 9b、10a。
17 根據金虎俊,〈歷史上的中國天算在朝鮮半島的傳播〉,《中國科技史料》第 16 卷第 4 期,頁 5。
18 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 19a。
將這些寫入比例式為
75:600=1:
x求出
x =8,即男得八兩,其餘則依規則類推。第十題為「互和折半差分」類型,題目如下:
今有銀二百四十兩,令趙錢孫李四人互和折半分之,但知趙多李十八兩,
問各該幾何?
19這裡的「互和折半分之」是指錢孫兩人錢數的和為全數之半,所以由 4:240=1:
x ,求得 x =60 為錢孫中二人相和折半。若是知道公差為d,則四 人的錢數依序為
60+2d、
602 +d
、
602
−d
、
60 2d−兩。公差可以由「趙多李十
八兩」推得,將
18三等分得
6即為公差。
第十一、十二為「首尾互準差分」類型。以第十二題為例:今有米三百六十
石,令甲乙丙丁戊五人遆減納之,定甲乙二人納數與丙丁戊三人納數相等,問五 人各納幾何?
20
《算學正義》的解法:以一分為丁衰,二分為丙衰,併之得三分;以三分為
乙衰,四分為甲衰,併之得七分。相減餘四分。乃以前二人、後三人相減得一人 為一率,四分為二率,戊一人為三率,得四率四分,即戊一人之分數。
如果改以現代符號表示:令戊為 x ,則甲乙丙丁分別為 x
+4、 x
+3、 x
+2、
x+1,前兩人之和為
2x+7,後三人為
3x+3,相差的部份很明顯就是戊需納之 數。
第三類:和數者,有總數,又有分數,以分數合,而與總數相比,九章總名 差分也。
21
「和數差分」這部份有七個例題,其中兩題是與《數理精蘊》裡的問題相同,
請參見附錄三, 《數理精蘊》將此單元稱為「和數比例」 ,可見又是強調『比例』
的概念貫穿整個「差分」的單元。 《數理精蘊》將以下兩類稱為「較數比例」 、 「和 較比例」 ,亦是基於同樣的道理。
以《算學正義》第一題為例來看看「和數差分」的方法:今有甲持錢二十,
乙持錢五十,丙持錢四十,丁持錢三十,戊持錢六十。凡五人合本治生得利二萬 五千六百三十五,欲以本錢多少分之,問各人得幾何?
22
19 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 21a。
20 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 23a。
21 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 24a。
22 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 24a。
五人分利要按照投資錢數
20:
50:
40:
30:
60的比例,本錢總共有
20+
50+
40+
30+
60=
200,所以甲得
25635 20 25632200 4
× =
錢,乙得
25635 50 64083200 4
× =
錢,其餘依此類推。這裡的答案並未約成最簡分數,或許是要讓分母統一吧!
第四類:較數者,因數之相較而成比例,九章謂之『匿價差分』 。其法以每 物與較數之比,即若共物與共較之比;或以共物之較與每一價之比,即若共 物與每一物之比也;又或有以實數相比者,又或有以各物分數相比者,總以 相差之較為比例也。
23
這部份的例題有十道,其中兩題是與《數理精蘊》裡的問題相同,請參見附
錄三。就以《算學正義》之「較數差分」第一題為例,說明這種類型的方法:
今有綾七尺、羅九尺,兩價相等。但知綾每尺比羅每尺價多三十六文,問 二色每尺價幾何?
24因為「綾每尺比羅每尺價多三十六文」 ,所以七尺的綾比七尺的羅多二百五 十二文,即寫成比例式為
1:
36=
7:
252。又因為「綾七尺、羅九尺,兩價相等」,
所以多的二百五十二文就是二尺的羅之價格,由比例式
2:
252=
1:
126可知每 尺羅為
126文,則綾每尺為
126+
36=
162文。
此題在《算學啟蒙》卷中「求差分合門」 、 《楊輝算法》之《續古摘奇算法》
卷下「二率分身」以及《算法統宗》卷五也都有出現,其中前兩者的題目裡的『綾』
和『羅』是互換的,而《算法統宗》則是與這裡相同。故南秉吉是直接引用《數 理精蘊》或是其他書籍,目前筆者沒有掌握到直接證據,但是由此可見這一題目 流傳相當廣。
第五類:和較者,以和數為體,較數為用,九章一名『貴賤差分』 ,一名『貴 賤相和』 。蓋於總物中求其相差之較,或於每物中求其相差之較
此貴賤差分法; 或用互乘以齊其數,然後於互乘數中,求其相差之較作為比例,而得真數
此貴賤相和法
。總以和數推出較數為比,此和較之所以名也。
25
這部份有十個例題,其中第三題是與《數理精蘊》裡的問題相同,請參見附
錄三。而第七題則是《孫子算經》的「千古名題」!題目為:今有婦人河上蕩盃,
津吏問曰: 「盃何以多?」 ,婦人答曰: 「家中有客,不知其數,但二人共飯、三 人共羹、四人共肉,凡用盃六十五」 ,問人幾何?
