计算和预测的成果通常是以历法形式出现的。我国自夏以来，纪历主要参照月亮，故谓“阴历”（或“夏历”）；而实用性主要在于农业，故后亦称“农历”。简言之，以今日之天文学看来，律历制定的困难主要在于太阳视运动绕地球一周（回归年）的平均值为365.2422日，而月亮圆缺一次（朔望月，或称太阴月）只有29.530588天，12个月则是354.367056天，比回归年少了10.875144天。所以每隔三年例设“闰月”，以平衡太阳和月亮闹的这点小别扭，不免截长补短，化零为整。如果事止于此，还是个麻烦的算术问题，有足够的耐心和细心就能搞熨贴。问题在于不能瞎补，得保证阴阳“合朔”在初一，还要分配妥当二十四个节气，以应农时，这就复杂得多得多得多了。北齐之道家天文学家祖冲之（429～500年）在《大明历》中引进了“交点月”，首先应用了“岁差”的方法，把日食作为观测“合朔”的时机，并以此作为校验律历的标准，被认为是一个天文学上的创举，也大幅度提高了日食预报的准确度。但是误差总是积小成大的，到了盛唐时，用初唐《麟德律》观测日食就已经屡次不合，遂在开元九年（721年）命西域密宗“开元三大士”善无畏和不空的大弟子僧一行（张燧）制定了《大衍历》。实地观测比较的结果，《麟德律》符合之十之三四，而《大衍律》符合者十之七八。从此历法又相对稳定了一段时期。
但是既然偏差还有，总会积微见着。又过了二百多年，后周显德年间，复命王朴重新制历，初名“钦天历”，宋初沿用之。但到了宋太祖建隆二年（961年），“以推验稍疏，诏王处讷等别造新历。”两年后成，命名“应天历”。但“未几，气候渐差”，太平兴国四年（979年），宋太宗又行“干元历”，不料“未几，气候又差”。然后陆续制作了“仪天”、“崇天”、“明天”、“奉元”、“观天”、“纪元”诸历，“迨靖康丙午（1126年），百六十余年，而八改历”。这还不算完，“南渡以后，曰‘统元’、曰‘乾道’、曰‘淳熙’、曰‘会元’、曰‘开禧’、曰‘成天’，至德佑丙子（1276年），又百五十余年，复八改历。”历法都快变成年号了，可见这个问题始终困惑着有宋君臣。连以科学精神誉名后世的沈括，也未能逃脱此劫，李焘就曾批评他说：
“熙宁八年，始用《奉元历》，沈括实主其议。明年正月月食，遽不效，诏问修理推恩者姓名，括具奏辨，得不废。识者谓括强辨，不许其深于历也。”
《宋史·律历志》的撰写者还进一步埋怨道：
“使其初而立法脗合天道，则千岁日至可坐而致，奚必数数更法，以求幸合玄象哉！盖必有任其责者矣。”
但是这位先生想必也是“外行看热闹”，直到20世纪现代科学才能产生一种“千岁日至可坐而致”的历法，何况当时简陋的观测仪器。根据天象的实际变化不断修改，本是制历的一条正途。可惜宋人尽管创造出中国古代科技的辉煌时代，却由于其他越来越繁琐因素的介入，而在天文学上裹足不前，其实所差者只有一层窗户纸而已。
实际上，庆元五年（1199年）颁布《统天历》时，杨忠辅已首先使用了一年为365.2325日的精密岁实数值，较欧人格里历早约400年，但是不知为何，“庆元五年七月辛卯朔，《统天历》推日食，云阴不见。六年六月乙酉朔，推日食不验。嘉泰二年五月甲辰朔，日有食之，诏太史与草泽聚验于朝，太阳午初一刻起亏，未初刻覆满。《统天历》先天一辰有半，乃罢杨忠辅，诏草泽通晓历者应聘修治。”开禧年间，另造《开禧历》附《统天历》行世。当时正值因理学崛起而导致的“庆元党禁”，闹得纷纷扬扬。稍后郭守敬（1231～1316）、王恂（1234～1281）、许衡（1209-1282）等由金入元的汉臣，于至元十八年（1281年）发明了“简仪”，重新推算出与杨忠辅同样的岁时数值，并引入了伊斯兰历法（“回回历”）创制《授时历》，才补正了宋历之失，再造了中国天文学的辉煌，当然这是后话了。
