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中国算盘的沿革

发布时间: 2025-10-07 11:16:21 访问次数:

(一) 游珠算盘

纵观中国算盘的发展,经历了漫长了历史时期。最早出现的是“游珠算盘”,东汉末年数学家徐岳著的《数术记遗》中有记载:“珠算,控带四时,经纬三才。”北周数学家甄鸾(535年-566年)对这段文字注释称:“刻板为三分,其上下二分以停游珠,中间一分以定算位。位各五珠,上一珠与下四珠色别,其上别色之珠为五,其下四珠,珠各当一。”

目前中国发现最早的用来计算的圆珠便是西周陶丸。这是1976年在陕西省岐山县凤雏村发掘出土的,共九十粒陶丸,分青黄两色,其中青者二十粒,黄者七十粒。陶丸成浑圆形,直径一般为1.5—2厘米之间 。由此可见,珠算的萌芽,可远溯至三千多年前的商周时期。到了唐代,算盘已经是人们熟悉的计算工具了,甚至在诗、词、歌、赋之中也可见到。

(二) 有梁串档算盘

1.  上二下五珠算盘

中国传统算盘主要是上二下五珠,原因之一,中国的长度和容积单位采用十进制,重量单位却是十六进制,即一斤等于十六两,上二下五珠,每档可计算到15,满16向前一档进一。这种算盘也实用于十进位制,如果顶珠和底珠不用,满十就可向前一档进一。它是十六进制和十进制通用的计算工具。所以布店打算盘只需用上一下四的珠,粮店打算盘就要用上二下五的七珠了。原因之二,古代乘法采用“留头乘”,一个上珠不够用,必须要二个上珠,归除法也要用顶珠和底珠。计量单位与国际接轨后,上二下五珠算盘也能满足十进制的需要。到目前为止,一些老财会人员仍然喜爱使用上二下五珠算盘。

中国现存最早的考古实物算珠,现收藏在北京历史博物馆,该算珠1921年出土于宋微宗大观二年(1108年)因黄河泛滥而被洪水淹没在河北省巨鹿县故城中,称“巨鹿算珠”。它是一个直径为2.11厘米的有孔算珠,扁圆形,与现今通用的算盘珠大小相仿,只稍扁。

北宋画家张择端所绘的《清明上河图》,卷末赵太丞药铺柜台上,绘有一架十五档算盘,这是算盘最早的图形资料。

宋代《谢察微算经》中,在“用字例义”上记载:“中,算盘之中。上,脊梁之上,又位之左。下,脊梁之下,又位之右。盘中横梁隔木。商总,合用商开之法于盘中。” 可见宋代的算盘已经是串档有横梁的形状了。

《乾坤一担图》(1310年)是元初画家王振鹏所绘,图中货郎担上有一把算盘,其横梁和算档、算珠,极为清晰,同现今通用的算盘一样。

《鲁班木经》(1421-1425年间),是一部土木工程专用书,卷二中记录了制造算盘的规格:“算盘式:一尺二寸长,四寸二分大。框六分厚,九分大。起碗底线。上二子,一寸一分;下五子,三寸一分。长短大小,看子而做。”这是中国最早规定算盘尺寸的一部书。

《魁本对相四言杂字》(1371年)是一本看图识字的儿童读物,四字一句,图文对照。书中刊有十档七珠(上二下五)算盘图,这是至今发现最早绘有算盘图的图书,说明算盘在明初已是民间通用算具。从古至今所见算盘皆为奇数档,唯此图为偶数档,书中尚刊有算筹,这也证明当时社会尚是珠算与筹算并存的时代。

明代著名文学巨著《水浒》的人物全图,由画家杜堇于明成化年间(1465-1487)绘制。其中“秦明蒋敬”图,绰号神算子的蒋敬,手托一架十五档、上二下五的七珠大算盘,石桌上放有笔、砚、纸、书等物。说明蒋敬的神算工具竟然是算盘。

