基于主成分分析法的中國電力期刊質量評價研究

李廣凱，韋嶸暉，徐花榮，周育忠，鄭金，王慶紅

（ 1. 南方電網(wǎng)科學研究院有限責任公司， 廣州510080；2. 國網(wǎng)陜西省電力公司經(jīng)濟技術研究院 西安710065）

電力技術的載體有很多種，包括電力行業(yè)的著作、專利和論文等。 電力著作如《 中國電力百科全書》《 電力工程電氣設計手冊》等，刊載了全面的成熟的電力行業(yè)技術信息，是學術界公認的比較權威的刊物，然而由于著作從撰寫、校訂到發(fā)行需要經(jīng)過幾年甚至十幾年的時間，在作為衡量技術先進性的標準時權威性就比較弱，而專利技術（ 特別是工業(yè)領域的專利）從申請、公開到授權一般需要經(jīng)過1～3年，有的甚至需要經(jīng)過10年以上的時間。 國內外技術創(chuàng)新領域的學者傾向于采用公開的專利作為技術先進性的評價指標，并且在這一方面開展了廣泛的研究[1-2]。 隨著科技出版行業(yè)的不斷發(fā)展，科技核心期刊的辦刊質量受到學術界越來越多的關注和重視， 隨著科技核心期刊管理的逐漸規(guī)范化，科技期刊的辦刊水平也不斷提升，逐漸成為行業(yè)發(fā)展的前沿信息的載體[3]，并且科技核心期刊具有審稿周期短、稿源豐富、內容多樣的特點，在衡量技術的成熟度時具有時效優(yōu)勢[4]。

我國逐漸確立了核心期刊的評價標準，在國內六大核心期刊評價體系中，就有兩個是關于科技類核心期刊的評價的，其中包括中國科學技術信息研究所的中國科技論文與引文數(shù)據(jù)庫和中國科學院文獻情報中心的中國科學引文數(shù)據(jù)庫（ CSCD），各行各業(yè)的學者也在科技期刊的評價工作上開展了廣泛的研究[5]。 文獻[6]對期刊學術影響力及其評價體系的構建進行了探討，文獻[7]對期刊評價體系中采用指標的合理性進行論證，文獻[8]運用數(shù)理方法對期刊文獻進行計量分析，文獻[9]從社會網(wǎng)絡的視角討論創(chuàng)建期刊評價指標。

在電力行業(yè)的期刊中，研究得較多的是從理論角度探討電力期刊的創(chuàng)新性，運用數(shù)理統(tǒng)計方法評價期刊質量水平的研究仍然較少[10-11]。 本文將電力期刊的質量水平作為評價技術成熟度的依據(jù)，運用主成分分析法，對電力行業(yè)科技核心期刊的18個評價指標進行分析，通過降維減少18個指標在評價電力期刊時的信息冗余，最后將這18個指標減少為少數(shù)幾個具有代表性的指標，通過這種至下而上的方法，最終確立評價電力科技核心期刊的質量的三級定量評價指標體系，從而為電力技術成熟度評價和今后的電力期刊評價提供借鑒和參考。

1 期刊分析的數(shù)據(jù)來源

本文從2013版《 中國科技期刊引證報告》（ 核心版） 列出的期刊信息中選取了國內233種電力行業(yè)核心期刊作為研究樣本，這些期刊包括《 動力工程學報》《 中國電機工程學報》《 電力系統(tǒng)自動化》《 電網(wǎng)技術》等，這些期刊囊括了《 中國科技期刊引證報告》關于期刊分類中的大學學報（ 14種）、動力工程（ 14種）、電工技術（ 132種）、電信技術（ 35種）、自動化技術（ 14種）、建筑科學（ 2種）、水利工程（ 18種）、鐵路運輸（ 2種）、環(huán)境與安全科學（ 2種）9個領域的所有電力行業(yè)期刊；并從2013版《 中國科技期刊引證報告》（ 擴刊版）中選取了擴展影響因子、擴展他引率、擴展H指數(shù)、文獻來源量、基金論文比、引用半衰期等18個電力科技期刊的評價指標作為電力期刊質量評價的三級指標，指標名稱見表1。

