教科書上的數學公式是怎麼編輯的？

12-14

用Word自帶的公式編輯器編輯出的公式不太美觀，反觀任何一本國內的理工類方面的有公式的書籍，裡面的公式都比較美觀，不知道是用什麼軟體編輯的，Mathtype也編輯不出那種教科書里的公式。

2016.06.18 更新@貓立刻的指正，補充兩個物理化學中的公式排版。

============================================================

（一）
國內，像高教出版社，化學工業出版社等，教材都是方正系統排的，使用的是方正的英文和數學字體。除非你自己有一套 D 版的方正排版系統，想排出和國內教材一模一樣的效果，基本沒有可能。

個人覺得國內教材上方正數學字體太細。你覺得國內教材書上的字體更好看，一定程度上有先入為主的因素，看習慣了某些樣式，以為這些樣式就是標準，就是美。自從我接觸了 LaTeX 世界很多曲線飽滿、優美的數學字體後，覺得方正的那套數學字體也是一般般。

（二）
即使你掌握了好的排版公式的軟體或語言，也未必能排出工整像樣的公式。比如，你有注意過理工科中的單位都是和數值間隔一小段間距嗎？你有注意過，一般物理量用 Italic（所謂的「斜體」），而單位使用 Upright （正體）嗎？比如

documentclass{article} usepackage{siunitx} egin{document} [ p = SI{760}{mmHg} ] not [ mathrm{p}=760 extit{mmHg} ] end{document}

你有注意過很多國內教材，數學常數 π，e，虛數單位 i 都是使用正體；而像數學函數名，如正弦函數（sin），對數函數（log），一些算符，如導數的萊布尼茲符號（d，或者稱作你們熟悉的「微分算符」），都是使用正體，而不是 Italic：

documentclass{article} usepackage{amsmath} usepackage{upgreek} egin{document}

oindent Either egin{equation} f(x) = dfrac{1}{2uppi}int ^{infty}_{-infty}hat{F}(k)mathrm{e}^{mathrm{i}kx}mathrm{d}k ag{ISO style} end{equation} or egin{equation} f(x) = dfrac{1}{2pi}int ^{infty}_{-infty}hat{F}(k)e^{ikx}dk ag{Conventional style} end{equation} end{document}

類似這樣，對於數學物理公式和單位的排版原則，國內的正規出版教材的出版社，都是根據國家標準《GB 3102.11-93 物理科學和技術中使用的數學符號》，這是一個對 ISO 31-11 和 ISO 80000-2:2009 標準的推廣【1】：http://www.jgjs.net.cn/UserFiles/File/GB%203102.11-93.pdf

注意這個標準號是「GB」，不是「GB/T」，因此在中國大陸，這是一個強制標準。國外教材倒是沒有這方面的限制（沒有說一定要讓圓周率 π，導數的萊布尼茲符號 d 以正體出現在出版物上，但是 sin，ln，log 這些函數名，為了和變數、物理量區分開，都是用 upright 形式）。

此外，某些人排公式，實在是對於美觀不是很留心，比如，如果你讓人蛋疼地排出了如下這個公式：

稍微注意一下，教材都是如何讓複雜分式看起來不那麼臃腫：

（三）

word 內置的數學公式排版功能，是使用微軟自己的 Cambria Math 字體。這類字體，是基於 OpenType 數學擴展的特殊字體（普通的 OpenType 字體是不能隨便用於排版數學公式），公式里的分式，根式，上下標，基線等等是由複雜的參數控制的，具體來說，是基於「數學排版參數表」（The mathematical typesetting table, 縮寫是 MATH）【2】：MATH - The mathematical typesetting table

MATH 參數表是專門為 OpenType 字體設置公式中參數的表，這些參數受到 LaTeX 的數學公式參數的啟發，並繼承鉛印時代排版數學公式的複雜結構：

由微軟公司開發完成，微軟公式基於此參數表，開發出了第一款帶有數學公式擴展的 OpenType 字體：Cambria Math，配合襯線字體 Cambria。

如果你不喜歡 Cambria Math，可以更換其它開源的、帶有數學擴展支持的 OpenType 字體，只要下載這些字體的文件，複製粘貼到控制面板——字體里，你就能在 word 中使用：Fonts for Mozilla"s MathML engine

具體如何在 word 中將數學模式下的 Cambria Math 更換成別的數學字體，請參見：http://jingyan.baidu.com/article/0f5fb0991cff3d6d8334ea33.html

