正文
卷六
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均输(用来处理远近劳费问题)现有均输粟的问题:甲县有一万户,路程八天;乙县有九千五百户,路程十天;丙县有一万二千三百五十户,路程十三天;丁县有一万二千二百户,路程二十天,各自到达输送地点。总共四个县应缴纳赋粟二十五万斛,使用一万辆车。想按照路程远近、户数多少按比例分摊,问各县的粟和车各是多少?答案:甲县粟八万三千一百斛,车三千三百二十四辆。乙县粟六万三千一百七十五斛,车二千五百二十七辆。丙县粟六万三千一百七十五斛,车二千五百二十七辆。丁县粟四万零五百五十斛,车一千六百二十二辆。
计算方法:让各县的户数各自除以各自的路程天数,作为比例系数。(按:这里的均输,相当于均运。让每户按比例出车,以路程天数为基准,运输粮食。根据甲路程八天,因此让八户共出一辆车;乙路程十天,因此让十户共出一辆车。计算在路上,则每户每天出一辆车,所以可以成为均平的比例。淳风等按:各县户数有多有少,路程有远有近。想要公平,所以各自让路程天数约分户数作为比例系数。路程多的减少户数,路程少的增加户数。所以各自让约分户数作为比例系数。用八天约分甲县,得到一百二十五,乙和丙各九十五,丁六十一。用今有术,将副数相加作为所有率。未相加的各作为所求率,以应赋的粟车数作为所有数,通过今有术求得各车数。用十天约分乙,十三天约分丙,各得九十五;二十天约分丁,得六十一。)甲的比例系数一百二十五,乙、丙的比例系数各九十五,丁的比例系数六十一,将它们相加作为除数。用应赋的粟车数乘以未相加的各比例系数,分别作为被除数。(比例系数,就是分摊的比率。)被除数除以除数得到一辆车。(各自设置应当出的车数,用各自的路程天数相乘,除以户数,得到比率:每户用车二又三十一分之十一日,所以称为平均。求这个每户的比率,应当各自计算车的分摊数。)有分数时,上下调整配比。(辈,就是配。车、牛、人的数量不能分割,推算少的凑成多的,是平均赋役的合理做法。现在按:甲的分额既然少,应当从乙那里拿。满除数就扣除,有余数再从丙拿。丁的分额又少,也应当从丙拿。扣除正好完。给乙、丙各增加一,上下调整,以少从多。)用二十五斛乘以车数,就是粟数。
现有均输卒的问题:甲县一千二百人,驻守边塞;乙县一千五百五十人,路程一天;丙县一千二百八十人,路程两天;丁县九百九十人,路程三天;戊县一千七百五十人,路程五天。总共五个县应派服役的卒一个月一千二百人。想按照路程远近、人数多少按比例分摊,问各县各多少人?答案:甲县二百二十九人。乙县二百八十六人。丙县二百二十八人。丁县一百七十一人。戊县二百八十六人。
计算方法:让各县的卒人数各自除以各自的驻地天数与路程天数的和,作为比例系数。(按:这也是以天数为基准,调发卒进行运输。甲没有路程天数,只以驻地三十天为比率。意思是想要成为均平的比率,应当让甲三十人中出一人,乙三十一人中出一人。出一人,计算役时则都是一人一天,因此可以成为均平的比率。)甲的比例系数四,乙的比例系数五,丙的比例系数四,丁的比例系数三,戊的比例系数五,将它们相加作为除数。用总人数乘以未相加的各比例系数,分别作为被除数。被除数除以除数得到一人。(作为比例系数,用今有术,将相加的和作为所有率,未相加的各作为所求率,以应派的卒人数作为所有数。这个计算法有所不同,考察其含义相同,为了扩充见闻,所以保留它。各自设置应当派出的人数,用各自的驻地天数和路程天数相乘,除以县人数,得到比率:每人服役五又七分之五日。)有分数时,上下调整配比。(辈,就是配。现在按:丁的分数最少,应当从戊那里扣除。不从乙那里,是因为丁离戊近。满除数就扣除,有余数再从乙拿。丙的分数又少,也从乙那里扣除,有余数从甲拿。扣除正好完。从甲、丙两个分数,它们的数值相等,两者离乙的远近相同,不把甲从乙拿,是因为以下从上。)
