论信息可视化软件Citespace在体育科学领域中的应用

王 琪

(1. 吉林体育学院，吉林 长春 130033； 2. 北京体育大学，北京 100084)

论信息可视化软件Citespace在体育科学领域中的应用

王 琪1,2

(1. 吉林体育学院，吉林 长春 130033； 2. 北京体育大学，北京 100084)

科学知识图谱是显示科学知识的发展进程与结构关系的一种图形。Citespace可视化软件将信息可视化技术和科学计量学结合起来，是近年来在信息可视化分析中最具有特色和影响力的应用软件，开创了以知识领域为分析单元的可视化综合性学术与应用领域。根据Citespace的特点及其在其他学科领域的应用现状，提出它将在体育科学的以下主要方面中发挥其功用，即：(1)通过引文网络分析，找出体育科学演进的历程；(2) 把握体育科学研究热点前沿以及预测发展趋势；(3)直观展现科研人员、科研机构和国家之间的科学合作网络。

体育科学；知识可视化；Citespace；应用

1 前言

通过查阅国内外体育领域使用科学计量方法的情况表明，科学计量方法主要用于体育学术期刊的评价和管理，而用科学计量方法来研究体育科学本身问题的成果较少。从方法的具体运用上，主要存在以下几点不足：其一，所用的科学计量研究工具陈旧，像词频分析软件、共被引分析软件、社会网络分析软件，特别是国际上最先进的知识可视化软件等科学计量工具使用较少，使得对已有的体育研究成果和信息资源进行管理和共享等方面大大落后于现有信息技术水平，难以形成快速反应能力。其二，统计方法比较简单，因子分析、聚类分析等统计方法用的较少，大多数研究还停留在手工操作层面，因此缺乏严密的科学性和可信性；其三，所收集的数据较少，研究的时间跨度短，基本上是静态的分析。此外，国内学者在数据库选取上仅限于国内，忽视了国际上权威的体育数据库的利用和研究，从而不利于全面了解国际体育科学的发展进程和前沿，也出现了体育专业的研究者和学习者的视野多局限于国内，难以与国际进行平等的交流与对话以及国际学术交流与科学合作的不利局面。因此，本文拟通过对信息可视化软件Citespace在体育科学领域中的应用介绍以拓宽我国体育科学计量研究的视野。

2 可视化软件Citespace简介

可视化是将数据信息和知识转化为一种视觉表达形式，是充分利用人们对可视模式快速识别的自然能力[1]。可视化将人脑和现代计算机这两个最强大的信息处理系统联系在一起。有效的可视界面让使我们能够浏览、研究大规模数据，并与之方便交互，从而可发现隐藏在信息内部的特征和规律。信息可视化处理是通过直观的动态图像信息处理的方式，显示出专业领域中出现的交叉学科的复杂现象，从而获得详尽的科学信息分析结果[2]。当前，代表国际信息可视化技术领先水平的软件是美国德雷克塞尔大学信息科学与技术学院陈超美博士为知识可视化而开发的Citespace软件。他创造性地把信息可视化技术和科学计量学结合起来，开创了以知识领域为分析单元的可视化综合性学术与应用领域。这一基于JAVA平台的可视化软件是近年来在国际上信息可视化分析中最具有特色和影响力的应用软件。Citespace输入的数据文件格式就是ISI的输出的数据格式，Citespace软件本身带有一个数据转换器，可以将从网络上下载的数据格式直接进行转换，不需要将下载的原始文献数据进行相关矩阵的转换，可以节省进行相关矩阵转换的复杂步骤和处理过程。该软件通过对文献的题目、作者、引文、关键词、主题词等信息的共引分析，实现学科领域的可视化研究。

3 信息可视化软件Citespace在体育科学领域中的应用

可视化软件Citespace是目前国内外科学计量学领域兴起的一种重要的研究方法和手段，并开始应用于不同的学科以及科学研究领域。本文认为，根据Citespace的特点、功能及其在其他学科的应用现状，它将在体育科学的以下方面中发挥其功用。

