期刊被引量的分布及影響因子的失真
——以7種物理學(xué)綜合期刊為例

■嚴(yán)建新

1)廣西大學(xué)馬克思主義學(xué)院,廣西南寧市西鄉(xiāng)塘區(qū)大學(xué)東路100號(hào) 5300042)大連理工大學(xué)科學(xué)學(xué)與科技管理研究所暨WISE實(shí)驗(yàn)室,遼寧省大連市甘井子區(qū)凌工路2號(hào) 116024

目前，初創(chuàng)于1972年的期刊影響因子(Journal Impact Factor，JIF)在許多國(guó)家的科研管理中仍是評(píng)價(jià)期刊、學(xué)者和科研機(jī)構(gòu)的重要指標(biāo)之一[1-3]，我國(guó)許多科研機(jī)構(gòu)也將成果發(fā)表期刊的影響因子作為分配科研經(jīng)費(fèi)、晉升職稱和發(fā)放獎(jiǎng)金的主要依據(jù)之一。不少學(xué)者分析了影響因子在時(shí)間窗口、數(shù)據(jù)采集、計(jì)算等方面存在的不足[4]，但期刊被引量的偏態(tài)分布對(duì)影響因子評(píng)價(jià)功能所產(chǎn)生的影響仍有待深入探討。

國(guó)內(nèi)外一些學(xué)者對(duì)計(jì)量指標(biāo)分布問(wèn)題的探索頗具啟發(fā)性。毛國(guó)敏等[5]分學(xué)科領(lǐng)域研究中國(guó)學(xué)術(shù)期刊的載文量、總被引量和影響因子在期刊間的分布，發(fā)現(xiàn)這些指標(biāo)呈不均勻分布；俞立平等[6]研究發(fā)現(xiàn)，影響因子、被引半衰期、特征因子等7項(xiàng)指標(biāo)在期刊間均為右偏分布，并認(rèn)為指標(biāo)的平均值難以代表各期刊在該指標(biāo)上的平均水平；Weale等[7]和Metze[8]指出，以影響因子評(píng)價(jià)期刊的前提是被引量在載文間呈正態(tài)分布，樣本呈正態(tài)分布時(shí)平均值才有意義；Bornmann等[9]在探討科研評(píng)價(jià)問(wèn)題時(shí)提出，期刊被引量在載文間呈較高偏離程度的偏態(tài)分布時(shí)，期刊影響因子是失真的，但未提及具體細(xì)節(jié)及如何修正影響因子的失真。本研究以2011—2015年度7種物理學(xué)綜合期刊為樣本，分析期刊被引量在載文間的分布特征及不均勻程度，在此基礎(chǔ)上提出修正影響因子失真的方法。

1 研究思路與方法

1.1 研究思路

影響因子是為表征并橫向比較期刊影響力而設(shè)計(jì)的指標(biāo)。原則上，各期刊被引量與載文間應(yīng)呈均勻分布或正態(tài)分布。當(dāng)分布條件不能充分滿足時(shí)，影響因子將會(huì)出現(xiàn)失真。洛倫茲曲線和反映分布不均勻程度的基尼系數(shù)G已被廣泛應(yīng)用于各種指標(biāo)分布差異的研究。既然引用的不均勻分布能導(dǎo)致影響因子失真，可根據(jù)分布的均勻程度(1-G)對(duì)影響因子失真進(jìn)行修正。

1.2 數(shù)據(jù)獲取

根據(jù)科睿唯安SCI-E數(shù)據(jù)庫(kù)的期刊分類和2015年度《期刊引證報(bào)告》(JournalCitationReport，JCR)，筆者選擇物理學(xué)綜合類中影響因子不同的7種期刊(表1)，按與影響因子相對(duì)應(yīng)的時(shí)間窗口，逐年、逐篇從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取各期刊學(xué)術(shù)載文的被引頻次。學(xué)術(shù)載文包括研究論文、綜述論文和會(huì)議論文。影響因子的計(jì)算還涉及少量其他類型文獻(xiàn)的被引頻次，但本研究?jī)H探討此3類文獻(xiàn)的被引量在這些文獻(xiàn)間的分布。為行文方便，筆者將期刊的這3類文獻(xiàn)在某一年度的被引頻次之和簡(jiǎn)稱為總被引量。

表1 2011—2015年7種物理學(xué)期刊的影響因子、載文被引頻次的標(biāo)準(zhǔn)差和引用分布曲線的偏度

1.3 數(shù)據(jù)處理與計(jì)算

以2015年度NatPhys為例。2013—2014年，NatPhys的載文量為253篇，其2015年總被引頻次為4616次。將各載文按被引頻次由低到高排序后進(jìn)行被引頻次和篇數(shù)累積計(jì)算：

(1)

