题目

古人如何计数?

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《演算法统宗》中的算盘
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人们对数的认识经历了漫长过程。云南有的少数民族在五十年代还用结绳、书契记数。后来,人们创造了记数的文字。《世本》说:“隶首作数”。相传隶首是黄帝的臣子,是时大约在新石器时代晚期,产生抽象的数的概念、记数文字。

 

夏、商、西周三代时期,数字元号逐渐规范。公元前十四至十一世纪的殷墟甲骨文卜辞中有许多数字。其中有13个记数单字,它们是:

甲骨文用9个数字与4个位置值符号,可以表示大到成万的任何自然数。甲骨文数字是十进位,已有位置值制萌芽。

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计数甲骨
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直至宋、元,中国人的主要计算工具是算筹。算筹又称为算、筹、策、运算元等,通常用竹,也有用木、骨、石制成。《孙子算经》最先表述了算筹记数制度:“凡算之法,先识其位。一纵十横,百立千僵,千十相望,万百相当。”《夏侯阳算经》又补充道:“满六以上,五在上方,六不积算,五不单张。”这就是说,算筹数字有纵横两式。个、百、万……用纵式,十、千、十万……用横式。因此,用18个符号,及用空位表示0,可以表示任何一个自然数。算筹记数完全采用十进位置值制,比古巴比伦的60进位置值制方便,比古希腊、罗马的十进非位置值制先进,是当时世界上最简便的计算工具和最先进的记数制度。

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南宋刘胜年所绘《茗园赌市图》中的算盘
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自元、明以后,国人的主要计算工具是珠算盘,延及朝鲜、日本和东南亚。至今珠算仍在人们生产、生活中发挥着作用。珠算之名最先见之于东汉徐岳的《数术记遗》。到南宋,珠算产生的演算法条件已经成熟。南宋刘胜年绘的《茗园赌市图》、元代王振鹏绘的《乾坤一担图》(1310年)都有珠算盘,算珠、档都清晰可见。珠算盘产生后,与算筹并用了很长时间。明代程大位着的《演算法统宗》(1592年)对珠算的发展和普及发挥了极大作用。

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元代王振鹏所绘《乾坤一担图》中的算盘
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为了计算更加准确,于是产生了分数。先秦典籍和《算数书》、《周髀算经》、《九章算术》中大量使用了分数。中国是世界上使用一般分数最早的国家,也是最先使用小数的国家。公元263年刘徽在开方不尽时用十进小数(微数)表示无理根的近似值,开十进分数之先河。刘徽将分子与分母看成率关系,与现代数学中关于分数的定义完全一致。分数的表示采用分子在上,分母在下,不过中间没有现在的横线。古代用厘、毫、丝、秒、忽表示分以下的奇零部分。杨辉、朱世杰还先后总结了民间的斤两化零歌,即将1至15两化成以斤为单位的十进小数的歌诀。

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上载日期:
2019年11月19日

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