3.1快捷而准确的了解体育科学发展历程

一门学科发展的历史总结和反思，是任何学科都不可缺少的基础理论研究。著名科学史专家乔治·萨顿就对一门科学学科史的价值做过最精辟的总结：如果一个科学家不了解他所从事的科学分支的历史，就没有资格说对该学科有深刻和完备的知识。[3]

体育科学是整个科学系统的一门独立学科，社会科技发展对学科史研究的时代呼声是开展体育科学史研究的良好机遇、更是一次挑战。科学学科演进的可视化共引网络图谱的绘制是Citespace软件的主要功能。Citespace软件将学科演化建立在研究前沿和知识基础间的时间变量双重性基础上，是一个为方便学科演化研究而设计的系统。由连续的等距离时间段序列得出一系列单独的共引网络。再将这些以时间为标记的共引网络组合成一幅整合图谱，重要的知识文献可以基于他们在图谱上的突出特征而得以辨识。探测知识拐点可以简化为寻找可视化网络上突出的关键节点。通过关键节点进而探测和监视学科知识领域的演进。学科知识领域的渐次可视化特别关注可以辨识与重大贡献有关的时态模式的技术，而这些重大贡献的节点则正是说明了学科的演进过程。[4]可以预见，为知识演进的可视化而开发的Citespace无论是对整个体育科学，还是某以分支学科，或是某具体研究领域的演变历程探索都有较大的应用价值。

3.2有效把握体育科学研究前沿以及预测发展趋势

1965年，美国科学计量学家普赖斯注意到一个非常有趣的现象，即在科学引文网络中频繁被引用的文章多是新近发表的文章。他提出了“研究前沿”的概念并以此来描述学科研究领域的过渡本质。随着社会的信息化和网络应用的日益广泛，在新的时代对学科领域发展方向和热点的研究是重要和迫切的。在当今社会，随着网络的应用及其普及，学科领域发展状况的研究在获取信息变得便利的同时，又要面对着海量的信息。海量的信息需要在研究分析学科领域发展状况时使用多种的综合的方法。可视化软件Citespace提供了词频增长检测算法，该算法主要通过考察词频的时间分布，将那些频次变化率高、频次增长速度快的“突发词”从大量的题录的常用词中检测出来，用词频的变动趋势，而不仅仅是词频的高低，来分析科学的前沿领域和发展趋势。这些“突现”词可以展现知识领域的研究前沿和发展趋势。通过运行软件，可以生成共引文献网络以及施引文献主题词的共词网络，即得到一个由这两个网络共同构成的共引与共词混合网络图谱，可以展示出学科知识领域的重要被引文献以及由施引文献主题词所表达的学科或研究领域的前沿及趋势。[5]

学科发展前沿和趋势研究也是《纲要》中学科发展研究的重要问题，是中国科协推进学术建设的基础性学术工程的重要任务。2006年始，中国科协启动了学科进展研究工作，组织全国各有关学会对本学科年度发展情况研究、总结，对国内外进展对比进行分析，并提出未来几年学科发展趋势预测和研究方向建议。本文认为，Citespace可视化工具能研究并直观追踪体育科学研究热点和学术前沿，帮助研究者理解体育科学前沿演变的动力机制，辨认体育科学发展的新趋势，从而为体育科研工作者的科研选题、科研决策部门制定科研发展战略等提供有效手段。

3.3直观展现科研人员、科研机构和国家之间的科学合作网络

随着现代科学技术的进展和经济全球化步伐的加快，科学研究正日益呈现出既高度分化又充分整合的趋势。科学合作是实现研究资源共享、减低科研难度和学者获得学术声誉的重要形式[6]。20世纪90年代后，科学计量学对科学合作的关注已经从简单测算某一学科领域的合著率，合作度、合作强度等，开始向构建数学模型、聚类、可视化方向转移。