圖1 2015年度Nat Phys的洛倫茲曲線

式中xi和yi分別為載文數(shù)量和總被引頻次的累積坐標(biāo)值，xiN為累積到第i篇載文的篇數(shù)，yiC為累積到第i篇載文的被引頻次。以坐標(biāo)值xi和yi繪制出總被引量在載文間分布的洛倫茲曲線L(圖1)。L將正方形對(duì)角線下方的三角形分為A和B兩個(gè)區(qū)域，基尼系數(shù)G為A的面積SA與三角形面積SΔ的比值。因SΔ=1/2，SA=SΔ-SB，SB近似等于各小梯形面積之和，因此基尼系數(shù)G為

(2)

2 結(jié)果與討論

2.1 期刊影響因子及其默認(rèn)前提

期刊的影響力以其載文影響力為基礎(chǔ)。在紙刊時(shí)代，學(xué)者主要根據(jù)期刊影響力來(lái)有選擇地閱讀期刊并引用其文獻(xiàn)；而在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，學(xué)者則主要通過(guò)主題或關(guān)鍵詞檢索文獻(xiàn)，并且有選擇地閱讀和引用檢索到的但刊載于不同期刊的文獻(xiàn)。與紙刊時(shí)代相比，網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的引用與期刊影響力之間的關(guān)聯(lián)已有所弱化，因此，對(duì)期刊全部載文的影響力進(jìn)行整體評(píng)價(jià)更能客觀反映該期刊的影響力。

接Garfield[1]的定義，某期刊在t年度的影響因子為IJIF(t)=C/D，其中D為該刊t-2年和t-1年的載文篇數(shù)，C為該刊在t年的總被引頻次?？傮w而言，影響因子以載文篇均被引頻次來(lái)表征期刊影響力。被引量在載文間均勻分布或呈正態(tài)分布是其隱含的默認(rèn)前提，即嚴(yán)格意義上，只有當(dāng)各期刊的被引量在載文間均為均勻分布時(shí)，以載文被引頻次表征的期刊影響力才具有真實(shí)性和可比性，即使以篇均被引頻次表征期刊影響力，被引量在載文間也應(yīng)呈正態(tài)分布。如果被引量既非均勻分布也非正態(tài)分布，篇均被引頻次就難以如實(shí)表征期刊的影響力。

通常情況下，學(xué)者主要根據(jù)相關(guān)性和重要性引用他人文獻(xiàn)。假設(shè)期刊M和N在t-2年和t-1年的載文各為100篇，且兩刊在t年總被引頻次各為100次，但M刊的被引量在載文間均勻分布，而N刊的100次被引僅集中于1篇載文。在影響因子的計(jì)算窗口內(nèi)，M刊的全部載文在t年都各被引用1次意味著其載文均有引用價(jià)值，而N刊僅有1篇載文被引用則意味著另外99篇沒(méi)有引用價(jià)值。按影響因子定義，期刊M和N的影響因子均為1，兩者影響力相同；而從載文整體影響力評(píng)價(jià)，則M刊影響力高于N刊。這一虛擬例子表明，引用分布的均勻程度是期刊評(píng)價(jià)中不可忽略的因素，期刊被引量的非均勻分布將導(dǎo)致以影響因子表征的期刊影響力出現(xiàn)不同程度的失真，被引量分布越不均勻，失真就越嚴(yán)重。

2.2 總被引頻次分布

據(jù)2011—2015年度上述7種期刊各載文的被引頻次，可繪制出期刊載文總被引頻次的分布曲線(圖2)。筆者發(fā)現(xiàn)，7種期刊中，影響因子較高的RevModPhys和NatPhys均存在由少量高被引載文構(gòu)成的“長(zhǎng)尾”，影響因子較低的4種期刊則均存在由許多低被引載文構(gòu)成的“高頭”，而影響因子居中等水平的PhysRevLett則既有“高頭”又有“長(zhǎng)尾”。圖2所示為2015年度這7種期刊總被引頻次的分布曲線，其中縱向細(xì)線為相應(yīng)期刊的影響因子，細(xì)斜線為分布曲線的“頭頂—末尾”連線，用以標(biāo)示曲線的頭尾位置。

圖2 2015年度7種物理學(xué)期刊總被引量分布

根據(jù)統(tǒng)計(jì)原理，當(dāng)偏度為0時(shí)，數(shù)據(jù)呈正態(tài)分布，偏度大于0和小于0時(shí)分別為右偏和左偏分布；標(biāo)準(zhǔn)差越大，數(shù)據(jù)的離散程度越大，平均值的代表性越低。從2011—2015年度這7種物理學(xué)期刊的影響因子、載文被引頻次的標(biāo)準(zhǔn)差和引用分布曲線的偏度(表1)可發(fā)現(xiàn)，這些分布曲線的偏度均為正值，共同特征為右偏分布，且曲線偏度與影響因子大小無(wú)關(guān)。此外，影響因子較高,期刊標(biāo)準(zhǔn)差也較大;而影響因子較低,期刊標(biāo)準(zhǔn)差相對(duì)較小。這表明，影響因子較高的期刊，載文篇均被引頻次并不具有充分代表性。