注意，很多學校要求畢業論文的正文字體是 Times New Roman。這是 Monotype 公司設計的一款 TrueType 字體，雖然字母覆蓋對於普通理工科學生是夠用了，有擴展拉丁和希臘字母，也支持一部分特殊符號。但是沒有配套的數學字體參數支持，不能用於排版數學公式（你用黑客技術，自己為 word 寫插件，硬排也是有辦法的，但不可避免會難看），而且眾多用於數學公式，物理單位的 unicode 符號，Times New Roman 也沒有為這些 glyph 設計相應的字體形狀，你用 Times New Roman 是打不出那些符號的。一個比較好的替代方案，是使用開源的、支持 MATH 參數表的 Times 風格字體來代替（比如 TeX Gyre Termes，STIX 或 XITS 的 OpenType 字體，三款都是 Times 風格）。可以在 word 中使用。

（四）

（以下是更多關於數學字體和公式排版的信息，屬於跑題內容……）

Springer 的很多教科書，基本上都是和 TeX 世界有關的排版做成的，國外很多理工教材都是撲面而來的 Computer Modern 系列字體（源於 TeX 世界，高德納教授開發），有些國外的學術出版機構是使用商業數學字體，如 MathTime Professional（Times 風格，兩個版本都是 Type 1 字體）。

現如今，絕大部分數學公式排版軟體，功能，或多或少都受到了 TeX 的影響，或者是基於 TeX 對於數學公式參數的處理。TeX 是斯坦福大學高德納教授（計算機科學家，Professor Donald Knuth）在上世紀 80 年代開發的一個排版系統，因為他無法忍受每況愈下的出版社排版，影響他出書，於是決定暫停他的出書計劃，開發一個排版系統，採用先進的演算法來實現斷行，分頁，間距，交叉引用，數學公式，文獻目錄等眾多學術排版功能。由於 TeX 的語句對於普通用戶來說過於複雜，美國的 Leslie Lamport 博士基於 TeX 開發出了 LaTeX 系統，現在大部分 TeX 用戶，都是使用 LaTeX 的。

LaTeX 是排版數學公式是當之無愧的第一，也是出版界的事實標準。微軟做 MATH 參數表，很多也是直接採用 TeX 對於公式處理的參數（微軟為 LaTeX 做出了巨大的貢獻，MATH 參數表的完成，使得在 LaTeX 中使用帶有數學支持的 OpenType 字體成為了可能）。

主觀一點，個人認為，很抱歉，我實在是認為，MathType 是垃圾……（非常抱歉，如果冒犯了忠實用戶和開發者），是一個公式排版非常低端的實現，而且還收費。當然，工具沒有絕對的高端低級，只要能讓你覺得效率高，輸出效果令你，你導師或者審查人滿意，那麼適合的才是最好的。

--------------------------------------

某些人認為我大 LaTeX 敲公式效率低，呵呵，一是你不熟悉 amsmath 的命令，二是你不會配置好的編輯器，插件，快捷鍵以及自動補全。等過了陡峭的學習曲線段，純鍵盤操作，雙手不離開鍵盤，絕對比你一會兒點滑鼠，一會兒敲鍵盤，一會兒上網搜公式怎麼敲快多了。至於這個學習成本是不是值得你付出，仁者見仁，智者見智，看情況。自從入了 GNU 世界的大坑，習慣文本文件，文本編輯器，git 版本管理，Emacs + org mode 記筆記，數據可視化和示意圖都用矢量圖格式……對於 word 這類單純以二進位文件打開、保存我大段學術論文的東西，且對 Office 之外矢量圖格式糟糕的支持，恕我實在是不太滿意，也不放心……

2016.06.18 更新@貓立刻的指正：另外.docx就是壓縮的xml文件，不是那種「純」二進位文件。很多人用Word是因為合作者只會Word。

---------------------------------------
看到答案中有人用 MathType 滑鼠一鍵點出了物理化學中的兩個頻繁使用的公式。首先吐槽一下高教出版社的南京大學《物理化學》教材的排版（別誤會我，這是我認為國內最好的物化教材，這個只是吹毛求疵的一個排版小槽點），目前的第五版中，依然沒能排出一個很簡單的「標準狀態」符號，只能使用電學中的一個二元運算符（?，U+2296，TeX 中的命令通常是 ominus）來代替，國外的教材，排不出這個符號的，也只能使用 ° 來代替。