26
《孫子算經》的術文很短,筆者將其引述如下: 「術曰:置六十五桮,以十
23 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 31a。
24 同上。
25 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 37a。
26 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 43ab。
二乘之,得七百八十,以十三除之,即得。」
27而《算學正義》則為:
法以二人、三人、四人連乘得二十四人,仍以二人除之得飯十二盃,
又以三人除之得羹八盃,又以四人除之得肉六盃,三數併之得二十六盃為 一率,二十四人為二率,用盃六十五為三率,得四率即人數也。
28若改以現代符號來解,假設有 x 人,則可依題意列式
12 8 6 26 65 24
65 65 65
2 3 4 24 24 26
x x x x x x x
+ + x ×
+ + = ⇒ = ⇒ = ⇒ =
,
可以看出比例
26:
24=
65: x 的關係,更能夠發現《孫子算經》所用的
12、
13的數據從何而來。
這一題在《楊輝算法》和《算法統宗》皆有一樣的題目出現,而在《東算抄》
裡則有類似題,不過數據不相同。筆者將在下文引述前兩者與《孫子算經》的題 目原文,也藉以和《算學正義》對照。
《孫子算經》卷下:
今有婦人河上蕩桮,津吏問曰: 「桮何以多?」 ,婦人曰: 「家有客。」津吏 曰: 「客幾何?」婦人曰: 「二人共飯、三人共羹、四人共肉,凡用桮六十 五,不知客幾何?」
《楊輝算法》之《續古摘奇算法》卷下「分合入互換」 :
婦人河上蕩杯,津吏問曰: 「杯何多?」婦答曰: 「家有客至,二人共飯、
二分之一,三人共羹、三分之一,四人共肉、四分之一,總用杯六十五隻,
不知幾客?」
《算法統宗》卷五:
今有客不知數,只云二人共飯、三人共羹、四人共肉,通共用碗六十五隻,
問客若干?
經由題目的文字敘述來看,筆者認為《算學正義》與《孫子算經》的相似度
較高,故很有可能是直接參考《孫子算經》 。無論如何,至少知道這一題不僅在 中國非常流行,到了朝鮮也是相當受到歡迎!而一部著作難免要有幾個名題來彰 顯內容的精采,對讀者才能增加吸引力和說服力,無怪乎南秉吉選擇了這樣的題 目放入《算學正義》之中。
整體而言, 《算學正義》 「差分」單元雖然與《數理精蘊》相同的題目數量不
少,但是南秉吉也極有可能採用其他書籍的問題,如: 《孫子算經》 。而其中的思 想概念,自然是與中國的《九章算術》 (包含劉徽注)息息相關。
27 引自《孫子算經》卷下,頁 5b。
28 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 43b。
4.3 盈朒
盈朒 盈朒 盈朒
南秉吉首先對於「盈朒」這個名詞進行解釋: 「盈,有餘也;朒,不足也。
因有餘、不足,以求適中,是為因較而得正數之法」 。
29並且加以分類:
有一盈一朒者,以兩數相加為相較之率;
有兩盈或兩朒者,以兩數相減為相較之率;
有一盈一適足或一朒一適足者,無可加減,而或盈或朒之數,即其較也。
法在相較以得其差,互比以得其實也。
30
「盈朒」其實就是《九章算術》第七章的「盈不足術」 ,對於這樣古老傳承
下來的中算內容,在《數理精蘊》裡當然也有安排進去,而其前言與上述南秉吉 在《算學正義》所使用的文字十分相近,
31可見,此一主題南秉吉又是以《數理 精蘊》為主要參考對象,而這部份《數理精蘊》與相同的題目共有四題(包含後 文所提到的「雙套盈朒」 ) 。
接下來,筆者將針對上述分類各舉一例來看, 「盈朒」的第二題是屬於第一
類「一盈一朒」 ,此題出自《孫子算經》卷下:今有三人共車,二車空;二人共 車,九人步。問人與車各幾何?
