王 琪

(1. 吉林體育學(xué)院，吉林 長春 130033； 2. 北京體育大學(xué)，北京 100084)

論信息可視化軟件Citespace在體育科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

王 琪1,2

(1. 吉林體育學(xué)院，吉林 長春 130033； 2. 北京體育大學(xué)，北京 100084)

科學(xué)知識(shí)圖譜是顯示科學(xué)知識(shí)的發(fā)展進(jìn)程與結(jié)構(gòu)關(guān)系的一種圖形。Citespace可視化軟件將信息可視化技術(shù)和科學(xué)計(jì)量學(xué)結(jié)合起來，是近年來在信息可視化分析中最具有特色和影響力的應(yīng)用軟件，開創(chuàng)了以知識(shí)領(lǐng)域?yàn)榉治鰡卧目梢暬C合性學(xué)術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)Citespace的特點(diǎn)及其在其他學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出它將在體育科學(xué)的以下主要方面中發(fā)揮其功用，即：(1)通過引文網(wǎng)絡(luò)分析，找出體育科學(xué)演進(jìn)的歷程；(2) 把握體育科學(xué)研究熱點(diǎn)前沿以及預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)；(3)直觀展現(xiàn)科研人員、科研機(jī)構(gòu)和國家之間的科學(xué)合作網(wǎng)絡(luò)。

體育科學(xué)；知識(shí)可視化；Citespace；應(yīng)用

1 前言

通過查閱國內(nèi)外體育領(lǐng)域使用科學(xué)計(jì)量方法的情況表明，科學(xué)計(jì)量方法主要用于體育學(xué)術(shù)期刊的評(píng)價(jià)和管理，而用科學(xué)計(jì)量方法來研究體育科學(xué)本身問題的成果較少。從方法的具體運(yùn)用上，主要存在以下幾點(diǎn)不足：其一，所用的科學(xué)計(jì)量研究工具陳舊，像詞頻分析軟件、共被引分析軟件、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件，特別是國際上最先進(jìn)的知識(shí)可視化軟件等科學(xué)計(jì)量工具使用較少，使得對(duì)已有的體育研究成果和信息資源進(jìn)行管理和共享等方面大大落后于現(xiàn)有信息技術(shù)水平，難以形成快速反應(yīng)能力。其二，統(tǒng)計(jì)方法比較簡單，因子分析、聚類分析等統(tǒng)計(jì)方法用的較少，大多數(shù)研究還停留在手工操作層面，因此缺乏嚴(yán)密的科學(xué)性和可信性；其三，所收集的數(shù)據(jù)較少，研究的時(shí)間跨度短，基本上是靜態(tài)的分析。此外，國內(nèi)學(xué)者在數(shù)據(jù)庫選取上僅限于國內(nèi)，忽視了國際上權(quán)威的體育數(shù)據(jù)庫的利用和研究，從而不利于全面了解國際體育科學(xué)的發(fā)展進(jìn)程和前沿，也出現(xiàn)了體育專業(yè)的研究者和學(xué)習(xí)者的視野多局限于國內(nèi)，難以與國際進(jìn)行平等的交流與對(duì)話以及國際學(xué)術(shù)交流與科學(xué)合作的不利局面。因此，本文擬通過對(duì)信息可視化軟件Citespace在體育科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用介紹以拓寬我國體育科學(xué)計(jì)量研究的視野。

