陳京蓮

（井岡山大學(xué)圖書館，江西 吉安 343009）

1 概述

載文量是指某一期刊在一定時期內(nèi)所刊載的相關(guān)學(xué)科的論文數(shù)量?？萍颊撐漠a(chǎn)出數(shù)量是體現(xiàn)科技成果產(chǎn)出的一個重要量化指標(biāo)，在很大程度上說明科研發(fā)展水平[1]。載文量是反映一份期刊信息量的重要指標(biāo)，期刊載文量多，在一定程度上表示這種期刊信息量較多，可供學(xué)者選擇的信息較多，因而該刊論文被引的次數(shù)也可能較多。但有不少人對此持不同觀點(diǎn)，認(rèn)為載文量多的期刊，其論文水平并不一定就高；相反，載文量少的期刊，也可能是優(yōu)秀期刊。例如，有的刊物放松對論文質(zhì)量的控制，提高稿件錄用率，把刊物由季刊改為月刊，其結(jié)果是載文量提高了，刊物的信息量也提高了，但刊物水平反而下降了。當(dāng)前，有不少文獻(xiàn)報道了載文量與期刊影響因子之間的關(guān)系，但尚無一致的結(jié)論。Hooydonk[2]認(rèn)為載文量與期刊影響因子為線性增長關(guān)系。何榮利[3]和俞立平等[4]的研究發(fā)現(xiàn)，期刊影響因子與載文量無關(guān)。于挨福和馬虎兆[5]運(yùn)用模型假設(shè)及實(shí)證檢驗(yàn)的方法，得出期刊的載文量對影響因子影響不顯著的結(jié)論；黃明睿[6]基于預(yù)防獸醫(yī)學(xué)及相關(guān)學(xué)科科技期刊數(shù)據(jù)，對單刊的影響因子與載文量的關(guān)系進(jìn)行了研究，認(rèn)為二者呈顯著負(fù)相關(guān);劉晨霞等[7]研究了論文載文量增長與期刊影響因子之間的關(guān)系，認(rèn)為期刊的影響因子約31%可由載文量決定。此外，他們還發(fā)現(xiàn)：當(dāng)期刊10 年的載文量處于中等（載文量為300～700 篇）時，影響因子隨載文量的增大呈現(xiàn)出減小的趨勢；但當(dāng)期刊10 年的載文量處于較少（載文量為106～300 篇）或較大（載文量為700～1 070 篇）時，期刊影響因子隨載文量的增大有增大的趨勢。然而，許力琴等[8]對71 種高校自然科學(xué)學(xué)報2010—2017 年的載文量進(jìn)行了統(tǒng)計，認(rèn)為載文量下降會導(dǎo)致期刊影響因子的下降。由此可知，不同期刊或同一期刊不同時間的選取對研究其載文量對期刊影響因子的影響應(yīng)該會導(dǎo)致不同的研究結(jié)論。

科研工作者在研究載文量和期刊影響因子關(guān)系的同時，也有不少學(xué)者研究主題詞在文獻(xiàn)檢索中的作用以及如何對主題詞進(jìn)行自動提取等問題[9-10]。主題詞是指能體現(xiàn)一篇論文或一部著作的中心概念的詞語，也指檢索資料時所查內(nèi)容中必須有的詞語[11]。主題詞能夠幫助人們快速地了解、把握文檔主題及內(nèi)容，以便人們高效地管理、檢索及閱讀文檔[12]。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展尤其是網(wǎng)絡(luò)的普及，各期刊的載文量隨時間的快速增長、出版周期的減少以及論文的迅速傳播，科技工作者已無法通覽其研究領(lǐng)域內(nèi)的所有文獻(xiàn)。為了快速獲取所需文獻(xiàn)，人們通常利用主題詞從Web of Science、Scopus 和CNKI 等數(shù)據(jù)庫中查找到自己所需要的論文。

