馬合成,張 琦
(1.山東師范大學理科學報編輯部,山東濟南250014;2.齊魯師范學院學報編輯部,山東 濟南250100)
期刊中數學式的表達特點和編排規范
馬合成1,張琦2
(1.山東師范大學理科學報編輯部,山東濟南250014;2.齊魯師范學院學報編輯部,山東 濟南250100)
科技論文中數學式的運用非常普遍,期刊中數學式的編排規范在整個科技期刊編排工作中占有舉足輕重的地位。本文在分析數學式表達特點的基礎上,按照“表達精確、約定俗成、節省版面、美觀明快”的原則,結合實例論述了數學式規范化編排的一般準則和技巧。
數學公式;科技期刊;編排規范
現代科學技術的研究離不開數學,因此,科技論文中數學式用得非常普遍。論文中數學式的大量出現,使得科技期刊的編輯必須詳細地了解數學式的表達特點,并系統地掌握數學式規范化的編排技巧。
關于數學式的表達和編排,沒有專門的國家標準可循,本文只是綜合散見在各有關國家標準中的一些規定與實例,并根據一些約定俗成的做法。按照“表達精確、節省版面、美觀明快”的原則,結合實例論述一下數學公式的編排規則和技巧。
從書寫和排版的角度看,數學式的表達具有以下特點。
1)所用字母多。既有英文又有希臘文等字母。既有正、斜體,黑體、白體、花體、空心體,又有大寫體、小寫體,可以說是五花八門。
2)符號或縮寫字多。運算符號、關系符號、數理邏輯符號、函數符號,以及縮寫字等200多種,各有各的含義,各有各的用途。
3)容易混淆的字符多。許多字母或符號形體相似,但表達的意義和適用場合往往不同,如果選用不準或書寫不工整,都會引起混淆,造成表達錯誤。容易混淆的字符中常見的有:a與α、r與γ,v與υ,w與ω,B與β,0與o,o與O,c與C,z與2,l與1,x與χ,Δ與△,<<>>與《》,等等,對與這些,在書寫、排版中稍不留心,就會引起錯誤。
4)層次重疊多。字母排列高低左右、上下位置不同,例如有上角標和下角標,上角標的上角標和下角標,下角標的上角標和下角標等。有的式子含有分式甚至繁分式,從排版的角度來說,這種式子叫做疊排式,其排版工價比沒有分式的高50%-100%。有的式子夾帶著行列式和矩陣,編排比較復雜。
5)變化形式多。同一個式子有不同的表達方式,從而具有不同的書寫編排形式,比較簡單的如xy,也可寫作x/y或xy-1。同一個符號有不同的含義,如Δ既是有限增量符號,又是拉普拉斯算子。同一個字母取正體與取斜體含義也不一樣,如Δ是有限增量符號或拉普拉斯算子,Δ則表示某一個量的符號;又如π,e,d分別表示圓周率、自然對數的底和微分符號,而π,e,d則又分別代表某一個量的符號,等等。
6)條件限制多。數學式子的書寫和排版有一些是需要遵循一定規則和要求的,有一些需要符合約定俗成的模式的。例如,長式的轉行必須按規定編排,表示一個量的各個符號組合不能分開斷行排,等等。
7)占的版面多。有的數學式需要單獨起行排;有的式子之前或式子與式之間的連詞(包括關聯語)等一般又要求單獨占行;還有的行列式和矩陣等都要單獨占行,這些情況下數學式所占版面較多。這與刊物要盡可能節省版面以增大信息量的要求是矛盾的。8)標點符號多。數學式中字母與字母之間,式子與式子之間的標點符號繁多,標點符號的不同用法有時會使數學式所表達的意義有所不同。例如“ab,”與“a,b”,“(x+y,z)”與“(x,y+z)”,等等。
