作为科学政策分析工具的文献计量指标
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从方法论上讲 ,可把文献计量分析划分为一维分析方法和二维分析方法 ,用于一维分析方法 的指标称为一维指标 ,用于二维分析方法的指标称为二维指标。 一维分析方法以具体文献单元 (如出版物数量和专利数量 )的直接计算为基础。之所以称为一维分析方法 ,原因在于该方法一般 是基于数字的罗列。 在上述三类科学指标中 ,前两类主要由一维分析方法进行测度。 例如 ,科研 产出的规模 (或科研生产力 )由出版物数量计算 ; 产出的影响 (可视为“研究质量” )由特定时期内 出版物的引文数量计算。 当然 ,在利用一维指标进行分析时 ,要区分基础研究和应用研究中的出 版物 ,区分“正规”论文和评论性论文 ,区分不同研究领域的论文 ,区分短期影响和长期影响 (短期 影响一般由论文发表后头 3年的引文数量计算 ) ,区分被引论文和引用论文的特征等。
层次 ,主要指研究者个体、研究小组以及某个研究项目等等 ; ②中观层次 ,主要指研究机构 ,如研 究院所、大学、公司 ,以及研究计划和学科领域等 ; ③宏观层次 ,主要指国家 (包括地区和部门 )、区
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研究与发展管理 第 14卷
域和国际性组织 (如欧盟 )。 需要指出的是 ,尽管在分析框架内可以测算研究者个体的产量与质量 ,但是 ,文献计量方法
二维分析方法以不同出版物中同时出现的特定学术名词 (即关键词 )和引文为分析对象 ,即 共词和共引分析 ,通过统计揭示关键词之间、引文之间的联系 ,所有这些联系可以聚合成理想的 结构 ,从而在二维空间—— 科学地图中展现出来。
2 文献计量指标在科学政策分析中的应用— — 范畴与方法
2. 1 科学产出量及其质量的分析与评价 科学产出量及其质量分析主要利用一维指标。 分析时 ,可以把对象划分为三个层次: ①微观
利用科学指标描述科学研究活动时要考虑两个问题: ①科学研究的哪些方面可用指标进行 描述? ②哪些方面是否可以用定量方式进行适当的表述?
根据上述原理 ,我们把可以利用文献计量指标构建的科学指标分为 3种类型: ①科学产出的 规模和特征 ; ②科学影响的范围和特征 ;③科学的结构特征。
其中 ,第一、二类指标是分析研究绩效最重要的指标 ,第三类指标可用于分析学科领域之间 的关系和科学的布局。
文献中列举的合著者之间的关系是描述科学各领域合作研究的理想指标 ,因为 ,当两个或更 多的研究人员联合发表论文时 ,可以肯定这些作者之间存在知识或社会联系。 可见 ,分解文章作 者地址中包含的信息 ,把这些信息与科学期刊涉及的学科联系起来 ,就可以观察到科学交流诸多 方面的具体特征 ,识别研究活动最主要的合作者 ,初步反映知识在国家、地区、工业部门以及研究 机构之间的流动情况 ,揭示国家创新系统的各个部分之间的联系。
第 14卷 第 2期 2002年 4月
文章编号: 1004-8308( 2002) 02-0024-07
研究与发展管理 R& DM AN AG EM EN T
V o l. 14 N o. 2 Apr. 2002
作为科学政策分析工具的文献计量指标
⒇
刘作仪
(武汉大学 信息管 理学院 , 湖北 武汉 430072)
表 1 赋予权重方法对领域差异的校正
分 类 生产文章数量
学科领域
材料科学 分子生物学和基因领ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 全部领域
A国
B国 全世界
1 000 100 1 100
100 1 000 1 100
1 100 1 100 2 200
引文数量
材料科学 分子生物学和基因领域 全部领域
4 000 1 300 5 300
第 2期 刘作仪: 作为科学政策分析工具的文献计量指标