TeX 世界中的創造力，也能體現在自己定義符號上，這裡採用 Donald Arseneau 定義「標準狀態」的方法，經由 Joseph Wright 在他的 chemstyle 宏包中改進，可以有如下效果

documentclass{article} makeatletter providecommand*stst{% {% ensuremath{protectcst@stst}% }% }


ewcommand*cst@stst{%

  mathpalettecst@stst@auxcirc

}
ewcommand*cst@stst@aux[2]{%

  ooalign{%

    hfil

    $#1-$%

    hfil

    cr

    hfil

    $#1#2$%

    hfil

    cr

  }%

}

makeatother

egin{document} [ Delta _rG^{stst}_m = Delta _rH^{stst}_m - TDelta _rS^{stst}_m ] end{document}

這標態符號的效果目前是要好於 MathType 吧？等 MathType 升級後，也許符號會變得更好看……

進一步吹毛求疵，覺得 r （reversible，可逆）和 m （molar，摩爾生成 XXX）應該用正體？好吧：

上下標的字體用 amsmath 宏包去調吧，調到滿意為止。

==================================

參考資料

【1】李阿玲﹒《LaTeX 與 MathJax：數學公式與 web 呈現》﹒「學術與 TeX」微信公眾號
【2】劉海洋﹒《LaTeX 入門》﹒電子科技出版社

首先 Word 是字處理軟體，不是排版軟體。所以肯定不會是 word. 國外很多比較新的教科書都是某種 TeX 排的，比如我隨手找一本，Sakurai 的量子：

這公式一看就是 TeX. 當然不一定是 LaTeX, 出版社很可能有專業用途 TeX 編譯器和宏包。

當然這麼好的機會，我會順便黑一下 MathType. 這貨也是不能用於出版用途的，原因是排出來太難看，我覺得手寫掃描還要比 MathType 更好一些，真不知道為什麼有人買那個破玩意。這裡引用一下 @Charles小狼的圖：

對比：

更新：

大家不要揪著字體不放，MathType 默認使用 Times New Roman, 是套還不錯的字體。MathType 的爛基本和字體無關。

說 MathType 是 Word 里最好用的公式編輯器的人，你們還活在十年前。Word 現在自帶的公式系統多好用啊，排出來也不錯，你們倒是用啊！！！！

MathType 我十年前就用過，現在一點改進都沒有。

國內教材用的是方正的系統，公式部分是仿照 TeX 做的，字體則是某個 Bodoni 的變體，比較迷
國外教材和進口教材基本都是 TeX
Word 自帶的公式其實也是很好看的，但是 OpenType Math 字體太少了，我想要個 Garamond 式的，但是沒有

高等數學類的書多數是TeX，少數是書版。
中小學的基本全是書版。
至於MathType，那是學校里印那些亂七八糟的期末考試卷子的時候才用的，拿出來都嫌丟人。
從排出來的數學公式質量上看TeX&>書版&>&>MathType

國內的數學物理化學排版基本都是方正書版做的，這個毋庸置疑。方正也是用命令來排版的，並不能做到實時預覽。它的那套字母＋數字＋符號字型檔（注意：我並非單指字母字體）也是自己獨家的，很難做到百分百的模仿。我在百度文庫上傳過一個書版排版的ＰＤＦ文件，你可以下載看看。請無視文庫的網頁預覽，因為那個和實際看到得文檔完全是兩個樣子。
http://wenku.baidu.com/view/86c59be09b89680203d82566

2016.6.22 補充：
方正的那套英文字型檔，正體的風格類似於 Century Old Style：
http://www.myfonts.com/fonts/adobe/century-old-style/
斜體的風格類似於 Plantin Std Italic：
http://www.myfonts.com/fonts/mti/plantin/
為什麼國內用方正系統的比較多呢？因為書版除了可以排數學，還可以排化學結構式、化學反應，包括在化學式上面指明電子流向的箭頭和說明等。國內的教材都是為了風格上的統一，因而採用方正書版。另外一點是方正的排版語言大都是拼音首字母縮寫，LaTeX 通常用於排文字和數學、物理之類的，其語言為英文，在國內這個市場來說還是方正更容易入行一些。

