基于ESI和InCites數(shù)據(jù)庫(kù)的東華大學(xué)學(xué)科發(fā)展預(yù)測(cè)

董政娥，陳惠蘭

（東華大學(xué) 圖書館，上海 201620）

基于ESI和InCites數(shù)據(jù)庫(kù)的東華大學(xué)學(xué)科發(fā)展預(yù)測(cè)

董政娥，陳惠蘭

（東華大學(xué) 圖書館，上海 201620）

基于ESI（Essential Science Indicators）和InCites數(shù)據(jù)庫(kù)引文分析及跟蹤，以東華大學(xué)為案例，通過(guò)計(jì)算其ESI中22個(gè)學(xué)科在全國(guó)各學(xué)科發(fā)展中占據(jù)的比重，分析學(xué)科結(jié)構(gòu)及特征，探討預(yù)測(cè)后續(xù)最有可能進(jìn)入ESI世界前1%學(xué)科的方法，進(jìn)而對(duì)后續(xù)學(xué)科進(jìn)入ESI世界前1%進(jìn)行預(yù)測(cè).結(jié)果表明：除目前入圍的工程（Engineering）、物理（Physics）、材料（Materials Science）、化學(xué)（Chemistry）4個(gè)學(xué)科外，數(shù)學(xué)學(xué)科（Mathematics）和計(jì)算機(jī)科學(xué)（Computer Science）學(xué)科會(huì)于近期入圍ESI世界前1%；在優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)科中，生物化工（Biology ＆Biochemistry）學(xué)科入圍ESI則會(huì)稍微滯后.

東華大學(xué)；學(xué)科發(fā)展；ESI；InCites；學(xué)科比重；預(yù)測(cè)

近年來(lái)，ESI（Essential Science Indicators，基本科學(xué)指標(biāo)）論文備受關(guān)注，基于ESI論文，國(guó)內(nèi)學(xué)者在學(xué)科發(fā)展［1］、科研競(jìng)爭(zhēng)［2］等方面進(jìn)行了大量研究.在《2012中國(guó)大學(xué)評(píng)價(jià)研究報(bào)告》中ESI論文被首次納入大學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)［3］.入圍ESI世界前1%的學(xué)科及其數(shù)量則引起了國(guó)內(nèi)外各大院校的重視.國(guó)內(nèi)各“985”高校均將ESI指標(biāo)作為衡量該校學(xué)科專業(yè)進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)［4］.如何通過(guò)數(shù)據(jù)挖掘、信息處理等手段，使科研管理人員得以在整個(gè)學(xué)科發(fā)展以及學(xué)科評(píng)價(jià)中了解某學(xué)科在世界所處的位置及學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)則顯得尤為重要.跟蹤、監(jiān)測(cè)ESI中22個(gè)學(xué)科動(dòng)態(tài)，并對(duì)其引文進(jìn)行有效管理、分析和利用，將為研究的進(jìn)一步發(fā)展提供強(qiáng)有力的推動(dòng).目前有關(guān)ESI中涵蓋學(xué)科引文分析多集中于識(shí)別當(dāng)前的研究熱點(diǎn)或總結(jié)過(guò)去的發(fā)展過(guò)程，而對(duì)高引用率論文（Highly Cited Papers）、熱門論文（Hot Papers）和頂尖論文（Top Paper）與學(xué)科發(fā)展的關(guān)系以及對(duì)其進(jìn)行相關(guān)預(yù)測(cè)的研究則尚未展開(kāi).隨著InCites數(shù)據(jù)庫(kù)的不斷完善，進(jìn)行相關(guān)預(yù)測(cè)具備了可行性，而InCites數(shù)據(jù)庫(kù)［5］是湯森路透集團(tuán)在匯集和分析 Web of Science（SCIE，SSCI，A＆HCI）引文數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上建立起來(lái)的科研評(píng)價(jià)工具，綜合各種計(jì)量指標(biāo)和30年來(lái)各學(xué)科各年度的國(guó)際標(biāo)桿數(shù)據(jù).其學(xué)科分類包含 Web of Science分類（250多個(gè)）、Essential Science Indicators 分 類 （22 個(gè)）和OECD （Organization for Economic Cooperation and Development）分類（48個(gè)）.該數(shù)據(jù)庫(kù)包含全球各個(gè)國(guó)家、機(jī)構(gòu)和學(xué)科的論文統(tǒng)計(jì)結(jié)果，其中，國(guó)家對(duì)比數(shù)據(jù)庫(kù)包含180多個(gè)國(guó)家和9個(gè)區(qū)域性組織在所有學(xué)科中的論文統(tǒng)計(jì)結(jié)果，機(jī)構(gòu)對(duì)比數(shù)據(jù)庫(kù)包含全球各主要國(guó)家中主要研究機(jī)構(gòu)和研究機(jī)構(gòu)聯(lián)盟在所有學(xué)科中的論文統(tǒng)計(jì)結(jié)果.

