第二讲 科学的计量研究.ppt

科学的计量研究,北京大学科学与社会研究中心周程Tel写了3篇论文的科学家人数大约是写了1篇论文科学家人数的1/9;写了n篇论文的科学家人数大约是写了1篇论文科学家人数的1/n2”。这就是著名的洛特卡定律。,洛特卡定律的数学表现形式为：fn=c/n2其中，n为一位作者发表的论文数，fn为发表n篇文章的科学家占科学家总人数的百分比，c为常数。因为limfn=1,即c(1+1/22+1/32+)=1,c(2/6)=1所以c=6/2=0.6079结论：写1篇论文的作者数大约占作者总人数的60%。,洛特卡定律的命运由于多种原因，洛特卡定律沉睡了30多年，后来由于普赖斯等人的发掘，自60年代起引起人们的重视。今天，洛特卡定律仍然经常被科学学家、情报学家等引证和研究。,继洛特卡之后，英国化学家布拉福德（SamuelC.Bradford,187848）和美国语言学家齐夫（GeorgeK.Zipf,190250）也先后对科技文献进行了定量研究，并提出了著名的布拉福德文献分散定律和齐夫定律。这些工作无疑对科学计量学的奠基产生了积极的影响。但是人们普遍认为堪称科学计量学之父的只有普赖斯。,布拉福德定律,1934年，布拉福德（SamuelC.Bradford,187848）发表论文专门学科的情报来源。分析对象是应用地球物理学（192831）和润滑（193133年6月）中的书目，研究了文献在期刊中的分布律。结论是：如果将科技期刊按其刊载某学科的论文数量多寡，以递减的顺序排列，则可以把期刊划分成专门面向这个学科的核心区域和包含与核心区域同等数量论文的几个区域。这时，核心区域的期刊数量与相继各个区域的期刊数量成1：n:n2的关系（n为比例系数）。这一规律是目前确定各学科核心期刊的主要依据。,齐夫定律,1949年齐夫（GeorgeK.Zipf,190250）的专著人类行为与最小努力原则出版，他把频词分布的规律表述为：在一篇文章中，若用自然数依次给词汇出现的频率f的顺序（高频词在前，低频词在后）以一个等级值r，则f与r的乘积是一个常数，即fr=c,2-2.普赖斯(DerekJ.deSollaPrice),普赖斯生平普赖斯1922年1月22日生于英国伦敦，46年获伦敦大学物理学博士学位，54年又获剑桥大学科学史博士学位。194647年获英联邦基金资助，赴美国普林斯顿大学从事数理物理研究；194750年任新加坡阿拉亚大学应用数学讲师；195057年回英国从事科学史研究。其间，结识了英国当时最著名的科学史家李约瑟，并和李约瑟合写了一本题为天钟装置中世纪中国的伟大天文钟的著作。与李约瑟的合作奠定了普赖斯的学术声誉。,1957年赴美，1958年起任普林斯顿高等研究所DonaldsonFellow,1960年任耶鲁大学科学史AvalonProfessor,后升任耶鲁大学科学和医学史系主任。1980年加入美国籍，1983年9月3日在伦敦逝世。他是一位博学多产的杰出学者，一生发表论文240篇，专著14种。1976年获美国技术史学会的达芬奇奖章，81年又获美国科学社会学研究会的贝尔纳奖章。60年代，普赖斯经常去华盛顿为美国总统提供咨询，并以联合国教科文组织等名义走遍世界，产生了广泛的国际影响。,科学知识指数增长律的发现,1949年普赖斯在新加坡执教时，负责保管一整套伦敦皇家学会哲学论坛。由于十年一叠地放在床头书架上，使得杂志靠墙排成指数曲线状，这个现象被他意外地抓住了。1950年，普赖斯回欧洲后向荷兰阿姆斯特丹的国际科学史大会提交了他的第一篇有关科技期刊按指数增长的科学计量学论文。该论文不仅标志他从数学和物理学转向了科学史研究，而且也成了他成长为科学计量学之父的起点。,ScienceSinceBabylon,巴比伦以来的科学普赖斯取得耶鲁大学科学史教授职位后，曾于就职伊始举行过一次系列讲座。这次讲座共分五讲，他在最后一篇演讲中深入讨论了“科学指数增长”问题。这次系列演讲的文稿于1961年结集出版，书名为巴比伦以来的科学。出乎普赖斯本人意料，这本书非常畅销，而且在科学学界引起强烈反响。,为验证指数曲线的普遍适用性，普赖斯以化学文摘等4种文摘和其他30种杂志为例进行了统计分析并以科学文献量为纵轴，以历史年代为横轴，把不同年代的科学文献量在坐标图上逐步描绘出来，然后以光滑曲线连接各点,得出了科学文献随时间增长的指数曲线。见下图,他认为科学文献“实际上大约15年增加1倍，50年内增加10倍，在一个半世纪内增加“100倍”“似乎没有理由怀疑任何正常的、日益增加的科学领域内的文献是按指数增加的，每隔大约“1015年时间便增加1倍。”“每年增长约5%10%”。,LittleScience,BigScience,小科学，大科学1962年，普赖斯应邀在布鲁克海文国家实验室作了一年一度的“佩格勒姆(Pegram)科学讲演”，他以定量描述科学发展为主线作了四次报告：第1讲“科学学序幕”。