明代徐心鲁订正的《盘珠算法》(1573年),有上法、退法盘式图。这是在空盘上连加1、2、3、4、5、6、7、8、9之数九遍,俗称“九盘清”的加减基本功练习的一种方法。它是在珠算书上最早绘制的以加法口诀对照盘式进行运算的算盘图。

明代吴敬、柯尚迁、程大位、黄龙吟等人的书中,都记载了算盘。柯尚迁《数学通轨》的算盘图是13档,程大位《算法统宗》的图式则是11档或15档,黄龙吟《算法指南》是9档。书中所绘的算盘珠是圆形珠子,上二珠每珠当5,下五珠每珠当1,每档能表示0—15的数字。

2.  上一下五珠算盘

有一种菱珠算盘明代就有。明万历年间,户、工二部尚书卢维祯(1543-1610)墓中出土了一把算盘──“卢维祯算盘”。这是1987年7月福建省漳浦县文化馆在清理该县盘陀乡庙埔村卢维祯墓时所发现。出土时算盘位于墓主腹部尸布之上。算盘为黑木质,长为31厘米,宽为11.5厘米,高为1.7厘米,共十五档,每档六珠,上一下五。算珠系菱形,截面呈扁六角形。算珠外径1.7厘米,孔径0.5厘米,厚0.7厘米。档杆为藤条所制。该算盘为现在发现的世界上最早的一架六珠菱形算盘。它的发现,证明了菱珠算盘亦为中国所首创,也证明了明代确实有上一下五珠算盘,与中国现存第一部珠算书《盘珠算法》中的记载完全相符 。

3.  上一下四珠算盘

算盘是伴随着社会发展而演变的,历史上度量衡的统一,经历了古人一代代的不懈努力,才得以实现,秦始皇统一了度量衡。规定十六两为一斤,那时的十六两秤叫十六金星秤,是由北斗七星、南斗六星加福禄寿三星组成十六两秤星,告诫做买卖的人要诚实信用,不欺不瞒,否则,短一两无福,少二两少禄,缺三两折寿。为了符合十六进制的换算,要求算盘每档上必须能表示15,这也决定了使用上二下五珠算盘的必要性。

1928年,中华民国政府为了与国际接轨,采用“万国公制”为标准制,并暂设辅制“市用制”作为过渡,规定1公斤为2市斤。1949年后,市用制通行全国。1959年国务院下达《关于统一中国计量制度的命令》。1984年中国的计量单位一律采用《中华人民共和国法定计量单位》。自1991年1月1日起,法定单位成为中国唯一合法的计量单位。长度、重量等均以十进制为计算单位,算盘每档能表示9已经足够,上一下四珠算盘成为首选。

另一种原因是,算理算法的革新,要求算盘结构适应新的算法。古代的珠算除法采用归除法,需要用到顶珠和底珠。用算盘进行乘方和开方,也需要上二下五的七珠算盘。还有古代的以物易物交易,比如,用2两高梁能换回1寸布,如果要换6尺8寸的布,需要多少高梁(古代的1尺为12寸,1斤为16两)。不同进制之间的互换,用上二下五珠算盘是非常方便的。因此,过去的帐房先生教徒弟学算盘,首先要教会他们打常数625、16875等数的连加减,这些数连加16遍就会出现一个整数,这也是为了适应16进制的快速计算。

现代的珠算除法,人们普遍用商除法计算,如果使用过大商、连高商等运算技巧,还要求靠梁与靠框算珠是互补关系。此外,人们还发明了一些新算法。如用正负数计算的一些简捷算法,最佳算具便是上一下四珠算盘,而且只有上一下四珠算盘才具备靠梁与靠框算珠互补的条件。所以现今社会上普遍使用的是上一下四珠算盘。上一下四珠算盘在结构上也最适合当今社会的需要,成为人们的最爱。

(作者:郎玺慧)