中式算盤
中式算盘,是中國傳統的算數工具,傳統一般多为木制(現代有塑料制品),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)。中式算盤也是各種東亞式算盤的始祖。
起源
编辑中國的算盤源於使用算籌的籌算。傳說隸首發明珠算,見於東汉末三国时期徐岳撰、北周汉中郎甄鸾注的《數術記遺》:「隸首注術,乃有多種,及余遺忘,記憶數事而已。其一積算...其一珠算,其一計算。」此書也记述中国古代太一算、两仪算、三才算等早期類似算盘的計算工具。
- “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。當時的算盤是一種游珠算板,是把算珠放於以凹槽為檔的板上作為算盤進行珠算。
1976年,陕西岐山县京当乡凤雏村一個西周建築遺址中出土了陶丸,部份學者認為這是原始的珠算算珠,但亦有學者認為陶丸是用作三才算[1]。
2003年,西安的漢代長安城遺址附近出土了陶質圓球,被專家推測為漢代算珠[2]。據中國珠算史家李培業考證,唐代開始出現有盤杆的算盤,當時的算珠為菱形[3]。明代以降中式算盤珠子為橢圓形。
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[4]。
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[5]。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”[6]。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。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”[7]。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。
程大位,安徽休寧縣率口人(今黃山市屯溪)。六十歲時著書《算法統宗》17卷,載595個數學問題,被推崇為中國“珠算鼻祖”其故居至今仍坐落於屯溪區率口渠東側。
形制與演變
编辑常見的形制有一四珠算盤、一五珠算盤、二五珠算盤、上三珠下五珠算盘等,另外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[8]。
一四珠算盤
编辑一五珠算盤
编辑一五珠算盤在明代開始出現,採用上一珠、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」,故算盤設計為一五珠算盤。明式算盘,最早见于1604年黄龙吟《算法指南》[9]。這種算盤傳至朝鮮半島後在當地一直使用。
二五珠算盤
编辑二五珠算盤,是採用上二珠、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」。是明代後期開始出現的算盤款式,又被稱為斤兩算盤,當時許多中藥店、南北行等傳統行業使用「一斤十六兩」的度量衡(代表十六進制),故此算盤被設計為二五珠算盤。此種算盤至今依然在一些傳統行業中使用。
上三珠下五珠算盘
编辑初见于清代潘逢禧《算学发蒙》[10]。日本亦有梁上三珠的三五位算盘(稱為「天三算盤」),现为山形市山寺村的伊泽荣次收藏[11]。
算法
编辑象征
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。
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。
使用算盤為工具的遊戲
编辑- 算盤棋:使用算盤當棋類,流傳於中國各地。
參見
编辑参考文献
编辑- ^ 关于岐山凤雏西周遗址出土陶丸的鉴定意见. [2014-11-27]. (原始内容存档于2014-12-05).
- ^ 西安出土漢代"算珠" 專家演示加減乘除. [2014-11-27]. (原始内容存档于2014-12-05).
- ^ 沉痛悼念珠算史家李培业先生. [2014-11-27]. (原始内容存档于2014-12-05).
- ^ 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
- ^ 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
- ^ 李俨 《中国算学史》第八章 《珠算》 第178页 商务印书馆 1998年
- ^ 李俨 《中国算学史》174页
- ^ 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