顛覆性研究文獻(xiàn)計(jì)量識(shí)別方法述評(píng)

郭麗娜 李星琛 左文革 周群

計(jì)量與分析

顛覆性研究文獻(xiàn)計(jì)量識(shí)別方法述評(píng)

郭麗娜 李星琛 左文革 周群

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)圖書(shū)館，北京 100193）

顛覆性研究是指挑戰(zhàn)或顛覆原有研究范式，能夠創(chuàng)造新范式或新領(lǐng)域的研究。歸納梳理顛覆性研究的內(nèi)涵、特征及其文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)識(shí)別方法，為顛覆性研究的識(shí)別方法和指標(biāo)優(yōu)化研究提供參考與借鑒。利用文獻(xiàn)調(diào)研方法對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)梳理，將其分為基于引用曲線、引文網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別方法和基于多源數(shù)據(jù)的組合識(shí)別方法，指出現(xiàn)有方法的局限性及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。顛覆性研究的文獻(xiàn)計(jì)量識(shí)別方法除存在引文分析本身的時(shí)滯性外，其在測(cè)度維度、數(shù)據(jù)源交叉融合等方面仍存在諸多挑戰(zhàn)，未來(lái)可考慮在充分調(diào)研顛覆性研究歷史案例的基礎(chǔ)上，總結(jié)潛在顛覆性研究的特征，結(jié)合內(nèi)容分析、大數(shù)據(jù)或?qū)＜抑R(shí)等手段，以提高識(shí)別的準(zhǔn)確性和前瞻性。

顛覆性研究；文獻(xiàn)計(jì)量；識(shí)別方法

當(dāng)前，全球科學(xué)格局變化，基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究交叉滲透，科學(xué)研究與技術(shù)創(chuàng)新相互促進(jìn)，顛覆性研究為政治、經(jīng)濟(jì)、科技等領(lǐng)域帶來(lái)革命性影響，推進(jìn)顛覆性研究對(duì)實(shí)現(xiàn)國(guó)家科技創(chuàng)新跨越式發(fā)展意義重大?；诖耍鲊?guó)競(jìng)相占據(jù)新一輪科技創(chuàng)新博弈的制高點(diǎn)，先后制定了推進(jìn)顛覆性研究的相關(guān)政策，為提升國(guó)家軟實(shí)力、重塑世界競(jìng)爭(zhēng)格局奠定基礎(chǔ)。

顛覆性研究的識(shí)別和探測(cè)已成為科技創(chuàng)新領(lǐng)域的熱點(diǎn)和前沿議題，不僅有助于為國(guó)家科技管理部門(mén)和基金資助機(jī)構(gòu)早期識(shí)別、及早部署具有顛覆性創(chuàng)新的基礎(chǔ)研究提供決策支持，也有助于在科學(xué)發(fā)展過(guò)程中占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，提高綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。在情報(bào)學(xué)領(lǐng)域，顛覆性研究及其一系列相關(guān)概念的識(shí)別研究均在于對(duì)“顛覆性”這一特征的計(jì)量學(xué)信號(hào)的捕捉、探測(cè)和判斷，往往具有較高的不確定性和突變性，也是顛覆性研究識(shí)別的重點(diǎn)和難點(diǎn)。鑒于此，本文簡(jiǎn)要梳理顛覆性研究的相關(guān)概念及特征，進(jìn)而歸納其文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)識(shí)別方法，指出該方法的適用性與局限性，為顛覆性研究的識(shí)別及其方法指標(biāo)的改進(jìn)提供參考。

1 顛覆性研究的概念及特征

對(duì)于早期的科學(xué)社會(huì)學(xué)家而言，顛覆性研究或科學(xué)突破是科學(xué)獎(jiǎng)勵(lì)體系中的概念，其重點(diǎn)在于研究結(jié)果的新穎性或原創(chuàng)性，它可以靈活地指代新理論的創(chuàng)建、現(xiàn)有理論的改進(jìn)或?qū)σ阎F(xiàn)象的更好描述。但Kuhn[1]認(rèn)為顛覆性研究是科學(xué)范式的根本突破，與科學(xué)革命有關(guān)，導(dǎo)致范式轉(zhuǎn)變的突破和革命在科學(xué)體系內(nèi)具有重要且相互補(bǔ)充的作用。受Kuhn的啟發(fā)，后來(lái)的科學(xué)社會(huì)學(xué)家將顛覆性研究（根本性突破）視為對(duì)科學(xué)權(quán)力結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)，即顛覆性研究的新穎性令人恐懼，并在一定程度上被某個(gè)領(lǐng)域的“統(tǒng)治階層”以同行評(píng)議等形式所抵制[2]。