2 可視化軟件Citespace簡介

可視化是將數(shù)據(jù)信息和知識(shí)轉(zhuǎn)化為一種視覺表達(dá)形式，是充分利用人們對(duì)可視模式快速識(shí)別的自然能力[1]。可視化將人腦和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)這兩個(gè)最強(qiáng)大的信息處理系統(tǒng)聯(lián)系在一起。有效的可視界面讓使我們能夠?yàn)g覽、研究大規(guī)模數(shù)據(jù)，并與之方便交互，從而可發(fā)現(xiàn)隱藏在信息內(nèi)部的特征和規(guī)律。信息可視化處理是通過直觀的動(dòng)態(tài)圖像信息處理的方式，顯示出專業(yè)領(lǐng)域中出現(xiàn)的交叉學(xué)科的復(fù)雜現(xiàn)象，從而獲得詳盡的科學(xué)信息分析結(jié)果[2]。當(dāng)前，代表國際信息可視化技術(shù)領(lǐng)先水平的軟件是美國德雷克塞爾大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院陳超美博士為知識(shí)可視化而開發(fā)的Citespace軟件。他創(chuàng)造性地把信息可視化技術(shù)和科學(xué)計(jì)量學(xué)結(jié)合起來，開創(chuàng)了以知識(shí)領(lǐng)域?yàn)榉治鰡卧目梢暬C合性學(xué)術(shù)與應(yīng)用領(lǐng)域。這一基于JAVA平臺(tái)的可視化軟件是近年來在國際上信息可視化分析中最具有特色和影響力的應(yīng)用軟件。Citespace輸入的數(shù)據(jù)文件格式就是ISI的輸出的數(shù)據(jù)格式，Citespace軟件本身帶有一個(gè)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，可以將從網(wǎng)絡(luò)上下載的數(shù)據(jù)格式直接進(jìn)行轉(zhuǎn)換，不需要將下載的原始文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)矩陣的轉(zhuǎn)換，可以節(jié)省進(jìn)行相關(guān)矩陣轉(zhuǎn)換的復(fù)雜步驟和處理過程。該軟件通過對(duì)文獻(xiàn)的題目、作者、引文、關(guān)鍵詞、主題詞等信息的共引分析，實(shí)現(xiàn)學(xué)科領(lǐng)域的可視化研究。

3 信息可視化軟件Citespace在體育科學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用

可視化軟件Citespace是目前國內(nèi)外科學(xué)計(jì)量學(xué)領(lǐng)域興起的一種重要的研究方法和手段，并開始應(yīng)用于不同的學(xué)科以及科學(xué)研究領(lǐng)域。本文認(rèn)為，根據(jù)Citespace的特點(diǎn)、功能及其在其他學(xué)科的應(yīng)用現(xiàn)狀，它將在體育科學(xué)的以下方面中發(fā)揮其功用。

3.1快捷而準(zhǔn)確的了解體育科學(xué)發(fā)展歷程

一門學(xué)科發(fā)展的歷史總結(jié)和反思，是任何學(xué)科都不可缺少的基礎(chǔ)理論研究。著名科學(xué)史專家喬治·薩頓就對(duì)一門科學(xué)學(xué)科史的價(jià)值做過最精辟的總結(jié)：如果一個(gè)科學(xué)家不了解他所從事的科學(xué)分支的歷史，就沒有資格說對(duì)該學(xué)科有深刻和完備的知識(shí)。[3]

體育科學(xué)是整個(gè)科學(xué)系統(tǒng)的一門獨(dú)立學(xué)科，社會(huì)科技發(fā)展對(duì)學(xué)科史研究的時(shí)代呼聲是開展體育科學(xué)史研究的良好機(jī)遇、更是一次挑戰(zhàn)?？茖W(xué)學(xué)科演進(jìn)的可視化共引網(wǎng)絡(luò)圖譜的繪制是Citespace軟件的主要功能。Citespace軟件將學(xué)科演化建立在研究前沿和知識(shí)基礎(chǔ)間的時(shí)間變量雙重性基礎(chǔ)上，是一個(gè)為方便學(xué)科演化研究而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)。由連續(xù)的等距離時(shí)間段序列得出一系列單獨(dú)的共引網(wǎng)絡(luò)。再將這些以時(shí)間為標(biāo)記的共引網(wǎng)絡(luò)組合成一幅整合圖譜，重要的知識(shí)文獻(xiàn)可以基于他們?cè)趫D譜上的突出特征而得以辨識(shí)。探測(cè)知識(shí)拐點(diǎn)可以簡化為尋找可視化網(wǎng)絡(luò)上突出的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。通過關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)而探測(cè)和監(jiān)視學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域的演進(jìn)。學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域的漸次可視化特別關(guān)注可以辨識(shí)與重大貢獻(xiàn)有關(guān)的時(shí)態(tài)模式的技術(shù)，而這些重大貢獻(xiàn)的節(jié)點(diǎn)則正是說明了學(xué)科的演進(jìn)過程。[4]可以預(yù)見，為知識(shí)演進(jìn)的可視化而開發(fā)的Citespace無論是對(duì)整個(gè)體育科學(xué)，還是某以分支學(xué)科，或是某具體研究領(lǐng)域的演變歷程探索都有較大的應(yīng)用價(jià)值。

