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(7)邪田术
《方田章》第27题:“今有邪田,一头广三十步,一头广四十二步,正从六十四步。问为田几何?
答曰:“九亩一百四十四步。”
第28题:“又有邪田,正广六十五步,一畔从一百步,一畔从七十二步。问为田几何?
答曰:“二十三亩七十步。
术曰:“并两邪而半之,以乘正从若广。又可半正从若广,以乘并,亩法而一。”
汉代典籍中,“邪”字常同“斜”。如《汉书•司马相如传》载《子虚赋》言齐地“邪与肃慎为邻,右以汤谷为界。”颜师古注曰:“邪读为斜,谓东北接也。”据程大位《算法统宗》所言,“邪田”是直角梯形的田地。解题术“并两邪而半之,以乘正从若广。”是说把直角梯形平行的两边相加,除以二,再乘以它的纵长、或者宽;又可以把梯形的纵长(高)先除以二,或将长短两个底边分别除以二后相加,再长宽相乘。
(8)箕田术
《方田章》第29题:“今有箕田,舌广二十步,踵广五步,正从三十步。问为田几何?
答曰:“一亩一百三十五步。”
第 30 题:“今有箕田,舌广一百一十七步,踵广五十步,正从一百三十五步。问为田几何?
答曰:“四十六亩二百三十二步半。
术曰:“并踵舌而半之,以乘正从。亩法而一。”
“箕田”也是一个象形的名称,“箕”是用竹编成的簸箕,用米扬米去糠或撮走尘土,形状是前宽后窄,呈等腰梯形,古代常用它来形容人、物的形态。如称伸展两足而坐为“箕踞”,见《汉书•张耳陈余传》:“高祖箕踞骂詈”。注:“箕踞者,谓申(伸)两脚其形如箕。”箕形——等腰梯形的田地被称为“箕田”。李籍《九章算术音义》曰:“箕田者,有舌有踵,其形哆哆,有如箕然。“舌”是指箕口的伸展部分;“踵”的本义是人的脚后跟,这里是指箕底的收敛部分。题中的“舌广”、“踵广”分别是梯形的长短底边,箕田面积的计算方法与邪田相同。
(9)圆田术
《方田章》第31题:“今有圆田,周三十步,径十步。问为田几何?
答曰:“七十五步。”
第32题:“又有圆田,周一百八十一步,径六十步三分步之一。问为田几何?
答曰:“十一亩九十步十二分步之一。术曰:“半周半径相乘得积步。
又术曰:“周径相乘,四而一。
又术曰:“径自相乘,三之,四而一。
又术曰:“周自相乘,十二而一。”
“圆田术”是求证圆形田地面积的方法,其术有四种,以周三径一为圆周率,不太精确,得数只是大略而已。
(10)宛田术
《方田章》第33题:“今有宛田,下周三十步,径十六步。问为田几何?
答曰:“一百二十步。”
第34题:"又有宛田,下周九十九步,径五十一步。问为田几何?
答曰:“五亩六十二步四分步之一。
术曰:“以径乘周,四而一。”
“宛”是隆起的山丘,见《尔雅•释丘》:“宛,中隆。”注曰:“言山形中央蕴聚而高者名隆。”因此,“宛田”是半球形或球冠形的田地,李籍《九章算术音义》曰:“宛田者,中央隆高。”《夏侯阳算经》称其为“丸田”,注曰:“形如覆半弹丸。”其算法与圆田术第二种相同。
(11)弧田术
《方田章》第35题:“今有孤田,弦三十步,矢十五步。问为田几何?
答曰:“一亩九十七步半。”
第36题:“又有弧田,弦七十八步二分步之一,矢十三步九分步之七。问为田几何?