在自然科學(xué)研究中，有些主題詞橫跨多個學(xué)科，如物理學(xué)、化學(xué)、文獻(xiàn)計量學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)和醫(yī)學(xué)等，比如半衰期，其在不同的學(xué)科領(lǐng)域意義也不盡相同。在文獻(xiàn)計量學(xué)中，Gosnell[13]在1944 年提出了文獻(xiàn)老化的半衰期概念。1958 年，Bernal 提出用半衰期來表征文獻(xiàn)情報老化速度(歷時半衰期)。1960 年，Burton 和Kebler[14]提出了共時法半衰期測度的方法，他們將文獻(xiàn)的半衰期定義為這樣一段時間:在此時間內(nèi)已發(fā)表的某一學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)正在被利用的全部文獻(xiàn)中較新的一半,或目前所利用的文獻(xiàn)中較新的一半是在多長時間內(nèi)發(fā)表的。由此可知，雖然半衰期這個主題詞在不同的學(xué)科中其含義存在差異，但是作為一個重要的參數(shù)已經(jīng)被廣泛用于定量研究不同學(xué)科中有關(guān)現(xiàn)象的自然規(guī)律中。另一方面，在不同學(xué)科中，含有半衰期的載文量隨時間的增加符合什么規(guī)律，是線性增加，指數(shù)增加，還是先指數(shù)增加然后負(fù)指數(shù)下降等等，我們尚不清楚不同學(xué)科中含有主題詞半衰期的載文量對時間的響應(yīng)遵循什么變化規(guī)律，還有待于進(jìn)一步研究。而這些問題的深入研究對明晰含有重要主題詞的載文量對時間的響應(yīng)規(guī)律具有重要的理論價值和現(xiàn)實(shí)意義。

因此，文章從含有主題詞的文獻(xiàn)載文量增長和文獻(xiàn)老化的角度出發(fā)，利用主題詞半衰期在物理學(xué)、化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物化學(xué)、工程學(xué)和文獻(xiàn)計量學(xué)等6 個學(xué)科領(lǐng)域出現(xiàn)的載文量對時間的響應(yīng)規(guī)律，構(gòu)建出特定主題詞載文量對時間的響應(yīng)模型，指導(dǎo)學(xué)術(shù)資源建設(shè)和服務(wù)，以豐富文獻(xiàn)計量學(xué)理論和研究方法。

2 數(shù)據(jù)來源與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

在2020 年3 月23—25 日，利用Web of Science平臺中所有數(shù)據(jù)庫檢索2000—2019 年間主題詞半衰期在物理學(xué)、化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)、生物化學(xué)和文獻(xiàn)計量學(xué)等6 個學(xué)科的載文量對時間的響應(yīng)規(guī)律。20 年期間6 個學(xué)科中含主題詞半衰期的載文量分別為：9 007 篇、27 880 篇、10 400 篇、10 858篇、37 586 篇和432 篇（表1）。

表1 6 個學(xué)科中含主題詞半衰期的載文量（篇）

2.2 模型構(gòu)建

為了能真實(shí)地描述主題詞載文量對時間的響應(yīng)規(guī)律，構(gòu)建了一個載文量對時間的響應(yīng)模型，即：

式中,N（t）是時間為t 時的載文量；t 為時間（單位：年）；t0為起始時間（單位：年）；a、b、c 和d 是4 個與時間無關(guān)的系數(shù)。簡單地對公式（1）進(jìn)行數(shù)學(xué)分析可知，N（t）隨時間t 的增加而逐漸增加，達(dá)到極大值后又逐漸下降。

公式（1）的一階導(dǎo)數(shù)為:

如果公式（1）的一階導(dǎo)數(shù)等于0,那么公式（1）就有可能存在極點(diǎn)。假如N′（t）=0,如果用tmax表示

載文量峰值所對應(yīng)的最大時間,則有:

如果載文量峰值用Nmax表示,則有:

