《科学计量学》引文网络的演化研究
尹丽春!，"）# 刘则渊!，"）# 收稿日期："$$%&!$&$’
修回日期："$$(&$)&!*
!）大连理工大学 "! 世纪发展研究中心，!!($"*# 大连
"）大连理工大学 +,-.实验室，!!($"*# 大连，.&/012：31421561478 !(*9 :;/
摘# 要# # 用复杂网络理论和引文分析的方法从网络的、动态的视角对《科学计量学》这一国际期刊的演化过程进行了研究。
构建《科学计量学》的引文网络，并采用网络指标，应用社会网络分析软件 <=,>.?［!］对引文网络动态过程进行了分析。经分
析发现，与其他已经被研究过的复杂网络一样，引文网络也表现出了小世界和无标度的特性。
关键词# # 科学计量学# 引文网络# 结构演化
# # 最近，复杂网络的研究已经成为统计物理学、数学和计
算机科学的研究热点。网络研究在 "$ 世纪 ($ 年代就已经
开始，最近掀起的研究高潮一是由于网络形式的系统无处不
在，特别是近年来形成的大型网络促使人们对其形成机制进
行研究；二是人们找到一些有效的用于描述复杂网络，特别
是大型网络的理想框架。在过去的几年中，很多新的概念和
指标被提出，并得到了广泛应用。很多得到研究的大型复杂
网络，如 ,4@AB4A@，+++，电力网络等，都表现出了一些相似
的特征，其中最突出的是无标度（-:02A&CBAA）和小世界（-/022
+;B2D）两个特性。
自从 !E%% 年加菲尔德（F0BG1A2D）［"］博士在美国《科学》
杂志上发表论文，开创性地提出利用论文间的相互引用关系
来组织和发现科学文献的概念———科学引文数据，以及 !$
年后普赖斯［*］（HB1:A）的进一步深化研究，分析科学出版物
之间的引文网络的意义已经得到了广泛的共识。引文分析
不仅可以用于评价杰出科学家，同时分析网络结构的方法可
以帮助我们绘制出科学思想的发展脉络图。然而，只有很少
的科学家采用网络结构分析的方法研究引文网络，这包括一
些物理学家和社会网络研究者。!E%I 年，肖克利［)］
（-J;:K2A3）指出可以用对数分布来描述美国布克海文
（LB;;KJ0MA4）国家实验室的出版物数量。!EE’ 年拉埃勒尔
（N0JABBABA）和索尔内特［%］（-;B4A@@A）对 !E’! 年至 !EE’ 年引
文量最高的 "$ 名物理学家的论文被引情况进行了研究。发
现总被引次数为 !的作者数量 "（!）可以用一条扩展的指数
形式（ "（!）O A6P［ Q（! # !$）!］，!"$$ *）来表示（!和 !$是两
个调节因子，可对 ! 的平均值进行预测）。社会网络学家哈
蒙（R5//;4）［(］在 !E’E 年对 S>T 引文网络进行过研究，提
出了引文网络中主要路径的搜索算法，并对在 S>T 的发展
过程中具有重要意义的 )$ 篇文章的发展脉络进行了研究。
引文网络也是一个复杂网络。复杂网络的一般特性，如
无标度和小世界现象，在引文网络中是否也能够得以体现？
采用新的网络指标能否发现其自身的一些特点？本文从网
络的视角，采用网络指标对《科学计量学》这一国际期刊的引
文网络演化过程进行研究。
!# 国际期刊———《科学计量学》
科学计量指标对于制定科技政策的影响力的持续增强
已经导致了科学计量学研究的快速发展。"$ 世纪 ’$ 年代
初，科学计量学已经发展成为一门独立的学科分支，并拥有
研究侧重点不同的几个子领域。这直接导致了《科学计量
学》（-:1A4@;/A@B1:U）在 !EI’ 年 E 月的正式出版发行。它为科
学计量学的研究者提供了展示研究成果和交流的平台。从
创刊至 "$$% 年 !" 月，已出版 (% 卷。现在，《科学计量学》不
仅在相关领域，而且在图书馆学和信息科学中也具有重要影
响。作为本领域中具有代表性的交流平台，它的发展也反映
了过去几十年科学计量学研究的发展趋势和模式。
但是，很少有研究者对科学计量学研究的整体状况进行
研究，更没有人对科学计量学的动态发展过程进行过研究。
沃特（+;5@ABU）和莱德道夫（NA3DAD;BGG）［I］采用文献计量学
和社会网络分析的综合方法对《科学计量学》的前 "% 卷的论
文进行的分析，指出了科学计量学还没有成为一门如普赖斯