Kuhn指出，顛覆性研究和漸進(jìn)性研究是科學(xué)研究進(jìn)程中的兩種發(fā)展?fàn)顟B(tài)，二者相互作用，交叉滲透，形成科學(xué)發(fā)展的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)[1]。漸進(jìn)性研究指在現(xiàn)有范式或理論框架內(nèi)對(duì)知識(shí)和實(shí)踐作增量改進(jìn)，促成科學(xué)的累積式發(fā)展，而顛覆性研究屬于具有革命性的科學(xué)突破或技術(shù)突破，代表著對(duì)現(xiàn)有研究范式或技術(shù)產(chǎn)品范式的顛覆，導(dǎo)致新的范式或領(lǐng)域的產(chǎn)生，推動(dòng)科學(xué)技術(shù)革命的發(fā)生[2]。在以往的研究中，顛覆性研究存在許多與其相近或相似的概念，如變革性研究、顛覆性創(chuàng)新[3]、破壞性創(chuàng)新[4]、科學(xué)突破、里程碑論文或突破性研究等，但其內(nèi)涵基本上繼承了Kuhn所賦予的概念和特征。有學(xué)者對(duì)上述不同概念進(jìn)行了界定、比較或辨析，如將變革性研究、顛覆性技術(shù)和顛覆式創(chuàng)新分別對(duì)應(yīng)基礎(chǔ)研究（science）、技術(shù)創(chuàng)新（technology）和產(chǎn)品市場(chǎng)[5]（innovation）3個(gè)不同角度的概念。Kostoff等[6]認(rèn)為顛覆性技術(shù)可以是現(xiàn)有技術(shù)的組合，也可以是一項(xiàng)新技術(shù)，可能導(dǎo)致其應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)產(chǎn)品范式發(fā)生顛覆性轉(zhuǎn)變。有學(xué)者認(rèn)為重大創(chuàng)新突破在被科學(xué)領(lǐng)域認(rèn)可之前，往往先在技術(shù)領(lǐng)域被發(fā)現(xiàn)或被承認(rèn)，強(qiáng)調(diào)了顛覆性研究與顛覆性技術(shù)的相關(guān)性，Christensen[3]提出顛覆性創(chuàng)新這一概念時(shí)，不僅強(qiáng)調(diào)技術(shù)本身的顛覆性，更注重技術(shù)應(yīng)用所帶來(lái)的顛覆性效應(yīng)。因此，與顛覆性技術(shù)相比，顛覆性研究更容易通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量特征表現(xiàn)出來(lái)，基于此，本文暫且將上述類(lèi)似概念統(tǒng)稱為顛覆性研究，通過(guò)梳理前人研究可以發(fā)現(xiàn)，顛覆性研究通常具有6個(gè)方面的特性。

（1）高風(fēng)險(xiǎn)性。顛覆性研究可能帶來(lái)基礎(chǔ)性新發(fā)現(xiàn)，本質(zhì)上是具有風(fēng)險(xiǎn)性的嘗試，加之早期在同行評(píng)議時(shí)未被看好[7]，難以獲得經(jīng)費(fèi)資助，進(jìn)一步增加了研究的難度和風(fēng)險(xiǎn)，也因此，顛覆性研究往往由更敢于嘗試和冒險(xiǎn)的小團(tuán)隊(duì)完成[8]。

（2）偶然性?？茖W(xué)發(fā)展的歷程和經(jīng)驗(yàn)顯示，顛覆性研究通常具有較高的偶然性，甚至完全出乎研究者意料。美國(guó)國(guó)家科學(xué)院在《促進(jìn)地理科學(xué)的變革性研究》報(bào)告中分析了過(guò)去65年地理科學(xué)領(lǐng)域的主要顛覆性研究案例，認(rèn)為傳統(tǒng)的審查方式往往會(huì)忽略顛覆性研究，需要一種新的審查方法來(lái)加強(qiáng)對(duì)顛覆性研究的支持[9]。

（3）學(xué)科綜合交叉特征明顯。顛覆性研究的產(chǎn)生與不同學(xué)科間的交叉和依賴有關(guān)，隨著學(xué)科界限越來(lái)越模糊，跨學(xué)科研究更易形成，許多重大基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題已超出單一學(xué)科的研究范疇，需要借助不同的學(xué)科背景、理論方法，以及多種技術(shù)、設(shè)備等共同完成。

（4）具有全球性共識(shí)并得到科學(xué)家的公認(rèn)。盡管有些顛覆性研究因在早期無(wú)法得到認(rèn)可而沉寂多年，但一旦被識(shí)別或認(rèn)可，便會(huì)迅速獲得科學(xué)界的高度關(guān)注與評(píng)價(jià)。如將諾貝爾獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)?wù)撐淖鳛轭嵏残匝芯堪咐蚝饬款嵏残匝芯康臉?biāo)準(zhǔn)[10]。

（5）基礎(chǔ)性和長(zhǎng)期性。與不斷遷移演變的研究熱點(diǎn)不同，顛覆性研究立足于創(chuàng)造新知識(shí)和發(fā)展新認(rèn)知，拓展科學(xué)的邊界，進(jìn)而改變我們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)。同時(shí)對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展進(jìn)程有著革命性的顛覆和創(chuàng)造，能夠開(kāi)創(chuàng)新領(lǐng)域，并隨時(shí)間推移產(chǎn)生廣泛深遠(yuǎn)的影響[11]。

