国外力量训练研究科研合作网络的结构演化特征
2015-03-07赵丙军
赵丙军
国外力量训练研究科研合作网络的结构演化特征
赵丙军
运用文献资料调研、数理统计、社会网络分析、知识图谱等研究方法，对国外力量训练研究领域科研合作网络结构演化的特征进行了分析。结果发现，1)合作研究是该研究领域的主流科研生产模式，合著率与合著强度均较高，研究成果的质量随合作规模的扩大而逐渐提高；2)不同层次的科研合作网络均为SED网络，演化过程整体上呈现“孤岛型-双核型-单核心复杂网络-多核心复杂网络”的特征；3)科研合作网络演化过程中涌现了部分网络地位优势较为稳固的国家、作者个体和群体，研究机构优势地位的阶段性特征则更为突出；4)领域研究的持续发展、科研主体内部竞合关系的变化、科学家对真理的不懈追求等是国外力量训练研究领域科研合作网络形成与演化的主要驱动因素。
力量训练；科研合作网络；演化特征；小世界网络；知识图谱
科研合作是科研工作者为了生产新的科学知识或实现各自的科研目标而进行的协同互助的科学活动[1]。随着科学技术的迅猛发展，全球化进程的不断加剧，以及学科专业的日益细分，合作研究已成为国家、机构和个人之间普遍存在并日渐加强的一种互动方式[10]。分别以参与合作研究的国家、机构和作者为节点，以其之间共同开展科研活动为链接关系，形成了3个不同层次的科研合作网络。国外力量训练研究领域已历经百余年的发展，生产了众多的科研成果，对人们深刻认识力量训练的科学规律起到了重要的促进作用。然而，国外力量训练研究领域的科研生产模式是怎样的？其科研合作网络具有什么样的结构特征？网络结构又是如何随时间而演化的？网络中对领域发展贡献卓著的个体或群体分别有哪些？对这些问题的相关研究，目前国内、外均鲜见相关报道。对此类问题进行揭示，不仅可使人们清晰地了解国外力量训练科学知识生产网络的结构演化特征，更重要的是，可使人们准确地把握国外力量训练科研领域自身发展的规律性，为国内体育科研管理部门的科学管理及人才引进提供咨询，并为国内力量训练研究人员的出国进修学习和寻求跨国科研合作提供参考借鉴。
为实现上述目的，本研究从汤森路透集团(Thomson Reuters))旗下的Web of Science(WOS)数据库中检索下载了7 891篇国外力量训练研究相关文献(文献类型均为ARTICLE)。检索策略为：主题=("strength training") OR 主题=("explosive training") OR 主题=("power training") OR主题=("resistance training") OR 主题=("muscle training") OR 主题=("weight training") OR 主题=("resistance exercise")；数据来源库=SCI-E和SSCI；文献时间跨度=1912—2011年；数据库更新时间为2012年4月25日，数据检索下载时间为2012年4月28日。对下载的文献题录数据进行除重、合并归一等清洗程序后，采用数理统计、社会网络分析、知识图谱等研究方法，以CiteSpaceⅡ[13]和Ucinet为主要研究工具，对国外力量训练研究领域科研合作网络的结构演化特征进行了研究。为更清晰地揭示国外力量训练科研合作网络的结构演变特点，研究过程中把其百年发展历程(1912-2011年)又划分为1912-1970年、1971-1980年、1981-1990年、1991-2000年和2001-2011年5个时间段。
1 国外力量训练研究科研合作总体状况分析
1.1 国外力量训练研究的合著率与合著强度
合著率是指某一学科或主题研究领域合著论文数与其全部论文总数的比值,是科学计量学中常用的指标，反映的是该学科或主题领域科研合作的普遍性，计算公式为：合著率=(一定时期内相关文献)合作论文数/(一定时期内相关文献)论文总数。合著强度是指某一学科或主题研究领域作者总数与论文总数的比值，即篇均作者人数，反映的是该学科或主题领域科研合作的程度，计算公式为：合著强度=(一定时期内相关文献)作者总人次/(一定时期内相关文献)论文总数[4]。
本研究数据集7 891篇文献中有7 885篇包含作者字段，6篇该字段缺失。经统计，7 885篇国外力量训练研究文献中，独著论文594篇，占全部论文总数的7.53%；合著论文7 291篇，占全部论文总数的92.47%(合著率)，作者出现总频次37 581次，合著强度为4.77人/篇，合著率与合著强度均明显高于我国体育科研领域[1,6]，表明国外力量训练研究领域的科研生产模式以多人合作研究为主。合著论文中，作者最多的有79位参与者，2～10人及10人以上的合著情况如图1所示。
图 1 本研究国外力量训练研究合著规模分布图Figure 1. Size Distribution of Co-authorship in Overseas Researches on Strength Training
由图1可知，2～6人的合作研究共5 656篇，占全部合作论文的77.58%，说明2～6人的合作研究是国外力量训练研究领域最主流、最重要，或许也是最合理的合作研究规模。合作研究的规模受研究的复杂程度、学科的性质特征、研究经费的多少等多种因素的影响。虽然合作研究是实现科研资源共享、降低科研难度、提高科研产出的数量和质量、交流学术思想及提升科研人员学术地位和声望的重要形式[9]，但并不是合作规模越大越好。过大规模的合作研究，增加了团队组织管理的难度，也提高了团队成员间发生利益冲突的几率，并有可能降低合作研究的效率和效益，甚至导致科研合作的失败。而规模过小的合作研究则又可能难以高效、圆满地完成科研任务。因此，不同学科或主题研究最佳合作规模的确立将是科学计量学未来研究的重点方向之一。
1.2 国外力量训练研究科研生产模式的演变趋势