所设 想 的“硬 科 学”。在 另 一 篇 论 文 中，舍 普 夫 林
（-:J;APG214）和格伦策尔（F204VA2）［’］指出科学计量学是异质
的，每个子领域都有其自身的特点。舒伯特（-:J5WAB@）［E］对
《科学计量学》的前 %$ 卷进行了统计回顾。达特（S5@@）［!$］
采用科学计量学的方法对《科学计量学》进行了研究。本文
将综合复杂网络和文献计量学方法对《科学计量学》这一国
际期刊的动态发展进行研究。
—’!I— J@@P：X X V7KYZK3Y9 PAB1;D1:02U9 4A@9 :4 X # 中国科技期刊研究，"$$(，!I（%）
!" 研究目标
（#）构建引文网络，确定引文网络中的节点和连接。
本网络中的节点就是《科学计量学》前 $% 卷中的所有文献。
连接代表文献之间的引用关系。这里的连接是有向的，方向
是从引用文献到被引文献。
（!）根据一些网络指标的变化情况研究引文网络的演化
过程。
（&）对网络的整体结构进行研究。
&" 引文网络的演化过程
&’ #" 期刊的影响力逐年加强
为了构建完整的《科学计量学》网络，我们建立了从
#()* 年 ( 月《科学计量学》创刊到 !%%+年 + 月以来发表过的
所有文献及其引文的数据库（本期刊以外的引文被忽略），目
的是建立《科学计量学》的内部引文网络。
在此期间共发表论文 #*,& 篇。其中，#+## 篇论文与本
期刊中其他论文存在引用和被引用关系；++! 篇论文没有与
本期刊中其他论文发生任何引用或被引用关系，用网络的术
语来说它们是单点（ -./01234/）。在 #+## 篇论文之间存在
,,+) 条边，代表了它们之间的引用关系。
在这个网络中，节点是科学论文。如果两篇论文之间存
在引用关系，就会有一条边将他们连接起来。引用关系只能
是后发表的论文引用已经发表的论文，因此引文网络是一个
有向、非循环网络。
图 # 所示为《科学计量学》从 #((+ 年至 !%%+ 年间累积
载文量的变化曲线，内部小图为每年发表论文数量的变化情
况。从图中可以看出，除了 #((( 年发表论文数量出现大幅
增加外，其他年份中的载文量基本上保持稳定。
图 #" #((+ 5 !%%+ 年《科学计量学》累积载文量变化曲线
内图为每年载文量变化曲线
期刊自引率和期刊自被引率是评价期刊的两个重要指
标。期刊自引率是指该期刊引用全部参考文献中，引用该刊
登载论文所占的比例；期刊自被引率是指某期刊全部被引次
数中，被该刊本身引用次数所占的比例［##］。
《科学计量学》的期刊自引率为 #&’ #6 ；期刊自被引率
为 $&’ ,6。自引率偏低，表明该刊在国际上的学术地位还有
待于进一步的发展；自被引率偏高，说明该刊的选材范围不
够稳定，为其他期刊所引用的次数较少，交流不够充分。这
个结果与沃特和莱德道夫［)］的对该刊前 !, 卷的研究相类
似。作为科学计量学领域中的具有重要影响的一种期刊，它
也反映出了科学计量学学科还没有成为一门“硬科学”的事
实。然而，从动态的角度来看，如图 ! 和图 & 所示，没有引用
本期刊其他论文的论文所占比例在 !% 年间逐年下降，在
!%%! 年达到最低点。没有被本期刊其他论文引用的论文比
例在 #(*, 5 #((* 年间达到了一个稳定的低比例状态，在
#(((年到 !%%& 年的增长可以理解为此间的论文还没有经历
一个完整的被引周期。这说明这个期刊影响力在过去 !% 多
年中正在逐年增强，学术地位稳定提高，和选题范围趋于
稳定。
图 !" 没有引用本期刊论文的论文所占比例
图 &" 没有被本期刊其他论文引用的论文所占比例
下面对引文网络结构和动态过程进行分析，目的是提取
对网络拓扑结构形成起关键作用的网络参数，并对此进行
考察。
—(#)—7338：9 9 :0;<=;><’ 82?.4@.AB1-’ /23’ A/ 9 " 中国科技期刊研究，!%%$，#)（,）
!" #$ 度分布服从幂率分布
有向网络中节点的度分为入度和出度。入度是指箭头
指向给定节点的边的数量，出度是指由给定节点出发的边的
数量。在引文网络中入度是指一篇论文被引用的次数，出度
是指一篇论文引用其他论文的次数。
在《科学计量学》从创刊到 #%%& 年 & 月共发表的 ’()!
