使用 MATLAB 和 Visio 制作论文级图形的实用方法

理论模型论文中的图形通常承担三种任务：

• 展示参数变化与均衡结果之间的关系；
• 呈现不同政策或市场结构的适用区域；
• 说明博弈顺序、参与者关系和信息流动。

MATLAB 适合绘制数值结果、参数区域和利润曲线，Visio 适合绘制博弈顺序图、市场结构图和研究框架图。两者结合使用，可以覆盖理论论文中大多数图形需求。

这篇笔记主要解决几个常见问题：

• MATLAB 图导出后不清晰；
• PDF 四周留白过大；
• 图在 Overleaf 中缩放后字体太小；
• Visio 中的数学公式模糊；
• Visio 导出的 PDF 像一整张页面，而不是紧贴图形；
• PDF 中出现额外边框或阴影；
• 多张图的字体、线型和尺寸不统一。

一、先明确图形的功能

绘图前应先判断这张图要回答什么问题。

1. 结果图

用于展示利润、价格、数量、概率或福利随参数变化的趋势。常见形式包括：

• 折线图；
• 参数区域图；
• 热力图；
• 阈值比较图；
• 分段函数图。

这类图通常使用 MATLAB。

2. 结构图

用于展示：

• 参与者之间的交易关系；
• 产品流、资金流和信息流；
• 侵占前后的市场结构；
• 代理模式和转售模式的差异。

这类图通常使用 Visio。

3. 时序图

用于展示参与者的决策顺序，例如：

1. 平台承诺信息政策；
2. 需求状态实现；
3. 信号生成并被观察；
4. 供应商选择渠道；
5. 各方定价；
6. 消费者购买。

这类图也适合使用 Visio。

一张图最好只承担一个核心功能。不要同时塞入过多结果、公式和解释文字。

二、MATLAB 图形的基本设置

论文图形首先要保证尺寸、字体和线宽统一。下面给出一个可作为起点的模板。

figure;
set(gcf,'Units','Inches');
set(gcf,'Position',[1,1,6.2,4.2]);

plot(x,y,'LineWidth',1.5);

xlabel('Parameter');
ylabel('Equilibrium outcome');
title('Equilibrium outcome under different parameter values');

set(gca,'FontName','Times New Roman');
set(gca,'FontSize',11);
set(gca,'LineWidth',0.8);
box on;
grid off;

需要注意：

• Position 的后两个数字控制图形宽度和高度；
• 图形长宽比应当接近论文最终排版中的显示比例；
• 不要先画一张很大的图，再在 LaTeX 中大幅缩小；
• 字号应当按照最终页面尺寸判断，而不是只看 MATLAB 窗口中的效果。

如果论文采用双栏排版，应分别为单栏图和跨栏图设定固定宽度，避免每张图尺寸不同。

三、MATLAB 导出高清 PDF 的方法

向量 PDF 通常比 PNG 更适合曲线图、区域图和带有文字的学术图形。它在放大后不会明显失真，并且便于插入 Overleaf。

以下代码可以把 MATLAB 当前图形导出为高分辨率 PDF，并尽量减少页面边距：

set(gcf,'Units','Inches');
pos = get(gcf,'Position');

set(gcf,...
    'PaperPositionMode','Manual',...
    'PaperUnits','Inches',...
    'PaperSize',[pos(3),pos(4)]);

set(gcf,...
    'PaperPosition',[0.01,0.01,pos(3)-0.02,pos(4)-0.02]);

filename = 'D:\All\2506文献\picture\figure.pdf';
print(gcf,filename,'-dpdf','-r600');

close(gcf);

这段代码的逻辑是：

1. 读取当前图形窗口的宽度和高度；
2. 让 PDF 页面尺寸与图形窗口一致；
3. 将图形放在几乎覆盖整个页面的位置；
4. 以 PDF 格式输出；
5. 使用 -r600 设置较高输出分辨率。

虽然 PDF 中的曲线和文本通常以向量方式保存，但高分辨率设置仍有助于处理图中的栅格元素。

四、为什么导出的 PDF 留白很大

MATLAB 默认的图形尺寸和打印页面尺寸可能不一致。即使 MATLAB 窗口看起来紧凑，输出时也可能被放入一张更大的虚拟纸张中，因此四周出现大量空白。

解决思路是同时控制：

• PaperSize：PDF 页面尺寸；
• PaperPosition：图形在页面中的位置和大小；
• Position：MATLAB 图形窗口本身的尺寸。

核心原则是：

输出页面的长宽应与图形窗口接近，图形在页面中的位置应尽量覆盖整个页面。

代码中的

set(gcf,'PaperPosition',[0.01,0.01,pos(3)-0.02,pos(4)-0.02]);

