知识转移视角下的学术论文老化与创新研究

知识转移视角下的学术论文老化与创新研究索传军，中国人民大学信息资源管理学院教授、博士生导师图书情报工作2014 年第 5 期近年来，我国的科学研究获得快速发展，SCI 论文总量已经位居世界前列，但标志论文质量的单篇论文的平均被引数却居于世界第 124 位1 。学术论文的质量主要取决于创新性2，所以我国学术论文的质量与创新度亟待提高。学术论文评价是科研管理、编辑学、科学学、图书馆学等多学科的研究热点。以往学术评价的研究角度主要是期刊等级或论文的引证情况，对论文的学术价值和创新性关注较少。科研管理和编辑学等领域的少数专家对学术论文的创新性或创新度进行了初步探讨。如文献3 提出一种基于关键词的创新度评价方法；文献4提出从参考文献的角度评价学术论文的创新性，但很不全面和系统，不能指导实际的评价。相对于学术论文创新研究比较冷清的局面，文献老化研究相对较早、较多。1944 年，C.F.Gosnell 提出了文献老化 “半衰期”的概念5 。1960 年，R.E.Burton 和 R.W.Kebler 提出了共时法半衰期测度的方法6。1971 年，D.S.Price 提出了测度文献老化快慢的 P 指数7。文献8 等提出了网络环境下信息老化优化模型。半个多世纪以来，一些学者针对不同的学科领域、不同的研究角度、不同的信息环境，不断提出优化文献老化的新模型，以此推进了文献老化理论的发展与应用。但是存在两个问题：现有老化理论建立在文献利用率(如引证或借阅次数等)的基础之上，是对老化现象的描述，没有深入到文献内容，揭示其所含知识的运动情况。测度粒度过粗，都是以期刊论文为基础对某学科领域的文献集合的整体测度，如文献9对数学文献、文献10对国内人文社会科学文献、文献11对 15 种物理学顶级期刊的老化规律进行了研究。概括地说，这些理论未能从微观上揭示文献所包含的知识在其生命周期中的运动变化规律，主要用于宏观上指导文献资源建设，难以指导微观层面学术论文的评价、选择和推荐等服务。所以，本文提出从学术论文间知识转移的角度，探索微观层面文献老化和创新理论，指导学术资源建设和服务。1学术论文老化与创新等相关概念1.1知识元的含义互联网正在飞速发展，Web 上信息组织方式不断演化，人们力求将“文件网络”演变为富含语义的“数据网络” ，信息组织管理粒度越来越小。早在 1980 年，B.C.Brookes 就提出认知地图的构想，将知识对象的粒度由文献细化到更微观的知识元12。何谓知识元? 目前，无论是名称还是内涵，国内外都没有一个统一的认识。如文庭孝13将其称为“知识单元” ，是指在知识管理中可以对关联知识进行独立、自由、有效识别、处理与组织的基本单元8；张春勋称其为“元知识”14。温有奎认为，知识元是指不可再分割的具有完备知识表达的知识单位，是构成知识结构的基元15。创新知识元是知识元中的一种类型，是指内容具有创新性的知识元。本课题组认为，知识元是指语义上相对完整的知识单元。既可以是一个科学概念，也可以是一种新工艺或新方法。简单地说，知识元形式上具有多样性，但内容上具有相对独立性和完整性。温有奎指出，基于 Wiki 平台的知识元语义图对知识交流和思想创新有促进作用16。中国知识基础设施工程和北京世纪超星信息技术发展有限责任公司等数字资源服务商已经开始对期刊论文和图书中的知识元进行挖掘，建设比论文粒度更小的知识元数据库。国内外的出版社也已开始将论文中的创新知识元进行标注，并提供服务，试图打造语义出版服务新平台。如世界著名期刊 Nature 已开始对论文中的创新点进行语义标注。这些发展趋势对于开展学术论文中知识元的跟踪，实现从学术论文中知识转移的角度探讨学术论文老化和创新理论提供可能。