基于共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)和多元統(tǒng)計(jì)技術(shù)的信息檢索研究結(jié)構(gòu)分析

張輝 王菲

摘 要 論文以2006-2015年國內(nèi)信息檢索領(lǐng)域的論文為研究對(duì)象，展示我國信息檢索領(lǐng)域研究的階段性發(fā)展變化。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)分析，得出近十年來信息檢索領(lǐng)域文獻(xiàn)的年度分布；利用詞頻統(tǒng)計(jì)和共現(xiàn)關(guān)系分析技術(shù)對(duì)提取的題錄信息進(jìn)行分析得出高頻關(guān)鍵詞和共現(xiàn)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)；采用共詞分析和多元統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行處理，得出信息檢索領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 信息檢索 詞頻分析 共詞聚類分析 社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析

分類號(hào) G254.9

DOI 10.16810/j.cnki.1672-514X.2018.06.017

信息檢索（Information Retrieval）是指按照特定的檢索目的，從信息源中找出符合用戶需要的信息的過程。隨著信息社會(huì)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，信息的來源渠道日趨廣泛，數(shù)量與日俱增，獲取信息的途徑也越來越多樣化。信息檢索相關(guān)的文獻(xiàn)和研究也越來越多，然而國內(nèi)的相關(guān)研究大多是從信息檢索的特定主題領(lǐng)域出發(fā)、以針對(duì)少量文獻(xiàn)的定性評(píng)述為主。為了從總體上定位信息檢索領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，描繪國內(nèi)信息檢索研究的宏觀圖景，本文采用詞頻分析、共詞分析等常用的文獻(xiàn)計(jì)量分析方法，選用中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中將近10年（2006-2015年） 國內(nèi)信息探索研究文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)的梳理和統(tǒng)計(jì)，期望為該領(lǐng)域研究提供借鑒。

1 近十年信息檢索文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì)

在一個(gè)學(xué)科的漫長發(fā)展時(shí)期內(nèi)，某段時(shí)間發(fā)表的論文數(shù)量能反應(yīng)出該學(xué)科在此時(shí)間段的成長歷程和發(fā)展方向。本文針對(duì)在中國知網(wǎng)以“信息探索”為檢索詞檢索出的8783篇樣本論文，采用文獻(xiàn)增長邏輯模型計(jì)算2006-2015年間的逐年文獻(xiàn)累積量，利用EXECL進(jìn)行回歸擬合分析，結(jié)果顯示本文選取的樣本文獻(xiàn)的實(shí)際增長曲線與理論增長曲線擬合度（R2） 達(dá)到0.9278，這表明對(duì)選取的8783篇文獻(xiàn)的增長分析具有科學(xué)的參考意義，通過對(duì)此時(shí)段文獻(xiàn)的分析驗(yàn)證可以作出對(duì)我國信息檢索研究發(fā)展階段的初步判斷。

從2006-2015文獻(xiàn)年度統(tǒng)計(jì)情況中可以看出，近十年信息檢索的發(fā)展大致分為兩個(gè)階段。第一階段為2006-2011年，每年的文獻(xiàn)量都在900篇左右，在2008年文獻(xiàn)量達(dá)到1002篇，但2011年之后出現(xiàn)了一定幅度的下降；第二階段為2012-2015年，信息檢索研究的熱情稍微有所消退，文獻(xiàn)數(shù)量逐漸減少，但每年維持在800篇的狀態(tài)，趨于平衡。從總體上看，我國信息檢索論文的發(fā)表數(shù)量呈連續(xù)、均衡遞增趨勢，只是增長速度緩慢。根據(jù)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)奠基人普賴斯的“科學(xué)文獻(xiàn)增長四階段”理論，這在一定程度上表明，我國的信息檢索研究已處于成熟階段。

2 近十年信息檢索發(fā)文核心作者統(tǒng)計(jì)

由于所選取的8783篇樣本論文中，很大一部分是合著論文，本文為了方便統(tǒng)計(jì)，采用平權(quán)處理的方法，分別記為每位作者發(fā)文一篇，得出的論文總數(shù)會(huì)高于實(shí)際的論文數(shù)量。根據(jù)十年間信息檢索領(lǐng)域期刊論文的總發(fā)文量得出的作者人數(shù)統(tǒng)計(jì)表（表1） 所示，2006-2015年間共有12 644位作者參與發(fā)表了信息檢索領(lǐng)域的相關(guān)文章，其中79.46%的作者發(fā)表了一篇文獻(xiàn)，12.88%的作者發(fā)表了2篇文獻(xiàn)。

