基于ESI數(shù)據(jù)庫的地球科學(xué)領(lǐng)域文獻(xiàn)計量分析研究

劉月雷　聶峰英

(南京信息工程大學(xué)圖書館，江蘇?南京 210044)

基于ESI數(shù)據(jù)庫的地球科學(xué)領(lǐng)域文獻(xiàn)計量分析研究

劉月雷聶峰英

(南京信息工程大學(xué)圖書館，江蘇?南京 210044)

〔摘要〕本文利用湯森路透ESI基本科學(xué)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫對2004-2014年地球科學(xué)領(lǐng)域的文獻(xiàn)進(jìn)行了計量分析。通過對國家和地區(qū)、研究機(jī)構(gòu)、期刊、科學(xué)家、高被引論文、熱點(diǎn)論文、頂級論文、研究前沿、基線等各項指標(biāo)統(tǒng)計分析，為我國地球科學(xué)領(lǐng)域研究提供參考。

〔關(guān)鍵詞〕ESI；地球科學(xué)；文獻(xiàn)計量

Essential Science Indicators(簡稱ESI，基本科學(xué)指標(biāo))是湯森路透在匯集和分析Web of ScienceTM核心合集 (SCIE/SSCI)所收錄的學(xué)術(shù)文獻(xiàn)及其所引用的參考文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上建立起來的分析型數(shù)據(jù)庫。通過ESI，研究人員可以系統(tǒng)地、有針對性地分析國際科技文獻(xiàn)，從而了解一些著名的科學(xué)家、研究機(jī)構(gòu)(或大學(xué))、國家(或區(qū)域)和學(xué)術(shù)期刊在某一學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展和影響；同時科研管理人員也可以利用該資源找到影響決策分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)[1]。

本文選取ESI數(shù)據(jù)庫中地球科學(xué)領(lǐng)域2004年1月1日到2014年8月31日期間10年零8個月的數(shù)據(jù)作為研究對象，數(shù)據(jù)更新時間是2014年11月6日[2]。通過對國家和地區(qū)、研究機(jī)構(gòu)、期刊、科學(xué)家、高被引論文、熱點(diǎn)論文、頂級論文、研究前沿、基線等各項指標(biāo)統(tǒng)計分析，為我國地球科學(xué)領(lǐng)域研究提供參考。

ESI進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計的范圍涵蓋全世界11 000多種期刊的近1 000萬篇文章，但僅限于ISI中做了索引的期刊的文章，不包括圖書及其章節(jié)或ISI中未做索引的期刊中刊登的文章，也不對其出版數(shù)量和引文數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計。ESI劃分的22個學(xué)科領(lǐng)域按名稱的英文字母排列依次為：農(nóng)業(yè)科學(xué)、生物學(xué)與生物化學(xué)、化學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、計算機(jī)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)與商貿(mào)學(xué)、工程學(xué)、環(huán)境/生態(tài)學(xué)、地球科學(xué)、免疫學(xué)、材料科學(xué)、數(shù)學(xué)、微生物學(xué)、分子生物學(xué)與遺傳學(xué)、綜合交叉學(xué)科、神經(jīng)科學(xué)和行為學(xué)、藥理學(xué)與毒理學(xué)、物理學(xué)、植物學(xué)與動物學(xué)、心理學(xué)/精神病學(xué)、社會科學(xué)以及空間科學(xué)[3]。其中地球科學(xué)領(lǐng)域包括：地質(zhì)學(xué)、地球化學(xué)、地球物理學(xué)、巖土工程學(xué)、經(jīng)濟(jì)地質(zhì)學(xué)、石油化學(xué)、礦物學(xué)、氣象學(xué)和大氣科學(xué)、水文學(xué)、海洋學(xué)、石油地質(zhì)學(xué)、火山學(xué)、地震學(xué)、氣候?qū)W、古生物學(xué)、遙感科學(xué)、大地測量學(xué)以及地質(zhì)-石油與采礦工程學(xué)[4]。

