醫(yī)學(xué)地理信息系統(tǒng)研究的文獻(xiàn)計(jì)量分析

孫一璠　趙明　張?chǎng)H翼　陳秉乾　付林卉　盧川力

摘要：以文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)為基礎(chǔ)，以“CNKI 中國期刊全文數(shù)據(jù)庫”為依據(jù)，對(duì)我國2001～2014年間發(fā)表的GIS在醫(yī)學(xué)中應(yīng)用的相關(guān)學(xué)術(shù)論文進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析，內(nèi)容包括學(xué)術(shù)論文的年代分布、發(fā)文量較多的核心期刊分布、論文的主題分布等，指出了醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域中 GIS的發(fā)展現(xiàn)狀及研究重點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)（GIS）；文獻(xiàn)計(jì)量；醫(yī)學(xué)；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TP391.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-1959（2017）17-0053-04 Bibliometric Analysis of Medical Geographic Information System Research

SUN Yi-fan1，ZHAO Ming2，ZHANG Kun-yi1，CHEN Bing-qian1，F(xiàn)U Lin-hui1，LU Chuan-li1

（1.College of Resources and Environmental Science，Wuhan University， Wuhan 430072，Hubei，China；

2.120 Command Center，Wuhan Emergency Center，Wuhan 430022，Hubei，China）

Abstract：Based on bibliometrics，with"CNKI China Journal Full-text Database"as the basis，the bibliometric analysis of the related academic papers of GIS published in China from 2001 to 2014 was carried out，including the distribution of academic papers，the distribution of core journals，the distribution of the theme of the paper，and pointed out the development status and research focus of GIS in the field of medical and health.

Key words：Geographic information system（GIS）；Bibliometrics；Medicine；Development trend

地理信息系統(tǒng)（GIS）是一種能夠處理海量空間數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，主要具備數(shù)據(jù)操作與處理功能、制圖顯示功能和空間查詢與分析功能。國際GIS起源于上世紀(jì)60年代，隨后被廣泛用于土地資源管理、城市管網(wǎng)、海洋與氣象、國防公安、人防消防等多個(gè)領(lǐng)域。我國于20世紀(jì)70年代開始探討計(jì)算機(jī)在測(cè)量、地圖制圖和遙感領(lǐng)域的應(yīng)用， 20世紀(jì)80年代，我國展開了全面的GIS實(shí)驗(yàn)探索，并在1986年至1995年的10年間迅速發(fā)展，1996年以后，GIS在我國各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛運(yùn)用，進(jìn)而向產(chǎn)業(yè)化方向發(fā)展。

醫(yī)學(xué)是一個(gè)涉及微觀結(jié)構(gòu)和宏觀系統(tǒng)的多分支學(xué)科，其中大量與宏觀系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)具有空間分布特點(diǎn)，這為GIS在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用提供了切合點(diǎn)。但GIS與醫(yī)學(xué)的結(jié)合直到20世紀(jì)80年代末期才初見端倪。隨后，利用GIS進(jìn)行疾病監(jiān)測(cè)和因素分析、建立突發(fā)衛(wèi)生事故應(yīng)急系統(tǒng)、合理配置公共衛(wèi)生資源等成為國內(nèi)外醫(yī)學(xué)GIS探討的重要課題[1]。我國學(xué)者徐業(yè)昌曾在1997年對(duì)GIS在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用情況進(jìn)行過歸納總結(jié) [2]。進(jìn)入21世紀(jì)之后，無論是學(xué)術(shù)研究界，還是醫(yī)療實(shí)踐，都對(duì)GIS的運(yùn)用情況進(jìn)行大量的理論研究和實(shí)踐應(yīng)用，然后鮮有人對(duì)我國醫(yī)學(xué)GIS的發(fā)展脈絡(luò)和狀況進(jìn)行系統(tǒng)的梳理?；诖?，筆者利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法對(duì)2001～2014年國內(nèi)期刊發(fā)表的有關(guān)GIS在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的學(xué)術(shù)論文進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，旨在回顧我國醫(yī)學(xué)GIS的發(fā)展進(jìn)程和研究現(xiàn)狀，探索醫(yī)學(xué)GIS的發(fā)展方向。

