九章算术(附海岛算经)
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刘徽《九章算术注》原序

【题解】

刘徽是《九章算术》成书后第一个重要的注释者。魏晋之后,所有《九章算术》的版本,都采用了刘徽的注释。刘徽在《九章算术》之前写了本篇序言,后世的所有版本也都予以收录。

刘徽的序言首先说明了《九章算术》的版本来源。《九章算术》的基本框架,源于周公的“九数”。秦始皇焚书坑儒后,西周流传的《九章算术》经文散乱缺失。西汉时期,经过张苍与耿寿昌的编辑、校补,大体上形成了后世流传的《九章算术》的版本。

接着,刘徽陈述了他注释《九章算术》的两条主要原则。

其一,“事类相推,各有攸归”。《九章算术》是一部问题集,针对一些同类的问题,会设计一个算法,称之为“术”。这些“术”看起来似乎是孤立的,但是,就其数学本质而言,很多“术”的构造原理是相同的。例如,《九章算术》的很多算法,都是建立在“率”这个更基本的概念之下构造出来的。刘徽注的一个重要的贡献,是深刻地揭示了不同算法间所共同拥有的基本原理。

其二,“析理以辞,解体用图”。《九章算术》的所有“术”,基本上都是算法的陈述,没有给出这些“术”的构造原理或证明过程。刘徽针对几乎所有的重要的“术”,都采用逻辑语言与模型图解,补充给出了严格、清晰的推导或证明,如割圆术、开方术、阳马术等。

刘徽序言的最后一个部分,主要阐述了他自己在数学上的一个重要的创建,即“重差术”。为了说明“重差术”的应用,刘徽撰写了《重差》一卷,作为《九章算术》的第十卷,缀于“勾股”之后。唐代李淳风编辑《算经十书》时,将《重差》作为算经之一种独立成书,因《重差》的第一问是测算海岛的高远,因之命名为《海岛算经》。

昔在包牺氏始画八卦(1),以通神明之德(2),以类万物之情(3),作九九之术(4),以合六爻之变(5)。暨于黄帝神而化之(6),引而伸之(7),于是建历纪(8),协律吕(9),用稽道原(10),然后两仪四象精微之气可得而效焉(11)。记称隶首作数(12),其详未之闻也。按周公制礼而有九数(13),九数之流,则《九章》是矣。

【注释】

(1)包(páo)牺氏:即伏羲氏,古代传说中的三皇之一,风姓。相传其始画八卦,又教民渔猎,取牺牲以供庖厨,因称庖牺。亦作“伏犠”“伏戏”。《周易·系辞下》:“古者包犠氏之王天下也,仰则观象于天,俯则观法于地……于是始作八卦。”包,通“庖”。八卦:《周易》中的八种具有象征意义的基本图形,每个图形用三个分别代表阳的“—”(阳爻)和代表阴的“--”(阴爻)符号组成。名称是:乾(☰)、坤(☷)、震(☳)、巽(☴)、坎(☵)、离(☲)、艮(☶)、兑(☱)。《易传》作者认为八卦主要象征天、地、雷、风、水、火、山、泽八种自然现象,并认为乾、坤两卦在八卦中占有特别重要的地位,是自然界和人类社会一切现象的最初根源。八卦中,乾与坤、震与巽、坎与离、艮与兑是四个矛盾对立的形态。传说周文王将八卦互相组合,又得六十四卦,用来象征自然现象和社会现象的发展变化。

(2)神明之德:即由神灵显示出的事物变化的规律或人应遵守的行为法则。神明,旧指神祇,也指人或物的精灵怪异。《左传·襄公十四年》:“爱之如父母,仰之如日月,敬之如神明,畏之如雷霆。”德,与道同为中国哲学的一对范畴。道,指事物运动变化所必须遵循的普遍规律或万物的本体;德,用作具体事物从“道”中所得的特殊规律或特殊性质。《礼记·曲礼上》:“道德仁义,非礼不成。”注:“道者通物之名,德者得理之称。”

(3)万物之情:指宇宙间一切事物的情状与势态。《周易·序》:“《易》之为书,卦爻彖象之义备而天地万物之情见。”万物,统指宇宙间的一切事物。《周易·乾》:“大哉乾元,万物资始。”情,情况,情态。