答曰:“二亩一百五十五步八十一分步之五十六。
术曰:“以弦乘矢,矢又自乘,并之,二而一。”
“弧田”即弓形的田地,《夏侯阳算经》写做“弓田”,注曰:“形如弓样”。题中的“弦”即为弓形的底边,“矢”为弓形的高,算法是以弓形的底长乘以高,再以其高度自身相乘,两个得数相加后除以二就是弧田的面积;亦不精确。
(12)环田术
《方田章》第37题:“今有环田,中周九十二步,外周一百二十二步,径五步。问为田几何?
答曰:“二亩五十五步。”
第38题内容从略,“术曰:并中外周而半之,以径乘之为积步。”
“环田”即圆环形的田地。“环”为古人常佩之玉饰,这里借用为形状相似之田地的名称。《夏侯阳算经》中亦有“环田”,注曰:“此外周而心空,如环,”算法是把中(内)周、外周的周长相加,除以二,再乘以径(圆环外周与内周的半径差)长,即得出其面积。
(二)对汉代社会制度一些特点的反映
上述计算田地面积的35道例题中,有28道题的数据在5亩以下,其中不足1亩的又超过了半数。可以看出,算书的编纂者很重视畸零土地的测量问题,即使它们的形状不太规则,面积又很小,如圭田、宛田、弧田、环田等等,也要算出其亩数、步数,甚至是近似值。这些解题方法和具体内容反映出汉代社会制度的一些特点。
自春秋鲁国“初税亩”以来,随着土地私有制的发展,“履亩而税”,即按照私人耕地的面积多少收税,逐渐成为国家赋税剥削的一个主要项目,田亩的度量方法由此越来越受重视。汉代官府为了增加赋税的收入,除了对大块、小块的平常耕地“以顷亩出税⑬”之外,对畸零的田地也不放过;例如城郭近旁的边角余地,农民房前屋后的小片园圃等等。见《汉书•翟方进传》:“奏请一切增赋,税城郭埂及园田。”张晏注:“酒,城郭旁地。”有些官吏为了搜刮民财,甚至在“度田”当中,“并度庐屋里落,⑭”连草棚、居室和院落的面积也要测量,按其面积征税。《九章算术》的有关内容,正是为国家的税收活动提供了必须的手段,满足了统治阶级的实际需要。
另外,由于汉代土地私有制和商品经济的发展,土地买卖,特别是小块土地的买卖在民间很流行。解放前后发现的汉代地券,有许多记载了这种交换行为。如《曹仲成买地券》记买田六亩,⑮《王当买地券》记买田十亩,⑯《樊利家买地券》记买田五亩,⑰《王未卿买地券》记买田三亩,⑱《房桃枝买地券》记买田一亩;⑲有些小块土地的形状也不规整,并非方形,像地券券文中提到的冢田、冢下余地等等。田地的买卖都是按亩计价,在测算面积大小的时候,也可以应用《九章算术》的各种解题方法来完成。
再者,算题中提到的各类田地,不仅形状上存在着差异,而且面积大小也多不相同。如“里田”有数顷、数十顷,而圭田、邪田、宛田、弧田、环田,多数只有几亩,甚至不到一亩。这种土地占有面积两极分化的现象,也是秦汉社会经济与前代有别的一大特点。
西周时期,中原华夏各族长期推行着井田制,耕地普遍划分成规整的方块,即所谓“方里而井”。据《孟子》、《周礼》、《汉书》等古籍记载,当时一夫受田的面积为百亩,就是广、纵各百步的一块方田。“百亩”也被当作土地面积的一种计量单位,称为一“田”。郑玄注《考工记•匠人》曰:“田,一夫之所佃百亩,方百步地。”据西周铜器《卫鼎》、《卫盉》的铭文反映,当时贵族、富人做土地交易时,也以“田”为计量单位。如用一块玉璋换取十田,以虎皮、鹿韍等换取三田。⑳每年春天,国君都要命令田官,“皆修封疆,审端径术,㉑”重新修整井田的疆界。