科研生产模式从总体上可分为独立研究和合作研究两大类。为更清晰地揭示国外力量训练研究百年发展历程中科研生产模式的变化趋势，本文分9个年段分别统计了其合著率和合著强度(表1)。
国外力量训练研究文献的合著率呈逐年段增长的趋势。1970年前，合著率仅有20%，说明此阶段国外力量训练研究领域科研生产模式以作者独立撰文为主。20世纪70年代以来，科研模式发生了从科研人员独立探索到团队联合攻关为主流模式的转变，且合作研究愈来愈普遍。特别是进入21世纪后，团队合作研究的势头更为迅猛，合著率达到了90%以上。合著强度与合著率的变化趋势相似，总体上表现为不断增长的态势，表明国外力量训练研究随着时间的延续、领域的拓展、内容的丰富和程度的深入，不仅合作研究的频度越来越高，且合作的规模也愈来愈大，但2～6人的合作仍最为常见。
1.3 国外力量训练研究科研生产模式与科研效益的关系
科研效益可从科研产出的数量和质量两个方面进行考察。众多研究表明，科研合作能够提高研究成果产出的数量和质量[15,16]，无论参与强强合作、强弱合作还是弱弱合作研究的主体都有可能从中获得收益，即研究能力或学术影响力的提升。合作研究能够提高研究成果的数量不难理解，原因在于科研成果的署名规范要求，凡在研究过程中做出重要实质性贡献者均可在研究成果上署名，而科研成果数量的计算方式则是凡在研究成果上署名的国家、机构或个人分别各计1篇。换言之，合作研究在一定程度上可提高成果产出和署名的几率，进而提高科研成果产出的数量。然而，合作研究切实可以提高科研产出的质量吗？目前，关于科研成果质量的评价尚无统一的标准和模式，科学计量学中通常用被引情况来反映研究成果的学术影响力[5,14]。但由于被引频次具有历史累积性，因此，本文从研究成果的平均被引频次和年均被引频次两个方面对国外力量训练研究不同科研模式产出成果的学术影响力进行了统计分析(表2)。
无论从研究成果的平均被引频次，还是从年均被引频次来看，国外力量训练研究领域合作研究成果的学术影响力均高于独立研究(表2)，与前人对其他学科领域研究的结论相同[7]。不同科研模式研究成果的学术影响力差异显著(表3)，说明合作研究确实可在一定程度上提高科研产出的质量。此外，合作研究成果的质量在2～10人之间有随合作规模的扩大而逐渐提高的趋势，与国外相关研究的结论相似[17]。虽然10人以上合作成果的学术影响力有所下降，但仍居相对较高的水平。
表 1 本研究国外力量训练研究文献合著率与合著强度变化趋势一览表Table 1 Changing Trend of Coauthor Rate and Collaboration Strength of Overseas Researches on Strength Training
表 2 本研究不同科研模式产出成果的被引情况统计一览表Table 2 Cited Statistics of Outcomes in Different Research Mode
注：总平均被引频次为21.06次，总年均被引频次为2.17次。
表 3 本研究不同科研模式产出成果的学术影响力差异性检验一览表Table 3 Difference Test of Academic Influence of Outcomes in Different Research Mode
2 国外力量训练研究国家(地区)合作网络的结构演化特征
本研究收集的7 891篇国外力量训练研究文献中，7 467篇有国家字段的标著，424篇该字段缺失，共分布在69个国家(地区)，国均发文108.22篇。
2.1 国家(地区)合作网络的性质与结构演化特征
不同时段国外力量训练研究国家(地区)科研合作网络的性质和结构特征，可历时性地揭示其动态演变特点。历时性的动态演变可从历时累积性和历时进化性两个角度理解。历时累积性是把不同时段涉足国外力量训练研究的所有国家(地区)逐时段累积考虑，强调的是网络成长的连续性。此观念下，国外力量训练研究国家(地区)科研合作网络的规模是持续增长的，即只有新节点的加入而无老节点的退出。历时进化性是把不同时段参与力量训练研究的国家(地区)分时段分别观察，关注的是网络演化的阶段性特征。此理念下，国外力量训练研究国家(地区)合作网络的规模不是累积增长的，可能同时有新节点的加入和老节点的退出。二者相较而言，历时进化性的视角更加符合科研主体随时间延续而新老更替的实际状况。为此，把国外力量训练研究百年发展划分为5个不同的时段分别进行考察，从历时进化性的角度动态地分析不同国家(地区)在国外力量训练研究领域地位的变迁。
表 4 本研究不同时段国家(地区)合作网络整体结构指标一览表Table 4 Integrity Structure Indices of Countries(Region) Collaboration Networks in Different Periods
从表4可知，随着时间的延续，国外力量训练研究领域国家(地区)合作网络的规模不断增长，节点数和连线数持续增加。1981-1990时段的网络密度比前一时段降低，说明该时段涉足力量训练研究领域的国家(地区)数目增长速度高于国家(地区)间合作关系的增长速度，表明该时段网络的演化特征是以节点数目增加为主的。1991-2000和2001-2011年2个时段的网络规模虽在不断扩大，但网络密度却出现连续增加，表明这2个时段网络连线数目增加的速度均超过了节点数目增加的速度，揭示这2个时段合作网络的演化均是以国家(地区)间合作关系的建立为主要特征的。从聚集系数和平均路径长度来看，前3个时段国外力量训练研究领域国家(地区)合作网络的结构较为简单，以“孤岛型”节点为主，零星散见“双核型”合作(图2、图3)，合作网络正处形成期。20世纪90年代开始，涉足国外力量训练研究领域的国家数目迅速成长，科研合作关系疾速增加，网络结构日趋复杂，已演化为一个“小世界”网络(图4、图5)，并且涌现了一批居于网络核心地位的国家。但网络节点的度分布两时段均服从对数分布规律(1991-2000：Y=-3.279 6Ln(x) +11.172,R2=0.917 4;2001-2011：Y=-6.868 4Ln(x) +27.222,R2=0.972 1)。因此，网络并未表现出无标度网络的特征，均为SED网络(它是一种介于随机指数网络和无标度网络之间的具有小世界特征的复杂网络类型[8])。