1.2学术论文老化的含义1943 年， C.F.Cosnell 在博士论文 Obsolescence of Books in College Libraries 中提出“文献老化表示这种文献资料逐渐变得不再有用或不再可靠的过程”17。之后，人们基于这一思路和研究范式考察和探究文献的老化现象和规律。文献老化既是一种客观的文献运动现象，又是一个复杂的动态过程。本质是所包含的知识内容转移或失效，从而失去学术价值和使用价值。故而，学术论文老化的过程就是其所包含知识的转移过程以及学术价值和使用价值减小的过程。以一篇论文为例，假设其包含有 n 个知识元，随着时间的推移，论文中的知识元会逐步转移到后续引用它的文献之中，创新性和学术价值也会逐步被引证文献所代替，从而引发利用率降低的老化现象。因而，学术论文老化是指其所包含的知识的学术价值和使用价值随时间推移而逐渐减小的过程。本质是包含的知识转移的结果，利用率降低是老化所表现出的现象。1.3学术论文创新的含义由国家标准 GB7713-87科学技术报告、学位论文和学术论文的编写格式 可知，创新性是其首要因素18。一篇学术论文学术价值的大小、质量的高低，首先取决于其创新性。换言之，一篇论文之所以被科研人员广泛引用，是因为它包含有引用者不具备的知识，具有创新性。学术论文创新研究包括创新性和创新度两个方面。创新性通常是对学术论文创新情况的定性描述；创新度是对学术论文创新情况的定量描述。朱大明指出，科技论文创新性是指作者在科技论文中所表达的科技成果或学术内容及其创新程度、创新类别和创新价值等方面的属性2；陈建青认为，创新度是指对学术论文的整体创新所达到的程度或水平的测度1。从学术论文内容的角度看，含有创新知识元就表示有创新性；包含创新知识元数量的多少，则反映创新度的高低。1.4知识转移的概念1977 年美国技术与创新管理学家 D.Teece 提出了知识转移的概念19 ，1995 年我国出现相关成果，2005 年之后，知识转移逐渐成为国内外研究热点。研究内容主要集中在知识转移的概念和影响转移效率的因素分析等方面，对转移机制和规律的研究还很少。关于知识转移，如文献20认为，知识转移是一个动态的过程，是组织不断学习过程中的一部分。文献21认为，知识转移是一个认知过程，由编码化与通译两部分组成。文献 22认为，知识转移过程伴随着使用价值的让渡，一般会带来相对应的回报。通过分析可知，知识转移是知识在不同主体间运动的过程。知识转移主体既可以是组织，也可以是个体；转移主体既可以是人，也可以是记录知识的文献。个体间的知识转移更为常见和频繁。2引文网络中知识转移的路径与方式科学研究产生的知识通常由文献记载并传承，科学知识在文献之间的转移在一定程度上可用文献之间相互引用来表征23 。文献24认为，以引文网络探析信息在学术论文间的扩散模式和结构已经成为常见的研究模式。文献25 指出，网络分析方法与引文网络的结合有望更全面地揭示科学结构和科学知识的扩散。2.1引文网络是显性知识转移的重要路径文献是科研成果的主要表现形式，记录的是显性知识，体现出科研人员的新思想、新观点、新方法等。文献也是科研人员开展科学研究重要的参考资料，借鉴前人研究成果是科研人员开展科学研究的前提和基础。因为，科学研究的过程是知识在不同科研人员和文献之间转移的过程，部分表现为文献间的引证关系。所以，由引文关系构成的引文网络，在一定程度上反映了文献间的知识转移，间接反映了文献作者间的知识转移(见图 1)。文献26调查发现，平均而言，一个引用中会引用 1.31 篇论文，而一篇论文在单篇文章中通常会被引用 1.50 次。表明每篇文献包含多个知识元，具有引证关系的文献间存在知识转移。所以，引文网络既揭示了文献间的关系，又描绘了知识转移的路径。