本文基于ESI和InCites數(shù)據(jù)庫(kù)引文分析及跟蹤，以東華大學(xué)為案例，在探討其優(yōu)勢(shì)學(xué)科特征，高引用率論文、熱門論文和頂尖論文與學(xué)科發(fā)展關(guān)系分析基礎(chǔ)上，預(yù)測(cè)后續(xù)最有可能入圍ESI世界前1%學(xué)科的學(xué)科.

1 數(shù)據(jù)來(lái)源及學(xué)科預(yù)測(cè)算法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本文選取ESI和InCites數(shù)據(jù)庫(kù)引文數(shù)據(jù)，預(yù)測(cè)東華大學(xué)入圍ESI學(xué)科發(fā)展.其中跟蹤采集ESI數(shù)據(jù)庫(kù)引文分析部分Baselines（基準(zhǔn)線）中Field Rankings功能下22個(gè)學(xué)科的總被引頻次.

1.2 預(yù)測(cè)算法

本研究引入學(xué)科比重Qi，計(jì)算式如式（1）所示.

其中：i為ESI中22個(gè)學(xué)科中第i個(gè)學(xué)科；Xi為InCites數(shù)據(jù)庫(kù)中某機(jī)構(gòu)的第i個(gè)學(xué)科論文被引頻次；Yi為ESI數(shù)據(jù)庫(kù)引文分析部分Baselines（基準(zhǔn)線）中Field Rankings功能下22個(gè)學(xué)科的總被引頻次.學(xué)科比重Qi值越大，表示該學(xué)科的國(guó)際影響力程度越高，具有一定的優(yōu)勢(shì)地位，反之則學(xué)科處于劣勢(shì)地位.

1.3 預(yù)測(cè)算法流程

預(yù)測(cè)算法的流程如圖1所示，其基本思想：（1）利用InCites數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)東華大學(xué)近10年ESI中22個(gè)學(xué)科進(jìn)行引文分析，形成第i個(gè)學(xué)科論文被引頻次Xi；（2）利用ESI數(shù)據(jù)庫(kù)跟蹤近10年ESI中22個(gè)學(xué)科發(fā)展，并對(duì)其進(jìn)行引文分析，獲得第i個(gè)學(xué)科總被引頻次Yi；（3）計(jì)算學(xué)科比重Qi；（4）對(duì)22個(gè)學(xué)科的Qi值進(jìn)行排序，進(jìn)而預(yù)測(cè)進(jìn)入ESI世界前1%學(xué)科的順序.

