■廖 宇 沈哲思 李 立 楊立英

1)中國科學院文獻情報中心，北京市海淀區(qū)中關村北四環(huán)西路 33號 100190 2)中國科學院大學經濟與管理學院圖書情報與檔案管理系，北京市海淀區(qū)中關村北四環(huán)西路33號 100190

科技期刊布局是科技期刊建設中面臨的重要問題，合理的期刊布局有助于提高學術資源利用效率，最大限度地推動我國學術期刊快速有序發(fā)展，提升我國科技期刊的國際影響力，促進我國科學研究的交流與進步，提升我國國際學術話語權，保護國家學術資源安全[1]。目前期刊布局相關研究主要涉及兩個方面：(1)期刊學科分布，主要關注學科空白[2-4]和學科均衡性[3-5]；(2)期刊特征分析，主要包括期刊內容同質化[6-8]、期刊影響力(如分區(qū)、影響因子等)層次化[9-10]、期刊類型(如綜合期刊與專業(yè)期刊，OA期刊與非OA期刊)多樣化[11-13]、期刊文種/語種[14](英文期刊與中文期刊，藏語期刊與漢語期刊)等。期刊學科布局的研究依托于學科分類體系，目前相關研究中主要采用以期刊為分類對象的期刊層次分類體系。隨著科學研究不斷向交叉性和專業(yè)性發(fā)展、科技期刊載文主題不斷調整變化，期刊層次分類體系在期刊學科布局分析中的局限性日益凸顯，這就限制了期刊學科布局的分析，尤其是在期刊學科分布研究和期刊特征分析中。

1 期刊學科布局中的分類體系問題

1.1 期刊學科分布分析中的分類體系問題

目前關于期刊學科分布的研究主要采用期刊層次的學科分類體系，比如Web of Science (WoS)的Subject Categories[15]和Scopus的ASJC分類體系[16]。在WoS采用的Subject Categories學科分類方案中，期刊與學科是一對多的關系，平均每種期刊對應1.58個學科，其中跨學科的綜合性期刊被劃分到綜合(Multidisciplinary)，學科內的綜合性期刊采用學科復分或學科小類綜合的方式。Scopus的ASJC分類體系采用了類似的方案[16]，平均每種期刊對應2.32個學科。在上述分類系統(tǒng)中，一種期刊通常屬于多個學科，而綜合性期刊一般被劃分到同一個綜合類，忽略了期刊內容在不同學科上的側重。

期刊的學科分布是動態(tài)演化的，這些依賴于專家構建的期刊層次分類體系往往是專家對領域知識的高度抽象、概括，是一種相對穩(wěn)定的知識結構，雖然對于管理者、決策者和資助方而言更容易接受[17]，但是學科分類體系本身通常更新較慢，期刊與學科對應關系的調整更新也較慢，這不適用于期刊學科動態(tài)變化的探究。

期刊學科分布分析依賴于學科分類體系，而期刊層次分類體系因其學科復分和綜合類學科的設置，忽略了期刊學科側重，故期刊學科分布分析存在不合理的情況；此外，期刊層次學科分類體系更新慢，無法適用于期刊學科動態(tài)變化的分析。因此，期刊學科分布分析需要一個更契合于分析目的的學科分類體系。

1.2 期刊特征分析中的分類體系問題

在期刊特征分析中，期刊研究主題重疊和期刊影響力是最為重要的兩個特征。

從期刊建設的角度來看，探究期刊研究主題重疊的意義在于避免過度的同質化競爭。目前相關研究通過期刊層次分類體系進行分析，發(fā)現(xiàn)在教育研究[18]、哲學社會科學等學科存在綜合性期刊數(shù)量過多等問題。但是，期刊層次分類體系仍然存在一些問題，例如粒度較粗，忽略了期刊在不同研究主題上的側重，無法有效揭示期刊研究主題重疊的情況。目前已有部分研究利用期刊文本內容進行期刊區(qū)分度分析，例如：范廣兵[19]運用TDA文獻分析軟件，探究我國5種地理學綜合類英文期刊的發(fā)文內容差異，發(fā)現(xiàn)這些期刊發(fā)文內容在自然地理學、環(huán)境科學、人文地理學和地理信息科學領域的集中程度較高；張寶隆等[20]從差異性視角提出期刊區(qū)分度測算方法，并對圖書館學和情報學類別下期刊的內容差異性進行定量測算。但是，基于期刊文本內容的期刊區(qū)分度分析只限于某一個學科內的若干期刊，尚缺乏覆蓋所有期刊以及完整的學科體系視角的分析。已有研究表明基于局域學科的內容分析相比于全學科的內容分析會存在較大差異[21]。