（6）潛在技術(shù)與應(yīng)用屬性。顛覆性研究多為應(yīng)用導(dǎo)向型研究且被專(zhuān)利大量引用，Winnink等[12]以首次分離出石墨烯的里程碑式論文作為顛覆性研究案例，發(fā)現(xiàn)石墨烯相關(guān)專(zhuān)利的申請(qǐng)量隨該論文引用量增加而呈現(xiàn)滯后式增長(zhǎng)，即顛覆性研究能夠刺激相應(yīng)技術(shù)研究的產(chǎn)生。

2 顛覆性研究的文獻(xiàn)計(jì)量識(shí)別方法

如上所述，顛覆性技術(shù)多強(qiáng)調(diào)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，而顛覆性研究更多地側(cè)重于基礎(chǔ)研究，而在學(xué)術(shù)網(wǎng)絡(luò)中，論文和專(zhuān)利數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)研究的主要產(chǎn)出形式，顛覆性成果產(chǎn)生的影響可以通過(guò)文獻(xiàn)計(jì)量數(shù)據(jù)和專(zhuān)利分析追蹤及預(yù)測(cè)[13]。學(xué)術(shù)論文和專(zhuān)利作為科學(xué)研究活動(dòng)的主要產(chǎn)出形式，蘊(yùn)含著先進(jìn)的科學(xué)創(chuàng)新思想和豐富可挖掘的創(chuàng)新信息，是顛覆性研究識(shí)別方法的主要數(shù)據(jù)源，其文獻(xiàn)計(jì)量識(shí)別方法主要是圍繞引文特征，如引文曲線、引文網(wǎng)絡(luò)以及不同數(shù)據(jù)源的組合展開(kāi)。

2.1 基于引文曲線的識(shí)別方法

論文被引頻次是衡量論文學(xué)術(shù)影響力最具代表性的指標(biāo)，被引頻次反映在時(shí)間上的曲線被稱為引文曲線，引文曲線從引用的時(shí)間分布入手，分析引用的歷史過(guò)程，以此反映論文影響力。引文曲線可分為經(jīng)典引文曲線、指數(shù)增長(zhǎng)引文曲線、睡美人引文曲線、雙峰引文曲線和波型引文曲線等[14]。根據(jù)顛覆性研究的引文曲線特征，該方法主要圍繞高被引論文（指數(shù)增長(zhǎng)引文曲線）和睡美人文獻(xiàn)（睡美人引文曲線）兩種類(lèi)型展開(kāi)。

2.1.1 基于高被引論文的識(shí)別方法

引文曲線呈指數(shù)增長(zhǎng)的論文通常在發(fā)表之初就受到廣泛認(rèn)可，并迅速成為高被引論文。許多研究以高被引論文為研究案例或數(shù)據(jù)集，探索顛覆性研究的特征及識(shí)別方法。早在1992年，Garfield等[15]曾基于高被引作者的排名預(yù)測(cè)諾貝爾獎(jiǎng)得主，隨后，科睿唯安基于該方法每年推出“引文桂冠獎(jiǎng)”用來(lái)識(shí)別具有最重大影響的科研人員，用于預(yù)測(cè)可能的諾貝爾獎(jiǎng)得主。Winnink等[12]以報(bào)道石墨烯的里程碑式論文作為顛覆性研究案例，指出高被引論文是識(shí)別潛在顛覆性研究的重要指標(biāo)，進(jìn)而提出顛覆性研究的引文曲線具有指數(shù)增長(zhǎng)及高被引特征，有助于在科學(xué)和技術(shù)層面上識(shí)別和表征早期潛在的顛覆性研究。Bornmann等[16]分析了25年內(nèi)500多萬(wàn)篇文獻(xiàn)的引文曲線，發(fā)現(xiàn)其中有1?013篇已知顛覆性論文在發(fā)表之初就被大量引用，且長(zhǎng)期保持高被引狀態(tài)。研究基于典型案例或?qū)v史數(shù)據(jù)的回顧，指出了顛覆性研究的高被引特征，為顛覆性研究的識(shí)別提供了一定參考，但其準(zhǔn)確性仍待考量。

基于此，Schneider等[17]提出顛覆性研究應(yīng)既具有高被引特征又具備原創(chuàng)性，同時(shí)其重要引文在本領(lǐng)域和其他科學(xué)領(lǐng)域均有分布，進(jìn)而通過(guò)特征分?jǐn)?shù)和尺度方法（Characteristics Scores and Scales Approach）劃分引文分布，結(jié)合特定算法對(duì)施引論文中的高被引論文進(jìn)行分類(lèi)和篩除，通過(guò)調(diào)用閾值和過(guò)濾識(shí)別高被引論文集中的顛覆性研究。Ponomarev等[18]將設(shè)置高被引閾值與引文曲線擬合相結(jié)合，首先篩選發(fā)表5年后超過(guò)高被引閾值的論文作為候選的顛覆性論文；然后根據(jù)論文早期引文數(shù)據(jù)外推后期引文曲線，構(gòu)建線性擬合模型和非線性擬合模型兩種定量預(yù)測(cè)模型，并以已知顛覆性論文證實(shí)了方法具有較高精確度和召回率；在此基礎(chǔ)上，又從多個(gè)維度出發(fā)對(duì)比已知顛覆性論文在被引頻次、引文地理多樣性（所有施引文獻(xiàn)作者所屬國(guó)家的數(shù)量）和跨學(xué)科性3個(gè)指標(biāo)上的排名[19]，發(fā)現(xiàn)引文地理多樣性與被引頻次在排名上具有較高的一致性，認(rèn)為可將引文地理多樣性作為補(bǔ)充指標(biāo)以提高預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性。

