普赖斯对科学计量学的贡献和影响

2014-08-12胡志刚侯海燕

科学与管理 2014年3期

胡志刚++侯海燕

摘要：2013年是普赖斯逝世30周年，也是其代表作《小科学，大科学》出版50周年。在过去的半个世纪里，普赖斯和《小科学，大科学》一书，深刻地影响了科学学的研究范式和脉络，尤其是催生了科学计量学这一领域的诞生和发展。本文利用科学计量学和知识可视化的方法，利用科学计量指标和科学知识图谱，分析了普赖斯的学术贡献和学术影响。结论表明，从影响的广度来看，普赖斯的著作影响着科学计量学、科学社会学、科学学，乃至经济学、心理学等诸多领域；从影响的深度来看，普赖斯在科学计量学领域各分支领域的发展中都起到了基础性的作用。

关键词：普赖斯；《小科学，大科学》；知识可视化；科学知识图谱

中图分类号：G301 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn1003-8256.2014.03.006

1 引言

普赖斯（D. J. D. Price， 1922-1983）是美国著名科学学家、科学史家、情报科学的创始人之一，科学计量学之父。普赖斯于1922年1月22日出生在英国伦敦。1942年通过自学获得伦敦大学物理学和数学的学士学位，四年后又获得物理学的博士学位。1947-1950年，在新加坡的马来亚大学担任应用数学讲师期间，普赖斯开始对科学史研究产生兴趣。1950年到1954年期间，他回到英国在剑桥大学修了科学史学的博士学位。在获得第二个博士学位之后，他辗转于英美之间，担任英国博物馆和美国斯密森学会技术和历史博物馆的顾问。1960年以后，普赖斯担任耶鲁大学科学史与医学史系教授，后担任该系系主任，直到1983年去世。

普赖斯的学术贡献横跨科学史、科学社会学、情报学等多个领域，但他最为人们所称道的贡献之一是开创了一个新的学科——科学计量学。普赖斯率先发现了科学发展的指数增长规律；开辟了以科学引文索引（SCI）数据库为基础的定量研究方向；创立反映文献老化程度的普赖斯指数指标；参与创办了第一本科学计量学国际期刊Scientometrics并担任主编。这些工作对于科学计量学的创立和发展，起到了重要的推动作用。

普赖斯一生著作颇丰。1961年，普赖斯根据他在耶鲁大学的一个系列讲座而编集出版了他的成名作《巴比伦以来的科学》[1]，用实例研究的方法对科学的起源和发展历史进行了极富见解的讨论。1963年，他又根据在布鲁克海文国家实验室的另一次系列演讲，出版了他更为重要的一部著作《小科学，大科学》[2]，他在书中所倡导的“把科学的工具用于科学自身”，“对科学进行计量、归纳、建立假说并从中得出结论”的思想，使这部著作成为了科学计量学的一部奠基之作。

除了著作之外，普赖斯还发表了一系列重要的学术论文，其中最著名的一篇是他1965年发表在Science期刊中的《科学论文的网络结构》[3]。在这篇论文中，他利用SCI的引文数据，展示了科学论文之间的引证关系和引证网络，以及这种关系和网络可以如何用来进行科学计量学的研究。截止到2013年9月，这一论文已经被引800余次。普赖斯在Science期刊上共发表过4篇论文，除了引文网络，还研究了诸如作者合作和发表论文的伦理等问题。他的另外一些学术论文发表在其他30余种期刊上，包括他担任主编的Scientometrics等。

由于他的这些学术贡献，普赖斯成为在科学学各分支中都备受尊重的一位学者。1976年他获得了技术史学会颁发的达芬奇奖章，1981年他又获得了科学社会学学会的贝尔纳奖章。而更为重要的是，被誉为科学计量学领域的诺贝尔奖的最高荣誉直接以他的名字进行命名。普赖斯奖章，每两年颁发一次，迄今已经有26位学者获得了这项殊荣。