普賴斯在洛特卡定律的基礎(chǔ)上提出了“杰出科學(xué)家”或“高產(chǎn)作者”的概念，并提出了著名的普賴斯定律，即完成專業(yè)論文總和一半的核心作者的人數(shù)在數(shù)量上等于該專業(yè)作者總數(shù)的平方根。根據(jù)普賴斯定律并基于發(fā)文量的作者人數(shù)統(tǒng)計(jì)得出，我國信息檢索領(lǐng)域的核心作者應(yīng)為發(fā)文量最多的前112人。

在特定研究領(lǐng)域的文獻(xiàn)體系當(dāng)中，科學(xué)文獻(xiàn)之間都是相互聯(lián)系的，并不是孤立存在的個(gè)體，文獻(xiàn)之間的相互引證恰如其分地展現(xiàn)了這些文獻(xiàn)間的相互關(guān)系。2005年，美國科學(xué)家Hirsch首次提出把數(shù)量指標(biāo)和質(zhì)量指標(biāo)結(jié)合起來作為評(píng)價(jià)學(xué)術(shù)的新指標(biāo)，用h指數(shù)來測評(píng)各個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的核心科學(xué)家[1]。一般認(rèn)為，科學(xué)家的h指數(shù)越高意味著其在該學(xué)科領(lǐng)域的影響力越大。本文在112位核心作者中，選取發(fā)文量在10篇以上的作者進(jìn)行h指數(shù)分析，得出2006-2015年信息檢索領(lǐng)域影響力最大的24位作者，見表2。

本文將在2006-2015年間所寫的信息檢索領(lǐng)域的全部文章按被引次序從高到低進(jìn)行排序，然后根據(jù)h指數(shù)計(jì)算方法[2]，以被引量仍然大于論文序號(hào)的文章作為最后一篇論文，并以此論文的被引量作為h指數(shù)。可以看出，武漢大學(xué)的吳丹教授、中山大學(xué)的鄒永利教授等，論文的被引頻次非常高，可以認(rèn)為這些著者是該研究領(lǐng)域發(fā)展的領(lǐng)頭人，是近十年信息檢索領(lǐng)域科研群體的實(shí)質(zhì)核心。

3 基于詞頻統(tǒng)計(jì)的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析

本文將選取的8783篇論文的題錄信息導(dǎo)入SATI軟件，對(duì)2006-2015年信息檢索領(lǐng)域?qū)W術(shù)論文中的關(guān)鍵詞進(jìn)行詞頻統(tǒng)計(jì)。其中總詞頻頻次超過80的前27個(gè)關(guān)鍵詞的累計(jì)詞頻達(dá)7246，占這10年間總詞頻數(shù)（36 492） 的19.85%。統(tǒng)計(jì)結(jié)果符合集中分散的“二八定律”，說明這些高頻關(guān)鍵詞能夠代表信息檢索近10年來的研究熱點(diǎn)[3]。27個(gè)高頻關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計(jì)和排列結(jié)果如表3所示，從信息檢索高頻關(guān)鍵詞及頻次統(tǒng)計(jì)表中可以清晰的看出近年來信息檢索領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

除了詞頻統(tǒng)計(jì)外，本文還采用了SATI和Ucinet軟件對(duì)高頻關(guān)鍵詞的共現(xiàn)關(guān)系進(jìn)行了研究，并對(duì)信息檢索領(lǐng)域的熱點(diǎn)主題進(jìn)行了分析。首先采用SATI軟件生成27個(gè)高頻關(guān)鍵詞的共現(xiàn)矩陣，然后將得到的共現(xiàn)矩陣導(dǎo)入社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析軟件Ucinet，利用可視化繪圖軟件 NetDraw 繪制出高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)，原始矩陣中關(guān)鍵詞的共現(xiàn)關(guān)系在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖譜中得到完整展現(xiàn)。圖中圓點(diǎn)代表高頻關(guān)鍵詞結(jié)點(diǎn)，結(jié)點(diǎn)越大在網(wǎng)絡(luò)中的作用越大；結(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系用實(shí)線連接，實(shí)線越粗，代表相互之間的關(guān)系越強(qiáng)，處于網(wǎng)絡(luò)圖中心位置的關(guān)鍵詞反映出受關(guān)注度高的主題[4]。從圖1信息檢索領(lǐng)域文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)示意圖中可以看出高頻關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)以信息檢索、數(shù)字圖書館為核心結(jié)點(diǎn)，這兩個(gè)結(jié)點(diǎn)與其他結(jié)點(diǎn)的聯(lián)系最緊密，是該領(lǐng)域的核心關(guān)鍵詞；其次，搜索引擎、本體和高校圖書館等節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)中也起了比較重要的作用，與其他關(guān)鍵詞有較強(qiáng)的聯(lián)系，能夠反映出該領(lǐng)域的研究內(nèi)容。從整個(gè)網(wǎng)絡(luò)來看，核心關(guān)鍵詞以外的結(jié)點(diǎn)聯(lián)系也較為緊密，說明信息檢索領(lǐng)域已處于成熟期，形成了比較集中的研究主題。