1　ESI地球科學(xué)領(lǐng)域國家與地區(qū)分析

ESI根據(jù)近11年的記錄按照總被引頻次對世界各國與地區(qū)進(jìn)行排序，取世界前50%進(jìn)入ESI數(shù)據(jù)庫。排序指標(biāo)包括論文數(shù)、被引頻次、篇均被引頻次3個[5]。地球科學(xué)領(lǐng)域有104個國家和地區(qū)進(jìn)入ESI排名，中國大陸發(fā)表的地球科學(xué)領(lǐng)域的論文以45 869篇排在世界第2位，被引頻次以383 160次排在世界第5位(見表1)，但篇均被引頻次以8.35排在世界第73位。中國臺灣發(fā)表的地球科學(xué)領(lǐng)域的論文數(shù)排名世界第21位，被引頻次排名世界第25位，篇均被引頻次排名世界第56位。美國在地球科學(xué)領(lǐng)域的被引頻次和發(fā)表論文數(shù)均位列世界第1，并且和第2名相比有顯著優(yōu)勢，說明美國在地球科學(xué)領(lǐng)域的科研實(shí)力非常強(qiáng)大。地球科學(xué)領(lǐng)域篇均被引頻次排名靠前的國家多是論文總量不高的國家，只有英國和瑞士進(jìn)入了論文數(shù)和篇均被引頻次世界前10名。

表1　地球科學(xué)領(lǐng)域國家和地區(qū)被引頻次排名表(前10名)

2　地球科學(xué)領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)分析

ESI根據(jù)近11年的記錄按照總被引頻次對世界各研究機(jī)構(gòu)進(jìn)行排序，取世界前1%進(jìn)入ESI數(shù)據(jù)庫。地球科學(xué)領(lǐng)域有544個研究機(jī)構(gòu)進(jìn)入世界前1%，被引頻次排名前10的主要是國家級研究機(jī)構(gòu)和美國的加州大學(xué)系統(tǒng)(見表2)。

表2　地球科學(xué)領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)被引頻次排名表(前10名)

地球科學(xué)領(lǐng)域中國進(jìn)入ESI排名的研究機(jī)構(gòu)共有23個(見表3)。中國科學(xué)院發(fā)表的地球科學(xué)領(lǐng)域的論文數(shù)排在世界第1位，總被引頻次排在第5位，但篇均被引頻次排第494位。中國地質(zhì)大學(xué)發(fā)表的地球科學(xué)領(lǐng)域的論文數(shù)排世界第20位，總被引頻次排第67位，篇均被引頻次排在第516位。地球科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)入ESI排名的中國大學(xué)共有18所，發(fā)表論文數(shù)排在前100的有中國地質(zhì)大學(xué)、北京大學(xué)與南京大學(xué)，被引頻次排在前100的國內(nèi)大學(xué)只有中國地質(zhì)大學(xué)和北京大學(xué)，篇均被引頻次除了香港大學(xué)排名進(jìn)入世界前100名，其他國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)排名都偏低。

表3　中國地球科學(xué)領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)ESI被引頻次排名表

3　地球科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)家分析

被引頻次是同行認(rèn)知的一種形式，通常反映的是科研群體對于科學(xué)家的依賴程度[6]。ESI根據(jù)11年內(nèi)科學(xué)家論文被引頻次的總和對科學(xué)家進(jìn)行排位，在每個領(lǐng)域中的前1%的科學(xué)家入選。地球科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)入ESI排名的科學(xué)家共有3 064人。被引頻次排名前10的科學(xué)家(見表4)，其中中國科學(xué)家2人(論文署名地址為中國)，分別為中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所“巖石圈演化國家重點(diǎn)實(shí)驗室”吳福元教授(排名第3)與香港大學(xué)地球科學(xué)系孫敏教授(排名第8)，其余分別是排名第1的芬蘭赫爾辛基大學(xué)的Kulmala，Markku，排名第2的美國明尼蘇達(dá)大學(xué)Edwards，R.Lawrence，排名第4的Zhang，Q(署名單位不一致不能確認(rèn))，排名第5的美國加州理工學(xué)院Seinfeld，John H，排名第6的美國科羅拉多大學(xué)JIMENEZ，JL，排名第7的英國牛津大學(xué)RAMSEY，CB，排名第9的澳大利亞科廷科技大學(xué)Wilde，S.A，排名第10的WANG，Y(署名單位不一致不能確認(rèn))。