图 2 本研究1971-1980时段国家(地区)合作网络Figure 2. Countries(Region) Collaboration Network in 1971-1980
图 3 本研究1981-1990时段国家(地区)合作网络Figure 3. Countries(Region) Collaboration Network in 1981-1990
图 4 本研究1991-2000时段国家(地区)合作网络Figure 4. Countries(Region) Collaboration Network in 1991-2000
图 5 本研究2001-2011时段国家(地区)合作网络Figure 5. Countries(Region) Collaboration Network in 2001-2011
2.2 国家(地区)合作网络中节点地位的演变
为清晰地揭示不同时段国外力量训练研究领域国家(地区)合作网络中节点地位的动态变化，运用Ucinet软件分别计算了各节点的点度中心度和中间中心度。由于不同时段的网络规模存在差异，而绝对中心度受网络规模的影响又较大，即不同规模网络的绝对中心度指标之间不具可比性。为此，本文对网络节点的相对中心度进行了计算(表5、表6)，以消除网络规模的影响。相对点度中心度是指节点的绝对中心度与网络中节点的最大可能度数之比，相对中间中心度是绝对中间中心度与网络中节点最大可能中间中心度之比[3]。
表 5 本研究不同时段国家(地区)合作网络中相对点度中心度TOP10节点一览表Table 5 Top 10 Nodes of Relative Degree Centrality of Countries(Region) Collaboration Network in Different Periods
从相对点度中心度来看，由于1912-1970时段网络中仅有美国1个国家，没有国家间的合作。因此，网络中也无核心和非核心节点问题。1971-1980时段，网络中有6个国家，出现瑞典和芬兰1个“双核型”合作关系，因而，这2个国家位于合作网络相对核心的地位。1981-1990时段，网络中的国家(地区)增加到17个，但由于仅存在3个“双核型”合作关系，致使具有合作关系节点的点度中心度出现了下降，即其核心地位并不突出。1991-2000时段，合作网络已具备“小世界”网络特征，涌现了如美国、英国、法国、澳大利亚等一批具有广泛合作关系的核心国家。2001-2011时段，合作网络的“小世界”特征愈加明显(聚集系数更大，平均路径更短)，网络中心势进一步提升，表明美国、英国、澳大利亚、法国等国家与其他国家(地区)建立了更为广泛的合作关系，其在网络中的核心地位更加突出和稳固(相对点度中心度升高)，合作网络已逐渐演化成为一个多核心协同共存的复杂网络。从后2个时段TOP10节点的相对点度中心度值及其位次变化情况分析，部分国家(地区)在网络中的地位也出现了较大波动，如瑞士和日本在最后时段均退出了前10行列，表明其与其他国家(地区)间的合作研究程度有所下降或未有大的起色。特别值得一提的是德国，从1991-2000时段的10名外直接跃升为2001-2011时段的第4位，说明新世纪初，德国极大地加强了与其他国家在力量训练研究领域的科研合作，进而提升了其在国际力量训练研究领域的学术地位。德国的出色表现说明，更为广泛地加强国内力量训练研究人员的跨国合作研究，可能是迅速提高我国在力量训练研究领域国际能见度的有效战略选择之一。
表 6 本研究不同时段国家(地区)合作网络中相对中间中心度TOP10节点一览表Table 6 Top 10 Nodes of Relative Betweenness Centrality of Countries(Region) Collaboration Network in Different Periods
注：表中“/”后为节点的相对中间中心度。
从相对中间中心度的角度分析，前3个时段合作网络中无位于“桥梁”和“枢纽”地位的国家。1991-2000时段，美国、澳大利亚、瑞典等国占据了合作网络的关键位置，特别是美国的地位更为显赫。2001-2011时段，虽然美国仍占据网络中最为重要的位置，但由于其他国家(地区)间新建立的合作关系部分地绕过了美国，从而致使其枢纽地位有所下降。2个时段TOP10节点相对中间中心度值及其排名的变化，反映了节点在合作网络中核心地位的涨落，在此不一一赘述。但从网络中间中心势变小这一情况来看，合作网络中核心节点对其他节点间建立合作关系的控制力和影响力总体上呈下降趋势，说明国外力量训练研究领域国家(地区)间建立新的合作关系已有了更多的路径选择，而不再依赖少数几个国家(地区)。
2.3 国家(地区)合作网络中核心群体结构的演化
前面只是从点度中心度、中间中心度等视角，对不同国家(地区)在合作网络中的个体地位进行了分析，尚未揭示整个网络中合作关系最为密切的群体构成特点。社会网络分析中的凝聚子群分析为探讨这一问题提供了方法保障。凝聚子群是指网络中具有相对较强、直接、紧密和积极关系的行动者集合，分析目的是要揭示整个网络内部的微观子结构[11]。为此，选择了基于节点度数的K-核分析方法。K-核分析要求凝聚子群内的每一个节点都与该子群中不少于K个节点直接相连。K值越大，要求越高，子群规模相对越小，子群成员间的关系越密切。为了更好地量化子群内部成员间关系的密切程度，本文提出了“K核丰度”的概念，即K值与子群内部成员数量的比值。由于前3个时段国外力量训练研究领域国家合作网络的结构较为简单，尚未形成核心群体，因此，只对后2个时段的合作网络进行了K-核分析(图6、图7)。