图 1科研人员间和文献间的知识转移示意2.2引文网络中知识转移的方式现有知识转移研究主要集中于组织间或组织内不同主体间的知识转移，对文献间知识转移的研究还很少。作为知识主要载体的文献间的知识转移问题已经引起国内外学者的关注，但目前有价值的研究成果还很少。文献27 认为引文网络是知识网络。文献 28从引文网络角度分析了显性知识和隐性知识这两个相互关联的知识流动的过程。事实上，知识转移方式很多，既有主动转移，又有被动转移；既有直接转移，又有间接转移，如科研人员间的交流、科研人员与文献间的交流、文献间的交流，如表 1 所示：3影响学术论文知识转移、创新和老化的因素影响学术论文知识转移、创新、老化的因素是多方面的，也是十分复杂的。文献29认为，影响知识转移的因素包括：知识发送方、知识接收方、知识特性和转移情景等。文献30认为，学术论文主要受内容、载体、作者和网络环境 4 方面影响。文献31认为，传统文献老化的影响因素主要包括：文献增长、学科自身特点、学科发展阶段、文献类型与性质、用户需求及信息环境等。概括地说，影响学术论文创新和老化的因素主要有两方面：论文自身的内在因素，如学术论文所处的学科和所包含知识的多少等；学术论文所处的信息环境等。3.1网络信息环境是影响文献间知识转移的重要因素随着互联网的发展，学术资源数字化和网络化的程度不断加大，网络信息环境成为影响文献生产、传播和利用的最重要因素之一。一些专家认为，网络环境的发展，使得文献生产加快，文献老化加剧。为了分析不同信息环境对文献的生产、利用和老化情况的影响，本课题组选取 Web of Science 中的数学、化学、计算机、经济、药学、历史学和图书情报学等 6 个学科 19602009 年 50 年(将 50 年划分为代表不同信息环境的 5 个阶段：19601969 年为传统信息环境阶段，1970 1979 年为计算机单机版和非网络阶段，19801989 年为计算机局域网阶段，1990 1999 年为互联网建设阶段，20002009 年为互联网快速发展阶段)的发文、引文数据 (见表 2)进行了分析，并计算了其半衰期( 表中所列半衰期是每个学科 10 年间半衰期的平均值)。由表 2 可知，不同阶段学术论文的年均发文量、引文量和篇均引文量都在增加。其中，篇均引文量增幅最大。20 世纪 90 年代以后，随着计算机网络环境的发展，各指标的增幅明显高于 70-80 年代和 80-90 年代。由此可见，网络环境改善了文献的可获取性，导致学术论文篇均引文量增加，加速了文献间的知识转移，提高了学术论文包含的知识量、学术价值和创新性，延缓了学术论文的老化。3.2知识转移是影响学术论文老化的内因每个学科都有自己特定的研究对象和内容，由于所处的历史环境和学科发展阶段不同，每个学科都有自身的发展演变规律。如文献9 以 20062008 年 CSSCI 引文数据为基础对 7个学科门类的文献老化速度进行了对比研究，发现人文学科比社会学科文献老化慢很多。本课题组对 CNKI 收录的 19942006 年 13 年间图书情报学、数学和计算机科学 3 个学科近90 万篇文献的 693 万条引文数据进行了分析。发现不同学科知识转移速度和文献老化速度存在明显差异。但是总体上，文献半衰期和生命周期在延长，老化在减缓。具体如表 3 所示。3.3知识转移的过程是学术论文创新的过程4学术论文老化度和创新度的测度学术论文老化与创新是一组相关的概念，是对学术论文某一时间或时间段生存状况或所包含学术价值不同方面的描述。通常情况下，论文老化度高，则创新度低，反之亦然。因而，学术论文在其生命周期中，随着时间的推移，知识逐步转移，价值减小，老化度增高，创新度降低。学术论文老化度和创新度是随时间而变化的函数。4.1学术论文老化度的测度学术论文老化可以用老化速度和老化度表示。