科技期刊中数学公式排版的探讨

周小燕



科技期刊中数学公式排版的探讨

周小燕

(浙江科技学院学报编辑部，杭州 310023)

科技期刊中经常会出现很多数学公式，合理规范的排版能增强期刊版面的美观，进而提升期刊编排质量。本研究主要分析科技期刊中数学公式编号、分栏方式的现状，介绍几个字母的习惯用法及其来源，特别探讨几类常见的较复杂的数学公式的排版，为数学公式的规范排版提供参考。

科技期刊；数学公式；排版

随着现代科学技术的发展，科技期刊中数学公式出现得越来越多，特别是在一些理论性较强的论文中数学公式更是必不可少。数学公式可以直观表达物理量之间的逻辑和运算关系，但是数学公式中所用的字符种类多，容易混淆，且存在层次重叠多、变化形式多、占用版面多等特点[1]。因此，研究数学公式的编排，寻求更合理的排版方式是很有必要的。

目前仅有文献[2]规定了物理科学和技术中使用的数学符号，对数学公式的编排还没有专门的国家标准可以遵循。在学术研究上也仅有少许文献涉及数学公式的编排问题，如文献[1,3]有专门章节讨论数学公式编排中涉及的各类问题，包括常见的注意事项、转行规则、排式的转换、数学式前的用语、标点、字体等；也有学者[4-7]研究数学公式编排中要注意的专项问题，如公式中符号正斜体的选择、居中排的公式、串文排的公式、转行的编排规范、标点符号的使用、公式前后文字的编排、公式中括号的正确使用、双栏编排的注意事项等。

基于笔者数学专业的背景，本研究主要分析科技期刊数学公式编号、分栏方式的现状，介绍几个字母的习惯用法及其来源，特别探讨对几类常见的较复杂的数学公式如何进行合理恰当的排版，可以帮助非数学专业的编辑更好地理解公式，从而减少他们在编辑加工这些公式时的困难，同时也能为科研工作者在撰写科技论文时提供一些借鉴。最终为规范公式的排版、增强期刊版面的美观，进而提升期刊编排质量做出一些努力。

1 公式编号与分栏方式

1.1 公式编号

对多次被引用的或者重要的、结论性的公式，一般会单独编排并给予编号，以便读者能快速地检索到。公式编号的原则是按它们在文中出现的顺序依次采用式码(由阿拉伯数字和圆括号组成)编号。很多论文会对公式通篇编号，笔者认为没有必要，应尽量去掉一些不必要的编号以突出重点。给公式加编号主要是出于两个目的：①为了更利于作者阐述问题；②为了更利于读者的阅读。所以一些没有提及或者不是很重要的公式，无须编号。

1.2 分栏方式

统计发现，科技期刊以双栏排版为主。相比单栏排版，双栏排版使得较多长的公式后无空位或空位较少，需要换行，为了排版需要公式编号只能排在下一行的右顶格处，当整篇文章出现这种情况较多时，整个版面的美观受到了影响。当出现特别长的公式时，有个别文献采取的做法是公式通栏排版，例如文献[8]的式(7)(见图1)，文献[9]的式(4)~(7)(见图2)，这样做的优点是减少了换行，但整个版面看去又稍显凌乱了。期刊采取双栏排版的原因是为了更方便快速地阅读，因为人一眼可以看的宽度是有限的，如果一行过长，那么人们就需要频繁地移动视线，不利于阅读。另外一个原因是为了节省版面，因为同样的论文，双栏排版会比单栏排版页数减少。但现在已经进入电子阅读时代，版面多少已经不是主要问题。另外，笔者认为一个数学公式由于排版的原因被拆成了好几行，其实也是不利于读者阅读与理解的，所以究竟选择单栏还是双栏排版，这是科技期刊编辑工作者还需要再深入研究的。在目前还没找到更好的替代方式的状况下，对于数学公式出现较频繁的期刊，笔者更倾向于单栏排版。

图1 文献[8]中的式(7)

图2 文献[9]的式(4)~(7)

2 字母的习惯用法

在科技论文中，编辑遵循的原则是：变量用斜体，非变量用正体，这是众所周知的。有个别字母或者几个字母的组合表示特定的意思，不是变量，但容易与变量混淆。以下列举一些常用的，介绍它们的起源，为非数学专业背景的编辑作参考，便于理解和记忆。

(3) 英文字母e。自然对数函数的底数用e表示，它是一个数学常数，也称欧拉数或纳皮尔常数，所以要用正体，为什么用e表示原因不明，有一种说法是e取自“指数”的英文exponential的首字母。

(4) 英文字母i。复数中的虚数单位用i表示，是最早由数学家欧拉开始使用的，代表“虚”的意思，来源于它英文imaginary的首字母，所以要用正体。

(8) 一些符号是缩写号，如极限符号lim、对数符号log、实部Re、虚部Im、最大值max、最小值min、辐角arg、符号函数记号sgn、上确界符号sup、下确界符号inf、行列式符号det、迹符号tr、梯度符号grad、散度符号div、误差函数符号erf分别来源于limit、logarithm、real part、imaginary part、maximum、minimum、argument、signum、supremum、infimum，determinant、trace、gradient、divergence、error function，所以要用正体。

3 一些特殊的数学公式

针对科技期刊中出现的一些常用的但较复杂的公式，为了利于读者理解、版面美观及方便编辑排版加工，笔者参考同行常见的编排方式，再加上自己对这些数学公式的理解，提出一些编排方式供同行们与作者参考。

3.1 分段函数

(3) 编号方式与式码位置。虽然分段函数有多个函数值或对应法则，但它只是对自变量的范围进行了分段，仍然是一个函数，所以采用一个式码，位置整体居中。

示例如下：

或

3.2 变量的上(下)角标为序号

3.3 最优化问题

示例如下：

或

4 结束语

数学公式的排版是学术论文排版中一个重要组成部分，排版是否合理、规范、美观，在一定程度上也会影响期刊的质量。由于没有相应的国家标准可依，编辑在对公式进行编号时只能按照现行的习惯做法，但习惯做法未必是最合理的，可能会比较混乱。另外，编辑对公式的排版一般不会很重视，通常觉得小小的公式排版不影响大局，因此所排公式大多不是很整齐合理。因此，笔者提出以下建议：①数学公式是科技期刊的一个重要组成部分，希望相关部门能尽快推出相应的国家标准，让相关工作者有规可依，使数学公式的版面设计能够更合理美观；②编辑和科研工作者要引起重视，认真研究如何排版更加合理、美观，合力提升期刊编排质量。

[1] 梁福军.科技论文规范写作与编辑[M].3版.北京:清华大学出版社,2014:167.

[2] 全国量和单位标准化技术委员会.物理科学和技术中使用的数学符号:GB 3102.11—1993[S].北京:中国标准出版社,1994:307.

[3] 中国科学技术期刊编辑学会.科学技术期刊编辑教程[M].北京:人民军医出版社,2007:135.

[4] 程云虹.数学公式编排中常见的几个问题[J].编辑学报,1996,8(1):8.

[5] 曾志红.科技期刊中数学公式转行的编排规范探讨[J].中山大学学报论丛,2001,21(3):189.

[6] 叶济蓉.高校学报数学公式编排探讨[J].福建教育学院学报,2004(1):113.

[7] 陈国忻,娄峰.科技期刊数学公式的双栏编排格式研究[M]//学报编辑论丛(2009).上海:上海交通大学出版社,2009:63.

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浙江省期刊协会、浙江省高校学报编辑工作研究会2018年科研项目(浙高编会【2018】03号)