2.1.2 基于睡美人文獻(xiàn)的識(shí)別方法

睡美人文獻(xiàn)是指發(fā)表初期零被引或低被引、一段時(shí)間后突然高被引的論文，屬于科學(xué)領(lǐng)域的延遲承認(rèn)現(xiàn)象，其引文曲線被稱為睡美人引文曲線。有學(xué)者指出，睡美人文獻(xiàn)的本質(zhì)是科學(xué)研究的顛覆性或超前性[20]。而對(duì)顛覆性研究案例的分析表明，許多顛覆性研究超出人們當(dāng)前的認(rèn)知范疇，易被科學(xué)共同體低估或抵制，需要經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間才能被認(rèn)可并獲得引文影響力[13]，這也從另一角度表明睡美人文獻(xiàn)是顛覆性研究的重要來(lái)源。因此，有研究通過(guò)發(fā)掘睡美人文獻(xiàn)或延遲承認(rèn)現(xiàn)象探測(cè)顛覆性研究。Du等[21]指出睡美人文獻(xiàn)與顛覆性研究存在極高的關(guān)聯(lián)度，并基于引文曲線提出識(shí)別睡美人文獻(xiàn)的無(wú)參數(shù)指標(biāo)，對(duì)睡美人文獻(xiàn)及其典型案例的特征進(jìn)行深入挖掘，通過(guò)對(duì)睡美人文獻(xiàn)內(nèi)容分析發(fā)現(xiàn)，其表征的創(chuàng)新成果多是顛覆性研究。

基于引文曲線的顛覆性研究識(shí)別和模型構(gòu)建通常是回顧性的，屬于基于歷史數(shù)據(jù)的后驗(yàn)方法，仍需要借助引文分析以外的其他方法確定其顛覆性，進(jìn)而根據(jù)案例中的引文模式進(jìn)行比較和預(yù)測(cè)。

2.2 基于引文網(wǎng)絡(luò)的識(shí)別方法

文獻(xiàn)之間通過(guò)直接引用、共被引、引文耦合及互引等方式構(gòu)成各種引用關(guān)系，這種由相互引證形成的引用關(guān)系結(jié)構(gòu)稱為引文網(wǎng)絡(luò)。引文網(wǎng)絡(luò)能夠體現(xiàn)文獻(xiàn)研究主題間的相關(guān)性，引文網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)能反映文獻(xiàn)研究主題的演變和引發(fā)研究范式轉(zhuǎn)變的顛覆性研究。

2.2.1 基于知識(shí)組合的新穎性識(shí)別方法

Uzzi等[22]將科學(xué)研究視為知識(shí)組合的過(guò)程，認(rèn)為顛覆性研究可能是多個(gè)領(lǐng)域已有知識(shí)以前所未有的方式進(jìn)行重組的結(jié)果，同時(shí)將參考文獻(xiàn)視為論文知識(shí)來(lái)源，利用參考文獻(xiàn)所在期刊兩兩組合的新穎性來(lái)測(cè)度知識(shí)組合的創(chuàng)新程度?；陔S機(jī)引文網(wǎng)絡(luò)對(duì)WoS所有論文從期刊共被引角度進(jìn)行分析，在將所有參考文獻(xiàn)映射為相應(yīng)期刊后，計(jì)算所有期刊對(duì)的Z分?jǐn)?shù)，Z分?jǐn)?shù)為負(fù)表示組合具有新穎性，反之為常規(guī)知識(shí)組合，結(jié)果發(fā)現(xiàn)同時(shí)具有高度新穎性和常規(guī)性知識(shí)組合的研究更易獲得高影響力。Lee等[23]繼承了Uzzi等的思路，以論文參考文獻(xiàn)（先前研究成果）兩兩組合的稀缺性來(lái)評(píng)價(jià)論文的創(chuàng)新性程度，并應(yīng)用于測(cè)度科研團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)造力。Wang等[24]也從期刊組合層面入手，通過(guò)測(cè)度論文參考文獻(xiàn)所在期刊的組合是否為首次來(lái)衡量研究顛覆性，并基于期刊相似度構(gòu)建新穎性指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)顛覆性研究可能由于嘗試新方法而具有跨學(xué)科性，往往在外領(lǐng)域被高度引用，建議使用學(xué)科標(biāo)準(zhǔn)化的指標(biāo)進(jìn)行測(cè)度。