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科学研究的新发现通常要在科技期刊上发表。一个新学科的标志就是创建一份专业杂志 ,以 满足该学科科学家学术交流的需求。文献能在专业期刊上发表 ,是科学共同体对作者研究工作的 基本肯定。以文献为载体的研究成果 ,从投稿到发表过程实际上是一个同行评议过程。这个过程 对促进科学的发展至关重要 ,因为 ,使得科学成为一种建制的东西就在于科学家不仅渴望、而且 也被期待其发现或成果提供给同行共同体 ,由共同体审定他的成果 ,并且把科学中最珍贵的东 西 ,即把同行们对其成果的承认以一种荣誉状的形式授予他。这一建制决定了科学家既作为信息 的提供者 ,又作为批评者和承认者来参与信息和认识之间的交换 [3]; 同时 ,也决定了科学文献具 有如下属性: ①科学文献是科学家发表研究成果和进行交流时最理想的场所 ; ②科学文献几乎是 整个科学产出的载体 ,是科学发展全貌的客观反映 ; ③科学文献是科学共同体对研究工作客观评 价的反映 ,是衡量科研工作质量的重要途径。 1. 2 文献计量指标的方法论原理
科学产出量和质量是一个相对概念 ,这就决定了分析一般都是在比较框架下进行的。 传统 上 ,这种比较包括两个方面: ①某个科学领域中 ,一个国家的论文数量 (引文数量 )占该领域全球 论文总数 (引文总数 )的份额 ,这个指标可以粗略衡量国家在不同学科领域的研究力量 ; ②某个科 学领域中 ,一个国家论文引用率与该领域全球论文引用率的比数 ,这个指标可以粗略评价国家在 不同学科领域的研究质量和地位。
摘 要: 越来越多的西方国家把文献计量指标作为一种科学政策分析 的辅助工具。 本文在分 析文献 计量指标 的属性及其在应用 中的方法论原理的基 础上 ,着重 阐述了文献计量指 标在科学政策分 析中 的应用范畴和方法 ,即: 科学产出量及其质量的分析 ;流向分析 ; 科学结构分析。 关键词: 科学政策 ; 文献计量指标 ; 工具
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对于国家大小引起的差异 ,可以通过计算各领域相对论文数量和相对引文影响的方法克服 之。 即: 在某个科学领域中 ,某个国家的论文数量 (引文数 )占该国总论文数量 (总引文数 )的份额 与该领域中的全球论文数 (引文数 )占全球总论文数 (引文总数 )的份额的比较。 这个指标可以从 学科领域的角度展示比较优势 ,很明显 ,如果某领域中一国论文 (引文 )在该国全部论文 (全部引 文 )的份额大于该领域中各国论文 (引文 )总数在世界总论文 (总引文 )的份额 ,则说明该国在该领 域中表现出比较优势 ,反之 ,则说明不具备比较优势 ,需要加强这个领域的研究工作。 2. 2 流向分析
科学与技术的发展是研究人员彼此交流知识和合作劳动的结晶 ,因此 ,有必要建立指标考 察 ,判断这些交流网络的状况 ,制定合理的政策以促进科学研究中的交流与合作。
科学交流与合作过程实际上是知识流动的过程 ,可以用研究人员的流动来分析科学交流与 合作的现状 ,笔者把这种分析称为流向分析 ,它主要利用指标反映研究者个体、研究机构、研究领 域以及研究活动的目标部门之间的关系 ,例如大学与工业界之间的联系 ,科学与技术之间的联 系 ,乃至地方政府与国家之间的合作等等。反映这些关系的指标是测度研究人员结合的行为和过 程、一个国家合作网络的范围的重要指标。
但是 ,这种比较忽略了两个最重要的事实: ①科学领域不同 ,文献引用存在较大的差别 ,例 如 ,分子生物学和基因领域论文的引用率比材料科学论文的引用率高 ; ②一些小国 ,尽管它们的 论文和引文数量较少 ,但是在某些领域它们表现出很高的研究水平。
