科技期刊长期老化趋势与影响因素实证

更新时间:2024-02-25 作者:用户投稿原创标记本站原创 点赞:13826 浏览:57767

[摘 要]基于数学、计算机科学、经济学和历史学四类学科期刊样本1980―2009年间发文量与被引量的统计数据,结合SPSS统计工具软件,分析4门学科期刊30年间文献增长的数量特征及其曲线拟合结果,并结合插值被引半衰期与B-K被引半衰期剖析两种文献老化测度指标之间的数量差异,以及两者共同反映出的科学文献老化趋势延缓与学科差异化特征.最后,基于上述分析结果定量化揭示影响文献老化的学科、文献增长、文献介质类型等外部因素及内在机理,以期对当前环境下科技期刊长期老化状况做一个全面客观的认识.

(关 键 词]期刊老化 老化趋势 老化影响因素 引文分析

[分类号]G255

1 引言

自1927年Gross在科学文献老化领域的开创性研究之后,国内外学者纷纷基于馆藏流通数据、引文索引工具乃至文献下载数据库开展不同学科与类型科学文献的老化测度实践,并试图寻找隐藏在半衰期、普赖斯指数等定量指标背后的文献老化深层次特征规律与内在机理.在此期间,一种普遍的观点认为,随着现代科学技术的加速发展,科学文献的老化速度会日益加快,同时资源数字化与开放存取理念所引发的文献高时效性也在进一步加剧这一趋势.然而,也有部分研究者认为数字化手段将提高陈旧文献的可获取性,从而客观上延缓文献整体的老化趋势.此外,现代科学门类的多样性与知识生产活动的复杂性乃至文献载体介质的变革都使得文献老化的各种影响因素及其作用机理变得更加复杂.因此,有必要借助跨学科多样本的引文统计实证研究探讨科学文献长期老化的总体趋势特征,以及隐藏在各种文献老化定量数据背后的影响因素与作用机理.

2 学科期刊样本与计量标的选择

在科学文献老化趋势与影响因素测度研究中,我们选择SCI科学引文索引与SSCI社会科学引文索引网络版作为数据源,并采取学科内分层抽样的方式选择期刊样本,最终获取1980―2009年30年间数学、计算机科学、经济学与历史学4门学科中各40种样本期刊发文量与被引数据作为统计分析样本.其中学科选择以SCI与SSCI提供的学科分类表为依据,同时兼顾所选学科类型的多样性与差异性;而期刊分层抽样则以SCI或SSCI期刊影响因子作为分层依据,并保证所有期刊样本能够满足调查所需时域要求.

计量指标方面,选择学科样本期刊历年发文量与被引量作为原始测度指标,并在其历时分布基础上以30年为时间窗口分别利用插值法与B―K方程法计算各学科的被引半衰期,以此作为测度科学期刊老化特征与影响因素作用机理的客观指标.此外,我们还借助SPSS统计工具软件对科学期刊发文与被引数据的数量特征进行了统计描述与深度挖掘,以期更好地揭示其背后隐藏的深层次文献老化趋势与机理特征.

3 科学期刊文献增长与老化趋势分析

4门学科样本期刊30年间的发文量变化能够客观反映各学科的发展状况与知识生产模式,而基于期刊被引半衰期测度结果的定量分析也有助于我们深入了解科学文献老化的总体趋势与学科差异性特征.

3.1 科学期刊文献增长趋势分析

在科学文献的动态运动过程中,文献增长与老化是同一事物的两个方面,分别从不同侧面阐述了科学知识的修正率,亦即科学的进步,因此科学文献的老化首先是与其增长联系在一起的.通过各学科期刊发文量的统计分析,能够揭示30年间科学文献的数量特征与增长模式,并为分析文献增长因素对文献老化的作用机理提供客观依据.