圖1 預(yù)測(cè)算法的流程Fig.1 Flow chart of the prediction algorithm

2 試驗(yàn)結(jié)果及分析

2.1 數(shù)據(jù)采集及計(jì)算

采集了InCites和ESI數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)數(shù)據(jù)，并計(jì)算了學(xué)科比重Qi如表1所示.其中，Xi采集了InCites數(shù)據(jù)庫(kù)（1981－01－01—2010－12－31）東華大學(xué)22個(gè)學(xué)科論文的被引頻次；為了測(cè)度預(yù)測(cè)結(jié)果的穩(wěn)定性，跟蹤采集了ESI數(shù)據(jù)庫(kù)連續(xù)3個(gè)時(shí)間段（2001－01－01—2011－10－31，2001－10－01—2011－12－31，2002－01－01—2012－02－29）各學(xué)科論文總被引頻次Yi.在采集數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上計(jì)算獲得了東華大學(xué)22個(gè)學(xué)科（按照ESI數(shù)據(jù)的學(xué)科分類方法）比重Qi.

2.2 學(xué)科結(jié)構(gòu)、特征分析

由表1可知，在ESI劃分的22個(gè)學(xué)科基礎(chǔ)上，根據(jù)學(xué)科比重Qi特征，東華大學(xué)的學(xué)科可以劃分為5個(gè)區(qū)間.

（1）第Ⅰ區(qū)間（Qi在0.010 00～0.100 00之間）.該區(qū)間分布了7個(gè)學(xué)科，其分別為工程（Engineering）、數(shù) 學(xué) （Mathematics）、物 理（Physics）、材料 （Materials Science）、計(jì)算機(jī)科學(xué)（Computer Science）、化學(xué)（Chemistry）、生物化工（Biology ＆ Biochemistry）. 早前跟蹤研究表明［6］：東華大學(xué)最先入圍ESI世界前1%的學(xué)科為工程，且2009年年初只有工程一個(gè)學(xué)科入圍；2010年底，則新增了化學(xué)，2011年年初新增了材料，2011年底新增了物理.亦即分布在第Ⅰ區(qū)間的7個(gè)學(xué)科，其中有4個(gè)學(xué)科已經(jīng)入圍了ESI世界前1%學(xué)科.由此可見(jiàn)，該區(qū)間的學(xué)科最具有一定競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì).

表1 東華大學(xué)進(jìn)入ESI學(xué)科順序預(yù)測(cè)Table 1 Prediction on sequence of fields for Donghua University by ESI

（2）第Ⅱ區(qū)間 （Qi＝0.001 00～0.010 00）.該區(qū)間也分布有7個(gè)學(xué)科，包括經(jīng)濟(jì) ＆ 貿(mào)易（Economics ＆ Business）、 環(huán) 境／生 態(tài) 學(xué)（Environment／Ecology）、分 子 生 物 學(xué) ＆ 遺 傳 學(xué)（Molecular Biology ＆ Genetics）、 多 學(xué) 科（Multidisciplinary）、 藥 理 學(xué) ＆ 毒 理 學(xué)（Pharmacology ＆ Toxicology）、地 質(zhì) 科 學(xué)（Geosciences）和農(nóng)學(xué)（Agricultural Sciences）.

（3）第Ⅲ區(qū)間 （Qi＝0.000 10～0.001 00）.分布于該區(qū)間的學(xué)科共3個(gè)，分別為醫(yī)學(xué)／心理學(xué)（Neuroscience ＆ Behavior）、 微 生 物 學(xué)（Microbiology）和植物 ＆ 動(dòng) 物 科學(xué) （Plant ＆Animal Science）.

（4）第Ⅳ區(qū)間 （Qi＝0.000 01～0.000 10）.分布于該區(qū)間的學(xué)科有2個(gè)，分別為社會(huì)科學(xué)（Social Sciences，General）和 臨 床 醫(yī) 學(xué) （Clinical Medicine）.

（5）第Ⅴ區(qū)間（Qi＝0）.東華大學(xué)3個(gè)學(xué)科沒(méi)有論文被引用，其分別為免疫學(xué)（Immunology）、精神病學(xué)／心理學(xué)（Psychiatry／Psychology）和空間科學(xué)（Space Science）.

2.3 ESI中高被引論文與學(xué)科入圍ESI前1%的關(guān)系分析

在論文評(píng)價(jià)方面，ESI提供了高引用率論文、熱門論文和頂尖論文的被引用情況［7］.其中高引用率論文和熱門論文包括在高被引論文（Most Cited Papers）模塊列表中［8］，頂尖論文可以在如圖2所示排名中按“ ”查詢.

