算盘
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算盘是一種中国人发明的計算工具,在阿拉伯數字出現前廣為使用的計算工具。現在中國和俄羅斯仍有不少老商人使用它。
现存的算盘形状不一、材质各异。一般的算盘多为木制(或塑料制品),矩形木框内排列一串串等数目的算珠稱為檔,中有一道横梁把珠分隔上下两部分,上半部每算珠代表5,下半部每算珠代表1,樑上有定位點(亦稱個位點)其形式有:
- 二五珠算盤:上半部兩算珠、下半部五算珠(;傳統「一斤十六兩」;因此亦稱斤兩算盤)
- 一五珠算盤:上半部一算珠,下半部五算珠(十進制)
- 一四珠算盤:上半部一算珠,下半部四算珠(十進制)
中国历史博物馆还藏有广东出土的清代算盘,上粱2珠下粱6珠的算盘,十分罕见[1]
用算盘计算称珠算,珠算有对应四则运算的相应法则,统称珠算法则。相对一般运算来看,熟练的珠算不逊于計數機,尤其在加减法方面。
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[编辑] 起源
算盘是从中国算筹发展而成的。随着手工业、商业的发展,数学计算日益复杂,拨珠的速度远比摆算筹方便快捷多了,于是人们发明了珠算。汉末三国时期徐岳撰的《数术记遗》中有述:“珠算,控带四时,经纬三才”,这是对珠算的最早的文字记载。
最早的算盘图见北宋畫家張擇端(1085-1145)的清明上河图长卷,卷左赵太丞家药铺柜台上帐本左手左边,有一个15档算盘[2]。
1371年)《魁本对相四字杂言》也有算盘插图,算盘分十档,每档7珠,上粱2珠,下粱5珠[3]。明朝人吴敬《九章详注比类算法大全》记载了有关珠算的算法。明代王文素《新集通证古今算学宝鉴》首创珠算开平方法,开立方米法。珠算'不是一个人创造,首创于汉唐,经历宋、元而流行于明代。随郑和下西洋的马欢记述古里国时写道;“彼之算法无算盘,但以两手并两脚十指计算, 分厘无差”[4]。珠算盘是中国首创的,并流传到了朝鲜、日本、越南等亚洲国家,后来又经一此商旅传到了西方。
计算器械很多文明古国都出现过,例如古罗马计算器没有位值概念,被淘汰,俄罗斯把算盘改成每柱十个算珠,计算麻烦。日本也使用中国的算盘。
[编辑] 指法
二五珠算盤:一般只用拇指、食指和中指拨珠(亦有极少数非常熟练的人五个手指都用上的),三个手指的基本分工是:
- 拇指拨下珠向上靠梁。
- 食指拨下珠向下离梁。
- 中指拨上珠靠梁和离梁。
一四珠算盤(或一五珠算盤):兩个手指的基本分工是:
- 食指拨上珠向下靠梁。
- 食指拨上珠向上离梁。
- 拇指拨下珠向上靠梁。
- 食指拨下珠向下离梁。
[编辑] 算法
算盘口诀控制珠算过程,惟熟练後不用加減口诀。
[编辑] 加法口诀
| 加数 | 不进位加 | 进位加 | ||
| 直加 | 满五加 | 进十加 | 破五进十加 | |
| 一 | 一上一 | 一下五去四 | 一去九进一 | |
| 二 | 二上二 | 二下五去三 | 二去八进一 | |
| 三 | 三上三 | 三下五去二 | 三去七进一 | |
| 四 | 四上四 | 四下五去一 | 四去六进一 | |
| 五 | 五上五 | 五去五进一 | ||
| 六 | 六上六 | 六去四进一 | 六上一去五进一 | |
| 七 | 七上七 | 七去三进一 | 七上二去五进一 | |
| 八 | 八上八 | 八去二进一 | 八上三去五进一 | |
| 九 | 九上九 | 九去一进一 | 九上四去五进一 | |
[编辑] 减法口诀
| 减数 | 不退位减 | 退位减 | ||
| 直减 | 破五减 | 退位减 | 退十补五减* | |
| 一 | 一去一 | 一上四去五 | 一退一还九 | |
| 二 | 二去二 | 二上三去五 | 二退一还八 | |
| 三 | 三去三 | 三上二去五 | 三退一还七 | |
| 四 | 四去四 | 四上一去五 | 四退一还六 | |
| 五 | 五去五 | 五退一还五 | ||
| 六 | 六去六 | 六退一还四 | 六退一还五去一 | |
| 七 | 七去七 | 七退一还三 | 七退一还五去二 | |
