隨著科技的發(fā)展，電子計算機(jī)已經(jīng)作為日常工作計算工具，追根溯源，古代的計算工具有哪些類型？又經(jīng)歷了怎樣的歷史發(fā)展變遷？

一中國歷史上的計算工具之手指計數(shù)

　　手指計數(shù)應(yīng)該是人類最早的計算工具，因為這種計算工具是天生就有的，在人類從猿向人轉(zhuǎn)化的過程中，在人類認(rèn)識世界和改造世界的能力還非常弱小的時候，手指必然成為人類首先選擇和使用的計算工具，而且手指計算形成了人類對計數(shù)制度的認(rèn)識和革新。比如遠(yuǎn)在商代，中國就創(chuàng)造了十進(jìn)制的記數(shù)方法，領(lǐng)先于世界千余年。但是，由于手指只能實現(xiàn)數(shù)字計算的功能，不能實現(xiàn)數(shù)字存儲的功能，且其運算局限于 0~20 之內(nèi)，因此這種計算工具有其一定的局限性。盡管如此，手指計算仍是人類迄今使用最長久也能維持永遠(yuǎn)的計算工具，任何人哪怕是剛學(xué)會識數(shù)的小孩子，代寫論文在需要進(jìn)行簡單計算時，也會隨時對之進(jìn)行運用。

二中國歷史上的計算工具之石子計數(shù)

　　石子計數(shù)人類在發(fā)展中逐漸脫離身體的束縛，開始認(rèn)識外部的世界并且善于利用大自然的種種恩賜。大約公元前兩千到三千年，中國、希臘、埃及、巴比倫等文明古國就開始運用石子（或沙盤）的擺放作為記事和計數(shù)的方法。以石子作為計算工具，是每個部落和民族都經(jīng)歷過的歷史階段。石子計數(shù)對比手指計數(shù)的最大好處是拓寬了數(shù)字的計量范圍，易于識別、清晰明確、簡單便利。但石子計數(shù)也有局限之處，其受制于一定的計量規(guī)模和客觀環(huán)境，不利于人類計算活動范圍的進(jìn)一步擴(kuò)大化。

三中國歷史上的計算工具之結(jié)繩計數(shù)

　　結(jié)繩計數(shù)伴隨著人類對自然世界的逐步改造，人類利用藤條、樹枝或野草之類物品，制造了可以用來捆綁東西用的繩結(jié)。如果說石子是人們可以信手拈來的純自然資源，那么繩結(jié)則是人類對自然資源略施改造后使用的一種產(chǎn)品。我國古書巨著《易經(jīng)》當(dāng)中亦有“結(jié)繩而治”的記載。特別需要說明的是，這種計數(shù)方法在尚未掌握文字的民族中曾經(jīng)得到廣泛使用。比如，宋代時韃靼族尚未掌握文字，在發(fā)生戰(zhàn)爭需要調(diào)發(fā)軍馬時，他們以草打結(jié)，草結(jié)的數(shù)量就是需要調(diào)運軍馬的數(shù)量。結(jié)繩計數(shù)是對石子計數(shù)的一種發(fā)展和進(jìn)步，它攜帶比較方便，對數(shù)字進(jìn)行了遠(yuǎn)距離傳達(dá)，拓展了計數(shù)的使用范圍，發(fā)揮了計數(shù)的重要作用。但是，結(jié)繩計數(shù)只是單方面的數(shù)字信息傳遞，沒有形成計數(shù)的點校功能。在四千多年前的甲骨文，有一個“數(shù)”字，左邊形如一根繩上打了許多結(jié)，上下有被栓在主繩上的細(xì)繩，而右邊是一只右手，這表示古人是用結(jié)繩來計數(shù)（見圖）。

四中國歷史上的計算工具之契刻計數(shù)

　　契刻計數(shù)人類發(fā)展到一定時期，學(xué)會了運用石頭、刀子等利器在樹皮、獸皮、骨片、木片或竹片上刻痕，逐漸形成數(shù)的概念和記數(shù)符號，以此來表示數(shù)目的多少，這便形成了契刻計數(shù)這樣一種計算工具。漢朝劉煦的《釋名·釋書契》中說“：契，刻也，刻識其數(shù)也?！本褪钦f明了契刻計數(shù)是一種古代先民通過在物體上遺留痕跡來反映客觀經(jīng)濟(jì)活動及其數(shù)量關(guān)系的記錄方式。按照契刻結(jié)果所留痕跡的不同，其計數(shù)可以分為兩種形式：一種形式是以物品缺口或孔洞的數(shù)目來反映客觀經(jīng)濟(jì)活動的數(shù)量關(guān)系，比如山頂洞人就利用禽類腿骨鉆孔以計量數(shù)字；另一種形式是以物品的抽象符號來反映客觀經(jīng)濟(jì)活動的數(shù)量關(guān)系，比如半坡人就利用陶器刻制的符號來計量數(shù)字。人類使用契刻計數(shù)，一方面可以對自己擁有的物品進(jìn)行清點和度量，另一方面也是為了在訂立契約關(guān)系時，對數(shù)目進(jìn)行必要的對質(zhì)（審核和校對）。契刻計數(shù)較之結(jié)繩計數(shù)，人類在計算工具上是取得了一些重要進(jìn)展的，因為契刻計數(shù)不但涉及了物品的本身數(shù)量關(guān)系，而且形成了物品數(shù)字的對比點校功能，使最容易引起人類爭端的數(shù)目差異問題得到了一定程度上的解決。

