科技期刊中“量和单位”的标准化

科技期刊中“量和单位”的标准化标准属于规范的“范畴”，是衡量事物的“准则”。

国家标准是明文规定的准则，在我国是由国家技术监督局批准发布的一种国家法规，具有权威性、标准性和严肃性。

颁布和执行国家标准就称作标准化。

科技期刊中“量和单位”的标准化，就是通过写作和编辑使所用的“量和单位”符合国家标准，包括以下几个方面：①量的名称要准确；②量的符号要准确；③量的主符号要用斜体字符表示；④量符号的上、下标要准确；⑤单位的名称要准确；⑥单位的符号要准确；⑦单位的符号要用正体字符表示；⑧矩阵、矢量和张量的符号要黑体、斜体字符表示。

一般来说，在科技期刊中，如果准确使用了量、单位的名称、符号并能正确区分其符号的大小写、正斜体、字体和字符种类，就实现了“量和单位”的标准化。

国家技术监督局于1993年12月27日发布了中华人民共和国国家标准GB 3100～3102—93 量和单位（以下简称为“国家标准”）代替GB3100～3102—86 量和单位，要求于1994年7月1日起实施这一标准。

一般出版物都在努力执行国家标准，一些科技期刊特别是一些学报所使用的“量和单位”已相当规范。

然而，情况的发展很不平衡，存在的问题也相当多，与国家标准的规定还有相当大的差距。

在科技期刊中反映出“量和单位”不符合国家标准使用要求的问题并不少。

1科技期刊中在“量和单位”方面存在的问题笔者对近百种学术期刊作了浏览，根据多年工作体会，发现科技期刊中在“量和单位”表达方面存在的问题大体有以下几个方面：（1）没有区分不同量之间的区别和联系，任意使用一些量和单位的名称和符号，致使有时张冠李戴。

如笼统使用“浓度”一词，混淆了一些名称里有“浓度”一词的量；用“热力学温度”的符号T作为“摄氏温度”的符号；用“质量”的单位kg、t作为“重量”的单位，甚至作为“力”的单位。

（2）使用国家标准中已经废弃的量名称和自造的量名称，没有使用国家标准中新增的量名称。

如仍使用“比重”、“比热”、“分子量”和“含量”等错误的量名称，而没有使用“密度”、“比热容”、“相对分子质量”和“质量分数”等正确的量名称。

（3）没有使用国家标准中规定的量符号，甚至用多个字母或英文单词表示一个物理量。

如用T、N、P等而没有用F作“力”的符号；用WEIGHT作“重量”的符号。

（4）使用国家标准中已经废弃的非法定单位。

如使用kgf（千克力）、dyn（达因）、kgf/cm2（千克力每平方厘米）、kgf·m（千克力米）、kcal（千卡、大卡）、kcal/h（千卡每小时）和var（乏）等非法定单（5）把一些不是单位符号的符号（如英文缩写或全称等）作为单位的符号使用。

如使用rpm（转每分）、ppm（百万分率）、sec（秒）和Joule（焦）等错误的符号。

（6）对具有专门名称的SI导出单位，仍使用原来的旧名称而没有使用为其规定的专门名称。

如在表示“压力”（或“压强”）和“应力”的单位时，仍用旧的单位N/m2而没有用其专门名称Pa；表示“能”（或“能量”）、“功”和“热量”的单位时，仍用旧的单位N·m而没有用其专门名称J。

（7）将单位的名称或中文符号用作单位的符号，或既不是单位的名称也不是单位的中文符号的符号用作单位的符号。

如把“压力200 Pa”写成“压力200帕”或“压力200帕斯卡”；把“A·m2”写成“安·米2”或“安·平方米”，甚至错写成“安培平方米”、“安平方米”、“安培·米2”和“安培·平方米”。

（8）同一篇论文中错用了单位中文符号和国际符号的组合形式表示单位的符号。

如“速度”用“m/秒”，“面密度”用“千克/m2”，“磁矩”用“安·m2”。

（9）没有正确区分量符号（包括上、下标符号）和单位符号（包括词头符号）的大小写、正斜体、字体和字符种类。

如用大写字母“P”而没有用小写字母“p”表示“压力”（或“压强”）和“应力”的符号；表示矩阵转置的上标符号T没有用正体表示（如将A T表示成了A T）；用大写字母M表示“长度”的单位；用“KW”（其中K为大写）而没有用“kW”（其中k为小写）表示“功率”的单位；用拉丁字母“k”或“K”而没有用希腊字母“κ”表示“曲率”的符号。