现有均赋粟的问题:甲县二万零五百二十户,每斛粟价二十钱,自行输送到本县;乙县一万二千三百一十二户,每斛粟价十钱,到输送地点二百里;丙县七千一百八十二户,每斛粟价十二钱,到输送地点一百五十里;丁县一万三千三百三十八户,每斛粟价十七钱,到输送地点二百五十里;戊县五千一百三十户,每斛粟价十三钱,到输送地点一百五十里。总共五个县应缴纳粟一万斛。一辆车能装载二十五斛,运费每里一钱。想按照各县的户数征收粟,使费用和劳役相等,问各县各应出多少粟?答案:甲县三千五百七十一斛又二千八百七十三分之五百一十七斛。乙县二千三百八十斛又二千八百七十三分之二千二百六十斛。丙县一千三百八十八斛又二千八百七十三分之二千二百七十六斛。丁县一千七百一十九斛又二千八百七十三分之一千三百一十三斛。戊县九百三十九斛又二千八百七十三分之二千二百五十三斛。
计算方法:用一里的运费乘以到输送地点的里数,(这是以出钱为均平标准。问的人说:“一辆车装载二十五斛,运费每里一钱。”一钱就是一里的运费。乘以里数,是想知道雇一辆车到输送地点所用的钱。甲自行输送到本县,则没有运费。)用一辆车装载的二十五斛除,(想知道运一斛所用的钱。)加上一斛的粟价,就得到运送一斛的总费用。(将一斛的运费加上一斛的粟价,就是总共运输一斛粟所需的钱:甲一斛的费用二十钱,乙、丙各十八钱,丁二十七钱,戊十九钱。)各自用这些费用去除户数,得到比例系数。(意思是让甲二十户共出一斛,乙、丙十八户共出一斛。计算他们的费用,则每户出一钱,所以可以成为均赋的比例。计算经赋的比率,既有户数比率,也有远近、贵贱的比率。这两个比率各自相通。相通后甲二十,乙十二,丙七,丁十三,戊五。一斛的费用称为钱率。用钱率约分户率,则钱为分母,户为分子。分子不齐,让分母互乘得到齐,就是比例系数。如果不这样,用一斛的费用去除户数,取比例系数。若有分数,应当通分并纳入分子,约分,计算很繁琐。这一章都是相通共率,大致类似。以上二率、下一率也可以仿照此,从简而已。又用分数来说,让甲一户出二十分之一斛,乙一户出十八分之一斛,各自用户数相乘,也可以得到一县应当输送的总量,都是比例系数。相乘时,乘分子,分母相除。由此看来,用一斛的费用去除户数,其意义没有不同。那么可以设置一斛的费用而反求比例系数。约分户数,用乘以户率得到比例系数。合分注说:“分母除为率,率乘分子为齐。”反衰注说:“先通分,各自用分母约分,其分子为反衰。”用这个比率,计算既约简,而且不妨碍下面。)甲的比例系数一千零二十六,乙的比例系数六百八十四,丙的比例系数三百九十九,丁的比例系数四百九十四,戊的比例系数二百七十,将它们相加作为除数。用应赋的粟数乘以未相加的各比例系数,分别作为被除数。被除数除以除数得到一斛。(各自设置应当出的粟,用一斛的费用相乘,除以户数,得到比率:每户出三钱又二千八百七十三分之一千三百八十一钱。按:这是以出钱为均平。问的人说:“一辆车装载二十五斛,运费每里一钱。”一钱就是一里的运费。乘以里数,是想知道雇一辆车到输送地点所用的钱。甲自行输送到本县,则没有运费。用一辆车二十五斛除,是想知道运一斛所用的钱。加一斛的价于一斛的运费,就是总共运输一斛粟收取的运费:甲一斛的费用二十,乙、丙各十八,丁二十七,戊十九。各自用这些除户数,得到比例系数:甲的比例系数一千零二十六,乙六百八十四,丙三百九十九,丁四百九十四,戊二百七十。意思是让甲二十户共出一斛,乙、丙十八户共出一斛。计算他们的费用,则每户出一钱,所以可以成为均赋的比例。用今有术,将相加的和作为所有率,未相加的各作为所求率,赋粟一万斛作为所有数。这是今有、衰分的含义。)
现有均赋粟的问题:甲县四万二千算,每斛粟价二十钱,自行输送到本县;乙县三万四千二百七十二算,每斛粟价十八钱,佣工价每日十钱,到输送地点七十里;丙县一万九千三百二十八算,每斛粟价十六钱,佣工价每日五钱,到输送地点一百四十里;丁县一万七千七百算,每斛粟价十四钱,佣工价每日五钱,到输送地点一百七十五里;戊县二万三千零四十算,每斛粟价十二钱,佣工价每日五钱,到输送地点二百一十里;己县一万九千一百三十六算,每斛粟价十钱,佣工价每日五钱,到输送地点二百八十里。总共六个县应缴纳粟六万斛,都输送到甲县。六人共一辆车,每辆车装载二十五斛,重车每天行五十里,空车每天行七十里,装载和卸载各需一天。粟有贵贱,佣工价各不相同,按照算数出钱,使费用和劳役相等,问各县各应出多少粟?答案:甲县一万八千九百四十七斛又一百三十三分之四十九斛。乙县一万零八百二十七斛又一百三十三分之九斛。丙县七千二百一十八斛又一百三十三分之六斛。丁县六千七百六十六斛又一百三十三分之一百二十二斛。戊县九千零二十二斛又一百三十三分之七十四斛。己县七千二百一十八斛又一百三十三分之六斛。
