基于主成分分析的紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊選購方法

孔 超 丁 璇 馬金玉

（金陵科技學(xué)院圖書館，江蘇 南京 211169）

基于主成分分析的紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊選購方法

孔 超 丁 璇 馬金玉

（金陵科技學(xué)院圖書館，江蘇 南京 211169）

構(gòu)建紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊評選指標(biāo)，并利用主成分分析法對紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊進行評價，為在有限的經(jīng)費下科學(xué)選購紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊提供參考。

主成分分析 學(xué)術(shù)期刊 紙質(zhì)期刊

期刊一直以更新快、信息量大著稱。無論在傳統(tǒng)紙質(zhì)資源時代還是現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)時代，對于以科研和教學(xué)為主要任務(wù)的高校而言，學(xué)者在工作中閱讀學(xué)術(shù)期刊論文的數(shù)量多于其他文獻資料。據(jù)有關(guān)學(xué)者對北美地區(qū)統(tǒng)計：在大學(xué)內(nèi)，授予教學(xué)榮譽的教授平均論文閱讀量達20%，授予科研榮譽的平均閱讀量達33%，在其他機構(gòu)中獲得榮譽與獎勵的學(xué)者，論文閱讀量甚至高出60%以上[1]。因此，學(xué)術(shù)期刊的采購在高校文獻資源建設(shè)中有很重要的地位。當(dāng)前學(xué)術(shù)期刊以兩種媒介方式呈現(xiàn)，一種是電子期刊全文數(shù)據(jù)庫，一種是紙質(zhì)期刊。電子期刊由于自身查詢使用的便捷性，得到了眾多師生的青睞，在高校文獻資源建設(shè)經(jīng)費上的比重越來越高，使得紙質(zhì)期刊的采購受到了影響，更使得紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊買不買、怎么買成為一個值得研究的問題。

在當(dāng)前環(huán)境下，電子期刊不可能完全取代紙質(zhì)期刊，兩者并存的局面將持續(xù)。首先，根據(jù)相關(guān)研究顯示，人們在進行深度閱讀時，尤其是在獲取權(quán)威性和學(xué)術(shù)資料時，選擇紙質(zhì)文獻閱讀的比例很高[2]。其次，電子期刊全文數(shù)據(jù)庫價格成倍增長，對于采購方而言，數(shù)據(jù)庫商態(tài)度強勢難以議價，通過收藏相關(guān)紙質(zhì)期刊同樣可滿足科研教學(xué)人員的需求，從而增強議價能力，提高采購經(jīng)費的購買覆蓋面。再次，紙質(zhì)期刊的時效性高于電子期刊，電子期刊信息發(fā)布具有滯后性，各學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢、最新進展、實驗成果等都只能在第一時間通過紙質(zhì)期刊與讀者見面[3]。因此，如何在有限的經(jīng)費下科學(xué)地選購紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊，成為本次研究的重點。

1 紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊評選設(shè)計

在當(dāng)今信息時代，文獻數(shù)量按指數(shù)規(guī)律增長，限于采購資金、收藏條件和高校自身學(xué)科設(shè)置等實際條件，即使是各學(xué)科的核心期刊也不可能全部采購，當(dāng)然也沒必要全部收藏，因此需要設(shè)定科學(xué)的評選指標(biāo)，構(gòu)建合理的評選模型，依托本校學(xué)科設(shè)置特征，有針對性地進行采購。

1.1 紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊評選指標(biāo)的確立

在期刊評選時，單一使用任何一種指標(biāo)都可能造成不同程度的片面性，因為客觀事物具有互相聯(lián)系、互相制約的多個側(cè)面，考慮到這個因素，筆者本次研究選取了8個指標(biāo)作為紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊選購參考因素[4]-[5]。

1.1.1 篇均引文數(shù)（X1）

篇均引文數(shù)=該期刊論文引用文獻數(shù)量總和/該刊發(fā)表論文總數(shù)