4 基于共詞分析和多元統(tǒng)計(jì)技術(shù)的信息檢索研究結(jié)構(gòu)分析

共詞分析思想來源于文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的引文耦合與共被引概念，即當(dāng)兩個(gè)能夠表達(dá)某一學(xué)科領(lǐng)域研究主題的專業(yè)術(shù)語在同一篇文章出現(xiàn)時(shí)，表明這兩個(gè)詞之間具有一定的內(nèi)在關(guān)系，并且出現(xiàn)的次數(shù)越多，表明他們的關(guān)系越密切、距離越近[5]。根據(jù)這種“距離”，利用聚類分析的方法，對(duì)某一學(xué)科內(nèi)的關(guān)鍵詞加以分類，有利于理清該學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)各大主題間的關(guān)系，更加直觀地呈現(xiàn)出該學(xué)科的主要研究結(jié)構(gòu)。

在8783篇學(xué)術(shù)論文中，利用SATI軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換、文獻(xiàn)題錄信息的抽取、關(guān)鍵詞頻次的統(tǒng)計(jì)，得到27個(gè)高頻關(guān)鍵詞兩兩同時(shí)出現(xiàn)的頻次，形成一個(gè)高頻關(guān)鍵詞共詞矩陣。高頻關(guān)鍵詞共詞矩陣中列出的是關(guān)鍵詞兩兩共現(xiàn)頻次的觀察矩陣，反映的是一種表象，因?yàn)閮蓚€(gè)關(guān)鍵詞共現(xiàn)頻次的多少直接受兩個(gè)關(guān)鍵詞各自詞頻大小的影響[3]。為了準(zhǔn)確揭示關(guān)鍵詞之間的共現(xiàn)關(guān)系，消除原始共詞矩陣絕對(duì)值差異的影響，本文使用SATI和Matlab軟件，采用表示關(guān)鍵詞共現(xiàn)相對(duì)強(qiáng)度的Salton系數(shù)[3]對(duì)矩陣進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，計(jì)算公式為：Sij=nij/（ni×nj）1/2。式中取值在0～1之間，代表關(guān)鍵詞i和j共同出現(xiàn)的概率，分別表示關(guān)鍵詞i和j的共現(xiàn)頻次[3]。例如，關(guān)鍵詞信息檢索和圖書館的Salton系數(shù) = 55/（2959230）1/2 = 0.066669。矩陣對(duì)角線上的數(shù)據(jù)表示某個(gè)詞與自身的相關(guān)程度，均為1。標(biāo)準(zhǔn)化后的高頻關(guān)鍵詞共詞矩陣如表4所示。

5 基于聚類分析的信息檢索研究結(jié)構(gòu)分析

聚類分析是把具有相似屬性的對(duì)象通過靜態(tài)分類的方法分成更多的子集，同一個(gè)子集中的成員對(duì)象都有相似的一些屬性。本文采用聚類分析中應(yīng)用最為廣泛的分層聚類，其分類原理是把每個(gè)變量看作一個(gè)個(gè)體，然后將最“親密”的個(gè)體聚成一類，重復(fù)上述過程，即可把所有的個(gè)體和小類聚集成越來越大的類，直到所有的個(gè)體都分類完畢，最后把全部分類結(jié)果匯總在一張譜系圖中。我們可以從圖中清楚的看出變量間的親疏關(guān)系。共詞矩陣經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化后，已由離散變量轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)變量，利用軟件SPSS21.0進(jìn)行聚類，選擇歐式距離平方作為變量距離的測度，聚類結(jié)果如樹狀圖2所示。

結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)信息檢索領(lǐng)域?qū)ρ芯拷Y(jié)構(gòu)的分類，并根據(jù)圖2中聚類分析結(jié)果，得出信息檢索領(lǐng)域的研究結(jié)構(gòu)，從研究結(jié)構(gòu)可看出信息檢索研究的主要領(lǐng)域?yàn)檎Z義檢索、檢索策略、網(wǎng)絡(luò)信息檢索技術(shù)、信息服務(wù)、數(shù)據(jù)庫、信息檢索教育。