在西周的基本劳动组织“邑”——农村公社里,耕地定期地在公社成员之间进行轮换分配,如《公羊传》宣公十五年何休注所言:“是故圣人制井田之法而口分之,一夫一妇受田百亩,以养父母妻子。……司空谨别田之高下、善恶,分为三品:上田一岁一垦,中田二岁一垦,下田三岁一垦。肥饶不得独乐,晓确不得独苦,故三年一换主易居,财均力平。”中田和下田通过休耕制度使农户每年都可以耕种相同面积的土地(百亩),三年重新分配一次,让公社成员轮流耕种薄田和沃土,以达到各家财力平均的目的。这种方块田和定期分配的制度,在我国西南的少数民族、以及国外的许多古代民族那里也普遍地流行过。㉒
井田划分整齐的原因,一方面是为了避免在轮换分配土地时出现不均的情况,引起纠纷。拉法格曾说:“等长的直线内包含的地块满足了平等精神和不给纷争留下余地。因此,划直线是测量的重要部分;一旦直线划定,家长就会满意,他们的平等感情得到完全满足。㉓”另一方面,它的实行也和当时社会的生产力水平有关。西周处在铜器时代,铁工具尚未广泛使用,因为红铜太软,青铜太脆,又比较贵重,不适宜用来翻土耕地;所以,农器基本上还是木石工具,如耒、耜等。限于生产力的低下,农耕的地域主要集中在黄河中下游一带,如关中、三河(河南、河内、河东)与华北的平原、河谷。那里土壤肥沃松软,易于木石农具的耕作,平整的大面积的土地为井田的划分提供了可能性。方田的大小一致,其面积的计算非常简单,用不着对这些方法著书立说,做深入的阐述。而山林、沼泽、丘岗、河汊等难以成方的复杂地形,限于当时农具的简陋,还未能大量开发。小块的、形状不规则的耕地虽然也有少量存在,如井田周围的边角余地——“圭田”,但因国家不以它们为收税对象,“夫圭田无征,㉔”所以对各种畸零土地面积的计算方法并未得到重视。
到了春秋战国时期,由于铁器和牛耕使用的日益普及,农业生产技术迅速提高,小农的个体家庭取代农村公社成为社会的基木经济单位,从而引起了土地制度的变化,由“井田”转变为“爰(辕)田”。如晋之“作爰田” ㉕,秦之“制辕田”㉖,孟康注《汉书•地理志•下》曰:“三年爰土易居,古制也,未世侵废。商鞅相秦,复立爰田,上田不易,中田一易,下田再易,爰自在其田,不复易居也。”即废除原来农村公社内部田地定期分配的制度,由国家直接向个体农户授田,允许他们长期固定地占有耕地,自己在所授田地内部进行轮耕,不再和别家交换。这一时期,中原各国的耕地仍以划分整齐的方块田为主;不过,因为生产力的发展,个人劳动能力提高,垦田的面积比以前扩大。方块田一般为长方形,纵长步数与一亩面积的平方步数相等,而宽度、即“田广”又称为“畹”, ㉗则各国制度不一。如银雀山汉简《孙子兵法•吴问》所载:“韩、巍(魏)制田,以百步为女寃(畹),以二百步为𤰿(亩),……赵是(氏)制田,以百廿步为女寃(畹),以二百卅步为𤰿(亩),公无税焉。㉘”一夫受田的面积分别为100步×200步、120步×240步。秦国自商鞅变法以后,每户授田面积是100步×240步,即大亩百亩(一顷)。见《通典•州郡典四•雍州风俗》:"按周制步百为亩,亩百给一夫。商鞅佐秦,以一夫力余,地利不尽,于是改制,二百四十步为亩.百亩给一夫矣。”青川秦简《为田律》中也提到了这种方田的形制,律文规定:“田广一步,表八则,为畛。亩二畛,一百(陌)道。百亩为顷,一千(阡)道,道广三尺。