图 6 本研究1991-2000时段国家(地区)合作网络的K-核分析图Figure 6. K-core Analysis of Countries(Region)Collaboration Network in 1991-2000
1991-2000时段，国外力量训练研究领域国家(地区)合作网络中核心群体的规模相对较小，主要包含英国、法国、澳大利亚、瑞典、意大利、美国、芬兰、瑞士和丹麦等，且K值仅为3，K核丰度0.33，表明其相互间的合作关系还并不十分广泛和密切。2001-2011时段核心群体的结构有了较大的变化，上一时段群体成员中的芬兰退出了核心群体，同时增加了荷兰、德国、加拿大、西班牙和比利时，使核心群体的规模达到了13个。更为重要的是K值由3提高到7，K核丰度0.54，说明核心群体成员间的合作关系在广度和深度上都有了大幅度的提升。
总之，国外力量训练研究领域百年发展历程中，国家(地区)间科研合作网络的演化经历了从孤岛型-双核型-单核心复杂网络-多核心复杂网络的演变过程。在此演化过程中，美国、英国、法国、澳大利亚等已逐渐成为国外该研究领域具有相对优势地位的国家。核心合作群体经历了一个规模由小到大、合作关系由稀疏到相对致密的变化过程，对国外力量训练研究领域的发展起着强有力支撑和非凡的引领作用。
那么，从研究机构视角分析，国外力量训练研究领域的科研合作网络又具有怎样的结构演化特征？
图 7 本研究2001-2011时段国家(地区)合作网络的K-核分析图Figure 7. K-core Analysis of Countries(Region)Collaboration Network in 2001-2011
3 国外力量训练研究机构合作网络的结构演化特征
本研究收集的7 891篇国外力量训练相关文献中，7 467篇有研究机构字段标著，424篇该字段缺失，共有3 325个研究机构发表过力量训练相关的研究成果，机构平均发文量2.25篇。
3.1 研究机构合作网络的性质与结构演化特征
为更深入地揭示国外力量训练研究领域机构间合作网络的动态演化过程，本文分5个时段分别构建了机构合作网络图，并计算了部分网络结构指标(表7)。由于各时段涉足力量训练研究的机构总数差别较大，部分时段网络结构过于复杂，为了凸显网络的骨干架构，为每个时段确定了节点入选阈值。
随着时间的推移，机构合作网络的规模不断扩大，主要表现为网络中机构的总数上升和机构间的联系增多两个方面，但总体趋势是机构数量的增加速度要高于机构间合作关系的增长。通常情况下，新进入网络的研究机构与其他机构间的联系较少，即其往往习惯于以个体独立进入网络，然后再慢慢与其他机构相互联系。每年都会有大量新的研究机构加入发文行列，原有的研究机构也逐渐从独立发文为主演变为与其他科研机构合作发文，这种网络演化特征是机构间科研合作网络的一大特性[2]。表7显示，国外力量训练研究领域参与机构总数5个时段呈指数式(Y=0.260 6e1.9474x，R2=0.973 2)迅速增长，力量训练问题已引起世界上越来越多研究机构的重视，并出现了一些相对高产机构，但其地位优势并不突出和稳固，机构间的关系百年来始终处于重组与整合过程中。高产机构合作网络的节点数与连线数同向增长，但增长情况各时段并不完全相同。1971—1980和1981—1990两个时段网络密度不断减小，说明网络节点增长速率高于连线增长速率，揭示这2个时段网络的扩张是以新机构的进入为主要特征的。1991-2000时段的网络密度高于1981-1990时段，表明该时段网络结构的演化是以机构间合作关系的建立为突出特征的。2001-2011时段网络密度再一次出现下降，表明此时段国外力量训练研究领域又有一大批新机构涌现或已有合作关系的中断。节点平均度后3个时段持续增长，机构合作范围总体上愈来愈广泛。从网络的点度中心势和中间中心势的变化趋势可知，1991-2000时段出现了部分核心研究机构，但随着领域研究的发展，机构间合作关系的演变，其核心地位的优势又得而复失，进一步证明了国外力量训练研究领域当前仍在重组整合的局面，而此特征正是研究领域处于快速发展阶段的标志性特征。此外，后3个时段网络的聚集系数和平均路径长度均相对较小，3个网络虽已初显小世界网络特征，但仍具随机网络倾向。后2个时段网络度分布遵从对数分布规律(1991-2000：Y=-1.872 5Ln(x)+6.585,R2=0.901 4;2001-2011：Y=-3.411 6Ln(x)+ 18.07,R2=0.968 9)。此状况说明，国外力量训练研究机构在选择合作对象时具有较大的随机性，相关合作研究更多地属于自发性质，管理人员对本机构未来发展愿景缺乏清晰的战略规划。
表 7 本研究不同时段机构合作网络整体结构指标一览表Table 7 Integrity Structure Indices of Institutions Collaboration Network in Different Periods
国外力量训练研究领域机构合作网络演化的过程与国家(地区)合作网络具有相似的特征，均沿孤岛型-双核型-单核心复杂网络-多核心复杂网络的路径演变(图8～图12)。
图 8 本研究1912-1970时段高产研究机构合作网络Figure 8. Cooperative Network of High-yield Institutions in 1912-1970
图 9 本研究1971-1980时段高产研究机构合作网络Figure 9. Cooperative Network of High-yield Institutions in 1971-1980
