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表末“右《历书》大余者”以下，糅入后人注释的文字。《正义》说：“恐褚先生没后人所加。”这话是符合史实的。篇内多采《大戴礼》、《左传》和《国语》的文字，次序和字句略有出入。《报任少卿书》中司马迁提到他的任务属于“文史星历”。《太史公自序》又记：“司马氏世主天官。”《史记》中司马迁撰《律书》、《历书》和《天官书》三书，内容精辟，饶于开创性。这可说明司马迁是娴习天文历算的。《隋书·经籍志·五行家》注录《太史公万岁历》一卷，惜已散佚，也不清楚这书是属于司马谈还是司马迁的。
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下面是《史记·历书》全文的算释考辨。先录正文，逐句翻译并予算释考辨，或附图录，凡3万余言。
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昔自在古，历建正作于孟春。
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古历岁首第一个月称为正月。如《左传》云：隐公“元年春王周正月”。
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一年十二月循着地支、结合月次安排程序是这样的：
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地支 寅卯辰巳午未申酉戌亥子丑
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月次 一二三四五六七八九十十
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各历起点不同：有以十月为正月，称为建亥；有以十一月为正月，称为建子；有以十二月为正月，称为建丑；有以一月为正月，称为建寅。建正就是历法确定一年历日的起点，或称历首。
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历史上，有些朝代历首不同。秦正建亥，周正建子，殷正建丑，夏正建寅。下文所说：“夏正以正月，殷正以十二月，周正以十一月。”即此意。一年十二月是循地支、月次安排的：“一、二、三”三月一季为春；“四、五、六”三月一季为夏；“七、八、九”三月一季为秋；“十、十一、十二”三月一季为冬。建正诸历也有不同，但四时配合月次不变。秦正建亥，即以十月为正月，也即以孟冬为正月。周正建子，即以仲冬为正月。殷正建丑，即以季冬为正月。夏正建寅，即以孟春为正月。《尚书大传》说：“夏以孟春月为正，殷以季冬月为正，周以仲冬月为正。”可为例证。
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《历书》第一句说：“昔自在古，历建正作于孟春。”意谓：古来历法就是以建寅之月的一月孟春作为正月开始的。传说夏代历法建寅，以一月为正月。汉初沿袭秦的正朔，把十月作为正月。《史记·高祖本纪》从“冬，十月”开始，就是这情况的反映。孔子主张“行夏之时”，汉代推行儒术，从而提出“改正朔”的主张：确定建寅那月作为正月，即把那天定为正月初一。中国古代历法应该采取建亥、建子、建丑，还是建寅呢？儒家认为夏朝建寅、商朝建丑、周朝建子，三正若循环的，在这里面是没有考虑秦朝建亥的。司马迁作《史记》，认为是效法孔子作《春秋》的。他对“改正朔”的看法采用孔子“行夏之时”建寅的主张。可是汉代却是沿袭秦的正朔——建亥，这是不恰当的。所以，他撰《历书》第一句话就说：“昔自在古，历建正作于孟春。”明代吴兴凌稚隆辑校《史记评林》，看出了他的意图，就在这话旁边批上一句道：“为后太初改正朔张本。”凌稚隆的批是能看出司马迁的深刻用心的。历史上不少儒家对汉武帝的政治措施，常有批评；对他的“改正朔”都是赞同的。因为建寅是便于农业生产安排的。
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《历书》首句从“昔自在古”至“则凡事易坏而难成矣”，这段文字出自《大戴礼》。《大戴礼》引作瑞雉。《大戴礼》属于儒家典籍。下文紧接太史公曰：“王者易姓受命，必慎始初。改正朔，易服色。推本天元，顺承厥意。”说明司马迁是采用此文，同意儒家观点，而且在阐发这一观点的。
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于时冰泮发蛰，百草奋兴，秭先滜。
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这句意谓：这么一来，寒冰解冻了，蛰虫起来了，百草都将蓬蓬勃勃地生长，秭也叫起来了。
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这里通过物候现象显示时令，形象生动。通过物候说明时令，这在古书中是常见的。如：《礼记·月令》中说：“仲春之月，……始雨水，桃始华，仓庚鸣，……玄鸟至，……电乃发声，始电，蛰虫咸动。”这是黄河流域初春的物候景象。
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物乃岁具，生于东。次顺四时，卒于冬分。
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这句意谓：万物从东方生长。建历起于孟春，顺着春、夏、秋、冬四时，到冬天结束。一岁的事就具备了。
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日出于东，万物生长靠太阳，故云：万物从东方生长。“次”，《大戴礼》作“以”。“分”，分别。“冬分”，《索隐》云：“冬尽之后，分为来春。”今人在腊尽春来除夕这日，还说：辞岁、分岁。“卒于冬分”，《史记评林》断作“卒于冬分时”，时连下文。《史记会注考证》从之。拙按：冬分断句为长。
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时鸡三号，卒明。
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这句意谓：鸡叫三次，天就亮了，便到次年的正月初一。“卒”，徐广云：“一作平，又作斯”，于文皆便。
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抚十二〔月〕节，卒于丑。
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这句意谓：循着十二月节，从建寅之月——正月开始，到建丑之月——十二月结束。《正义》云：“抚，犹循也。”《史记会注考证》云：“《大戴礼》节上有月字。猪饲彦博曰：‘言自建寅月而循十二月节，以绝于建丑月也。’”
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日月成，故明也。
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这句意谓：太阳、月亮相互运行，形成岁月，都是很明亮的。王元启《史记正讹》卷二云：“《戴记》下无‘故明也’三字，而有‘岁’字。”拙按：《易传》云：“日月相推，而明生焉。”下文“明者孟也”。可证原有此“故明也”三字。