一般來說，論文的引文數(shù)量可以在一定程度上反映論文作者的創(chuàng)新程度以及作者借鑒其他科研成果的能力[7]。其體現(xiàn)出論文作者對其他學(xué)者研究成果的認可?？梢哉f引用文獻是學(xué)術(shù)論文的一個重要組成部分，因此，考察期刊的篇均引文數(shù)，可以分析一份期刊的學(xué)術(shù)規(guī)范和學(xué)術(shù)深度。

1.1.2 基金論文比（X2）

基金論文比=該刊發(fā)表的含有基金資助論文/該刊發(fā)表論文總數(shù)

一般情況下，基金資助項目代表了某研究領(lǐng)域的新熱點、新前沿，圍繞基金資助項目所撰寫的學(xué)術(shù)論文，從整體上來說，應(yīng)該具有更高的質(zhì)量和學(xué)術(shù)價值。所以，基金論文比越高，應(yīng)該說該期刊的整體質(zhì)量也相對較高，影響也相對較大。

1.1.3 篇均被引數(shù)（X3）

篇均被引數(shù)=總被引數(shù)（該刊發(fā)表論文被統(tǒng)計源中來源期刊論文引用的次數(shù)）/該刊發(fā)表論文總數(shù)。

一般來說，篇均被引數(shù)反映了期刊的學(xué)術(shù)影響，它可以被用來計算期刊在某一學(xué)科領(lǐng)域長期的、實際的學(xué)術(shù)影響。

1.1.4 篇均他刊引用數(shù)（X4）

篇均他刊引用數(shù)=他刊引用數(shù)（該刊發(fā)表論文被統(tǒng)計源中其他期刊引用次數(shù)）/該刊發(fā)表論文總數(shù)。

這一指標(biāo)排除了期刊的自引，主要為了杜絕一些期刊通過盲目自引來擴大本刊數(shù)據(jù)，同時也為非統(tǒng)計源期刊提供一個更加公平競爭的環(huán)境。

1.1.5 影響因子（X5）

影響因子=該刊前兩年發(fā)表論文在統(tǒng)計當(dāng)年被引用的總次數(shù)/該刊在統(tǒng)計年的前兩年發(fā)表論文總數(shù)。

影響因子是國際上通用的期刊評價指標(biāo)，是衡量學(xué)術(shù)期刊影響力的一個重要標(biāo)尺，由E.加菲爾德提出。它是指期刊論文獲得的客觀反映，一般情況下，影響因子越大，期刊的影響力就越大。當(dāng)然，影響因子也具有一定的片面性，例如對于小篇幅期刊而言具有明顯的優(yōu)勢。

1.1.6 篇均二次文獻轉(zhuǎn)載數(shù)（人大報刊復(fù)印資料）（X6）

篇均二次文獻轉(zhuǎn)載數(shù)=二次文獻轉(zhuǎn)載總數(shù)/該刊發(fā)表論文總數(shù)。

二次文獻轉(zhuǎn)載指標(biāo)是我國幾種重要的二次文獻對各期刊中論文全文轉(zhuǎn)載的數(shù)量統(tǒng)計，筆者采用的是中國人民大學(xué)《報刊復(fù)印資料》的文獻數(shù)據(jù)。這些文摘刊物對期刊全文轉(zhuǎn)載數(shù)量的統(tǒng)計，從一個角度反映了各期刊對科學(xué)熱點的跟蹤和對學(xué)術(shù)走向的關(guān)注程度。另一方面，許多作者在閱讀了二次文獻轉(zhuǎn)載的全文后，當(dāng)他們在論文寫作過程中引用這些論文時，往往標(biāo)注的是二次文獻的出處，而非原刊出處，采用這一指標(biāo)也從一個方面彌補了原刊由于作者引用二次文獻帶來的被引數(shù)據(jù)損失。

1.1.7 Web即年下載率（X7）

Web即年下載率=該刊當(dāng)年出版并上網(wǎng)的論文在當(dāng)年被下載的次數(shù)/該刊當(dāng)年出版并上網(wǎng)的論文總數(shù)。