期刊影響力(例如影響因子、期刊分區(qū)等)是期刊界、科技界和科研管理界最為關注的期刊話題之一。期刊影響力的測度主要基于論文引用，但學科間的引用行為有顯著差異，例如醫(yī)學領域的引用密度遠高于數(shù)學領域。因此，對比分析期刊影響力需要限定在引用行為相同或相近的學科內。目前期刊影響力的評價和分析中主要采用期刊層次分類體系(如WoS、Scopus和CSSCI等分類體系)對期刊進行分類對比。但是，van Eck等[22]指出WoS學科分類內部的論文被引頻次也存在較大差異，比如臨床神經醫(yī)學內臨床干預研究的論文被引頻次通常較低，而基礎和診斷研究論文的被引頻次較高。Shen等[23]發(fā)現(xiàn)在WoS的概率與統(tǒng)計學學科中，概率相關期刊的影響因子普遍低于統(tǒng)計學相關期刊。除了學科粒度不夠細之外，學科復分也會給影響力分析帶來影響，會將實屬不同學科的論文進行直接比較，對期刊影響力分析造成系統(tǒng)性偏差。

在期刊學科分布和期刊特征的分析中，相關研究主要采用期刊層次分類體系，但是現(xiàn)有研究表明期刊層次分類體系存在學科復分、綜合類學科設置、學科粒度較粗、更新較慢等問題，無法繼續(xù)滿足期刊學科布局的研究需求，亟需一個可以考慮期刊學科側重、分類粒度更細、更新更及時的系統(tǒng)分類體系。單從學科粒度來看，已有部分學科分類方案滿足論文層次的分類需求，如面向全學科領域的中圖分類法和專門針對物理學領域文獻分類的PACS (Physics and Astronomy Classification Scheme)等。上述兩種方法/方案均為依賴領域專家的自上而下的構建方式，更新不及時，且PACS等領域學科分類方案不是面向全學科的分類體系，無法滿足期刊跨學科比較的需求。隨著計算機算力的提升、論文引用數(shù)據(jù)和文本數(shù)據(jù)的不斷積累，自下而上構建的論文層次分類體系逐漸成熟[24-25]，這為期刊學科布局研究提供了新的分析視角。本文將詳細介紹論文層次分類體系的構建過程，通過對比分析的方法，探討論文層次分類體系在期刊學科布局相關研究中的優(yōu)勢。

2 論文層次分類體系及其構建方法

論文層次分類體系是以論文為分類對象的學科分類體系。目前科學計量學領域利用論文間的引用關系構建引文網絡，借鑒復雜網絡中社團劃分的技術進行社區(qū)發(fā)現(xiàn)，將引用關系緊密的論文聚成主題，并將主題對應到學科及領域，從而構建出論文層次學科分類體系，本研究將其稱為“論文層次分類體系”。科學計量學領域將論文層次分類體系用于學科引用歸一化、期刊影響力評估[24]以及機構研究主題分析及影響力評估[26]等方面。

2.1 論文層次分類體系

論文層次分類體系的核心思想是根據(jù)相同研究主題、相同學科的論文之間引用更加緊密、內容更加相似的特點，利用計算機算法自下而上聚類形成分類體系(圖1)。因此，論文層次分類體系主要有3個特點：(1)以文章為分類對象；(2)通過算法自下而上構建分類體系；(3)分類結果為若干論文簇。