表示只在四周保留极小边距。

如果坐标轴标题或图例被裁剪，可以适当增大边距，例如把 0.01 调整为 0.05 或 0.08。

五、使用 exportgraphics 的替代方法

较新的 MATLAB 版本可以使用：

exportgraphics(gcf,'figure.pdf',...
    'ContentType','vector',...
    'Resolution',600);

或者直接导出坐标轴：

exportgraphics(gca,'figure.pdf',...
    'ContentType','vector',...
    'Resolution',600);

导出 gca 往往能够更紧密地围绕坐标轴裁剪，但可能不包含坐标轴之外额外添加的注释。导出 gcf 则保存整个 figure。

两种方法可以根据图形结构选择：

• 图中只有一个坐标轴：优先尝试 gca；
• 图中包含额外文本、箭头或图例：优先使用 gcf；
• 需要精确控制页面尺寸：使用 PaperSize 和 print。

六、图例、坐标轴和数学符号

论文图应当尽量减少依赖图例。若曲线数量不多，可以直接在曲线附近添加文字标签，使读者不必反复在图例和曲线之间切换。

图例的基本设置示例：

legend({'Policy A','Policy B','Policy C'},...
    'Location','best',...
    'Box','off',...
    'FontName','Times New Roman',...
    'FontSize',10);

数学符号可以使用 LaTeX 解释器：

xlabel('$I$','Interpreter','latex');
ylabel('$\Pi_R$','Interpreter','latex');
title('The retailer''s expected profit',...
    'Interpreter','latex');

图例也可以设置：

legend({'$\Pi_R^{A}$','$\Pi_R^{B}$'},...
    'Interpreter','latex',...
    'Box','off');

需要检查导出后的 PDF，而不能只看 MATLAB 窗口。某些公式在窗口中正常，但导出后可能发生字体替换或位置偏移。

七、绘制分段区域图时的注意事项

理论论文经常需要展示“哪个策略在什么参数区域最优”。这类图的重点不是装饰，而是让区域边界与命题一一对应。

应当保证：

• 横轴和纵轴对应命题中的关键参数；
• 每条边界线都有清楚的经济含义；
• 区域标签直接写在相应区域内部；
• 图注说明固定参数取值；
• 颜色、纹理或线型在全文保持一致；
• 不要使用过多相近颜色；
• 即使黑白打印，区域仍然能够区分。

如果图形是由利润比较得到，建议先分别绘制各方案利润，再绘制最终最优区域。这样更容易检查是否遗漏了交点或边界情况。

八、MATLAB 图形的一致性管理

同一篇论文中的所有图应当使用统一设置：

• 字体；
• 字号；
• 线宽；
• 图形宽高；
• 坐标轴格式；
• 同一政策所对应的颜色或线型；
• 同一参数的符号；
• 图例位置；
• 文件命名规则。

可以把公共设置写成一个绘图函数或脚本。例如：

function format_academic_figure()
    set(gcf,'Units','Inches');
    set(gcf,'Position',[1,1,6.2,4.2]);

    set(gca,...
        'FontName','Times New Roman',...
        'FontSize',11,...
        'LineWidth',0.8);

    box on;
    grid off;
end

每张图绘制完成后调用：

format_academic_figure;

这样可以避免后期逐张调整。

九、使用 Visio 绘制博弈顺序图

Visio 特别适合制作决策顺序图。基本步骤是：

1. 确定横向或纵向时间轴；
2. 按行动顺序放置节点；
3. 用箭头连接相邻阶段；
4. 在节点上方或下方标注行动者；
5. 明确区分外生状态、信号实现和参与者决策；
6. 保持节点尺寸、间距和字体一致。

一个常见结构是：

平台承诺信息政策
        ↓
需求状态实现
        ↓
信号生成并被观察
        ↓
供应商选择渠道
        ↓
企业定价
        ↓
消费者购买

绘图时，节点中的文字要简洁。详细解释应放在正文或图注，而不是全部塞入图中。

十、Visio 中数学公式模糊的解决方法

直接在 Visio 文本框中输入复杂公式，字体和排版通常不理想。复制 Word 公式或截图，也可能在导出后变得模糊。

一种更稳妥的方法是：

1. 在 LaTeX 公式工具中输入公式；
2. 将公式保存为 SVG 格式；
3. 把 SVG 文件插入 Visio；
4. 调整大小时保持宽高比例；
5. 导出为 PDF。

SVG 是向量格式，放大后仍然清晰，适合公式、希腊字母和上下标。

也可以从 LaTeX 或其他公式编辑器生成 SVG，但应当检查字体是否与论文正文协调。

十一、让 Visio 导出的 PDF 紧贴图形

Visio 默认可能把绘图放在一整张页面中，导致导出的 PDF 四周有大量留白。可以采用以下步骤。

第一步：调整页面边距

完成绘图后，在 Visio 中：

1. 打开“开发工具”选项卡；
2. 点击“显示 ShapeSheet”；
3. 选择“页”；
4. 找到 Print Properties；
5. 将以下边距设为较小数值，例如 2 mm：

