中国算术故事(少年读经典·第二辑)
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西洋民族的算盘,可以算是计数上所用的最原始的工具。但在中国的计数工具,古书上记载的有好几种,起源比西洋要早,下面叙述一个大概:

在现今留存的古书中,有很多谈到我国在黄帝时已成立算数。如汉班固《汉书》称算数“至黄帝、尧、舜而大备”。晋张华《博物记》又说:“隶首,黄帝之臣,一说隶首善算者也。”唐司马贞《史记·索隐》引《世本》(春秋战国间的书,已失传)称:“隶首作算数。”汉徐岳《数术记遗》(可能是六世纪时甄鸾所伪造)叙述天目先生的话:“隶首注术,乃有多种”,接着列举了十四种方术的名称和简单说明。这些名称是:“积算”“太乙算”“两仪算”“三才算”“五行算”“八卦算”“九宫算”“运筹算”“了知算”“成数算”“把头算”“龟算”“珠算”“计算”。在这些名称和说明中,以及北周甄鸾在该书所作的注解中,虽然都用了“计”和“算”两个字眼,但细考这些方术,除掉“积算”“珠算”等几种外,大部分所用的工具都很简单(最后一种更不用工具),似乎只能用来记数,还不能用作计算。我们在前面已经提到,隶首大概是发明那些方术的象征性人物,这些方术的发明,一定是在很长一段时期里,结合了无数劳动人民的智慧,才成功的。

现在根据甄鸾在《数术记遗》中的注解,来了解一下前举各种方术的大概情形。

其中最后一种名叫“计算”的是“宜从心计”,不用工具。八卦算每位用一针,最后一位从针锋所指的八个方向以表从一到八的八个数,又针锋竖而指天就表九;前面一位用同法表数,但所表的是后一位的十倍;再前一位是百倍,其余类推。了知算和八卦算类似,每位用一“了”字,这了字有三曲,每一曲和尾尖的内外各指定表除五外的一个数,首端表五,用任何较小的对象,例如石子等分别放置于各位上了字的首尾或弯曲处,以表各位的数。龟算每位用一木制的龟,在它的四面分子、丑、寅、卯……十二个部分,除子、丑、亥不表数外,龟头指向从寅到戌的各部分,依次表从一到九的九个数。除掉上举不用工具或工具极为别致的四种方术以外,其余十种所用的工具,不外“算筹”和“算珠”两种。下面分别把它们说明一下。

运筹算和把头算都用竹制的算筹,上面有刻纹或齿,利用纹的地位或齿的个数,挟在四个手指的三个夹缝间移来移去地表出各数。五行算用五种颜色的算筹,或用一筹表一数,或用颜色不同的二筹合成一数,依次排列以表数。成数算也用颜色的筹,但排列时须分别东西南北四个方向。以上四种方法,有的使用不很方便,有的工具不够完备,大概都只能用来记数。惟有积算(又称筹算)的制度是比较完善而适宜于作计算的,曾沿用过很久的时期。《后汉书》中说隶首用策,陈子用筹,策和筹是类似的东西,普通多用竹制,象筷子的形状,备几十枚或几百枚以作计算的用途,甄鸾在《数术记遗》中会说积算是现今通用的算法,又唐代官吏佩有算袋,宋代又有算子筒,都是盛放算筹用的,可见这种算法流传得很久。至于用筹排列成数的方法,根据《孙子算经》(约四世纪末)和《夏侯阳算经》(约八世纪)的话,知道五以下的数每一筹各当一,五以上的以一筹当五,余筹各当一,又分纵式和横式两种,个位、百位、万位……用纵式,十位、千位……用横式,各位依次纵横相间,可免混淆。筹式如下:

例如有数七千九百四十六,排成,数中有零位的留一空档,例如五千八百零三,排成。至于怎样用来作各种计算,非三言两语可以说得明白,留在后面一篇里再详细记叙。

太乙算刻板横分九道,上面排列许多纵向的柱,每一柱贯一颗算珠,如图1所示,表数4952。两仪算刻板横分五道,每一纵柱上贯青、黄两颗算珠,黄珠表一、二、三、四,青珠表五、六、七、八、九,如图2所表的数是8471。三才算仅分天、地、人三道,如前用各色珠表各位的数,但每位用三种珠,青珠表九、六、三,黄珠表八、五、二,白珠表七、四、一,如图3所表的数是82946。九宫算刻板成九格,如图4,依部位定数,用算珠放入哪一格就表哪一数。珠算和后世盛行的算盘有些不同,刻板为三份,上下二份停游珠,中间一份定算位,每位各放五颗珠,上面一颗珠的颜色和下面四颗的颜色不同,上面的一颗当五,下面的四颗每颗当一,如图5所表的数是75439。

以上各术,珠算虽不及后世的算盘灵便,但已较进步,其余都比较简陋,不便用于计算。

现今所用的算盘,也称珠算,因为把算珠穿在档上,使用非常灵便,所以比前述的珠算进步得多。这种灵便的算盘,经过考据,知道大概要到元代才有,在明代开始盛行,一直流传到现在。

上面所讲的中国古法,种类虽然很多,实际比较完善而便于用来作计算的,只有筹算(为求明显计,通常都改称积算为筹算)和珠算两种。这两种算制所用的工具,比起西洋式的算盘来,都是在十进位里面多了一个以五为进率的中间单位,算法虽比较繁复,但因筹数或珠数减少一半,计算起来可以迅速而且便利,显然是一种比较进步的算器。