很明显 ,需要对这两方面的缺陷进行校正。 对于领域差异引起的缺陷 ,可以采用赋予权重的方法进行校正。 例如 ,假设只存在分子生物 学和基因领域、材料科学两个研究领域 ,并且只有 A和 B两个国家 ,它们发表了相同数量的论 文 ,其中 , A国的论文集中于材料科学领域 , B国的论文集中于分子生物学和基因领域 (见表 1)。 尽管 A国在两个领域中每篇文章的被引用次数都比 B国高 ,但是 ,由于 A国的论文主要集中于 材料科学领域 ,而该领域的历史经验和性质表明其文章引用率较低 ,所以 ,在进行聚合统计后 , A 国的科学质量反而显得比 B国低。 如果用固定权重对两个领域每篇文章的引用次数进行加权平 均 ,权重的选择以国家在每个学科领域的论文数占世界论文总数的比例为宜 (本例中的权重为 0. 5) ,加权统计后 , A国的科学质量优于 B国。
从传统上讲 ,科学信息最初是由科学家自身提供的。“科学同行”掌握的专业知识主要与某一 领域科学发展动态的评估有关。 然而 ,科学政策的制定常常需要经过加工的、组织化和结构化的 信息。 例如 ,从世界范围内考察某个国家或组织在某些学科领域的研究趋势 ; 某个国家与其他国 家比较在这些学科领域的“影响力”; 国际合作的规模和特征 ; 发展中国家的作用 ; 基础研究和应 用研究在新技术开发中的作用 ; 学科结构以及学科之间的相互关系。这些信息一般不能由同行专 家提供 ,因为 ,同行专家一般只从定性角度评价这些问题。毫无疑问 ,这些定性的评判对制定科学 政策极为重要。 即便如此 ,由于同行评议机制自身带来的“问题” [ 2] ,仅仅依靠同行的定性评判作 为制定科学政策的依据会引起越来越多的问题 ,特别是对于面向应用、交叉学科以及具有特殊社 会和经济目标的研究。而且 ,现代科学进步的速度非常迅捷 ,已呈现出诸多新的特征 ,科学研究的 价值并不总是十分清楚的。 因此 ,在依靠专家开展咨询的同时 ,需要采用特殊的数学工具评价科 学活动的情况 ,这样 ,科学指标就进入了评估者的视野。
科学指标是反映科学活动中各种现象在具体条件下和特定过程中数量关系的一种测度单 元 ,它从数量上描述对象及其行为状态特征。 由于研究活动的主要成果是知识与思想、研究方法 与策略等无形财富 , 因此 ,反映这些无形财富的有形实体—— 科学和工程文献及其数量上的关 系 ,便成为测度科学活动的一种重要指标。
并不是测量研究者个体产量的有效方法 ,因为 ,不同个体在研究领域、研究方向、研究手段等等方 面具有巨大的差异性 ,因此 ,必须把这种方法与其他方法结合起来使用才能进行有效量度。目前 , 这方面分析用得最多的是中观与宏观层次 。 [4, 5 ] 由于中观和宏观层次上的分析方法基本相似 ,本 文仅讨论宏观层次上的分析方法。
( 1) 国际流向情况。 毫无疑问 ,国际科学交流是知识流动最显著的方式之一。 要了解特定时 间内一个国家与其他国家科学合作的全貌 ,首先需要列出该国发表的所有论文 ,然后 ,根据作者 “地址”域名中的信息 ,汇编该国与其他国家的合著关系。需要指出的是 ,在国际合作著文现象中 , 如何判断不同国家的贡献呢? 目前 ,计算该问题的方式有三种 [6, 7 ]。
层次 ,主要指研究者个体、研究小组以及某个研究项目等等 ; ②中观层次 ,主要指研究机构 ,如研 究院所、大学、公司 ,以及研究计划和学科领域等 ; ③宏观层次 ,主要指国家 (包括地区和部门 )、区
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研究与发展管理 第 14卷
域和国际性组织 (如欧盟 )。 需要指出的是 ,尽管在分析框架内可以测算研究者个体的产量与质量 ,但是 ,文献计量方法
二维分析方法以不同出版物中同时出现的特定学术名词 (即关键词 )和引文为分析对象 ,即 共词和共引分析 ,通过统计揭示关键词之间、引文之间的联系 ,所有这些联系可以聚合成理想的 结构 ,从而在二维空间—— 科学地图中展现出来。
2 文献计量指标在科学政策分析中的应用— — 范畴与方法
2. 1 科学产出量及其质量的分析与评价 科学产出量及其质量分析主要利用一维指标。 分析时 ,可以把对象划分为三个层次: ①微观
利用科学指标描述科学研究活动时要考虑两个问题: ①科学研究的哪些方面可用指标进行 描述? ②哪些方面是否可以用定量方式进行适当的表述?