針對數學式的特點,編輯在編輯加工帶有數學式的論文時必須注意以下事項:1)分清字母的文種、字體和排列位置,分清各種符號,必須對文稿中的數學式加批注符號,或用文字說明。2)了解并正確使用各種運算符號、關系符號、數理邏輯符號和縮寫字等。3)熟悉數學式的寫排規則,既要正確表達,又要注意節省篇幅和版面,還要力求版式美觀、明快。以下舉例說明幾類數學式的編排規范。
2.1數學式的串文與居中寫排按照“節省版面、美觀明快、表達清楚”的排版原則,一般的數學式應串文排。需要“另行居中排”的數學式應是以下三種情況之一,或者說以下三種情況的數學式應該單獨一行居中排。
1)重要式子。論文中的重要式子另起一行居中排,比較醒目,容易引起讀者的重視,讀者也容易查找。
2)長式、帶積分號、連加號、連乘號等的式子,以及比較復雜的式子(如繁分式、矩陣式、行列式等),它們雖然不一定重要,但若插在一般行文中可能會使同行的文字與其上、下兩行之間的行距增大,版面顯得不美觀,而且長式的轉行還可能難以滿足轉行規則的要求。
3)需要編序號的式子。這種數學式若不單占一行排,則無法把數學式的序號排在規定的位置上。
數學式串文排和居中排的實例如下:
設a=β1/β2,φ=β2,用t代替E得
y″+φ(a+y′)+Sy=0.(3)
這里,a=β1/β2,φ=β2為串文排式子,式(3)為居中排式子,式(3)之所以標號,是因為在該篇文章的敘述中要再次或多次用到這個式子。
2.2數學式的編號對于后文要提及的式子,比如文中出現“由式(3)可得……”這類語句時,應按需要編號的數學式出現的先后,予以順序編號。式號用阿拉伯數字,置于圓括號內,右頂格寫排。后文不提及的,盡管是另行起居中排的式子,可以不編號。
應避免這樣的行文:“上式即為……的計算式”、“將上式與式(2)作一比較,可知……”等等。在作者心目中“上式”盡管指的就是緊靠這句話的式子,但表意不夠明確,不如給“上式”編個號,將“上式”改為“式(×)”,這樣,所指的式子就完全確定了。
論文中需要編式號的數學式不會太多,用自然數編式號如(1),(2),(3)…即可,當幾個式子屬同一類性質時,可以用同一式號后面加a,b,c…以示區別。
全文中式號應連續,不重復,不遺漏。如果式子過長,其后已無空位排式號,最好是將式子從“=”號處開始轉行,排成二行居中,如果二行還排不開,可從“+”或“-”處再轉行將式子排成三行居中。例如:
y=a1x1+a2x2+a3x23+a4x24+a5x35+a6x36=56.7016x1+0.3057x2+3.7863x23+0.0479x24+2.853x35+7.178x36.(1)有的成組式子并不長,可以寫排在同一行里,共用一個式號(如果需要而且可以的話)。例如:
u=u(s)cosθ,υ=υ(s)sinθ,w=w(s)cosθ.(2)當 2個或2個以上式子組成一組上下并排,而且共用一個式號時,各行式子的前端應排齊,后端需加一個大括號,式號應與其指類對準。例如:

如果一組式子后邊不需式號,但需加大括號時,大括號應加在式子的前端,尤其是對于聯立方程更是如此。例如:

2.3數學式前的鑲字式子前6個字以內且另行起寫排的詞語,叫做數學式前的鑲字,簡稱“鑲字”。超過6個字的不是鑲字,而按普通行文處理。
鑲字的詞語指的是在數學式間起提示作用和過渡作用的詞語,或者表示式子間邏輯關系的詞語。常見的鑲字詞語有:
[單字]設,令;若,則;因(∵),故(∴);有,即,及,或;當……
[雙字]假設;由于,因為,所以,因而,故此,于是,由此;便得,可得,以及,或者;代入;此處,這里,式中,其中;亦即……
[三個字以上]由此得,因而有;其解為,結果為;一般說來;充要條件是,當且僅當;式(×)變為,由式(×)有……鑲字時應注意如下幾點。
1)鑲字一般左頂格排 (屬文字自然段開始除外),并與式子起始端至少應留鑲字字數2倍的空位。為了節省版面,只要不影響式子的居中寫排,可把鑲子與式子排在同一行上;式子超過2行時,鑲字以另行排或騎縫排為宜。例如:
由Taylor展開式,得

這里,鑲字“和”為另行排,而騎縫排的格式如下:……導出

式中

和

這里,鑲字“式中”及“和”為騎縫排。

應改為
3)若數學式為疊排式,則鑲字宜取另行排或騎縫排格式;確有必要與疊排式排在同一行時,則鑲字應
與式子的主體對齊。例如:
2.4數學式的排式2.4.1式子的主體應對齊屬于式子主體部分的符號有=,≡,≈,≠,>,<,≥,≤,>>,<<,以及分式的分數線等。所謂主體對齊,即凡屬式子的主體部分都應排在同一條水平線上,無論式子還是單行式還是疊排式,無論式子中有無根號、積分號、連加號、連乘號等,也無論每個符號是否有上下角標。例如:


2.4.2式子中的主輔線應分清疊排式子中有主、輔線之分:主線比輔線稍長一些。主線應與式子的主體
符號齊平。例如:

同時,式號應標在式子的主體符號或主線的水平位置上。
2.4.3式子不能交叉寫排式子中的積分號、連加號、連乘號,以及縮寫字等,應與左右兩側的另一單元的數字或符號分開,不能左右交叉混排在一起。例如:

2.5行例式和矩陣的寫排書寫或編排行列式和矩陣時,應留出元素的行列空格,各元素的主體上下左右要對齊,或者各單元的左右對稱軸線要分別對齊。例如:

若元素前面有“+”“-”,則應使“+”“-”號上下對齊;如果元素是數字,那么還應使個位數上下對齊。
例如:

對于m×n階的行列式,不必一一列出其行元素和列元素,省略部分省略號[這里用1個三連點(…)]補位。例如:

對矩陣排法的一般要求與行列式類似,不再舉例。此外,要特別注意對角線矩陣和單位矩陣的寫(排)法[5].
2.6數學式寫排形式的變換繁分式所占版面較多;長的根式排版時轉行或無法轉行,有的分式其長度若超過版心寬度排版時轉行也很困難;指數函數ex,若x為一含分式的多項式,符號還有上下角標,不僅排版難度大,而且因有多層次的角標,字號太小,閱讀十分困難,等等。要解決這些問題,可以變換式子的寫法和排法,即只改變形式,不改變原意,從而獲得節省版面、提高排版效率和便于閱讀的效果。
2.6.1豎排分式改為橫排分式
1)對于簡單的分數或分式,如

等,可以直接改寫成1/3,π/4RT/p,dx/dt.2)對于分子和(或)分母是多項式的分式,改寫時應保持愿意,例如,不能把

簡單地改寫為t1+t2/t1-t2,而應寫成(t1+t2)/(t1-t2).
3)改寫比較復雜的分式時,應各自加上所需的括號,以使原式中各項的關系不變。例如,可將

改寫為[v2/v1-(a/b+mh/2r)]/[p2/p1-(c/d+nh/2r)].
2.6.2根式改為分式指數形式必要時根式可改為分數指數的形式。例如,可將
改寫為