表1 電力核心期刊18大評價指標Tab. 1 18 evaluation index of core power journals

2 期刊質量的主成分分析

應用上述這些指標的數(shù)據(jù)作為原始數(shù)據(jù)，運用主成分分析的方法進行進一步分析。 電力期刊質量評價三級指標的描述性統(tǒng)計結果如表2所示，由表2可以得到電力期刊的18大評價指標的最小值、最大值、平均值和標準差，標準差較大的指標有擴展總被引頻次、擴展引用刊數(shù)、文獻來源量、機構分布數(shù)，這些指標的標準差達到100以上，說明在這4類指標的評價下， 各類電力期刊的質量水平相差較大。 擴展總被引頻次中，最大值達到了15 741，而最小值只有7.9，平均值是860.548 9，相對于最大值而言總體偏低。 綜合描述性統(tǒng)計結果，中國的電力期刊質量水平相差較大。

表2 電力期刊質量評價三級指標描述性統(tǒng)計結果Tab. 2 Descriptive statistics results of the three indicators of power journals quality evaluation

對影響電力期刊質量水平的18個評價指標進行主成分分析，以降低指標之間信息的重復、提取評價電力期刊質量的二級指標。 由于各指標是否適合進行主成分分析有待檢驗，在進行主成分分析之前，先要對18個指標進行KMO檢驗和Bartlett球形度檢驗。

KMO檢驗和Bartlett球形度檢驗的結果見表3，由表3可知，KMO值為0.777，接近于1，說明該指標體系的18大指標之間存在較強的相關關系。 Bartlett球形度檢驗結果中，sig值近似值為0.000，小于0.05，說明18大指標之間的相關關系是顯著的，說明適合對該指標進行主成分分析。

表3 KMO和Bartlett檢驗Tab. 3 KMO and Bartlett test

按照提取主成分的方法進行因子分析，18個指標的提取比例見表4。

大部分指標的因子提取比例均在0.6以上，文獻來源量的提取比例達到0.918，擴展影響因子的提取比例達到0.882， 擴展引用刊數(shù)的提取比例達到0.831，地區(qū)分布數(shù)的提取比例也達到0.576，只有平均作者數(shù)的提取比例不滿0.5，僅有0.29。 設定主成分分析中提取主成分的原則是特征根大于1， 根據(jù)計算結果，主成分提取情況見表5。

如表5所示，本文提取了6個主成分，其累計方差貢獻率為74.364%，說明所提取的3個主成分在18個指標中具有比較好的代表性，能夠概括該指標體系的絕大部分信息。 因此，本文決定采取這6個主成分作為評價電力期刊質量水平的二級指標。 主成分提取結果的碎石圖見圖1，由圖可直觀看出，前6個提取出來的主成分的特征根大于1，解釋力度較大，說明提取出的6個主成分是合理的。

所提取出來的主成分經(jīng)過標準化之后得到的成分矩陣見表6。 在所提取出來的主成分中，成分1與擴展總被引頻次、擴展影響因子、擴展即年指標、擴展引用刊數(shù)、 擴展學科影響指標、 擴展H指標有關，據(jù)此把這6個指標歸為一類，將其定義為綜合影響力指標（ Z1）；成分2與文獻來源量、機構分布數(shù)和地區(qū)分布數(shù)有關， 將該成分定義為期刊投入指標（ Z2）；成分3與擴展他引率、平均引文數(shù)有關，將此類指標定義為引用指標（ Z3）；成分4與擴展學科擴散指標、基金論文比有關，將此類指標定義為學術影響力指標（ Z4）；成分5與擴展被引半衰期、引用半衰期有關，因此將該類指標定義為文獻新穎度指標（ Z5）；成分6與文獻選出率、 平均作者數(shù)、 海外論文比有關，將其定義為期刊生產(chǎn)能力指標（ Z6），這樣就確定了評價體系中的二級指標， 分別是綜合影響力、期刊投入、引用、學術影響力、文獻新穎度、期刊生產(chǎn)能力。 這樣，就確定了期刊質量水平的三級評價指標，見表6。

表5 解的總方差Tab. 5 Solutions of total variances

圖1 主成分提取結果碎石圖Fig. 1 Scree plot of principal component extraction

表6 旋轉成分矩陣Tab. 6 Rotated component matrix

根據(jù)旋轉成分矩陣的系數(shù)以及上述定義的6個二級指標，本文得到6個指標數(shù)據(jù)的計算公式。

Z1=0.84×擴展總被引頻次+0.77×擴展影響因子+0.678×擴展即年指標-0.227×擴展他引率+0.761×擴展引用刊數(shù)+0.756×擴展學科影響指標+0.195×擴展學科擴散指標+0.047×擴展被引半衰期+0.877×擴展H指標+0.087×來源文獻量-0.106×文獻選出率+0.523×平均引文數(shù)+0.098×平均作者數(shù)+0.366×地區(qū)分布數(shù)-0.002×機構分布數(shù)+0.034×海外論文比+0.352×基金論文比-0.122×引用半衰期。

