研究論文における図表の役割
研究論文を執筆する際、図は見落とされがちです。しかし実際のところ、研究論文であっても読者にとって視覚的に魅力的でなければならず、そのための一番の方法は、表や図を追加して読みやすくすることです。
表や図の必要性を判断する良い方法は、自分の主張が一言二言で説明できるかどうかを考えることです。もし説明できるのであれば、表や図はほとんどの場合不要です。もしデータが広範であったり、短い文章で明確にするには複雑すぎたりする場合は、図や表を使用することをお勧めします。これらは、研究論文を文字で埋め尽くすことなく、多くの情報を伝えるのに効果的だからです。
図が必要な理由
読者は一般的に視覚的な要素に惹かれます。それは、短時間で多くの情報を伝えることができるからです。したがって、長くて過密な段落を読むよりも、視覚的な要素を理解する方が好まれます。
さらに、図は研究の最も重要な部分へと読者の注意を引きつけます。例えば、主要なデータポイントや重要な知見を強調したい場合、それらをテキストの中に埋もれさせるのではなく、視覚的な要素で提示する方が、読者に何を伝えたいのか分かってもらいやすくなります。
「図」と「表」の違い
研究を計画する際には、自身の主張を裏付けるため、あらゆるツールを用いて読者に情報を伝えるための最適なアプローチを特定する必要があります。これらに「図」と「表」の両方が含まれます。しかし、この2つの正確な違いは何でしょうか。一言で言えば、それは「形式（フォーマット）」です。
図は、観察された傾向やパターンを強調するために、主にグラフ、チャート、写真、地図などの視覚的要素に用いられます。表は、正確な数値やテキストのリストを提示する行と列によって、はるかに構造化されています。次のセクションでは、研究論文において、どちらをどのような場合に組み込むべきかについて詳しく見ていきます。
写真は「図」に含まれる
学術的な文脈において、画像や写真は「図」として扱われます。研究論文では、X線画像、顕微鏡写真、スキャン画像などはすべて「図」とラベル付けされます。フィールドワークを実施し、証拠を収集する際に写真を撮影した場合、それらの画像も図として分類されるべきです。
場合によっては、他の誰かが撮影した写真を含めなければならないこともあります。そのような状況では、必ず図のキャプションに出典を明記してください（これについては後述します）。
論文やレポートで図表を使用するタイミング
限られたスペースに数値データやその他の要約データを提示する必要がある場合、表はそれを実現するための理想的な方法です。また、異なる種類のデータを結合、比較、対比させたり、複数の特徴や変数を含む項目を示したり、さらにはそれらの特徴の欠如を示したりするのにも優れたアプローチです。以下にいくつかの例を挙げます。
データにおけるパターン、傾向、および関係性を描写する必要がある場合は、図の使用が推奨されます。表とは異なり、図はデータそのものではなく、そのパターンを強調することを目的としています。図は、一連のイベント、手順、性質、または属性を視覚的に説明し、研究結果を要約するために使用することができます。組み込むことができる図には、グラフ、データプロット、地図、円グラフなど、数多くの選択肢が存在します。
著者へのヒント：共有したい情報が、テキストを通じて十分に明確にできるかどうかを常に確認してください。例えば、データ分析で考慮された性別分類を単に説明するためだけに、2列の表を作成する必要はありません。データがそれほど大きくなく、描写するのが難しくない場合はテキストを使用し、不必要な表や図の追加は避けてください。
論文やレポートにおける図の挿入方法
前述のように、研究論文に図や表を組み込むことは、データを要約し、短時間で大量の情報を求める読者にとって、論文を視覚的により魅力的なものにするのに役立ちます。
研究論文に図を組み込む方法に関する、いくつかの簡単なヒントを以下に挙げます。
- テキストには明確なフォントを使用した、高品質な画像を使用する
- 本文中で最初に言及された場所の近くに図を挿入する
- 論文全体を通して、図に連続した番号を付ける
- それ自体で内容が理解できる、説明的なキャプションを付ける
- 投稿先のジャーナルが要求または推奨するフォーマット（例：JPG、TIFF、EPS、PNG）を使用する
研究論文における図表の作成方法とその規則
研究論文は多大な労力を要する極めて重要な文書であり、確実な統計データと優れた情報を備えることを最優先事項としなければなりません。研究論文における図の作成に関するベストプラクティスを以下に示します。