篇论文中，一个非常显著的特点是数据库中有大量的论文
（&&# 篇，占总论文数的 #&*）没有与本刊其他论文发生引用
与被引用的关系。如果考虑到自引的情况，比例还会增加。
与本刊其他论文存在引用或被引用关系的 ’&&’ 篇论文中，
&’" +*的论文入度为 %，&#" (*的论文出度为 %。在这个数
据库中 ,)" ’-* 的论文入度小于 (。然而，入度最高的
&" (!*的论文中却拥有总引文量 !!*的引文。出度与此相
似。说明本期刊的引文情况具有极大的异质性。
被引次数的中值为 ’&" )，远远大于平均被引次数 #" #。
中值与平均值之间的巨大差异，说明被引次数为中值的论文
的被引次数远远大于被引次数为平均值的论文的被引次数。
这就导致在引文分布图中将会出现一个很长的‘尾巴’，存在
少量的被大量引用的论文和大量的只被很少引用的论文。采
用双对数坐标可以减少“尾部噪音”，并能很好的反应引文分
布的情况。采用双对数坐标的引文分布如图 &和图 )所示。
图 &$《科学计量学》引文网络的入度分布
图 )$《科学计量学》引文网络的出度分布
采用回归分析的方法对双对数曲线进行回归，得到一个
简单的幂率分布：!（" . ’）/ "
0 !。对入度而言，!"## %；出度分
布略有不同，在出度为 + 左右的地方出现了转折，小于等于 +
时 !"’# )，大于 + 时 !"!# #。幂率分布的数学解释为：随机
选出一篇文献引用其他文献或被其他文献引用 "次的概率。
这说明《科学计量学》的引文网络也是一个无标度网络，
与其他被研究过的大型的复杂网络具有相似的特性。无标
度网络对随机去点（攻击）具有很强的抵御能力，也就是说无
标度网络的网络结构整体上十分稳定。然而，对于有目的的
选择去点（攻击网络中度数最高的一些节点），这种网络又表
现得极为脆弱。从而我们可以看出，对于《科学计量学》这个
期刊来说，存在一些对引文网络的整体性起到至关重要作用
的论文。如果把这些论文从网络中删除，那么引文网络就会
迅速地分裂成多个彼此不相连接的小型网络，网络中知识和
信息的流动就会受到阻碍。
!" !$ 几何距离逐年增大
节点 $ ，%之间信息传播的速度在很大程度上依赖于他
们之间的最短距离的长度 &$%，称之为几何距离（12342567）。
一对节点之间的路径可能有很多，几何距离是其中最优化和
最有效的路径的长度。所有节点对之间几何距离的平均值
可以由 ’ 8 9 &$% : 来表示，它可用于描述网络内部的连接
情况。
大型网络可能有非常小的几何距离，这就是“小世界”概
念的由来［’#］。图 + 是引文网络几何距离的变化情况，从图
中可以看出，此网络的几何距离随着时间呈现出稳定增加的
趋势，这与已往的研究是相吻合的［’!］。几何距离的增大是
因为随着登载论文数量的增加，由于人们阅读能力的限制，
科学家阅读所有论文的难度也在增加导致的。然而即使是
几何距离最大的 #%%& 年，几何距离也没有超过 &，《科学计量
学》的引文网络也体现出了小世界的特性。说明在引文网络
中信息的传播速度极快，任何信息从信息源出发，平均只要 &
步就能到达网络中所有其他的节点。
图 +$《科学计量学》引文网络几何距离随时间变化情况
—%#-— ;<<=：> > ?@ABCADB" =2E63467FG5" H2<" 7H > $ 中国科技期刊研究，#%%+，’-（)）
!" #$ 平均集聚系数呈现波动状态
社会网络的一个重要特性就是它的集聚性，描述了熟人
圈中人们彼此认识的机会增大的现象。反映在引文网络中