2 研究数据和方法

普赖斯毕生倡导一种基于计量的科学学研究方法，本文将利用他所倡导的这一方法研究他本人。基于加菲尔德（Garfield E）在2008年普赖斯逝世25周年之际基于Web of Science数据库所作的统计1 ，普赖斯共发表了64部论著，被引共3314次，相关文献（即共被引文献）142357篇。表1是加菲尔德的统计中的一些主要文献计量指标。

从表1中可以看出，普赖斯影响力最大、被引次数最高的文献是《小科学，大科学》，截止到2013年9月1日，这部著作被引1566次，远超他的其他著作。排在第二的是他发表在Science上的《科学论文的网络》，被引839次。排在第三的是《巴比伦以后的科学》，被引442次。这三部著作都发表在普赖斯最为高产的1960年代。

文献的被引情况是衡量一篇文献的学术影响力的重要指标，因此经常用来评价文献的质量和重要程度。本文使用引文分析和科学知识图谱相结合的方法，客观而直观地展现普赖斯的学术贡献和学术影响。采用的分析工具包括由莱顿大学科学技术学研究中心的van Eck VJ和Waltman L开发的VOSviewer软件[4]和由德雷塞尔大学陈超美博士开发的可视化软件CiteSpace[5]。二者都是基于Web of Science的引文数据和共被引关系而进行的科学知识可视化。共被引关系在文献计量学中被认为是表达文献相关性的一种非常有效的方法，通过对共被引文献的分析，可以展现出该文献可能影响到的领域。

基于被引次数的高低，本文主要选取普赖斯的代表作——《小科学，大科学》，通过对其施引文献和共被引文献的分析，对普赖斯的学术贡献和影响进行计量和解读。在《小科学，大科学》一书中，普赖斯修正了洛特卡定律，分析了科学家的增长率，研究了科学引文的半衰期问题，论述了学术期刊的发展史，最后对各个国家的政策尤其是科技政策问题进行了讨论。它从定量的角度为我们描述了科学发展的历史规律，不论是在研究对象和研究方法上，都可以看作是一部基于科学计量学研究的范本，因此被看作是科学计量学的奠基之作。

3 《小科学，大科学》一书的学术影响

3.1 被引历史

《小科学，大科学》一书共被引1572次，图1展示了该书出版至今各年的被引次数。观察其被引历史，自1963年出版之后，该书的被引次数稳步上升，在1980年左右出现了一次峰值，年被引次数高达48次；随后，该书的引用量下降并稳定在30次/年的水平，在经历了近20年的波动之后，被引量在最近十年里重新开始攀升，在2010年达到67次的年被引量。基本上，《小科学，大科学》始终保持了持续而稳定的高引用率，尤其在2005年之后上升迹象明显。“经久不衰，常读常新”正是经典著作的典型特点。

图1 普赖斯《小科学，大科学》一书的被引历史

3.2 文献共被引网络

经典著作往往具有跨学科的影响力。在科学计量学中，通常用共被引网络来展现文献的学科结构。利用VosViewer绘制《小科学，大科学》一书的共被引文献网络，如图2所示。可以看出，该书的共被引文献网络明显分成三个大的聚类：

（1）右侧的为“科学计量学”聚类，以普赖斯的《巴比伦以来的科学》、《科学网络的结构》为代表，包括洛特卡定律一文（1926）[6]和加菲尔德的期刊影响因子（1972）[7]等文章；

（2）左侧上部的早期“科学社会学”聚类，以默顿及默顿学派的早期（主要是1960年代）科学社会学著作为代表，包括默顿关于马太效应的研究（1968）[8]，哈格斯坦利（Hagstrom WO）关于科技共同体的研究（1965）[9]等；

（3）左侧下部的后期“科学社会学”聚类，以科学社会学后期（1970年代）的一些研究为代表，如克兰（Crane D）的《无形学院》（1972）[10]，科尔兄弟的《科学中的社会分层》（1973）[11]，另外包括库恩的《科学革命的结构》[12]。