文献增长量是反映学科整体发展阶段水平的重要指标,不同学科发展阶段下研究广度深度的客观差异必然造成知识生产力的不均衡,从而引发文献生产的阶段性螺旋递进,即总量增长趋势下的阶段性特征.这不仅存在于学科整体,同时在学科内部期刊个体中也会有所体现.由数学、计算机科学、经济学与历史学期刊样本近30年来发文量变化(见图1)看,四门学科历年期刊文献量总体均呈增长态势.基于学科发文量沿Y轴纵向观察,自然科学与社会科学间差异明显,其中自然科学文献增幅较大,数学期刊发文量30年间累计增幅达226%,计算机科学更是达到了325%;而同时期经济学与历史学期刊文献增幅却分别只有58%与24%,从而反映出两类学科在研究对象、研究范式、发展模式乃至研究者个体行为等诸方面的显著差异.基于时序沿x轴横向观察,四门学科尽管在样本期刊初始文献量与增长幅度上存在差别,但却均以1995年为界表现出前后两阶段显著的差异性.其中数学、计算机科学与经济学后一阶段的发文量增幅较前一阶段明显下滑,降幅分别达到69%、100%与9%,而历史学发文量在后一阶段甚至出现减少,从而凸显出学科样本期刊在文献增长历时变化中的两阶段特征.需要指出的是,本次学科文献增长量统计仅限样本期刊本身,并未考虑学科内期刊增长因素,因此该阶段性特征在学科内是否具有普适性还需进一步商榷.

为决定系数文献计量学研究者针对科学文献增长提出过多种数学模型,包括指数增长模型、线性增长模型、逻辑增长模型等.作者基于图1中4门学科的文献增长曲线利用SPSS统计软件进行了线性与指数曲线拟合(见表1),结果表明数学文献增长的线性拟合决定系数R值优于指数曲线,而其余三门学科的曲线拟合结果则恰恰相反.也就是说,数学文献增长模型趋于线性而计算机科学、经济学与历史学期刊文献则趋于指数增长.但是综合来看,4门学科的线性拟合与指数拟合决定值均接近或超过了0.8,也就是说两种曲线拟合均取得很好的效果且实际差别并不大,只是比较而言某种曲线的拟合效果更佳.由于科学发展是一个循序渐进的过程,其在文献增长模型中的客观反映也必然映射在一个相当长的时间跨度之上,因而要更为准确地判断科学文献的长期增长模式还需更大时间跨度的文献调查分析.


3.2 科学期刊文献老化趋势分析

科学文献老化既是一种客观的社会现象,又是一个复杂的动态过程,为了衡量文献老化速度并揭示其内在规律,人们从不同角度提出了各种量度指标.1960年,巴尔顿与凯普勒提出了文献情报的“半衰期”概念用以表征其老化速度,意指学科专业尚在利用的全部文献中较新的一半是在多长时间内发表的,此后半衰期逐渐成为测度科学文献老化速度的核心指标.半衰期的计算方法依据不同的文献老化模型可分为多种,本文主要采用插值法与B-K方程法针对四门学科历时被引半衰期进行测度,并对测度结果进行了对比分析.

插值法与B―K方程法分别基于莫蒂列夫修正式与巴尔顿一凯普勒方程式进行学科被引半衰期的计算,两者所依据的文献老化模型不同,其计算结果也会存在差异.我们基于1980―2009年样本期刊被引量历时分布数据利用两种方法分别计算了4门学科历年的插值半衰期与B―K半衰期,并利用SPSS统计软件对结果进行了统计描述与均值检验.统计描述结果表明,4门学科的插值半衰期与B-K半衰期均值存在差异,其中数学与计算机科学的插值半衰期均值略大于B―K半衰期,而经济学与历史学则恰恰相反,如表2所示:

尽管插值法与B―K方程法对于科学文献老化半衰期的计算结果存在差异性,但两者所揭示的30年间科学期刊文献老化速度减缓的总体趋势与学科间差异性却是一致的.由i980―2009年科学期刊被引插值半衰期与B―K半衰期的历时变化(见图2、图3)结合表2来看,30年间4门学科半衰期均有所延长,具体而言计算机、历史、经济学和数学在2009年插值半衰期与B―K半衰期较1980年分别延长了3.98/3.43年、7.13/5.02年、6.43/3.89年和3.05/3.11年,从而清晰表明科学期刊老化速度减缓的总体趋势.而就不同学科而言,30年间计算机科学始终是B―K半衰期最短、