32《孫子算經》的術文很短,引述如下:
術曰:置二人以三乘之得六,加步者九人,得車一十五,欲知人者,以二 乘車,加九人即得。
33《算學正義》則為:
法以三人二人相減餘一人為一率,一車為二率,二車空即六人不足也,九 人步即九人有餘也,有餘不足相加得十五人為三率,得四率為十五,即為 車數也。以十五車乘三人得四十五人,減不足六人,餘三十九人,即為人 數。或以十五車乘二人,得三十人,加有餘九人,亦為人數也。
34
若以現代符號來解題,設有
x車,則人數可以表示為 3(
x −2) 或者
2x+9,列
式得 3(
x− = 2) 2
x+ ⇒ 9
3x− =6 2x+9⇒ (3 2) −
x= + ⇒ 9 6
x=15,即有 15 車。在
29 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 45b。
30 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 45b、46a。
31 《數理精蘊》卷八「盈朒」,頁 2ab:「盈,有餘也;朒,不足也。設有餘不足以求適中,亦為 因較而得正數之法,此固比例法也。但比例以實數求實數,而贏朒則以虛數求實數,然虛數皆與 實數相較而生盈朒之差,則虛數亦實數也。比例以所有之三率,求所餘之一率;而盈朒則所有為 兩數,且兩數之中各藏一數,其實亦三率也。其間有一盈一朒者,則以兩數相加為相較之率;有 兩盈或兩朒者,則以兩數相減為相較之率;有一盈一適足或一朒一適足者,則無可加減,而或盈 或朒之數,即其較也。法不一致,惟在相較以得其差,理本一原,惟在互比以得其實。錯綜變幻,
其用不窮,所謂以實御虛,和較互見者,幾盡於此矣。」
32 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 48a。
33 引自《孫子算經》卷下,頁 5a。
34 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 48ab。
這樣的過程中,可以看到符合述文的比例 1:1=15: x 之關係。此外,「有一盈 一朒者,以兩數相加為相較之率」這類型就是將 9+6 作為其相較之率。
這一個題目,筆者對照現有資料,發現當時朝鮮的其他算書(例如: 《東算 抄》等)或是《算學啟蒙》 、 《楊輝算法》 、 《同文算指》等中算書,只有類似的題 目,數據並不相同,因此筆者先前在第 4.2 節假設的論點--南秉吉是研讀過《孫 子算經》 ,並將此題收錄到《算學正義》之中,在此又得到一個佐證。
回到主題《算學正義》 ,此題尚附有兩種『又法』 ,
35解題的方法亦不離「盈 朒」與比例的概念,故筆者在此省略。 《算學正義》在「盈朒」單元裡的題目有 四題,每一題都有『又法』 ,而「雙套盈朒」則共有六個例題,其中有四題包含 兩種解法。由此可發現南秉吉在此放入的題型大多是適合「一題多解」的,所以 筆者認為選擇上述《孫子算經》的題目,考量的因素應是基於能用不同的解法來 加以發揮。
《算學正義》之「盈朒」第三題為「兩盈或兩朒」的類型,此題為「兩盈」
的例題,至於「兩朒」的問題則同理可解。題目如下:
今有井不知深,將繩摺作六股入井汲水,餘繩四尺;將繩摺作四股入井汲 水,餘繩九尺,問井深、繩長各幾何?
36筆者以下將引述術文(下方左) ,並且以現代解法(下方右)加以對照,請 注意筆者並非直接將術文『翻譯』成現代符號,而是略加上個人的『解讀』 。此 外,此題「又法」的部份一樣也被省略掉。
法以六股、四股相減得二股為一率,餘 繩四尺乘六股得二十四尺,餘繩九尺乘 四股得三十六尺,兩數相減餘十二尺為 二率,一股為三率,得四率六尺為井 深,加四尺,以六股乘之,得六丈,為 繩長也。
盖六股則盈二十四尺,四股則盈三十六 尺,是知二股之差為十二尺,而一股為 六尺也
一股即井深。
設井深為 x 尺,則繩長可以表示成 6(
x+ 或者 4( 9) 4)
x+ ,故列式為 6(
x+ = 4) 4(
x+ 9)
⇒ 6
x+24
=4
x+36 ⇒ (6 2) −
x= 36 24 −
⇒ 2
x=12 ⇒
x=6 =6,即井深為 6 尺。
由上可以看到比例關係 (6-4):(36-24)=1:
x此與術文相符合。
35 南秉吉,《算學正義》中編,頁 48b:又法用互乘,以二人乘朒六人得朒十二人,以三人乘盈 九人得盈二十七人,相加得三十九人為二率,二倍、三倍相減餘一倍為一率,一倍為三率,得四 率三十九,即人數也。頁 49a:又法以盈九人朒六人相加得十五人為一率,三人二人相減餘一人 為二率,盈九人為三率,得四率十分人之六,與二人相加得二人小餘六為每車應載之人數,以小 餘六除盈九人,得十五為車數。
36 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 49a。
以上可以呼應「有兩盈或兩朒者,以兩數相減為相較之率」 ,兩盈分別為「餘 繩四尺乘六股得二十四尺」與「餘繩九尺乘四股得三十六尺」 ,所以將兩數相減 (36-24) 即為相較之率。
《算學正義》之「盈朒」尚有「一盈一適足或一朒一適足」的類型,第四題 為「一盈一適足」的例題,至於「一朒一適足」的問題則同理可解。題目如下:
今按戶納糧,不知戶數與糧數。只云每戶三升盈六石,每戶二升五合適足。
問人戶及糧數各幾何?