PageLeftMargin
PageRightMargin
PageTopMargin
PageBottomMargin

第二步：让页面适应绘图

点击：

设计 → 大小 → 适应绘图

这一步会让页面尺寸根据图形内容自动收缩，使导出的 PDF 更接近图形实际边界。

完成后应检查：

• 图形是否过于靠近页面边缘；
• 箭头或文字是否被裁剪；
• 页面长宽比是否适合论文排版。

十二、消除 Visio PDF 中的边框或阴影

有时 Visio 导出的 PDF 会出现不需要的边框、阴影或结构标记。保存为 PDF 时可以：

1. 点击“另存为”或“导出 PDF”；
2. 打开“选项”；
3. 取消：

辅助功能文档结构标记

然后重新导出并检查 PDF。

不同版本的 Visio 菜单名称可能略有差异，但关键是关闭可能额外写入页面结构或辅助标记的选项。

十三、市场结构图的绘制原则

市场结构图应当清楚展示参与者和流向，而不是追求复杂视觉效果。

常见元素包括：

• Supplier；
• Retailer 或 Platform；
• Direct Channel；
• Consumers；
• 产品流；
• 资金流；
• 信息流；
• 竞争关系。

可以使用不同线型表示不同关系：

• 实线箭头：产品或交易流；
• 虚线箭头：信息流；
• 双向箭头：竞争或互动；
• 不同粗细：主要关系和次要关系。

图中必须附有图例，或者在图注中说明不同箭头的含义。不要仅依赖颜色，因为论文可能被黑白打印。

若需要比较侵占前后结构，建议制作两个并列子图，并保持参与者位置尽量一致。这样读者可以快速识别新增渠道和竞争关系。

十四、插入 Overleaf 的推荐方式

PDF 图形可以使用：

\begin{figure}[htbp]
\centering
\includegraphics[width=0.80\textwidth]{figures/figure.pdf}
\caption{The equilibrium outcome under different parameter values.}
\label{fig:equilibrium}
\end{figure}

建议：

• 不要通过过度缩小解决页面占用问题；
• 优先在 MATLAB 或 Visio 中调整图形比例；
• 使用相对宽度，例如 0.80\textwidth；
• 每张图都应在正文第一次出现前后被引用；
• \label 放在 \caption 之后；
• 文件名使用英文、小写和连字符或下划线；
• 图形统一放在 figures 文件夹中。

十五、导出后必须进行的检查

图形完成后，至少进行三次检查。

1. 单独打开 PDF

检查：

• 字体是否清晰；
• 公式是否正常；
• 边界是否裁剪；
• 是否存在多余空白；
• 线条是否过细；
• 图例是否遮挡数据。

2. 插入论文后检查

有些图单独查看很清楚，但缩放到论文中后字体过小。必须在最终 PDF 中按正常阅读比例检查。

3. 黑白或灰度检查

检查不同曲线和区域在没有颜色时是否仍然可区分。必要时增加：

• 虚线；
• 点划线；
• 标记符号；
• 区域文字标签；
• 不同填充纹理。

十六、常见问题与处理方法

问题一：图很清楚，但插入论文后字体太小

原因通常是 MATLAB 图形尺寸过大，插入论文时被大幅缩小。解决办法是按照最终版面比例重新设置 figure 尺寸和字体。

问题二：PDF 周围留白太多

MATLAB 中同步设置 PaperSize 和 PaperPosition；Visio 中使用“适应绘图”并缩小页面边距。

问题三：Visio 公式模糊

不要使用截图。将公式导出为 SVG 后插入。

问题四：边界线和命题不一致

回到生成边界的阈值公式，逐条核对严格不等号、弱不等号和参数适用范围。图形不能代替解析条件。

问题五：同一政策在不同图中样式不同

建立统一的绘图模板和政策样式对应表，在开始绘图时就固定下来。

问题六：图很复杂，但读者看不出结论

删除非关键曲线，在图内直接标注最优区域，并在图注中指出图要说明的核心规律。

结语

论文级图形的关键不只是高清，而是清楚、统一并服务于理论结论。

MATLAB 的优势在于把解析结果和数值结果转化为曲线与参数区域；Visio 的优势在于把参与者、决策顺序和市场结构转化为直观框架。二者都应遵循同一个原则：

图形不是对正文的装饰，而是帮助读者更快理解模型结构和核心结论的分析工具。

只要在绘制阶段控制尺寸、字体和边界，在导出阶段使用向量 PDF 并减少空白，在论文中保持统一格式，就能够显著提高理论论文的可读性和专业程度。