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自然数建立自然数概念通常有基于基数与基于序数两种方法。 基于基数的自然数概念可溯源于原始人类用匹配方法计数。古希腊人用小石卵记畜群的头数或部落的人数。现在使用的英语calculate(计算)一词是从希腊文calculus(石卵)演变来的。中国古代易系辞中说,上古结绳而治,后世圣人易之以书契,这都是匹配计算法的反映。集合的基数具有元素个数的意义,当集合是有限集时,该集合的基数就是自然数。由此可通过集合的并、交运算定义自然数的加法与乘法(见算术)为了计数,必须有某种数制,即建立一个依次排列的标准集合。随后对某一有限集合计数。就是将该集合中每个元素顺次与标准集合中的项对应,所对应的最后的项,就标志着给定集合元素的个数。这种想法导致G.皮亚诺1889年建立了自然数的序数理论。皮亚诺规定自然数集满足下列五条公理,这里集合、含有、自然数、后粥等是不加定义的。是自然数。不是任何其它自然数的后继。每个自然数都有一个后继(a的后记为)a/=b/蕴含a=b设S是自然数的一个集合。如果S含有1,且S含有a/蕴含S含有,则S含有任何自然数。公理就是熟知的数学归纳法公理。一切自然数集记为1,2,3,,n,简记为N。从上述公理出发,可以定义加法和乘法,它们满足交换律与结合律,加法与乘法满足分配律。