1 資料與方法

1.1一般資料

本文的主要數(shù)據(jù)來源于中國期刊全文數(shù)據(jù)庫（CNKI）。進(jìn)行檢索時(shí)，在查詢范圍內(nèi)選擇醫(yī)藥衛(wèi)生科技子目錄， 以“GIS+ 地理信息系統(tǒng)”為檢索詞，其檢索項(xiàng)為“篇名 & 關(guān)鍵詞 & 摘要”。本次檢索，共獲得794篇文獻(xiàn)信息。去除會(huì)議文件和雜志文章和學(xué)位論文后，經(jīng)過數(shù)據(jù)的篩選去重并去除2015年的信息，得到了459條期刊論文條目，包含文章名、作者姓名、發(fā)表年限、機(jī)構(gòu)名、關(guān)鍵詞、發(fā)表期刊等信息。表3中期刊的影響因子數(shù)據(jù)來源于萬方數(shù)據(jù)庫的期刊影響因子數(shù)據(jù)（2013）。

1.2分析方法

本文采用Excel2013軟件對(duì)所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，應(yīng)用文獻(xiàn)計(jì)量法進(jìn)行分析與描述。文獻(xiàn)計(jì)量法[3]是通過對(duì)大批量文獻(xiàn)的外部特征如作者、發(fā)表年限、期刊、關(guān)鍵詞的量化分析，得到一系列相關(guān)結(jié)論，如確定某領(lǐng)域核心作者和期刊、判定某學(xué)科某領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢(shì)和研究熱點(diǎn)。其數(shù)據(jù)分析與描述，是建立在描述文獻(xiàn)本身變化的文獻(xiàn)的生長(zhǎng)與老化律、表征科技文獻(xiàn)作者分布的洛特卡定律、表征文獻(xiàn)中詞頻分布的齊普夫定律、確定某一學(xué)科論文在期刊中分布的布拉德福定律和文獻(xiàn)的引證規(guī)律上的。

2 結(jié)果

2.1學(xué)術(shù)論文的年代分布

理論指導(dǎo)實(shí)踐，實(shí)踐推動(dòng)理論創(chuàng)新。統(tǒng)計(jì)分析學(xué)術(shù)論文的年代分布情況不僅可以發(fā)現(xiàn)醫(yī)學(xué)GIS的運(yùn)用動(dòng)態(tài)，也可以在一定程度上揭示其階段性特征。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，進(jìn)入21世紀(jì)之后，我國公開發(fā)表的醫(yī)學(xué)GIS學(xué)術(shù)論文總量呈現(xiàn)出不斷地增加的態(tài)勢(shì)， 增長(zhǎng)幅度基本上是穩(wěn)定的。圖1為文獻(xiàn)發(fā)表量的年分布圖，從圖1中可以看出，2006年以前文獻(xiàn)年發(fā)表量快速增長(zhǎng)。而2006年之后，年文獻(xiàn)發(fā)表量在45篇上下波動(dòng)，呈現(xiàn)相對(duì)穩(wěn)定的態(tài)勢(shì)。這反映出我國GIS與醫(yī)學(xué)的結(jié)合在2006年后無新的增長(zhǎng)點(diǎn)。endprint

圖2為文獻(xiàn)年累計(jì)量圖，對(duì)該組數(shù)據(jù)進(jìn)行線性擬合時(shí)， R2=0.9899，說明醫(yī)學(xué)GIS發(fā)展穩(wěn)定，井噴發(fā)展時(shí)期相對(duì)較短。同樣可以觀察出，若移除2006年以前數(shù)據(jù)，R2將更加趨近于1，即線性擬合符合度更好。根據(jù)擬合公式y(tǒng)=39.582-77.07可以預(yù)測(cè)，我國醫(yī)學(xué)GIS的文獻(xiàn)將基本保持每年40篇的速度增長(zhǎng)。