(4)九九之术:指乘除算法或泛指一般算法。九九,乘法口诀。古代是从“九九八十一”开始,故称“九九”。其起源甚早,至迟于春秋齐桓公时已有。李籍《九章算术音义》:“术者,有所述也。《前汉·梅福传》:‘臣闻齐桓之时有以九九见者,桓公不逆欲以致大也。’师古曰:‘九九算术若今《九章》《五曹》之辈。’《隋书·经籍志》:‘《九九章术》二卷,杨淑撰。’”《周髀算经·卷上》注曰:“九九者,乘除之原。”

(5)六爻之变:指六爻之变化或变动。爻,《周易》卦之画曰爻。六十四卦中,每卦六画,故称“六爻”。如乾卦之,坤卦之。《周易·系辞上》:“变化者,进退之象也。刚柔者,昼夜之象也。六爻之动,三极之道也。”又云:“彖者,言乎象者也。爻者,言乎变者也。”

(6)神而化之:使之变化得高深莫测。神,奇异莫测;异乎寻常。《周易·系辞上》:“阴阳不测之谓神。”韩康伯注:“神也者,变化之极妙万物而为言,不可以形诘者也。”

(7)引而伸之:使之延展推广。引,开弓。伸,展开;伸直。《周易·系辞上》:“引而伸之,触类而长之。”许慎《说文解字·叙》:“引而申之,以究万原。”

(8)历纪:一说是指日月运行轨道的分纪。《黄帝内经·素问·三部九候论》:“上应天光星辰历纪,下副四时五行贵贱。”注曰:“历纪谓日月行历法天,二十八宿三百六十五度之分纪也。”二说是指历数纲纪。《汉书·律历志上》:“故自殷周皆创业改制,咸正历纪,服色从之。”历,历法;推算岁时节候的方法。《大戴礼记·曾子天圆》:“圣人慎守日月之数,以察星辰之行,以序四时之顺逆,谓之历。”

(9)律吕:音乐术语,“六律”“六吕”的合称,即十二律。《汉书·律历志上》:“律十有二,阳六为律,阴六为吕。律以统气类物,一曰黄钟,二曰太族,三曰姑洗,四曰蕤宾,五曰夷则,六曰亡射。吕以旅阳宣气,一曰林钟,二曰南吕,三曰应钟,四曰大吕,五曰夹钟,六曰中吕。”

(10)稽:考核、查考。原:本原,根本。

(11)两仪:指天、地或阴阳。《周易·系辞上》:“是故易有太极,是生两仪。”孔颖达疏:“不言天地而言两仪者,指其物体;下与四象(金、木、水、火)相对,故曰两仪,谓两体容仪也。”四象:一说指春、夏、秋、冬四时;二说指水、火、木、金布于四方;三说指太阴、太阳、少阴、少阳。其说法不一。《周易·系辞上》:“两仪生四象,四象生八卦。”精微之气:指作为世界本原的精气。精微,精细隐微。《礼记·中庸》:“故君子尊德性而道问学,致广大而尽精微,极高明而道中庸。”气,中国哲学概念。通常指一种极细微的物质,是构成世界万物的本原。东汉王充《论衡·自然》:“天地合气,万物自生。”精气,中国哲学术语。《周易·系辞上》:“精气为物,游魂为变。”孔颖达疏:“云精气为物者,谓阴阳精灵之气,氤氲积聚而为万物也。”精气(有时单称“精”)“下生五谷,上为列星”,被一些学者认为是世界的本原(见《管子·内业》等篇)。东汉王充《论衡·论死》:“人之所以生者,精气也。”认为精气是构成人体的物质。

(12)隶首:人名,相传为黄帝之臣。《史记·历书》:“盖黄帝考定星历。”唐司马贞《索隐》:“按《系本》及《律历志》黄帝使羲和占日,常仪占月,臾区占星气,伶伦造律品,大桡作甲子,隶首作算数,容成综此六术而著《调历》也。”《系本》即《世本》,为先秦史料丛编。记三皇五帝至春秋间事,为先秦史官记录和保存的部分历史档案资料。约写定于战国末年,经秦汉人整理,记事亦延至秦及汉初。宋时已佚。隶首作数源于此书记载而为许多文献、典籍所辗转传抄。

(13)九数:西周国子学习的“六艺”之一。《周礼·地官司徒》:“保氏掌谏王恶。而养国子以道。乃教之六艺:一曰五礼,二曰六乐,三曰五射,四曰五驭,五曰六书,六曰九数。”郑玄注引郑众云:“九数:方田、粟米、差分、少广、商功、均输、方程、赢不足、旁要。”即是说“六艺”中之“九数”,包括九个细目,与后来《九章》的九个章名相类。