第2讲“再访哥尔顿”。第3讲“无形学院和无数科学往返者”。第4讲“大科学家们的政略”。佩格勒姆演讲集于1963年出版问世，这就是著名的小科学，大科学。,如以15年为倍增周期，发展3个世纪，则相当于2的20次幂的倍增，即达100万这一因数。科学的大部分是现代的，而大部分科学工作者也都是在世的。若科学家的倍增周期为15年，则8个科学家中将有7个是在世的，即直接性系数为87.5%。在下一个1020年出现的科学工作和科学家将和迄今为止的科学工作和科学家的总和一样多,两本著作的影响巴比伦以来的科学和小科学、大科学两书在全面继承和发展近一个世纪以来先驱者们对科学进行定量研究成果的前提下，最终为科学计量学研究奠定了理论基础。正如普赖斯本人1975年在巴比伦以来的科学一书扩大再版时说的那样：这两本著作，“引来了一系列旨在对诸如科学期刊数目、论文数目、作者数目以及引证数目等等进行种种计量探索的定量研究。”,2-3.加菲尔德（EugeneGarfied）,加菲尔德生平1925年9月16日生于美国纽约。二战期间参军服役，战后进哥伦比亚大学学习，1949年获化学学士学位，54年获图书馆学硕士学位。1961年又在宾夕法尼亚大学获结构语言学博士学位。,早年曾为化学文摘做过义务文摘员，在工作中他认识到传统的主题词索引存在着诸多不便，于是萌发了用引文作为检索工具的想法。1955年他发表论文引文索引用于科学，系统地提出了用引文检索科技文献的方法。60年他创办了科学情报研究所(ISI)，并于63年编制成科学引文索引(SCI)。73年推出社会科学引文索引(SSCI)。78年又推出了艺术与人文科学引文索引(AHCI)。,科学引文索引,科学引文索引1963年试刊试刊本分5卷，覆盖了613份科学杂志在1961年发表论文的引文的索引，共有近1.4亿条引证。科学引文索引1964年正式刊行最初的正式刊行本覆盖了2200份杂志上发表的论文所作的引证，这些杂志都是由各个领域的专家委员会选定的。,1963年为年刊,1964年改为季刊,1979年改为双月刊,并有年度和5年度累积本1985年，SCI摘录来源出版物3367种，报道引用文献620448篇，引文9719986条。,全世界每年出版10多万种科技期刊。SCI的编者根据“加菲尔德文献集中定律”及“费用效果”原则,在ISI巨大的自然科学资料库(SCIdatabase)中选择入选期刊主要根据基本期刊出版标准、期刊内容、国际性和引文分析四个方面选择了5877种期刊组成了外圈SCI扩展版,即SCIExpanded。再在SCIExpanded中选取3500余种组成内圈,即SCICED。我国科技界所说的SCI刊物一般是指进入SCICED的刊物。,目前，SCI涵盖了3500余种国际性权威科技学术期刊上发表的论文和引文的数据信息,是一种国际性、多学科的综合性文献检索工具,也是进行引文分析的重要工具之一。它除了收录文献的作者、题目、源期刊、摘要、关键词外,还收录了论文的参考文献,是一种以文献之间的引证关系为基础编制的索引。其报道范围涉及数理化、医药、农业、生物学、工程技术、应用科学和行为科学等SCI的主要文献源是期刊,也收录少量的会议录、专利、图书和科技报告,收录的引用文献主要是本年度的。其特点是时差短、信息广等。,组成分两部分：1引文索引按被引证作者姓名顺序编排2资料索引按序列出引证了上述作者论文的论文特点可以根据作者名从引文索引部分开始查，然后再从资料索引部分查出所有引用这篇论文的论文。,价值它改变了传统的主题索引的分类方法，是情报检索方法的一次重大变革。可以查明论文间的相互引证关系，追踪给定论文的来龙去脉。具有主题索引所没有的评价、分析和预见的功能。,普赖斯和加菲尔德的研究深深吸引了前苏联莫斯科大学纳利莫夫和乌克兰科学院的多勃罗夫。后来,也正是因为他们两人的努力和推动，科学计量学不仅在前苏联，而且在世界许多国家（如匈牙利）变成了一个迅速成长的新领域。,3.发展时期,1969年世界上第1本科学计量学专著问世，是由前苏联学者纳利莫夫(V.V.Nalimov,1910-1997)和穆利钦科(Z.M.Mulchenko)合著的科学计量学：把科学作为情报过程来研究科学的发展。俄语术语“科学计量学”正式被创造出来。同年也有了英语“Scientometrics”。这标志着奠基期基本完成，从此跨入发展时期。,3-1.建制化的发展1978年国际科学计量学杂志的创刊号在匈牙利出版。1982年，科学计量学杂志合并了学术交流研究杂志。1984年，“普赖斯纪念奖章”设立。1987年首届国际文献计量学、科学计量学会成立3-2.验证与完善科学计量学定律3-3.