为进一步探索两者数值差异的显著程度,我们进行了均值检验(表3),结果表明数学、计算机科学、经济学与历史学的均值检验Sig值均小于0.05,也就是说采用两种不同的半衰期计算方法其结果存在显著差异.此外,表2中4门学科插值半衰期的离差与标准差均大于B-K半衰期,也就是说其离散性与波动幅度更大,而B-K半衰期波动则相对较小.究其原因,由于插值半衰期的计算方法更忠于数据本身,但同时其结果也更易受到数据自身波动的干扰,而B―K方程法在半衰期计算中对原始数据进行了拟合,因而能够在一定程度上消除数据内在的不稳定性.鉴于此,后文将选择B―K半衰期作为学科间老化速度比较分析的定量依据,如表3所示:老化速度最快的学科,而其他3门学科虽然各自老化速度排名有所变化,但总体而言与计算机科学差别明显,从而反映出计算机科学作为新兴应用科学较其他3门基础理论科学在文献老化方面的显著差异,而表3中计算机科学半衰期均值检验Sig值与其他3门学科的显著区别也能印证这一点.综上可见,无论采取插值半衰期抑或B―K半衰期计算方法,近30年来文献老化速度均呈明显的减缓趋势,同时传统理论性学科与新兴应用性学科之间的老化速度存在显著差异.

4 科技期刊文献老化的影响因素分析

科学文献是一个错综复杂的随机性质集合体,加之文献计量学本身的非对称性与时间维度不可逆转特征以及信息利用行为极强的用户主观性,使得文献老化成为一个异常复杂的现象.就老化机理而言,影响文献老化的最主要因素包括用户需求与信息环境、学科特点与发展阶段、文献增长以及文献类型四个方面.由于用户需求与环境因素短时期内变化缓慢且难以量化,因此本文基于学科期刊引文统计数据,采用定量与定性相结合的方式对学科差异、文献增长以及文献类型因素对30年来文献老化趋势的影响进行了深入分析.

4.1 文献老化的学科因素分析

文献内容所属的学科类别在研究性质与研究范式等方面普遍存在很大差异,因而其老化速度也会有所区别.同时,某一学科在其发展的整个时间跨度内要经历不同的发展阶段,因而不同时期的半衰期也会不尽相同.一般而言,历史悠久的学科文献老化速度要落后于新兴学科文献的老化速度,而基础理论学科的文献半衰期也要长于应用技术学科的文献半衰期,这与学科的发展模式以及研究性质密切相关.

由3.2小节中B,K半衰期的学科差异分析可知,计算机科学作为新兴应用学科,其老化速度明显快于其他三门具有深厚历史积淀的传统理论性学科,且该趋势贯穿30年始终,从而有力印证了上述结论.究其原因,就学科历史而言,新兴学科由于知识内容与体系结构正在经历重大变化,因而其发展范式多为学科知识的修正而非累积,半衰期也就相对较短;就学科性质而言,应用性学科的性质决定了其研究相对活跃,人力物力投入丰富,因而文献成果的新陈代谢也更为迅速.此外,自然科学与人文社会科学在文献参考传统与数字资源依赖程度上的客观差异也是造成学科老化差异的重要因素.

4.2 文献老化的文献增长因素分析

众所周知,科学文献大量增长时其所含知识的更新速率也会显著加快,从而使得原有知识内容不完善的旧文献逐渐被人们所遗忘直至老化消亡.因此,科学文献老化必然与文献增长因素密切相关.