计算方法:用车行空车和重车的速度,将空车和重车行一里所需日数相乘作为分母,并将空车和重车行一里所需日数相加,乘以路程里数,各自作为分子,分子除以分母得到一天。(按:这个方法重车去空车回,一次运输两次行车。设置空车行一里用七十分之一日,重车行一里用五十分之一日。通分后,空车和重车行一里路,往返用一百七十五分之六日。完整来说,一百七十五里路,往返用六日。所以将空车和重车行一里所需日数相加,是为了通分子;空车和重车行一里所需日数相乘,是为了同分母。用今有术,到输送地点的里数作为所有数,六作为所求率,一百七十五作为所有率,通过今有术,就得到各自运输所用的天数。)加上装载和卸载各一日,(所以得到总天数。)然后乘以六人,(想知道运送一辆车所用的人数。)再乘以佣工价,(想知道运送一辆车的人工佣钱是多少。)用二十五斛除,(想知道运送一斛的佣工费。)加上一斛粟价,就得到运送一斛的总费用。(将一斛的佣工费加到一斛的粟价上,就是总共运输一斛粟所取的佣工钱。)各自用这些费用去除算数,得到比例系数,(现在按:甲的比例系数四十二,乙的比例系数二十四,丙的比例系数十六,丁的比例系数十五,戊的比例系数二十,己的比例系数十六。用今有术,将相加的和作为所有率,未相加的各作为所求率,所赋的粟作为所有数。这是今有、衰分的含义。)将比例系数相加作为除数,用所赋的粟数乘以未相加的各比例系数,分别作为被除数。被除数除以除数得到一斛。
分别按应取粟的数量,用每斛的加工费乘这些数量,再除以算数(即应取粟的总数),得到率:算出九钱又一百三十三分钱之三。又,载运途中各用一天,即两天。
现有粟七斗,三人分舂,一人舂成粝米,一人舂成粺米,一人舂成米,要求三种米的数量相等。问:每人取粟多少?各成米多少?答:粝米取粟二斗又一百二十一分斗之十。粺米取粟二斗又一百二十一分斗之三十八。米取粟二斗又一百二十一分斗之七十三。各成米一斗又六百五分斗之一百五十一。
算法:列出粝米率三十,粺米率二十七,米率二十四,然后取其倒数排列。
(这里先约简三率:粝米为十,粺米为九,米为八。要使米数相等,取粟的比例应为:粝米取十分之一,粺米取九分之一,米取八分之一。需要统一这些分数的分子,所以称为反衰。淳风等按:米有精粗的不同,粟有多差的差别。根据比率,粺、米少而粝米多;所用粟,则粺、米多而粝米少。如果米按照本来的比例,粟应当加倍,所以现在用反衰,使精米取多而粗米取少。)
将以上各率相加作为除数。用七斗乘未加的各率,分别得到取粟的分子。分子除以除数得出一斗。
(按今有术,加得的和为所有率,未加的各率为所求率,粟七斗为所有数,用今有术计算,所以各得到取粟数。)
如果要求相等的米数,用各本来的率乘定取的粟数作为分子,以粟率五十为除数,分子除以除数得出一斗。
(如果直接求相等的米数,列粝米三,用粟五;粺米二十七,用粟五十;米十二,用粟二十五。统一粟,齐同米,合并齐数作为除数。用七斗乘同数作为分子,所得即为米的斗数。)
现在有人应领粟二斛。粮仓无粟,想用米一、豆二代替应领的粟。问米、豆各多少?答:米五斗一升又七分升之三。豆一斛二升又七分升之六。
算法:列米一、豆二,求它们相当于粟的数。相加得三又九分之八,作为除数。又列米一、豆二,用粟二斛乘它们,各自作为分子。分子除以除数得出一斛。
(淳风等按:置粟率五,乘米一,用米率三除,得一又三分之二,即米一相当于粟的数;粟率十,乘豆二,用豆率九除,得二又九分之二,即豆二相当于粟的数。合并整数得三。统一分子,相加得二十四;统一分母得二十七;约简得九分之八。所以说“相加得三又九分之八”。米一、豆二相当于粟三又九分之八,这是它们的粟率。按今有术,米一、豆二都是所求率,当粟三又九分之八为所有率,粟二斛为所有数。凡是说率,应当相对应。通分后,即为米九、豆十八,相当于粟三十五。也有列米一、豆二,求它们相当于粟的率,作为列衰。相加作为除数,用粟乘列衰作为分子,所得即米一、豆二所求的粟。用米、豆的本率按今有术计算,即合所求。)
