南宋淳祐七年,湖州城外的一处宅院,秦九韶守母丧,屏去应酬,把多年治算的手稿一一排比订正。他把书分作九类,每题皆以实务发问,从大衍历象到田域赋役,从钱谷交易到营建军旅,共八十一题,汇成十八卷,题名《数术大略》,后世通称《数书九章》。书成之日,他在序里写下八个字:数术之传,以实为体。这八个字,正是全书的底色。
他生于嘉定元年,普州安岳人,少年随任官的父亲寓居临安,得以向太史、营造的官吏请教,又通音律、星象、营造、游戏之学,是个百科式的人物。中年出仕,历任蕲州通判、和州知州,后又在江南、广东做地方官。南宋末叶党争激烈,他依附权相贾似道一系,卷入派系倾轧,同时代文人刘克庄曾激烈弹劾他,斥其贪暴;这些政敌的攻讦有多少属实,史家至今难有定论。可以确定的是,无论走到哪里,他的算稿都没有放下。约在景定年间,他卒于梅州贬所,身后门庭冷落,书稿却被学者辗转传抄,终于没有湮没。
书中最亮的,是大衍求一术。《孙子算经》里有一道物不知数的趣题:三三数之余二,五五数之余三,七七数之余二,问物几何。前人只留答案,秦九韶却给出一套通用程序,把历法推算中的上元积年这类问题,化为求解一次同余组的完整算法,步骤严密,环环相扣,他取《易经》大衍之数为名,称之为大衍求一术。这套方法,比欧洲数学家系统处理同类问题早了约五百年,后世称为中国剩余定理。他还在书中讨论雨量器、雪量器的形制与测算,天池测雨、竹器验雪诸题,是世界上较早的关于雨量测算的系统记载。
这部书在宋元之际流传不广,明代纂修《永乐大典》时将其收入,题名已作《数学九章》;清乾隆间开四库馆,馆臣从《永乐大典》中录出,订正讹脱,它才重新完整地回到学者案头。从湖州守丧的院落,到四库馆的藏书阁,中间隔了将近五百年。
与之齐名的是正负开方术。他在贾宪、刘益增乘开方法的基础上,把数值解方程推到高次,书中一题列到十次方程,正负系数均可施算,与十九世纪欧洲的霍纳法步骤暗合。他还给出由三角形三边求面积的三斜求积公式,与西洋海伦公式异曲同工。英国学者李约瑟后来撰著中国科技史,把他列为宋元数学高峰的代表人物;国际数学界在纪念邮票与史著中,也反复提起这位南宋地方官的名字。一个在党争中毁誉参半的能吏,凭一部书稿,在世界数学史上立住了名字。
❝数术之传,以实为体。❞