以下是幾個數理化方面內容用方正書版排版的結果樣例：

https://pic4.zhimg.com/baa371148a80a2d585f467d541d86f37_r.png

https://pic2.zhimg.com/cf2bfd339ce4288d41b00546293e6591_r.png

https://pic2.zhimg.com/a64944a773661079994dab372a74a0e9_r.png

https://pic4.zhimg.com/31d018aac4bbe7e0f5d2e7020dc3b613_r.png下面這個效果是 MathMagic 軟體排出來的：

可以看到，其中的希臘字母風格正是類似於方正書版。也就是說方正書版的字體其實本身就是一套風格不統一，比較混亂的字體。其英文字母的正斜體和希臘字母都是借鑒自不同的英文字體，且偶然也會有一兩個字母的風格又是借鑒自另外一個字體。

mathtype 可以改成tex里的字體的，所以也挺漂亮，必須吐槽默認的 Times New Roman丑爆了

國外的出版商 Springer、Elsevier、Wiley-VCH 相當數量的書籍是用 TeX 語言排版的，它們應該有自己定製的軟體

特別提一下 McGraw-Hill 等教育出版集團，它出版的大量教科書用的是 Adobe InDesign。全彩銅版紙印刷，貴得要死。

國內的出版社，大都是方正的排版軟體。排版是出版社的事，就化學而言，寫書的作者，一般是用 Word 提交初稿的。公式毫無疑問是 MathType，甚至 Microsoft 公式編輯器3.0。並且，一般會要求圖文分開，圖片單獨提交。我以前在的研究組，有一位老師編寫過無機化學教科書，初稿就是 Word。

———以下與問題無關———
我是來支持 MathType 的。（我好像陷入了一條鄙視鏈的陷阱里~）

MathType 並不是填充模板這樣簡單，只會填充模板，寫出來的公式當然不好看。
MathType 也有類似 TeX 風格的設置。
在 Preferences → Equation Preferences → Load From File，提供了很多風格。
比如 TeX Look（下圖）和 Euclid 12（圖略）。
如果仔細研究 MathType 的設置，其實所有的字體字型大小間距都可自定義——只是鮮有人這樣做罷了。

MathType 一樣支持 LaTeX 命令。並且支持 MathType ←→ LaTeX 命令的相互轉化。
去 Word 載入項中找，有相應的按鈕。

如果就是不喜歡 MathType ，還有國產的 AxMath 可以選擇。AxMath 是挺不錯的公式編輯器。
同樣，支持 Word 載入項、字體字型大小間距自定義、LaTeX 輸入、公式收藏夾等等。

我更樂意把學習 LaTeX 的時間，放在自己的專業上。
所見即所得的工具，極大地解放了普通用戶。畢竟，工具次之，內容重要。

總黑 MathType，為什麼沒人說 ChemDraw 難用呢？他倆差不多啊，都是滑鼠點來點去的。

首先呢，國內傳統上是方正、華光的激光照排系統(http://www.zhihu.com/question/47061128)。當然直接用中文LaTeX排的書疑似也是有的，比如馮端、金國鈞的《凝聚態物理學》。

其次，看到你們這樣黑 MathType 呢……I"m angry。還是要按照基本邏輯，按照控制用戶水平的辦法……去黑。作為一個花了錢的 MathType 的個人用戶，我覺得有必要給你們介紹一點 MathType 的使用經驗。比如我在 word 裡面敲幾個 Latex 命令：

然後你點一下「Toggle TeX」：那幾行純文本命令怎麼就顯示成（相對）漂亮的 MathType 公式了呢？

所以這個 MathType 的水平，比有些人想的，那是不知道高到哪裡去了——你們還要學習一個。當然這個 scientific writing 呢……手寫 TeX 命令是最痛苦的，而且這個效率 efficiency... 我的經驗就是，建立一個個人維基，裝上 MathJax 插件，然後一些常用的公式呢就用 LaTeX 寫好放到維基上。一定要寫 Word 的時候只需要 Copy as LaTeX。我實在也不是吹噓，用了 MathType 配合維基和 MathJax 搞的東西，……Excited！

一般教科書或者出版的書籍，出版社會傾向用latex去編輯排版。Word在專業排版上還是差那麼一點，尤其是在大部頭的書籍和文章方面。如果想要編輯出教科書水準的公式，樓主可以參看知乎裡面關於Latex的文章。

國產wps中的word里，公式編輯做的很人性化，推薦。

數學狗飄過論文都是用Latex寫的排版整齊漂亮