图 10 本研究1981-1990时段高产研究机构合作网络Figure 10. Cooperative Network of High-yield Institutions in 1981-1990
图 11 本研究1991—2000时段高产研究机构合作网络Figure 11. Cooperative Network of High-yield Institutions in 1991-2000
3.2 研究机构合作网络中节点地位的演变
虽然国外力量训练研究领域尚无优势特别突出的研究机构，本文仍从相对点度中心度和相对中间中心度2个维度列出后2个时段居相对优势地位的研究机构名称，以供相关管理部门和研究人员参考(表8、表9)。
对比分析2个时段相对点度中心度TOP10节点名称发现，其重合度极低，仅有Ball State Univ和Univ Wisconsin 2个机构保持了与其他研究机构较为广泛的合作关系，其余8个机构均退出了前10序列，说明高产机构间的科研合作关系具有明显的阶段性特征。从度值变化情况可知，1991-2000时段，Penn State Univ的核心优势较为明显，而2001-2011时段则无优势地位突出的机构出现。2个时段节点相对中间中心度的变化(表9)与相对点度中心度存在极为相似的特征。综合分析认为，1991-2000时段，国外力量训练研究领域高产机构合作网络是一个以Ball State Univ为核心的单核心网络，2001-2011时段则可看作是一个以Ball State Univ、Univ Connecticut、Univ Texas等为分中心的多核心复杂网络。
图 12 本研究2001-2011时段高产研究机构合作网络Figure 12. Cooperative Network of High-yield Institutions in 2001-2011
序号1991-20002001-2011 研究机构相对点度中心度 研究机构相对点度中心度1PennStateUniv25．277BallStateUniv9．6992WashingtonUniv11．426UnivConnecticut8．2743NASA11．118UnivTexas7．7254UnivCalif8．732EdithCowanUniv7．5045UnivFlorida8．640McMasterUniv7．1046UnivWisconsin8．444UnivOklahoma7．0967TuftsUniv8．406UnivIllinois7．0588OhioUniv8．159UnivWisconsin6．4739VetAffairsMedCtr8．053ECarolinaUniv6．40210BallStateUniv8．009UnivBirmingham6．335
3.3 研究机构合作网络中核心群体结构的演化
由于国外力量训练研究领域机构间合作网络在前3个时段的结构极为简单，不存在所谓的网络核心群体，因此，本文只对其后2个时段进行了K-核分析。结果发现，1991-2000时段，K=2时，核心群体有Univ Connecticut、Univ Texas、Penn State Univ、Ball State Univ等16个研究机构组成(图13)，K核丰度0.13；2001-2011时段，K=3时，核心群体由Univ Jyvaskyla、Harvard Univ、Univ Queensland、Edith Cowan Univ等80个研究机构构成(图14)，K核丰度0.04。后一时段比前一时段虽在核心群体规模上有较快的增长，但机构间合作关系的广泛和密切程度却出现了下降(K核丰度由0.13降为0.04)，表明机构间合作关系的建立相对来说具有更大的随机性。
图 13 本研究1991-2000时段机构合作网络K-核分析图Figure 13. K-core Analysis of Institutions Collaboration Network in 1991-2000
图 14 本研究2001-2011时段机构合作网络K-核分析图Figure 14. K-core Analysis of Institutions Collaboration Network in 2001-2011
4 国外力量训练研究作者合作网络的结构演化特征
作者是科学研究活动最重要的践行者，是科学生产系统中最活跃、最积极、最具主观能动性的因素。作者合作网络是科学合作网络的微观结构，作者的科研产出能力及其合作研究状况直接影响甚至决定着研究机构和国家的科研产出及其在相关合作网络中的地位和声望。稳定的核心作者团队，是一个研究领域实现可持续发展的智力基础，是推动研究领域走向繁荣的中流砥柱和中坚力量[12]。因此，对国外力量训练研究领域作者合作网络进行研究，不仅可厘清该领域的核心作者群体结构，更重要的是可使人们深入地理解国外力量训练研究领域不同层次知识生产主体网络的互动机制。
本研究收集的7 891篇文献中有7 885篇包含作者字段，6篇该字段缺失，共有非重复作者23 936人，人均发文0.33篇，作者出现总频次37 581次。
4.1 作者合作网络的性质与结构演化特征
随着国外力量训练研究领域的发展，作者之间的合作关系也会经历一个形成、发展、成熟最后至解体的生命周期过程。因而，科研合作群体的结构也不断地发生着历时性演化。对演化过程中所呈现的特征进行分析，可更准确地把握国外力量训练研究领域发展的微观动力学因素。由于各时段参与力量训练研究的作者人数差别较大，部分时段网络结构过于复杂，为凸显不同时段作者合作网络的主干架构，依据普赖斯定律(高产作者中最低产者发表的论文数约为最高产作者论文数平方根的0.749倍)为每个时段确定了节点入选阈值(表10)。