| 八 | 八去八 | 八退一还二 | 八退一还五去三 | |
| 九 | 九去九 | 九退一还一 | 九退一还五去四 | |
[编辑] 乘法口诀
就是“九九歌”,同时要结合加法进行计算。
[编辑] 除法口訣
可以是“九九歌”,同時結合減法計算。
别有源自籌算的“九歸訣”如下:
二一添作五,逢二進一;
三一三十一,三二六十二,逢三進一;
四一二十二,四二添作五,四三七十二,逢四進一;
五一添作二,五二添作四,五三添作六,五四添作八,逢五進一。
六一下加四,六二三十二,六三添作五,六四六十四,六五八十二,逢六進一;
七一下加三,七二下加六,七三四十二,七四五十五,七五七十一,七六八十四,逢七進一;
八一下加二,八二下加四,八三下加六,八四添作五,八六七十四,八五六十二,八七八十六,逢八進一;
九一下加一,九二下加二,九三下加三,九四下加四,九五下加五,九六下加六,九七下加七,九八下加八,逢九進一。
[编辑] 撞归口訣
- 撞一:见一无除作九一;
- 撞二:见二无除作九二;
- 撞三:见三无除作九三;
- 撞四:见四无除作九四;
- 撞五:见五无除作九五;
- 撞六:见六无除作九六;
- 撞七:见七无除作九七;
- 撞八:见八无除作九八;
- 撞九:见九无除作九九;
[编辑] 象征
算盘常用来象征精打细算,毫厘不差,象徵神明計算世人的功過也定然清晰分明。在北京东岳庙速报司中,挂有两座大算盘,长6尺、高2尺,共29档、203枚算盘珠。这座算盘表示神灵给下界的人们计算功过不差毫厘。
[编辑] 常见趣味练习
1.三盘清
- 以123456789开始,见几加几(相當於原數乘兩倍),共操作三次,得987654312,再加9,最后得987654321。
2.九盘清
- 以123456789开始,反复加123456789。加到第八次,得1111111101;再加一次,得1234567890。
3.凤凰单展翅
4.凤凰双展翅
- 以77158950625开始,见几加几,最后得1234543210000,形似一只展开双翅的凤凰。
5.孤雁出群
- 9999和9999相乘,得99980001。
[编辑] 各国的计算工具
有的文明古国也出现过类似于算盘的计算工具,有的国家从中国传入算盘以后,对算盘的形态作了改变。
- 中國算盤
- 中國算盤的雛型是汉代的筹算。中國算盤的特點是設有橫樑,採用上二珠、下五珠的形式,上一珠當五,下一珠當一,「隨手撥珠,便成答數」, 「珠動則數出」。因為當時的計算方式是一斤十六兩,也就是代表十六進制,故算盤設計為二五珠算盤。
- 新型中国算盘
- 用铝和塑胶制造上档一珠下档四珠,另有“清盘”按钮,按下清盘按钮,立时将上档珠子拨至上位,将下档珠子拨往下位,即刻清盘,便于使用。
- 羅馬式算盤
- 古罗马曾出现过一种带槽的金属算盘,槽中放着石子,上下移动石子进行计算。当时罗马人不用十进制,也没有数位的概念,罗马算盘运算笨拙,最终未能流行。古罗马人博伊斯的《几何学》中亦记载了一种罗马算盘的构造及用法,这种算盘不用石子做算盘子,用的是标有数字的状似锥体的圆台做算子,将算子放入算盘不同的档中进行计算。
- 日本式算盤
- 日本算盘是在江戶時代(約1600-1868),从中国传入的,形态与中国算盘相似,當時二五珠算盤和一五珠算盤都被廣泛的使用著,一四珠算盤在江戶時代也有被使用的紀錄。现代日本算盘均為一四珠算盤;普遍使用商除法而不用归除法;同时为了使乘除位数一致改用隔位乘。
- 俄羅斯式算盤
- 俄罗斯式算盘单纯采用十进制,与中国算盘相比,没有中间的横梁,每档有十颗算珠,每个算珠表示一个单位。俄罗斯算盘拨珠速度没有中国算盘快,计算速度较慢,实用差,所以在俄国,俄罗斯式算盘常用作儿童算术启蒙教育的教具。
[编辑] 参考文献
- ^ 劳汉生著 珠算与实用算术 河北科学技术出版社60页60页 ISBN 7-5375-1891-2/O
- ^ 劳汉生著 《珠算与实用算术》 23页 河北科学技术出版社 ISBN 7-5375-1891-2/O
- ^ 吴文俊主编 中国数学史大系 第六卷 第三章第五节 李迪 《算盘的起源问题》
- ^ 明 马欢著 《瀛涯胜览校注》 冯承钧校注 第四六页 1955年 中华书局出版

