为什么图表在科学出版物中很重要?
复杂的数据有时可能很难用简洁的语言解释清楚,但可以用图表的形式直观快速地呈现出来。因此,如何确保文中的图表能够在独立于文本叙述的基础上,将最重要的科研发现清楚、准确地传达出来,是一个值得认真考虑的重要问题。
表格是总结大量数据的一种简单方便的方法。然而,通过可视化数据,精心制作的图片可以直观地呈现令人信服的论点。为了更好地帮助你在准备文稿时,借助图表巧妙地呈现你的科研数据,本文将为你详细介绍使用各种形式图表的注意事项。
呈现数据的不同形式及其注意事项
1. 表格
表格是呈现大量数据的简单而有效的方法。当您想要汇总某些特定信息或需要呈现精确值时,则可使用表格;此外,当您的实验数据具有许多不同的度量单位时,用图片形式可能难以简洁明了地进行呈现,那么此时表格也是一种方便的显示工具。
一张设计良好的桌子应该具备以下要素:
分别按行和列划分的明确定义的类别
行和列之间的间距足够小
明确定义的单位
易于阅读的字体和大小
清晰简洁的标题和注释
虽然表格是呈现大量数据的好方法,但有时可能需要花费很大的努力才能完全解释清楚,不可能简单直观地呈现数据的变化趋势。因此,如果想要显示数据之间的关系,说明数据变化趋势,或进行数据之间的比较时,则最好使用数据图。
2. 数据图
数据图可以从大量数据中快速传达关键的结论性信息,例如,它通常用于显示两组或多组数据之间的函数或统计关系。
设计良好的数据图应包含以下要素:
清晰标记的坐标轴
明确规定的数量单位
图例中明确定义的绘图元素(如误差线、显著性差异的标记方法等)。)
易于阅读的字体和大小
数据图可用于显示离散或连续的定量数据,如体重、身高、体温、计数等。
2.1 离散数据(discrete data)
离散量化数据多指某些数据的数量,不能有意义地分成较小的增量;对于一个实验观察,只能获得和记录有限数量的值。比如一个家庭可以养一两只宠物,但不能养1.5只。
呈现离散数据的常见图片形式主要包括:
柱形图/条形图(bar graphs):条形图是显示离散变量的标准方法,其中每个条形图表示每个类别中的观察量或其比例。
图1条形图示例:用于总结对调查问卷的答复
低折线图(line graphs):线图
是绘制离散变量变化情况(通常随时间变化)的有用方法。
常见的用于呈现连续数据的图片形式主要包括:
2.2 连续数据(continuous data)
连续数据可以采用任何数值,并且可以被分为更小的增量,包括小数和十进制数值,且任何两个数值之间都存在无限个可能的数值。例如,高度、重量和温度等等均属于连续数据。
常见的用于呈现连续数据的图片形式主要包括:
● 直方图(histograms):直方图可用于显示连续数据的分布,并说明分布是对称的(即正态分布)还是偏斜的。

图3 直方图示例:正态分布与偏斜分布
● 点图(dot plots):点图也可用于显示数据的分布,但是对于突出显示数据点的集群和离群值特别有用。

图4 点图示例:数据点的集群和数据点离群值
● 箱形图/盒式图(box plots):箱形图可用于呈现分成组的连续变量,因其可显示每组数据的集中趋势、分布和离群值。

图5 箱形图示例:每月平均温度
● 散点图(scatter plots):散点图可用于显示两个连续变量之间的关系,散点图所呈现的相关性可用来评估关系的强弱。

小结
值得提醒的是,在绘制连续数据时,应尽量避免使用柱形图或折线图。柱形图和折线图遮盖了数据的分布情况,并且无法向读者提供准确、完整的数据信息——这是因为许多不同的分布有时甚至可能产生相似的条形图或折线图。或许这句话从字面意思上难以理解,那么请看如下的例子,下图演示了不同的数据集如何产生相同的柱形图。

图7 示例:不同数据分布可能产生相同的柱形图(B ~ E中所显示的数据都可以产生如A所示的柱形图)
在上图中,对于右侧的图7B ~ 7E来说,这四个散点图都可以产生类似于左侧图7A那样的柱形图,这个柱形图仅能显示两组之间的一部分差异信息。
而在图7B中则可以看出,数据呈对称分布且在两组之间存在高度重叠的情况;在图7C中,两组之间的差异主要由离群值导致;图7D中,每组数据均呈现双峰分布的情况,提示可能存在需要进一步研究的潜在的亚组;在图7E中,A组中数据点的数量是B组中的两倍,B组中数据分布较窄可能仅仅是因为该组中数据点较少,提示需要更多的B组数据才能验证目前表面上所呈现出的两组之间的差异。这些信息,仅仅通过图7A所示的柱形图,无法准确、完整地予以呈现。
小结
读者对数据的理解仅限于作者在稿件中所呈现的内容。在制作图片时,请根据您的数据类型,确保选用恰当的图片类型,来有效、准确地呈现您辛辛苦苦获得的完整的科研数据。希望本文这篇满满的干活分享,能极大地帮助您更高效地准备您的科研论文。
苦获得的完整的科研数据。希望本文这篇满满的干活分享,能极大地帮助您更高效地准备您的科研论文。