4　地球科學(xué)領(lǐng)域引文分析

引文分析包括基線數(shù)據(jù)和研究前沿?；€數(shù)據(jù)由“平均被引頻次(average citation rates)”、“百分位數(shù)(percentiles)”和“領(lǐng)域排行(field ranking)”3個表組成。

表4　地球科學(xué)領(lǐng)域科學(xué)家ESI被引頻次排名表(前10名)

4.1平均被引頻次

基于論文出版年到當(dāng)前的累加被引頻次，計算10年里每一年的平均被引頻次，平均值等于單篇論文被引頻次之和除以論文總數(shù)[3]。ESI地球科學(xué)領(lǐng)域2004-2014年期間每一年的篇均被引頻次見表5。

2004年21.78平均被引頻次，含義是地球科學(xué)領(lǐng)域2004年發(fā)表的論文從該年到現(xiàn)在平均每篇被引用21.78次。如果地球科學(xué)領(lǐng)域2004年發(fā)表的一篇論文的被引頻次大于21.78次，那么它就超過了世界平均水平。

表5　2004-2014年地球科學(xué)領(lǐng)域論文篇均被引頻次

4.2百分位數(shù)

表示一個被引頻次的界值，每年發(fā)表的論文達(dá)到某個百分點(diǎn)基準(zhǔn)應(yīng)被引用的次數(shù)。ESI根據(jù)領(lǐng)域和年份選定列出的百分點(diǎn)基準(zhǔn)有0.01%、0.1%、1.0%、10%、20.00%和50.00%(50.00%相應(yīng)于被引頻次的中位數(shù)值)。利用百分位數(shù)可以了解一篇論文的被引情況在該學(xué)科領(lǐng)域中所處的位置[3]。地球科學(xué)領(lǐng)域2004-2014年論文各年度6個不同百分點(diǎn)基準(zhǔn)的被引頻次入選條件見表6。例如：2004年發(fā)表的地球科學(xué)領(lǐng)域的論文，如果被引頻次達(dá)到968，就表明該論文處于該領(lǐng)域0.01%的位置。

表6　2004-2014年地球科學(xué)領(lǐng)域論文百分位數(shù)

4.3領(lǐng)域排行(field rankings)

顯示各個學(xué)科領(lǐng)域中的論文數(shù)、被引頻次和篇均被引頻次的排名情況。地球科學(xué)在22個學(xué)科領(lǐng)域中以被引頻次3 883 962排名第14位，論文數(shù)362 616排名第11位，篇均被引頻次10.71排名第13位。通過領(lǐng)域排行可以了解地球科學(xué)領(lǐng)域總體的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和趨勢。

研究前沿(research fronts)：是一組高被引論文，通過聚類分析而定義的核心論文。研究前沿采用獨(dú)特的視角來審視學(xué)科領(lǐng)域：用以了解新的突破可能出現(xiàn)的領(lǐng)域以及科學(xué)家之間的非正式交流的關(guān)系，通過測量高被引論文之間的相關(guān)度而形成聚類，聚類的形成是通過按照特定的共引基線將論文分組而定義的。每個研究前沿文件的統(tǒng)計指標(biāo)有：顯示研究前沿學(xué)科動向和主題的一系列主題詞，組成該研究前沿的高被引核心文獻(xiàn)和近期引證這些核心文獻(xiàn)的論文數(shù)(Papers)；該研究前沿主題的論文被引頻次(Citations)；篇均被引頻次(Citations Per Paper)和論文發(fā)表的平均出版年(Mean Year)[5]。ESI(2014.11)提供了地球科學(xué)領(lǐng)域404個研究前沿，通過404個地球科學(xué)研究前沿論文的瀏覽可以追蹤和推測學(xué)科或?qū)I(yè)的發(fā)展動向和趨勢。地球科學(xué)領(lǐng)域排名前10的研究前沿分別是：Middle Stone Age(中石器時代)，Organic Aerosol(有機(jī)氣溶膠)，North China Craton(華北克拉通)，Oxygen Minimum Zones(氧最小帶)，Greenhouse Gas Emissions(溫室氣體排放)，2011 Tohoku-Oki Earthquake(2011 Tohoku-Oki地震)，2008 Wenchuan Earthquake(2008汶川地震)，El Nino(厄爾尼諾)，Aerosol Particle(氣溶膠離子)以及Outer Radiation Belt(外輻射帶)。