一般來(lái)說(shuō)，知識(shí)組合的新穎性是顛覆性研究的基本特征，但新穎性的產(chǎn)生源于已有知識(shí)，因此顛覆性知識(shí)與傳統(tǒng)知識(shí)之間的平衡對(duì)于創(chuàng)新和影響之間的聯(lián)系至關(guān)重要。也因此，Uzzi等[22]認(rèn)為高影響力研究通常是在已有研究的常規(guī)組合基礎(chǔ)上，又具有新穎性組合的不斷出現(xiàn)，同時(shí)極易成為高被引論文。

2.2.2 基于引文結(jié)構(gòu)的識(shí)別方法

在引文分析視角下，科學(xué)范式從不斷的科學(xué)進(jìn)步到發(fā)生科學(xué)革命，發(fā)生了各種規(guī)模的引用級(jí)聯(lián)，通過(guò)分析顛覆性研究論文的“增強(qiáng)效應(yīng)”，能夠揭示顛覆性思想如何實(shí)現(xiàn)突破，并在現(xiàn)有科學(xué)范式中占據(jù)優(yōu)勢(shì)。Mazloumian等[25]通過(guò)挖掘諾貝爾獎(jiǎng)?wù)撐臄?shù)百萬(wàn)次引用的基礎(chǔ)上，定量分析了推動(dòng)科學(xué)范式轉(zhuǎn)變的過(guò)程，他認(rèn)為范式的轉(zhuǎn)變是由于作者的某項(xiàng)顛覆性研究增強(qiáng)了作者先前研究的影響力，使得作者的突破性成果能夠與現(xiàn)有范式進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)，提出能夠監(jiān)測(cè)引文結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的增強(qiáng)因子（boost factor），該指標(biāo)是用作者發(fā)表某節(jié)點(diǎn)論文前后其所有論文的篇均被引量比值來(lái)表示，其值越大顛覆性越強(qiáng)。隨后，Huang等[26]認(rèn)為顛覆性研究將導(dǎo)致現(xiàn)有范式下由關(guān)鍵文獻(xiàn)組成的引文路徑發(fā)生“破裂”，提出破裂分?jǐn)?shù)（disruption score），即顛覆性研究的出現(xiàn)破壞了現(xiàn)有的引文路徑，逐漸代替現(xiàn)有研究范式的代表性論文被后續(xù)論文引用，并形成新的研究范式。與傳統(tǒng)引文分析方法相比，潛在“助推因素”的挖掘可以更早地發(fā)現(xiàn)顛覆性研究和團(tuán)隊(duì)。

Funk等[27]基于專(zhuān)利的動(dòng)態(tài)引文網(wǎng)絡(luò)提出測(cè)度技術(shù)顛覆性的指標(biāo)（見(jiàn)表1，公式1，公式2），該指標(biāo)通過(guò)測(cè)度新專(zhuān)利的出現(xiàn)對(duì)已有引文網(wǎng)絡(luò)造成的鞏固或破壞，來(lái)表征新專(zhuān)利對(duì)現(xiàn)有技術(shù)穩(wěn)定性的影響，進(jìn)而評(píng)估其顛覆性；Wu等[8]將指標(biāo)改進(jìn)后提出顛覆因子（Disruption）用于識(shí)別顛覆性研究（見(jiàn)表1，公式3），并以獲得諾貝爾獎(jiǎng)的論文（高顛覆因子）、綜述論文（低顛覆因子）、專(zhuān)家調(diào)查、關(guān)鍵詞匯的使用來(lái)驗(yàn)證顛覆因子。計(jì)算顛覆因子的基本思路：若焦點(diǎn)文獻(xiàn)（待測(cè)文獻(xiàn)）的施引文獻(xiàn)較多地引用其本身而非參考文獻(xiàn)，則這篇論文是對(duì)先前成果的顛覆，顛覆因子越接近于1研究越具有顛覆性。研究發(fā)現(xiàn)，在科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域原創(chuàng)性或顛覆性研究往往是小團(tuán)隊(duì)的研究成果，且顛覆性研究多存在引用延遲現(xiàn)象。

顛覆因子的提出引起學(xué)界的廣泛關(guān)注和討論，Bornmann等[28]發(fā)現(xiàn)某些論文在發(fā)表之初并未顯示其顛覆性，隨著時(shí)間的推移顛覆因子趨于穩(wěn)定，研究的顛覆性才顯現(xiàn)出來(lái)，指出顛覆因子的值與論文引用時(shí)間窗的長(zhǎng)度有關(guān)，建議使用至少為期3年的引用時(shí)間窗。隨后，Bornmann等[29]又計(jì)算了2000—2010年《科學(xué)計(jì)量學(xué)》上所有論文的顛覆因子，對(duì)高顛覆因子論文（顛覆因子閾值設(shè)置為T(mén)op1%）的相關(guān)信息進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)顛覆因子由焦點(diǎn)文獻(xiàn)的被引文獻(xiàn)主導(dǎo)，使用時(shí)必須考慮引用行為的影響。