2.2 論文層次分類體系構建過程

論文層次分類體系構建過程包括3步(圖2)：第一步，根據(jù)WoS全庫論文及其引用關系，構建關聯(lián)網絡[圖2(a)]；第二步，利用社團結構檢測方法對論文關聯(lián)網絡進行社團結構劃分，得到論文簇[圖2(a)]；第三步，構建多層級學科結構，即通過設置不同的分辨率，可以得到不同層級的論文簇[圖2(b)]。其中沒有引用關系的論文可以通過論文標題、摘要和關鍵詞等文本信息，利用文本相似度計算進行補充。

圖1 論文層次分類體系

目前，萊頓大學CWTS[26]、愛思唯爾Scival[27]平臺和科睿唯安旗下InCites平臺均提供了論文層次分類體系用于學科分類及相關研究。本研究以InCites平臺的Citation Topics[25]分類體系為例進行分析說明。InCites平臺的論文層次分類體系——Citation Topics是一個三層分類體系，包括了宏觀層次、中觀層次和微觀層次(表1)，按年度更新。

圖2 論文分類方法(a)引用網絡構建，社團劃分；(b)分辨率調節(jié)

表1 Citation Topics論文層次分類體系

3 論文層次分類體系在學科分布分析中的優(yōu)勢

3.1 期刊學科分布分析

期刊學科分布是學科布局中的關鍵問題，本研究遴選了4種典型的綜合性期刊，分析其在期刊層次分類體系和論文層次分類體系下學科分布的差異。Nature和ScienceBulletin都是典型的跨學科綜合性期刊，研究范疇較為廣泛，刊載來自各個學科領域的頂尖科研成果。ScienceChina-Chemistry和JournaloftheAmericanChemicalSociety(JACS)是化學領域綜合性期刊。

在基于期刊層次分類體系的WoS和Scopus數(shù)據(jù)平臺中，上述4種期刊均被劃分到綜合類或復分到多個學科(表2)。本研究從WoS和Scopus平臺上期刊層次分類體系中可以得到的信息是：Nature和ScienceBulletin屬于跨學科/多學科的綜合性期刊，ScienceChina-Chemistry和JACS屬于化學領域內的綜合性期刊，但是難以挖掘它們的學科側重。

從WoS數(shù)據(jù)庫中遴選了上述4種期刊5年(2016—2020年)的論文，論文類型限定為Article和Review，共得到18889篇論文，其中Nature4592篇，ScienceBulletin885篇，ScienceChina-Chemistry987篇，JACS 12425篇。將4種期刊論文映射到Citation Topics (中觀層次)對應的學科圖譜中，得到圖3所示的期刊論文層次學科分布圖譜。Nature和ScienceBulletin的學科圖譜分布相較于化學領域綜合性期刊ScienceChina-Chemistry和JACS更為廣泛。但是，同為跨學科綜合性期刊的Nature和ScienceBulletin差異較大。首先，Nature在生命科學、物質科學、地球環(huán)境科學等領域均有側重，而ScienceBulletin主要側重于物質科學領域；其次，Nature的學科分布范圍明顯比ScienceBulletin更為廣泛，尤其是在人文與社會科學領域和數(shù)學與計算機科學領域，ScienceBulletin幾乎還未涉足。ScienceChina-Chemistry和JACS同為化學領域綜合性期刊，主要發(fā)文領域為自然科學和工程技術領域，但是JACS的發(fā)文規(guī)模遠大于ScienceChina-Chemistry。此外，JACS還有大量論文來自生物醫(yī)學與健康科學領域，而ScienceChina-Chemistry較少涉及其他領域。

表2 期刊學科分類表

注:圖中色塊代表宏觀層次的學科領域，圓圈代表中觀層次學科主題，圓圈大小代表期刊在該主題的發(fā)文數(shù)量，圓圈顏色代表學科領域。5個色塊分對應的是5大學科領域，其中左側的綠色區(qū)域為生物醫(yī)學與健康科學領域(Biomedical and Health Sciences)，左上的紫色區(qū)域為人文與社會科學領域(Social Sciences and Humanities)，中間的藍色區(qū)域為生命與地球科學領域(Life and Earth Sciences)，右上的黃色區(qū)域為數(shù)學與計算機科學領域(Mathematics and Computer Sciences)，右下紅色區(qū)域為自然科學和工程技術領域(Physical Sciences and Engineering)。圖3 期刊論文層次學科分布圖譜

