周小燕

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科技期刊中數(shù)學(xué)公式排版的探討

周小燕

(浙江科技學(xué)院學(xué)報(bào)編輯部，杭州 310023)

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

科技期刊；數(shù)學(xué)公式；排版

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，科技期刊中數(shù)學(xué)公式出現(xiàn)得越來越多，特別是在一些理論性較強(qiáng)的論文中數(shù)學(xué)公式更是必不可少。數(shù)學(xué)公式可以直觀表達(dá)物理量之間的邏輯和運(yùn)算關(guān)系，但是數(shù)學(xué)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(diǎn)[1]。因此，研究數(shù)學(xué)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(xiàn)[2]規(guī)定了物理科學(xué)和技術(shù)中使用的數(shù)學(xué)符號(hào)，對(duì)數(shù)學(xué)公式的編排還沒有專門的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可以遵循。在學(xué)術(shù)研究上也僅有少許文獻(xiàn)涉及數(shù)學(xué)公式的編排問題，如文獻(xiàn)[1,3]有專門章節(jié)討論數(shù)學(xué)公式編排中涉及的各類問題，包括常見的注意事項(xiàng)、轉(zhuǎn)行規(guī)則、排式的轉(zhuǎn)換、數(shù)學(xué)式前的用語、標(biāo)點(diǎn)、字體等；也有學(xué)者[4-7]研究數(shù)學(xué)公式編排中要注意的專項(xiàng)問題，如公式中符號(hào)正斜體的選擇、居中排的公式、串文排的公式、轉(zhuǎn)行的編排規(guī)范、標(biāo)點(diǎn)符號(hào)的使用、公式前后文字的編排、公式中括號(hào)的正確使用、雙欄編排的注意事項(xiàng)等。

基于筆者數(shù)學(xué)專業(yè)的背景，本研究主要分析科技期刊數(shù)學(xué)公式編號(hào)、分欄方式的現(xiàn)狀，介紹幾個(gè)字母的習(xí)慣用法及其來源，特別探討對(duì)幾類常見的較復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式如何進(jìn)行合理恰當(dāng)?shù)呐虐?，可以幫助非?shù)學(xué)專業(yè)的編輯更好地理解公式，從而減少他們?cè)诰庉嫾庸み@些公式時(shí)的困難，同時(shí)也能為科研工作者在撰寫科技論文時(shí)提供一些借鑒。最終為規(guī)范公式的排版、增強(qiáng)期刊版面的美觀，進(jìn)而提升期刊編排質(zhì)量做出一些努力。

1 公式編號(hào)與分欄方式

1.1 公式編號(hào)

對(duì)多次被引用的或者重要的、結(jié)論性的公式，一般會(huì)單獨(dú)編排并給予編號(hào)，以便讀者能快速地檢索到。公式編號(hào)的原則是按它們?cè)谖闹谐霈F(xiàn)的順序依次采用式碼(由阿拉伯?dāng)?shù)字和圓括號(hào)組成)編號(hào)。很多論文會(huì)對(duì)公式通篇編號(hào)，筆者認(rèn)為沒有必要，應(yīng)盡量去掉一些不必要的編號(hào)以突出重點(diǎn)。給公式加編號(hào)主要是出于兩個(gè)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(hào)。

1.2 分欄方式

統(tǒng)計(jì)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(zhǎng)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(hào)只能排在下一行的右頂格處，當(dāng)整篇文章出現(xiàn)這種情況較多時(shí)，整個(gè)版面的美觀受到了影響。當(dāng)出現(xiàn)特別長(zhǎng)的公式時(shí)，有個(gè)別文獻(xiàn)采取的做法是公式通欄排版，例如文獻(xiàn)[8]的式(7)(見圖1)，文獻(xiàn)[9]的式(4)~(7)(見圖2)，這樣做的優(yōu)點(diǎn)是減少了換行，但整個(gè)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?yàn)槿艘谎劭梢钥吹膶挾仁怯邢薜模绻恍羞^長(zhǎng)，那么人們就需要頻繁地移動(dòng)視線，不利于閱讀。另外一個(gè)原因是為了節(jié)省版面，因?yàn)橥瑯拥恼撐?，雙欄排版會(huì)比單欄排版頁數(shù)減少。但現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入電子閱讀時(shí)代，版面多少已經(jīng)不是主要問題。另外，筆者認(rèn)為一個(gè)數(shù)學(xué)公式由于排版的原因被拆成了好幾行，其實(shí)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(duì)于數(shù)學(xué)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(xiàn)[8]中的式(7)

圖2 文獻(xiàn)[9]的式(4)~(7)

2 字母的習(xí)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(gè)別字母或者幾個(gè)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(xué)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(duì)數(shù)函數(shù)的底數(shù)用e表示，它是一個(gè)數(shù)學(xué)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(fù)數(shù)中的虛數(shù)單位用i表示，是最早由數(shù)學(xué)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(hào)是縮寫號(hào)，如極限符號(hào)lim、對(duì)數(shù)符號(hào)log、實(shí)部Re、虛部Im、最大值max、最小值min、輻角arg、符號(hào)函數(shù)記號(hào)sgn、上確界符號(hào)sup、下確界符號(hào)inf、行列式符號(hào)det、跡符號(hào)tr、梯度符號(hào)grad、散度符號(hào)div、誤差函數(shù)符號(hào)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(xué)公式

針對(duì)科技期刊中出現(xiàn)的一些常用的但較復(fù)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(duì)這些數(shù)學(xué)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(hào)方式與式碼位置。雖然分段函數(shù)有多個(gè)函數(shù)值或?qū)?yīng)法則，但它只是對(duì)自變量的范圍進(jìn)行了分段，仍然是一個(gè)函數(shù)，所以采用一個(gè)式碼，位置整體居中。

示例如下：

或

3.2 變量的上(下)角標(biāo)為序號(hào)

3.3 最優(yōu)化問題

示例如下：

或

4 結(jié)束語

數(shù)學(xué)公式的排版是學(xué)術(shù)論文排版中一個(gè)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(huì)影響期刊的質(zhì)量。由于沒有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可依，編輯在對(duì)公式進(jìn)行編號(hào)時(shí)只能按照現(xiàn)行的習(xí)慣做法，但習(xí)慣做法未必是最合理的，可能會(huì)比較混亂。另外，編輯對(duì)公式的排版一般不會(huì)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(xué)公式是科技期刊的一個(gè)重要組成部分，希望相關(guān)部門能盡快推出相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，讓相關(guān)工作者有規(guī)可依，使數(shù)學(xué)公式的版面設(shè)計(jì)能夠更合理美觀；②編輯和科研工作者要引起重視，認(rèn)真研究如何排版更加合理、美觀，合力提升期刊編排質(zhì)量。

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浙江省期刊協(xié)會(huì)、浙江省高校學(xué)報(bào)編輯工作研究會(huì)2018年科研項(xiàng)目(浙高編會(huì)【2018】03號(hào))