2.2.3 基于關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的識(shí)別方法

通過(guò)測(cè)度科學(xué)結(jié)構(gòu)的變化可以探測(cè)顛覆性研究，在庫(kù)恩理論中，科學(xué)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)通常表現(xiàn)為科學(xué)新發(fā)現(xiàn)、經(jīng)典著作或知識(shí)突破點(diǎn)等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)。陳超美等[30]以此為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)了CiteSpace，在對(duì)知識(shí)突破點(diǎn)進(jìn)行探測(cè)時(shí)，利用漸進(jìn)式可視化反映共被引網(wǎng)絡(luò)的演變過(guò)程，通過(guò)識(shí)別潛在重要節(jié)點(diǎn)來(lái)探測(cè)里程碑式的顛覆性研究論文；后又提出結(jié)構(gòu)變異理論（Theory of Structural Variation）來(lái)探測(cè)文獻(xiàn)的潛在顛覆性，其基本思想是科學(xué)發(fā)現(xiàn)或創(chuàng)新會(huì)在差異性較大的網(wǎng)絡(luò)間產(chǎn)生新穎性連接，并且會(huì)快速吸引大量的引用，使網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化。同樣，也有研究通過(guò)比較不同時(shí)期專(zhuān)利引文網(wǎng)絡(luò)主路徑中重要新節(jié)點(diǎn)的出現(xiàn)來(lái)識(shí)別潛在顛覆性研究[31]。Foster等[32]通過(guò)識(shí)別提高網(wǎng)絡(luò)連通性的節(jié)點(diǎn)或連線來(lái)測(cè)度顛覆性研究，認(rèn)為如果一項(xiàng)研究能將兩個(gè)引文網(wǎng)絡(luò)上的文獻(xiàn)聯(lián)通，或者能在兩個(gè)未聯(lián)通的研究間建立聯(lián)系，使原本松散的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得緊密，則這項(xiàng)研究具備顛覆性。

此外，還有研究在對(duì)論文引文網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行拓?fù)錅y(cè)量及可視化的基礎(chǔ)上，利用節(jié)點(diǎn)的類(lèi)內(nèi)聚集度和參與系數(shù)來(lái)識(shí)別顛覆性研究[33]。某節(jié)點(diǎn)的類(lèi)內(nèi)聚集度表示其與類(lèi)內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)的連接程度，參與系數(shù)指其所有連接在其他類(lèi)內(nèi)的分布狀況，顛覆性研究通常類(lèi)內(nèi)聚集度逐漸增高、參與系數(shù)逐漸降低。

2.3 基于多源數(shù)據(jù)的組合識(shí)別方法

數(shù)據(jù)源的可靠性與充分程度在較大程度上影響識(shí)別顛覆性研究的準(zhǔn)確率，單一數(shù)據(jù)源用于信息分析的有效性往往有限，同時(shí)單一指標(biāo)也無(wú)法全面測(cè)度研究的顛覆性，許多研究人員嘗試構(gòu)建多源數(shù)據(jù)融合組合識(shí)別方法，在融合論文與專(zhuān)利數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，從顛覆性研究的典型特征入手，構(gòu)建多維指標(biāo)進(jìn)行分析。

知識(shí)突變是顛覆性研究導(dǎo)致研究范式轉(zhuǎn)變的特征之一，基于多源數(shù)據(jù)對(duì)其定量分析可以捕捉和識(shí)別早期顛覆性研究。張金柱等[34]以專(zhuān)利直接和間接引用的科學(xué)論文關(guān)鍵詞、學(xué)科分類(lèi)為研究對(duì)象，在對(duì)比不同時(shí)間段關(guān)鍵詞簇或?qū)W科分類(lèi)簇、研究主題和學(xué)科分類(lèi)組合的差異程度基礎(chǔ)上，計(jì)算突變程度指標(biāo)，預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生顛覆性技術(shù)的時(shí)間、研究主題和學(xué)科分類(lèi)組合。白光祖等[35]從文獻(xiàn)知識(shí)的內(nèi)外部關(guān)聯(lián)入手，對(duì)核心專(zhuān)利、核心論文分別引用論文產(chǎn)生的知識(shí)突變進(jìn)行分析，識(shí)別內(nèi)外部潛在的顛覆性研究主題。此外，從科學(xué)與技術(shù)的交叉中識(shí)別創(chuàng)新前沿，可以揭示和判別可能發(fā)生突破性或顛覆性研究的領(lǐng)域和主題，杜建等[36]從科學(xué)與技術(shù)交叉滲透特征入手，建立科學(xué)與技術(shù)交叉象限模型，分別將引用專(zhuān)利的ESI高被引論文共被引聚類(lèi)、引用基礎(chǔ)科學(xué)論文的三方專(zhuān)利耦合聚類(lèi)作為識(shí)別科學(xué)維與技術(shù)維顛覆性研究的指標(biāo)，通過(guò)論文共被引和專(zhuān)利耦合分析聚類(lèi)識(shí)別并命名創(chuàng)新前沿。