以上三个聚类反映了《小科学，大科学》一书主要和哪些著作一起被引用，以及在哪些领域发挥过影响。显然，科学计量学、科学社会学和科学史构成了该书的主要影响领域。

3.3 被引的学科分布

为了更好地了解《小科学，大科学》一书的影响领域和学科，按照施引文献的期刊所属的学科类别（Subject Category），分别列出各学科类别的引用次数，以及其中最相关的文献和作者，如表2所示。《小科学，大科学》一书主要在以下五个领域被引用：

（1）图书情报学，代表期刊有Scientometrics（有155篇引用了该书）、JASIS（T）（80篇），近五十年来，该书在这一领域共被引用561余次，其中主要被引的年份是2008-2012年（104次）和2003-2007年（79次）等个时间区间内。在图书情报学领域，经常与该书一起共被引的文献有洛特卡定律一文，普赖斯的《科学论文的网络》、《文献计量学的一般理论》[13]，加菲尔德的期刊影响因子一文等；经常一起被引用的作者是加菲尔德、默顿、斯莫尔（Small H）、克兰、纳林（Narin F）等。

（2）商学与经济学，代表期刊有Research Policy（33篇），Technological Forecasting and Social Change（15篇）等，在这一领域该书被引161次，主要被引的年份2008-2012年间（46次）。共被引文献主要有库恩的《科学革命的结构》、施莫克勒（Schmookler J）的《发明与经济增长》[14]、哈格斯特隆的《科学共同体》、默顿的马太效应一文等；共被引作者是默顿、克兰、库恩、加菲尔德、纳尔森（Nelson RR）等。

（3）社会学，代表期刊有American Sociological Review（21篇），在该领域的被引有114次，主要集中在1978-1982年间（28次）。相关文献包括科尔兄弟的《科学中的社会分层》一书、《科学产出与承认》一文[15]，克兰的《无形学院》，默顿的马太效应一文，哈格斯特隆的《科学共同体》等。相关作者包括默顿、克兰、库恩、朱克曼、马凯（Mulkay MJ）等。

（4）心理学，代表期刊有American Psychologist（12篇）等，被引次数为112次，主要集中在1978-1982年间（19次），主要相关文献有：洛特卡定律一文、科尔兄弟的《科学中的社会分层》、库恩的《科学革命的结构》、西蒙顿（Simonton DK）的《科学天才》[16]等，相关作者有：西蒙顿（Simonton DK）、斯金纳（Skinner BF）、丹尼斯（Dennis W）、库恩、默顿等。

（5）科学史与科学哲学，代表期刊有Social Studies of Science（27篇），被引次数为93次，主要在2008-2012年间（18次），主要相关文献是库恩的《科学革命的结构》、科尔兄弟的《科学中的社会分层》、洛特卡定律一文、埃里森（Allison PD）的累积优势一文[17]和克兰的无形学院；主要相关作者是默顿、库恩、温伯格（Weinberg AM）、克兰、卡特尔（Cattell JM）等。

4 《小科学、大科学》在Scientometrics期刊中的影响

从学科影响力来看，《小科学，大科学》一书的影响力遍布在科学计量学、社会学、经济学、心理学、科学哲学等多个社会科学学科，其中又以科学计量学为主要学科阵地。在国际期刊Scientometrics（科学计量学）中，普赖斯被引155次，占其全部被引次数的十分之一，远超过其他期刊。更为重要的是，普赖斯还参与创办了Scientometrics一刊，并担任该刊的主编之一。因此，这里我们下载了Scientometrics期刊上自创刊以来发表的全部文献3500余篇，从中统计《小科学、大科学》一书在该刊中的地位及影响。

4.1 基本被引情况

《小科学，大科学》曾长期高居Scientometrics期刊中高被引论文的榜首，这一地位直到2008年才被近年来炙手可热的Hirsch指数一文所取代。从高被引作者来看，普赖斯的被引次数在2009年之前一直仅次于加菲尔德排在第二位，2009年之后排在第三位，位列加菲尔德、格兰采尔（Glanzel W）之后。

图3是《小科学，大科学》一书在Scientometrics期刊中的被引频次及占当期文献总数的比例。从数量上来看，《小科学，大科学》的被引次数从开始5年的期均15篇左右，上升到1993-2007年期间的期均25篇左右，2008-2012年被引数量进一步上升为37篇。从占比来看，被引的占比在开始阶段最高，占Scientometrics期刊中全部发表文献的10%，其后，这一比例下降并稳定在为5%左右。