利用SPSS对科学期刊发文量与半衰期进行相关分析,结果如表4所示:

表4表明,排除学科因素后,1980―2009年数学、计算机科学、经济学与历史学发文量与插值半衰期及B-K半衰期之问的pearson相关系数均大于0.7,且相关系数的Sig值均小于0.1,从而证明科学期刊的文献增长与老化半衰期之间存在高度显著的正相关,而2008年Vincent针对1970―2004年自然科学与工程(NSE)以及医学(MED)两类学科期刊发文量与半衰期的测度结果也表现出相同的现象趋势.然而令人困惑的是,按照传统文献老化理论,一般而言文献增长越快,科学知识的叠加、完善与更新速率就越快,文献老化速度也就越快,因此文献增长应与半衰期呈负相关关系,但是实际分析结果却恰恰相反.这就使得我们必须重新审视文献增长与老化两者的关系问题.实际上,传统理论中文献增长与老化速度之间的正相关关系是建立在文献的快速增长必然引发知识内容加速更新这一理论前提之上的.然而在现实中,某一学科发文量的增长与知识内容的更新并不能简单对等起来,尤其是在学科发展相对成熟的今天,文献的累积更多地仅仅意味着知识的积累而非修正,因此学科的老化速度也就会远远落后于新增文献速度;与此同时,文献类型的更替也可能在客观上影响文献的老化趋势,从而抵消甚至改变文献增长对于文献老化原有的加速作用.综合分析,学科发展的相对成熟与文献类型因素的不确定性为文献增长之于老化的延缓而非加速效应提供了可能的解释,同时近30年来文献介质类型的数字化变革也恰恰为此创造了可能的条件,因此数字环境下的文献类型因素对老化趋势的影响也就显得格外重要.

4.3 文献老化的文献类型因素分析

科学文献的老化不仅取决于文献增长与学科因素,还与文献的类型息息相关.影响文献老化的类型因素不仅包括文献的内容类型,即专著、期刊、科技报告、会议论文等,还包括文献的介质类型,即印刷型与数字文献.不同类型文献的用户需求、可获取性与利用方式存在显著差异,因而其老化速度也会有所区别.

如前所述,1980―2009年30年间科学期刊发文量与半衰期呈显著正相关关系,也就是说新文献的增长并未加速原有文献的老化,反而延长了其使用活跃期.从文献类型因素看,这一现象出现的最主要原因在于期刊文献的数字化与网络传输大大延缓了文献整体的老化速度,从而抵消甚至改变了文献增长与老化之间原有的正相关效应.众所周知,文献数字化后的高获取性使得研究者能够借助网络更为方便地批量获取所需文献,大大提高了文献的使用范围与频率,而科学文献可获取性的增强将显著拉长其原有的使用峰值期,从而促使文献老化速度相应减缓.与此同时,那些原本可能随着新文献的出现而湮没于“故纸堆”的陈旧文献也会凭借数字检索系统强大的资源回溯能力重新获得用户重视从而焕发生机.更进一步讲,介质类型因素还会影响到文献增长与老化之间原有的作用关系,由于新增文献量越大,其引用的文献总量也就越大,因此在旧文献被引率显著提高的情况下,数字环境中文献增长对于老化的减缓而非加速趋势也就愈发明显.综上所述,文献类型的数字化变革一方面将延缓科学文献的老化速度,增大其半衰期;另一方面会在学科知识更替相对缓慢的情况下一定程度地改变文献增长与半衰期之间原本简单的负相关关系,并最终主宰数字时代科学期刊老化的总体趋势.

5 结论

通过针对4门学科期刊样本1980―2009年文献增长与老化趋势及影响因素的定量分析,可以获得如下结论:

30年间科学期刊发文量显著增长,知识生产日趋活跃.自然科学与社会科学文献增长差异明显,从而凸显出两者学科性质的客观差异;学科文献增长曲线呈线性或指数趋势各异,但拟合结果相差不大.

文献半衰期测度方法依据老化模型的不同而存在数值上的显著差异,但所反映的文献老化总体趋势与学科差异具有一致性.1980-2009年文献老化趋势总体呈现逐渐减缓的迹象,同时老化速度依据学科性质不同差异明显,新兴学科高于传统学科,应用性学科高于基础性学科.

文献老化受多种复杂因素影响.其中学科因素仍不可忽视,同时文献增长因素受学科知识更新缓慢与文献数字化的双重影响,与文献老化速度呈现显著的正相关关系.最为重要的是,文献介质类型因素对于近30年的老化趋势产生了日益重大的影响,逐渐成为左右文献老化趋势最为重要的因素.

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