37筆者以下將引述術文(左方) ,並且以現代解法(右方)加以對照:
法以二升五合與三升相減,餘五合為一 率,盈六石變為六千合為二率,一戶為 三率,得四率一千二百為戶數,與每戶 二升五合相乘,得三十石為糧數也。
盖每戶多五合而總糧多六石,其為一千 二百戶,可知故五合與六石之比,同於 一與一千二百之比也。
設有 x 戶,則糧數可以表示成
30
x -6000 合或者 25 x 合,故列式為30
x -6000=25 x⇒ (30-25) x =6000⇒ 5 x =6000
⇒ x =1200,即 1200 戶。
由上可以看到比例關係 (30-25):6000=1:
x此與術文相符合。
這一題在《數理精蘊》之中也有,筆者附帶介紹《數理精蘊》所使用的簡記 法,請參考下方:
到此為止都是盈朒的單法,但是其實還有「雙套」!以下即為《算學正義》
對於「雙套盈朒」的解釋:雙套者,以幾人幾何而盈幾何、幾人幾何而朒幾何為 問,其首數已不同
單法則以每人幾何為問,故首數皆為一,故必先用一互乘以齊之,而後可 以為比,欲求共數,則用兩互乘,是以謂之雙套,其比例相求之理與單法同也。
38
此處的文字敘述與《數理精蘊》也是相當雷同。
今有人分銀,不知人數與銀數。只云每四人分銀三兩,盈六兩;每六人分 銀九兩,朒三兩。問人數與銀數各若干?
37 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 50a。
38 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 51a。
三升 盈六石 二升五合適足
六000
三0 二五 0五
一率
五
合
二率
六
千合
三率
一
戶四率
一
千二百戶
這一題有三個解法,第一種是先解出人數,第二種是先解出銀數,第三種則 是將前法中的「兩四率合為一四率」 。筆者省略第二種解法(理同第一種) ,而將 第一與第三種列出如下:
《算學正義》原文:
法以四人互乘九兩得三十六兩,以六 人互乘三兩得十八兩,相減餘十八兩 為一率,四人、六人互乘得二十四人 為二率,盈六兩、朒三兩相加得九兩 為三率,得四率十二為人數。
以四人為一率,三兩為二率,十二人 為三率,得四率九兩,加盈六兩得十 五兩為銀數也。
現代解法:
設人數為 x 人,依題意列式
3 9
6 3
4x+ =6x− 9 4 6 3
6 3 × − ×4 6 x
⇒ + =
×
9 18 12
24x x
⇒ = ⇒ =
,即十二人。
(由此可以看出
18:
24=
9: x 的比例)
4:3=12:9 9+6=15(兩)
《算學正義》原文:
又法以三十六兩與十八兩相減餘十八 兩為一率,三十六兩為二率,盈朒相加 得九兩為三率,得四率十八兩,減朒三 兩得十五兩為銀數也。
盖前法以十八兩為一率,二十四人為二 率,九兩為三率,得四率十二人。
又以二十四人為一率,三十六兩為二 率,十二人為三率,得四率十八兩,減 朒三兩為銀數。
今將兩四率合為一四率,故前四率中省 以二十四乘,後四率中省以二十四除 也。
現代解法:
18:36=9:18 18-3=15(兩)
(以下為原因)
18:24=9:12
24:36=12:18 18-3=15(兩)
18:24 =9:12
24:36= 12:18 18: 36=9: 18
「雙套盈朒」只不過是將「盈朒」更加以應用而已,其中最重要的精神還是
有關『四率之比例』的掌握!尤其是「雙套盈朒」的題目所提供之『又法』 ,將 兩四率合為一四率,充分發揮了比例的效用。
4.4 借徵
借徵 借徵 借徵
這單元因為需要用到「盈朒」的方法來進行解題計算,而且又緊扣著『四率
之比例』概念,所以承接於「盈朒」單元之後。在此有兩個主題,分別為「借徵」
與「疊借」 ,尤其以後者更需要使用「盈朒」之法:
借徵者,有總數而無分數,或有分數而無總數,或無總數、分數之實率,
而但有虛率,則借立一數徵其實數,故曰:借徵。
至若疊借,因設數隱伏一次借衰不能得其真數,則先借一數與原數相較,
再借一數與原數相較,然後據兩較之數比原數或多或少,乃作盈朒法算之。
39
在此主題之下共有九題,前四題為「借徵」 ,後五題為「疊借」 ,其中第二、
三、四、五題與《數理精蘊》裡的題目是相同的,請參見附錄三。此外, 《數理 精蘊》對於「借徵」與「疊借」這兩個名詞,是使用「借衰互徵」以及「疊借互 徵」來稱呼,兩者的意義是相同無異。
此單元不免要談到李尚爀的《借根方蒙求》,這是韓國數學史上第一本嘗試
用「借根方比例」來運算《數理精蘊》各卷內容的一本著作,以上提到出自《數 理精蘊》的四題也被李尚爀放入他的著作《借根方蒙求》之中,分別是在上卷「線 類」的第二十九、四十一、四十七、六十題。而且又被南秉吉『相中』放入《算 學正義》之中,可見這四題是多麼受到當時數學家的青睞!