Citespace软件具有共现分析和社会网络分析的功能，共现分析是将各种信息载体中的共现信息定量化的分析方法。通过共现分析，人们可以发现研究对象之间的亲疏关系，Citespace提供了作者共现分析、机构共现分析和国家共现分析等功能，同时，社会网络分析方法被证明可以成功地研究科学合作网络，通过这类分析可以展示不同层面的体育科学合作情况。侯海燕[7]等就采用美国科学情报研究所的科学引文数据库SCI中的论文数据，运用Citespace等新兴科学计量学方法，对1978年至2007年中国科学计量学家在Scientometries上发表的全部论文进行分析，绘制出中国科学计量学科学合作网络知识图谱。体育科学是一门综合性较强的科学，一门开放科学。在大科学背景下，各个研究者、研究机构、国家是如何通过科学合作进行研究的？最活跃的合作群体有哪些？最热点的合作研究领域是什么？形成了怎样的科学合作网络？该网络的结构与合作模式怎样变迁？这些问题是体育科学计量研究的一个重要领域，也是体育科学发展战略制定的一个重要依据。

4 结语

知识可视化是将海量的、表面无序数据转换成直观有意义的图谱，是科学计量学的新发展，也是一个新兴科学研究手段，Citespace形象展示知识领域随时间演进的动态过程，并通过关键节点的概念展示了学科领域知识转化和流动的关键路径以及不同聚类文献之间的逻辑关系，是国际领先水平的可视化技术，现已开始运用于各个研究领域。知识可视化技术在体育科学领域中的历史演变研究；学科前沿热点与变化趋势探讨；学科发展战略、体育科技政策和发展战略制定；学科的发展建设等方面有广泛的应用前景。目前，体育学者对体育科学本身的研究尚处于定性研究为主的阶段，如何实现体育科学的定性研究到定量研究，再到可视化研究的跨越式发展是今后体育科学研究者值得关注的课题。

[1] 韩丽影，刘伟. 信息可视化—知识服务网站的新形象[J]. 情报理论与实践， 2005，28(6)：636-639.

[2] ChenC.CitespaCeⅡ:Detecting and visualizing emerging trends and transient Patterns in scientific literature.Journal of the American Soeiety for Information Science and Technology.2005，57(3):359-377.

[3] [美]乔治·萨顿著. 科学的生命[M]. 上海：上海交通大学出版社，2007:48.

[4] 侯剑华. 工商管理学科主干理论的演进[D].大连:大连理工大学，2008:16.

[5] 陈悦. 管理学学科演进的科学计量研究[D].大连:大连理工大学，2006.

[6] 尹丽春，姜春林，殷福亮，等. 基于CSCD和SCI的跨省区科学合作网络可视化分析[J]. 图书情报工作，2007，51(8):62-64.

[7] 侯海燕. 基于知识图谱的科学计量学进展研究[D].大连:大连理工大学，2006.

ResearchontheApplicationofKnowledgeVisualizationinSportsScience

Wang Qi1，2

(1. Jilin sport University, Changchun 300387, Jilin;2. Beijing sport University, 100084, Beijing)

Mapping Knowledge Domains is a graph that to show the developmental process and structure of scientific knowledge. Information visualization techniques and scientometrics is combined by visualization software-Citespace which is the most distinctive and influential application software for the information visualization analysis in recent years, which creating a field of knowledge visualization for the analysis of unit comprehensive academic and application areas. According to the characteristics and applications of Citespace, it will play its role in following key aspects of sports science, namely: (1) to identify the evolution of sports science by citation network analysis; (2) grasp the forefront, hot spots and forecast trends of sports science research ; (3) visual display the scientific cooperation networks between researchers, research institutions and the countries.

sports science; knowledge visualization; Citespace; application

2013-10-29

国家社科基金重点项目(11ATY001)；教育部人文社科项目(13YJC890037)；中国博士后基金项目(2013M540879)。

王琪(1980-)，男， 湖南湘潭人，副教授,博士，北京体育大学博士后，研究方向：体育科学史、体育科学计量。

G80

A

1672-1365(2013)06-0007-03