【译文】

上古有包牺氏最早画八卦,用来通解神灵的道德,用来类推万物的情状,创作九九之术,用来符合六爻的变化。到了黄帝之时便神化之,引伸之,于是创建历纪,协调律吕,用以考核道之本原,然后两仪四象、精微之气可以取得证验。有记载说隶首作数,但它的详情却不得而知。按照周公创作《周礼》而有“九数”,这“九数”之流传,即是现今的《九章》。

往者暴秦焚书(1),经术散坏(2)。自时厥后,汉北平侯张苍(3)、大司农中丞耿寿昌皆以善算命世(4)。苍等因旧文之遗残,各称删补(5)。故校其目则与古或异,而所论者多近语也。

【注释】

(1)暴秦焚书:秦始皇三十四年(前213),博士淳于越反对封建主义中央集权的郡县制,要求根据古制,分封子弟。丞相李斯加以驳斥,主张禁止儒生以古非今,以私学诽谤朝政。秦始皇采纳李斯的建议,下令:焚烧《秦记》以外的列国史记;对不属于博士官的私藏《诗》《书》和诸子百家书(除医药、卜筮、种树之书外)等一律限期烧毁;谈论《诗》《书》的处死;以古非今的灭族;禁止私学,欲学法令的以吏为师。这便是史称的“焚书”。

(2)经术:经学、儒术。《后汉书·儒林列传》:“及光武中兴,爱好经术,未及下车,而先访儒雅,采求阙文,补缀漏逸。”

(3)北平侯张苍:据《史记·张丞相列传》记载,张苍(?—前152),经历了秦汉两个朝代。“(苍)阳武人也,好书律历,秦时为御史,主柱下方书。”“明习天下图书计籍;又善用算律。”西汉王朝建立后,在汉高帝主持下,由萧何定律令,张苍定历法及度量衡程式。据《汉书》记载,张苍于汉高祖六年(前201)封北平侯,迁为计相。吕后八年(前180)为御史大夫,文帝四年(前176)为丞相。

(4)大司农中丞耿寿昌:耿寿昌在汉宣帝时期(前73—前49)为大司农。曾向宣帝提出“近籴漕关内之谷”的建议,并下令在边郡设立“常平仓”,宣帝下诏“赐爵关内侯”。他在天文学上主张浑天说,甘露二年(前52)他奏“以圆仪度日月行,考验天运状”。著有《月行帛图》二百三十二卷,《月行度》二卷,他精通数学,特别擅长关于工程方面的计算。曾主持建造杜陵。

(5)因旧文之遗残,各称(chèn)删补:根据遗留下来残缺的旧文,各自做适当的删补。因,依据。《商君书·更法》:“各当时而立法,因事而制礼。”称,适合;相符。

【译文】

往昔残暴的秦王朝焚书,致使经学著作散失、损坏。从此之后,汉代北平侯张苍、大司农中丞耿寿昌都以擅长算术而闻名于世。张苍等人依据旧文的遗漏残缺的情况,各自适当地进行删补。所以校对其细目则与古代或许有不同之处,而所讲述的内容大多还是接近当时的用语。

徽幼习《九章》,长再详览。观阴阳之割裂(1),总算术之根源,探赜之暇(2),遂悟其意。是以敢竭顽鲁(3),采其所见,为之作注。事类相推,各有攸归;故枝条虽分而同本干者,知发其一端而已(4)。又所析理以辞(5),解体用图(6),庶亦约而能周(7),通而不黩(8),览之者思过半矣(9)。且算在六艺,古者以宾兴贤能(10),教习国子(11)。虽曰九数,其能穷纤入微(12),探测无方(13)。至于以法相传,亦犹规矩度量可得而共(14),非特难为也。当今好之者寡,故世虽多通才达学,而未必能综于此耳。

【注释】

(1)观阴阳之割裂:观察事物分裂成阴阳相对立的两个方面。阴阳,中国哲学的一对范畴。阴阳之原意指日光的向背,引申为气候的冷暖。古代思想家看到一切现象都有正反两方面,就用阴阳这个概念来解释自然界两种对立和相互消长的势力。《周易·系辞上》:“一阴一阳之谓道。”把阴阳交替看做宇宙的根本规律。割裂,割开;从整体中分割出若干部分。三国魏曹冏《六代论》:“割裂州国,分王子弟。”