Web即年下載率相對其他指標(biāo)，更具有合理性，因為讀者不是根據(jù)自己掌握和了解的有限期刊去找文章，而是從主題去查文章，避免讀者對期刊的可獲取性和主觀認識存在偏差，保證了每一份期刊相對讀者而言，獲取機會都是相等的。所以，Web即年下載率在期刊選購指標(biāo)體系中具有很重要的意義。

1.1.8 即年指數(shù)（X8）

即年指數(shù)=該刊當(dāng)年發(fā)表的論文在當(dāng)年被引用的總次數(shù)/該刊當(dāng)年發(fā)表論文總數(shù)

指期刊所載論文發(fā)表的當(dāng)年被引數(shù)量與發(fā)文數(shù)量之比，即指定期刊所發(fā)表的論文在當(dāng)年的篇均被引率[6]。即年指數(shù)體現(xiàn)了一種期刊被引用的速度，可以衡量該期刊對本學(xué)科熱點問題的關(guān)注程度是否處于學(xué)術(shù)前沿，是否被學(xué)界和讀者及時關(guān)注。

1.2 紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊評選方法的確立

在對某一事物進行實證研究中，為了更全面、準確地反映出事物的特征及其發(fā)展規(guī)律，人們往往要考慮與其有關(guān)系的多個指標(biāo)，這些指標(biāo)在多元統(tǒng)計中也成為變量。這樣就產(chǎn)生了如下問題：一方面人們?yōu)榱吮苊膺z漏重要的信息而考慮盡可能多的指標(biāo)；另一方面隨著考慮指標(biāo)的增多增加了問題的復(fù)雜性；同時由于各指標(biāo)均是對同一事物的反映，不可避免地造成信息的大量重疊，這種信息的重疊有時甚至?xí)⑹挛锏恼嬲卣髋c內(nèi)在規(guī)律。基于上述問題，人們就希望在定量研究中涉及的變量較少，而得到信息量又較多。主成分分析正是研究如何通過原來變量的少數(shù)幾個線性組合來解釋原來變量絕大多數(shù)信息的一種多元統(tǒng)計方法[8]。

主成分分析是把p個隨機變量的總方差分解為p個不相關(guān)的隨機變量的方差之和，使第一主成分的方差達到最大，第一主成分是以變化最大的方向向量各分量為系數(shù)的原始變量的線性函數(shù)，最大方差為λ1。表明了λ1的方差在全部方差中的比值，稱a1為第一主成分的貢獻率。這個值越大，表明了Y1=μ1'X這個新變量綜合X1,X2,…,Xp信息的能力越強，也即由μ1'X的差異來解釋隨機變量X的差異的能力越強，因此稱Y1=μ1'X為X的主成分。

進行主成分分析的目的之一是減少變量的個數(shù)，所以一般不會取p個主成分，而是取m＜p個主成分，通常以所取m使得累積貢獻率達到85%以上，這樣每個主成分都含有盡可能多的原始指標(biāo)信息，從而使問題的分析簡化。

本次研究可以根據(jù)這m個綜合指標(biāo)，對樣本進行綜合評價，即把這m個指標(biāo)再綜合為一個評價值，以它的大小作為比較樣本的依據(jù)。由于各主成分反映原始信息量的作用不同，因此計量樣本的評價值的地位也有所區(qū)別，即所占的權(quán)重也不一樣，將各個主成分的貢獻率Ki來設(shè)為Wi相對應(yīng)的權(quán)值，則樣本的綜合評價值的計算式為：，其中它稱為主成分的貢獻率，反映了第i個主成分包含原始數(shù)據(jù)總信息的一個比值。

2 主成分分析法評選紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊的實證分析

根據(jù)紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊的8個評選指標(biāo)和上述原理，運用主成分分析法評選紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊的實證過程如下。

2.1 收集原始數(shù)據(jù)

