学术图表“数字”表达方式

表格与图片

学术图表的数字表达-2

 

鉴于学术图表在展示科研成果上的极端重要性和核心地位,有必要在以下诸多方面全面论述图表技巧:矢量图和像素图,插图清晰度,照片类插图,复合图,数字表达,图表原则,图表内容构造,图表格式,图表英文,图片制作技巧。

本文介绍学术图表中的数字表达方法。

 

数字的用法

国标GB/T15835-1995《出版物上数字用法的规定》对数字用法做出了详细规定。

当使用相连的两个数字表示大概数量时,必须使用汉字数字,不能使用阿拉伯数字,也不能加顿号或逗号分隔,例如一两个人、三五百个、六七千尺、八九十元,而不能写成12个人(或1、2个人)、35百个、67千尺、8910元。

物理量的量值必须使用阿拉伯数字,即与单位符号在一起连用的数字,均须使用阿拉伯数字,而不能使用汉字数字或英文数词。例如,2 m不能写成二米、二m或two m,但是可以写成two meters。近似数字的量值也须使用阿拉伯数字,例如20多W不能写成二十多瓦或二十多W。

计数单位前的数字均须使用阿拉伯数字,例如4条电线、6组数据、500多台、800余只。

年份必须使用阿拉伯数字,例如2014年,而且不能简写为14年。公历年代的规范写法通常使用阿拉伯数字,例如20世纪80年代,而通常不写为二十世纪八十年代。

时间的时、分、秒均应使用阿拉伯数字,中间用英文冒号分隔,例如20时4分11秒应写为20:04:11。中文冒号“:”比英文冒号“:”后面的空格稍大一些。

英文句子不能以阿拉伯数字开头,而且在句子开头必须将100以下的阿拉伯数字改为英文数词。对于100以上的数字,可以在数字前面加“A total of”或“Totally”之类的英文词。在句子中,1位数(1至9)通常用英文数词表示,多位数(大于或等于10)则倾向于使用阿拉伯数字。

 

数字的格式

对于多于3位的整数和小数点后面多于3位数字的情形,应当从小数点开始,向左或向右按照每3位数字分成1组,组间留一个英文空格,或在整数位上使用英文千分位逗号分隔,例如

1 234.5,1.234 567 89,或1,234.5。多位数字必须在一行内写完,不能中间断开换行。

关于4位以上的数字最好每隔3位用英文空格分开的做法,目前仍有歧义,许多书刊仍然使用英文逗号作为分隔符号。鉴于有些国家用逗号表示小数点,为了避免混淆,国际标准化组织建议科技书刊使用英文空格分隔数字。

对于不是计量或计数的数字,例如邮政编码、专利号、基金号、帐号等,不应使用三位空格分节法。

 

数字的单位

国标GB 3101-1993《有关量、单位和符号的一般原则》对物理量和单位的用法做出了明确规定。

表格内的数字一般不带单位,百分数也不带百分号(%)。单位和百分号应当放在表格的表头或插图的标目中。但是,插图中可以使用百分数,这时插图的坐标轴的数字形式应当使用百分数。

表格中的同类数字应当以小数点上下对齐,而且具有相同的有效位数。

数字与单位连用时,中间须留一个空格。但是,表示角度的单位“°”和百分号“%”的前面不能留空格。然而,在摄氏度的单位“°C”前面与数字之间须留一个空格。

百分号不是单位。当使用百分号表示数字范围时,每个数字都必须带百分号,例如0% to 5%不能写成0 to 5%。

当使用角度单位(°)表示数字范围时,每个数字都必须带°号,例如5° to 10°不能写成5 to 10°。

 

科学计数法

数字可以用科学计数法表示,例如1 234 500可以写成1.2345×106。数字的有效位数必须全部写出,不能省略零,例如1.230不能写成1.23,因为它们代表不同的含义。

科学计数法能够将整数位数较多或小数点后面位数较多的复杂实际数字a科学地改写成简单数字b乘以10n的形式,具有一定的表述优势。为了从理论上阐述清楚使用科学计数法对数据进行简化的方法,假设实际数据为a,简化数据为b,它们之间的关系为a=b´10n,b的绝对值在1和10之间,且n为整数。那么,对于表格或插图中的简化数字b,有b=a×10-n,而且由于表格的表头或插图的坐标轴标目中的物理量的名称或符号就是代表实际数据a,所以在表头或标目中需要注明×10-n而非×10n

当使用科学计数法将表格内的实际数据进行简化时,将实际数据乘以10的多少次幂,在物理量的名称或符号上就应当乘以10的多少次幂。例如,表格中有很多百万数量级的实际数据,如果不想把每个数字都写成1 234 500这种长位数形式,而想简化成带有5位有效数字的1.2345这种短位数形式,即乘以10-6,则在物理量的名称或符号上就需要×10-6。这样简化的意思是,实际数据是1.2345×106,在经过“×10-6”换算后变成1.2345,并将这个换算结果表达在表格中。反过来讲,当解读表格中的简化数字1.2345并想把它恢复成实际数据时,需要用1.2345除以10-6,即乘以106,得到1.2345×106或1 234 500。

表1和表2展示了使用科学计数法对数据形式进行简化的例子。这两个表格表示的是相同的数据。使用实际数据的表1更加直观,无需换算,不容易出错。相比之下,由于表2在物理量的名称和符号后面引入了10的幂次方进行转化,容易把实际数据弄反数量级,即把10-6错写成106,因此在使用时需要特别注意这种风险。

 

表1 使用实际数据的表格示例

发动机转速N / (rpm) 雷诺数Re 材料应变e
5000 1 234 500 0.0033

 

表2 使用科学计数法简化数据的表格示例

发动机转速N ×10-3 / (rpm) 雷诺数Re ×10-6 材料应变e ×103
5.0 1.2345 3.3