（1） 語義檢索。早在上世紀(jì)80年代SIGIR會(huì)議論文中已經(jīng)開始對(duì)語義檢索這一主題進(jìn)行討論，但由于語義信息處理發(fā)展水平的局限，語義檢索研究自上世紀(jì)末伴隨著語義網(wǎng)技術(shù)的興起與發(fā)展才得以迅速發(fā)展。本體是語義網(wǎng)技術(shù)的核心部分，承擔(dān)著語義表達(dá)的關(guān)鍵任務(wù)。語義網(wǎng)是一個(gè)基于某種知識(shí)表達(dá)語言的、機(jī)器可處理的語義網(wǎng)文檔集合[6]。與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)檢索相比，語義檢索的優(yōu)點(diǎn)是能夠通過提取信息的語義內(nèi)容來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)匹配和推理，實(shí)現(xiàn)從基本的文獻(xiàn)檢索到知識(shí)檢索的轉(zhuǎn)變。然而目前自然語言處理和人工智能還不能支持完全自動(dòng)化處理，所以本體構(gòu)建仍然是語義檢索發(fā)展急需解決的主要問題之一[6]。此外，語義檢索目前還面臨諸如語義的標(biāo)注、檢索結(jié)果的排序以及友好用戶接口的提供等方面的問題。

（2） 檢索策略。隨著計(jì)算機(jī)檢索的發(fā)展，“檢索策略”的概念被提出并逐步引起重視。所謂“檢索策略”，是指為實(shí)現(xiàn)檢索目標(biāo)而制定的全盤計(jì)劃和方案，是對(duì)整個(gè)檢索過程的謀劃和指導(dǎo)[7]。用戶在某個(gè)檢索系統(tǒng)中實(shí)施檢索，其檢索結(jié)果是否令人滿意取決于用戶能否制定出正確的檢索策略和該檢索系統(tǒng)是否提供完備的檢索功能。目前網(wǎng)絡(luò)信息檢索的發(fā)展仍然面對(duì)很多的障礙因素，如存在網(wǎng)絡(luò)信息資源建設(shè)本身不完善、檢索工具的用戶體驗(yàn)不便捷和檢索者本身信息素養(yǎng)不高等。為了更好地利用網(wǎng)絡(luò)信息檢索技術(shù)，規(guī)避網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中的弊端，提高網(wǎng)絡(luò)資源檢索的查準(zhǔn)率和查全率，我們需要制定更加完善的檢索策略。很多研究者提出通過制定相應(yīng)的檢索策略來改善檢索方式和檢索程序，真正提升用戶獲取和利用網(wǎng)絡(luò)信息資源的能力。從研究近十年的論文可以看出，如何針對(duì)不同的檢索障礙制定不同的檢索策略實(shí)現(xiàn)檢索目的已成為近期的研究熱點(diǎn)。

（3） 網(wǎng)絡(luò)信息檢索技術(shù)。如何在紛雜的網(wǎng)絡(luò)資源中快速準(zhǔn)確地找到目標(biāo)信息，開發(fā)與提升網(wǎng)絡(luò)信息檢索技術(shù)顯得尤為重要。查閱2006-2015年的文章發(fā)現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)信息檢索技術(shù)的研究熱點(diǎn)具體主要是搜索引擎、個(gè)性化、數(shù)據(jù)挖掘、向量空間模型、查詢擴(kuò)展和lucene等。隨著網(wǎng)絡(luò)信息檢索技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)檢索出現(xiàn)智能化、多樣化、可視化、個(gè)性化等趨勢，為用戶準(zhǔn)確快速檢索互聯(lián)網(wǎng)信息提供了極大的便利。結(jié)合聚類分析的樹狀圖與社會(huì)網(wǎng)絡(luò)圖可以看出，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)信息檢索的熱點(diǎn)集中于網(wǎng)絡(luò)信息檢索技術(shù)方面的研究，預(yù)期對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息檢索技術(shù)研究會(huì)成為今后的趨勢。

（4） 信息服務(wù)。信息服務(wù)是指對(duì)用戶信息進(jìn)行研究以及組織，再根據(jù)用戶特征和需求將有價(jià)值的信息傳遞給用戶并解決用戶問題的一系列過程。實(shí)質(zhì)上是指一種信息的傳播、交流和增值的過程。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、多媒體數(shù)字技術(shù)等高新技術(shù)廣泛應(yīng)用，不僅改變了傳統(tǒng)圖書館的組織結(jié)構(gòu)，同時(shí)也改變了圖書館信息服務(wù)方式與理念。面對(duì)大數(shù)據(jù)環(huán)境的沖擊，圖書館如何做好信息服務(wù)，為用戶提供精、準(zhǔn)、全的信息檢索，提高信息服務(wù)質(zhì)量，將成為相關(guān)專家愈來愈關(guān)注的研究熱點(diǎn)。