现在有雇工,背盐二斛,行一百里,给钱四十。现背盐一斛七斗三升少半升,行八十里。问给钱多少?答:二十七钱又十五分钱之一十一。
算法:置盐二斛的升数,用一百里乘,作为除数。
(按:此算法用背盐二斛的升数乘所行一百里,得二万里。即背盐一升行二万里,得钱四十。按今有术,为所有率。)用四十钱乘现在背盐的升数,再用八十里乘,作为分子。分子除以除数得出一钱。
(用现在背盐升数乘所行里数,即现在背盐一升总共行的里数。按今有术,以所有数,四十钱为所求率。衰分章“贷人千钱”与此相同。)
现在有人背笼重一石,行一百步,往返五十次。现在背笼重一石一十七斤,行七十六步,问往返多少次?答:五十七返又二千六百三分返之一千六百二十九。
算法:用现在所行步数乘现在笼重斤数,作为除数。
(此除数即背一斤往返一次所行积步。)用原来笼重斤数乘原来步数,再用原来往返次数乘,作为分子。分子除以除数得出一返。
(按:此除数,即背一斤往返一次所行积步;此分子,即背一斤一日所行积步。所以用往返一次的行程除一日的总程,即得往返次数。淳风等按:此算法,所行步数多的往返次数少,所行步数少的往返次数多。那么原来所行的步数就是现在往返的率。所以用现在所得返数乘现在往返的率,作为分子,而以原来往返的率为除数,这是今有术。按:此背笼有轻重,于是做算法的人让重的返数少,轻的返数多。所以又根据率来乘分子、除数,是为了体现今有术的意义。然而这种意思不对。按:此笼虽轻但行程有限,笼过重则人力不足。人力不足而算法无穷,人行有限而笼轻重不等。使有限的人力随那无穷的变化,所以知道此算法不合道理。如果原来所行有空行往返次数,假设以此提问,应当根据所负重量作为往返率,则现在往返次数可得而知。假令空行一日六十里,负重一斛行四十里。减重一斗则进二里半,负重二斗以下与空行相同。现在背笼重六斗,往返行一百步,问往返次数?答:一百五十返。算法:置负重行程率,加十里,用里法通分,作为分子。以一返的步数为除数。分子除以除数即得。)
现在有驿传运输,空车每日行七十里,重车每日行五十里。现从太仓运粟到上林,五天往返三次,问太仓到上林多远?答:四十八里又十八分里之一十一。
算法:合并空、里数,用三次往返乘,作为除数。使空、里数相乘,再用五天乘,作为分子。分子除以除数得一里。
(这也同上一算法。率:一百七十五里的路程,往返用六天。按今有术,则五天为所有数,一百七十五里为所求率,六天为所有率。由此所得,则是三次往返的路程。现在求一次往返,应当用三除,所以令乘法而合并除。做算法也可分别设空、重行一里所用天数率,作为列衰,相加作为除数。用五天乘列衰作为分子。分子除以除数,所得即空、重各自行车的天数。分别用一天所行里程乘,得到各自总里程。用三次往返约简,即得上林到太仓的距离。按:此算法重车往空车还,一次运输两次还路。设空车行一里用七十分之一天,重车行一里用五十分之一天。齐同后,空、重行一里路程,往返用一百七十五分之六天。完整地说,一百七十五里路程,往返用六天。所以合并空、重,是合并齐数;空、重相乘,是统一分母。按今有术,五天为所有数,一百七十五为所求率,六为所有率。由此所得,则是三次往返的路程。现在求一次往返,应当用三约简。所以令乘法而合并除,也应当约简。)
现有络丝一斤可练成练丝十二两,练丝一斤可炼成青丝一斤一十二铢。现有青丝一斤,问原来络丝多少?答:一斤四两一十六铢又三十三分铢之一十六。
算法:用练丝十二两乘青丝一斤一十二铢作为除数。用青丝一斤的铢数乘练丝一斤的两数,再用络丝一斤乘,作为分子。分子除以除数得一斤。