在醫(yī)學(xué)GIS領(lǐng)域，周曉農(nóng)、胡曉抒等人于1998年建立了我國吸血蟲病地理信息系統(tǒng)[4]，第一次系統(tǒng)的嘗試將地理信息系統(tǒng)應(yīng)用于我國的血吸蟲病監(jiān)測(cè)。在應(yīng)對(duì)突發(fā)衛(wèi)生事件建立地理信息系統(tǒng)方面，最早可以追溯到劉紀(jì)遠(yuǎn)、鐘耳順等人于2003年研制的SARS控制與預(yù)警地理信息系統(tǒng)[5]。王遠(yuǎn)飛和張超于2005年進(jìn)行的GIS和引力多邊形方法在公共設(shè)施服務(wù)域研究中的應(yīng)用的研究[6]則是第一次有學(xué)者將GIS運(yùn)用于公共衛(wèi)生資源的配置?？梢园l(fā)現(xiàn)，在2006年以前，GIS與醫(yī)學(xué)的主要結(jié)合點(diǎn)，已經(jīng)有學(xué)者進(jìn)行了開拓性和進(jìn)一步的研究，這也是圖1中2006年以后年論文獻(xiàn)數(shù)較穩(wěn)定，圖2去除2006年及之前數(shù)據(jù)后再進(jìn)行線性擬合的符合度更高的原因了。另一方面在徐業(yè)昌于1997年發(fā)表名為《地理信息系統(tǒng)及其在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用》的文獻(xiàn)前，并沒醫(yī)學(xué)GIS相關(guān)文獻(xiàn)見諸報(bào)道。

因此，結(jié)合圖1和圖2反映出的趨勢(shì)，可以將醫(yī)學(xué)GIS的發(fā)展劃分為三個(gè)階段：從上世紀(jì)八十年代到1996年的準(zhǔn)備階段、1997年到2006年的開拓發(fā)展階段和2007年至今的穩(wěn)定發(fā)展階段?？梢灶A(yù)測(cè)，在GIS和醫(yī)學(xué)沒有產(chǎn)生嶄新的結(jié)合點(diǎn)前，我國醫(yī)療GIS將長(zhǎng)期處于第三階段，該領(lǐng)域的研究將穩(wěn)步進(jìn)行。

2.2論文的主題分布

關(guān)鍵詞反映著一篇文章的主題，在大量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中，高頻關(guān)鍵詞的出現(xiàn)，能夠較為客觀地反映出該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。對(duì)比不同時(shí)段的高頻詞分布，則能推測(cè)該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的變遷。由于筆者在檢索式設(shè)計(jì)時(shí)采用檢索詞是“地理信息系統(tǒng)+GIS”，因而大多數(shù)文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞中都含有地理信息系統(tǒng)（GIS）。在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行查重合并后，如將關(guān)鍵詞“GIS”“地理信息系統(tǒng)”“地理信息系統(tǒng)（GIS）”進(jìn)行合并后，根據(jù)齊普夫定律相關(guān)思想，提取關(guān)鍵詞總頻次的前約1/3頻次進(jìn)行匯總，得到關(guān)鍵詞-頻次分布表格。其中表1為2006年以前的關(guān)鍵詞-頻次分布表格，表2為2006年以后的關(guān)鍵詞-頻次分布表格，表3則為2001～2014總的關(guān)鍵詞-頻次分布表格。

由表1可以發(fā)現(xiàn)，2006年前，將GIS應(yīng)用于流行病學(xué)領(lǐng)域，研究流行病的空間分布，并進(jìn)行監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)，是醫(yī)學(xué)GIS的最主要運(yùn)用。在流行病學(xué)領(lǐng)域，血吸蟲病和釘螺這兩個(gè)具有相互聯(lián)系的研究對(duì)象，是當(dāng)時(shí)的主要研究對(duì)象。而登革熱、腎綜合征出血熱、宿主動(dòng)物、腫瘤同樣是將GIS運(yùn)用與流行病學(xué)的研究對(duì)象。除此之外，公共衛(wèi)生領(lǐng)域的資源配置、將GIS引入相關(guān)部門的決策支持系統(tǒng)，同樣是當(dāng)時(shí)的研究重點(diǎn)。另有學(xué)者專門探討了我國中藥資源的地理分布。