（10）没有正确使用词头。

如将“1.53×106m3”写成了“1.53 Mm3；将“kN·m”表示成了“N·km”；将“kJ/mol”写成了“J/mmol”。

（11）在图、表中表示量和单位时，没有采用标准化表示法。

如将“n/(r·min-1)”表示成了“n，r·min-1”或“n（r·min-1）”，甚至写成了“n/r·min-1”或“n/r/min”。

（12）矩阵、矢量和张量的符号没有用单个黑体、斜体字符表示。

如将矩阵A（黑体）表示成了A（宋体），或字符加方括号的形式[A]，或字符上方加箭头“→”的形式，更有甚者用字符串（如英文单词缩写或全称）表示矩阵。

（13）单位矩阵的符号没有用标准符号E或I表示。

如用E或I以外的其他字符表示单位矩阵。

（14）单位矢量的符号没有用标准符号e表示。

如用n而没有用e n表示单位法向矢量，用t 而没有用e t表示单位切向矢量。

（15）对“量纲一的量”（这里指国家标准中列出的属于物理量的计数量，其单位为数字“1”）列出了单位。

如用“个”等量词作这些量的单位。

（16）在单位名称后附加以“数”代替量名称。

如将“时间t/d”表示成了“天数/d”。

（17）用“%”作单位为数字“1”的量（即量纲一的量）的单位。

如将“质量分数w”表示成了“质量分数w/%”，将“效率η”表示成了“效率η/%”。

（18）前后表达不一致。

如在同一篇论文中表达同一个量“电压”时，有时用U表示，有时又用V表示，甚至用小写字母u或v表示。

2量的有关概念及使用规则2．1 量的概念量分为用于定量描述物理现象的物理量和日常生活中使用的非物理量，前者使用的单位是法定计量单位，后者使用的是一般量词。

国家标准中所述的量均为物理量，即是指“现象、物体或物质的可定性区别和定量确定的属性”。

每个量都有一个名称和符号，一般还给出了识别性的定义。

量有抽象的量和具体的量，像长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度等为抽象的量，而像一根轴的长度、某个工件的质量、某化学反应所需的时间、某电解水电解池所用的电流、水的临界热力学温度、HCl的物质的量和某光源在给定方向的发光强度等均为具体的量。

量可以分为很多类，凡可以相互比较的量都称为同一类量。

在同一类量中，如选出某一特定的量作为一个称之为单位的参考量，则这一类量中的任何其他量，都可用这个单位与一个数的乘积表示，这个数就称为该量的数值。

量可以被表示为：量（用量的符号表示）=数值×单位。

如ρA=10 kg/m2 ，其中ρA 是“面质量”的符号，kg/m2是“面质量”的单位符号，10就是以kg/m2 为单位时“面质量”的数值。

当选取不同的单位时，数值会发生变化，而量的符号不发生变化，这就表明作为数值和单位乘积的物理量与单位的选择无关，也即当选取不同的单位表达量时，量的大小（即量值）本身是不变的。

量与量之间可以建立某种数学关系，形成方程式。

方程式有两类：一类是量方程式，其中用量符号代表量值（即数值×单位）；另一类是数值方程式。

数值方程式与所选用的单位有关，而量方程式的优点是与所选用的单位无关。

因此应优先采用量方程式。

如式v=l/t（v表示“速度”，l表示“长度”，t表示“时间”）即为量方程式，此方程式与所选用的单位无关；如分别用“km/h”、“m”和“s”作为速度、长度和时间的单位，则方程式变为v=3.6l/t，方程式中出现的数字“3.6”是由所选择的特定单位造成的，如作另外的选择，此数字即随之改变。

可见，如果要采用数值方程式，则必须在文中相应位置注明单位。

量所表达的是确定的物理性质，而同非物理量中的计数量有着本质的区别。

如“发行量”（如2 000册）、“生产量”（如1万台）和“奖金”（如1 000元）等均不是物理量，而是计数量。

特别应该注意以下几点：（1）不要将“物理量”理解为“物理学中的量”，不要认为像化学等其他学科定义的量就不是物理量。

为避免误解，国际标准、国家标准及其他国家的标准等通常都称物理量为量，而尽量不称或少称物理量。

（2）日常生活中的“计数量”一般为“非物理量”，使用的单位是一般量词，如岁、人、元、台、件、册、名和根等均可作为非物理量的单位。

但并不是说所有的“计数量”都为“非物理量”，在国家标准中有一些“计数量”则是“物理量”。

如“质子数”（或“原子序数”）、“中子数”、“分子或其他基本单元数”、“光子数”、“绕组的匝数”和“相数”等计数量均为物理量，有专门的量符号，单位名称为“一”，单位符号为“1”。

（3）“无量纲量”在新的国家标准中称为“量纲一的量”。

2．2 量的名称量都有各自的名称。

量的绝大部分名称是从历史上沿用下来的，但都已被标准化，其定义或含义只能按国家标准给出的科学定义去理解。

国家标准（GB3102.1~GB3102.13）中共列出了600多个量，并遵循我国广泛使用的习惯，为它们规定了名称，这些名称即为“标准量名称”，即是我国法定量名称。

其中长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度为基本量，其他的量为导出量。

国家标准中只列出了13个领域中最重要的量及其符号，并在大多数情况下给出了量的定义，但这些定义只用于识别，并非是完全的。

一般来说，一个量只有一个量名称，但有的量有两个或两个以上的量名称，如表所示。

有的量虽然有一个量名称，但有全称和简称两种叫法。

使用量的名称时，一般应做到：（1）使用国家标准规定的量名称，不要使用自造的或已经废弃的旧名称。

举例：在国家标准中，“重力”改为了“重量”（在以地球为参考系时仍可用“重力”）；“比重”改为了“密度”；“摩擦系数”改为了“摩擦因数”；“比热”改为了“质量热容”或“比热容”；“内能”改为了“热力学能”；“电流强度”改为了“电流”；“重量百分数”改为了“质量分数”；“体积百分数”改为了“体积分数”；“原子量”改为了“相对原子质量”；“分子量”改为了“相对分子质量”。

（2）对有两个或两个以上量名称的量，要根据其不同量名称的优先级进行选择。

举例：“线应变”和“相对变形”为同一个量的两个名称，但不具有同等的地位，要优先选择前者，即“线应变”，但在行文中要统一。

（3）对有两个或两个以上量名称而未加区别的量，其量名称则处于同等的地位，可根据情况选择一个使用。

举例：“压力”和“压强”为同一个量的两个名称，具有同等的地位，选择其一即可，但在行文中要统一。