Z2=0.111×擴展總被引頻次-0.038×擴展影響因子-0.006×擴展即年指標-0.006×擴展他引率+0.233×擴展引用刊數(shù)+0.058×擴展學科影響指標+0.104×擴展學科擴散指標-0.348×擴展被引半衰期+0.073×擴展H指標+0.938×來源文獻量+0.0001×文獻選出率-0.07×平均引文數(shù)+0.176×平均作者數(shù)+0.554×地區(qū)分布數(shù)+0.967×機構分布數(shù)-0.006×海外論文比-0.017×基金論文比-0.061×引用半衰期。

Z3=0.163×擴展總被引頻次+0.476×擴展影響因子+0.38×擴展即年指標-0.828×擴展他引率+0.075×擴展引用刊數(shù)-0.135×擴展學科影響指標-0.158×擴展學科擴散指標-0.193×擴展被引半衰期+0.254×擴展H指標-0.064×來源文獻量+0.14×文獻選出率+0.62×平均引文數(shù)+0.061×平均作者數(shù)+0.206×地區(qū)分布數(shù)-0.067×機構分布數(shù)+0.416×海外論文比+0.45×基金論文比+0.046×引用半衰期。

Z4=0.185×擴展總被引頻次+0.159×擴展影響因子-0.016×擴展即年指標+0.122×擴展他引率+0.438擴展引用刊數(shù)-0.041×擴展學科影響指標+0.813×擴展學科擴散指標+0.084×擴展被引半衰期+0.196擴展H指標+0.137×來源文獻量+0.204×文獻選出率+0.449×平均引文數(shù)-0.217×平均作者數(shù)-0.158×地區(qū)分布數(shù)+0.049×機構分布數(shù)+0.194×海外論文比+0.688×基金論文比-0.078×引用半衰期。

Z5=-0.019×擴展總被引頻次-0.179×擴展影響因子-0.349×擴展即年指標+0.077×擴展他引率+0.006×擴展引用刊數(shù)+0.166×擴展學科影響指標-0.079×擴展學科擴散指標+0.717×擴展被引半衰期-0.055×擴展H指標-0.088×來源文獻量-0.014×文獻選出率+0.01×平均引文數(shù)+0.308×平均作者數(shù)-0.191×地區(qū)分布數(shù)-0.073×機構分布數(shù)+0.181×海外論文比+0.027×基金論文比+0.809×引用半衰期。

Z6=-0.019×擴展總被引頻次-0.059×擴展影響因子-0.11×擴展即年指標+0.026×擴展他引率+0.015×擴展引用刊數(shù)+0.093×擴展學科影響指標+0.029×擴展學科擴散指標-0.123×擴展被引半衰期-0.058擴展H指標-0.022×來源文獻量+0.804×文獻選出率+0.032×平均引文數(shù)+0.323×平均作者數(shù)+0.177×地區(qū)分布數(shù)+0.003×機構分布數(shù)-0.616×海外論文比+0.0001×基金論文比-0.016×引用半衰期。

根據(jù)6個成分所提取的信息的比例以及上述6個成分的計算公式，得到指標體系中的一級指標，也就是電力期刊質量指數(shù)（ C）的計算公式為：C=24.191%×Z1+13.165%×Z2+11.497%×Z3+10.156%×Z4+8.576%×Z5+6.78%×Z6。

根據(jù)以上得出的二級指標（ Z）和一級指標（ C）的計算式子，將原始18個指標的數(shù)據(jù)導入上述公式進行計算，得到我國電力期刊質量指數(shù)的計算結果。

3 結論

本文通過提取已有的18種期刊影響力評價指標作為三級指標，這些指標考慮了與期刊質量有關的所有方面的內容， 再用主成分分析方法進行降維，消除了各個指標之間的信息冗余，將指標簡化為6個二級指標， 從而形成電力期刊質量評價指標體系，這樣自下而上的指標體系建立方法能夠真實地反映影響電力期刊質量的全面信息。

同時， 理論的發(fā)展和技術的發(fā)展是并行的，電力期刊則是電力技術理論的載體，將電力期刊質量水平作為衡量電力技術成熟度的標準是合理的。由于是自下而上評價， 開始時需要收集大量指標信息，如何全面收集這些指標信息并且在指標體系建立之后，如何正確地運用指標體系，還有待進一步探索。

[1] 王宇， 譚龍， 孫兵兵. 專利發(fā)展指數(shù)設計與應用[J]. 技術經(jīng)濟， 2013（ 5）: 22-27，112.WANG Yu， TAN Long， SUN Bingbing. Design and application of patent developing index[J].Technology Economics，2013（ 5）: 22-27，112（ in Chinese）.