五中國歷史上的計算工具之算籌計數(shù)

　　算籌計數(shù)在人類歷史上，結(jié)繩計數(shù)和契刻計數(shù)的方法大約使用了幾千年時間。到了周代，中國發(fā)明了當(dāng)時最先進(jìn)的一種計算工具，即“算籌”或“算子”。所謂算籌，就是人們采用竹子、木頭、獸骨、金屬等制成的顏色各異的小棍，一般長度約 13—14cm，直徑約 0.2—0.3cm。在計算每道數(shù)學(xué)問題時，通常會編出一套類似歌訣形式的算法，一邊計算，一邊不間斷地重新布棍。由于其采用十進(jìn)位制且具有嚴(yán)密的計數(shù)規(guī)則，雖縱橫變換但既不會混淆，也不會錯位，計算結(jié)果精確且很容易讓人掌握，因此算籌在春秋戰(zhàn)國時期的運用就已經(jīng)非常普遍，而且在后期成為數(shù)學(xué)家了解、掌握和運用計數(shù)工具的重要基礎(chǔ)。比如中國南北朝時期的數(shù)學(xué)家祖沖之，就是采用算籌這一計算工具，推算出圓周率在3.1415926 和 3.1415927 之間，這一結(jié)果要遠(yuǎn)比西方早一千年左右。

　　在黃河、長江流域生活的祖先，利用盛產(chǎn)的竹子制成竹簽，稱為籌碼，擺成不同的形式來表示數(shù)字。 我們現(xiàn)在的“算”這個字，在古代是寫成下面形狀：

　　這是很形象的表示用手?jǐn)[弄算籌的象形。這個字形在公元前三世紀(jì)已出現(xiàn)。

六中國歷史上的計算工具之文字計數(shù)

　　文字計數(shù)隨著人類文明的逐漸上升，文字的出現(xiàn)為計算工具增添了新的內(nèi)容。比如到商朝時，中國古代就已經(jīng)出現(xiàn)了比較完備的文字記數(shù)系統(tǒng)。在出土的商代甲骨文中，就已經(jīng)有了一到十、百、千、萬等 13 個記數(shù)單字了。擁有了這 13 個記數(shù)單字，也就意味著人們可以記錄包括十萬在內(nèi)的任何自然數(shù)了?，F(xiàn)在人們常用的阿拉伯?dāng)?shù)字也是文字計數(shù)的重要形式之一。文字計數(shù)的另外一個有趣的現(xiàn)象是人們常用文字進(jìn)行整體計數(shù)。比如中國在點數(shù)時常常選用“正”字來進(jìn)行計數(shù)，因為“正”字簡單易寫，且剛好五畫，這恰恰是緣于十進(jìn)制計數(shù)法的基本原理。

七中國歷史上的計算工具之珠算計數(shù)

　　珠算計數(shù)人類的文明發(fā)展到一定階段，就會不斷有新的東西出現(xiàn)并影響今后的生活，反映在計算工具方面的一個重要標(biāo)志就是算盤（珠算盤）的出現(xiàn)，這可謂是人類古代計算工具發(fā)展史上第一項偉大的發(fā)明。

　　算盤，是由古代的算籌演變而來的，最初大約出現(xiàn)于漢朝，唐代末年開始使用算籌乘除法，到了宋代產(chǎn)生了算籌的除法歌訣，元朝時漸趨成熟，明代得到普及并最終徹底淘汰算籌。明代是算盤發(fā)展的鼎盛時期，出版了很多有關(guān)珠算的書籍。算盤的正式名稱最早就是出現(xiàn)于明代數(shù)學(xué)家吳敬著的《算法十全》，算法研究中影響最大、流傳最廣的就是明代數(shù)學(xué)家程大位的《算法統(tǒng)宗》，明代的珠算盤與現(xiàn)代通行的珠算盤可以說是完全相同的。算盤輕巧靈活、計算快捷、攜帶方便、簡單實用，不僅對中國歷代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起過非常有益的作用，而且還傳播到朝鮮、日本、泰國、越南等地區(qū)，經(jīng)受了歷史的考驗。不僅如此，在世界已進(jìn)入電子計算機(jī)時代的今天，算盤仍然是世界上最普遍使用的重要計算工具之一。即使是在美國、歐洲等高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代化國家，仍有越來越多的人在繼續(xù)學(xué)習(xí)和使用著算盤，發(fā)揮著算盤這個經(jīng)歷歷史風(fēng)雨洗禮的計算工具的重要作用。

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