（5） 數(shù)據(jù)庫技術(shù)。隨著信息技術(shù)的發(fā)展和市場需求的不斷變化，數(shù)據(jù)管理成為用戶管理所需數(shù)據(jù)的一種管理方式，不再只是存儲(chǔ)和管理數(shù)據(jù)。2003年，美國數(shù)據(jù)庫研究人員在集會(huì)上提出 Lowell 報(bào)告，他們認(rèn)為：數(shù)據(jù)庫逐漸與網(wǎng)絡(luò)、通訊、存儲(chǔ)等相關(guān)領(lǐng)域結(jié)合，在數(shù)據(jù)的收集、組織、管理及存取方面，采用新的技術(shù)，使數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的內(nèi)容、類型、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的檢索技術(shù)正在發(fā)生改變，同時(shí)給信息檢索技術(shù)帶來巨大影響[8]。同時(shí)信息檢索技術(shù)的快速發(fā)展在很大程度上又促進(jìn)了數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展，提高管理和組織信息的能力成為數(shù)據(jù)庫檢索技術(shù)的重要發(fā)展方向。由于數(shù)據(jù)資源分布的網(wǎng)絡(luò)化，面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)中豐富的數(shù)據(jù)庫資源，如何實(shí)現(xiàn)多數(shù)據(jù)庫的鏈接檢索、聚類檢索、相似檢索、自然語言檢索都成為數(shù)據(jù)庫檢索技術(shù)的主要研究課題[8]。

（6） 信息檢索教育。隨著信息社會(huì)的到來，知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)人才素質(zhì)提出了新的要求，網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)也帶來了信息教育的革命，如何提高信息素養(yǎng)成為人們?nèi)找骊P(guān)注的內(nèi)容。我國高校信息檢索教育發(fā)展的障礙因素有很多，比如很多高校圖書館并沒有充分發(fā)揮自身在學(xué)校中的職能作用，學(xué)校相關(guān)部門對(duì)信息檢索教育的重視程度不夠，只將信息檢索課程作為“選修課”，這使得學(xué)生對(duì)信息檢索課程的關(guān)注度和重視程度大大降低，從而影響了整個(gè)信息檢索課程的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果。從實(shí)踐方面來看，很多高校信息檢索教育僅僅是從理論的角度開展，沒有很好地和其他學(xué)科結(jié)合起來，與教師科研課題教學(xué)和學(xué)生論文寫作的聯(lián)系也非常少，最終導(dǎo)致信息檢索教學(xué)實(shí)施的效果不理想。在歐美等發(fā)達(dá)國家，信息素養(yǎng)教育已經(jīng)形成了相對(duì)比較完整的教育體系，無論是在學(xué)前、在校、還是離校，不同層次的教育體系中都具有完備的信息檢索教育課程，與他們相比，我國在信息檢索教育方面仍然存在著很大的差距。

6 結(jié)語

本文對(duì)近10年來國內(nèi)信息檢索領(lǐng)域文獻(xiàn)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，從詞頻統(tǒng)計(jì)和共現(xiàn)關(guān)系，對(duì)研究熱點(diǎn)和主題進(jìn)行了分析，并通過共詞分析和多元統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)信息檢索領(lǐng)域的研究結(jié)構(gòu)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，歸納出信息檢索領(lǐng)域在語義檢索、信息檢索策略、網(wǎng)絡(luò)信息檢索技術(shù)、信息服務(wù)、數(shù)據(jù)庫、信息檢索教育等六個(gè)方面的研究進(jìn)展。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)以及聚類結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分析，從發(fā)文增長規(guī)律、核心作者以及高頻關(guān)鍵詞分析總結(jié)出近10年信息檢索領(lǐng)域在研究方面處于一種穩(wěn)定性、規(guī)律性的發(fā)展趨勢中，國內(nèi)對(duì)信息檢索領(lǐng)域的研究已經(jīng)深入到信息檢索的各個(gè)領(lǐng)域，呈現(xiàn)出百花齊放的研究態(tài)勢，特別在由傳統(tǒng)的理論研究向技術(shù)研究和服務(wù)研究方面滲透過程中，數(shù)據(jù)挖掘、云計(jì)算以及智能信息檢索的發(fā)展以及個(gè)性化信息服務(wù)研究等范圍不斷得到擴(kuò)展。

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