(按:练丝一斤为青丝一斤十二铢,此练率三百八十四,青率三百九十六。又络丝一斤为练丝十二两,此络率十六,练率十二。设现有青丝一斤,用练率三百八十四乘,作为分子。分子除以青丝率三百九十六,所得即青丝一斤对应的练丝数。再用络率十六乘,所得作为分子;以练率十二作为除数。所得,即练丝所用络丝数。此即重今有。虽各有率,不问中间。所以令后分子乘前分子,后除数乘前除数而合并除。故以练丝两数为分子,青丝铢数为除数。另一法:又设络丝一斤两数与练丝十二两,约简,络得四,练得三。此即相互之率。又设练丝一斤铢数与青丝一斤一十二铢,约简,练得三十二,青得三十三。也是相互之率。统一青丝、络丝,齐同二练,络得一百二十八,青得九十九,练得九十六,即三率全通了。现有青丝一斤为所有数,络丝一百二十八为所求率,青丝九十九为所有率。做率的意义如此,只是不先约简各率罢了。凡率交错不通的,都用积齐同来用。仿此,即使四五转也没有不同。说“同其二练”,是为了说明三率相互通,对于算法没有不同。又一算法:用现有青丝一斤铢数乘练丝一斤两数,作为分子;以青丝一斤一十二铢为除数。所得,即用练丝两数。用络丝一斤乘所得作为分子,以练丝十二两为除数,所得,即用络丝斤数。)
现有劣质粟二十斗,舂得粝米九斗。现想要粺米十斗,问需要劣质粟多少?答:二十四斗六升又八十一分升之七十四。
算法:置粝米九斗,用九乘,作为除数。又置粺米十斗,用十乘,再用劣质粟二十斗乘,作为分子。分子除以除数得一斗。
(按:此算法设现有求粺米十斗,用粝米率十乘,除以粺率九,即粺米化为粝米;再用劣质粟率二十乘,除以粝率九,即粝米也化为劣质粟了。这也是重今有的意义。做算法的意图如同络丝。虽各有率,不问中间。所以令后分子乘前分子,后除数乘前除数而合并除。)
现有善行者行一百步,不善行者行六十步。现在不善行者先走一百步,善行者追他。问多少步追上?答:二百五十步。
算法:置善行者一百步,减不善行者六十步,余四十步,作为除数。用善行者的一百步乘不善行者先走的一百步,作为分子。分子除以除数得一步。
(按:此算法用六十步减一百步,余四十步,即不善行者先走的率;善行者行一百步,为追及率。约简,追及率得五,先行率得二。按今有术,不善行者先走一百步为所有数,五为所求率,二为所有率,用今有术计算,得追及步数。)
现不善行者先走一十里,善行者追一百里,先到而不善行者差二十里。问善行者多少里追上?答:三十三里又少半里。
算法:置不善行者先走一十里,用善行者先到二十里加它,作为除数。用不善行者先走一十里乘善行者一百里,作为分子。分子除以除数得一里。
(按:此算法不善行者既先走一十里,后差二十里,相加得三十里,称为先行率。善行者一百里为追及率。约简,先行率得三,三为所有率,用今有术计算,即得。其意同上算法。)
现有兔子先走一百步,狗追二百五十步,差三十步而停。问狗不停止,再走多少步追上?答:一百零七步又七分步之一。
算法:置兔先走一百步,用狗差三十步减它,余数作为除数。用差三十步乘狗追步数作为分子。分子除以除数得一步。
按照这个算法,用不及的三十步减去先走的一百步,余下七十步,作为兔子先走率。狗行走二百五十步作为追及率。约分后,先走率得七,追及率得二十五。运用今有术,不及的三十步作为所有数,二十五作为所求率,七作为所有率,用今有术计算,就得到结果。现在有人携带十二斤金子出关,关税是十取一。现在关卡收取了二斤金子,补偿五千钱。问一斤金子值多少钱?答:六千二百五十。算法:用十乘以二斤,再用十二斤减去它,余数作为除数。用十乘以五千作为被除数。被除数除以除数得到一钱。按照这个算法,设置十二斤,用一乘它,除以十,得到一斤又五分之一斤,就是应当缴纳的税。减去二斤,余数就是关卡多收的金子。用多收的金子去除补偿的钱,就是金子的价值。现在的算法既然用十二斤作为被税的数,就是用十作为分母,所以用十乘以二斤和补偿的钱,通分它们的比率。运用今有术,五千钱作为所有数,十作为所求率,八作为所有率,用今有术计算,就得到结果。
