九章算术

中国古代数学第一经典,二百四十六题与刘徽注

汉代一尺约 23 厘米,六尺为步,二百四十平方步为一亩。书中尺寸、亩积、斗升、斤两折今制一览,并附一道原题演算。

《九章算术》成书于汉代,书里的尺寸、亩积、斗升、斤两用的都是汉制,和今天的市制、公制都对不上。读题时若不知道一个「步」有多大,一道田亩题就无从下手。下表把书中常见的单位逐一折成今制,遇到数目可以直接对照。

长度

单位进位关系折合今制
分一寸的十分之一2.31 毫米
寸十分为一寸2.31 厘米
尺十寸为一尺23.1 厘米
丈十尺为一丈2.31 米
步六尺为一步1.386 米
里三百步为一里约 416 米

汉代以六尺为步。唐代以后改为五尺为步,同为「步」而长短不同,读唐以后的书要另算。

面积

这是卷一「方田」最要紧的一组数:一道田题算完,最后往往要折成「亩」。

单位换算折合今制
平方步一步见方1.921 平方米
亩二百四十平方步461 平方米,约 0.69 市亩
顷一百亩约 4.61 万平方米,约 69 市亩

方田术曰:广从步数相乘得积步。以亩法二百四十步除之,即亩数。百亩为一顷。

长乘宽得平方步,除以二百四十得亩数。这两条记牢,方田卷大半的题都能自己验算。

容量

单位进位关系折合今制
合一升的十分之一20 毫升
升十合为一升200 毫升
斗十升为一斗2 升
斛十斗为一斛,亦称一石20 升

「石」作容量单位时与「斛」相同,一石即十斗。但「石」另有一个重量义,见下表,两者不可混。

重量

单位进位关系折合今制
铢一两的二十四分之一0.625 克
两二十四铢为一两15 克
斤十六两为一斤240 克
钧三十斤为一钧7.2 千克
石四钧,即一百二十斤28.8 千克

拿一道原题演算

卷一第一题:

今有田广十五步,从十六步。问为田几何?答曰:一亩。

把表里的数代进去:

  1. 十五步 = 15 × 1.386 米,约 20.8 米;十六步约 22.2 米。
  2. 长宽相乘:15 × 16 = 240 平方步。
  3. 按「二百四十步为一亩」,240 ÷ 240 = 1,所以答「一亩」。
  4. 换成今天的话:240 × 1.921,约 461 平方米,合 0.69 市亩。

古人答「一亩」不是估的,是「二百四十平方步为一亩」这个定数在起作用。同一卷第三题说「田广一里,从一里」,答案是「三顷七十五亩」,也是同一个道理:一里三百步,一平方里就是九万平方步,除以二百四十,得三百七十五亩。

其他朝代的一尺

读别的书会遇到别的朝代。尺的长度历朝都在变,下面只列一尺折今多少厘米,便于快速对照。各代的亩制、斗制差别更大,需另查专书。

朝代一尺折合说明
秦约 23.1 厘米与西汉同制
西汉23.1 厘米本书所用之制
东汉约 24.1 厘米各家考订略有出入
魏晋24.2 至 24.5 厘米
后魏28 厘米尺制自此明显加长
隋约 29.6 厘米
唐小尺 30、大尺 36 厘米大小两尺并行,用途不同
宋元31.2 至 31.7 厘米各家考订略有出入
明营造尺 32、量地尺 32.7、裁衣尺 34 厘米三尺并用
清营造尺 32、量地尺 34.5、裁衣尺 35.5 厘米沿明制而略有增益

先秦尺制各地不一,学界至今没有定论,此处不列,以免误人。

数据出处

  • 西汉一尺 23.1 厘米、一升 200 毫升、一斤 240 克、一亩合 0.69 市亩,见本站《齐民要术》「度量衡」一节。
  • 十寸为尺、六尺为步、二百四十步为亩、三百步为里、十斗为斛、十六两为斤等进位关系,见《九章算术》方田术及本书注释;亩、里两项已用卷一原题反算校过,与记载相合。
  • 明尺三制(营造、量地、裁衣)出朱载堉《律吕精义》,本站《天工开物》明制对照表同此。详见明代度量衡折合公制。
  • 《齐民要术》所记汉魏各制的完整数值,见齐民要术·度量衡。
  • 其余各代为通行考订值,各家有分歧者已在上表注明。