数学建模论文模板:有关计算尺.算盘的知识

在人类历史上使用过的计算工具多种多样，而计算尺则是最为广泛使用的重要计算工具之一。早在17世纪初，计算工具在西方国家呈现了较快的发展。首先是闻名于世的英国数学家纳皮尔（J.Napier）最早创立了对数概念，并在他所著的书本里还介绍一种新的数字运算工具，既是后来被人们称为“纳皮尔计算尺”的计算工具。这种计算工具由十根长条状的木棍组成，木棍的表面雕刻着类似于乘法表的数字，纳皮尔用它来帮助进行乘除法计算，使数字运算得到极大简化。然而，纳皮尔在数学领域最伟大的贡献则是他在1614年发表的对数概念，而由他开创的对数概念整整影响了一代数学家，并极大的推动了数学向前发展，而计算尺的基本原理正是应用了对数原理，所以纳皮尔的发明也为今后的计算尺发展奠定了基础。自纳皮尔发明了对数概念以后不久即由甘特（E.Gunter）与奥却德(W.Oughtred)等先后创制了对数尺度及原始形式的对数计算尺。
计算尺的发展是随着科学技术、生产需要和工艺水平而逐渐进步的，它经历了三百余年的发明与创造，经过无数名数学家以及各类专业技术人员的不断努力，特别是二十世纪初至七十年代，计算尺产品已成为计算工具发展历史上工艺最为先进、制造最为精美、品种最为繁多、使用最为广泛的计算工具。
算盘

算盘是计算工具，在阿拉伯数字出现前广为使用的计算工具。现在中国和俄罗斯仍有不少老商人使用它。

现存的算盘形状不一、材质各异。一般的算盘多为木制（或塑料制品），矩形木框内排列一串串等数目的算珠，中有一道横档把珠统分为上下两部分，上面为两珠（财会用为一珠），一珠当五；下面为五珠（财会用为四珠），一珠当一。用算盘计算称珠算，珠算有对应四则运算的相应法则，统称珠算法则。相对一般运算来看，熟练的珠算不逊于计数机，尤其在加减法方面。

用法
用算盘口诀控制珠算过程。

起源
中国是算盘的故乡，在计算机已被普遍使用的今天，古老的算盘不仅没有被废弃，反而因它的灵便、准确等优点，在许多国家方兴未艾。因此，人们往往把算盘的发明与中国古代四大发明相提并论，认为算盘也是中华民族对人类的一大贡献。然而，中国是什么时候开始有算盘的呢？从清代起，就有许多算学家对这一问题进行了研究，日本的学者也对此投人不少精力。由于缺少足够的证据，算盘的起源问题直至今天仍是众说纷坛，莫衷一是。归纳起来，主要有三说。

一是清代数学家梅启照等主张的东汉、南北朝说。其依据是，东汉数学家徐岳写过一部《数术记遗》，其中著录了十四种算法，第十三种即称“珠算”，并说：“珠算，控带四时，经纬三才。”后来，北周数学家甄鸾对这段文字作了注释，称：“刻板为三分，其上下二分以停游珠，中间一分以定算位。位各五珠，上一珠与下四珠色别，其上别色之珠当五，其下四珠，珠各当一。至下四珠所领，故云‘控带四时’。其珠游于三方之中，故云‘经纬三才’也。”这些文字，被认为是最早关于珠算的记载。但是一些学者认为，此书描写的珠算，充其量不过是一种记数工具或者只能作加减法的简单算板，与后来出现的珠算，不能同日而语。

二是清代学者钱大听等主张的元明说，即算盘出现在元朝中叶，到元末明初已普遍使用。元代陶宗仪《南村辍耕录》第二十九卷《井珠》，引当时谚语形容奴仆说：“凡纳婢仆，初来时日擂盘珠，言不拨自动；稍久，曰算盘珠，言拨之则动；既久，日佛顶珠，言终日凝然，虽拨亦不动。”后人称此为“三珠戏语”。

把老资格的奴婢比作算盘珠，拨一拨动一动，说明当时的算盘已很普及。宋末元初人刘因的《静穆先生文集》中有一首以《算盘》为题的五言绝句：“不作翁商舞，休停饼氏歌。执筹仍蔽簏，辛苦欲如何。”这也是算盘在元代出现的明证。

至于明朝，永乐年间编的《鲁班木经》中，已有制造算盘的规格、尺寸，还出现了徐心鲁《算珠算法》、程大位《直指算法统宗》等介绍珠算用法的著作，因此算盘在明代已被广泛使用，这是毫无疑问的了。

随着新史料的发现，又形成了算盘起源于唐朝、流行于宋朝的第三说。其依据是，一，宋代名画《清明上河图》中，画有一家药铺，其正面柜台上赫然放有一架算盘，经中日两国珠算专家将画面摄影放大，确认画中之物是与现代使用算盘形制类似的串档算盘。二，1921年在河北巨鹿县曾挖掘到一颗出于宋人故宅的木制算盘珠，已被水土淹没八百年，但仍可见其为鼓形，中间有孔，与现代算珠毫无两样。三，刘因是宋末元初人，他的《算盘》诗，与其说是描写元代的事物，还不如说是宋代事物的反映更为确切。同样，陶宗仪的“三珠戏语”所见元人谚语中已有算盘珠之说，也反映出“是法盛行于宋矣”（《四库全书总目提要》“算法统宗”条）。四，元初的蒙学课本《新编相对四言》中，有一幅九档的算盘图，既然在元初已为训蒙内容，可见已是寻常之物，它的出现，至少可上推到宋代。此外，宋代的算盘从形制看已较成熟，没有新生事物常有的那种笨拙或粗糙。因此，较多的算学家认为，算盘的诞生还可上推到唐代。因为宋以前的五代十国时期战乱不断，科技文化的发展较为滞缓，算盘诞生于此时的可能性较小。

而唐代是中国历史上的盛世，经济文化都较发达，需要有新的计算工具，使用了两千年的筹算在此时演变为珠算，算盘在这时被发明，是极有可能的。

算盘是中华民族宝贵的文化遗产，有关它的起源却争论了上百年，无法统一。但愿有更多的有志者投入进一步的探索与研究，早日得出科学的结论，以告慰于古人。无愧于后代。

象征

“乘除不失，毫厘分明”算盘常用来象征精打细算，毫厘不差。在北京东岳庙速报司中，挂有两座大算盘，长6尺、高2尺，共29格、203枚算盘珠。这座算盘表示神灵给下届的人们计算功过不查毫厘。