程大位

程大位（1533～1606），明代商人、珠算发明家。字汝思，号宾渠，汉族，南直隶徽州府休宁县率口（今黄山市屯溪）人。少年时，读书极为广博﹐对书法和数学颇感兴趣，一生没有做过官。20岁起便在长江中﹑下游一带经商。因商业计算的需要，他随时留心数学，遍访名师，搜集很多数学书籍，刻苦钻研，时有心得。约40岁时回家，专心研究，参考各家学说，加上自己的见解，于60岁时完成其杰作《直指算法统宗》（简称《算法统宗》）。诚如英国李约瑟所说：“在明代数学家当中，最引人注目的是程大位”，“在程大位《直指算法统宗》以前，没有任何关于近代珠算算盘的完整叙述”，可谓集成计算的鼻祖。

人物简介

程大位，嘉靖十二年四月初十（1533年5月3日）出生於商人家庭，自幼聪敏好学，因商业上的需要，对数学很有兴趣，少时随父外出经商，遨游吴楚，博访闻人达士，遇有“耆通数学者，辄造访问难，孜孜不倦。”程大位在商务往来中，有感于传统筹码计数法的不便，决心编撰一部简明实用的数学书以助世人之用。为实现自己的远大抱负，不惜重金购求遗书。

四十岁时，倦于外游，便弃商归故里，认真钻研古籍，撷取名家之长，历经二十年，于明万历壬辰年（1592）写就巨著《算法统宗》十七卷和附录《算法源流》记录了宋代元丰、绍兴、淳熙以来所刊刻的各种算书，其中有《盘珠集》、《走盘集》，惜二书已失传。其后六年，又对该书删繁就简，写成《算法纂要》四卷，成为后世民间算家最基本的读本。《算法统综》详述了传统的珠算规则，确立了算盘用法，完善了珠算口诀，搜集了古代流传的595道数学难题并记载了解决方法，堪称中国16—17世纪数学领域集大成的著作。这两部巨著是我国古代最完善的珠算经典之作，开创了珠算计数的新纪元，明末，日本人毛利重能将其译成日文，开日本“和算”之先河。清代前期，该书又传入朝鲜、东南亚和欧洲，成为东方古代数学的名著。

两项发明

珠算之父

《算法统宗》全书共17卷，万历二十年(1592)刻印。前二卷讲基本事项与算法，其中珠算加法及归除口诀，与现今口诀相同。乘法以“留头乘”为主，除法以“归除法”为主，为后世珠算长期所沿用。卷三至卷十二为应用问题解法汇编，各卷以(《九章算术》)篇名为标题，但“粟米”改为“粟布”，“盈不足”改称“盈朒”。卷三“方田”章内介绍了他自己创造的“丈量步车”，用竹篦做成，类似测量用的皮尺。卷六中首先提出了归除开平方﹑开立方的珠算算法。卷十三至卷十六为“难题”汇编﹐仍依九章分类﹐用诗词形式表达算题。卷十七为“杂法”，介绍了民间算法“金蝉脱壳”及珠算式的笔算“一笔锦”。此外还有“铺地锦”﹑“一掌金”(一种指算法)以及各种幻方(即纵横图)等。最后附记“算学源流”，列出北宋元丰七年(1084)以来各种数学书目，共51种﹐其中只有15种尚有传本，余均失传﹐但对了解当时数学书传布的情况是很有参考价值的。

《算法统宗》全书595个问题，绝大多数是由其它数学著作如刘仕隆着《九章通明算法》(1424)和吴敬《九章算法比类大全》(1450)等书中摘录的。搜集当时算法较为完备﹐在当时同类珠算著作中是较好的一部。

在中国古代数学的发展过程中﹐《算法统宗》是一部十分重要的著作。流传极为广泛和长久，对中国在民间普及珠算起了很大的作用。明朝末年﹐还传入朝鲜﹑日本及东南亚各地﹐后又传到欧洲，对这些地方传播珠算﹐也起了重要的作用，在科技史上具有重大意义和价值。

《算法统宗》中有许多数学题是以歌决的形式出现的。如《以碗知僧》等。《算法统宗》首次完整地叙述珠算定位法的“定位总歌”：

数家定位法为奇，因乘俱向下位推。

加减只需认本位，归与归除上位施。

法多原实逆上数，法前得零顺下宜。

法少原实降下数，法前得零逆上知。”

程大位于此书中在吸取各家算法精华的同时同，也接受了一些错误的见解。例如首篇“揭河图洛书，见数有本原”，有数字神秘主义思想，书末还有属无稽之谈的推算孕生男女歌。其中有的地方还使用传统数学书中的错误公式，未加改正，致使以讹传讹。这些对以后数学发展起了不良影响。

万历二十六年(1598)，程大位对《算法统宗》进行删节，取其切要部分，另编为《算法纂要》四卷，与《算法统宗》先后在屯溪刊行。

卷尺之父

世界第一卷尺是他于1578年左右发明的，他当时把它称作“丈量步车”，程大位因此被誉为“卷尺之父”。

“丈量步车”较之当今的钢卷尺、皮卷尺显得庞大许多，但从其原理、构造、用途和用法来看，又令人不得不承认它就是卷尺的雏形。它由木制的外套、十字架，竹制的篾尺，铁制的转心、钻脚和环等部件组成。篾尺收放均从外套的匾眼中进出，钻脚便于准确插入田地测量点，环便于提携。我好奇地取出试用，果然篾尺收放自如，丈量、读数、携带都很方便。

更为珍奇的是程大位发明的卷尺不但有实物，而且在程大位编著的《算法统宗》第三卷中有完整的零件图、总装图、设计说明和改型说明等全套书面资料，这在世界发明史上是相当罕见的。馆长说：根据这套资料，世界上任何一个国家的木工都能很方便地仿制出来。

据《明史》记载，明神宗万历六年（1578年），内阁首辅张居正下令全国清丈土地，并将“土地丈量”与“一条鞭法”作为其推行的改革的重要措施。从《算法统宗》中获悉，程大位亲自参加了这次大规模的清丈土地工作。在此之前，“古者量田较阔长，全凭绳尺以牵量”，不但劳动强度大，而且差错率太高。因此给发明家提出了课题，逼迫他苦思冥想去创造一种崭新的丈量工具。他在设计说明中说，他的创意来自木工使用的墨斗。