彭 琰 嚴(yán) 莉

(云南省醫(yī)學(xué)信息研究所 昆明 650031)

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基于Gephi的云南民族醫(yī)藥研究可視化分析

彭 琰 嚴(yán) 莉

(云南省醫(yī)學(xué)信息研究所 昆明 650031)

采用文獻(xiàn)計(jì)量法、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)可視化分析工具Gephi對(duì)云南民族醫(yī)藥研究情況從發(fā)文年代、期刊分布、作者分布、合著網(wǎng)絡(luò)、研究機(jī)構(gòu)分布、關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)等方面進(jìn)行分析，指出傣醫(yī)、傣藥為該領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。

云南；民族醫(yī)藥；Gephi；可視化

1 引言

我國(guó)民族眾多，在數(shù)千年的文明發(fā)展中,各民族醫(yī)藥也隨之發(fā)展，民族醫(yī)藥學(xué)是我國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)藥學(xué)的重要組成部分。作為我國(guó)少數(shù)民族大省，云南省人口在5 000以上并有固定分布范圍的少數(shù)民族有26個(gè)，其中獨(dú)有的少數(shù)民族多達(dá)15個(gè)。豐富多樣的民族文化和獨(dú)一無(wú)二的自然環(huán)境，造就了云南獨(dú)特的民族醫(yī)藥資源，云南在民族醫(yī)藥的研究、開(kāi)發(fā)和應(yīng)用方面積累豐厚、碩果累累[1]。

信息可視化技術(shù)以計(jì)算機(jī)科學(xué)、地圖學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、信息傳播科學(xué)與信息系統(tǒng)為基礎(chǔ)，直觀、形象地表現(xiàn)、解釋、傳遞信息并揭示其規(guī)律[2]。在大數(shù)據(jù)時(shí)代，信息可視化技術(shù)能夠幫助更為有效地挖掘和理解大型數(shù)據(jù)集，被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、工程技術(shù)、信息通訊、工商管理和社會(huì)科學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。Gephi是一款免費(fèi)、交互式的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析軟件, 支持Windows、Mac OSX以及Linux等環(huán)境，主要用于探索性數(shù)據(jù)分析、鏈接分析、社交網(wǎng)絡(luò)分析和生物網(wǎng)絡(luò)分析等[3]。Gephi操作簡(jiǎn)單，支持中文操作，只需要定義節(jié)點(diǎn)(Node,即關(guān)系網(wǎng)中各個(gè)孤立的個(gè)體)和邊(Edge,關(guān)系網(wǎng)中個(gè)體兩兩之間的關(guān)系)，然后通過(guò)軟件提供的算法即可生成復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可視化圖譜。本文采用文獻(xiàn)計(jì)量法、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析和可視化方法，借助可視化分析工具 Gephi對(duì)云南民族醫(yī)藥研究的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以期描繪云南民族醫(yī)藥研究的知識(shí)圖譜，直觀地展現(xiàn)云南民族醫(yī)藥研究的核心團(tuán)隊(duì)、主要機(jī)構(gòu)和熱點(diǎn)問(wèn)題。

2 資料與方法

2.1 數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理

數(shù)據(jù)來(lái)源于中國(guó)生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)(CBM)，檢索時(shí)間為2014年5月14日 ，檢索策略為：民族醫(yī)藥學(xué)/全部副主題詞AND “云南”[國(guó)省市名]，共檢索到題錄530條。時(shí)間跨度為1979-2013年。下載包括標(biāo)題、作者、關(guān)鍵詞、作者單位、出處等字段的題錄，通過(guò)Word 轉(zhuǎn)換為表格，剔除綜述、述評(píng)以及重復(fù)記錄，共得到有效記錄463條，將表格導(dǎo)入Excel。

2.2 數(shù)據(jù)分析

首先，采用Excel進(jìn)行文獻(xiàn)發(fā)表年代、期刊、作者、第一作者單位和關(guān)鍵詞詞頻分析，構(gòu)建作者合作交叉列聯(lián)表、共詞交叉列聯(lián)表[4]。其次，構(gòu)建合著網(wǎng)絡(luò)和關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)。將交叉列聯(lián)表保存成CSV格式，導(dǎo)入Gephi0.8.2版。令每一個(gè)節(jié)點(diǎn)(Node)表示一個(gè)作者或關(guān)鍵詞，如果A與B存在合著或共現(xiàn)，則A點(diǎn)和B點(diǎn)之間生成一條邊(Edge)，由于合著和關(guān)鍵詞共現(xiàn)均不存在指向性，因此所構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)類型為無(wú)向網(wǎng)絡(luò)(Undirected Network)，邊的權(quán)重(Weight)等于合著的次數(shù)或關(guān)鍵詞共現(xiàn)的次數(shù)，合著或共現(xiàn)次數(shù)越多兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間的邊權(quán)重越大。最后，通過(guò)Gephi軟件布局(Layout)、統(tǒng)計(jì)(Statistics)、排序(Ranking)、再次布局、顯示標(biāo)簽、社團(tuán)發(fā)現(xiàn)(Community-detection)、分割(Partition)、過(guò)濾(Filter)等步驟對(duì)作者合著、關(guān)鍵詞共現(xiàn)進(jìn)行可視化,輸出可視化圖譜并對(duì)圖譜進(jìn)行解讀。

