我国古代计算方法的特色是不用计数文字直接进行,而是借助于“算筹”进行(注:蒋术亮:《中国在数学上的贡献》,山西人民出版社(太原)1984年,第59页。),而珠算则是原有的筹算的改进。在13、14世纪,我国出现了便于记忆的筹算口诀。1373年刊出的何平子著《详明算法》中出现的口诀。和今天常用珠算歌诀已完全一致,标志着算法口诀的完善与定型。与此同时,计算工具也因适应大众化的需要出现了变革,即珠算盘取代了算筹成为民间最常用的计算工具。珠算比筹算及其他计算方法更为方便和便捷(注:张豸冠说:“筹算、笔算虽雅,而迟速殊焉。表算、尺算虽更疾,然比例数至十万而极,比例规至千分而极,四行以下,俱截为零,不若珠算之辨析毫厘,且选表画尺,非夫人能为者,此乃推步制器所用,非寻常乘除所用也。第诸算之中,固以珠为便捷矣”。转引自劳汉生:《珠算与实用算术》,第107页。),因此珠算的出现和普及具有非常重要的意义。 早在元明之际,珠算盘就已出现在江南民间。(注:隐居于松江乡下的学者陶宗仪,在《辍耕录》中引用当地的俗谚说,新来的婢仆好像“雷盘珠”,“不拨自动”;尔后象“算盘珠”,“拨之则动”;时间长了则象“佛顶珠”,“虽拨亦不动”。这表明了珠算盘已经在江南风行,尽管筹算也还同时存在。见劳汉生:《珠算与实用算术》,第51-52页。)到了明代中期,算盘更为普及,以致在通俗小说中也有反映。(注:例如前引《警世通言》卷二二《宋小官团圆破毡笠》中,就说宋金为船家做工,“别船上交易,也多有央他去拿算盘,登帐簿”。)万历二十年(1592),长期在江南一带经商的徽州数学家程大位的《算法统宗》问世,标志着由筹算向珠算转变的彻底完成,从此珠算成了最主要的计算手段。(注:李俨、杜石然:《中国古代数学简史》,中华书局(北京)1963年,第234-248页。)对于当时工商业活动中所遇到的绝大多数计算问题来说,运用珠算来解决可以说是游刃有余。(注:在一般的财经计算(特别是加减运算)中,算盘的计算速度甚至远远超过今日的计算器。见蒋术亮:《中国在数学上的贡献》,第89页。)由于珠算的这种特殊重要性,无怪乎在民间的应用数学教育中,珠算教育会成为一个主要内容。 明清中国童蒙教育中主要算学教材有二,一为元代朱世杰的《算学启蒙总括》,另一为清代劳乃宣编的《筹算蒙课》。后者比前者更为流行,而其内容即以珠算教育为主。除此之外,在明代江南流行的看图识字类儿童读物《魁本对相四言杂字》、《新编对相四言杂字》等中,也有算盘图和算筹图。(注:劳汉生:《珠算与实用算术》,第53-56页。)这表明算术教育确实进入了童蒙教育。 中国原来没有笔算,明代后期利玛窦把西方算法传入后始有。(注:何炳郁:《从〈镜花缘〉试探十九世纪初期科学知识在一般士人中的普及》,收于杨翠华、黄一农主编:《近代中国科技史论集》,(台湾)中央研究院近代史研究所、(新竹)清华大学历史研究所,1991年刊出。)到了明末,松江府嘉定县人孙元化在徐光启指导下学习西方数学,后来撰写了《太西算法》,是研究西方笔算的代表作。(注:李迪主编:《中国数学史大系》第7卷,北京师范大学出版社(北京)2000年,第60-61页。)这标志着江南人士对西方的笔算知识已有颇深入的了解。到了清代,口算(心算)也变得普遍起来。口算的基本口诀如现在小学生背诵的乘法口诀“九九歌”,早在春秋时代就已出现,到南宋时已变得和今日完全一样。(注:李俨、杜石然:《中国古代数学简史》,第18-19页。)但是这些口诀一直是为筹算服务的,因此口算是否已经出现并不清楚。到了清代,运用这些口诀进行口算(当时称为“嘴算”)已变得颇为普遍,尽管具体何时出现仍然不清楚。由于珠算、笔算和口算在民间的普遍流行,因此在李汝珍的《镜花缘》里都有反映。(注:何炳郁:《从〈镜花缘〉试探十九世纪初期科学知识在一般士人中的普及》。)在江南普通私塾教育中,背诵小九九通常也被列为课程之一。这对民间计算能力的提高,具有重大作用。 此外,明清时期商业会计通用方法的进步也有助于民间算术的普及。我国历史上所用的会计数码,原来主要是汉体数码(即一、二、三等)和会计体数码(即壹、贰、叁等)。这些数码或者容易混淆,或者书写麻烦,计算中颇有不便之处。到了明清时期,出现了草码(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等),简捷明了,书写方便,尤其适用于运算过程中。(注:郭道扬:《会计发展史纲》,中央广播电视大学出版社(北京)1984年,第226、228页。)这种草码,实即苏州码字(亦称苏州码子),因其起源于苏州,故名。从晚清的情况来看,商人簿记是会计体数码、汉体数码、苏州码字三种数码合用。(注:参阅山冈由佳:《长崎华商经营の史的研究》,ミネルア书房(京都)1995年,第90、134页。)这种简易数码的普及,使得计算变得更为容易。 清初数学家陈世明说:“尝观古者教人之法必原本于六艺,窃疑数之为道小矣,恶可与礼乐侔……后世数则委之商贾贩鬻辈,士大夫耻言之,皆以为不足学,故传者益鲜。”(注:陈世明:《数学举要》,转引自郭道扬:《中国会计史稿》上册,中国财政经济出版社(北京)1982年,第7页。)虽然情况未必尽如此,但是商人与计算教育关系最为密切,却是不争的事实。江南是明清中国商业化程度最高的地区,因此与上述算法的关系也最为密切。这里特别要强调的是珠算与江南的关系。蒋述亮指出,程大位的《算法统宗》一书,对近代式的珠算法作了系统而完整的叙述,是一部影响极大的数学专著,风行全国达百余年之久,任何其他古代数学书籍都不能与之相比。(注:蒋术亮:《中国在数学上的贡献》,第87页。)而程大位在该书自序中说道:“予幼耽是学(算学),弱冠商游吴、楚,遍访名师”,然后用了二十年才写成此书。可见此书与江南的民间算法有极深的渊源。由此而言,珠算、笔算、口算等实用算法在清代江南非常流行,应是可以肯定的。
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