现在有客人的马,每天行三百里。客人离去时忘了带衣服。时间已过三分之一日,主人才发觉。主人带着衣服追上客人,交给客人后返回;到家时看时间,已经是四分之三日。问主人的马不停歇,每天行多少里?答:七百八十里。算法:设置四分之三日,减去三分之一日,按照这个算法“设置四分之三日,减去三分之一日”,减,就是减去。减后余数有十二分之五,就是主人追及客人并返回所用的日率。取其一半作为除数。去掉返回,只保留前往。比率中,分子不能取半,所以分母加倍,得到二十四分之五。这就是主人与客人平均行走所用的日率。再设置除数,加上三分之一日。除数二十四分之五,是主人前往追及时所用的日分。三分之一,是客人离去主人未发觉之前独自行走所用的日分。合并这些数,得到二十四分之十三,就是主人追及之前所用的日分。这就是客人所用的日率。那么主人所用的日率,是客人马的行程率;客人所用的日率,是主人马的行程率。分母相同则分子齐,就是客人马行程率五,主人马行程率十三。运用今有术,三百里作为所有数,十三作为所求率,五作为所有率,用今有术计算,就得到结果。用三百里乘之,作为被除数。被除数除以除数,得到主人马一日行程。想知主人追客所行里数,用三百里乘客人所用日分子十三,除以分母二十四,得一百六十二里半。用这个乘客人马与主人均行日分母二十四,除以客人马与主人均行用日分子五,也得主人马一日行七百八十里。
现在有金锤,长五尺,从根部截下一尺,重四斤;从末梢截下一尺,重二斤。问中间每尺各重多少?答:末梢一尺重二斤。次一尺重二斤八两。次一尺重三斤。次一尺重三斤八两。次一尺重四斤。算法:令末重减本重,余数就是差率。又设置本重,用四间乘它,作为下第一衰。再设置,用差率减它,每尺各自为衰。按照这个算法,五尺有四间,就有四个差。现在本末相减,余数就是四个差的总数。用四除它,就得到每尺的差。用差数减本重,余数就是次尺的重。算法的设置,如此而已。现在这个率以四为分母,所以令分母乘本作为衰,通分其率。也可以设置末重,用四间乘它,作为上第一衰。用差重率加它,作为次下衰。再设置下第一衰,作为除数。用本重四斤遍乘列衰,各自作为被除数。被除数除以除数得到一斤。用下第一衰作为除数,用本重乘其分母的数值,又反过来用这个率乘本重,作为被除数。一乘一除,势无损益,所以只有本重存在。众衰相互推求为率,则其余可知。也可以再设置末衰作为除数,用末重二斤乘列衰作为被除数。这虽然迂回,但是旧法。所以用新法来说。
现在有五个人分五钱,要求上面两人所得与下面三人相等,问各得多少?答:甲得到一又六分之二钱。乙得到一又六分之一钱。丙得到一钱。丁得到六分之五钱。戊得到六分之四钱。算法:设置钱,锥行衰。按照这个算法,“锥行”是指像立锥:初一、次二、次三、次四、次五,各均,为一列。合并上二人为九,合并下三人为六。六少于九,差三。数不得等,但以五、四、三、二、一为率。用三均加焉,再合并作为除数。用所分钱乘未并者,各自作为被除数。被除数除以除数得到一钱。这个问题,是让上二人与下三人相等,上、下部差一人,其差三。均加上部,则得二三;均加下部,则得三三。下部犹差一人,差得三,以通于本率,即上、下部等。运用今有术,合并的作为所有率,未合并的各作为所求率,五钱作为所有数,用今有术计算,即得等。假令七人分七钱,欲令上二人与下五人等,则上、下部差三人。并上部为十三,下部为十五。下多上少,下不足减上。当以上、下部列差而后均减,乃合所问。此可仿下术:令上二人分二钱半为上率,令下三人分二钱半为下率。上、下二率以少减多,余为实。置二人、三人,各半之,减五人,余为法。实如法得一钱,即衰相去也。下衰率六分之五者,丁所得钱数也。
现在有竹九节,下三节容量四升,上四节容量三升。问中间二节要均匀容量,各多少?答:下第一节一升又六十六分之二十九升。次一升又六十六分之二十二升。次一升又六十六分之十五升。次一升又六十六分之八升。次一升又六十六分之一升。次六十六分之六十升。次六十六分之五十三升。次六十六分之四十六升。次六十六分之三十九升。算法:以下三节分四升为下率,以上四节分三升为上率。这两个率,各是其平率。上、下率以少减多,余为实。按照这个,上、下节各分所容为率者,各是其平率。上、下以少减多者,余为中间五节半之凡差,故以为实。设置四节、三节,各半之,以减九节,余为法。实如法得一升。即衰相去也。按此术法者,上下节所容已定之节,中间相去节数也;实者,中间五节半之凡差也。故实如法而一,则每节之差也。下率一升少半升者,下第二节容也。一升少半升者,下三节通分四升之平率。平率即为中分节之容也。