老化速度是指学术论文老化的快慢，过去通常用文献半衰期和 P 指数表示。半衰期小，老化则快；反之，老化则慢。 P 指数大，老化快，反之则慢。无论是半衰期，还是 P 指数，都是从引文角度对某段时间内文献引文时间构成比例的测算，既未从本质上揭示文献老化规律，也不能从微观上描述文献的老化速度和老化程度。本课题组基于引文网络中学术论文间知识转移的角度探讨学术论文老化问题(见表 4)。4.1.1学术论文老化速度假设 1：学术论文是一组知识元的逻辑组合。那么，学术论文老化速度就是指学术论文所包含知识元转移的速度，是单位时间内学术论文所包含知识元转移的数量。若一篇学术论文包含有 n 个知识元，第 i 年内有 Si 个知识元发生转移，则：4.1.2学术论文老化度学术论文老化度是指学术论文老化的程度，是学术论文失去(转移或失效) 知识元的程度。它是学术论文发表后某一时间点学术价值失效程度的描述。学术论文老化度等于某段时间内文献转移知识元个数与其所包含知识元总数的比值。学术论文知识转移与知识老化度的关系如表 5 所示：4.2学术论文创新度的测度如前所述，学术论文的创新研究包括创新性和创新度两个方面，9 种类型。但通常这样的划分，一是比较粗，二是需要专家评审或判断。从知识元的角度看，只要学术论文包含创新知识元，就表明其具有创新性；包含创新知识元数量不同，表明创新程度不同。学术论文的创新度可以用相对创新度和绝对创新度表示。相对创新度是指学术论文中包含创新知识元占总知识元数量的百分比；绝对创新度是相对整个科学知识体系或技术体系或科学研究方法等，具有多少新发现、新观点、新方法或新技术等。4.2.1学术论文相对创新度的测度假设 2：学术论文创新度与其所包含创新知识元数量正相关。同上所述，若一篇学术论文中包含有 n 个知识元，其中有 m 个创新知识元，学术论文创新度用 I 表示，则 I=m/n，其中，mn，m、n 都是非负整数。(1)当 m=0 时，学术论文的创新度都为 0，这种情况表明该论文之创新性没有超越其之前发表的论文。如综述类或述评类论文，可能含有一些知识元，但都是重复介绍他人的创新成果，自身没有创新性，所以创新度为 0。在国外，这类论文通常不参与评奖。另外，论文集合中还存在大量有抄袭性质的与他文重复度很高的论文，这类论文显然没有创新性，创新度亦为 0。(2)n=m=0 时，学术论文的创新度为 0，这种情况与第一种情况有所不同，即论文不包含任何知识元。在学术论文集合中存在大量“0 次”被引用论文，其中有一部分就属于此类论文。这类论文没有创新性，发表之时就已经老化。(3)当 m=n 时，学术论文的创新度为 1。由于科学研究通常是在前人基础上进行的，所以一般情况 mn，学术论文创新度 I1 。当且仅当该学术论文属于开创性或独创性的学术成果，所包含的知识元全部都是创新知识元时，m=n，I=1 。这种情况下，文献的老化度与创新度之和等于 1，即 Ai+Ii=1。(4)创新度函数。学术论文中的创新知识元，一方面会因为被其他文献所引用逐步发生转移，另一方面也会因为科学技术自身的发展，而失去原有的创新性。因而，学术论文的创新度也是随时间变化的。4.2.2学术论文绝对创新度的测度绝对创新度是指学术论文所包含的创新知识元与整个科学知识体系或技术体系或科学研究方法体系进行比较，具有多少新发现、新观点、新方法或新技术等。它适合于表 1 所示的情况。这类论文数量极少，创新度很高，在整个学术论文集合中属于塔尖部分的高被引论文。依据勒希尔的文献数量与质量关系，这类论文属于 =0 的头等重要的论文。4.3学术论文老化度和创新度曲线由上可知，学术论文老化度和创新度都是随时间变化的函数。由于学术论文中知识元和创新知识元都会随时间的推移而转移到后续