律历不准的原因之一，是仪器误差。据称王朴曾制“律准”，但和岘等人“以影表铜臬暨羊头秬黍累尺制律，而度量权衡因以取正。但累代尺度与望臬殊，黍有巨细”，度量误差必然导致计算误差。据周密《齐东野语》载：
“姚虞孙乃出新意，用艺祖受命之年，即位之日，元用庚辰，日起己卯，号纪元历。于是立朔既差，定腊亦舛，日食亦皆不验，未几遂更焉。宣和间，妄人方士魏汉津唱为黄帝、夏禹‘以声为律身为度’之说，不以絫黍，而用帝指。凡中指之中寸三，次指之中寸三，小指之中寸三，合而为九，为黄钟律。又云：‘中指之径围为容盛，则度量权衡，皆自此出焉。’或难之曰：上春秋富，手指后或不同，奈何？”复为之说曰：‘请指之岁，上适年二十四，得三八之敷，是为太蔟人统。过是则寸有余，不可用矣。’其敢为欺诞也如此，然终于不可用而止。此事前所未有，于理亦不可诬。小人欺罔取媚，而世主大臣方甘心受侮而不悟，可发识者一笑也。
按皇帝手指也同百姓一样粗细长短不齐，以此作为基准，当然会使制历工作演变成为一场政治闹剧，类似情况国人在“文革”中也曾经历，当不会陌生。深层因素其实不是科技，而是拍马的官僚任意改动基本标准。况且制历之初由于资料尚未校验，例需引证典籍，以明其渊源有自，即所谓“凡欲验取将来，必在考之既往。”翰林天文郑昭晏特为引用“《春秋》交食及汉氏以来五星守犯，以新历及唐《麟德》、《开元》二历复验三十事，以究其疏密。”
这种方法本来不错，问题是一涉及《春秋》，话语权力就会极度扩大，人人得而言之。盖儒生虽不知算学数术为何物，但研习《春秋》者众，而宋儒又最喜聚讼。如英宗时曾命司天监周琮、王炳、周应祥等修定唐历，历时三年完成，赐名《明天历》。新法以“旧历气节加时，后天半日；五星之行，差半次；日食之候，差十刻。”周琮曾奉诏与司天中官正舒易简及监生石道、刘遘，翰林学士范镇、诸王府侍讲孙思恭、国子监直讲刘攽等“考定是非”，引证更繁，《春秋》三传亦在其中，而“言谈侃侃，总论古今，评议他人，毫无惭色。上推《尚书》‘辰弗集于房’与《春秋》之日食，参今历之所候，而易简、道、遘等所学疏阔，不可用，新历为密。”“后三年，验熙宁三年七月月食不效，乃诏复用《崇天历》，夺琮等迁官。”可见光是能说会侃，亦非治历之正道。范镇也因制历问题与司马光争讼三十年，“镇说自谓得古法，后司马光数与之论难，以为弗合。世鲜钟律之学，卒莫辨其是非焉。”南渡后《春秋》经学大家胡铨又着《审律论》，以司马迁之“六律为万事根本”立论，大谈“深惜后之谈兵者止以战斗、击刺、奇谋，此律之所以汨陈而学者未尝道也”云云，越扯越远，不知所云。枝蔓不提。而天文历算之学，终成以科技成就傲视后世的宋人隐痛。故《元史·天文一》称：
“宋自‘靖康之乱’，仪象之器尽归于金。元兴，定鼎于燕，其初袭用金旧，而规环不协，难复施用。于是太史郭守敬者，出其所创简仪、仰仪及诸仪表，皆臻于精妙，卓见绝识，盖有古人所未及者。”
又《宋史·天文五》亦言蚩尤之旗云：
“荧惑为南方，为夏，为火。于人五常，礼也；五事，视也。”“火星之精，化为昭旦、蚩尤之旗、昭明、司危、天欃、赤彗。”
则蚩尤星本为“荧惑”之一，又属于“妖星”之列。《天文志》又说，所谓“妖星”是指“五行乖戾之气也”，“形状不同，为殃则一”，“盖妖星长大则期远而殃深，短小则期近而殃浅。”值得注意的是，由于真宗“托祖”之故，天象中的“黄帝坐”已几经变化，在宋朝的天象学家和星占家的观念里，分明就是人间君王的代表，它和其他星体关系及位置的相互变化，以及所预示的前景，几乎涵盖了从帝王从政治职责到个人生活中所有最主要的考虑。