- データが異なれば、必要となる図の種類も異なります。それぞれのデータに適した図を選択してください。不適切に選択された図は、研究の理解をより困難にする可能性があります。
- 読みやすさを最優先してください。理解できない図は、単なる画像と見なされてしまいます。データは常に区別し、情報を重複させないようにしてください。読みやすさを最大限に高めるレイアウトを選択してください。
- 図から余分な情報をすべて削除してください。データは複雑になるため、データの最も重要な側面を強調する、シンプルで洗練された、わかりやすいデザインに集中してください。
- 正確性を目指し、データの誤認につながるような、様々な種類の誤りを避けるために、図や表を再確認してください。
明確な図に関する3つの原則
効果的なデータの可視化のために、私たちは明確な図を作成するための3つの核となる原則をまとめました。
１．メッセージの目的と正確性
図は単にデータを表示するためだけのものではないことを理解してください。図は、あなたが強調したい特定の傾向、パターン、または主要な知見を伝えるものであるべきです。メッセージを最優先し、それを明白にしてください。データを誤って提示したり、テキストに曖昧さを持たせたりしないでください。読者が一目見ただけで、その解釈が明確にならなければなりません。
２．提示の簡潔さ
「不要な情報」で図を乱雑にすることを避けてください。事前に入念なレイアウトを決定し、適切な色や構成要素を選択してください。読者がデータの解釈を理解するために必要な要素だけを含め、重要な価値をもたらさないアイコン、グラフィック、画像の追加は避けてください。背景はすっきりとさせ、線を鮮明に保ち、図の中のパネル数を制限してください。
３．明確な文脈を伴う正確なラベル付け
図は、読者が説明を求めて本文を参照せざるを得ない状況にすることなく、それ自体で内容が理解できるものでなければなりません。測定単位、軸、その他の構成要素など、図のすべての部分を明確にラベル付けしてください。キャプションは詳細でなければなりません。頭字語や略語は、キャプション内自体で展開（正式名称を明記）してください。
図作成ツール
図を作成するための有用なツールは数多く存在します。現在では、Claude、Perplexity、ChatGPTなどの生成AIツールにより、図を作成するためのプロンプトを記述することでも、すぐに使える出力を得ることができます。しかし、それらは常に正確であるとは限らず、AIが生成した画像にはテキストの歪みや不適切なアイコンが含まれることが知られています。
では、図を作成するにはどのツールが最適なのでしょうか。CanvaやMicrosoft PowerPointのような一般的なデザインツールは、見栄えを良くするために役立つ場合があります。例えば、Canvaの様々な機能を使用して、既存の図を取り込み、アイコンの位置を変更したり、テキストを追加したり、構成要素の色を変更したりすることができます。しかし、学術的な図の作成には科学的な正確性が求められます。作成する必要がある図の種類に応じて使用できるいくつかのツールを以下に示します。
１．ライフサイエンスのイラストレーション用
Mind the Graph、Noun Project、Biorenderなどのツールには、研究者が使用できる、科学的に正確に描写された動物の部位、植物の構成要素、人間の身体の部位の膨大なリポジトリがあります。これらのツールには複数のテンプレートの選択肢があり、80以上の被験領域（研究分野）からの画像、クリップアート、アイコン、グラフィックが含まれています。これらのツールは、インフォグラフィック、科学的な図、グラフィカルアブストラクトを作成するのに最適です。
２．ベクターアート用
論文によってはベクターグラフィックスが必要とされる場合があります。これには、Inkscape、Recraft、Adobe Illustratorなどのツールが最も適しています。これらのツールは、高解像度であっても、図に含まれるアイコン、クリップアート、ロゴの品質を維持するのに役立ちます。
３．グラフおよびデータの可視化用
t検定、分散分析（ANOVA）、線形または非線形回帰を用いる研究では、分析されたデータを表示するために正確なグラフ表現が必要となります。GraphPad Prismは、統計分析とデータ描写に最も適したツールの1つです。データを整理するために適切なカラースキーム（配色）を用いてグラフをカスタマイズし、グラフを視覚的に魅力的なものにすることができます。