(2)赜(zé):幽深玄妙。《周易·系辞上》:“探赜索隐,钩深致远。”探赜索隐,探索幽深莫测,隐秘难见的道理。暇:空闲。此为余暇之意。

(3)敢竭顽鲁:刘徽的自谦之词,意即“勇于竭尽聪明才智”。竭,尽,用完。顽鲁,愚昧鲁钝。汉王符《潜夫论·考绩》:“群僚举士者,或以顽鲁应茂才,以桀逆应至孝……名实不相副,求贡不相称。”

(4)发其一端:发生于同一根源。端,开头,《孟子·公孙丑上》:“恻隐之心,仁之端也。”引申为缘由。又通耑。耑,发端。《说文解字》:“耑,物初生之题也。上象生形,下象其根也。”段玉裁注:“题者,额也。人体额为最上,物之初见,即其额也。古发端字作此,今则端行而耑废,乃多用耑为专矣。”

(5)析理以辞:用逻辑的判断来剖析算理。辞,我国古代逻辑名词,指命题(判断)。战国时后期墨家提出了“以辞抒意”的论点。荀子也提出了“辞也者,兼异实之名以论一意也”的说法,认为辞(判断)是结合两个不同的“实”的名(概念)来论断一个意义。

(6)解体用图:用图形来分解几何体。刘徽提出用逻辑推理与图形解析来阐明算法原理。图,用线条、颜色描绘的事物形象。体,几何学上具有长阔厚三度的形体。

(7)庶:幸而,希冀之词。亦:助词。约:简单,简略。周:周到,周密。

(8)黩:轻慢。

(9)思过半:大部分已领悟。《周易·系辞下》:“知者观其彖辞,则思过半矣。”

(10)宾兴:周代的举贤之法。乡大夫自乡小学荐举贤能而宾礼之,以升入国学。

(11)国子:公卿士大夫的子弟。

(12)纤:细小。微:细小,幽深。《周易·系辞下》:“君子知微知彰。”

(13)无方:犹无常,谓没有固定的方向、处所或范围。《周礼·春官·男巫》:“冬堂赠,无方无筭。”《注》曰:“无方,四方为可见。”《礼记·檀弓上》:“左右就养无方。”又《礼记·内则》:“博学无方。”

(14)规:校正圆形的用具。《诗经·小雅·沔水序》郑玄笺:“规者,正圆之器也。”引申指画圆。甲骨文中,规字写作,象征一手执规作画图的姿式。矩:古代画方形的用具,就是现在的曲尺。《周髀算经·卷上》:“圆出于方,方出于矩。”甲骨文矩写作匚,征象曲尺。度:计量长短的标准。《汉书·律历志上》:“度者,分、寸、尺、丈、引也。”量:计量多少的器具。《汉书·律历志上》:“量者,龠、合、升、斗、斛也,所以量多少也。”

【译文】

刘徽自幼学习《九章》,年长以后又仔细研读。观察阴阳的区分,概括算术的本源,在探讨幽深与玄妙之余,于是领悟其真谛。因此敢于竭尽愚昧鲁钝,搜集所见,为之作注解。事物按其类别相互推求,便各有所归属;所以枝条虽分而本干相同的,可知它们发生于同一根源。进而用文辞来分析其原理,用图形来解剖其结构,希望做到虽简约而能周全,既全面又不浮泛,使阅读者能领悟其大半。算术作为“六艺”之一,在古代以宾兴之法选拔贤才能人,教导贵族子弟。虽然称之为“九数”,它却既能穷尽纤毫之细微,又能探测无边无涯之辽阔。至于以现成的算法相传授,也就犹如规、矩、度、量众人都可以得到一样,并非特别难办的事。当今喜好算术的人太少,所以世上虽有很多通才达学之士,但未必能够治理于此道啊!