本研究以綜合性期刊為例，對比了期刊層次分類體系和論文層次分類體系下的學科覆蓋范圍，論文層次分類體系從論文視角反映了期刊對科學研究的覆蓋情況，可以有效地體現(xiàn)期刊學科側重。

3.2 期刊學科演化分析

科學研究日新月異，對期刊學科主題演化趨勢的把握，有助于對期刊學科分布進行動態(tài)跟蹤和調整，為期刊未來發(fā)展和戰(zhàn)略決策提供重要的情報支持[28]。論文層次分類體系以論文為分類對象，更新及時，這為期刊學科主題演化的研究提供了可能。

本研究以Sensors為例，Sensors是由MDPI出版的傳感器科學和技術領域的開放獲取期刊。該刊自2002年被JCR收錄以來，一直被復分到化學-分析化學(Chemistry, Analytical)、電化學(Electrochemistry)、設備和儀器(Instruments & Instrumentation)學科，在2019年其學科被調整為化學-分析、工程-電氣和電子(Engineering, Electrical & Electronic)、設備和儀器。但是，本研究通過Citation Topics中觀層次學科分類的分析，發(fā)現(xiàn)該刊自2005年起在研究主題覆蓋和側重上變化明顯(圖4 )。從圖4可以看到，Sensors初期主要刊發(fā)傳感器方面的論文，如生物傳感器和電氣-傳感器與監(jiān)控，但是隨著時間的推移，生物傳感器和電氣-傳感器與監(jiān)控占比均大幅縮減。目前，Sensors已經拓展為涵蓋電信、計算機視覺與圖形、步態(tài)與姿態(tài)、光電子與工程等多學科領域的期刊。同時在Citation Topics中Sensors的論文主題始終未涉及電化學，這與JCR近期的分類調整(不再復分到電化學)是一致的。

圖4 期刊Sensors研究主題的時間演化

論文層次分類體系為期刊學科演化分析提供了可靠的方案：一方面，可以把握期刊研究方向的變化，為期刊戰(zhàn)略布局提供支撐；另一方面，有助于科研人員及時把握前沿主題，進而對其投稿選擇也有一定的借鑒和參考價值。

4 論文層次分類體系在期刊特征分析中的優(yōu)勢

4.1 期刊同質化分析

從期刊建設的角度來看，期刊研究主題是期刊研究內容的體現(xiàn)，期刊同質化表現(xiàn)為期刊研究主題重疊。通過分析期刊研究主題重疊情況，可以揭示期刊之間的同質競爭。

以《海洋學報》和《大氣科學進展》為例，在WoS期刊層次分類體系中，《海洋學報》屬于海洋學學科，《大氣科學進展》屬于氣象學與大氣科學學科，沒有發(fā)現(xiàn)這兩種期刊學科的重疊情況。而從論文層次分類體系可以看到這兩種期刊在多個主題上存在重疊，尤其是在海洋學、氣象學和大氣科學這個主題上，其中《大氣科學進展》在該主題上的發(fā)文量占其發(fā)文總量的84%，《海洋學報》的相應占比為31%，重疊比例極高(圖5)。

圖5 《海洋學報》與《大氣科學進展》中觀層次主題重疊情況

為深入探究《海洋學報》與《大氣科學進展》兩種期刊在該主題上的重疊情況，將中觀層次的“海洋學、氣象學和大氣科學”主題展開到微觀層次的研究主題(表3)?？梢钥吹?，兩種期刊在海洋學、氣象學和大氣科學主題下的ENSO(厄爾尼諾-南方振蕩現(xiàn)象)、內波和云上有大量重疊。