表 10 本研究不同时段作者合作网络整体结构指标一览表Table 10 Integrity Structure Indices of Author Collaboration Networks in Different Periods
1912-1970时段，作者的发文量均为1篇，严格地说，此阶段并无高产作者，仅存在2个2人合作和2个3人合作情况(图15)，作者独立研究为主流科研模式。
1971-1980时段，出现了一些相对高产的作者，高产作者间的合作关系也较为密切，网络密度相对较高；最大连通子图包含8名高产作者(图16)，占高产作者总数的40%，网络聚集系数较大，平均路径长度较短，网络已具备小世界网络特征，但度分布尚无规律性可言。
1981-1990时段，虽然高产作者规模有了一定程度的增长，但高产作者间的合作关系相对前一时段则有所下降；最大连通子图有6位作者构成(图17)，占全部高产作者数的23.08%，网络具有小世界特征，度分布服从对数分布规律(Y =-0.8694Ln(x)+2.743 8,R2=0.944 0)。
图 15 本研究1912-1970时段作者合作网络Figure 15. Authors Collaboration Network in 1912-1970
图 16 本研究1971-1980时段高产作者合作网络Figure 16. High-yield Authors Collaboration Network in 1971-1980
图 17 本研究1981-1990时段高产作者合作网络Figure 17. Cooperative Network of High-yield Authors in 1981-1990
1991-2000时段，由于国外力量训练研究领域发展速度的迅猛提升，虽然高产作者的标准翻番，其数量仍有了较大幅度的提高，相互间合作研究的密集程度和广泛程度均比前一时段有所提高。最大连通子图规模较大(图18)，包含节点数占高产作者总数的44.44%，高产作者间的信息交流状况较好；网络同样具有小世界特性，度分布仍呈对数分布特征(Y=-3.376 2 Ln(x)+12.44,R2=0.940 4)。
图 18 本研究1991-2000时段高产作者合作网络Figure 18. Cooperative Network of High-yield Authors in 1991-2000
21世纪初的11年间，伴随着国外力量训练研究领域的持续快速发展，不仅高产作者数量在入选阈值提高的情况下不断攀升，而且，他们之间的合作关系亦愈来愈密切、愈来愈广泛。最大连通子图进一步扩展，61位高产作者被包揽其中，占全部高产作者总数的88.41%，表明高产作者间的合作已渐入佳境，国外力量训练研究领域绝大多数的高产作者已联结成为一个疏密有间、知识信息交流较为畅通的小世界复杂网络(图19)，但节点度分布仍严格服从对数分布特征(Y=-7.793 3Ln(x)+ 33.292,R2=0.966 8)。
图 19 本研究2001-2011时段高产作者合作网络Figure 19. Cooperative Network of High-yield Authors in 2001-2011
此外，从不同时段高产作者合作网络图谱中直观地发现，其也基本遵循了“孤岛型-双核型-单核心复杂网络-多核心复杂网络”的演化路径。
4.2 作者合作网络中节点地位的演变
由于不同规模网络节点的绝对中心性指标不具可比性，为此，本文仍采用相对中心性指标对网络节点在不同时段网络中的地位变化进行揭示(表11)。
表11清晰地展示了不同时段、不同视角国外力量训练研究领域核心作者的构成及其核心地位的历时性变迁，其中不乏力量训练研究领域的匆匆过客，也有几十年矢志不渝的常青树，反映了推动领域发展的持续性和阶段性微观动力因素。为更深入地揭示国外力量训练研究领域不同时段高产作者的新旧更替特点，对后4个时段相对于其各自前所有时段新、老作者的构成状况进行了统计分析。把老作者占该时段高产作者的比例称为遗传率，把各时段新出现作者所占比例称为更新率。此外，还统计了在某一时段高产作者行列出现，但随后便销声匿迹的作者占其出现时段高产作者总数的百分率，称为消隐率。消隐的高产作者有可能已退出了力量训练研究领域，亦有可能是发文量始终在低位徘徊(表12)。
表 11 本研究不同时段高产作者网络地位相关指标一览表Table 11 Relevant Position Indicators of High-yield Authors’ Cooperative Networks in Different Periods
表 12 本研究不同时段新、老高产作者的构成比例一览表Table 12 Proportion of New and Old High-yield Authors in Different Periods
表12中的变化趋势说明，国外力量训练研究领域在2个及以上时段出现的“常青树”型专家学者越来越多，而仅出现在1个时段(不包括最后1个时段)的“昙花”型研究人员比例渐次下降，每个时段都有一批“春笋”型新人涌现，整体逐渐呈现出以老带新、以新促老、老新结合、新老交替的发展态势。当然，“春笋”型研究人员既可能是“昙花”型学者，也可能演变成为“常青树”型的专家，他们进入高产作者阵列的方式是否相同呢？本文把新高产作者进入此行列的方式分为单打独斗型(在网络中以孤岛型节点出现)、新新合作型(与其直接相连的所有节点均为新节点)和新老结合型(与其直接相连的所有节点中至少有1个老节点)，并分时段统计了各自所占比例。因1912-1970时段无高产作者且全部为“昙花”型，因此，只对后4个时段的情况进行了统计(表13)。
表 13 本研究不同时段高产作者进入高产阵列的方式一览表Table 13 Modes of Authors Getting into High-yield Array in Different Periods