《周官》大司徒职(1),夏至日中立八尺之表,其景尺有五寸,谓之地中(2)。说云:“南戴日下万五千里(3)。”夫云尔者,以术推之。

【注释】

(1)《周官》:又称《周官经》,即《周礼》。儒家经典。经古文学家认为周公所作,后人有所附会;经今文学家认为成书于战国,或以为西汉末刘歆所伪造;近参以周秦铜器铭文定为战国作品。其是搜集周王室官制和战国时代各国制度,添附儒家政治思想,增减排比而成的汇编。全书共有《天官冢宰》《地官司徒》《春官宗伯》《夏官司马》《秋官司寇》《冬官司空》等六篇。《冬官司空》早佚,汉时补以《考工记》。有东汉郑玄《周礼注》等。大司徒:官名。《周礼·地官》大司徒,主管教化的官,为六卿之一。职:执掌,主管。

(2)夏至日中立八尺之表,其景尺有五寸,谓之地中:夏至日正午立八尺标竿,其影长为一尺五寸,称为“地中”。夏至,二十四节气之一。每年6月22日前后太阳到达黄经90°(夏至点)开始。崔灵恩《三礼义宗》:“夏至为中者,至有三义:一以明阳气之至极,二以明阴气之始至,三以明日行之北至。故谓之至。”此日阳光几乎直射北回归线,北半球白昼最长。日中,正午。表,测量日影的标竿。景,影的本字。地中,大地的正中。孙诒让《周礼正义》:“地中者,为四方九服之中也。”

(3)说云:指郑玄《周礼注》中文字。南戴日下万五千里:南戴日下距离地中一万五千里。南戴日下,地面中央之南正值日下之处,即指太阳在地平面上的垂直投影点。戴日,值日之下。《尔雅·释地》:“岠齐州以南,戴日为丹穴。”

【译文】

周官大司徒之职记载夏至日正午立8尺长的标竿它的影长15称之为地中”。其注称:南戴日下距离地中一万五千里。”其所以这样说是用算法推求的。

按《九章》立四表望远及因木望山之术(1),皆端旁互见(2),无有超邈若斯之类。然则苍等为术犹未足以博尽群数也。徽寻九数有重差之名(3),原其指趣乃所以施于此也。凡望极高、测绝深而兼知其远者必用重差(4),勾股则必以重差为率,故曰重差也(5)。立两表于洛阳之城,令高八尺。南北各尽平地,同日度其正中之景(6)。以景差为法,表高乘表间为实,实如法而一,所得加表高,即日去地也(7)。以南表之景乘表间为实,实如法而一,即为从南表至南戴日下也(8)。以南戴日下及日去地为勾、股,为之求弦,即日去人也。以径寸之筒南望日,日满筒空,则定筒之长短以为股率,以筒径为勾率,日去人之数为大股,大股之勾即日径也(9)

【注释】

(1)立四表望远:指《九章算术》卷九勾股第[9-22]题立四表测量木之远近的算法。因木望山:指卷九勾股第[9-23]题依靠大树测量山高的算法。

(2)端:正。旁:偏,邪。端与旁相对,表示地面上位于高处之观测目标的正下方和邪下方的两点,它们分别是目标在地面上之正投影和观测点。如因木望山中的“山脚”即是所谓的“端”;而“树根”处即是所谓的“旁”。互见,互相遇见。此作互相连通解,即可以测量距离。如因木望山题可测得山去木53里。

(3)九数:古算法名。汉郑玄《周礼·地官司徒·保氏》九数注引汉郑众《周礼注》:“九数:方田、粟米、差分、少广、商功、均输、方程、赢不足、旁要;今有重差、夕桀、钩股。”重差:重测取差之意,即重复地进行勾股测量,取两次观测对应之差为比率来进行推算。详见下文刘徽对重差的解释。

(4)望:向远处看。此作观测解。极高:高之至极。绝深:深之至极。此种高度或深度的测量,无法直接度量观测目标在地面上的投影至观测点的水平距离。换句话说,在观测中推算高或深的同时,还要推求目标的远近。故云“而兼知其远者”。知,使人知道的意思。对于这类端旁不能互见,在求高深的同时兼求远近的问题,就必须使用重差术。

(5)勾股则必以重差为率,故曰重差也:其勾股则必取重差作为比率,所以称之为“重差”。重差术是由简单勾股测量的旁要术发展而来的。如因木望山,即旁要的典型,其推算之理论根据是,

勾∶股=勾率∶股率

而重差则不同,代替勾或股而考虑其前后观测之差,即依据

前后勾之差:股=勾差率∶股率

(6)正中之景:即表在正午之日影。正中,谓日当天之中,指正午时分。《淮南子·天文训》:“(日)至于昆吾,是谓正中……至于悲谷,是谓餔时。”