现在有野鸭从南海起飞,七天到达北海;大雁从北海起飞,九天到达南海。现在野鸭和大雁同时起飞,问多少天相遇?答:三天又十六分之十五天。算法:并日数为法,日数相乘为实,实如法得一日。按照这个算法,设置野鸭七日一至,大雁九日一至。齐其至,同其日,定六十三日野鸭九至,大雁七至。今野鸭、大雁俱起而问相逢者,是为共至。并齐以除同,即得相逢日。故“并日数为法”者,并齐之意;“日数相乘为实”者,犹以同为实也。一说:野鸭飞日行七分至之一,大雁飞日行九分至之一。齐而同之,野鸭飞定日行六十三分至之九,大雁飞定日行六十三分至之七。是为南北海相去六十三分,野鸭日行九分,大雁日行七分也。并野鸭、大雁一日所行,以除南北相去,而得相逢日也。
现在有甲从长安出发,五天到达齐地;乙从齐地出发,七天到达长安。现在乙已经先出发两天,甲才从长安出发,问多少天相遇?答:两天又十二分之一天。算法:合并五天、七天,作为法。按照这个算法,“合并五天、七天为法”者,犹并齐为法。设置甲五天一到,乙七天一到。齐而同之,定三十五天甲七到,乙五到。合并之为十二到者,用三十五天也。谓甲、乙与发之率耳。然则日化为到,当除日,故以为法也。用乙先发两天减七天,“减七天”者,指甲、乙都出发,现在以出发为始发之端,于本道里则余分也。余,用乘甲日数为实。七天,是长安去齐之率也;五天,是后发相去之率也。今问后发,故舍七用五。用乘甲五天,为二十五天。指甲七到,乙五到,更相去,用这二十五天也。实如法得一天。一天甲行五分至之一,乙行七分至之一。齐而同之,甲定日行三十五分至之七,乙定日行三十五分至之五。是为齐去长安三十五分,甲日行七分,乙日行五分也。现在乙先出发两天,已行十分,余,相去二十五分。故减乙两天,余,令相乘,为二十五分。
现在有一人一天做牝瓦三十八枚,一人一天做牡瓦七十六枚。现在让一人一天做瓦,牝瓦和牡瓦各半,问做成瓦多少枚?答:二十五枚又少半枚。算法:合并牝、牡为法,牝、牡相乘为实,实如法得一枚。这个意思也和野鸭大雁的算法相同。牝瓦、牡瓦相并,犹如野鸭、大雁日飞相并也。按:此术“合并牝、牡为法”者,并齐之意;“牝、牡相乘为实”者,犹以同为实也。故实如法,即得也。
现在有一人一天矫正箭杆五十支,一人一天安装箭羽三十支,一人一天搓制箭杆十五支。现在让一人一天自己完成矫正、安装羽、搓制,问做成箭多少支?答:八支又少半支。算法:矫正箭杆五十支,用徒一人;安装箭羽五十支,用徒一人又太半人;搓制箭杆五十支,用徒三人又少半人。合并之,得六人,以为法。以五十支箭为实。实如法得一箭。按照这个算法,说做成箭五十支,用徒六人,一日工也。此同工其作,犹野鸭、大雁共至之类,亦以同为实,并齐为法。可令箭互乘一人为齐,箭相乘为同。现在先令同于五十支箭。箭同则徒齐,其归一也。——以此术为野鸭大雁者,当大雁飞九日而一至,野鸭飞九日而一至七分至之二。并之,得二至七分至之二,以为法。以九日为实。——实如法而一,得一人日成箭之数也。
现在有租田,第一年租田三亩一钱,第二年四亩一钱,第三年五亩一钱。总共三年得到一百钱。问田有多少?答:一顷二十七亩又四十七分之三十一亩。算法:设置亩数及钱数。令亩数互乘钱数,合并,作为法。亩数相乘,又用一百钱乘之,作为实。实如法得一亩。
按:这个算法让亩数与钱数互相乘,是为了使钱数齐一;让亩数相乘,是为了使亩数相同。同一于六十,那么第一年租得二十钱,第二年得十五钱,第三年得十二钱。总共三年得钱一百,作为所有数,相同亩数为所求率,四十七钱为所有率,用今有术计算,即得结果。使钱数齐一,亩数相同,也如同凫雁算法。在现今的算法中,一百钱作为所有数,相同亩数为所求率,齐一后的总和为所有率。
淳风等人按:假设田六十亩,第一年得钱二十,第二年得钱十五,第三年得钱十二。加起来,得钱四十七。这就是得田六十亩,三年所租。在现今的算法中,一百钱作为所有数,六十亩为所求率,四十七为所有率,用今有术计算,即合题意。
现在有规定耕作量:一人一天能开荒七亩,一人一天能耕地三亩,一人一天能播种五亩。现在让一人一天自己完成开荒、耕地、播种,问能整治田多少?答案是:一亩一百一十四步又七十一分之六十六步。