不過在不同著作之中,處理的手法或多或少都有所差異。針對以上四題,李
尚爀使用「借根方」的方法,而《數理精蘊》與《算學正義》則是利用「借徵」,
以下筆者著重於「借徵」之法,對於「借根方」則先略過,等第
5章談「天元術」
之際,將再進行說明。
以《算學正義》之「借徵」第一題為例,介紹此種方法:
今有羊一羣,以其半數內賣去三分之一,又四分之一,尚餘三百隻,問原 數幾何?
40法以三分母、四分母相乘,得 十二為總分,折半得六分,內 減三分一之二分與四分一之一 分半,餘二分半為一率,三百 隻為二率,十二分為三率,得 四率一千四百四十隻為原數 也。
假設羊原有
12隻(為了讓這個數字乘以
1/3、
1/4還是整數) ,則賣掉後剩下的有
1 1
6 6 6 2.5
3 4
− × − × =
隻。
(若一開始取 24 會使得連這裡都是整數)
但是題目說剩下三百隻,因此這裡有比例關係 2.5:300=12:1440,故原有一千四百四十隻。
39 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 58b-59a。
40 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 59ab。
這一題是《數理精蘊》的「借衰互徵」第十三題的類似題,只不過差別在《數 理精蘊》的數據是「餘一千隻」,而李尚爀的《借根方蒙求》也有收入《數理精 蘊》的這一題,放在上卷「線類」的第四十三題。
若以現代符號來寫,也是能夠看出比例關係,
41不過這裡的重點在於「借立 一數」 ,然後透過比例關係求出原數。接著的「疊借」則是利用兩次的「借立一 數」與原數相較,然後得到「盈朒」的二個式子,再藉由上一單元的方法來解決。
筆者以《算學正義》之「借徵」第五題為例來看:
今有甲乙丙三人,共銀二百一十兩,甲與丙四分之一,丁與甲二分之一,
丙與丁三分之一,則每人均得銀七十兩,問各人原銀若干?
42依題意先列出以下式子:
甲+丙+丁=210... ①
34
甲+
12
丁=
70...②
23
丙+
14
甲=
70...③
12丁+
1
3丙=70... ④
配合原文,以現代符號對照於右:
法先借十兩為甲銀數,減四分之一,二兩 五錢,餘七兩五錢,與七十兩相減,餘六 十二兩五錢,為丁銀二分之一,加一倍得 一百二十五兩為丁銀數。
併甲丁銀數得一百三十五兩,減總銀二百 一十兩,餘七十五兩為丙銀數。
又丙銀數內減三分之一,二十五兩,餘五 十兩,加甲銀數四分之一,二兩五錢,共 得五十二兩五錢,與七十兩相較,則少十 七兩五錢。
先假設甲銀數為
10兩,代入 ② 式可 知丁為
125兩。
將上述甲、丁銀數代入 ① 式,得到 丙的銀數為
75兩。
再將甲、丙銀數代入 ③ 式,發現比
70
兩少了
17.5兩。
41 假設羊原有x隻,則依題意列式
1 1 1 1 1 2
x− 3 2
x − 4 2
x = 300
1 1
6 6 6 300 12
3 4
x x x
⇒ − × − × = ×
⇒ 2.5
x= 300 12 ×
,這裡可以看出 2.5:300=12:x,當然可以推出x
= 1440
(隻)。42 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 62a。
再借二十八兩為甲銀數,減四分之一,七 兩,餘二十一兩,與七十兩相減,餘四十 九兩,為丁銀二分之一,加一倍得九十八 兩為丁銀數。
併甲丁銀數得一百二十六兩,減總銀二百 一十兩,餘八十四兩為丙銀數。
又丙銀數內減三分之一,二十八兩,餘五 十六兩,加甲銀數四分之一,七兩,共得 六十三兩,與七十兩相較,則少七兩。
乃以借十兩,則少十七兩五錢;借二十八 兩,則少七兩。依盈朒法算之,以兩少數 相減餘十兩五錢為一率;以先借十兩互乘 少七兩,得七十兩,以再借二十八兩互乘 少十七兩五錢,得四百九十兩,相減餘四 百二十兩為二率;一人為三率;得四率四 十兩,即甲銀數。
再假設甲銀數為
28兩,代入 ② 式可 知丁為
98兩。
將上述甲、丁銀數代入 ① 式,得到 丙的銀數為
84兩。
再將甲、丙銀數代入 ③ 式,發現比
70
兩少了
7兩。
由上述得知:若甲為
10兩,則代入
③ 式比
70兩少了
17.5兩;若甲為
28兩,則代入 ③ 式比
70兩少了
7兩。
接著就利用「兩朒」的方法來計算,
(17.5
-
7):
(28×17.5-
10×7)=
1:甲
⇒ 甲=
40(兩) ,剩下的丙、丁也就 不難算出了。
筆者在此以示意圖補充上述「兩朒」的計算方法:
10 28 甲
7
1 7 .5
而《數理精蘊》在最後一步驟稍有不同,其所列出的比例式為
(17.5
-
7):
(28-
10)=
17.5:
30,
因此所求甲的銀數為
30+
10=
40兩,配合上方示意圖,仍然可以看出比例關係 是如何寫出來的。
這一節的問題用現在的方程式來解雖然是可行,但是在尚未發展出未知數之
前,從「盈朒」 (盈不足術)到「借徵」與「疊借」 ,這些環繞著『四率之比例』
由所繪示意圖可以看出相似三角形,
利用邊長成比例便寫出
10 28
17.5 = 7 甲- 甲-
17.5 17.5 28=7 7 10
⇒ 甲- × 甲- × (17.5 7) =17.5 28 7 10
⇒ - 甲 × - × 也就是上述的比例關係
(17.5
-
7):
(28×17.5-
10×7)=
1:甲
概念的方法,已經算是『高階』的作法了!
