籌算歌訣的完備和珠算的發(fā)明

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高中數(shù)學 來源: 高中學習網(wǎng)

唐宋時期對于實用算術的研究是一個相當活躍的領域,不少人積極從事籌算算法的改進尤其是籌算乘除法的簡化工作,并取得了一些重要的進展。如把籌算乘除需要擺放三層的擺法簡化為在一個橫列里演算,提出了求一、上驅、搭因、重因、增成、身外加減、損乘、九歸等等籌算乘除捷法,并且其中一些方法還被編成容易上口和便于記憶的歌訣形式。到了元代,這種簡化籌算乘除法的歌訣經(jīng)過不斷改進而更加簡練和完備。這一時期新編成的比較重要的歌訣有“化零歌”、“歸除歌訣”、“撞歸訣”、“起一訣”等,如朱世杰《算學啟蒙》記載有“化零歌”:“一退六二五,二留一二五,三留一八七五……”即

當時一斤等于十六兩,這個歌訣就是以斤化兩的算法。南宋楊輝也有斤價化兩價的歌訣:“一求,隔位六二五;二求,退位一二五;三求,一八七五記……”顯然朱世杰的歌訣更為順口易記。《算學啟蒙》還記載了26句的“九歸”(除數(shù)為一位數(shù)的除法)歌訣,如“二一添作五,逢二進一十”,“三一三十一,三二六十二”等等,也比楊輝的九歸歌訣簡單明確。此外,在元代還很流行“歸除”,在做多位數(shù)除法時先“歸”后“減”,以簡化除法運算。賈亨《算法全能集》記有算法歌訣:“唯有歸除法更奇,將身歸了次除之。有歸若是無除數(shù),起一回將原數(shù)施;蛑当練w歸不得,撞歸之法莫教遲。若還識得中間法,算者并無差一厘”,其中提到的撞歸訣和起一訣也趨于完善。如《丁巨算法》(1355)提到的撞歸訣是“二歸撞歸九十二,三歸撞歸九十三……”,元末何平子《洋明算法》已將其改為“見二無除作九二,見三無除作九三……”等等。以上這些口訣與珠算的口訣已經(jīng)基本相同,只不過當時還是用于籌算而已。根據(jù)這些口訣作除法時,一念口訣便能立即得到商數(shù)。在這種情況下,只要熟練掌握口訣,具體計算本來可以變成相當簡便的事情,然而當時的計算工具卻還是那些不很便于取用的小竹條,因此手不應心的矛盾,也就是計算工具與計算方法的矛盾顯得更加突出了。由于社會經(jīng)濟的發(fā)展,迫切需要改進計算方法和計算工具,而籌算口訣的完備,已經(jīng)提供了更為簡便的計算方法,于是,一種嶄新的計算工具──珠算盤便應運而生了。

珠算是在我國籌算基礎上發(fā)展起來的,它的計算方法吸取了籌算方法,尤其是籌算口訣的產生和改進,對于從籌算向珠算的演變起了十分重要的作用。至于珠算究竟是什么時候產生,又是什么人創(chuàng)造的,根據(jù)現(xiàn)有史料還不能作出確切的回答。南北朝時期的《數(shù)術記遺》中記載了多種記數(shù)方法,其中的“珠算”并非后世的珠算,但是否對珠算的產生有所影響,則還須作更深入的研究。有人認為北宋張擇端《清明上河圖》里畫有一個算盤,但是原圖并不很清楚,難以確認是否為珠算盤。元中葉之后的一些文學和戲劇作品中已經(jīng)提到珠算。元末陶宗儀《輟耕錄》記載一條俗諺:“凡納婢仆,初來時,曰雷盤珠,言不撥自動。稍久,日算盤珠,言撥之則動。既久,日佛頂珠,言終日凝言,雖拔亦不動!泵鞒蹩痰囊槐究磮D識字書《對相四言雜字》有算盤圖,共十檔,上二珠下五珠。這是目前發(fā)現(xiàn)最早的算盤圖。書中所繪人物服飾為元代式樣,由此可知該書原刊于元代。另一方面,南宋和元初的著名數(shù)學家秦九韶、楊輝、李冶、朱世杰等又都沒有提起過珠算。因此,珠算大約產生于元中葉以前不太久的時間。總的說來,正像我們不能確切說明籌算是什么時候產生又是什么人創(chuàng)造的一樣,這種情況恰恰說明珠算和籌算都不是哪一個個人創(chuàng)造發(fā)明的,而是社會經(jīng)濟發(fā)展的產物,是廣大勞動人民在長期的生產活動和日常生活中,根據(jù)實際需要創(chuàng)造出來并逐漸加以改進和完善的。珠算盤和珠算術的發(fā)明,是我國古代勞動人民作出的一項意義重大、影響深遠的突出貢獻。


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