また、画像を生成するために、SciDraw、AutoDraw、VectorArt.aiなど、他のいくつかの図作成ツールの使用を検討することもできます。
著者へのヒント：効果的な図の作成のために、必要に応じてツールを組み合わせてください。例えば、データのプロットにはRやPythonを使用し、その後、図を仕上げるためにInkscapeやAdobe Illustratorを使用することができます。
複合図
科学的な図面は、個別に表示されないことがよくあります。多くの場合、研究者はイラストや図面を、複合図（コンポジット・フィギュア）とも呼ばれるマルチパネルの図に組み合わせる必要があります。以下に、効果的な複合図を作成するためのいくつかの規則と、それに続く例を示します。
- 図に対してメインの見出しを設定し、各パネルに個別のラベル（例：A、B、C）を付けてください。必要に応じて、サブパネルに独自の見出しを付けることも可能です。
- パネル間でフォントを一貫させてください。利用可能なスペースに応じてフォントサイズを変更することはできますが、図の中のすべてのテキストには同じフォントを使用してください。
- 過剰な余白は避けてください。しかし同時に、乱雑になりすぎることも避けてください。選択した図のレイアウトにおいて適切なバランスを見つけ、過度な詳細で読者を圧倒することなく、必要な情報を提供してください。
- 図のデザインおよびフォーマットに関するジャーナルの規則に従ってください。例えば、ガイドラインに300DPIの解像度を使用するように記載されている場合は、論文内のすべての複合図でそれを維持してください。
図表のキャプション（タイトルと説明）の執筆方法
すべての図と表には、詳細なキャプションを含めなければなりません。ジャーナルによっては、これを説明付きの図タイトルと呼ぶこともあります。以下の例（出典：International Science Editing）を参照してください。
配置
すべての図のキャプションは、図の下に配置しなければなりません。しかし、表のキャプションは、多くの場合、表の上に配置されます。ただし、これはジャーナルの裁量によります。すべての表示項目におけるキャプション配置の一貫性を維持するために、表のキャプションを表の下に配置することを好むジャーナルもあります。
連続番号の付与
表示項目には一連の順序で番号を付ける必要がありますが、個別の要素として扱わなければなりません。つまり、すべての図には連続した番号（Figure 1、Figure 2など）を付け、表に対しても同様の番号体系（Table 1、Table 2など）に従う必要があります。
例えば、あるセクションに2つの図があり、その後に表が1つ続く場合、Figure 1、Figure 2、Table 3のように連続して番号を付けてはなりません。代わりに、Figure 1、Figure 2、Table 1としなければなりません。新しいセクションでこの順序をリセットすることは避けてください。各図および各表は、研究論文全体を通して固有の番号を持つ必要があります。
著者への重要なヒント：図に番号を付ける前に、必ずジャーナルのガイドラインを確認してください。稀ではありますが、特定のセクションごとに表示項目に個別の番号を付けるよう明示しているジャーナルもあります。例えば、セクション1では図にFigure 1.1、Figure 1.2などの番号が付けられ、セクション2ではFigure 2.1、Figure 2.2などになります。
記述テキスト
各表示項目には、提供されているデータを説明する、簡潔でありながら理解しやすい記述を含めなければなりません。図における重要な読み取り値は、キャプション内で強調することができます。
例: Table 1. Liver function markers in patients undergoing hemodialysis (N = 578)
特にレポートやプレゼンテーションにおいては、表や図に提示されている情報の要点をつかんだ、完全な平叙文としてタイトルを表現することができます。あるいは、特に研究論文においては、その範囲を示す不完全文（名詞句など）を使用することもできます。
完全な文章としてのタイトルの例：
Table 2. Measurements of wind speed are subject to wide uncertainties.
Table 4. European countries have stringent regulations governing noise pollution.