《宋史·天文二》曰：《宋史·律历七》。
“（太微垣十星）内五帝坐五星，内一星在太微中，黄帝坐，含枢纽之神也。天子动得天度，止得地意，从容中道则明以光，不明则人主当求贤以辅法；不则夺势。四帝星夹黄帝坐，四方各去二度。东方，苍帝灵威仰之神也；南方，赤帝赤熛怒之神也；西方，白帝白招拒之神也；北方，黑帝叶光纪之神也。黄帝坐明，天子寿，威令行；小则反是，势在臣下；若亡，大人当之。月出坐北，祸大；出坐南，祸小；出近之，大臣诛，或饥；犯黄帝坐，有乱臣。抵帝坐，有土功事。月晕帝坐，有赦。《海中占》：月犯帝坐，人主恶之。五星守黄帝坐，大人忧。荧惑、太白入，有强臣。岁星犯，有非其主立。荧惑犯，兵乱；入天庭，至帝坐，有赦。太白入之，兵在宫中。填逆行，守黄帝坐，亡君之戒。五星入，色白，为乱。客星色黄白，抵帝坐，臣献美女。彗星入，宫乱；抵帝坐，或若粉絮，兵、丧并起。流星犯之，大臣忧；抵四帝坐，辅臣忧，人多死。苍白气抵帝坐，天子有丧；青赤，近臣欲谋其主；黄白，天子有子孙喜。月犯四帝，天下有丧，诸侯有忧。五星犯四帝，为忧。”
天象星占另有“轩辕星”，与“黄帝坐”并无直接关系，似乎是主后宫嫔妃的。《宋史·天文四》：
“轩辕十七星，在七星北，后妃之主，士职也。一曰东陵，一曰权星，主雷雨之神。南大星，女主也；次北一星，夫人也，屏也，上将也。次北一星，妃也，次将也。其次诸星，皆次妃之属也。”
从“权星主雷雨之神”的功能看，它也许才是轩辕黄帝的正星。可知星相学中的“荧惑犯太微”、“荧惑犯轩辕”对于当时司职天象观察的官员来说，虽然不如日食、月食那样，直接构成对深居中宫的皇帝与国难兵灾的莫大干系，但也非同小可。亦是“万万不可粗心大意”之政要大事。
查《宋史》诸纪、志记载，北宋时期荧惑犯太微或轩辕星共计76次，其中太宗时期（976～997年）9次，真宗时期（998～1022年）24次，哲宗时期（1086～1100年）19次，都是其间比较活跃的时期。对于崇信天象的君主来说，就得做点积德行善的事情以求禳祈。又据《宋史》本纪，赵光义即帝位后，也许是民间对于天象的解释不一，也许是害怕不利于己的谶言传播，曾于太平兴国二年（977年）冬十月丙子“诏禁天文卜相之书。”真宗景德元年（1004年）正月辛丑又重申严禁：“诏：民间天象、器物、谶候禁书，并纳所司焚之，匿不言者死。”《宋史·石普传》说：“大中祥符九年，（石普）上言九月下旬日食者三；又言：‘商贾自秦州来，言唃厮啰欲阴报曹玮，请以臣所献阵图付玮，可使玮必胜。’帝以普言逾分，而枢密使王钦若言普‘欲以边事动朝廷’，帝怒，命知杂御史吕夷简劾之。狱具，集百官参验，九月下旬日不食。坐普私藏天文，下百官杂议，罪当死。议以官当。诏除名，贬贺州，遣使絷送流所。”就是一个严厉追查天象案的实例，虽大臣亦不能幸免。这当然也会对承继积累前人观测经验，造成一定障碍。
鉴于宋代历法一改再改，今人已无法准确推知当时的天象情况。现将《宋史》北宋诸帝纪记载的“荧惑犯太微”或“轩辕”的连续记载表列如下：
值得注意的是这九次天象活动中，有六次发生在五月。这与后世五月十三关羽生日的传说有无联系，也颇值得推敲。如有精于天象与民俗关系的朋友指教，或能释疑解惑。
京师正阳门月城之内的小关庙为中明至清两代祀关最重要的庙宇，其始建何时，何由兴建，史无明载，传说倒是很多。但是明代焦竑撰《正阳门关庙碑铭》给后人留下了一些可资考探的线索。其云：
“国朝受命，宅内百灵效职，乃太微宫室之间，（关）侯实居之，俨如环卫。盖四方以京师为宸极，而京师以侯为指南，事神岂可不恭欤？”