3 結(jié)果與分析

3.1 發(fā)表年度和期刊分布情況

云南省關(guān)于民族醫(yī)藥研究的發(fā)文量在1989-2008年間總體呈上升趨勢(shì)，尤其是2006年后發(fā)文量急劇上升，在2008年達(dá)到高峰，該年發(fā)文量達(dá)到67篇，而2009年至今發(fā)文量有所下滑,見(jiàn)圖1，其中2013年發(fā)文量為24篇，可能與數(shù)據(jù)庫(kù)尚未更新完2013年所有數(shù)據(jù)有關(guān)。

圖1 云南省民族醫(yī)藥研究年度發(fā)文量

463篇文章共分布在45種不同的期刊上，其中刊載文章量排在前4位的期刊分別為《中國(guó)民族醫(yī)藥雜志》(49.24%)、《中國(guó)民族民間醫(yī)藥雜志》(19.44%)、《云南中醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào)》(10.15%)和《云南中醫(yī)中藥雜志》(8.21%)。這4種期刊除《中國(guó)民族醫(yī)藥雜志》的編輯部在內(nèi)蒙古外，其他3種期刊編輯部均在云南本地。

3.2 作者分布情況和合著網(wǎng)絡(luò)

由于納入統(tǒng)計(jì)的文獻(xiàn)中合著文獻(xiàn)有350篇，合著作者數(shù)量最多的1篇達(dá)16人，有5位及以上作者的文章僅有57篇，所以選取4位及以下作者合著的文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。結(jié)果顯示，發(fā)表文章數(shù)量最多的10位作者主要來(lái)自西雙版納傣醫(yī)醫(yī)院和云南中醫(yī)學(xué)院，按照發(fā)表文章數(shù)量依次為西雙版納傣醫(yī)醫(yī)院的傣醫(yī)專家林艷芳(8.42%)、云南中醫(yī)學(xué)院的楊梅(7.99%)、云南中醫(yī)學(xué)院的陳普(7.56%)、云南中醫(yī)學(xué)院的鄭進(jìn)(7.34%)、云南中醫(yī)學(xué)院的胥筱云(6.91%)、西雙版納傣醫(yī)醫(yī)院的玉臘波(4.75%)、云南中醫(yī)學(xué)院的張超(4.32%)、西雙版納傣醫(yī)醫(yī)院的刀會(huì)仙(3.89%)、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所云南所的彭朝忠(3.89%)、云南中醫(yī)學(xué)院的周紅黎(3.24%)、西雙版納傣醫(yī)醫(yī)院的玉波罕(2.59%)、西雙版納傣醫(yī)醫(yī)院的趙應(yīng)紅(2.59%)。

采用Gephi Force Atlas[5]算法構(gòu)建作者合著網(wǎng)絡(luò),導(dǎo)入節(jié)點(diǎn)(Nodes)412個(gè)，邊(Edges)780條。經(jīng)Gephi 統(tǒng)計(jì)分析顯示，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平均度(邊的個(gè)數(shù))為3.786，平均路徑長(zhǎng)度(指一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間最短距離的平均值)為3.999。經(jīng)社團(tuán)發(fā)現(xiàn)(Modularity)分割后網(wǎng)絡(luò)被分為63個(gè)社團(tuán)，通過(guò)過(guò)濾(Filter)，選取包括98.08%的節(jié)點(diǎn)和邊的14個(gè)社團(tuán)，生成作者合著網(wǎng)絡(luò)圖，見(jiàn)圖2?？梢?jiàn)云南民族醫(yī)藥研究最活躍的團(tuán)隊(duì)有以下5個(gè)：林艷芳團(tuán)隊(duì)(林艷芳、玉臘波、刀會(huì)仙、趙應(yīng)紅)，鄭進(jìn)團(tuán)隊(duì)(鄭進(jìn)、陳普、張超、周紅黎)，楊梅團(tuán)隊(duì)(楊梅、胥筱云，王寅)，包·照日格圖團(tuán)隊(duì)、彭朝忠團(tuán)隊(duì)。這5個(gè)團(tuán)隊(duì)中，楊梅團(tuán)隊(duì)和鄭進(jìn)團(tuán)隊(duì)合著關(guān)系緊密，且與林艷芳團(tuán)隊(duì)也有合著，包·照日格圖團(tuán)隊(duì)和彭朝忠團(tuán)隊(duì)與其他3個(gè)團(tuán)隊(duì)合著較少，且兩個(gè)團(tuán)隊(duì)之間沒(méi)有合著，包·照日格圖團(tuán)隊(duì)僅和鄭進(jìn)團(tuán)隊(duì)有合著，彭朝忠團(tuán)隊(duì)僅和林艷芳團(tuán)隊(duì)有合著。這種團(tuán)隊(duì)間合著關(guān)系的緊密程度與作者研究方向有關(guān)，包·照日格圖團(tuán)隊(duì)發(fā)表文獻(xiàn)主要涉及蒙醫(yī)學(xué)的研究，其他4個(gè)團(tuán)隊(duì)主要研究傣醫(yī)學(xué)。