借助論文層次分類體系對《海洋學報》與《大氣科學進展》中觀層次和微觀層次研究主題進行深入剖析，本研究確認兩種期刊在諸多研究主題上存在重疊情況。

表3 《海洋學報》與《大氣科學進展》微觀層次主題重疊情況

4.2 期刊影響力分析

期刊影響力的分析應充分考慮學科間的引用差異，不同分類體系下歸一化的期刊影響力差異顯著。根據(jù)Shen等[23]的研究結果，JCR統(tǒng)計學與概率(Statistics & Probability)領域中概率相關期刊的影響因子普遍低于統(tǒng)計學相關期刊，說明在該學科領域內存在引用差異，這更能凸顯論文層次分類體系和期刊層次分類體系在期刊影響力分析中的差異，因此本研究選擇JCR統(tǒng)計學與概率領域期刊進行對比分析?；诳祁Ｎò睮nCites數(shù)據(jù)庫內提供的Citation Topics(微觀層次)歸一化影響力和WoS歸一化影響力，分別計算了論文層次分類體系歸一化影響力的排名和期刊層次分類體系歸一化影響力的排名，排名越小，影響力越高(圖6)。

圖6 不同分類體系的歸一化影響力排名對比

從圖6可以看到：兩種分類體系下的歸一化影響力排名整體上有較高的相關性，但也存在一些變化較大的點；概率類期刊普遍處于對角線下方，說明其在期刊層次分類體系下的歸一化影響力被系統(tǒng)性低估。圖6中標出了兩種較為離群的概率類期刊——Law,ProbabilityandRisk(LPR)和ProbabilityintheEngineeringandInformationalSciences(PEIS)，其中LPR在論文層次分類體系下的排名遠低于期刊層次分類體系下的排名。借助論文分類體系分析其論文學科分布情況，發(fā)現(xiàn)LPR有40%的論文屬于化學和臨床醫(yī)學等引用密度較高的領域，有相對引用優(yōu)勢；PEIS情況則相反，其有40%的論文屬于數(shù)學等引用密度較低的領域，存在引用劣勢。相比于粒度較粗的期刊層次分類體系，粒度較細的論文層次分類體系可以消除這種引用優(yōu)劣勢，因此產生了巨大的排名差異。論文層次分類體系可以將每篇論文與內容和引用行為更加接近的論文進行分組比較，為期刊影響力的評估提供了更加準確的分類參考。

5 結論與展望

本研究從期刊學科分布和期刊特征分析兩個視角，對期刊層次和論文層次的分類體系進行了對比分析，闡釋了論文層次分類體系在期刊學科布局分析應用中的優(yōu)勢。

在期刊學科分布分析中，論文層次分類體系有效揭示了4種綜合性期刊的明顯學科分布差異和學科側重。在學科演化分析中，通過論文層次分類體系的挖掘，發(fā)現(xiàn)Sensors從圍繞傳感器相關研究為主，拓展成為跨多個學科領域研究內容的期刊。主題重疊是期刊特征分析的重要內容，以《海洋學報》和《大氣科學進展》為例，發(fā)現(xiàn)這兩種屬于不同學科的期刊在諸多研究主題上存在重疊。在期刊影響力分析中，以JCR統(tǒng)計學和概率領域期刊為例，分析了兩種分類體系下的期刊影響力排名差異，論文層次分類體系能更有效地消除學科內部的引用差異，為期刊影響力評估提供更客觀的分類參考。論文層次分類體系以論文為分類單位構建了全學科的分類體系，粒度更細、更新速度更快，從根本上解決了傳統(tǒng)期刊分類體系忽略期刊學科側重的問題，為期刊的學科演化分析提供了更好的分析手段，同時為期刊內容差異和影響力評估提供了統(tǒng)一的分類框架。

本研究以案例的形式討論了論文層次分類體系在分析期刊學科布局中一些關鍵問題的優(yōu)勢，但目前期刊學科布局分析領域還未特別關注分類體系差異帶來的分析結果偏差，未來在相關研究問題的分析中，可以采用論文層次學科分類體系，進一步細化分析，為期刊建設提供更加細致的數(shù)據(jù)支撐。本研究也存在一定的局限性，如未對期刊層次分類體系和論文層次分類體系進行系統(tǒng)梳理，尤其是兩種分類體系的具體構建方法和全學科期刊布局分析中的差異。下一步工作中將使用論文層次分類體系對我國英文科技期刊學科布局進行分析，并與基于期刊層次分類體系得到的結果進行系統(tǒng)比較。