图3 《小科学，大科学》在Scientometrics期刊中

的被引历史

4.2 叠加图

普赖斯的《小科学，大科学》一文不仅在《科学计量学》期刊中占据很高的比例，而且起到了基础性的重要作用。为此，我们利用CiteSpace 3.7版本中的双图叠加功能，首先绘制Scientometrics期刊所有论文的共被引文献网络作为底图，然后绘制其中引用《小科学，大科学》一书的论文的共被引文献网络作为叠加图，观察后者在前者中的位置和分布。

在得到的文献共被引叠加图（见图4）中，作为底图的树状图表示的是Scientometrics所涉及的科学计量学的各个领域，如科学合作、科学计量学指标、H指数、科学评价、科技成果转化、科学生产率、科学知识图谱等问题的研究。红色的连线表示的叠加图表示的是与《小科学，大科学》一书经常一起被引的文献，如洛特卡定律一文，Beaver的科学合作一文，普赖斯的《文献计量学的一般理论和累积优势过程》一文，《科学论文的网络》一文等。

从图4中可以看出，在Scientometrics期刊所涉各研究主题中，与普赖斯的《小科学，大科学》一书密切相关的研究领域主要是科学合作，科学评价，科学生产率和科学知识网络等研究问题。普赖斯在这些领域被引用的最多，这些领域受普赖斯的影响也最大。不过，即便在其他领域，如H指数、科技成果转化等一些新兴领域，普赖斯也在发挥了一定的作用。

5 结论

1983年9月3日，一代科学计量学的开拓者普赖斯因病在伦敦去世。在他逝世后的30年里，科学计量学发生了很大的变化：可供分析的数据种类更加多样，定量分析方法更加精细，采用的可视化技术更加炫目。然而由普赖斯所发现的科学指数增长规律仍然成立，他所倡导的引文分析方法仍然是科学计量学分析的主流，基于文献和定量的科学研究方法越来越深入人心，成为科技评价和科技政策中的理论基础和数据支撑。

在《小科学，大科学》一书出版50周年之际，本文从多个角度分析和探讨了该书的学术贡献和学术影响，尤其是对于科学计量学的贡献和影响。就影响的广度而言，它在科学计量学、科学学、科学社会学、科技哲学和科学史，乃至经济学和心理学等领域，都产生了不同程度的影响；就影响的深度而言，这部著作曾经长期占据Scientometrics期刊中高被引论文首位，不仅持续影响着科学知识增长、科学生产率、科学合作、科学评价等传统研究领域，而且对于新兴的科学知识图谱、H指数等领域的发展，也有着举足轻重的作用。

图4 《小科学，大科学》在Scientometrics期刊中的被引叠加图

参考文献：

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（责任编辑：张萌）

The Contribution and Influence of Price DJD to Scientometrics

——based on knowledge visualizationof his publications

HU Zhigang1，2，HOU Haiyan1，2

（1. WISE Lab， Dalian University of Technology，Dalian 116024；

2. Joint-Institute for the Study of Knowledge Visualization and Science Discovery，DUT/Drexel，Dalian/Philadelphia，China/USA）

Abstract：The year of 2013 is the 30th anniversary of Price DJDs death， and also the 50th anniversary of the publishing of his magnum opus—Little Science， Big Science. In the past half century， Price DJD and his book， have influenced the history and paradigm of Science of Science profoundly. In this paper， the methodlogy of scientometrics， including bibilometrics indicators and scientific mapping， were used to analyze the contribution and influention of Price DJD. The result shows that， in aspect of breadth， the inflence of Price DJD has spreaded around many disciplines， such as scientometrics， sociology， science of science， and even economics and psycology； in aspect of depth， the basic role of Price DJD could be observed by its involvement throughout every subfield of scientometrics.

Keywords：Price DJD；Scientometrics；Little Science；Big Science；Knowledge Visualization