文獻(xiàn)的合作網(wǎng)絡(luò)模型及實(shí)證研究

◆宋濤 劉雙花

（百色學(xué)院廣西 533000）

1 引言

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)的興起，知識(shí)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)中的地位愈發(fā)突出。知識(shí)的消費(fèi)層次也由傳統(tǒng)的以獲取單一型的事實(shí)和機(jī)理為主的“無機(jī)溫飽型”模式向上發(fā)展為以搜索復(fù)合型知識(shí)的產(chǎn)生、脈絡(luò)和聯(lián)系為主的“有機(jī)營養(yǎng)型”模式，逐漸呈現(xiàn)出多層需求共存的狀態(tài)。而專業(yè)門類的高度細(xì)分增強(qiáng)了學(xué)術(shù)壁壘，加劇了跨界研究規(guī)律的不可知性，迫切需要新的文獻(xiàn)服務(wù)組織方式。從學(xué)術(shù)文獻(xiàn)的發(fā)展來看，學(xué)術(shù)成果數(shù)量激增，內(nèi)容涉及廣泛，不僅人文學(xué)科內(nèi)部交叉研究活躍，與自然科學(xué)的融通滲透性也不斷增強(qiáng)。而人們對跨界研究規(guī)律的認(rèn)識(shí)卻極為有限，已有的研究多以定性研究為主，觀點(diǎn)多局限在某單一領(lǐng)域，缺乏整體性認(rèn)識(shí)[1]。另一方面，對于逐漸走向國際化的人文學(xué)科而言，其學(xué)術(shù)成果對國家的發(fā)展具有不可低估的重要價(jià)值。探索人文學(xué)科跨界知識(shí)模型建模方法，將延展學(xué)術(shù)成果的展現(xiàn)半徑，促進(jìn)知識(shí)承載來源話語體系之間的交流，為學(xué)術(shù)服務(wù)、學(xué)科建設(shè)和研究規(guī)劃等領(lǐng)域提供諸多決策參考[2]。

2 跨界知識(shí)模型的內(nèi)涵

跨界知識(shí)是相對于領(lǐng)域知識(shí)而言，熊偉等[3]在強(qiáng)調(diào)跨界搜索通過組織資源改善提高組織競爭優(yōu)勢時(shí)，指出跨界搜索與組織群落之間的密切關(guān)系，一方面，跨界搜索行為需要相應(yīng)的組織加以依托，另一方面，組織反映著從事這種組織的個(gè)人和群體的活動(dòng)、價(jià)值觀及意圖。Tortoriello 和 Krackhardt[4]指出組織群落背景下跨界知識(shí)的強(qiáng)關(guān)系是實(shí)現(xiàn)跨界搜索的必要條件，群落內(nèi)部和群落之間的橋接關(guān)系能夠促進(jìn)組織搜尋界外不同的新知識(shí)，兩類信息的集成是有效提升組織跨界搜索能力的關(guān)鍵，于是跨界結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵是穩(wěn)健的跨界群落的發(fā)現(xiàn)。

跨界知識(shí)模型提出的一個(gè)誘因是現(xiàn)存人文學(xué)科學(xué)術(shù)成果評價(jià)體系無法滿足跨界研究規(guī)律的認(rèn)識(shí)需要。目前人文學(xué)科學(xué)術(shù)成果評價(jià)體系中的主流評價(jià)方法有兩類：一是專家系統(tǒng)同行評議法；二是基于引文分析的文獻(xiàn)計(jì)量影響因子法。將同行評議法直接用于跨界知識(shí)提取存在跨界評審專家的遴選困難，數(shù)據(jù)主觀性強(qiáng)，成本高，可比性差等問題[5]?；谝姆治鰧W(xué)術(shù)影響因子是學(xué)術(shù)評價(jià)體系的主要標(biāo)準(zhǔn)，對知識(shí)結(jié)構(gòu)的揭示作用有限。鑒此，科學(xué)數(shù)據(jù)文獻(xiàn)情報(bào)學(xué)領(lǐng)域已嘗試使用引文網(wǎng)絡(luò)研究文源規(guī)律，典型的研究如[6]等，但引文分析的學(xué)科廣度評價(jià)不適用于跨界知識(shí)提煉。