圖2 作者合著網(wǎng)絡(luò)

3.3 研究機(jī)構(gòu)分布情況

發(fā)表文章數(shù)量最多的10個(gè)第1作者所在單位依次為云南中醫(yī)學(xué)院(35.85%)、西雙版納傣族自治州傣醫(yī)醫(yī)院(24.41%)、云南省中醫(yī)中藥研究院(6.70%)、中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥用植物研究所云南分所(4.75%)、迪慶藏族自治州藏醫(yī)醫(yī)院(2.16%)、普洱市民族傳統(tǒng)醫(yī)藥研究所(1.94%)、楚雄彝族自治州中醫(yī)醫(yī)院(1.73%)、西雙版納職業(yè)技術(shù)學(xué)院(1.51%)、云南省食品藥品檢驗(yàn)所(1.30%)、中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所(1.08%)。進(jìn)一步將第1作者單位按照云南省行政區(qū)劃進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，利用Excel 制作氣泡地圖，結(jié)果顯示除昆明外，研究機(jī)構(gòu)主要分布在少數(shù)民族聚集地區(qū)如西雙版納、楚雄、普洱、迪慶、大理、麗江、紅河、德宏等地，見(jiàn)圖3。

圖3 第1作者機(jī)構(gòu)所在地分布?xì)馀莸貓D

3.4 關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

納入統(tǒng)計(jì)的463篇文獻(xiàn)共有關(guān)鍵詞3 006個(gè)，通過(guò)Excel建立共詞交叉列聯(lián)表，經(jīng)同義詞清洗后導(dǎo)入Gephi中，共導(dǎo)入節(jié)點(diǎn) 592個(gè)、邊1 248條。 采用Force Atlas算法構(gòu)建關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò),通過(guò)Gephi 統(tǒng)計(jì)分析顯示，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的平均度為4.037，平均路徑長(zhǎng)度為3.217。因?yàn)楣?jié)點(diǎn)有重疊且圖像較分散，影響視覺(jué)效果，故采用Force Atlas 2算法和Fruchterman Reingold算法再次布局，以防止節(jié)點(diǎn)重疊發(fā)生并將圖像收縮。經(jīng)社團(tuán)發(fā)現(xiàn)(Modularity)分割后網(wǎng)絡(luò)被分為35個(gè)社團(tuán)，其中5個(gè)社團(tuán)的節(jié)點(diǎn)數(shù)超過(guò)50個(gè)，生成關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò),見(jiàn)圖4。由圖可見(jiàn)，云南省民族民間醫(yī)藥研究涉及傣族、彝族、藏族、佤族、哈尼族、壯族、納西族、白族、蒙古族等少數(shù)民族醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、醫(yī)藥學(xué)教育以及醫(yī)藥文化傳承方面，其中傣醫(yī)-中醫(yī)-比較研究、傣醫(yī)-四塔五蘊(yùn)、傣醫(yī)-護(hù)理、傣醫(yī)-文化、傣醫(yī)-治療-膽汁病(哦案)、傣醫(yī)-治療-攏梅蘭申(骨關(guān)節(jié)病)、傣藥-發(fā)展、傣醫(yī)-康朗香、傣醫(yī)-西醫(yī)、傣醫(yī)-康朗臘、彝醫(yī)-慢性咽炎-咽舒寶滴丸、藏醫(yī)-中醫(yī)-比較研究、藏醫(yī)-尿癥、藏藥-開(kāi)發(fā)、藏藥-達(dá)里、云南-民族醫(yī)藥-發(fā)掘整理等方面為云南省民族民間醫(yī)藥研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。

