程大位(1533—1606), 字汝思, 号宾渠, 安徽休宁人 。 我国明代的珠算大师 。
明嘉靖十二年四月十日(1533年5月3日), 程大位就出生在安徽南部休宁率口一个商人的家庭 。 休宁有率水沿海阳入赣江, 其口称为率口, 程氏家族聚居于此, 结帮经商 。 由于明中叶资本主义的萌芽受到封建制度的摧残束缚, 几经曲折, 发展极为缓慢 。 一般商人家庭, 仍希望其子弟习四书五经, 通八股, 应科举 。 程大位家也不例外 。 所以程大位自幼“综涉拨籍, 耽科斗箱颉古文”, 于儒家经典和文字书法都有很深的根基, 但他聪明好学, 兴趣广泛, 常常跟在父亲身边, 去拨弄一下算盘珠子, 帮父亲记账算账 。 对于当时流行的珠算口诀, 他也能熟记于心, 随口朗涌 。 家中收藏的数学书籍, 如严恭的《通原算法》(1373年), 夏泽源的《指明算法》(1439年), 吴敬的《九章算法比类大全》(1450年)和王文素的《古今算学宝鉴》(1524年)之类, 他都找出来一一阅读, 深入钻研, 从此对数学的喜爱超过了儒学 。 程大位虽亦精于儒学, 但一直没有参加当时的科举考试, 因此一生都没有做官 。
程大位20岁的时候, 收拾起行装, 离开家乡, 出发到长江下游一带经商, 同时访师交友 。 四十岁左右时回到家乡, 从此隐居于率水之上, 潜心攻读他从江南一带带回来的数学书籍, 以及此后出版的数学书籍, 如周述学的《神道大编历宗算会》(1558年)、徐心鲁的《盘珠算法》(1573年)、柯尚迁的《数学通轨》(1578年)之类, 经过二十年的刻苦钻研, “绎其文义, 审其成法”, “一旦恍然若有所得, 遂于是乎参会诸家之法, 附以一得之愚, 纂集成编”, 于万历二十年(1592年) 著《算法统宗》十七卷, 时已年近花甲矣 。
文章插图
《算法统宗》共收595个应用问题, 虽然绝大多数都是从传本算书中摘录的, 但其所有数字计算都使用珠算, 以口诀说明在算盘上的演算过程 。 程大位除了集前人之大成外, 个人对珠算的创造性贡献, 主要有以下两点:
一是用珠算开带从平方和开带从立方, 即正系数数字二次方程和三次方程的求根 。
二是在珠算中广泛应用定位法 。 《算法统宗》里的 “定位总歌”为:
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 。
【明代数学家程大位简介 著名明代数学家程大位】法少原实降下数, 法前得零逆上知 。
因定位法主要是为了解决乘法和除法的定位问题, 故程大位又提出了简化的“十二字诀”;乘除每下得数, 归从法前得零 。
程大位用歌诀形式普及珠算知识, 是为了把简捷的珠算广泛地应用于社会实际问题 。 他认识到:数学的应用 “远而天地之高广, 近而山川之浩衍, 大而朝廷军国之需, 小而民生日用之费, 皆莫能外”, 因此, “多算胜, 少算不胜, 而况无算乎”!
特别值得一提的是, 《算法统宗》卷三有一道测量田地的题中, 程大位记述了他设计的一种竹制的“丈量步车”, 以便于野外测量之用 。 他画出了这辆步车的结构图, 并有详细的制作和使用说明 。 这是我国古代测量工具的一项重要发明, 和现在所用的皮尺效用基本相同 。
鉴于《珠算统宗》卷帖浩瀚, 内容庞杂, 作为一本初学入门的珠算书, 尚嫌不便, 花甲之年的程大位又将其 “删其繁芜, 揭其要领”, 取其切要部分, 另编为《算法纂要》四卷, 于1598年65岁时完成并自费付梓刊行 。