3.2有效把握體育科學(xué)研究前沿以及預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)

1965年，美國科學(xué)計(jì)量學(xué)家普賴斯注意到一個(gè)非常有趣的現(xiàn)象，即在科學(xué)引文網(wǎng)絡(luò)中頻繁被引用的文章多是新近發(fā)表的文章。他提出了“研究前沿”的概念并以此來描述學(xué)科研究領(lǐng)域的過渡本質(zhì)。隨著社會(huì)的信息化和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日益廣泛，在新的時(shí)代對(duì)學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展方向和熱點(diǎn)的研究是重要和迫切的。在當(dāng)今社會(huì)，隨著網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用及其普及，學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r的研究在獲取信息變得便利的同時(shí)，又要面對(duì)著海量的信息。海量的信息需要在研究分析學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r時(shí)使用多種的綜合的方法?？梢暬浖﨏itespace提供了詞頻增長檢測(cè)算法，該算法主要通過考察詞頻的時(shí)間分布，將那些頻次變化率高、頻次增長速度快的“突發(fā)詞”從大量的題錄的常用詞中檢測(cè)出來，用詞頻的變動(dòng)趨勢(shì)，而不僅僅是詞頻的高低，來分析科學(xué)的前沿領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)。這些“突現(xiàn)”詞可以展現(xiàn)知識(shí)領(lǐng)域的研究前沿和發(fā)展趨勢(shì)。通過運(yùn)行軟件，可以生成共引文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)以及施引文獻(xiàn)主題詞的共詞網(wǎng)絡(luò)，即得到一個(gè)由這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)共同構(gòu)成的共引與共詞混合網(wǎng)絡(luò)圖譜，可以展示出學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域的重要被引文獻(xiàn)以及由施引文獻(xiàn)主題詞所表達(dá)的學(xué)科或研究領(lǐng)域的前沿及趨勢(shì)。[5]

學(xué)科發(fā)展前沿和趨勢(shì)研究也是《綱要》中學(xué)科發(fā)展研究的重要問題，是中國科協(xié)推進(jìn)學(xué)術(shù)建設(shè)的基礎(chǔ)性學(xué)術(shù)工程的重要任務(wù)。2006年始，中國科協(xié)啟動(dòng)了學(xué)科進(jìn)展研究工作，組織全國各有關(guān)學(xué)會(huì)對(duì)本學(xué)科年度發(fā)展情況研究、總結(jié)，對(duì)國內(nèi)外進(jìn)展對(duì)比進(jìn)行分析，并提出未來幾年學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè)和研究方向建議。本文認(rèn)為，Citespace可視化工具能研究并直觀追蹤體育科學(xué)研究熱點(diǎn)和學(xué)術(shù)前沿，幫助研究者理解體育科學(xué)前沿演變的動(dòng)力機(jī)制，辨認(rèn)體育科學(xué)發(fā)展的新趨勢(shì)，從而為體育科研工作者的科研選題、科研決策部門制定科研發(fā)展戰(zhàn)略等提供有效手段。

3.3直觀展現(xiàn)科研人員、科研機(jī)構(gòu)和國家之間的科學(xué)合作網(wǎng)絡(luò)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展和經(jīng)濟(jì)全球化步伐的加快，科學(xué)研究正日益呈現(xiàn)出既高度分化又充分整合的趨勢(shì)。科學(xué)合作是實(shí)現(xiàn)研究資源共享、減低科研難度和學(xué)者獲得學(xué)術(shù)聲譽(yù)的重要形式[6]。20世紀(jì)90年代后，科學(xué)計(jì)量學(xué)對(duì)科學(xué)合作的關(guān)注已經(jīng)從簡單測(cè)算某一學(xué)科領(lǐng)域的合著率，合作度、合作強(qiáng)度等，開始向構(gòu)建數(shù)學(xué)模型、聚類、可視化方向轉(zhuǎn)移。