5　中國地球科學(xué)領(lǐng)域ESI論文分析

中國臺灣地區(qū)在地球科學(xué)領(lǐng)域發(fā)表的頂級論文有50篇，第一作者署名單位為中國臺灣的論文有20篇，其中：臺灣大學(xué)8篇，高雄海洋科技大學(xué)6篇，臺灣中央研究院2篇，臺灣中央大學(xué)1篇，臺灣中山大學(xué)1篇，臺灣成功大學(xué)1篇，屏東教育大學(xué)1篇。

6　地球科學(xué)領(lǐng)域期刊分析

ESI收錄地球科學(xué)領(lǐng)域的期刊共有236種，表8列出了被引頻次排名前10的地球科學(xué)領(lǐng)域期刊。論文數(shù)和被引頻次前三名的期刊排名均一致，排名第一的期刊為美國的《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters)，該期刊1974年由美國地球物理聯(lián)合會創(chuàng)辦，是能夠迅速反映地球物理領(lǐng)域最新研究成果的刊物，發(fā)表地球物理領(lǐng)域研究簡報、科研方法、工作進(jìn)展、研究結(jié)果及問題的討論等；排名第二的是美國的《地球物理學(xué)研究雜志-大氣》(Journal of Geophysical Research:Atmospheres)，《地球物理學(xué)研究雜志》由美國地球物理聯(lián)合會主辦，共出版6個分輯，其中大氣分輯發(fā)表大氣層物理學(xué)高層稀薄空氣動力學(xué)、高層大氣探測、化學(xué)，大氣層與生物層、巖石圈或水圈界面的研究論文。近年來重點(diǎn)刊載有關(guān)高層大氣物理、高層大氣探測、高空氣稀薄空氣動力學(xué)、化合物與化學(xué)、浮質(zhì)與云層等研究專題；排名第三的是世界著名出版商Elsevier公司出版的《大氣環(huán)境》(Atmospheric Environment)，該期刊關(guān)注于空氣污染及其社會影響，主要發(fā)表關(guān)于自然和人為因素對地球大氣的影響，包括大氣物理學(xué)及大氣化學(xué)，以及關(guān)系到人類健康，福利，氣候變化和環(huán)境政策等。

表7　中國大陸地球科學(xué)領(lǐng)域頂級論文(第一作者單位)統(tǒng)計(前20名)

表8　地球科學(xué)期刊被引頻次排名表(前10名)

7　結(jié)　論

文獻(xiàn)計量學(xué)與科技管理學(xué)有著十分密切的聯(lián)系，科學(xué)文獻(xiàn)的數(shù)量和質(zhì)量無疑是對科學(xué)技術(shù)水平的一種量度[8]。筆者通過湯森路透ESI對2004-2014年(數(shù)據(jù)更新時間2014年11月6日)地球科學(xué)領(lǐng)域文獻(xiàn)計量分析研究得出以下結(jié)論：

地球科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)入ESI的國家和地區(qū)共有104個，中國在地球科學(xué)領(lǐng)域的論文數(shù)、被引頻次均居世界前列，篇均被引頻次處于世界中上水平，說明我國