從文獻(xiàn)的搜索來看，學(xué)科之間大范圍的密切滲透無疑加大了跨界知識(shí)搜索的難度，倒不如承認(rèn)跨界的普遍存在性，而將實(shí)際的跨越定義為程度或距離上的統(tǒng)計(jì)顯著性，于是可以將問題簡化為通過大量數(shù)據(jù)來對未知的跨界進(jìn)行估計(jì)，估計(jì)知識(shí)之間的聯(lián)通關(guān)系成為認(rèn)識(shí)跨界知識(shí)發(fā)展脈絡(luò)的主題，關(guān)系的估計(jì)和檢驗(yàn)過程是建立穩(wěn)定的跨界知識(shí)模型的核心。

3 跨界知識(shí)模型維度和數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

3.1 跨界知識(shí)模型維度

根據(jù)Li，Y等和Sid hu等對跨界搜索的需求調(diào)查顯示，學(xué)者們主要關(guān)注的跨界內(nèi)容分為三層結(jié)構(gòu)：個(gè)體、項(xiàng)目和組織[7]。其中個(gè)體層次的搜索是指個(gè)體獲取外部創(chuàng)造性想法的活動(dòng)；項(xiàng)目層次的跨界搜索指了解外部項(xiàng)目新信息或搜尋新項(xiàng)目組成員的過程；組織層次的跨界需求表現(xiàn)為側(cè)重于搜尋新聯(lián)盟成員或?qū)τ幸庀蚝献鞯穆?lián)盟的可行性分析。

3.2 跨界知識(shí)模型維度與學(xué)術(shù)成果評價(jià)之間的關(guān)系

跨界知識(shí)和學(xué)術(shù)成果評價(jià)之間的關(guān)系是緊密的，跨界知識(shí)模型與學(xué)術(shù)評價(jià)共同構(gòu)成知識(shí)的評價(jià)體系，如圖1所示，其中基于引文關(guān)系的學(xué)術(shù)影響力因子、半衰期等主要反映了知識(shí)自身體系的成長發(fā)展的貢獻(xiàn)，另一方面，知識(shí)對外部領(lǐng)域的滲透與融合是其學(xué)術(shù)影響力的一個(gè)重要方面?？缃缰R(shí)模型可以是對不同來源技術(shù)領(lǐng)域創(chuàng)造性活動(dòng)的規(guī)律總結(jié)，是對基于引文的知識(shí)評價(jià)體系的有益補(bǔ)充。

圖1 知識(shí)的價(jià)值體系

3.3 跨界關(guān)系矩陣產(chǎn)生的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

為了使跨界知識(shí)規(guī)律能夠體現(xiàn)社會(huì)的認(rèn)可程度，選擇學(xué)者選讀文獻(xiàn)是基礎(chǔ)。

首先，納入社會(huì)化影響效果是建立面向?qū)W術(shù)服務(wù)的知識(shí)模型的必要條件。美國社會(huì)學(xué)家羅伯特·默頓[9]1985年在《科學(xué)的規(guī)范結(jié)構(gòu)》中給出了學(xué)術(shù)成果的一個(gè)重要的功能，指出其價(jià)值是在科學(xué)家之間起著根本的交流作用。交流的結(jié)果是科學(xué)家通過同構(gòu)性問題映射開啟新思維，獲得新知識(shí)創(chuàng)作的源泉與素材，選讀文獻(xiàn)一般貫穿于整個(gè)研究過程之中，可作為社會(huì)化影響效果的一個(gè)重要方面。

其次，學(xué)者選讀文獻(xiàn)是提煉跨界知識(shí)的最佳視角。塔佳，瓦卡瑞，弗萊和沃特斯（Talja，Vakkari，F(xiàn)ry，Wouters）指出跨學(xué)科性與一個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)家使用其他學(xué)科的文獻(xiàn)有關(guān)，科學(xué)家對文獻(xiàn)的選擇行為可用于度量學(xué)科之間聯(lián)系的程度[10]。