多維測(cè)度指標(biāo)的組合運(yùn)用是目前情報(bào)學(xué)領(lǐng)域的趨勢(shì)，Ehrnberg等[37]將文獻(xiàn)計(jì)量指標(biāo)與工業(yè)指標(biāo)進(jìn)行組合，基于相關(guān)專(zhuān)利及文獻(xiàn)數(shù)量的激增來(lái)預(yù)測(cè)和判斷顛覆性研究。還有學(xué)者通過(guò)被專(zhuān)利引用和延遲承認(rèn)指數(shù)高2個(gè)指標(biāo)識(shí)別科學(xué)與技術(shù)交叉處的研究?jī)?nèi)容，經(jīng)專(zhuān)家鑒定這些研究主題與顛覆性研究密切相關(guān)性[8]。此外，Jones等[38]以論文的參考文獻(xiàn)為切入點(diǎn)，認(rèn)為高被引論文的研究基礎(chǔ)時(shí)間跨度與研究類(lèi)型有關(guān)，并基于后向引用建立測(cè)度參考文獻(xiàn)平均年齡的BCiteAge指標(biāo)，用于表征當(dāng)前工作與先前工作的時(shí)間距離及對(duì)先前工作的借鑒程度，研究表明顛覆性研究?jī)A向于引用較年輕的參考文獻(xiàn)。進(jìn)而Staudt等[39]基于文本和引文構(gòu)建識(shí)別顛覆性研究的指標(biāo)體系，并將11個(gè)指標(biāo)依照顛覆性研究的特點(diǎn)分為破壞性、高風(fēng)險(xiǎn)性、多學(xué)科性等7種類(lèi)型，利用因子分析選出代表性指標(biāo)用于識(shí)別顛覆性研究（見(jiàn)表2），并且發(fā)現(xiàn)各指標(biāo)大多存在正相關(guān)關(guān)系，部分弱相關(guān)或不相關(guān)，這表明顛覆性研究的各個(gè)特征存在一定獨(dú)立性，且在不同時(shí)期和不同領(lǐng)域，顛覆性和影響力均呈正相關(guān)。

3 討論

綜上所述，隨著文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)理論和方法的不斷拓展和深入，文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)應(yīng)用研究在情報(bào)學(xué)和管理學(xué)領(lǐng)域扮演著越來(lái)越重要的角色，在科學(xué)評(píng)價(jià)、研究前沿識(shí)別和學(xué)科服務(wù)實(shí)踐中發(fā)揮重要作用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者不斷嘗試和探索將文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)應(yīng)用于顛覆性研究的識(shí)別，但大多仍是基于已有指標(biāo)和方法的組合，并未形成獨(dú)特的研究方法和范式。通過(guò)比較上述研究方法可以發(fā)現(xiàn)，除無(wú)法突破引文分析所固有的時(shí)滯性和數(shù)據(jù)源單一等缺陷，顛覆性研究的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)識(shí)別方法還存在以下方面的問(wèn)題。

（1）顛覆性研究產(chǎn)生因素復(fù)雜，識(shí)別準(zhǔn)確度不高。如前所述，顛覆性研究具有高風(fēng)險(xiǎn)性和偶然性等特征，在成長(zhǎng)過(guò)程中受到社會(huì)、科學(xué)、政治和經(jīng)濟(jì)等各種環(huán)境因素的影響，早期文獻(xiàn)計(jì)量特征并不明顯。盡管在一定程度上能夠識(shí)別并區(qū)分顛覆性研究和漸進(jìn)性研究，但得到的潛在顛覆性研究數(shù)量仍然很大，對(duì)于其后期能夠成長(zhǎng)為真正的顛覆性研究仍缺乏更多依據(jù)支撐，導(dǎo)致分析結(jié)果的準(zhǔn)確度和有效性降低。

（2）數(shù)據(jù)源和方法難以交叉融合，識(shí)別維度單一。顛覆性研究的識(shí)別與研究前沿的識(shí)別有許多相似之處，相較而言，研究前沿的識(shí)別具有更可靠的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)特征和理論基礎(chǔ)，而顛覆性研究的識(shí)別仍處于嘗試階段。對(duì)顛覆性研究早期計(jì)量特征的捕捉和探測(cè)難度更大，需要突破已有的論文和專(zhuān)利數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)源限制。此外，現(xiàn)有的綜合識(shí)別方法仍停留在對(duì)單一指標(biāo)的簡(jiǎn)單組合，不能有效地將多種方法充分交叉融合，發(fā)揮互相補(bǔ)充和相互驗(yàn)證的作用。

結(jié)合以上分析，顛覆性研究識(shí)別方法的未來(lái)發(fā)展方向可從以下方面展開(kāi)。

（1）充分結(jié)合文獻(xiàn)外在特征和內(nèi)容特征，提高識(shí)別的時(shí)效性。盡管引文分析法不斷改進(jìn)，但仍難以避免時(shí)滯性，同時(shí)外在引用指標(biāo)難以測(cè)算文獻(xiàn)的內(nèi)在研究本質(zhì)。基于論文內(nèi)容的識(shí)別方法，利用文本挖掘技術(shù)能夠第一時(shí)間直接分析科技文本的內(nèi)容特征，彌補(bǔ)引文信息的滯后性。未來(lái)可以考慮引文分析和內(nèi)容分析的結(jié)合，基于文本挖掘等技術(shù)識(shí)別文獻(xiàn)信息內(nèi)容，同時(shí)注重在引文關(guān)系和主題內(nèi)容中的“異?！?，這些研究主題更可能成為潛在的顛覆性研究。