觀察表2，可以發(fā)現(xiàn)“空間自相關(guān)分析”、“時(shí)空聚類分析”、“趨勢(shì)面分析”、“時(shí)空分析”等表1中未出現(xiàn)的關(guān)鍵詞大量出現(xiàn)，這說明2006年以后GIS與醫(yī)學(xué)的結(jié)合進(jìn)一步加深，進(jìn)行醫(yī)學(xué)GIS研究的學(xué)者更加注重分析技巧的使用。另一方面，表2中多出了“瘧疾”、“鼠疫”、“手足口病”、“出生缺陷”，這說明將GIS應(yīng)用于流行病學(xué)被更多學(xué)者所接受，這樣的方法論被運(yùn)用在越來越多的研究個(gè)體上。表1中“預(yù)測(cè)”一詞的頻次僅為3，而表2中監(jiān)測(cè)的頻次為11、預(yù)警的頻次為9，這說明將GIS運(yùn)用與疾病監(jiān)測(cè)和預(yù)警得到迅速發(fā)展。

表1和表2對(duì)比中所反映出的變化同樣可以通過不同年代的醫(yī)療GIS文獻(xiàn)綜述的對(duì)比發(fā)現(xiàn)[7～8]。表3則體現(xiàn)著醫(yī)學(xué)GIS發(fā)展以來的整體研究熱點(diǎn)分布，該表中空間分析與統(tǒng)計(jì)相關(guān)詞匯如“空間分析”、“空間自相關(guān)分析”、 “空間分布”、“ 地理分布”、“時(shí)空聚類分析”“時(shí)空分析”“空間統(tǒng)計(jì)”等大量出現(xiàn)，說明GIS在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)行應(yīng)用的立足點(diǎn)是其空間分析與統(tǒng)計(jì)能力。該表中“血吸蟲病”、“釘螺”、“瘧疾”、“鼠疫”、“登革熱”、“腎綜合征出血熱”、“結(jié)核病”為我國常見的傳染病、流行病或地方病，這說明疾病監(jiān)測(cè)是GIS在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域最廣泛和熱門的一種應(yīng)用類型。其次“決策支持系統(tǒng)”也在該表中出現(xiàn)，表明醫(yī)療GIS的第二大應(yīng)用為“應(yīng)對(duì)突發(fā)衛(wèi)生事件和為醫(yī)療相關(guān)部門提供支持”。相較而言利用GIS進(jìn)行衛(wèi)生資源配置的研究較為冷門。

2.3論文的期刊分布

核心期刊能對(duì)該領(lǐng)域研究成果做出客觀和公正的評(píng)價(jià)，集中著大量該領(lǐng)域的高質(zhì)量文獻(xiàn)，因此確定某領(lǐng)域核心期刊對(duì)學(xué)者的研究工作具有重要意義[9]。筆者，對(duì)459篇期刊論文的期刊來源進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，依據(jù)布拉德福定律，用區(qū)域分析法來確定該應(yīng)用領(lǐng)域的核心期刊。

按累積載文數(shù)，將期刊劃分為三個(gè)區(qū)域。A區(qū)域：B區(qū)域：C區(qū)域的文獻(xiàn)累積量為164：169：166，接近1：1：1。三個(gè)區(qū)域的期刊數(shù)量之比約為1：4.5：15，和根據(jù)布拉德福定律計(jì)算得到的1：4.5：21是基本符合的。根據(jù)布拉德福定律，可以確定A區(qū)域的期刊為醫(yī)學(xué)GIS的核心期刊，其結(jié)果以表格的形式進(jìn)行呈現(xiàn)。如表4所示，以《中國公共衛(wèi)生》、《中國血吸蟲病防治雜志》、《現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué)》為首的14家醫(yī)學(xué)領(lǐng)域期刊為醫(yī)學(xué)GIS研究的核心期刊，在該領(lǐng)域具有較大的影響力。

從表4中容易發(fā)現(xiàn)，期刊載文量和其影響因子無關(guān)聯(lián)。又，上述期刊均為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域期刊。因而醫(yī)學(xué)GIS并不是醫(yī)學(xué)的主要研究方向之一，醫(yī)學(xué)界對(duì)GIS的總體重視程度還相對(duì)較低。GIS在和醫(yī)學(xué)的結(jié)合有望在不久的將來進(jìn)一步加深。