4 跨界知識(shí)模型的建模算法

跨界知識(shí)是一種隱性知識(shí)，不易直接測量，只能通過微觀個(gè)體數(shù)據(jù)間接估計(jì)得出，并利用建模過程進(jìn)行模式的統(tǒng)計(jì)確認(rèn)，關(guān)鍵的問題是對不同維度的強(qiáng)關(guān)系矩陣進(jìn)行估計(jì)，主要解決的問題有兩個(gè)：一是關(guān)系類的識(shí)別，主要使用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)理論中的社群關(guān)系估計(jì)挖掘算法；二是關(guān)系結(jié)構(gòu)的解釋，使用統(tǒng)計(jì)推斷中的隨機(jī)圖檢驗(yàn)方法，兩者聯(lián)合命名為 “網(wǎng)絡(luò)關(guān)系估計(jì)-隨機(jī)圖檢驗(yàn)”跨界知識(shí)連體建模框架，該框架首先是將彼此具有較強(qiáng)關(guān)系的節(jié)點(diǎn)聚集，并將互聯(lián)顯示較弱的群彼此割裂，隨機(jī)圖檢驗(yàn)則固化核心結(jié)構(gòu)。

4.1 社群發(fā)現(xiàn)的模塊化方法

Newman于2004[11]年提出模塊Q方法是社群挖掘中比較典型的方法。

其中Avw表示關(guān)系圖中頂點(diǎn)v和w之間的邊數(shù)，這里我們選擇復(fù)雜圖，此時(shí)Avw取值為0或權(quán)重c，表示節(jié)點(diǎn)之間有關(guān)系或強(qiáng)度為c的兩兩關(guān)系；m是總邊數(shù)，常數(shù)項(xiàng)1/2是歸一化系數(shù)，Pvw表示零模型（即隨機(jī)圖）中頂點(diǎn)v和w之間期望的邊數(shù)；示性函數(shù)δ（Cv，Cw）=1，如果社群Cv=Cw（即頂點(diǎn)v和w屬于同一個(gè)社群），否則為0。Q定義了實(shí)際圖社群邊連通密度相對于隨機(jī)圖的差異，社群內(nèi)邊密度與隨機(jī)圖期望邊密度相比越大，表明社群結(jié)構(gòu)越明顯。在跨學(xué)科研究中，學(xué)科合作具有規(guī)模不等和合作不平衡等特點(diǎn)，直接使用Q算法，將掩蓋小學(xué)科的特色合作。社群挖掘算法需要考慮帶邊權(quán)重的WFN算法。

4.2 隨機(jī)圖模型-學(xué)術(shù)跨界模式檢驗(yàn)

隨機(jī)圖模型的作用是對典型的網(wǎng)絡(luò)模式的顯著性進(jìn)行檢驗(yàn)，指數(shù)圖模型是較為常見的檢驗(yàn)?zāi)Ｊ降姆椒ǎ僭O(shè)圖G=（V，E），Y=（Yij）是隨機(jī)關(guān)系矩陣，如式2所示，

其中，H是一種圖結(jié)構(gòu)，gH(y)是關(guān)于某個(gè)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)量，θH是對應(yīng)的參數(shù)。k是歸一化常數(shù)。

直接解指數(shù)族圖模型的參數(shù)估計(jì)不容易，一般是采用指數(shù)族圖模型估計(jì)方程，如式（3），對于y，令是兩個(gè)對應(yīng)的矩陣。的（i，j）、（j， i）位置上的元素是1，其他位置元素與y相同；的（i，j）、（j， i）位置上的元素是0，其他位置元素與y相同。那么邊（i，j）存在的概率的對數(shù)為：

概率隨機(jī)圖模型參數(shù)估計(jì)采用對式（3）進(jìn)行極大似然估計(jì)，求解期望的問題就可以使用蒙特卡羅或Gibbs采樣。逼近估計(jì)表示為：

5 實(shí)證研究結(jié)果

5.1 人文學(xué)科跨機(jī)構(gòu)協(xié)同創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)圖

