学术图表复合图的种类和做法

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。

本文介绍复合图的种类和做法。

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。分图式复合图是指在同一个插图编号下包括若干张分图，例如图1(a)、图1(b)、图1(c)等，通常用于将具有紧密关联或属于同一主题的几个分图并排或上下放在一起，便于比较。分图式复合图不仅需要具有相同的主插图编号，而且需要在格式上尽量保持一致。分图式复合图能使插图的编排更加结构化和清晰。

复合饼图是在饼图中同时包括主饼图和副饼图。副饼图用于详细展示或强调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。Microsoft Excel是最常用的科研作图工具，其插图类型如图1所示。科研人员最常用的是XY图（散点图），即带连线或不带连线的二维数据点图。数据点可以连接成曲线。散点图能够用不同的图例展示多条曲线。由于这些曲线都属于散点图这种单一类型，因此它不是复合图。在图1展示的各种类型中，最常用的包括散点图、柱状图、折线图、饼图、雷达图。

图1 Excel中的插图类型（摘自Excel 2007版软件截屏）

以表1中的数据为例，在展示复合饼图和类型式复合图之前，先展示散点图、雷达图和单饼图。表1中的任务完成率等于实际销售量除以目标销售量。图2是散点图示例，唯一复杂的地方是针对第2个图例“任务完成率”的数据使用了位于右侧的第2条纵坐标轴，即点击第2个图例，然后在“设置数据系列格式”中改选“次坐标轴”。这样，能够将两条在数值上差异巨大的曲线呈现在同一张图中，提高了插图的表达效率。图2的作图方式比较简单，将表1中的第2列、第3列和第5列数据选中，然后在Excel的“插入”菜单中选散点图即可。

另一种非常有效和直观的作图类型是雷达图（图3），又称蛛网图。雷达图便于在几个不同的属性上（图3中为4个季度）比较不同的方案之间的好坏（图3中为实际销售量和任务完成率）。图3的作图方式也比较简单，将表1中的第1列、第3列和第5列数据选中，然后在“插入”菜单中选雷达图即可。

表1 某企业2020年的销售额

图2 散点图示例（使用表1数据作图）

图3 雷达图示例（使用表1数据作图）

饼图是另一种具有丰富表现力的常用统计图，尤其用于表达各项内容的百分比占比分布，使得各项总和为100%。使用表1中的第1列和第3列数据，在Excel的“插入”菜单中选饼图，可得图4，又称单饼图或主饼图。

饼图中比较复杂的作图方式是复合饼图，如图5所示，即从主饼图提取部分数值，将其组合到副饼图中，并与主饼图用连线相关联。复合饼图常用于解释或强调主饼图中的具体数据分布，或用放大的副饼图提高主饼图中小面积项的可读性。复合饼图的做法是先用副饼图的数据（例如表2中的第4季度10-12月的3行数据）取代表1中的第4季度的1行数据，然后选中表2中的第1列和第3列数据，在Excel的“插入”菜单中选复合饼图，可得图5。用鼠标右击饼图，在“设置数据系列格式”中的“系列选项”中，在“系列分割依据”中选择“位置”，并在“第二绘图区（即副饼图）包含最后一个”的选项中选3，表示把表2中的最后3行数据纳入副饼图。

图4 单饼图示例（使用表1数据作图）

表2 某企业2020年的销售额（适合绘制复合饼图的数据格式）

图5 复合饼图示例（使用表2数据作图）

常用的类型式复合图的示例见图6和图7。这两个图之间的区别是图6的横轴数据是表1的第1列文字，而图7的横轴数据是表1的第2列数字。图6和图7均将折线图（任务完成率）和柱状图（实际销售量）混合在同一张图内，因此称为类型式复合图。这种图有效地将折线图和柱状图表达在同一张图中，使得它们的数据一一对应、便于比较，比拆开做成两张图具有明显优势。

作图时选择表1的第1列（图6）或第2列（图7）、第3列和第5列数据，然后在Excel的“插入”菜单中选柱状图；再用鼠标右击第2个图例（任务完成率），在“更改系列图表类型”中改选折线图，并在“设置数据系列格式”中改选“次坐标轴”。由于图中的两个图例对应的数据在数值上相差悬殊，因此分别使用左侧的主纵坐标和右侧的次纵坐标展示。

折线图和散点图的区别在于，折线图的横轴可以是数字或文字，而散点图的横轴只能是数字而不能是文字。