就表现为作者在引用一篇文章的同时，就会自然的查看这篇
文章的参考文献，那么这些参考文献被这个作者引用的机会
也会增大。这是一个容易理解的现象。集聚系数是集聚特
性的量化表达方式［%#］。
!"#（$）代表节点 $ 的度，& %［&%（ $）］&是所有与节点
$直接相连的节点数量。’（ $）为节点 $ 的集聚系数，具体表
达如下：
’（$）(
’ ) %［&%（$）］)
!"#（$）!［!"#（$）* %］
所有节点集聚系数的平均值就是平均集聚系数。本网络的
平均集聚系数变化呈 (形状。在 ’))! 年达到最高点。这一
结果乍一看来有些奇怪。一般情况下，随着网络的发展，节
点认识所有成员的难度加大，那么节点之间的连接会随之减
弱。在引文网络中则表现为文献量的不断增加，导致可能被
引用的文献数量也随之不断增加，那么在引用文献数量不变
的情况下，每一篇文献被引用的概率会随之减小。因此一般
情况下，随着网络的增大，集聚系数会持续减小。图 * 所示
集聚系数的变化情况可以这样理解：科学计量学是一门相对
较新的学科领域，然而随着学科的发展，形成了一些紧密联
结的学术团体（或子领域），学术团体内部的紧密联结抵消了
网络增大所导致连接变弱的现象。
图 *$ 集聚系数变化情况
!" +$ 最大簇的规模增加
科学论文中的新观点和新发现被人们认识和应用的过
程在一定程度上可以看作是一种知识的扩散过程。一个紧
密连接的引文网络对于知识在文献之间的流动起到至关重
要的作用。如果网络中有太多的孤岛（与其他部分不相连
接）将会阻碍知识的流动。在本引文网络中始终存在着一个
最大的簇，并且随着时间的发展不断扩大，既有新节点的加
入其中，也有新的连接将已有分离的节点与最大簇连接起
来。最大簇和边的数量的变化情况如图 , 所示。到 ’))#
图 ,
$
$ -：《科学计量学》引文网络中边数量的累积情况$ $ $
.：《科学计量学》引文网络中最大簇中节点数量的变化情况
年，最大簇中包含的节点数量已经达到 %!/* 个，占论文总数
量的 *+" #0。
!" 1$ 平均度在增加
随着新论文的发表，数据库中论文的累积量在不断增
加，而且边的数量也随着新节点与老节点的连接而迅速增
加。一个用以描述网络内部连接特性的重要的量化指标是
平均度 2 + 3，它也分为平均入度和平均出度。因为入度更
能客观地反映期刊和论文的质量，这里仅对平均入度进行研
究。引文网络的入度累积分布情况如图 / 所示，呈现出持续
上升的趋势。
图 /$ 平均度（ 2 + 3）变化情况
大多数大型网络的演化模型都假设在网络扩大的过程
中，平均度是一个常数。我们的实证研究证明事实并非如
此。与巴哈巴塞（4-5-6-78）［%+］的合著网络的分布相类似。
#$ 结语
本文在网络结构的背景下对《科学计量学》这一国际期
刊的动态演化过程进行了研究。
《科学计量学》作为科学计量领域中具有重要影响的一
本期刊，其发展情况可以反映科学计量学学科的发展。从整
体上看，其学术交流的功能和影响尚局限在本领域之内。而
—%’*—699:：; ; <=>?@>A?" :B58CD8E-F7" GB9" EG ; $ 中国科技期刊研究，’))1，%*（+）
在国际学术交流网络中，其引文的 !"#以上来自于其他期
刊，而被引主要来自于本期刊，超过 $%#。这说明信息主要
是吸收和输入，还未形成信息输入与输出对等的学术信息交
流格局。也就是说还没有成为国际学术交流的主流。
这一方面是由于科学计量学是一个新兴学科，可以从网
络的动态指标的变化情况看出其发展上升的趋势；另一方
