珠算

珠算,指的是用算盘进行计算,一般特指用中式算盘进行计算。珠算领域对四则运算统整出了一套系统的计算规则,统称珠算法则。其源于中国筹算,在东汉徐岳所着《数术记遗》记载上古十四种算法,珠算为其一。不过,当时尚无现在的算盘,是把算珠放于以凹槽为档的板上作为算盘。

2013年,联合国教科文组织将其列入人类非物质文化遗产代表作名录[1]

术语

珠算已发展成一系统,亦衍生出许多相关术语,为便于说明,参考国珠联的《珠算统一用语表》略简述之:

  • 算盘术语
    • 上珠
    • 下珠
  • 运珠相关
  • 算术术语
    • 加算:即加法计算。
      • 被加数:
      • 加数:
      • 的 c
    • 减算:即减法计算
      • 被减数:
      • 减数:
      • 差: 的 c
    • 乘算:即乘法计算
      • 实、被乘数:
      • 法、乘数:
      • 积: 的 c
    • 除算:即除法计算
      • 实、被除数:
      • 法、除数:
      • 商: 的 c
      • 余: 的 d

运珠

有两种方式[2]

  1. 双手拨珠,以中国为主,另有俄罗斯、哈萨克斯坦、南非、乌兹别克斯坦、土耳其、摩洛哥及中东的伊朗、沙特阿拉伯、阿联酋、约旦、黎巴嫩等。
  2. 单手运珠,以台湾、日本、韩国为主,另有马来西亚、新加坡、泰国、香港、美国、加拿大、巴西、澳洲等。
二五珠算盘

一般只用拇指食指中指拨珠(亦有极少数非常熟练的人五指全用),三个手指的基本分工是:

  • 拇指拨下珠向上靠梁。
  • 食指拨下珠向下离梁。
  • 中指拨上珠靠梁和离梁。
一四珠算盘

(或一五珠算盘):两个手指的基本分工是:

  • 食指拨上珠向下靠梁。
  • 食指拨上珠向上离梁。
  • 拇指拨下珠向上靠梁。
  • 食指拨下珠向下离梁。
一五珠算盘

两个手指的基本分工是:

  • 食指拨上珠向下靠梁。
  • 食指拨上珠向上离梁。应该是拇指
  • 拇指拨下珠向上靠梁。
  • 食指拨下珠向下离梁。


算法

布数

布数是指表现数字的算珠摆放方式。

0123456789

加算

方法为同位值相加,逢十进一,计算时由又高位档向低位档依次相加。

(例)1937+284

置数

百位档相加
十位档相加
个位档相加
口诀

可辅助学习,熟练后亦可不用。

加数不进位加进位加
直加满五加进十加破五进十加
一上一一下五去四一去九进一 
二上二二下五去三二去八进一 
三上三三下五去二三去七进一 
四上四四下五去一四去六进一 
五上五 五去五进一 
六上六 六去四进一六上一去五进一
七上七 七去三进一七上二去五进一
八上八 八去二进一八上三去五进一
九上九 九去一进一九上四去五进一

以 +3 为例:

  • 「三上三」是指「(若下珠够加)直接上拨三颗」(=+3)。
  • 「三下五去二」是指「(若下珠不够加,且没有上珠),则拨下一颗上珠,去掉两伙下珠」(=+5-2)。
  • 「三去七进一」是指「(若下珠不够加,且有上珠),则去掉七,再高一位进一」(=+10-7)。

其中,「三下五去二」亦是成语中「三下五除二」的由来。

减算

方法为同位值相减,不够借位,计算时由高位档向低位档依次相减。

(例)2756-957

置数

百位档相减
十位档相减
个位档相减
口诀

可辅助学习,熟练后亦可不用。

减数不退位减退位减
直减破五减退位减退十补五减
一去一一上四去五一退一还九 
二去二二上三去五二退一还八 
三去三三上二去五三退一还七 
四去四四上一去五四退一还六 
五去五 五退一还五 
六去六 六退一还四六退一还五去一
七去七 七退一还三七退一还五去二
八去八 八退一还二八退一还五去三
九去九 九退一还一九退一还五去四

以 -3 为例:

「三去三」是指「(若下珠够减)直接拨去三颗」(=-3)。 「三上二去五」是指「(若下珠不够减,且有上珠),则拨去上珠,并加上二颗下珠」(=-5+2)。 「三退一还七」是指「(若下珠不够减,且没有上珠),则更高一位减一,并加上七」(=-10+7)。