由此可知，新構(gòu)建的模型不僅可以直接給出載文量的峰值，并且還可以給出載文量峰值所對應(yīng)的最大時間。

此外，由（1）式可知，當(dāng)ce-d（t-t0）＞1 時，則公式（1）將變?yōu)橹笖?shù)方程，即

如果b=0，則（1）式在形式上就將變?yōu)長ogistic模型。由此可知，Logistic 模型是公式（1）的特例。

2.3 邏輯斯蒂模型

邏輯斯蒂（Logistic）模型是比利時數(shù)學(xué)家Verhulst PF 提出來的一個數(shù)學(xué)模型，現(xiàn)在該模型已被廣泛用于生物學(xué)和科技文獻(xiàn)增長[15-22]等領(lǐng)域。該模型的具體表達(dá)式為：

其中K 為所允許的最大載文量；N0為t=t0時的載文量，r 為載文量的增長率。

可以求得公式（6）的一階導(dǎo)數(shù)，且其一階導(dǎo)數(shù)恒大于0，因此，該函數(shù)是一個沒有極點(diǎn)的漸近線，所以無法得到載文量峰值所對應(yīng)的最大時間。

2.4 數(shù)據(jù)處理工具

文章是利用SPSS 18.5 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并利用公式（1）和邏輯斯蒂模型分別擬合主題詞半衰期出現(xiàn)在物理學(xué)、化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)、生物化學(xué)和文獻(xiàn)計量學(xué)等6 個學(xué)科的載文量對時間的響應(yīng)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相關(guān)性分析。作圖由Origin 8.5 軟件完成，然后用Adobe Illustrator CS 5 進(jìn)行圖形處理。

3 實(shí)證研究結(jié)果

圖1 為物理學(xué)、化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)、生物化學(xué)和文獻(xiàn)計量學(xué)等6 個學(xué)科的載文量對時間的響應(yīng)關(guān)系擬合曲線。由圖1 可知，物理和工程學(xué)中出現(xiàn)半衰期的載文量對時間的響應(yīng)曲線類似，載文量隨時間的增加而逐漸增加，然后快速增加到最大值，最后載文量又隨時間的增加而快速下降；環(huán)境科學(xué)中出現(xiàn)半衰期的載文量隨時間的增加而逐漸上升到最大值，上升較為平緩，然后又逐漸下降；化學(xué)、生物化學(xué)和文獻(xiàn)計量學(xué)中出現(xiàn)半衰期的載文量對時間的響應(yīng)趨勢介于上述兩者之間。此外，由圖1還可知，新構(gòu)建的模型可以較好地反映6 個學(xué)科出現(xiàn)半衰期的載文量對時間的響應(yīng)趨勢，且具有較高的確定系數(shù)（R2）。由圖1 可知，新構(gòu)建的模型擬合化學(xué)學(xué)科中出現(xiàn)半衰期的載文量對時間響應(yīng)曲線的擬合度最好，工程學(xué)次之，文獻(xiàn)計量學(xué)的曲線最差。同樣，邏輯斯蒂模型擬合化學(xué)學(xué)科的載文量對時間的響應(yīng)曲線的擬合度最好，環(huán)境科學(xué)次之，生物化學(xué)最差。6 個學(xué)科中出現(xiàn)半衰期的載文量對時間的響應(yīng)曲線與邏輯斯蒂模型的擬合曲線存在較大的差異，且與式（1）相比，其R2也較小。結(jié)果表明：邏輯斯蒂模型不能很好地擬合6 個學(xué)科出現(xiàn)半衰期載文量對時間的變化趨勢，其原因?yàn)檫壿嬎沟倌Ｐ褪且粋€沒有極點(diǎn)的函數(shù)，不能真實(shí)地反映本文研究的載文量到達(dá)峰值后會隨時間增加而下降這種趨勢。

