秦汉时期的习《九章算术》与数学体系
首先,《九章算术》的成书与性质。《九章算术》是中国古代数学经典的集大成之作,其内容在先秦已具雏形,但最终在西汉中期(约公元前1世纪)经张苍、耿寿昌等人整理、删补而定型成书。它并非一人一时之作,而是对秦汉及更早时期数学知识(特别是与生产、行政、经济相关的计算问题)的系统总结。全书采用“问题集”形式,分为方田、粟米、衰分、少广、商功、均输、盈不足、方程、勾股九章,共246个应用题,涵盖现代数学中的算术、代数、几何等诸多领域,构建了以算法(“术”)为核心的实用数学体系。
其次,“习《九章》”与官吏培养及行政实践。在秦汉时期,数学是“吏事”的基本技能。秦律《为吏之道》即要求官吏通晓计算。汉代,尤其自汉武帝以后,因经济管理(如均输、平准)、工程营造(治河、筑城)、天文历法(如《太初历》编制)、赋税征收(田亩、粮谷计算)的迫切需要,熟练掌握《九章算术》成为明习“吏事”的“文无害”之吏的重要标准。国家虽未设立专门的数学学校,但《九章算术》是宦学或私学中“习算”的核心教材,与《苍颉篇》、《急就章》等识字课本及律令知识并重,是培养基层行政与技术官员(如负责财政的“上计吏”、管理工程的“司空”、掌天文历算的“太史令”属官)的必备知识。其“均输”、“商功”等章内容直接对应均输法实施、工程量计算等具体行政需求。
再者,《九章算术》的核心算法与思维特色。该书的数学成就体现了秦汉时期解决实际问题的算法化思维。例如,“方程术”实质上相当于线性方程组的加减消元法,领先世界;“正负术”明确了正负数的概念及运算规则;“盈不足术”提供了一种解决复杂问题的通用数学模型;“勾股术”系统总结了勾股定理的应用及解勾股形问题;“少广术”涉及开平方、开立方。其思维特点是:一切数学概念和原理都寓于具体问题的算法程序中,不进行抽象的公理化演绎。这种高度实用化、算法化的特征,正是秦汉官僚制度下应对大量标准化计算需求的直接反映。
最后,《九章算术》的传承与历史地位。该书确立了中国古代数学的基本框架和以算筹为工具的计算模式,成为后世数学发展的源头。东汉时期,许多学者如马续、郑玄、刘洪等都通晓《九章》。至三国时,刘徽为其作注(《九章算术注》),不仅阐释算法,更开始探求数学原理,引入了极限思想和割圆术,将中国数学推向理论新高度。《九章算术》作为官方认可和传播的数学权威典籍,其体系影响中国数学发展长达两千年,并东传朝鲜、日本,是世界数学史上最重要的古典文献之一,标志着秦汉时期中国实用数学体系的成熟。