从表13可以看出，在新人进入高产作者阵列方式中，单打独斗型和新新合作型的比例表现为逐渐下降的趋势，而新老结合型的比例则持续上升，表明国外力量训练研究领域呈现出越来越明显的晕轮效应，即与名人(已有的高产作者)进行科研合作的新人有比较大的概率也成为高产作者。其可能性原因主要：
1.年轻的学术新人依靠领域名人的指导，可以便捷地了解科学前沿，同时，领域名人也因受年轻学者敏锐的眼光、活跃的思想和朝气蓬勃精神面貌的感染，从而延缓创造力的衰退，实现合作共赢。
2.领域名人具有丰富的知识和研究经验，对领域的研究热点、前沿及未来发展趋势有比较准确的把握和预测、引领能力，与其进行合作研究，不仅能开阔自己的研究视野，同时，也相对较易地登临学科制高点。
3.领域名人拥有更多的社会资本，可申请到更高级别的研究课题及更多的经费资助，购买更先进的仪器设备和质量更高的实验材料，实验室建设也更为完备，与其进行合作研究，不仅能共享设备、材料等物质资本，同时，有可能接触到其社会交际圈，从而实现个人社会资本的提升。
4.领域名人往往兼任多家专业期刊杂志的编辑或审稿人，与其进行合著发文，更容易获得编辑部或同行审稿专家的认可。
5.与名人进行合作研究，不仅可以学习到他们渊博的显性知识，还可以领悟到名人待人做事的性格特质及其观察、分析事物的思维方式等隐性知识，对自己研究风格的形成具有潜移默化的作用。
6.由于领域的不断发展，出现的名人愈来愈多，领域新人有更多的机会和可能与名人进行合作研究。
虽然与高产作者进行合作研究的人自己也更容易成为高产作者，但这种进入方式的后效应与其他方式相比如何呢？为此，本文又对不同时段不同进入方式的后效应进行了统计。进入方式的后效应分为短期效应和长期效应2种类型，短期效应是指新高产作者在某时段出现后的其他时段中不再出现，长期效应是指新高产作者在某时段出现后的其他时段中再次出现的现象。因最后1个时段新高产作者进入方式的后效应尚未可知，因此，相关统计只针对1971-1980、1981-1990和1991-2000 3个时段(表14)。
表 14 本研究新高产作者不同进入方式的后效应比较一览表Table 14 Comparison of After-effects of New High-yield Authors in Different Entry Modes
表14相关数据表明，国外力量训练研究领域不同时段新高产作者进入阵列方式的长、短期效应均无明显的规律性变化。其原因一方面可能是由于统计的时程相对较短，特别是每个时段的跨度相对较大，线条过于粗放所致；更为重要的原因，可能是与已有的高产作者进行合作研究，只是为科研新人在该领域崭露头角提供帮助或为其以后的事业发展奠定基础，至于其未来在该领域的发展道路究竟能走多远，更多的还是受到新高产作者自身的努力程度、研究兴趣的涨落以及外界环境条件等因素的影响和制约。但从总体上看，单打独斗型和新新合作型进入方式的短期效应相对更强(分别为70%和73.58%)，而长期效应则新老结合型相对更高(41.18%)，说明以新老结合型进入高产作者行列的研究人员在一定程度上更有可能成为“常青树”型的专家学者。
4.3 作者合作网络中核心群体结构的演化
由于前3个时段国外力量训练研究领域高产作者间合作网络的结构较为简单，其中的核心群体构成一目了然，因此，仅对其后2个时段的核心群体结构进行了K-核分析(图20、图21)。
图 20 本研究1991-2000年时段高产作者合作网络中的核心群体K-核分析图Figure 20. K-core Analysis of Core Group in Collaboration Network of High-yield Authors in 1991-2000
从图20中可以看出，国外力量训练研究领域关系最为密切的合作群体是以芬兰于韦斯屈莱大学的K Hakkinen教授和美国康涅狄格大学的W J Kraemer教授为核心的一个跨国合作团队，且该团队在多个时段内一脉相承，占据国外力量训练研究领域的主导地位。
图 21 本研究2001-2011时段高产作者合作网络中的核心群体K-核分析图Figure 21. K-core Analysis of Core Group in Collaboration Network of High-yield Authors in 1991-2000
W J Kraemer现为美国康涅狄格大学内亚格教育学院人类绩效实验室人体工学部和生理学与神经生物学系的全职教授，康涅狄格大学医学院健康与老化研究中心医学教授，美国大学运动医学学会(ACSM)董事会成员，同时任澳大利亚埃迪斯科文大学锻炼与运动科学系和芬兰于韦斯屈莱大学体育活动生物学系的兼职教授，曾任职于美国陆军环境医学研究院等多所机构，是美国国家力量训练教练员协会最早的成员之一，国家力量与体能协会(NSCA)前主席。已公开发表同行评审论文400余篇，出版专著10余部，研究内容广布运动医学、运动与内分泌、营养补充、运动训练、军事体能、抗阻训练等多个学科领域。特别是在力量训练研究领域建树颇丰，2002年，被国际奥委会邀请撰写“Strength Training for Athletes”丛书，曾获美国大学运动医学学会杰出运动科学家、美国力量与体能协会终身成就奖等多项荣誉称号。K Hakkinen现为芬兰于韦斯屈莱大学体育活动生物学系神经肌肉研究中心教授，运动教练科学与体能测试中心副主任。主要研究方向为体适能、肌肉力量、抗阻训练、身体耐力等，公开发表学术论文200余篇，著作10余部。