對地球科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)貢獻(xiàn)和整體影響力非常高，具有舉足輕重的地位，但論文質(zhì)量仍有待提高。地球科學(xué)領(lǐng)域中國進(jìn)入ESI排名的研究機(jī)構(gòu)共有23個。中國科學(xué)院發(fā)表的地球科學(xué)領(lǐng)域的論文數(shù)排在世界第1位，總被引頻次排在第5位。地球科學(xué)領(lǐng)域熱點(diǎn)論文是69篇，其中署名為中國科學(xué)家的有19篇，說明我國科學(xué)家在地球科學(xué)領(lǐng)域具有較高的影響力。中國進(jìn)入地球科學(xué)領(lǐng)域ESI排名的研究機(jī)構(gòu)主要以大學(xué)為主，中國地質(zhì)大學(xué)、北京大學(xué)論文數(shù)和被引頻次均進(jìn)入世界前100名。中國在地球科學(xué)領(lǐng)域ESI頂級論文的第一署名單位也主要以大學(xué)為主，大學(xué)是我國科學(xué)研究的主要陣地，是培養(yǎng)國家建設(shè)人才的搖籃。一個國家的學(xué)術(shù)研究水準(zhǔn)對于該國社會及經(jīng)濟(jì)整體發(fā)展有直接的影響，而高等教育所從事的研究工作則是國家學(xué)術(shù)發(fā)展重要的主軸。在資源有限的情況下，如何提升高等教育的投資效率與效果，如何強(qiáng)化各校優(yōu)勢領(lǐng)域，乃成為當(dāng)今全球趨勢所在[9]。我國在高等教育系統(tǒng)繼開展“211工程”、“985工程”之后，于2012年5月7日正式啟動了高等學(xué)校創(chuàng)新能力提升計劃，也稱“2011計劃”，按照“國家急需、世界一流”的要求，充分發(fā)揮大學(xué)在國家發(fā)展中的獨(dú)特作用，國內(nèi)大學(xué)要積極吸引國際創(chuàng)新力量和資源，瞄準(zhǔn)學(xué)科前沿與研究熱點(diǎn)，集聚世界一流科學(xué)家參與協(xié)同創(chuàng)新，加強(qiáng)與世界一流科研機(jī)構(gòu)合作，進(jìn)一步提升國內(nèi)大學(xué)的國際學(xué)術(shù)影響力。

參考文獻(xiàn)

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(本文責(zé)任編輯：郭沫含)

Bibliometric Analysis on Literature in Geosciences Field Based on ESI Database

Liu YueleiNie Fengying

(Library，Nanjing University of Information Science & Technology，Nanjing 210044，China)

〔Abstract〕Based on Thomson Reuters Essential Science Indicators,the paper metrologically analyzed the geosciences literatures cover a 10-year plus 8-month period,January 1,2004-August 31,2014.By analyzing the indicators,such as Countries/Territories,Institutions,Journals,Scientists,Highly Cited Papers,Hot Papers,Top papers,Research Fronts,Baselines and etc,the paper provided references for China’s geosciences research.

〔Key words〕ESI;geosciences;bibliometric

〔中圖分類號〕G250.252；G253

〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A

〔文章編號〕1008-0821(2015)06-0081-05

DOI：10．3969/j．issn．1008-0821．2015．06．015

作者簡介：劉月雷(1982-)，男，館員，碩士，研究方向：情報信息服務(wù)，發(fā)表論文3篇。

基金項目：中國氣象局軟科學(xué)項目“大數(shù)據(jù)環(huán)境下氣象信息資源協(xié)同創(chuàng)新機(jī)制研究”(項目編號：氣法函[2014]27號)，江蘇省高校哲學(xué)社會科學(xué)研究基金項目“基于社交網(wǎng)絡(luò)的圖書館聯(lián)盟協(xié)同服務(wù)機(jī)制研究”(項目編號：2013SJB870006)，南京信息工程大學(xué)高等教育調(diào)研及政策研究項目“高校圖書館服務(wù)教學(xué)科研的管理機(jī)制創(chuàng)新研究”(項目編號：2014GJ009)，江蘇省圖書館學(xué)會學(xué)術(shù)研究重點(diǎn)課題“基于協(xié)同聯(lián)盟的圖書館業(yè)務(wù)創(chuàng)新研究”(項目編號：14ZD02)。

收稿日期：2014-12-23

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