圖2 東華大學(xué)機(jī)構(gòu)入圍ESI學(xué)科示意圖Fig.2 Example of field rankings for Donghua University

2.3.1 高引用率論文的學(xué)科分布

高引用率論文是被引頻次在前1%的論文.ESI根據(jù)論文的被引頻次，選擇靠前的1%范圍內(nèi)的論文形成高引用率論文列表［7－8］.

東華大學(xué)高引用率論文在學(xué)科中的分布如圖3所示.由圖3可見(jiàn)，東華大學(xué)最近10年高引用率論文主要分布在工程（Engineering）、數(shù)學(xué)（Mathematics）、物 理 （Physics）、材 料 （Materials Science）、計(jì) 算 機(jī) 科 學(xué) （Computer Science）、化 學(xué)（Chemistry）、生物化工（Biology ＆ Biochemistry）和藥理學(xué) ＆ 毒理學(xué)（Pharmacology ＆Toxicology）這8個(gè)學(xué)科中.其中，分布最多的學(xué)科為工程（Engineering），占 總 數(shù) 的 35.7%；其 次 為 物 理（Physics），占總數(shù)的25%；數(shù)學(xué)（Mathematics）、材料 （Materials Science）和 計(jì) 算 機(jī) 科 學(xué) （Computer Science）這3個(gè)學(xué)科并列排名第三，均占總數(shù)的8.9%；排名第4的學(xué)科為化學(xué)（Chemistry），其占總數(shù)的7.1%；另外，生物化工（Biology ＆ Biochemistry）和藥理學(xué) ＆ 毒理學(xué) （Pharmacology ＆Toxicology）分別有3.6%和1.8%論文為高引用率論文.由此可見(jiàn)，高引用率論文多分布在學(xué)校具有優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)科領(lǐng)域中.

圖3 高引用率論文在學(xué)科中的分布（更新日期：2012－05－01）Fig.3 Distribution of highly cited papers in the fields（Update：2012－05－01）

2.3.2 熱門論文的學(xué)科分布

熱門論文是指最近2年發(fā)表的被引頻次位于前0.1%的論文，即與相同領(lǐng)域和出版年的其他論文相比，出版后很快就有高被引頻次的論文［7－8］.熱門論文的選擇基于論文的發(fā)表年限能超過(guò)2年，而且在當(dāng)前的2個(gè)月里被引用，這意味著論文必須在很近的一段時(shí)間里得到關(guān)注.東華大學(xué)熱門論文在學(xué)科中的分布如圖4所示.由圖4可知，東華大學(xué)最近2年熱門論文共有7篇，其中，72%的熱門論文分布在工程（Engineering）學(xué)科，數(shù)學(xué)（Mathematics）和生物化工（Biology ＆Biochemistry）學(xué)科則分別分布了14%的熱門論文.由此可見(jiàn)，熱門論文也多分布在學(xué)校優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)科中.

圖4 熱門論文在學(xué)科中的分布（更新日期：2012－05－01）Fig.4 Distribution of hot papers in the fields（Update：2012－05－01）

2.3.3 頂尖論文的學(xué)科分布

頂尖論文是某一科學(xué)家、機(jī)構(gòu)、國(guó)家以及期刊在特定領(lǐng)域和年限中的被引頻次排名在前1%的論文，是某一學(xué)科高引用率論文與熱點(diǎn)論文之和.頂尖論文與高被引論文的主要差異在于頂尖論文是進(jìn)入各領(lǐng)域排行的高被引論文，無(wú)法進(jìn)入某領(lǐng)域排行的論文，便不能成為該領(lǐng)域的頂尖論文［7］.東華大學(xué)頂尖論文在學(xué)科中的分布如圖5所示.由圖5可見(jiàn)，東華大學(xué)最近10年的頂尖論文共有58篇，其分布趨勢(shì)與高引用率論文分布趨勢(shì)基本一致，在高引用率論文與熱點(diǎn)論文中，其中5篇論文同屬于高引用率論文和熱點(diǎn)論文，而工程（Engineering）學(xué)科中有2篇論文為熱點(diǎn)論文，但卻不是高引用率論文.