负数

遇到小数减大数时,可以用到一种技巧叫作悬珠来代表负数。悬珠是指将算珠移到不靠梁,也不靠框。其观念同计算机中的二补数

乘算

基本原则就是,将乘数分解为每分数,分别乘上被乘数后相加。如:要计算 32×97

更进一步分解,

计算时,不用考虑位值,则只需计算一位×一位,如:30×90 ,只需计算 3×9 ,再加至百位即可。如此,可以先将每个一位×一位的结果先计算出来,此即为乘法口诀——九九歌

而使用珠算计算时,因为数字都在盘面上,所以要考虑是否要将实(被乘数)、法(乘数)放置盘面上,放的位置(因计算结果会愈来愈长,可能会与原本被乘数、乘数放置的地方重叠而影响)、计算顺序、如何定位等。而根据计算方法,主要有两大类:

  • 看头乘法被乘数、乘数放置盘面上
    • 看头乘法,又称见乘法乘法速算法
  • 破头乘法被乘数、乘数不放置盘面上
    • 破头乘法,又称头乘法
    • 破头乘法别法,又称新头乘法,或称隔位乘法

此外,另有一种技巧 凑倍乘法[3],古称金蝉脱壳,又称迭皮乘、加减乘法、变积乘法、倍数乘法、加乘法。可将乘法转为加减算,从而不需要九九乘法。

其基本想法为:「因为将每个乘数分解成多个一位数,最多只有 9 种可能(0 不用计算)」,而这 9 种可能,都可以改为「×1×2×5的某种组合」如:被乘数×8 相当于 被乘数x(10-2)。而「×1×2×5」这三种运算是容易心算的。

看头乘法
破头乘法
新头乘法

(例)32×97

32 算「2」字 2×90 +2×7
算「3」字 +30×90 +30×7 =3104
凑倍乘法

除算

方法跟长除法类似,即逐位(由高位向低位)来决定适合的商。计算方式主要分两步骤估商(或试商)和减积

计算方法有:商除法、归除法、凑倍除法。

商除法

约率为例。为简单起见,先以两个算盘(一个记录商,一个记录余)说明之。

(例)

  • 第一位
置数

估商
估为
减积

()

()

()

()

()

()
  • 第二位


估商
估为
减积

()

()

()

()

()

()
  • 第三位


估商
估为
减积

()

()

()

()

()

()

得到


而实际在计算时,会使用一个算盘同时放置商数和余数,就是分区放。要如何有效利用有限的档位,又不影响计算,其规律就是够除,隔位置商;不够除,挨位置商

密率为例,说明完整的商除法。


为例

  • 第一位
置数

估商
估为 。够除,隔位置商。
减积
"
"
"
  • 第二位
前次结果

估商
估为 。够除,隔位置商。
减积
"
"
"
  • 第三位
前次结果

估商
估为 。够除,隔位置商。
减积
"
"
"
  • 第四位
前次结果

估商
估为 。够除,隔位置商。
减积
"
"
"
  • 第五位
前次结果

估商
估为 。够除,隔位置商。
减积
"
"
"


  • 第六位。注意,这位是不够除,挨位置商
前次结果

估商
估为 不够除,挨位置商
减积
"
"
"
  • 第七位。
前次结果

估商
估为 。够除,隔位置商。
减积
"
"
"

修正商

计算过程中,若发现所估的商过大,则要退商;若估商太小,则要补商

归除法

其基本想法是,将一些可能的除算先计算出结果,并将商与除数化作口诀,来加速计算除法。

除数为一位的称为单归法,除数为多位的,则为归除法

九归诀

目前可知最早的记载为朱世杰所撰《算学启蒙》卷上《归除歌诀》:「 一归如一进、见一进成十;
二一添作五、逢二进成十、四进二十、六进三十、八进四十;
三一三十一、三二六十二、逢三进成十、六进二十、九进三十;
四一二十二、四二添作五、四三七十二、逢四进成十、八进二十;
五归添一倍、逢五进成十;
六一下加四、六二三十二、六三添作五、六四六十四、六五八十二、逢六进成十;
七一下加三、七二下加六、七三四十二、七四五十五、七五七十一、七六八十四、逢七进成十;
八一下加二、八二下加四、八三下加六、八四添作五、八五六十二、八六七十四、八七八十六、逢八进成十;
九归随身下、逢九进成十