《算學正義》之「借徵」部分還有一題值得探討,就是第八題: 「今有瓜二、
梨四共價四十文,又梨二、榴七共價四十文,榴四、桃七共價三十文,瓜一、桃 八共價二十四文,問各價若干?」
43這一題在《算法統宗》卷十一裡也有出現,
原文如下:
今有瓜二箇、梨四箇,共價四分;梨二箇、桃七箇,共價四分;桃四箇、
榴七箇,共價三分;瓜一箇、榴八箇,共價二分四厘。問各該價若干?
《算法統宗》有
17卷,共
595問,是明末以後影響最大、以珠算盤為計算
工具的數學著作,作者為明代程大位(
1533-
1606) 。程大位,字汝思,號賓渠,
徽州休寧(今安徽省黃山市屯溪區)人。
根據金虎俊的說法,
44日本侵略朝鮮之事,在豐臣秀吉死後乃平,而程大位
的《算法統宗》於斯役經由朝鮮輸入日本。也就是說在
1598年前後,中國的珠 算資料和《算法統宗》已經傳入李朝。
雖然《算法統宗》已經傳入朝鮮,但是,流傳情況卻不如《楊輝算法》或《算
學啟蒙》 ,筆者猜測最主要的原因,應是當時朝鮮人對於珠算的『鄙視』!商人 在中國明代時期的地位雖然已經漸漸提昇,但是在朝鮮卻還是不見改善,因此兩 班以及中人階級都不願意和『地位低下』的商人一樣使用珠算,而堅持籌算的主 張,如此造成筆者想在南秉吉的《算學正義》找尋關於《算法統宗》的蛛絲馬跡,
真是困難重重!
上述這一個題目在文字上有些許差異,但是,總算看到《算學正義》和《算
法統宗》牽扯上一點關係,即使不確定南秉吉是否研讀過《算法統宗》?但是,
筆者在其他當時流傳的算學著作並未發現一樣的題目(頂多只是類似題型) ,所 以,筆者猜測南秉吉有可能透過其他途徑看過《算法統宗》的題目,這一論述保 留到第
4.5節再談。
針對《算學正義》與《算法統宗》對於此題的解法來看,兩者的處理方法並 不一樣,前者是用「借徵」之法,後者則用「方程」進行計算。 《算學正義》是 將「方程」放在下一主題。
4.5 方程
方程 方程 方程
首先對於「方程」這名詞做解釋: 「方者,比也;程者,課也。數之錯糅互 雜者,比而課之而得,故曰方程也。」接著,指出其要訣:
43 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 70a。
44 參考金虎俊,〈歷史上的中國天算在朝鮮半島的傳播〉,《中國科技史料》第 16 卷第 4 期,頁 6。
要在互乘以齊其首數,使首數皆同,減盡,而於一法一實,以得一數。雖 三色、四色,以至多色,不過累乘累減,歸於一法一實也。
45由此發現南秉吉竟然沒有將「方程」歸結到『四率之比例』的作法,使得比 例的概念在此單元無法繼續連貫下去,但或許是他認為「此術之傍通諸法,與疊 借同功,而尤為簡妙也」 ,
46所以才會把「方程」編排於此吧!
「方程」的第一、四、八、九題與《數理精蘊》裡的題目是相同的,而其中 的第一題、第四題又分別和李尚爀《借根方蒙求》上卷「線類」的第七十二題、
第七十三題是一樣的,因為李尚爀企圖以「借根方比例」來運算《數理精蘊》的 內容,所以也將這二題收入其中,題目如下:
「方程」第一題:
設如馬四匹、牛六頭,共價銀四十八兩;馬三匹、牛五頭,共價銀三十八 兩。問馬、牛各價幾何?