2.3 分布的不均勻程度

當(dāng)基尼系數(shù)G為0.3～0.4時(shí)，分布相對(duì)合理；0.4～0.5為差距較大；0.5以上則為差距懸殊，0.4被視為差距較大的警戒線。2011—2015年度，上述7種物理期刊影響因子IJIF、基尼系數(shù)G及修正后的影響因子IJIFG見(jiàn)表2，其中的G反映被引量分布的不均勻程度。期刊總被引量在載文間分布的另一個(gè)特征是G均高于警戒線0.4，分布差距較大甚至差距懸殊。

圖3～7為2011—2015年度各期刊的總被引頻次在載文間分布的洛倫茲曲線。影響因子計(jì)算窗口內(nèi)，如有若干載文未被引用，則其被引頻次累積為0，洛倫茲曲線左端的相應(yīng)部分與橫軸重合，因此，曲線與橫軸的分離點(diǎn)反映了未被引用載文在全部載文中所占的比例，即零被引率。影響因子較低的AmJPhys和MoscUPhysB+各年度G均大于0.68(表2)，引用分布不均勻程度較高，其零被引率均在50%以上(圖3～7)，影響因子僅由不足半數(shù)的載文支撐。其中，MoscUPhysB+在2011年度的影響力甚至僅由約10%的載文產(chǎn)生，G高達(dá)0.892。雖然AmJPhys和MoscUPhysB+有較小的標(biāo)準(zhǔn)差，但其被引載文不足總量的50%，篇均被引頻次也難以真實(shí)地代表載文的整體影響力。

表2 2011—2015年度7種物理期刊影響因子IJIF、基尼系數(shù)G及修正后的影響因子IJIFG

圖3 2011年度洛倫茲曲線

圖4 2012年度洛倫茲曲線

圖5 2013年度洛倫茲曲線

圖6 2014年度洛倫茲曲線

圖7 2015年度洛倫茲曲線

基于上述期刊樣本可知，被引頻次在載文間既非均勻分布，也非正態(tài)分布，這意味著影響因子存在不同程度的失真，載文被引頻次的標(biāo)準(zhǔn)差越大或者零被引率越高，期刊篇均被引頻次的代表性就越低。

2.4 影響因子的失真與修正

一般認(rèn)為，影響因子越高，總被引頻次在載文間的分布越不均勻[10]，基尼系數(shù)越大。由圖8(a)、(b)可知，PhysRevLett的影響因子小于NatPhys，但前者的基尼系數(shù)卻大于后者；在這7種期刊中，RevModPhys、NatPhys和PhysRevLett既是影響因子最大，也是基尼系數(shù)最小的3種期刊。這表明影響因子并不與基尼系數(shù)同向變動(dòng)，影響因子的失真程度與影響因子大小無(wú)關(guān)。

綜上所述，總被引量在載文間的非均勻分布導(dǎo)致影響因子存在不同程度的失真，基尼系數(shù)G越小，分布越均勻，影響因子的代表性越高。因此可考慮將表征分布均勻程度的(1-G)作為基尼修正系數(shù)對(duì)影響因子進(jìn)行修正，修正后的影響因子IJIFG可表示為

IJIFG=IJIF×(1-G)。

(3)

就本研究的虛擬案例，M刊的100次被引量均勻分布在100篇載文中，因此G為0，修正后的影響因子IJIFG仍為1。N刊的100次被引量?jī)H集中在1篇載文，G為0.99，修正后的影響因子IJIFG降至0.01。筆者認(rèn)為，基尼修正系數(shù)可有效地修正由于引用的偏態(tài)分布而產(chǎn)生的影響因子失真問(wèn)題。圖8(b)、(c)分別為前述7種期刊修正前、后的影響因子，修正后的影響因子均不同程度變小，具體數(shù)值見(jiàn)表2。其中，RevModPhys、NatPhys和PhysRevLett修正后影響因子的差距明顯縮小。在科研管理中，如果單純根據(jù)期刊影響因子獎(jiǎng)勵(lì)科研人員，則可能因引用的偏態(tài)分布產(chǎn)生激勵(lì)不當(dāng)?shù)膯?wèn)題。

圖8 2011—2015年度7種期刊的基尼系數(shù)與修正前后的影響因子。(a)G；(b)IJIF；(c)IJIFG

3 結(jié)語(yǔ)

期刊影響力源于期刊載文影響力，表征期刊影響力的指標(biāo)應(yīng)充分考慮期刊載文的整體影響力。影響因子所要求的分布條件在現(xiàn)實(shí)中難以保證，當(dāng)被引量呈偏態(tài)分布，尤其大部分被引量集中于少數(shù)載文時(shí)，以影響因子表征的期刊影響力則出現(xiàn)失真，從而高估了期刊的影響力。從本研究的7種期刊樣本看，被引量在載文間均呈右偏分布，基尼系數(shù)均在0.4以上，因此對(duì)期刊影響力的評(píng)價(jià)應(yīng)考慮被引量在載文間的分布狀況。筆者認(rèn)為，引入基尼修正系數(shù)對(duì)影響因子進(jìn)行修正，將有助于更真實(shí)地反映期刊的學(xué)術(shù)影響力，但修正后的實(shí)際效果還有待系統(tǒng)的實(shí)證檢驗(yàn)。

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