整个歌诀的作用为,「罗列所有被除数及除数的首数的可能,得出商数和余数」。
三一三十一为例,第一个数字为三,是除数的首数为三,第二个数字为一,是被除数首数为一,数字虽为 1,但计算的是 。 而三十一意指商为 3 ,余为 1。同样的,三二六十二是指逢三进成十是指
有些语句是用下加几来表示,是指商数不变(与被除数首数相同),余数则为那个几。以七二下加六为例,五归添一倍是指「用 5 去除一个数,相当于此数加倍」(如:

其中,部分口诀,也成了成语。如二一添作五意味两者平分三一三十一意味三者平分

其他版本

也有几种不同的版本,如简化版:「
一归如一进,见一进成十;
二一添作五,逢二进成十;
三一三十一,三二六十二,逢三进成十;
四一二十二,四二添作五,四三七十二,逢四进成十;
五归添一倍,逢五进成十;
六一下加四,六二三十二,六三添作五,六四六十四,六五八十二,逢六进成十;
七一下加三,七二下加六,七三四十二,七四五十五,七五七十一,七六八十四,逢七进成十;
八一下加二,八二下加四,八三下加六,八四添作五,八五六十二,八六七十四,八七八十六,逢八进成十;
九归随身下,逢九进成十。

或者,改为更易理解的语句,如将「三一三十一」改为「三一三一」,「逢三进成十」改为「逢三进一」。如:「
一归:逢一进一,逢二进二,逢三进三,逢四进四,逢五进五,逢六进六,逢七进七,逢八进八,逢九进九。
二归:逢二进一,逢四进二,逢六进三,逢八进四,二一添作五。
三归:逢三进一,逢六进二,逢九进三,三一三余一,三二六余二。
四归:逢四进一,逢八进二,四二添作五,四一二余二,四三七余二。
五归:逢五进一,五一倍作二,五二倍作四,五三倍作六,五四倍作八。
六归:逢六进一,逢十二进二,六三添作五,六一下加四,六二三余二,六四六余四,六五八余二。
七归:逢七进一,逢十四进二,七一下加三,七二下加六,七三四余二,七四五余五,七五七余一,七六八余四。
八归:逢八进一,八四添作五,八一下加二,八二下加四,八三下加六,八五六余二,八六七余四,八七八余六。
九归:逢九进一,九一下加一,九二下加二,九三下加三,九四下加四,九五下加五,九六下加六,九七下加七,九八下加八。

单归法(除数为一位)

约率为例。

(例)

七归
置数 七二下加六

商设为

下一档

逢七进一

本档

七一下加三

商设为

下一档

七三四余二

商设为

下一档

" " " " "

归除法(除数为多位)

跟单归法类似,也是借助九归歌。可以理解成使用九归歌来估商。

为例,可以先用 300 来估商,因此使用口诀中的三归口诀。口诀已完成了 300 的减积(如「三一三余一」中,余一的部分已加入下一档)。但 21 的部分仍未减积。因此归除法区分两个观念:除数的首数称为,除数的首数以外的数称为。除数为 321 的话,称作3归21除,意味着用 3归求商及其减积,再以 21 来完成乘下的减积

减积后,有可能发现的估商需要调整。若过小,需要增商,这部分口诀中已包含「逢 n 进为十」;若过大,则需退商,则有退商口诀

  • 一归:无除起一下还一
  • 二归:无除起一下还二
  • 三归:无除起一下还三
  • 四归:无除起一下还四
  • 五归:无除起一下还五
  • 六归:无除起一下还六
  • 七归:无除起一下还七
  • 八归:无除起一下还八
  • 九归:无除起一下还九

这口诀有明显规律:「无除起(也有作「退」)一下还 n」,无需特别记忆。


另外,也有可能发现在某些情况(即除数、被除数差不多大,却又不够除时)下,无法估商,则使用撞归口诀

  • 一归:见一无除撞九一
  • 二归:见二无除撞九二
  • 三归:见三无除撞九三
  • 四归:见四无除撞九四
  • 五归:见五无除撞九五
  • 六归:见六无除撞九六
  • 七归:见七无除撞九七
  • 八归:见八无除撞九八
  • 九归:见九无除撞九九