早在1981-1990时段，他们就在国外力量训练研究领域开始崭露头角，分别率领着1个6人合作群体和1个2人合作团队(图17)。到1991-2000时段，以2人为核心的合作群体在各自不断壮大的同时逐渐融合在一起，形成了一个具有20人规模的跨国合作团队(图18)，K=7时的团队核心主要包括W J Evans、K Hakkinen、Steven J.Fleck、W J Kraemer、J S Volek、R U Newton等9名成员(图20)，K核丰度0.78。时至2001-2011时段，该合作群体又吸收了大量的新成员，并把上一时段部分规模较小的群体整合进来，形成了一个规模更大的高产作者合作群体(图19)。该群体中，即使在K值高达13和内部成员增长到18个的情况下(图21)，K核丰度仍达0.72，表明国外力量训练研究领域高产作者间的强强合作日趋广泛和密切。
5 结论
1.合作研究是国外力量训练研究领域的主流科研生产模式，合著率与合著强度均较高，研究成果的质量随合作规模的扩大而逐渐提高。
2.国外力量训练研究领域不同层次的科研合作网络均已形成具“小世界”性质的SED网络，但“无标度”网络特征皆不显著。
3.演化过程中，各层次科研合作网络的规模不断增长，节点平均度持续增加，网络密度、聚集系数和平均路径长度涨落起伏，网络结构整体上呈现“孤岛型-双核型-单核心复杂网络-多核心复杂网络”的路径演化特征。
4.国外力量训练研究领域科研合作网络演化过程中涌现了部分网络地位优势较为稳固的国家(地区)、作者个体和群体，研究机构优势地位的阶段性特征则更为突出。
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Structural Evolution Characteristics of Scientific Collaboration Network of Overseas Researches on Strength Training
ZHAO Bing-jun
Structural evolution characteristics of scientific collaboration network of overseas researches on strength training are analyzed in this paper by using the methods of literature investigation,mathematical statistics,social network analysis and mapping knowledge domain.The results shows that :1)Cooperative research is the main research and production model in this field,its coauthor rate and collaboration strength are both higher,the quality of the research results is improving gradually with the expansion of collaboration scale;2)Different levels of scientific collaboration network are SED,they all follow the evolution route of “isolated island model-binuclear model-mononuclear complex network-multi-center complex network”；3) In the evolution process of scientific collaboration network,there are some individuals and groups of country and author,whose network position advantage are relatively stable,while the stage characteristic of research institute dominant position is more outstanding;4)The sustainable development of research in the field,the changing of collaboration relationship between research subjects,scientists' tireless pursuit to truth are the main driving factors of formation and evolution of the scientific collaboration network in the research field of strength training overseas.
strengthtraining;scientificcollaborationnetwork;evolutioncharacteristics;small-worldnetwork;mappingknowledgedomain
2014-04-06；
2015-05-10
教育部人文社会科学研究规划基金项目 (14YJA890022)；山东省社会科学规划研究项目(06JDB114)；聊城大学博士科研启动基金项目。
赵丙军(1966-)，男，山东茌平人，副教授，博士，硕士研究生导师，主要研究方向为体育科技情报，E-mail:zbj236@163.com。
聊城大学 体育学院，山东 聊城 252059 Liaocheng University,Liaocheng 252059,China.
1002-9826(2015)04-0003-13
10.16470/j.csst.201504001
G808.1
A