圖5 頂尖論文在學(xué)科中的分布（更新日期：2012－05－01）Fig.5 Distribution of top papers in the fields（Update：2012－05－01）

2.4 預(yù)測(cè)結(jié)果及分析

為了進(jìn)一步預(yù)測(cè)后續(xù)入圍ESI世界前1%的學(xué)科，圖6分析了第Ⅰ區(qū)間優(yōu)勢(shì)學(xué)科的學(xué)科比重及其穩(wěn)定性.由圖6可見(jiàn)，該區(qū)間的7個(gè)學(xué)科中工程學(xué)科所占比重最大，其次是數(shù)學(xué)學(xué)科、物理學(xué)科、材料科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、化學(xué)和生物化工.這7個(gè)學(xué)科連續(xù)3個(gè)時(shí)間段在世界同學(xué)科中所占比重均較穩(wěn)定外，位于第1位、第3位、第4位和第6位的4個(gè)學(xué)科均已經(jīng)入圍世界1%，由此可推斷位于第2位的數(shù)學(xué)學(xué)科（Mathematics）、第5位的計(jì)算機(jī)科學(xué)（Computer Science）和第7位的生物化工（Biology＆Biochemistry）學(xué)科可能率先入圍ESI世界前1%，尤其是數(shù)學(xué)（Mathematics）科學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)（Computer Science）會(huì)于近期入圍ESI世界前1%，生物化工（Biology ＆Biochemistry）學(xué)科則會(huì)稍微滯后些.

圖6 優(yōu)勢(shì)學(xué)科比重穩(wěn)定性分析Fig.6 Analysis stability of proportion on the advantage discipline

3 結(jié)論及建議

從東華大學(xué)22個(gè)學(xué)科在世界各學(xué)科中所占比重、學(xué)科結(jié)構(gòu)特征、高被引論文與入圍ESI世界前%學(xué)科關(guān)系分析，可得到如下結(jié)論：

（1）目前在ESI所包含的22個(gè)學(xué)科中，東華大學(xué)最具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的學(xué)科包括7個(gè)，其中，工程（Engineering）、物 理 （Physics）、材 料 （Materials Science）、化學(xué)（Chemistry）4個(gè)學(xué)科已經(jīng)相繼入圍ESI世界前1%，在世界學(xué)科中所占比重較高的數(shù)學(xué)（Mathematics）、計(jì)算機(jī)科學(xué)（Computer Science）和生物化工（Biology ＆Biochemistry）3個(gè)學(xué)科可能率先入圍ESI世界前1%.

（2）東華大學(xué)高引用率論文、熱門論文和頂尖論文多分布在優(yōu)勢(shì)競(jìng)爭(zhēng)學(xué)科中，其中學(xué)科比重較高的學(xué)科高引用率論文、熱門論文和頂尖論文所占比例相對(duì)較高.因此，可以從提高論文質(zhì)量，如加強(qiáng)高引用率論文、熱門論文和頂尖論文數(shù)量的角度出發(fā)，促進(jìn)學(xué)科在世界學(xué)科中的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，而這方面可以通過(guò)人才隊(duì)伍建設(shè)、人才引進(jìn)等方法得以實(shí)現(xiàn).

（3）在7個(gè)最具競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的學(xué)科中，排名第2位的數(shù)學(xué)（Mathematics）學(xué)科和第5位的計(jì)算機(jī)科學(xué)（Computer Science）學(xué)科將會(huì)于近期入圍ESI世界前1%，排名第7位的生物化工（Biology ＆Biochemistry）學(xué)科的入圍則會(huì)稍滯后.