圖4 云南民族醫(yī)藥研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

4 討論

4.1 云南民族醫(yī)藥研究可視化分析的難點(diǎn)

可視化分析的難點(diǎn)在于數(shù)據(jù)整理，尤其是關(guān)鍵詞的整理較為復(fù)雜[6]。首先，民族醫(yī)藥研究文獻(xiàn)中存在少數(shù)民族語(yǔ)言的音譯詞匯，如“攏匹勒”和“攏匹冷”均為月子病，但音譯成了不同的詞匯，需要對(duì)照原文進(jìn)行統(tǒng)一；其次，由于缺少細(xì)致到每一民族醫(yī)藥的主題詞，文獻(xiàn)提供的關(guān)鍵詞存在大量同義詞，例如“傣醫(yī)”、“傣醫(yī)藥”、“傣醫(yī)學(xué)”、“傣醫(yī)藥學(xué)”等，面對(duì)這種情況，同樣需要根據(jù)原文內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整。

4.2 Gephi分析中文文獻(xiàn)的優(yōu)勢(shì)

當(dāng)前，可視化分析技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)的分析中，國(guó)內(nèi)學(xué)者利用各種可視化分析工具構(gòu)建了各種主題的知識(shí)圖譜，其中最為常見(jiàn)的分析工具包括CiteSpace[7]，HistCite[8]，BICOMB[9]，Bibexcel[10]，Pajek[11]，UCINET[12]等。這些分析工具除BICOMB外，均為國(guó)外軟件，支持的數(shù)據(jù)源以Web of Science 為主。因此采用國(guó)外軟件分析中文文獻(xiàn)時(shí)必須進(jìn)行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。而Gephi能夠直接導(dǎo)入Excel生成的CSV文件并且支持中文輸入和輸出，可以省去將中國(guó)生物醫(yī)學(xué)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)(CBM)導(dǎo)出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成CiteSpace和Bibexcel等軟件匹配格式的步驟,能夠較為便捷地分析中文來(lái)源的文獻(xiàn)。

4.3 Gephi靜態(tài)展示的缺點(diǎn)

本次納入分析的節(jié)點(diǎn)數(shù)均在400個(gè)以上，在Gephi輸出靜態(tài)分析圖像時(shí)，如果選擇固定的標(biāo)簽字體大小，則標(biāo)簽密度太大，可讀性較差，而選擇標(biāo)簽字體與節(jié)點(diǎn)大小匹配時(shí)，節(jié)點(diǎn)越小則標(biāo)簽越小，雖然能夠較為直觀地展示研究核心團(tuán)隊(duì)和研究熱點(diǎn)，展現(xiàn)作者合著和關(guān)鍵詞共現(xiàn)全貌的效果又不理想，還需要進(jìn)一步優(yōu)化。

5 結(jié)語(yǔ)

借助可視化分析工具 Gephi對(duì)1989-2013年間云南省內(nèi)關(guān)于民族醫(yī)藥研究的文獻(xiàn)進(jìn)行了可視化分析，通過(guò)作者合著網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)林艷芳團(tuán)隊(duì)、鄭進(jìn)團(tuán)隊(duì)、楊梅團(tuán)隊(duì)、包·照日格圖團(tuán)隊(duì)、彭朝忠團(tuán)隊(duì)是云南省民族醫(yī)藥研究的核心團(tuán)隊(duì)，云南省中醫(yī)學(xué)院、西雙版納傣族自治州傣醫(yī)醫(yī)院和云南省中醫(yī)中藥研究院是該方面研究的主要機(jī)構(gòu)，而傣醫(yī)、傣藥方面的研究為云南省民族醫(yī)藥研究的最熱點(diǎn)。

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Visualization Analysis of Yunnan Nationality Medicine Research Based on Gephi

PENGYan,YANLi，

MedicalInformationInstituteofYunnanProvince,Kunming650031，China

Using bibliometric analysis method and Gephi, which is a social network visualization analysis tool, the paper carries out analysis on Yunnan nationality medicine research status from the aspects of publishing year, journal distribution, author distribution, co-author network, research institution distribution, keywords co-occurrence network, etc. Dai medicine and Dai drugs are the hottest aspects in this area.

Yunnan province; Nationality medicine; Gephi; Visualization

2014-09-08

彭琰，助理研究員，發(fā)表論文10余篇。

R-058

A 〔DOI〕10.3969/j.issn.1673-6036.2015.02.015