Citespace軟件具有共現(xiàn)分析和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的功能，共現(xiàn)分析是將各種信息載體中的共現(xiàn)信息定量化的分析方法。通過共現(xiàn)分析，人們可以發(fā)現(xiàn)研究對(duì)象之間的親疏關(guān)系，Citespace提供了作者共現(xiàn)分析、機(jī)構(gòu)共現(xiàn)分析和國家共現(xiàn)分析等功能，同時(shí)，社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法被證明可以成功地研究科學(xué)合作網(wǎng)絡(luò)，通過這類分析可以展示不同層面的體育科學(xué)合作情況。侯海燕[7]等就采用美國科學(xué)情報(bào)研究所的科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫SCI中的論文數(shù)據(jù)，運(yùn)用Citespace等新興科學(xué)計(jì)量學(xué)方法，對(duì)1978年至2007年中國科學(xué)計(jì)量學(xué)家在Scientometries上發(fā)表的全部論文進(jìn)行分析，繪制出中國科學(xué)計(jì)量學(xué)科學(xué)合作網(wǎng)絡(luò)知識(shí)圖譜。體育科學(xué)是一門綜合性較強(qiáng)的科學(xué)，一門開放科學(xué)。在大科學(xué)背景下，各個(gè)研究者、研究機(jī)構(gòu)、國家是如何通過科學(xué)合作進(jìn)行研究的？最活躍的合作群體有哪些？最熱點(diǎn)的合作研究領(lǐng)域是什么？形成了怎樣的科學(xué)合作網(wǎng)絡(luò)？該網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與合作模式怎樣變遷？這些問題是體育科學(xué)計(jì)量研究的一個(gè)重要領(lǐng)域，也是體育科學(xué)發(fā)展戰(zhàn)略制定的一個(gè)重要依據(jù)。

4 結(jié)語

知識(shí)可視化是將海量的、表面無序數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成直觀有意義的圖譜，是科學(xué)計(jì)量學(xué)的新發(fā)展，也是一個(gè)新興科學(xué)研究手段，Citespace形象展示知識(shí)領(lǐng)域隨時(shí)間演進(jìn)的動(dòng)態(tài)過程，并通過關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的概念展示了學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)轉(zhuǎn)化和流動(dòng)的關(guān)鍵路徑以及不同聚類文獻(xiàn)之間的邏輯關(guān)系，是國際領(lǐng)先水平的可視化技術(shù)，現(xiàn)已開始運(yùn)用于各個(gè)研究領(lǐng)域。知識(shí)可視化技術(shù)在體育科學(xué)領(lǐng)域中的歷史演變研究；學(xué)科前沿?zé)狳c(diǎn)與變化趨勢(shì)探討；學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略、體育科技政策和發(fā)展戰(zhàn)略制定；學(xué)科的發(fā)展建設(shè)等方面有廣泛的應(yīng)用前景。目前，體育學(xué)者對(duì)體育科學(xué)本身的研究尚處于定性研究為主的階段，如何實(shí)現(xiàn)體育科學(xué)的定性研究到定量研究，再到可視化研究的跨越式發(fā)展是今后體育科學(xué)研究者值得關(guān)注的課題。

[1] 韓麗影，劉偉. 信息可視化—知識(shí)服務(wù)網(wǎng)站的新形象[J]. 情報(bào)理論與實(shí)踐， 2005，28(6)：636-639.

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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

國家社科基金重點(diǎn)項(xiàng)目(11ATY001)；教育部人文社科項(xiàng)目(13YJC890037)；中國博士后基金項(xiàng)目(2013M540879)。

王琪(1980-)，男， 湖南湘潭人，副教授,博士，北京體育大學(xué)博士后，研究方向：體育科學(xué)史、體育科學(xué)計(jì)量。

G80

A

1672-1365(2013)06-0007-03