面，则是因为其理论价值和学术价值还没有得到学术界的广
泛认同。如何促进科学计量学的研究成果被其他领域的科
学家吸收，如何使其科研成果与现实生活、经济生活联系起
来，正是科学计量学目前所遇到的瓶颈问题和严峻挑战。
参考文献
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&&’ 庞景安; 科学计量方法论; 北京：;科学技术文献出版社，&HHH
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&P’ DEW3*- ‘，R3)8+ Z，(,*,WaA. Db9; N.,73-3* )J -G3 U)*
U3W; <2-0’$，&HHH，T%&（$XTH）：&P% Q &P&
&T’ U,--A N R，/-*)+,-] / Z; :) KF8, )J Y A7,EEbM)*EKY
83-M)*CA（S3*.),E A-FE3）; <2-0’$，&HH!，PHP（$$!T）：TT% Q TTI
&"’ (,*,W,A. D 9，R3)8+ Z $- 27; 12)EO-.)8 )J -G3 A)B.,E 83-M)*C )J
B)EE,W)*,-.)8A; &.6+#"2 D，I%%I，P&&（P Q T）："H% Q $&T
同行评议中审稿人遴选方式对审稿结果的影响
———以《自然科学进展》为例
任胜利’ 王久丽’ 收稿日期：I%%$b%Tb&&
修回日期：I%%$b%$b%"
国家自然科学基金委员会科学基金杂志社，&%%%!"’ 北京双清路 !P 号，1b7,.E：*38AEc 7,.E; 8AJB; +)2; B8
摘’ 要’ ’ 综述了科技期刊履行同行评议的现状及其缺陷和存在问题；通过对 I%%I 年度《自然科学进展》稿件审理结果的统
计分析，发现采用作者所推荐的审稿人会明显有利于提高相应稿件的被录用的几率与发表；此外，通过对《自然科学进展》的
不同学科稿件的录用与退稿情况对比分析，发现不同学科责任编辑对于稿件录用标准存在着明显差异。建议编辑不要全部
采用作者推荐的审稿人评审稿件，并且在审稿单中应附注一些简略的“评审指南”。
关键词’ ’ 同行评议’ 科技期刊’ 审稿人’ 遴选’《自然科学进展》
’ ’ 同行评议（S33* *）是科技期刊遴选论文、维护和提
高其学术质量的重要途径之一，问卷调查表明［&］，期刊的声
誉、同行评议质量和影响因子是论文作者对期刊最为关注的
三个方面。
正是由于同行评议的极端重要性，国际科技出版界对如
何正确、有效地履行同行评议十分关注，并且自 &H!H 年以来
定期召开有关同行评议研究的国际性会议［I］；国际科学计量
与评价机构在进行各国科研产出的对比与分析中也特别强
调所统计的论文必须是发表于经同行评议的期刊（ S33*b
* ^)O*8,EA）［P］。
&’ 科技期刊履行同行评议的现状
&; &’ 同行评议的起源与形式
科技期刊的同行评议制度最初（&X"I 年）由英国皇家学
会主办的期刊 )A),E ?*,8A,B-.)8A倡导和实施［T］。目前
科技期刊采取的同行评议形式主要有［&］：
（&）单盲评审
即作者姓名对审稿人公开，但审稿人姓名不对作者
公开。D90/0通过对 I%% 份问卷的统计表明［&］，约有 $%#的
期刊采取单盲评审形式。
—IIX— G--S：d d ]+C^eCF^; S3*.),EA; 83-; B8 d ’ 中国科技期刊研究，I%%$，&X（"）