本次實證樣本為圖書情報類期刊，共38種，分別為：中國圖書館學(xué)報（M1）、大學(xué)圖書館學(xué)報（M2）、圖書情報工作（M3）、情報雜志（M4）、圖書情報知識（M5）、情報科學(xué)（M6）、情報理論與實踐（M7）、圖書館論壇（M8）、現(xiàn)代圖書情報知識（M9）、圖書與情報（M10）、圖書館建設(shè)（M11）、情報資料工作（M12）、現(xiàn)代情報（M13）、圖書館學(xué)研究（M14）、圖書館雜志（M15）、圖書館（M16）、圖書館工作與研究（M17）、圖書館理論與實踐（M18）、高校圖書館工作（M19）、圖書館學(xué)刊（M20）、農(nóng)業(yè)圖書情報學(xué)刊（M21）、情報探索（M22）、中華醫(yī)學(xué)圖書情報雜志（M23）、大學(xué)圖書情報學(xué)刊（M24）、新世紀圖書館（M25）、四川圖書館學(xué)報（M26）、晉圖學(xué)刊（M27）、山東圖書館學(xué)刊（M28）、河南圖書館學(xué)刊（M29）、圖書館界（M30）、河北科技圖苑（M31）、評價與管理（M32）、當(dāng)代圖書館（M33）、圖書館研究與工作（M34）、科技文獻信息管理（M35）、貴圖學(xué)刊（M36）、上海高校圖書情報工作研究（M37）、圖書情報論壇（M38）。

以維普期刊資源整合服務(wù)平臺的期刊評價報告、CNKI中國知網(wǎng)中國引文數(shù)據(jù)庫以及人大復(fù)印資料全文數(shù)據(jù)庫為原始數(shù)據(jù)來源，為了保證數(shù)據(jù)的準確和完整，本次研究所有數(shù)據(jù)均選自2011年數(shù)據(jù)，計算出38種期刊的8個指標(biāo)數(shù)值。

2.2 主成分分析法計算過程

2.2.1 原始數(shù)據(jù)標(biāo)準化，并計算相關(guān)矩陣

將8個指標(biāo)數(shù)據(jù)帶入SPSS16.0軟件中計算相關(guān)矩陣，具體結(jié)果如表1所示：

表1 Correlation Matrix

2.2.2 求解特征根、特征方程并提取主成分

表2 Total Variance Explained

根據(jù)上表數(shù)據(jù)顯示，前兩個特征值的累計百分比為85.244%，因此確定主成分為兩個。根據(jù)上述計算，將原8個原始變量提取為兩個主成分，根據(jù)兩個主成分計算出綜合指標(biāo)，進行期刊綜合排序，由于主成分分析本質(zhì)是一種矩陣變換過程，并不要求各主成分都具有實際意義，因此本次研究將其作為計算過程的中間變量帶入評選模型。

表3 Component Matrix

上表給出了主成分系數(shù)矩陣，可以說明各主成分在各變量上的載荷，從而得出各主成分的表達式：

根據(jù)公因子表達式計算因子得分，將因子得分值設(shè)為新變量FAC1_1、FAC2_1。上述兩個公因子是分別從不同的方面反映期刊的學(xué)術(shù)影響力的總體水平，單獨使用某一公因子很難全面做出綜合評價，因此將各公因子對應(yīng)的方差貢獻度比例作為權(quán)數(shù)計算綜合得分：

Score=（69.212/85.244）FAC1_1+（16.032/85.244）FAC2_1

按照計算出的綜合因子得分Score，本次選定樣本綜合得分情況如表4所示。

表4 期刊綜合分值排序

從表4可以看出，圖情類核心期刊排名前五的為中國圖書館學(xué)報、大學(xué)圖書館學(xué)報、情報雜志、圖書情報知識、圖書情報工作；圖情類非核心期刊排名前五的為現(xiàn)代情報、高校圖書館工作、中華醫(yī)學(xué)圖書情報雜志、新世紀圖書館、圖書館學(xué)刊。通過主成分分析法的評選，可以方便我們對日常紙質(zhì)期刊訂購的評選工作，減少人為的主觀因素，同時增加評選客觀性。

