算盘
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(十六進制,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(十進位制明式算盘)
- 一四珠算盤:上半部一算珠,下半部四算珠(十進位制日式算盘)
算盤是算籌的化身。 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算器,尤其在加减法方面。
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起源 [编辑]
起源有埃及、中國、阿茲特克、阿拉伯、巴比倫起源的理論。中國傳說是是黃帝手下一名叫隸首的人發明創造的。
東汉末三国时期徐岳撰、北周汉中郎甄鸾注的《数术记遗》中记述中国古代太一算、两仪算、三才算等早期算盘。
- “太一算,太一之行,去来九道”。甄鸾注:“刻板横为九道,竖以为柱,柱上一珠,数从下始。故曰去来九道也”。
- 甄鸾注:“刻板横为五道,竖以为位,一位两珠,上珠色青,下珠色黄,其青珠自上而下,至上第一刻主五,第二刻主六,第三刻主七,第四刻主八,第五刻主九。其黄珠自下而上,至下第一刻主一,第二刻主二,第三刻主三,第四刻主四,而已”。
- “珠算,控带四时,经纬三才”,甄鸾注:“刻版为三分,其上下而分以停游珠,中间一分以定算位。位各五珠,上一珠与下四珠色别。其上别色之珠当五,其下四珠,珠各当一。至下四珠所领。故云控三带四。其珠游于三方之中。故云经纬三才也”。这是对珠算的最早的文字记载。
中國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。明代数学家徐心鲁在万历元年(1573年)刊行于福建的《盘珠算法》,附有有大量插图,图中所示的明式算盘是上一珠,下五珠。明午荣编《鲁班经匠家镜》对算盘的尺寸有较详细的记述:“”算盘式:一尺二寸长,四寸二分大,框六分厚,起碗底边,上二子一寸,下五子三寸一分,长短大小,看子而做”[4]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”[5]。明朱載堉在《算学新说》中创立归除开平方法,并用81位算盤以珠算進行開方計算:
“凡学开方,须造大算盘,长九九八十一位,共有五百六十七子,方可算也。不然只用寻常算盘四五个接连在一处算之,亦无不可也。
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。
传入日本 [编辑]
日本现存最早的算盘是文安元子年的算盘,算盘珠呈圆形。十七世纪初算盘流行日本,近江之大津地方曾有算盘厂,制造算盘。1670年日本泽口一著《古今算法记》中的算盘图,算珠已变为棱形,梁上一珠。日本人称算盘为“十露盘”、“所六盘”、十吕盘、水露盘;日本学者星野恒认为,明代到日本经商的多是福建人,“十露盘”、“水露盘”都是闽南语“算盘”的谐音。16世纪欧洲人的算学书已经有“soroban"一词。[6]
指法 [编辑]
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。
算法 [编辑]
算盘口诀控制珠算过程,惟熟练後不用加減口诀。
加法口诀 [编辑]
| 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 | |
减法口诀 [编辑]
| 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 | |
乘法口訣 [编辑]
就是九九歌
除法口訣 [编辑]
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。
撞归口訣 [编辑]
- 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;
象征 [编辑]
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。
在臺灣,多數城隍廟懸掛大算盤,象徵神明計算人類的善惡,分毫無差,以教化人心。
常见趣味练习 [编辑]
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。
各国的计算工具 [编辑]
有些文明古国也出现过类似于算盘的计算工具。
- 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。
- 日本式算盤
- 日本算盘是在江戶時代(約1600-1868),从中国传入的明式算盘,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。日本曾有梁上三珠的35位算盘,现为山形市山寺村的伊泽荣次收藏[7]
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- 新型日本式算盘
- 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。
- 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。
其他的计算工具 [编辑]
遊戲 [编辑]
- 算盤棋:使用算盤當棋類,流傳於中國各地。
参考文献 [编辑]
- ^ 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》
- ^ 午荣编《鲁班经匠家镜》 易金木译注 华文出版社 249页 ISBN 978-7-5075-2164-1/K
- ^ 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
- ^ 李俨《珠算制度考》《李儼钱宝琮科学史全集》第8卷 26-27 辽宁教育出版社
- ^ 李儼《珠算制度考》《李儼钱宝琮科学史全集》第8 卷 27 页 辽宁教育出版社
外部链接 [编辑]
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