算法:设置开荒、耕地、播种的亩数,让它们互相乘人数,加起来作为除数。亩数相乘作为被除数。被除数除以除数得出一亩。
(这如同凫雁算法。淳风等人按:这个算法将开荒、耕地、播种的亩数与人数互乘,是为了使人数齐一;亩数相乘,是为了使亩数相同。所以把齐一后的数加起来作为除数,把相同的数作为被除数。计算得田一百零五亩,开荒用十五人,耕地用三十五人,播种用二十一人。加起来,得七十一工。整治得一百零五亩,所以作为被除数。而一人一天所整治的,所以用人数作为除数去除,即得结果。)
现在有水池,五条渠向它注水。第一条渠单独开,少半日即满;第二条一日满;第三条二日半满;第四条三日满;第五条五日满。现在全部打开,问多少日满池?答案是:七十四分之十五日。
算法:分别设置各渠一日满池的次数,加起来作为除数。
(按:这个算法中,第一条渠少半日满,即一日满三次;第二条一日满一次;第三条二日半满,即一日满五分之二次;第四条三日满,即一日满三分之一;第五条五日满,即一日满五分之一。加起来,得四又十五分之十四满。)以一日作为被除数,被除数除以除数得一日。
(这如同矫正箭矢的算法。先使时间相同于一日,日数相同则满数齐一。从凫雁问题到这里,同与齐的方法有两种,可随率数适宜选用。)
另一种算法:分别设置日数和满数。
(第一条渠少半日满,即一日满三次;第二条一日满一次;第三条二日半满,即五日满两次;第四条三日满一次;第五条五日满一次。这叫做分别列置日数和满数。)让日数互相乘满数,加起来作为除数。日数相乘作为被除数。被除数除以除数得一日。
(也如同凫雁算法。按:这里第一条渠少半日满池,即一日满池三次;第二条一日满一次;第三条二日半满,即五日满两次;第四条三日满一次;第五条五日满一次。这是把日数列在右边一行,满数列在左边一行。用日数互乘满数,是为了使满数齐一;日数相乘,是为了使日数相同。满数齐一日数相同,所以用齐一后的和除以相同的数,即得。)
现在有人带着米经过三个关卡,外关抽取三分之一,中关抽取五分之一,内关抽取七分之一,剩余米五斗。问原来带米多少?答案是:十斗九升又八分之三升。
算法:设置米五斗,用所纳税率的三、五、七相乘,作为被除数。用剩余不纳税的二、四、六互相乘作为除数。被除数除以除数得一斗。
(这也是连续使用今有术。所纳税率,是指应当纳税的比例。定三、五、七都是所求率,二、四、六都是所有率。设置现在剩余米五斗,用七乘,除以六,即得内关未纳税的原来米数。再用五乘,除以四,即得中关未纳税的原来米数。再用三乘,除以二,即得外关未纳税的原来米数。现在从末端求原本,不经过中间,所以让中间率互相乘而统一,也如同络丝算法。
另一种算法:外关抽取三分之一,则剩余原来米的三分之二。求外关纳税后的剩余,则应当设置一,用二分乘,除以三。想知道中关,用四乘,除以五。想知道内关,用六乘,除以七。所有剩余部分,乘其母、子:用三、五、七相乘得一百零五,作为分母;二、四、六相乘,得四十八,作为分子。约简来说,就是剩余米是原本所带米的三十五分之十六。在现今算法中,剩余米五斗为所有数,分母三十五为所求率,分子十六为所有率。)
现在有人带着金子经过五个关卡,前关抽取二分之一,次关抽取三分之一,次关抽取四分之一,次关抽取五分之一,次关抽取六分之一。五个关卡所抽税加起来恰好重一斤。问原来带金多少?答案是:一斤三两四铢又五分铢之四。
算法:设置一斤,用所抽税率的全部数相乘,作为被除数。也把不纳税的部分全部相乘,用所得数减去全部相乘数,余数作为除数。被除数除以除数得一斤。
(这个意思与上面算法相同。“设置一斤,用所抽税率的全部数相乘”,是指让二、三、四、五、六相乘,作为分母,七百二十。“把不纳税的部分全部相乘”,是指让纳税后剩余的一、二、三、四、五相乘,作为分子,一百二十。约简来说,就是剩余金是原本所带金的六分之一。用分子减去分母,共五个关卡纳税六分之五。在现今算法中,纳税一斤为所有数,分母六为所求率,分子五为所有率。这也是连续使用今有术的含义。又虽然各有关税率,但不经过中间,所以让中间率互相乘而连除,即得。设置一作为持金的本率,用税率乘、除,则其率也形成积分。)