答曰:馬一匹價六兩,牛一頭價四兩。
47「方程」第四題:
設如硯七方比筆三枝價多四百八十文,又硯三方比筆九枝價少一百八十 文,問硯、筆價錢各若干?
答曰:硯價九十文,筆價五十文。
48以上述第一題為例,筆者以現代符號來解題,並配合《算學正義》之中的術 文進行說明:
設馬價
x 兩,牛價y兩,則依題意可列出二元一次方程組
4 6 48
3 5 38
x y
x y
+ =
+ =
接下來解聯立方程式的過程,與現在的加減消去法同理,不過筆者揣摩《算
學正義》術文所提及的形式應如下:
左 右 馬 4 3 牛 6 5 價 48 38
法以馬四匹、牛六頭、共價四十八兩列於左,
馬三匹、牛五頭、共價三十八兩列於右。
45 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 77b。
46 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 78a。
47 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 78a。
48 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 80a。
左 右 馬 12 12 牛 18 20 價144 152
乃以左上馬四匹遍乘右行,又以右上馬三匹 遍乘左行。
左 右 馬 0 0 牛 0 2 價 0 8
以兩行相較,則馬相等減盡,牛右行餘二頭,
價銀右行餘八兩。
8÷2=4 爰以餘銀為實,餘牛為法,除之得牛價。
4×5=20
(38-20)÷3=6
以牛五頭乘之得二十兩,減於共價三十八 兩,餘十八兩,以馬三匹除之,得馬價也。
這一題在《數理精蘊》裡的記法則為:
《算學正義》此處的例題,第一至七題都是屬於「二色方程」 ,只牽涉到二
個未知數的,至於第八至十題是「三色方程」 ,即牽涉到三個未知數,第十一題 則為「五色方程」 ,最後的十二題是「七色方程」 。相對地,在《數理精蘊》之中 的方程最多只有到「四色」而已。
接下來,筆者將針對「三色方程」的第八題、 「五色方程」的第十一題來看,
未知數最多的第十二題「七色方程」 ,則因為《算學正義》所言: 「此雖七色,而 因中間斷續,借三色、二色之法,知其首尾,而中間亦見」 ,可知其道理是相通 的,而題目數具又設計得當,難度並不高,故在此省略。
《算學正義》之「方程」第八題:
今有三種樂器,琴一張,瑟三張,箏三張,共價銀九十兩。又琴一張,
瑟二張,箏五張,共價銀八十八兩。又琴三張,瑟八張,箏五張,共價銀 二百二十兩。問琴瑟箏每張各價銀各幾何?
49
以現代符號來解題:設琴一張
x兩,瑟一張
y兩,箏一張
z兩,則依題意可
列出三元一次方程組
49 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 83b。
馬 牛 銀
四 六 四八
三 五 三八
一二 二0 一五二
一二 一八 一四四
00 0二 00八
3 3 90
2 5 88
3 8 5 220
x y z
x y z
x y z
+ + =
+ + =
+ + =
接下來解聯立方程式的過程,配合《算學正義》之中的術文進行說明:
︵ 步 驟 一
︶
左 右 琴 1 1 瑟 3 2 箏 3 5 價 90 88
法以琴一、瑟三、箏三、共銀九十兩列於 左,琴一、瑟二、箏五、共銀八十八兩列 於右。
︵ 步 驟 二
︶
左 右 琴 0 0 瑟 1 0 箏 -2 0 價 -2 0
因首位皆為一,故省互乘,即以左行為主 相較,則琴相等減盡,瑟餘一仍為正,箏 反減餘二,變正為負,餘銀二兩仍為負,
即瑟一比箏二價多二兩也。寄左。
︵ 步 驟 三
︶
左 右 琴 1 3 瑟 2 8 箏 5 5 價 88 220
此以琴一、瑟二、箏五、共銀八十八兩列 於左,琴三、瑟八、箏五、共銀二百二十 兩列於右。
︵ 步 驟 四
︶
左 右 琴 3 3 瑟 6 8 箏 15 5 價264 220
乃以右上琴三遍乘左行,又以左上琴一遍 乘右行。
︵ 步 驟 五
︶
左 右 琴 0 0 瑟 -2 0 箏 10 0 價-44 0
以左行為主相較,則琴相等減盡,瑟反減 餘二,變正為負,箏餘十,仍為正,餘銀 四十四兩仍為負,即瑟二比箏十價少四十 四兩也。
︵ 步 驟 六
︶
左 右 瑟 1 2 箏 -2 -10 價 -2 44