（4）在今后的學(xué)科發(fā)展中，有待發(fā)展的學(xué)科為處于第Ⅱ區(qū)間的學(xué)科，如經(jīng)濟(jì) ＆ 貿(mào)易（Economics＆ Business）、環(huán) 境／生 態(tài) 學(xué) （Environment／Ecology）、分 子 生 物 學(xué) ＆ 遺 傳 學(xué) （Molecular Biology ＆ Genetics）、多學(xué)科（Multidisciplinary）、藥理學(xué) ＆ 毒理學(xué)（Pharmacology ＆Toxicology）、地質(zhì)科學(xué)（Geosciences）和農(nóng)學(xué)（Agricultural Sciences），這些學(xué)科已經(jīng)在世界各學(xué)科中占有一席之地，但是仍然需要繼續(xù)努力，如可以在增加該學(xué)科論文產(chǎn)量基礎(chǔ)上，重視其在世界學(xué)科中的被關(guān)注程度等（即被引用頻次）方面出發(fā)來(lái)促進(jìn)其進(jìn)一步發(fā)展.

（5）對(duì)于較薄弱的第Ⅲ和Ⅳ區(qū)間學(xué)科而言，加強(qiáng)其學(xué)科發(fā)展，提高其在世界各學(xué)科中所占比例值得進(jìn)一步探討.如分布于第Ⅲ區(qū)間的醫(yī)學(xué)／心理學(xué)（Neuroscience ＆ Behavior）、 微 生 物 學(xué)（Microbiology）和植物 ＆ 動(dòng)物 科 學(xué) （Plant ＆Animal Science）學(xué)科，尤其是植物 ＆ 動(dòng)物科學(xué)（Plant ＆ Animal Science）學(xué)科，可以充分利用東華大學(xué)紡織材料與工程學(xué)科的特色進(jìn)一步發(fā)展和完善；分布于第Ⅳ區(qū)間的社會(huì)科學(xué)（Social Sciences，General）和臨床醫(yī)學(xué)（Clinical Medicine）學(xué)科則可以從發(fā)展交叉學(xué)科的角度得以全面提高，如可以充分利用東華大學(xué)人文學(xué)院、外語(yǔ)學(xué)院以及管理學(xué)院現(xiàn)有資源，提高其在世界學(xué)科中的比重.

參 考 文 獻(xiàn)

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The Discipline Forecast of Donghua University Based on the Databases of ESI and InCites

DONGZheng－e，CHENHui－lan
（Library，Donghua University，Shanghai 201620，China）

The development of discipline as example of Donghua University is forecasted in terms of citation analysis and alerting based on the databases of ESI（Essential Science Indicators）and InCites.The procedure of the forecast is as followed，firstly the proportion of discipline in the national discipline as a whole is calculated according to the 22 disciplines in ESI.Analysis of the discipline structure and character are followed.At last，forecast is carried out on the basis of sorting of the proportion of discipline.The result shows that two disciplines such as Mathematics and Computer Science will listed ESI the world's top 1%finalist in the near future，except four disciplines such as Engineering，Physics，Materials Science and Chemistry that listed in ESI.The Biology ＆Biochemistry will be listed a little lag in advantage disciplines.

Donghua University；discipline development；ESI；InCites；proportion of discipline；forecast

G 353.1

A

1671－0444（2013）05－0689－06

2012－05－21

中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目（12D23701）；ESI和Incites數(shù)據(jù)庫(kù)視角下“985”高校人文科學(xué)發(fā)展跟蹤與分析2012

年度預(yù)研究資助項(xiàng)目（73D123707）；紡織史相關(guān)資源建設(shè)和研究熱點(diǎn)的分析研究2012年度預(yù)研究資助項(xiàng)目（237－10－0108013）

董政娥（1978—），女，山西朔州人，館員，博士研究生，研究方向?yàn)樾畔⒆稍?、科研?jī)效評(píng)估.E－mail：dzee071107＠dhu.edu.cn

陳惠蘭（聯(lián)系人），女，研究館員，E－mail：hlch＠dhu.edu.cn