根据上述原理 ,我们把可以利用文献计量指标构建的科学指标分为 3种类型: ①科学产出的 规模和特征 ; ②科学影响的范围和特征 ;③科学的结构特征。
其中 ,第一、二类指标是分析研究绩效最重要的指标 ,第三类指标可用于分析学科领域之间 的关系和科学的布局。
文献中列举的合著者之间的关系是描述科学各领域合作研究的理想指标 ,因为 ,当两个或更 多的研究人员联合发表论文时 ,可以肯定这些作者之间存在知识或社会联系。 可见 ,分解文章作 者地址中包含的信息 ,把这些信息与科学期刊涉及的学科联系起来 ,就可以观察到科学交流诸多 方面的具体特征 ,识别研究活动最主要的合作者 ,初步反映知识在国家、地区、工业部门以及研究 机构之间的流动情况 ,揭示国家创新系统的各个部分之间的联系。
第 14卷 第 2期 2002年 4月
文章编号: 1004-8308( 2002) 02-0024-07
研究与发展管理 R& DM AN AG EM EN T
V o l. 14 N o. 2 Apr. 2002
作为科学政策分析工具的文献计量指标
⒇
刘作仪
(武汉大学 信息管 理学院 , 湖北 武汉 430072)
表 1 赋予权重方法对领域差异的校正
分 类 生产文章数量
学科领域
材料科学 分子生物学和基因领ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 全部领域
A国
B国 全世界
1 000 100 1 100
100 1 000 1 100
1 100 1 100 2 200
引文数量
材料科学 分子生物学和基因领域 全部领域
4 000 1 300 5 300
第 2期 刘作仪: 作为科学政策分析工具的文献计量指标
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科学研究的新发现通常要在科技期刊上发表。一个新学科的标志就是创建一份专业杂志 ,以 满足该学科科学家学术交流的需求。文献能在专业期刊上发表 ,是科学共同体对作者研究工作的 基本肯定。以文献为载体的研究成果 ,从投稿到发表过程实际上是一个同行评议过程。这个过程 对促进科学的发展至关重要 ,因为 ,使得科学成为一种建制的东西就在于科学家不仅渴望、而且 也被期待其发现或成果提供给同行共同体 ,由共同体审定他的成果 ,并且把科学中最珍贵的东 西 ,即把同行们对其成果的承认以一种荣誉状的形式授予他。这一建制决定了科学家既作为信息 的提供者 ,又作为批评者和承认者来参与信息和认识之间的交换 [3]; 同时 ,也决定了科学文献具 有如下属性: ①科学文献是科学家发表研究成果和进行交流时最理想的场所 ; ②科学文献几乎是 整个科学产出的载体 ,是科学发展全貌的客观反映 ; ③科学文献是科学共同体对研究工作客观评 价的反映 ,是衡量科研工作质量的重要途径。 1. 2 文献计量指标的方法论原理
科学产出量和质量是一个相对概念 ,这就决定了分析一般都是在比较框架下进行的。 传统 上 ,这种比较包括两个方面: ①某个科学领域中 ,一个国家的论文数量 (引文数量 )占该领域全球 论文总数 (引文总数 )的份额 ,这个指标可以粗略衡量国家在不同学科领域的研究力量 ; ②某个科 学领域中 ,一个国家论文引用率与该领域全球论文引用率的比数 ,这个指标可以粗略评价国家在 不同学科领域的研究质量和地位。
摘 要: 越来越多的西方国家把文献计量指标作为一种科学政策分析 的辅助工具。 本文在分 析文献 计量指标 的属性及其在应用 中的方法论原理的基 础上 ,着重 阐述了文献计量指 标在科学政策分 析中 的应用范畴和方法 ,即: 科学产出量及其质量的分析 ;流向分析 ; 科学结构分析。 关键词: 科学政策 ; 文献计量指标 ; 工具
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对于国家大小引起的差异 ,可以通过计算各领域相对论文数量和相对引文影响的方法克服 之。 即: 在某个科学领域中 ,某个国家的论文数量 (引文数 )占该国总论文数量 (总引文数 )的份额 与该领域中的全球论文数 (引文数 )占全球总论文数 (引文总数 )的份额的比较。 这个指标可以从 学科领域的角度展示比较优势 ,很明显 ,如果某领域中一国论文 (引文 )在该国全部论文 (全部引 文 )的份额大于该领域中各国论文 (引文 )总数在世界总论文 (总引文 )的份额 ,则说明该国在该领 域中表现出比较优势 ,反之 ,则说明不具备比较优势 ,需要加强这个领域的研究工作。 2. 2 流向分析