不完全文としてのタイトルの例：
Table 2. Range of uncertainty in measured wind speeds
Table 4.Regulations Concerning Noise Pollution in Europe
図において、タイトルには多くの場合、フィギュア・レジェンド（図の説明）とも呼ばれる簡潔な説明が続きます。この説明は、図が何を表しているのかをより詳細に説明するために使用されます。例えば、それがマルチパネルの図である場合、各パネルを適切なラベル付けとともに説明する必要があります。以下のテンプレート例を参照してください。
Fig. 1 Main title of the figure. (a) Describe panel A. (b) Describe panel B.
注記と凡例
前述の通り、図のキャプションや凡例（フィギュア・レジェンド）は記述的でなければなりません。矢印、アスタリスク、その他の記号、およびテキストラベルなどの注記を使用することは、図が何を表しているのかをより明確に定義するのに役立ちます。注記が図の中の特定のデータポイントを強調する一方で、凡例は記述的なテキストを通じて文脈を提供します。
図表の配置とレイアウト
どこに配置すべきか？
研究論文において、図や表は通常、ページの中央、かつそれらが最初に言及された場所の近く（できればそのデータについて言及している段落のすぐ下）に配置されます。しかし、ジャーナルによっては異なる要件が定められている場合もあります。
- 一部のジャーナルテンプレート（例：IEEEジャーナル）では、ページ内の段の最上部または最下部に図を配置することを求められる場合があります。このような場合、図は本文中で最初に言及された段落の直後に配置されるとは限りませんが、読者が参照しやすい位置に配置する必要があります。
- 初回の投稿においては、原稿の最後に図を含めるよう求めるジャーナルも少数存在します。あるいは、投稿時に別のファイルとしてそれらをアップロードしなければならない場合もあります。論文の採択後、ジャーナルは必要に応じて図のフォーマットを整え、出版前に本文内の適切な場所に配置します。
本文内での参照方法
前述した番号体系を覚えていますか。本文内で図や表に言及する際は、これらの番号を使用してください。図や表を参照するときは、常に現在形を使用してください。以下にいくつかの例を示します。
例1: Figure 3 shows the wind speeds measured in the uncertainty range.
例2: As summarized in Table 2, European countries are known for their strict regulations for noise pollution.
例3:The results (Figure 5) confirmed our hypothesis.
配置を調整するためのヒント
理想的には、図や表は本文中で最初に言及された場所の近くに配置されなければなりません。しかし、図が大きすぎる場合はどうすればよいでしょうか。その配置を調整するための最適な方法は何でしょうか。研究論文における図の配置を調整するためのいくつかのヒントを以下に示します。
- 図の中の注記やテキストが容易に識別できるように、適切なサイズ（アスペクト比）を選択してください。
- 論文を読む際の本文の流れを妨げる可能性があるため、段落の途中に図や表を配置することは避けてください。
- ページのレイアウトが2段組（2カラム）であり、図が大きすぎて単一のカラム内に配置できない場合は、両方のカラムにまたがるように配置してください。Word文書でこの調整を行う際は、改ページ（セクション区切り）を使用してカラムのレイアウトを変更します。
- 文字列の折り返しなどのレイアウトオプションを使用することができます。図を右クリックして「文字列の折り返し」を選択すると、配置のオプションが表示されます。テキストが追加されたときに図も連動して移動するようにするには、「行内」を選択できます。テキストが図を回り込むようにするには、「四角形」や「上下」など、その他のオプションのいずれかを選択してください。
図表の引用および出典情報の記述方法
時として、過去に発表された論文（自身の論文を含む）から表や図を引用しなければならない場合があります。しかし、その際には特定のガイドラインに留意する必要があります。
他者の図を使用する場合
他者の図を使用する場合は、原著作権者から著作権（転載許諾）を取得したことを明確にする注記を、表や図の下に追加してください。この著作権者は通常、論文の著者ではなく出版社です。この注記の書き方には、以下のようなものがあります。
Note. Reprinted from “Article Title,” by Author name, Year, Journal Title, Volume (issue), page number. Copyright (year) by title of publisher.