科学计量学在中国,二、科技文献计量研究成果简介,加菲尔德编SCI的用意在于方便情报检索，他“从未想到大规模引文索引的问世，会刺激科学计量学这一全新科学领域的发展”。,1.引文分析,科学论文的网络1965年，借助于刊行不久的科学引文索引，普赖斯在Science上发表了一篇著名的论文：NetworksofScientificPapers。在这篇论文中，他创造性地研究了科学论文之间的引证和被引证关系，以及由此形成的所谓“引证网络”。普赖斯研究指出：,施引方面每篇论文平均引证参考文献数目是15篇，其中13篇是期刊论文，而另2篇是图书等其他类型参考文献。普赖斯估算，如果世界文献量每年以7%的速度增加，那么，100篇论文会有105篇引文。即每篇论文每年差不多被引用1次多一点。,被引方面在任何一年里，大约有35%的论文不曾被任何文献引用，有49%的论文只被引用1次，所余的16%的论文平均被引用3.2次。其中，大约9%的论文被引用2次，3%的论文被引用3次，2%的被引用4次，1%的被引5次，余下的1%被引5次以上。结论：被引的减少比引用的减少要快。,“经典文献”普赖斯认为，除评论性文章之外，凡每年被引证4次以上的论文，即可列为“经典文献”。按上述标准，则在数学、地质学和植物学中，大多数是经典之作；在化学工程、机械工程、冶金工程和物理学中，大多数是昙花一现之作；在化学和生理学中，则两者各半。,“引文网络图”普赖斯还指出：某一年里，受引与施引之间存在一种平衡，这种平衡就是引文网络图。根据网络图，他认为，某一年引用的所有受引论文发表日期存在一个研究峰值，并推断：发表于1961年前15年的所有论文与一篇1961年所发表的论文可引用的概率几乎相同。,“科学地形图”普赖斯认为，在网络图上，必有密集分布的小条或小块，如果把这些小条和小块研究清楚，就可以绘出当代科学的“地形图”。随着这幅“科学地形图”的建立，人们就可以指明，各类期刊、各个国家、各国科学家、各种科学论文在科学地图应当占有的位置、他们之间的相对联系和相对重要性。,2.学术评价2-1.对学术期刊的评价,概念引用频率(CitationRates)：指在一定时间内文章被人们所引用的次数影响因子(ImpactFactors)：指某一期刊前二年内发表的所有论文数与该年这些论文被引用的总次数的比值”。简而言之,影响因子就是期刊发表的论文1到2年后的平均被引用频率。IF=C/NN:前两年发表的论文总数，C:某年的被引用总数。,例：信息科学类期刊影响力排名,著名杂志的IF（1994年数据）Nature：25.466N.Engl.J.Med：22.674Science:22.067Lancet:17.332P.Natl.Acad.Sci.USA:10.667物理学杂志的IF一般为13,低于生物化学、医学类杂志的IF。,1988年SCI收录我国科技期刊14种，其中影响因子最高的中国科学B辑为0.157，世界排名3470；A辑IF为0.148，世界排名3501。14种期刊有8种低于0.1。1996年中国科学引文数据库的统计结果是：中国科学A辑、中国科学B辑分别为0.3136、0.5853。影响因子最大的是岩石学报，其值为0.7471；引用频次最高的是科学通报，达1744次。中国的期刊不仅仅存在语言问题,SCI收录我国科技期刊情况,我国科技期刊的影响因子,SCI作为ISI的核心产品,每年只收录3千多种期刊,而其扩充版每年收录近6千种期刊,入选要容易一些1997年收录我国期刊有28种,1999年又增加到60种ISI以扩充版的期刊作为进入SCI的候选对象。进入扩充版,被用户了解和利用多了,影响扩大了,进入SCI就会容易一些,2-2.对学者个人的评价功能,SCI论文数、被引用次数1961年，物理、化学、医学领域被引用次数：一般学者5.51，诺贝尔奖获得者169，相差30倍平均每篇文章的被引证次数为：一般学者1.57，诺贝尔奖获得者2.9,19611975年间诺贝尔奖获得者被引证次数：162位中最高的是L.D.Landau18888,最低的是J.H.Jensen79。只有6位低于200次，平均为2877次。一般学者50次19611975年间引文数最高的250位中，42位（17%）诺贝尔奖，151位（60%）为国家科学院院士。1967年引文数最高的50人中，6位诺贝尔奖，后来又有6人获奖。预测1969年的获奖人选有2人命中70年代宾西法尼亚大学用此方法解决了一项人事聘用纠纷。,从SCI论文看日本诺贝尔获奖者的研究业绩,利根川合著论文中，nuture28,science91985年发表在nuture上的一篇文章连续15年，每年引用次数都超过100次野依的一本书7年里被引用的次数超过1100,小柴和田中论文数都很少，仅受奖论文的引用率比较高小柴在获奖论文中的排名仅为第3田中SCI论文一篇都没有，刊登获奖论文的杂