2.4論文著者分布

由于文獻(xiàn)的作者可能有多個(gè)，而第一作者是公認(rèn)權(quán)重最大的作者，因而筆者在分析459篇期刊文獻(xiàn)時(shí)只提取了文獻(xiàn)的第一作者信息并進(jìn)行分析。通過表2可以清晰地看到篇數(shù)與作者數(shù)間的變化規(guī)律--發(fā)文量為一篇的人數(shù)為336（84.85%），2篇的人數(shù)為41人（10.35%），3篇為17人（4.29%），4篇為4人，5篇和6篇均只有一人。顯然對(duì)GIS在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用的研究中，絕大部分研究是不具備連續(xù)性的分散的，只有極少的幾個(gè)團(tuán)隊(duì)或?qū)W者對(duì)GIS在醫(yī)療領(lǐng)域的運(yùn)用有較為連續(xù)和深入的研究。表5的第三列為根據(jù)平方反比律進(jìn)行依據(jù)篇數(shù)進(jìn)行作者人數(shù)預(yù)測(cè)，該預(yù)測(cè)顯然與實(shí)際值差距較大，反映出醫(yī)療GIS研究的集中趨勢(shì)較弱。根據(jù)洛特卡定律的推廣形式f（x）=C/x^a，取C=f（1）=336，反解出a的值約為2.86，根據(jù)該推廣式進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到表2第4列，和實(shí)際數(shù)據(jù)擬合程度較高。數(shù)據(jù)的對(duì)比進(jìn)一步顯示，醫(yī)療GIS研究領(lǐng)域高頻作者和團(tuán)隊(duì)還非常不足。endprint

根據(jù)作者分布的原始數(shù)據(jù)，可以得出在醫(yī)療GIS領(lǐng)域的高頻核心作者為李嬋娟（第三軍醫(yī)大學(xué)）、戴陽（第二軍醫(yī)大學(xué)）、閆磊、張喜旺、唐繼海、吳庫生等?；钴S作者主要有彭文祥、陸應(yīng)昶、冮森林、范俊杰、鹿鳳苓、方立群、董毅、于國偉、吳玉、劉剛、楊進(jìn)、劉美德、張標(biāo)、劉穎、張治英、劉志濤、尚磊。以李嬋娟與李維民為主的科研團(tuán)隊(duì)和以閆磊等為主的科研團(tuán)隊(duì)主要研究GIS在流行病監(jiān)測(cè)等方面的運(yùn)用；以戴陽、楊武、徐燕茹為主的科研團(tuán)隊(duì)主要將精力集中在GIS運(yùn)用在軍事醫(yī)療中的問題；以張喜旺、劉劍鋒、秦奮等人為主的科研團(tuán)隊(duì)則主要研究利用GIS進(jìn)行醫(yī)療評(píng)估。

3 總結(jié)

地理信息系統(tǒng)在我國醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的運(yùn)用，可基本劃分為上世紀(jì)八十年代到1996年的準(zhǔn)備時(shí)期、1997年到2006年的開拓發(fā)展時(shí)期和2007年至今的系統(tǒng)化和穩(wěn)定時(shí)期三個(gè)階段。在GIS技術(shù)本身沒有突破性發(fā)展且GIS與醫(yī)療衛(wèi)生沒有新的應(yīng)用結(jié)合點(diǎn)的前提下，GIS在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用研究將保持平穩(wěn)勻速增長(zhǎng)，其研究階段將長(zhǎng)期保持在第三階段。

醫(yī)學(xué)GIS并非醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，其主要研究熱點(diǎn)為疾病監(jiān)測(cè)和預(yù)警，其他的還有決策支持與公共衛(wèi)生資源配置。2006年以后，該領(lǐng)域?qū)W者越來越注重GIS的深層運(yùn)用，引入大量分析方法，使得整體研究質(zhì)量有所上升。

以《中國公共衛(wèi)生》和《中國血吸蟲病防治雜志》為代表一系列醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的期刊，是GIS在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用研究的核心期刊。

我國大多醫(yī)學(xué)GIS的研究不具備連續(xù)性，且該領(lǐng)域的頂尖學(xué)者和團(tuán)隊(duì)為數(shù)不多，相對(duì)匱乏。

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