圖1 6 個學(xué)科中出現(xiàn)主題詞半衰期的載文量對時間的響應(yīng)曲線

表2 給出了2 個模型分別擬合6 個學(xué)科中出現(xiàn)主題詞半衰期的載文量對時間的響應(yīng)曲線，得到載文量峰值和對應(yīng)的峰值時間2 個關(guān)鍵參數(shù)。由表2 可知，新構(gòu)建的模型可以得到載文量峰值和對應(yīng)的峰值時間2 個關(guān)鍵參數(shù)，而邏輯斯蒂模型只能給出載文量峰值，不能給出峰值時間。然而，表2 的數(shù)據(jù)表明2 個模型給出的載文量峰值非常接近。

表2 2 個模型擬合6 個學(xué)科中出現(xiàn)主題詞半衰期的載文量對時間的響應(yīng)曲線得到的2 個關(guān)鍵參數(shù)

4 討論與結(jié)論

通過Web of Science 平臺中所有數(shù)據(jù)庫檢索了2000—2019 年間主題詞半衰期在物理學(xué)、化學(xué)、環(huán)境科學(xué)、工程學(xué)、生物化學(xué)和文獻(xiàn)計量學(xué)等6 個學(xué)科載文量并進(jìn)行統(tǒng)計分析，利用新構(gòu)建的模型和邏輯斯蒂模型分別擬合了它們的載文量對時間的響應(yīng)曲線，得出以下結(jié)論。

（1）新模型不僅可以很好地擬合主題詞半衰期在6 個學(xué)科中的載文量對時間的響應(yīng)數(shù)據(jù)，而且還可以直接給出它們的載文量峰值和對應(yīng)的峰值時間。擬合結(jié)果表明，在2000—2019 年間，主題詞半衰期在文獻(xiàn)計量學(xué)中的載文量最小，年最大載文量僅為33 篇，而在數(shù)據(jù)庫里檢索到的年最大載文量僅為41 篇；在生物化學(xué)學(xué)科出現(xiàn)該主題詞的載文量最大，年最大載文量達(dá)到2 125 篇，而在數(shù)據(jù)庫里檢索到的年最大載文量達(dá)到2 224 篇。主題詞半衰期出現(xiàn)在其他學(xué)科的最大載文量介于這兩者之間。同時，新模型給出的最大載文量與觀測值相差很小，給出的峰值時間與觀測值非常接近。此外，從表1 可知，雖然主題詞半衰期在文獻(xiàn)計量學(xué)中尤其在文獻(xiàn)老化中是一個重要的術(shù)語[23-27]，借助于該主題詞，人們可以從載文量或文獻(xiàn)的被引頻次等研究某學(xué)科、某期刊或單篇文獻(xiàn)的老化趨勢和文獻(xiàn)老化的成因等[28-32]，但該主題詞的載文量在文獻(xiàn)計量學(xué)中并不多，這意味著國內(nèi)外從事文獻(xiàn)老化研究的學(xué)者數(shù)量較少，還有待于進(jìn)一步提高。

（2）從擬合結(jié)果來看，邏輯斯蒂模型只可以給出主題詞半衰期在6 個學(xué)科中的最大載文量，但擬合曲線與觀測點(diǎn)之間存在較大的差異，且該模型不能反映該主題詞載文量隨時間的響應(yīng)變化趨勢。這是由于該模型是一條沒有極點(diǎn)的漸近線。此外，該模型尚不能給出載文量最大時的峰值時間。所以，雖然該模型被廣泛應(yīng)用于文獻(xiàn)增長規(guī)律的研究，但在應(yīng)用邏輯斯蒂模型研究主題詞載文量時需要注意其適用范圍。

（3）新構(gòu)建的模型比邏輯斯蒂模型和指數(shù)方程更具有普適性。因?yàn)樵谔囟ǖ臈l件下，如當(dāng)ce-d（t-t0）>1時，該模型可以簡化為指數(shù)方程。此外，如果取b=0，新模型則將退化為Logistic 模型，Logistic 模型是新模型的特例。由此可知，新模型可以為文獻(xiàn)增長和文獻(xiàn)老化的研究提供一個可供選擇的數(shù)學(xué)工具。