または
Note. Reprinted from Book Title (p. xx), by Author name, Year, Place of Publication: Publisher. Copyright (year) by title of publisher.
著者へのヒント：図がクリエイティブ・コモンズ・ライセンスの下で提供されている場合は、注記の中にそのライセンスの種類（例：CC-BY 4.0）を明記してください。
図が改変されている場合
図をそのままコピーしたのではなく、何らかの変更を加えたとします。例えば、図の一部のみを使用したり、トリミングしたり、あるいは何らかの方法で図を改変したりした場合です。この場合は、「Reprinted from（〜から転載）」という表現を「Adapted from（〜から改変）」に変更してください。
例 Note. Adapted from “Article Title,” by Author name, Year, Journal Title, Volume (issue), page number. Copyright (year) by title of publisher.
参考文献リストへのリンク
では、これらの図を本文内でどのように引用できるかを見てみましょう。まず、他の出典から引用したすべての図や表は、参考文献リストに記載しなければならないことを忘れないでください。その著作物の完全な参考文献情報を提供する必要があり、本文内で引用する際は、その図を引用句として扱い、出版年とページ数を明記します。
例
参考文献リストへの記載：
Bey, O., & Eigenberger, G. (1997). Fluid flow through catalyst filled tubes. Chemical Engineering Science, 52(8), 1365-1376.
本文内での引用：
The results in Table 2 (Bey & Eigenberger, 1997, p. 1368) show that….
特定の種類の図と注意点
研究論文にはさまざまな種類の図が存在します。それらのいくつかについて理解しましょう。
グラフ
グラフはデータの比較に最適です。傾向を分析したり、変数間の関係を理解したり、あるいは数値データを視覚的に魅力的な方法で提示したりしたい場合は、グラフを選択してください。しかし、どのグラフ表現を選ぶべきでしょうか。
- 棒グラフ： 数量の比較に最適です。データを容易に分類し、区別できるように、色分けされた縦棒（または横棒）を使用します。カテゴリーの数に応じて、垂直または水平の棒を使用できます。一般的に、カテゴリー数が少ない場合は、垂直の縦棒を使うことで無理なく理解できます。ランキングを示す場合や、軸の垂直方向に提示された列に収まりきらないような長い名称のカテゴリーがある場合は、水平の横棒グラフが推奨されます。
- 折れ線グラフ： 特に時系列における傾向やパターンの分析に最適です。例えば、治験において患者が特定の薬剤にどのように反応したかを視覚化したい場合、一定期間にわたるその薬剤の影響を分析するために折れ線グラフを使用します。
- 円グラフ： 精密な分析の代わりに、より大まかな規模での単純かつ直接的な比較に最適です。例えば、アンケート調査を実施し、回答者の地理的な分布を描写したい場合、パーセンテージの分割を示すために円グラフを使用します。
- 散布図：
変数間の関係を評価するために、相関関係を可視化する場合に適しています。
概念図とフローチャート
フローチャートや図は、生データではなくシステムや手順を視覚化するのに有用です。これらは、ブロック、矢印、アイコン、グラフィックス、および象徴的な表現を用いて、複雑な科学的プロセスを概念的な視覚情報へと簡素化します。いくつかの注意点を以下に示します。
- 図の中では、左から右、または上から下への明確な流れを維持してください。論文をざっと斜め読みするだけでも、読者がそのメッセージを把握できるほど直感的である必要があります。
- 標準化された記号を使用し、明確な方向のシンボル（矢印など）を提供してください。
- テキストは最小限に抑えてください。図の重要な側面を強調するために、ラベルや短いフレーズを使用します。
以下は、複数ステップのフレームワークをどのように視覚的に提示できるかを示したテンプレート例です。
写真
概念図による表現では不明瞭になる可能性が高い場合に、現実世界の例や具体的な証拠を示すために写真は不可欠です。
例えば、研究室で撮影された実際の実験装置の画像を提示することができます。装置に番号を付け、図の下部で案内を提供することもできます。
