科技期刊中數(shù)學公式排版的探討

周小燕

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科技期刊中數(shù)學公式排版的探討

周小燕

(浙江科技學院學報編輯部，杭州 310023)

科技期刊中經(jīng)常會出現(xiàn)很多數(shù)學公式，合理規(guī)范的排版能增強期刊版面的美觀，進而提升期刊編排質量。本研究主要分析科技期刊中數(shù)學公式編號、分欄方式的現(xiàn)狀，介紹幾個字母的習慣用法及其來源，特別探討幾類常見的較復雜的數(shù)學公式的排版，為數(shù)學公式的規(guī)范排版提供參考。

科技期刊；數(shù)學公式；排版

隨著現(xiàn)代科學技術的發(fā)展，科技期刊中數(shù)學公式出現(xiàn)得越來越多，特別是在一些理論性較強的論文中數(shù)學公式更是必不可少。數(shù)學公式可以直觀表達物理量之間的邏輯和運算關系，但是數(shù)學公式中所用的字符種類多，容易混淆，且存在層次重疊多、變化形式多、占用版面多等特點[1]。因此，研究數(shù)學公式的編排，尋求更合理的排版方式是很有必要的。

目前僅有文獻[2]規(guī)定了物理科學和技術中使用的數(shù)學符號，對數(shù)學公式的編排還沒有專門的國家標準可以遵循。在學術研究上也僅有少許文獻涉及數(shù)學公式的編排問題，如文獻[1,3]有專門章節(jié)討論數(shù)學公式編排中涉及的各類問題，包括常見的注意事項、轉行規(guī)則、排式的轉換、數(shù)學式前的用語、標點、字體等；也有學者[4-7]研究數(shù)學公式編排中要注意的專項問題，如公式中符號正斜體的選擇、居中排的公式、串文排的公式、轉行的編排規(guī)范、標點符號的使用、公式前后文字的編排、公式中括號的正確使用、雙欄編排的注意事項等。

基于筆者數(shù)學專業(yè)的背景，本研究主要分析科技期刊數(shù)學公式編號、分欄方式的現(xiàn)狀，介紹幾個字母的習慣用法及其來源，特別探討對幾類常見的較復雜的數(shù)學公式如何進行合理恰當?shù)呐虐?，可以幫助非?shù)學專業(yè)的編輯更好地理解公式，從而減少他們在編輯加工這些公式時的困難，同時也能為科研工作者在撰寫科技論文時提供一些借鑒。最終為規(guī)范公式的排版、增強期刊版面的美觀，進而提升期刊編排質量做出一些努力。

1 公式編號與分欄方式

1.1 公式編號

對多次被引用的或者重要的、結論性的公式，一般會單獨編排并給予編號，以便讀者能快速地檢索到。公式編號的原則是按它們在文中出現(xiàn)的順序依次采用式碼(由阿拉伯數(shù)字和圓括號組成)編號。很多論文會對公式通篇編號，筆者認為沒有必要，應盡量去掉一些不必要的編號以突出重點。給公式加編號主要是出于兩個目的：①為了更利于作者闡述問題；②為了更利于讀者的閱讀。所以一些沒有提及或者不是很重要的公式，無須編號。

1.2 分欄方式

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，科技期刊以雙欄排版為主。相比單欄排版，雙欄排版使得較多長的公式后無空位或空位較少，需要換行，為了排版需要公式編號只能排在下一行的右頂格處，當整篇文章出現(xiàn)這種情況較多時，整個版面的美觀受到了影響。當出現(xiàn)特別長的公式時，有個別文獻采取的做法是公式通欄排版，例如文獻[8]的式(7)(見圖1)，文獻[9]的式(4)~(7)(見圖2)，這樣做的優(yōu)點是減少了換行，但整個版面看去又稍顯凌亂了。期刊采取雙欄排版的原因是為了更方便快速地閱讀，因為人一眼可以看的寬度是有限的，如果一行過長，那么人們就需要頻繁地移動視線，不利于閱讀。另外一個原因是為了節(jié)省版面，因為同樣的論文，雙欄排版會比單欄排版頁數(shù)減少。但現(xiàn)在已經(jīng)進入電子閱讀時代，版面多少已經(jīng)不是主要問題。另外，筆者認為一個數(shù)學公式由于排版的原因被拆成了好幾行，其實也是不利于讀者閱讀與理解的，所以究竟選擇單欄還是雙欄排版，這是科技期刊編輯工作者還需要再深入研究的。在目前還沒找到更好的替代方式的狀況下，對于數(shù)學公式出現(xiàn)較頻繁的期刊，筆者更傾向于單欄排版。