图0-1 影差法

(7)以景差为法,表高乘表间为实,实如法而一,所得加表高,即日去地:如图0-1所示,在水平地面上立南北两表,以观测正午之日影。景差,即南北表影之差。法,除数。表间,南北两表之间隔(距离)。实,被除数。实如法而一,用除数去除被除数。日去地,即太阳到地面之距离。此即给出计算日去地的公式:

其中,以(日去地-表高)为股,以表高为股率。以日下至南表为前勾,则南表景为前勾率;以日下至北表为后勾,则北表景为后勾率。于是表间即为前后勾之差,而景差即为勾差率。于是

前后勾之差∶股=勾差率∶股率

即是

表间∶(日去地-表高)=(北表景-南表景)∶表高

它表明日高公式的“重差”之涵义:“则勾股必以重差为率。”

(8)以南表之景乘表间为实,实如法而一,即为从南表至南戴日下也:此给出南表至南戴日下计算公式:

(9)以径寸之筒南望日,日满筒空,则定筒之长短以为股率,以筒径为勾率,日去人之数为大股,大股之勾即日径也:由重差术得日高及南戴日下,据勾股定理,可得人去日

再用竹筒观日,便可计算日径,如图0-2所示

图0-2 测量日径

【译文】

按《九章算术》中的“立四表望远”及“因木望山”之类的算法,都是端旁之点可以直接测量的情形,而没有像测量日之高远这样超远而渺茫的一类测算方法,如此看来张苍等人的造术也未能广博到包罗无遗的程度。刘徽探求“九数”中有重差的名目,推究其宗旨乃是为了应用于此。凡是观测极高、测量绝深而兼求其远的,必用“重差”算法,其勾股则必取重差作为比率,所以称之为“重差”。在洛阳城立南北二标竿,其高皆为8尺。假设南北二标竿在同一地平面上,在同一天日中正午时度量日影。取影差作为除数,表高乘表间作为被除数,所得之商加表高,即是“日去地”之数。若用南表的影长乘表间作为被除数(除数同上),用除数去除被除数,即是从南表到南戴日下的距离。以南戴日下及日去地分别作为勾、股两边,而求对应的弦,即得“日去人”之数。取直径为一寸的竹筒向南观测太阳,筒孔正好被太阳所充满,则规定筒之长度为股率,取筒的直径为勾率,日去人之数作为大股,而大股所对应的勾就是太阳的直径。

虽夫圆穹之象犹曰可度,又况泰山之高与江海之广哉!徽以为今之史籍且略举天地之物,考论厥数,载之于志,以阐世术之美。辄造《重差》,并为注解,以究古人之意,缀于勾股之下(1)。度高者重表;测深者累矩;孤离者三望;离而又旁求者四望(2)。触类而长之(3),则虽幽遐诡伏,靡所不入。博物君子,详而览焉。

【注释】

(1)辄造《重差》,并为注解,以究古人之意,缀于勾股之下:即刘徽编撰《重差》一卷,并附有注释,阐述古人之原意,列于《九章算术》末卷勾股章之后,以弥补《九章算术》之不足。唐初将《重差》另本单行,遂称《海岛算经》。辄,即。

(2)度高者重表;测深者累矩;孤离者三望;离而又旁求者四望:刘徽将《海岛》九问概括为四种类型。测“无远之高”用重表法,如望海岛;测“无广之深”用累矩法,如望深谷。重表与累矩皆只需测望两次。如果观测目标无所依傍,孤离无着,就必须观测三次,如望松生山上;要是观测目标不仅孤离无着,而且需旁求他处,就必须观测四次,如岸望清渊。

(3)触类而长之:触类旁通,引而申之。语出《周易·系辞上》:“引而申之,触类而长之。”触类,触逢同类。长之,使之增长、推广之意。

【译文】

天之圆穹尚且说可以度量,又何况泰山之高及江河之广呢!刘徽依据现今的史籍并略举天地间之实物为例,考证与辨析其数理,而述诸于文字,以阐发世人所造算法之美妙。于是创作《重差》,并作注解,以探讨古人之原意,补充在勾股章之下。欲度量高度者用重表法;测量深度者用累矩法;被观测物“孤离”无着者须观测三次;孤离而又旁求者须观测四次。触类旁通,引而申之,那么即使幽深遥远而又奇异隐蔽的目标,也没有不能测算的。博学多识之士,当详加审读。