2.6.3指數函數ex改為expx比如,若將下面的指數函數加以改寫,不僅排版容易,而且閱讀也方便。

2.7數學式的轉行如果一個數學式子很長,一行內排不完時就需轉行。轉行有一定規則,不能隨意轉行。
數學式的轉行規則是編輯和排版人員必須遵循的。數學式轉行的一般規則如下。
2.7.1轉行原則
1)優先在=,≡,≈,≠,>,<,≥,≤等關系符號處轉行;
2)其次在+,-,×,÷等運算符號處轉行;
3)不得已時才在
等運算符號和lim,exp,sin等縮寫字符前轉行。
2.7.2轉行后的排式式子轉行后各行均可居中寫。例如
A=a+b+c+d+e+f+g+h
=i+j+k+l+m+n+o+p
=q+r+s+t+u+v+w+x+y+z.
也可使等號對齊。例如:
A=a+b+c+d+e+f+g+h
=i+j+k+l+m+n+o+p
=q+r+s+t+u+v+w+x+y+z.
如果式子中既有在“=”號處轉行,又有在“+,-,×,÷號處轉行的情況,則各行的“=”號應對齊,“+”號等應縮在“=”號后邊。例如:
B=a+b+c+d+e+f+g+h
+a′+b′+c′+d′+e′+f′+g′+h′
=i+j+k+l+m+n+o+p
+i′+j′+k′+l′+m′+n′+o′+p′.
如果在乘號處轉行,轉行后的行首一定要寫乘號(×)。例如:
C=(a+b+c+d)(e+f+g+e)
×(i+j+k+l)(m+n+o+p)
×(q+r+s+t)(u+v+w+x+y+z).
2.7.3長分式的轉行分式原則上不能折開轉行,但如果分式或分母太長,確實需要轉行,可按下述方法處理。
如果分子、分母都是多項式,則可在“+”、“-”號處轉行,并在轉行處加上“→”和“←”符號。例如:

可改排為

如果分子、分母都不是多項式,則可在某些因子處轉行。例如:

可改排為

實際上,對于長的分式,作如下改寫,轉行更為方便。例如,可將

改寫為

2.7.4式子轉行時應特別注意的問題不得已要在∑,∏,∫,dxy和lim,exp,sin等處或在它們的后邊轉行時,一定要注意不能與其后的運算對象拆開。例如:

可寫成

但不能排成

2.8數學式的標點符號數學式是數字、字母、符號和型線等的邏輯組合,用來表達一定的科學內容,與文字敘述具有同樣的功能,是論文的有機組成部分。因此,應根據需要在式子與式子之間,在式子與敘述文字之間,以及在式子內部正確標注標點符號(主要是點號),無論是串文排式子還是另行起居中排式子,式子末需停頓時都不能沒有點號。當用而不用點號,常常不能準確表達數學式之間、數學式與文字敘述語句之間的邏輯關系,甚至會產生歧義和費解。這是應當引起高度重視的。
數學式末需用點號一般是逗號(,)、分號(;)和句號(。)(建議科技書刊中句號用“.”而不用“。”,全書刊應統一),它們應與式子的主體部分排在同一水平線上。例如:

這3個式子末點的位置是正確的。
[1]陳光宇,顧鳳南.數學期刊正文編排標準化問題的探討[J].學報編輯論叢,2000,(9):82-92.
[2]ChambadalL[法]偏,吳越恩,等譯.數學詞典———符號索引[M].上海:高等教育出版社,1989.
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[5]江建名.著編譯審校指南[M].合肥:中國科學技術大學出版社,1988.
編輯:馮惟榘
The Expression Characteristicand Arrangement Standard of Mathematics Formu lainthe Journal
MA Hecheng1ZHANG Qi2)
(1.Editorial Department of Science Journal,Shandong Normal University,Jinan Shandong 250014;2.Editorial Department of Journal,Qilu Normal University,Jinan Shandong 250100)
The use of mathematics formula in science and technology paper is very common.The arrange mentstand ard of the mathematics formula in the journal plays an important role in the whole editorial work of science andtechnology journal.On the basis of analysis of the characteristics of mathematical expression,in accordamce withthe"accurate expression,convention,save space,beautiful and lively"principle,the paper discusses the generalrule and the technique of the mathematics formula arrangement standard.
mathematics formula;science and technology journal;arrangement standard
H146.2
A
2095-7327(2016)-01-0030-06
馬合成(1963-),男,山東萊西人,山東師范大學理科學報編輯部編審,研究方向:編輯學。張琦(1960-),男,山東濟南人,齊魯師范學院編輯部編審,研究方向:編輯學。