圖1 文獻[8]中的式(7)

圖2 文獻[9]的式(4)~(7)

2 字母的習慣用法

在科技論文中，編輯遵循的原則是：變量用斜體，非變量用正體，這是眾所周知的。有個別字母或者幾個字母的組合表示特定的意思，不是變量，但容易與變量混淆。以下列舉一些常用的，介紹它們的起源，為非數(shù)學專業(yè)背景的編輯作參考，便于理解和記憶。

(3) 英文字母e。自然對數(shù)函數(shù)的底數(shù)用e表示，它是一個數(shù)學常數(shù)，也稱歐拉數(shù)或納皮爾常數(shù)，所以要用正體，為什么用e表示原因不明，有一種說法是e取自“指數(shù)”的英文exponential的首字母。

(4) 英文字母i。復數(shù)中的虛數(shù)單位用i表示，是最早由數(shù)學家歐拉開始使用的，代表“虛”的意思，來源于它英文imaginary的首字母，所以要用正體。

(8) 一些符號是縮寫號，如極限符號lim、對數(shù)符號log、實部Re、虛部Im、最大值max、最小值min、輻角arg、符號函數(shù)記號sgn、上確界符號sup、下確界符號inf、行列式符號det、跡符號tr、梯度符號grad、散度符號div、誤差函數(shù)符號erf分別來源于limit、logarithm、real part、imaginary part、maximum、minimum、argument、signum、supremum、infimum，determinant、trace、gradient、divergence、error function，所以要用正體。

3 一些特殊的數(shù)學公式

針對科技期刊中出現(xiàn)的一些常用的但較復雜的公式，為了利于讀者理解、版面美觀及方便編輯排版加工，筆者參考同行常見的編排方式，再加上自己對這些數(shù)學公式的理解，提出一些編排方式供同行們與作者參考。

3.1 分段函數(shù)

(3) 編號方式與式碼位置。雖然分段函數(shù)有多個函數(shù)值或對應法則，但它只是對自變量的范圍進行了分段，仍然是一個函數(shù)，所以采用一個式碼，位置整體居中。

示例如下：

或

3.2 變量的上(下)角標為序號

3.3 最優(yōu)化問題

示例如下：

或

4 結束語

數(shù)學公式的排版是學術論文排版中一個重要組成部分，排版是否合理、規(guī)范、美觀，在一定程度上也會影響期刊的質量。由于沒有相應的國家標準可依，編輯在對公式進行編號時只能按照現(xiàn)行的習慣做法，但習慣做法未必是最合理的，可能會比較混亂。另外，編輯對公式的排版一般不會很重視，通常覺得小小的公式排版不影響大局，因此所排公式大多不是很整齊合理。因此，筆者提出以下建議：①數(shù)學公式是科技期刊的一個重要組成部分，希望相關部門能盡快推出相應的國家標準，讓相關工作者有規(guī)可依，使數(shù)學公式的版面設計能夠更合理美觀；②編輯和科研工作者要引起重視，認真研究如何排版更加合理、美觀，合力提升期刊編排質量。

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[2] 全國量和單位標準化技術委員會.物理科學和技術中使用的數(shù)學符號:GB 3102.11—1993[S].北京:中國標準出版社,1994:307.

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浙江省期刊協(xié)會、浙江省高校學報編輯工作研究會2018年科研項目(浙高編會【2018】03號)