3 主成分分析法綜合評選紙質(zhì)期刊的幾點結(jié)論

3.1 評選對象的選擇和指標(biāo)的設(shè)置

科學(xué)地設(shè)置指標(biāo)體系，合理地選擇評價指標(biāo)和評價對象，是有效選購紙質(zhì)學(xué)術(shù)期刊的前提，也是評選關(guān)鍵之一。首先在考慮紙質(zhì)期刊評選時不能一概而論，要注意學(xué)術(shù)期刊的學(xué)科類別，將相同學(xué)科類別的期刊聚類進行評選。其次，要注意評選指標(biāo)的選擇，既要體現(xiàn)期刊的學(xué)術(shù)價值，也要考慮實際工作中取得數(shù)據(jù)的便利程度。本次研究所涉及的8項指標(biāo)，能夠在中國知網(wǎng)的引文數(shù)據(jù)庫和維普數(shù)據(jù)的期刊引證報告中方便地查詢到，可以增強紙質(zhì)期刊評選的可操作性。再次，相同學(xué)術(shù)類別的期刊出版周期不一定一致，在考慮評選指標(biāo)時，要多用相對比較指標(biāo)，盡可能少用總量指標(biāo)，這樣可以保證指標(biāo)評分的準確性。本次研究的指標(biāo)選擇時，充分地考慮這個因素，多數(shù)指標(biāo)均為相對比較指標(biāo)，避免由于出版周期的不一致性，而影響評選的準確性。

3.2 數(shù)據(jù)的處理

利用主成分分析法計算紙質(zhì)期刊評選綜合分數(shù)時，對數(shù)據(jù)樣本應(yīng)該是有要求的，一般情況下使用主成分分析法需要樣本數(shù)據(jù)量達到指標(biāo)項數(shù)的兩倍以上，本次研究的樣本數(shù)（38種期刊）已經(jīng)達到使用主成分分析法的要求，若樣本數(shù)低于指標(biāo)項數(shù)的兩倍時，筆者認為還是可以嘗試使用該方法進行運算，來指導(dǎo)紙質(zhì)期刊選購的實際工作，但評選的效果可能不太顯著，屬于有偏估計。

在確立主分量時，有兩點需要注意，一是主分量數(shù)目的多少，筆者認為可以根據(jù)實際作出判斷，可以按照λ的值大于1的個數(shù)作為主分量的個數(shù)，也可以考慮把累計方差貢獻率作為提取主分量的依據(jù)。一般情況下，筆者認為累計貢獻率大于85%時就足夠了。本次研究提取了兩個主成分，提取的主成分的λ值均大于1，方差累計貢獻率達到了85.244%，都滿足了提取主成分的要求。

在提取主成分時，除了考慮上述所提及的要求外，主分量是否具有一定的解釋意義對實際的評選工作也有一定的幫助，如果需要對主分量也具有一定的解釋意義，可以通過因子旋轉(zhuǎn)的方法來實現(xiàn)，一般有5種因子旋轉(zhuǎn)的方法，本次研究對主分量的解釋含義未做要求，研究的重點在于最終的綜合評分，因此未選擇因子旋轉(zhuǎn)的方式，從方法原理上講不旋轉(zhuǎn)的原始主成分提取的結(jié)果更加嚴謹。

4 今后的研究方向

本次研究采集的數(shù)據(jù)為2011年的截面數(shù)據(jù)，在今后的研究中可以考慮采用面板數(shù)據(jù)帶入主成分分析法，以增強數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

[1]崔麗芬.電子期刊對于學(xué)術(shù)交流模式的影響——轉(zhuǎn)變過程中的問題討論[J].浙江高校圖書情報工作，2010（4）:1-12.

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[7]傅文奇，楊冠燦.2000～2010年SSCI收錄信息科學(xué)和圖書館學(xué)論文比較研究——以我國內(nèi)地、臺灣和香港地區(qū)為對象[J].情報資料工作，2011（5）：109-112.

[8]何曉群.多元統(tǒng)計分析[M].第2版.北京:中國人民大學(xué)出版社，2008:152-161.

孔 超男，1980年生。碩士，館員。研究方向：圖書情報計量學(xué)。

丁 璇女，1980年生。碩士，館員。研究方向：圖書館管理。

馬金玉女，1971年生。本科學(xué)歷，副研究館員/副編審，金陵科技學(xué)院學(xué)報副主編。研究方向：期刊研究。

G255.2

2014-02-14；責(zé)編：徐向東。）