写真は、実際の視覚的な結果を示す必要があるフィールド調査でも一般的です。例えば、コンクリート鉄筋を使用して構造部材の引張強度を向上させる方法を調査している技術者は、実施された構造試験の画像を撮影する必要があるでしょう。これらの画像は、研究論文の中で図として提示されなければなりません。
写真を扱う際のいくつかの重要な注意点：
- 鮮明さを保つために高解像度の画像を使用してください。これは印刷物として出版される場合に特に重要です。
- オンラインのデータベースにある一般的なストックフォトの使用は避けてください。
- 不必要に写真を使用しないでください。実験中に画像を撮影していたとしても、それが最終的な論文にそれほど価値を付加しないと後から気づいたのであれば、それを含める必要はありません。
- 論文内に他者の画像を組み込む場合は、著作権の規則に従っていることを確認し、前述したように正しい出典を引用してください。
よくある質問
インターネットで見つけた画像を使用することはできますか？
研究論文において、インターネット上の画像、特にその出典が検証できない画像は使用しないことが最善です。科学研究は証拠に基づく報告であるべきです。したがって、提示されるすべての項目の真正性は100%検証可能でなければなりません。インターネット上で画像を見つけた場合は、その出典を確認してください。それはジャーナルに掲載された出版物からですか？大学のデータベースからですか？ジャーナルの編集者、査読者、そして読者がそれに容易にアクセスできますか？その出典は正当なものですか？出典が確かなものであると確信できる場合に限って、適切な参照と引用を行った上でインターネット上の画像を使用することができます。しかし、研究の誠実性に影響を与える可能性があるため、インターネット上のストックフォトは決して使用しないでください。
図が大きすぎて複数ページにわたる場合はどうすればよいですか？
大きな図を1ページに収めることは困難な場合があります。これらを処理するためのいくつかの方法を以下に示します。
- 図のサイズを変更して（もちろん図の中のテキストのフォントサイズを損なうことなく）、1ページに収めることができます。
- 図を2つに分割します。手動で図を複数のパネルに分割し、(a) や (b) のようにそれぞれ個別にラベルを付けます。連続性を維持するために、それらを順番に配置します。この方法により、図の半分をあるページに、もう半分を次のページに配置することができます。
- 図を分割できない場合は、横向きのレイアウトの独立したページに配置します。本文に影響を与えずにレイアウトを変更するために、改ページ（セクション区切り）を使用します。
本文で言及せずに図を含めることはできますか？
いいえ、すべての図は本文内で言及されなければなりません。これは通常、ジャーナルの要求事項でもあります。もし図が本文内で言及されていないのであれば、研究論文においてその図はどのような目的を果たすというのでしょうか。たとえ図が付録（Appendix）に含まれている場合や、補足資料として提供されている場合であっても、本文内で適切に言及されなければなりません。
例えば、付録（Appendix）に含まれる画像は、本文内で「Figure 2(a) in Appendix 1」のように引用されるべきであり、補足の図は「Supplementary Figure 3」、あるいは指定されたファイル名が何であれ、その名前で言及される必要があります。
カラーで図を作成しても大丈夫ですか？
問題ありません。実際、ジャーナルは著者にカラーの図を使用することをしばしば推奨しています。ただし、印刷版のためにグレースケールでも判別可能であることを確認してください。これは、白黒の画像が印刷された場合であっても、図が容易に識別できる必要があるということを意味します。
また、色覚多様性（色覚障がい）を持つ人々への配慮も忘れないでください。最も一般的な色覚障がいの形態であるため、赤と緑の組み合わせは避け、代わりに青と赤の組み合わせを好んで使用してください。一般的に、図の中で色を使用せざるを得ない場合は、高コントラストの色を使用してください。
1つの図の中に複数のグラフを配置したい場合はどうすればよいですか？
単一の画像内に複数のグラフを配置するには、複合図（コンポジットフィギュア）を作成する必要があります。GraphPad PrismやOriginLabなどのツールには、テンプレートやレイアウト上でグラフを結合できる機能があります。また、PowerPointを使用して1枚のスライドに複数のグラフを追加することも可能です。例えば、Excelを使用してデータチャートを作成した場合、それらをPowerPointのスライドに個別にコピーすることで、複数のサブプロットを持つ1つの図を作成することができます。