封高四尺,大称其高。捋(埒)高尺,下厚二尺。……㉙”是说田地每宽一步,长八则(240步),㉚要修一条田界--畛”。每亩田有二“畛”,有一条陌道每100亩为一顷,有一条阡道。陌道和阡道都有三尺宽。作为地界标志的“封”(土墩)高四尺,它的体积大小与高度相称。每一顷田的边界———“埒”(土埂)高一尺,其底宽二尺。㉛下文还提到每年八月要修整道路、封、埒,端正田地的疆界,并且铲除阡、陌等道路上的荒草。战国末年到秦朝初年的《法律答问》也提到顷田(百亩)的周围要划定田界,称为“顷半(畔)”,禁止私自移动,违者要受到刑罚处分。㉜此外,秦自商鞅变法后,又按臣民的功劳、爵位赏赐、授予田地。见《史记•商君列传》:“明尊卑爵秩等级各以差次,名田宅臣妾衣服以家次。”《索隐》曰:“谓各随其家爵秩之班次,亦不使僭侈踰等也。”这种土地占有制度亦以“顷田”(百亩)为计量单位,如《商君书•境内篇》所载。“能得甲首一者,赏爵一级,益田一顷,益宅九亩。”由此可见,秦在国家授田和以身份等级占田的情况下,土地是普遍划分成广百步、纵长240步、面积为百亩的方田的。
战国后期到西汉时代,封建土地私有制在我国社会确立了它的统治地位,田地自由买卖和兼并的现象日益严重。董仲舒说秦:“用商鞅之法,改帝王之制,除井田,民得卖买,富者田连阡陌,贫者亡立锥之地。㉝”就是这一变化的写照。一方面,大量农民的土地被富贵之家巧取豪夺,打破了“一夫百亩”的平均状况,很多人无地少地,只得佃耕豪民之田。另一方面,许多贵族、官僚、地主、商人占有的田地,又远远超过了他们身份地位的限制。因此,秦始皇于公元前216年颁布命令,“使黔首自实田”㉞就是让百姓自己向官府呈报他们实际占有田地的数量。这表明,原来国家向每户农民授给“顷田”的制度,已然受到了很大冲击;政府不能完全通过授田和根据身份来掌握各阶层人民拥有土地的实际数量,只好让他们自己申报,在法律上承认和保护私人土地占有的两极分化状况。
秦代出现的这些社会问题,“汉兴,循而未改㉟”而且愈发尖锐起来。大地产膨胀带来的恶果之一,就是自耕农小土地所有制的萎缩。许多农民迫于兼并之害,拥有的田地数量很少,且不平均。象湖北江陵凤凰山十号汉墓出土的郑里廩簿,登记了这个村庄农户的占田数字。在25户居民中,“能田者”——成年劳动力有69人,共有田地617亩,平均每户占有24亩多,每个劳动力垦田不到9亩。各家实际拥有田地的数字差距也很大,最少的8亩,最多的54亩,大部分为十几亩到二、三十亩。㊱四川郫县犀浦汉碑所载的几家分别有田8、30、38、150、190 亩,㊲也很不均衡。《九章算术》计算田亩面积的35道例题中,仅“里田”两题所言数字在百亩以上,其余都不超过50亩,这也从一个侧面反映了汉代兼并引起的田地畸零现象。从各种史料记载的情况来看,两汉农民每户拥有的土地根本达不到百亩(240步的大亩),㊳大量小块土地的形状又不规则;此外,由于土地买卖的流行,地主的田地也经常分散,和国有土地、他人的私有土地交织在一起。这种情况下,过去那种“一夫百亩”的“为田”制度是无法普遍实行的;规划整齐的、以顷为单位的方田,恐怕只有在官府的某些大面积公田和少数雄豪巨富的田庄上才能出现。所以,在东汉时成书的《九章算术》里,尽管例题内有各种形状、大小的田地,但是过去“爰(辕)田”制下的那种四周立有封、埒的“顷田”却再也见不到了。㊴