（2）不斷拓展和融合多源數(shù)據(jù)，增強(qiáng)識(shí)別的前瞻性。當(dāng)前，顛覆性研究的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)識(shí)別方法仍以學(xué)術(shù)論文和專(zhuān)利數(shù)據(jù)為主，識(shí)別結(jié)果的時(shí)效性和前瞻性有所欠缺。盡管已有研究以論文和專(zhuān)利的交叉作為科學(xué)與技術(shù)交叉的基礎(chǔ)測(cè)度指標(biāo)，但其他數(shù)據(jù)源的拓展應(yīng)用并不多見(jiàn)。因此，未來(lái)應(yīng)綜合利用當(dāng)前情報(bào)學(xué)領(lǐng)域的各種數(shù)據(jù)源（如科技媒體報(bào)道、科研項(xiàng)目數(shù)據(jù)和文本、網(wǎng)絡(luò)信息和科學(xué)家個(gè)人主頁(yè)等多源信息），借助大數(shù)據(jù)處理分析技術(shù)，以促進(jìn)多源數(shù)據(jù)的交叉融合和相互驗(yàn)證。

（3）介入專(zhuān)家知識(shí)研判研究?jī)?nèi)容，提高識(shí)別的準(zhǔn)確度。將定性與定量識(shí)別方法相結(jié)合，能夠同時(shí)發(fā)揮專(zhuān)家判斷、客觀分析的優(yōu)勢(shì)。目前已出現(xiàn)部分綜合識(shí)別方法，但并未將二者充分交叉滲透，未來(lái)研究應(yīng)促進(jìn)專(zhuān)家研判與計(jì)量分析的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步細(xì)化分析粒度。構(gòu)建全方位的顛覆性研究識(shí)別指標(biāo)體系，有助于專(zhuān)家掌握足夠信息，進(jìn)而在更高信息集成水平上形成更具權(quán)威性的意見(jiàn)。

4 結(jié)語(yǔ)

基于文獻(xiàn)計(jì)量方法的顛覆性研究識(shí)別和預(yù)測(cè)仍處于摸索階段，還沒(méi)有形成成熟可靠的識(shí)別理論和方法，目前仍以傳統(tǒng)引文分析方法為主，即以論文的外在特征代替論文的內(nèi)在特征進(jìn)行價(jià)值和質(zhì)量判斷，或通過(guò)分析公認(rèn)顛覆性研究案例來(lái)研判顛覆性研究外在特征。但文獻(xiàn)計(jì)量方法對(duì)于顛覆性研究的識(shí)別仍具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值，尤其隨著信息技術(shù)和文本處理技術(shù)的發(fā)展，顛覆性研究識(shí)別方法將會(huì)在識(shí)別的準(zhǔn)確度、時(shí)效性和前瞻性等方面得到進(jìn)一步提升和完善。當(dāng)然，最終的分析結(jié)果必須獲得領(lǐng)域?qū)＜艺J(rèn)可，方能真正發(fā)揮其推動(dòng)學(xué)科發(fā)展、提高國(guó)家綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的作用和優(yōu)勢(shì)。

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A Review of Disruptive Work and Its Bibliometric Identification Methods

GUO LiNa LI XingChen ZUO WenGe ZHOU Qun

( Library of China Agricultural University, Beijing 100193, China )

Disruptive work refers to challenging or disrupting the original research paradigm and creating new paradigms or new areas of research. The connotation, characteristics and bibliometric identification methods of disruptive work provide reference for the research of the identification method and index optimization of disruptive work. The literature investigation method is used to systematically sort out related literatures, and it is divided into four categories based on citation curve, citation path, citation network identification method and multi-source data based combination identification method, pointing out the current challenges and development trends. At present, the citation analysis method of disruptive work still has problems such as time lag, difficulty in measuring dimension, and difficulty in cross-integration of data sources. In the future, based on the full investigation of historical cases of disruptive work, summarize the characteristics of potential disruptive work, and combine content analysis, big data and expert knowledge to improve the accuracy and forward-looking of identification.

Disruptive Work; Bibliometrics; Identification Methods

G358

10.3772/j.issn.1673-2286.2020.03.003

（2020-02-07）

郭麗娜，女，1996年生，碩士研究生，研究方向：科學(xué)計(jì)量與評(píng)價(jià)。

李星琛，女，1997年生，碩士研究生，研究方向：科學(xué)計(jì)量與評(píng)價(jià)。

左文革，女，1966年生，碩士，研究館員，研究方向：信息計(jì)量與科學(xué)評(píng)價(jià)。

周群，男，1982年生，博士，副研究館員，通信作者，研究方向：信息計(jì)量與情報(bào)分析方法，E-mail：qzhou@cau.edu.cn。