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盘点11种示意图在学术论文中的用法

已有 1131 次阅读 2022-7-19 09:49 |个人分类:学术科研|系统分类:论文交流

所谓示意图是指不具备定量(quantitative)数据关系而仅具备定性(qualitative)内容的插图。示意图与数据图构成了插图的全部种类。理工农医类学科的绝大部分科研成果均使用数据图或数据表的形式展示,这与这些学科通常需要使用定量数据描述客观规律的科研特征有直接关系。相比之下,文史哲等学科则更多地使用示意图或示意表。实际上,示意图在日常工作计划中和任何学科的科研成果展示中都非常重要。本文简述示意图的作用、工具和使用原则。

示意图的独特优势

数据图与数据表的主要区别在于数据图偏重展示数据之间的比较关系和走向趋势,而非强调显示数据的具体数值,虽然数值也能够被标记在数据图上。数据表则偏重展示数据的具体数值,或展示比较不同类别或不同单位的数据,例如在同1个表格中开列6列具有不同单位的数据。而带有这么多不同单位的数据如果用图来展示,则需要使用很多张图。

文字或表格与图之间的区别在于文字或表格不够直观,而图由于具有在形状、色彩、线条、指向和位置关系等方面的优势而非常直观,能够让读者用最短的时间将内容理解得最为透彻。这就是为什么人们常说“一幅好的插图胜过千言万语”。

示意图与数据图之间的最大区别在于示意图能够在表达思路或概念方面摆脱数字的束缚。因此,在日常工作中和发表论著时,只要遇到无需展示精确数字的场合,都可以考虑使用示意图来直观有力地表达,达到精简文字描述的目的。正是由于没有精确数字的束缚,示意图被方便快捷地广泛用于工作方案的策划和讨论中,即人们常说的草图。但是,需要注意的是,示意图并不等于潦草或不成熟。很多正式的学术成果、方法和概念恰恰需要使用不带数字的示意图来表达,因为示意图具有数据图所不具备的特殊优点。

示意图的制作方法与种类

虽然有很多软件能够制作示意图,但是对于绝大多数科研人员来讲,PowerPoint软件中的示意图功能已经能够基本满足多数需求,包括流程图、逻辑关系图、层级关系图、循环关系图等。因此,有必要重点介绍PowerPoint中的SmartArt的功能。在Microsoft Office 2007版出现之前,绘制示意图很麻烦,通常需要在PowerPoint中使用线条、方框、箭头等基本元素逐个拼接作图,并在统一格式和对齐位置等美工细节方面耗费大量时间。自Microsoft Office 2007版开始,在PowerPoint、Word、Excel中,在“插入”菜单下均增加了一类极为方便的示意图,称为SmartArt图形,使用户能够使用大量的预置模板轻松创建列表、流程、循环、层次结构、关系、矩阵、棱锥图这7类图形。而且,每种类型均包括很多种不同风格的布局格式供用户选择。在SmartArt图形的左侧显示有文本窗口,用户能够输入和修改示意图中想要显示的文字或数字。

1.     列表(Blocks类型的SmartArt图形能够用合适的颜色和几何形状展示非有序信息块或分组信息块。这对于总结论文的论点或内容提要非常有用。

2.     流程(Flowchart)类型的SmartArt图形能够用各种箭头和长方块展示流程,显示工作任务流中的顺序步骤。用户再也不需要去花费时间拼接箭头和色块位置。这对于介绍论文所用的科研方法和试验步骤非常有用。

3.     循环(Circulation)类型的SmartArt图形能够用各种箭头和色块展示具有循环性质或迭代性质的流程。

4.     层次(Hierachy)结构类型的SmartArt图形能够用各种组织结构形式或逻辑结构形式展示层级关系或平行关系。这对于介绍组织结构或事件的逻辑推理非常有用。

5.     关系(Relationship)类型的SmartArt图形能够用各种汇总、分解和比较的逻辑关系形式展示各因素之间的关系。这对于论文的结果总结部分和讨论部分的逻辑推理非常有用。

6.     矩阵(Matrix)类型的SmartArt图形能够用四个象限的形式表达二维平面上的元素逻辑关系,或显示部分与整体的关系。这对于使用排列组合方法介绍论文中的逻辑分类非常有用。

7.     棱锥图(Pyramids)类型的SmartArt图形能够用金字塔形式表达系统工程中自顶向下的系统设计思路和自下而上的系统集成思路。这对于总结论文中的科研方法和产品研发流程非常有用。

这些示意图除了可以用PowerPoint制作外,还可以使用Adobe Illustrator。另外,示意图除了包括上述7类以外,还包括以下4种:

8.     词云图(Word Clouds):用词的大小表示词汇出现的频率高低。“Voyant”软件可以用于这种文字分析(text analysis)和作图。

9.     时间轴图(Timelines):“Timeline JS”是使用“Google Sheets”的免费的时间线作图软件。

10.  节点网络图(Node-Link Network):“Gephi”、“NodeXL”和“VOSViewer”等软件都可以用来制作节点网络图,例如在文献计量学研究中展示研究者之间的合作关系或文献之间的联系。

11.  地理图(Geovisualization):这种图需要借助地理图片来编辑制作。

使用示意图的注意事项

关于示意图的使用原则,示意图和数据图都属于学术图表的一部分,均须遵循学术图表的七大使用原则,即科学性、精选性、简洁性、自明性、辅助性、规范性、美观性。另外,示意图与数据图一样,都需要遵循以下关于学术图表的3条注意事项:

※ 图的清晰度:需要按照期刊投稿要求确定图片的格式、尺寸和分辨率,制作和保存高分辨率的原始图片(300-600 dpi)。

※ 矢量图和像素图:矢量图与像素图的区别在于以下几点。首先,矢量图不受分辨率影响,在无限放大后仍然能够保持清晰,而像素图放大到一定程度后就不再清晰,而只能看到一个个像素,而且图像边缘有崎岖毛刺。其次,矢量图能够编辑修改,而像素图不便于修改线条。因此,矢量图能够提高排版质量和工作效率,是出版社的首选类型。

※ 复合图的做法:复合图分为三种,包括分图式复合图、复合饼图、类型式复合图。分图式复合图指在同一个插图编号下包括若干张分图,例如图1(a)和图1(b)等。复合饼图是在饼图中包括主饼图和副饼图,而副饼图用于详细展示主饼图中的一部分内容。类型式复合图是在同一张插图内包括不同类型的图,例如折线图和柱状图。复合图的具体做法在各种Microsoft Excel作图指南中有详细介绍。


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