[2] LEMLEY M A， SHAPIRO CARL. Probabilistic patents[J].Journal of Economic Perspectives， 2005， 19（ 2）: 75-98.

[3] 蘇青， 游蘇寧， 周文輝. 中國科技期刊現(xiàn)狀分析研究[J].科技導報， 2006（ 6）: 76-78，80.SU Qing，YOU Suning，ZHOU Wenhui.Analysis and study of the status quo of scientific and technological periodicals in China[J]. Science & Technology Review， 2006（ 6）:76-78，80（ in Chinese）.

[4] 劉雪立. 中文核心期刊評價指標體系:演進·問題·建議[J].編輯學報， 2014（ 1）: 92-95.LIU Xueli.Evolution characteristics，problems and suggestions of evaluative index system for Chinese core journals[J].Acta Editologica， 2014（ 1）: 92-95（ in Chinese）.

[5] LIUXueli.Evolutioncharacteristics，problemsandsuggestions of evaluative index system for Chinese core journals[J].Acta Editologica， 2014（ 1）: 92-95.

[6] 邱均平， 李愛群， 周明華. 中國學術期刊評價的特色、做法與結果分析[J]. 重慶大學學報:社會科學版， 2008（ 4）:64-69.QIU Junping，LI Aiqun，ZHOU Minghua. Features，process and results of Chinese academic journal evaluation[J].Journal of Chongqing University:Social Science Edition，2008（ 4）: 64-69（ in Chinese）.

[7] Ronald Rousseau.期刊評價：影響因子及其相關指標[J].中國科技期刊研究， 2001， 12（ 1）: 1-6.Ronald Rousseau. Journal Evaluation: Impact Factor and related indicators[J]. Chinese Journal of Scientific and Technical Periodicals， 2001， 12（ 1）: 1-6（ in Chinese）.

[8] 劉睿遠， 劉雪立， 王璞. 基金論文比作為科技期刊評價指標的合理性-基于SCI數(shù)據(jù)庫中眼科學期刊的實證研究[J]. 中國科技期刊研究， 2013， 24（ 3）: 472-476.LIU Ruiyuan， LIU Xueli， WANG Pu. Than rationality as a scientific and technical journals index fund thesis-An Empirical Study Based on the journal Ophthalmology SCI database[J]. Chinese Journal of Scientific and Technical Periodicals， 2003， 24（ 3）: 472-476（ in Chinese）.

[9] 李超. 引用質量加權影響因子評價學術期刊研究-以CSSCI圖書情報學期刊評價為例[J]. 大學圖書館學報，2012（ 1）: 29-34.LI Chao. Research on journal evaluation using the weighted impact factors considering cited quality:taking CSSCI source journals of LIS as an example[J]. Journal of Academic Libraries， 2012（ 1）: 29-34（ in Chinese）.

[10] 何長華， 劉長青， 何鵬. 基于電子商務的電力科技期刊網(wǎng)絡出版平臺研究及構建[J]. 編輯學報， 2011（ 5）: 447-450.HE Changhua，LIU Changqing，HE Peng. Study and construction of on -line publishing platform for electric power journals based on e-commerce[J]. Acta Editologica，2011（ 5）:447-450（ in Chinese）.

[11] HE Changhua， LIU Changqing， HE Peng. Study and construction of on-line publishing platform for electric power journals based on e-commerce[J]. Acta Editologica，2011（ 5）: 447-450.

[12] 王一華. 基 于IF（ JCR）、IF（ Scopus）、H指 數(shù)、SJR值、SNIP值 的 期 刊 評 價 研 究[J]. 圖 書 情 報 工 作， 2011（ 16）: 144-148.WANG Yihua. Comparison of IF（ JCR）， IF（ Scopus）， H Index，SJR Score and SNIP Score with Peer Judgment for Journal Evaluation[J]. Library and Information Service，2011（ 16）：144-148（ in Chinese）.