遂變其號,與寄左作二色方程算之。瑟一
為正,箏二、銀二兩為負,列於左;瑟二
為正,箏十為負,銀四十四兩為正,列於
右。
︵ 步 驟 七
︶
左 右 瑟 2 2 箏 -4 -10 價 -4 44
乃以右上瑟二遍乘左行,又以左上瑟一遍 乘右行。
︵ 步 驟 八
︶
左 右 瑟 0 0 箏 0 6 價 0 48
以兩行相較,則瑟相等減盡,箏右行餘 六,銀異名相加得四十八兩,爰以銀為 實,箏為法除之,得箏一張價。 (接著就 很容易可以推得琴瑟之價,故省略)
在此,南秉吉並沒有一次同時處理整個三元一次方程組,而是先將三個方程 式簡化成為兩個方程式(經過兩次的處理) ,接著就與先前的「二色方程」同理。
當時對於方程式的處理不似現在這麼明確,即使如此,在不使用等號與等量
公理(或移項法則)的時候,仍然有一套規則可以依循,使得過程中數字的正負 就更具意義, 《算學正義》對此的說法是:
正負者,彼此也。彼此即法實之謂也,實數之中有與法同類者
如二物之中,一物幾何與銀幾何當一物幾何之價云,則雖同是此物,而與彼銀同類也
,故不得不立正負之名。
50
而步驟五到六則牽涉到南秉吉所說的「正負之名可以互易」 ,其意為: 「一行
之內正負全變,則與不變同,故首數異名者,悉改一邊之正負,歸於首數同名,
然後減盡,若或變或不變,則錯算也」 。其實也就是一個方程式的首數若為負,
讓其調整為正的作法,就是讓每一項的係數都變號即可,而且調整前後的兩式仍 是相同的意義,並未因此改變其本質。
這一題在《數理精蘊》裡的記法則為:
琴 瑟 箏 銀 一 三 三 九0 一 二 五 八八
0 一
正二
負0二
正琴 瑟 箏 銀 一 二 五 八八 三 八 五 二二0 三 六 一五 二六四 三 八 五 二二0 0 二
負一0
正0四四
正瑟 箏 銀 一
正二
負二
正二
負一0
正四四
正二
正四
負四
正二
負一0
正四四
正0 0六 四八
50 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 77b。
《算學正義》在此題末尾提到此為「和較交變法」 ,這是同於《數理精蘊》
的分類,方程可以分為五大類:(一)和數類(二)較數類(三)和較兼用類(四)
和較交變類(五)附法。其中的差別在於:
和數者,不用正負之號;
較數者,則用正負之號;
和較兼用者,和仍不用正負之號,而較則用之;
和較交變者,則隨其法而辨別之,以定其號焉;
或有非方程之本法,而可以方程算者,則又別為設問以附其後。
51
回頭看《算學正義》其餘的題目, 「方程」裡的第三、四、五、八、九、十
題,南秉吉都有將其分類:第三題是屬於「和數法」 ,第四題是屬於「較數法」,
第五、九題是屬於「和較兼用法」 ,第八、十題則是屬於「和較交變法」 。值得注 意的是第九題:
設如有田二千六百五十畝。令三等農夫分耕。上等四十人,中等五十人,
下等七十人。上等比中等每人多七畝,中等比下等每人多五畝。問上中下 三等每人各耕幾何?
52
南秉吉將此題歸於「和較兼用法」 ,但是,在《數理精蘊》則是放在「附法」
的部份,因為「此法本和數比例,以方程算之亦可」,
53這本來是將「方程」與 比例關聯起來的最佳例題,更能夠由此肯定比例概念貫穿了《算學正義》中編,
可惜,南秉吉並未強調這一點。因此,相較於中國的《九章算術》 (包含劉徽注) , 將方程理論視為比例理論的應用與發展, 《算學正義》在這方面的處理上就顯得 薄弱。
附帶談到第十題:
假如有米四石二斗,以馬一、騾二、驢三載之,皆不能上坡;若馬借騾一、
騾借驢一、驢借馬一,各能上坡。問:馬、騾、驢力各幾何?
54這與《算法統宗》卷十一的題目是雷同的:
今有馬一匹、騾二匹、驢三匹,皆載四石二斗,至坡皆不能上;馬借騾一 匹、騾借驢一匹、驢借馬一匹,方過其坡。問三等力各若干?
《算法統宗》這一題是改寫自《九章算術》卷八「方程」的題目,
55但是,
《九章算術》原來的題目是以『武馬』 、 『中馬』 、 『下馬』為主角,連南秉吉另一
51 引自清‧康熙御製,《數理精蘊》,下編卷十,頁 3a。
52 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 85a。
53 引自清‧康熙御製,《數理精蘊》,下編卷十,頁 64a。
54 引自南秉吉,《算學正義》中編,頁 86b。
55 根據梅榮照、李兆華主編,《算法統宗校釋》,頁 735,安徽:安徽教育出版社,1990 年。