这口诀也有明显规律:「见 n 无除撞(也有作「作」)九 n」,无需特别记忆。它的意思是,在「除数、被除数的首数同为 n,却又不够除,直接估商为 9,下一档要 +n」时。当首数相同,却又无法进 1 (代表 10),则估商就从 9 开始。减积后,需要在下一档 +n 。


密率为例,因为除数为 ,故称之为「一归十三除」,相关口诀如下:

  • 九归口诀:逢一进一,逢二进二,逢三进三,逢四进四,逢五进五,逢六进六,逢七进七,逢八进八,逢九进九。
  • 退商口诀:无除起一下还一。
  • 撞归口诀:见一无除撞九一。

(例)

  • 第一位
一归十三除
置数 逢三进三

商为

以十三除减积

" " "
  • 第二位
一归十三除
前次结果 逢一进一

商为

以十三除减积

" " "
  • 第三位
一归十三除
前次结果 逢四进四

商为

以十三除减积

" " "
  • 第四位
一归十三除
前次结果 逢一进一

商为

以十三除减积

" " "
  • 第五位
一归十三除
前次结果 逢六进六

商为

以十三除减积

加回减积 退商

无除起一下还一 商,下一档

以十三除减积

" " " " " "
  • 第六位
一归十三除
前次结果 见一无除撞九一

商为 ,下一档

以十三除减积

" " "
  • 第七位
一归十三除
前次结果 逢三进三

商为

以十三除减积

加回减积 退商

无除起一下还一

,下一档

以十三除减积

" " " " " "


凑倍除法

或称累减除法大扒皮,首见于《九章详注比类算法大全》,是一种不用九九乘法而用累减的计算方式。

开平方

开平方必须至少三副都是至少十三档算盘, 一副是根, 一副是廉, 一副是隅

验算

还原验算法

一、交换律

   加法算式:被加数+加数=和数
   验算公式:加数+被加数=和数
   减法算式:被减数-减数=差数
   验算公式:被减数-差数=减数
   乘法算式:被乘数*乘数=积
   验算公式:乘数*被乘数=积

二、逆运算

   加法算式:被加数+加数=和数
   验算公式:和数-加数=被加数  或  和数-被加数=加数
   减法算式:被减数-减数=差数
   验算公式:差数+减数=被减数
   乘法算式:被乘数*乘数=积
   验算公式:积/被乘数=乘数
   除法算式:被除数/除数=商(及余数)
   验算公式:(除数*商)+余数=被除数

三、尾错复尾

   只再计算最后几位数一次
九余数法

只能验加法,减法,乘法和乘幂

范例一、 123+456=599

        123=1+2+3=6(mod 9)
        456=4+5+6=6(mod 9)
        599=5+9+9=5(mod 9)
       因6+6=3(mod 9)不等于5(mod 9), 所以计算错误,正确答案是579

范例二、 123*456=68934

         123=1+2+3=6(mod 9)
         456=4+5+6=6(mod 9)
         68934=6+8+9+3+4=3(mod 9)
       因6*6=0(mod 9)不等于3(mod 9), 所以计算错误, 正确答案是56088

范例三、 22*68*53=369780

         22=4(mod 9)
         68=5(mod 9)
         53=8(mod 9)
         369780=3+6+9+7+8+0=6(mod 9)
        因4*5*8=7(mod 9)不等于6(mod 9), 所以计算错误, 正确答案是79288

范例四、 23^4=367981

         23^4=(-4)^4=4(mod 9)
         367981=34=7(mod 9)
       因4(mod 9)不等于7(mod 9), 所以计算错误, 正确答案是279841
   九余数法不能查到答案是换位错误(error of transposition)的问题, 例如计算岀567, 但正确答案是576便会显示正确。勿过度倚赖九余数法。


九除法
十一除法
二除法

珠算竞技

珠算竞技可分为珠算竞技和心算竞技两大类,心算竞技是运用珠算式心算技巧。

参考文献

  1. . [2020-03-24]. (原始内容存档于2020-12-22).
  2. 廖正辉. . 珠算万维网. [2021-10-21]. (原始内容存档于2021-10-21).
  3. . 哗哩哗哩. [2021-10-21]. (原始内容存档于2021-10-21).

外部链接

维基共享资源上的相关多媒体资源:珠算

参见

This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.