科学与技术的发展是研究人员彼此交流知识和合作劳动的结晶 ,因此 ,有必要建立指标考 察 ,判断这些交流网络的状况 ,制定合理的政策以促进科学研究中的交流与合作。
科学交流与合作过程实际上是知识流动的过程 ,可以用研究人员的流动来分析科学交流与 合作的现状 ,笔者把这种分析称为流向分析 ,它主要利用指标反映研究者个体、研究机构、研究领 域以及研究活动的目标部门之间的关系 ,例如大学与工业界之间的联系 ,科学与技术之间的联 系 ,乃至地方政府与国家之间的合作等等。反映这些关系的指标是测度研究人员结合的行为和过 程、一个国家合作网络的范围的重要指标。
但是 ,这种比较忽略了两个最重要的事实: ①科学领域不同 ,文献引用存在较大的差别 ,例 如 ,分子生物学和基因领域论文的引用率比材料科学论文的引用率高 ; ②一些小国 ,尽管它们的 论文和引文数量较少 ,但是在某些领域它们表现出很高的研究水平。
很明显 ,需要对这两方面的缺陷进行校正。 对于领域差异引起的缺陷 ,可以采用赋予权重的方法进行校正。 例如 ,假设只存在分子生物 学和基因领域、材料科学两个研究领域 ,并且只有 A和 B两个国家 ,它们发表了相同数量的论 文 ,其中 , A国的论文集中于材料科学领域 , B国的论文集中于分子生物学和基因领域 (见表 1)。 尽管 A国在两个领域中每篇文章的被引用次数都比 B国高 ,但是 ,由于 A国的论文主要集中于 材料科学领域 ,而该领域的历史经验和性质表明其文章引用率较低 ,所以 ,在进行聚合统计后 , A 国的科学质量反而显得比 B国低。 如果用固定权重对两个领域每篇文章的引用次数进行加权平 均 ,权重的选择以国家在每个学科领域的论文数占世界论文总数的比例为宜 (本例中的权重为 0. 5) ,加权统计后 , A国的科学质量优于 B国。
从传统上讲 ,科学信息最初是由科学家自身提供的。“科学同行”掌握的专业知识主要与某一 领域科学发展动态的评估有关。 然而 ,科学政策的制定常常需要经过加工的、组织化和结构化的 信息。 例如 ,从世界范围内考察某个国家或组织在某些学科领域的研究趋势 ; 某个国家与其他国 家比较在这些学科领域的“影响力”; 国际合作的规模和特征 ; 发展中国家的作用 ; 基础研究和应 用研究在新技术开发中的作用 ; 学科结构以及学科之间的相互关系。这些信息一般不能由同行专 家提供 ,因为 ,同行专家一般只从定性角度评价这些问题。毫无疑问 ,这些定性的评判对制定科学 政策极为重要。 即便如此 ,由于同行评议机制自身带来的“问题” [ 2] ,仅仅依靠同行的定性评判作 为制定科学政策的依据会引起越来越多的问题 ,特别是对于面向应用、交叉学科以及具有特殊社 会和经济目标的研究。而且 ,现代科学进步的速度非常迅捷 ,已呈现出诸多新的特征 ,科学研究的 价值并不总是十分清楚的。 因此 ,在依靠专家开展咨询的同时 ,需要采用特殊的数学工具评价科 学活动的情况 ,这样 ,科学指标就进入了评估者的视野。
科学指标是反映科学活动中各种现象在具体条件下和特定过程中数量关系的一种测度单 元 ,它从数量上描述对象及其行为状态特征。 由于研究活动的主要成果是知识与思想、研究方法 与策略等无形财富 , 因此 ,反映这些无形财富的有形实体—— 科学和工程文献及其数量上的关 系 ,便成为测度科学活动的一种重要指标。
并不是测量研究者个体产量的有效方法 ,因为 ,不同个体在研究领域、研究方向、研究手段等等方 面具有巨大的差异性 ,因此 ,必须把这种方法与其他方法结合起来使用才能进行有效量度。目前 , 这方面分析用得最多的是中观与宏观层次 。 [4, 5 ] 由于中观和宏观层次上的分析方法基本相似 ,本 文仅讨论宏观层次上的分析方法。
( 1) 国际流向情况。 毫无疑问 ,国际科学交流是知识流动最显著的方式之一。 要了解特定时 间内一个国家与其他国家科学合作的全貌 ,首先需要列出该国发表的所有论文 ,然后 ,根据作者 “地址”域名中的信息 ,汇编该国与其他国家的合著关系。需要指出的是 ,在国际合作著文现象中 , 如何判断不同国家的贡献呢? 目前 ,计算该问题的方式有三种 [6, 7 ]。