文章以學(xué)者選讀文獻(xiàn)為分析對象，對跨地域協(xié)同合作的成效進(jìn)行相關(guān)分析，試圖找出人文學(xué)科領(lǐng)域跨界協(xié)同創(chuàng)新聯(lián)盟的合作特點(diǎn)。數(shù)據(jù)以211或985高校和邊遠(yuǎn)地區(qū)高校組成創(chuàng)新聯(lián)盟，時(shí)間選擇了自2011年201月共計(jì)16204條取某人文學(xué)科大學(xué)博士生和在職教師下載中國知網(wǎng)學(xué)術(shù)文獻(xiàn)，西部地區(qū)選擇了西藏、重慶、四川、貴州、云南、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆、內(nèi)蒙古和廣西12個(gè)有西部省市自治區(qū)機(jī)構(gòu)參與的論文共計(jì)2457篇作為研究跨機(jī)構(gòu)合作的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，其中涉及了2102個(gè)不重復(fù)的中外研究機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)包括所在省市、機(jī)構(gòu)名稱、主管部門、所在地和辦學(xué)層次。根據(jù)記錄生成機(jī)構(gòu)間的鄰接矩陣。通過Q方法產(chǎn)生合作網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖2，9個(gè)社群彼此相對獨(dú)立，7個(gè)社群群內(nèi)成員多數(shù)僅限于同一省份內(nèi)，說明地理位置是實(shí)現(xiàn)跨界協(xié)同創(chuàng)新的一個(gè)重要因素。9個(gè)社群多位于不同的省份，但其共同點(diǎn)是每個(gè)區(qū)域的中心機(jī)構(gòu)均為“社群多位或全國重點(diǎn)建設(shè)大學(xué)。

表1的隨機(jī)圖模型檢驗(yàn)中，三角型互聯(lián)結(jié)構(gòu)沒有通過檢驗(yàn)，p-值為0.1148，星型輻射結(jié)構(gòu)較互聯(lián)結(jié)構(gòu)相比通過檢驗(yàn)，p-值為10-6，支持了輻射結(jié)構(gòu)的結(jié)論。結(jié)果說明社群名校的強(qiáng)弱“幫補(bǔ)型”合作在創(chuàng)新研究中特色突出，反映了跨機(jī)構(gòu)協(xié)同創(chuàng)新合作中的星型結(jié)構(gòu)和地域特點(diǎn)，星型結(jié)構(gòu)中的強(qiáng)校紐帶作用比較突出，呈現(xiàn)出明顯的強(qiáng)弱聯(lián)盟合作創(chuàng)新模式，這離不開教育部2001年開始實(shí)施的“對口支援西部地區(qū)高等學(xué)校計(jì)劃”。

圖2 跨層次機(jī)構(gòu)合作關(guān)系圖

表1 隨機(jī)圖檢驗(yàn)結(jié)果

5.2 人文學(xué)科跨學(xué)科統(tǒng)計(jì)關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖

取某人文學(xué)科大學(xué)二級(jí)教授及其博士生2011年上半年在中國知網(wǎng)選讀文獻(xiàn)，兩個(gè)學(xué)科的跨學(xué)科關(guān)系強(qiáng)度定義為被同一學(xué)者在所選時(shí)間范圍內(nèi)兩學(xué)科文獻(xiàn)的數(shù)量，基于同讀同時(shí)性的要求，獲取有效文獻(xiàn)53268篇，學(xué)者300位分屬22個(gè)學(xué)科，文獻(xiàn)來自37個(gè)學(xué)科。對數(shù)據(jù)一次做二分圖轉(zhuǎn)化和過濾程序后，使用社區(qū)提取方法得到共讀文獻(xiàn)的跨學(xué)科影響，文獻(xiàn)學(xué)科網(wǎng)絡(luò)聚類將跨學(xué)科影響關(guān)系分為4大群：第一大群是人文學(xué)科類（紅色類和綠色類），綠色類可以看作是人文學(xué)科類，紅色類為社會(huì)科學(xué)類，可以看出人文與社會(huì)科學(xué)兩類聯(lián)系很緊密；第二大群是理工類。計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)在理工科類和人文學(xué)科類中起到關(guān)鍵的聯(lián)系作用。

圖6 文獻(xiàn)跨學(xué)科影響社群結(jié)構(gòu)圖

第三大群是工程類學(xué)科組成的群，包括計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、數(shù)學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、生物學(xué)等組成的社群。其中核心學(xué)科是計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)，跨學(xué)科最強(qiáng)的關(guān)系是計(jì)算機(jī)科學(xué)與數(shù)學(xué)，生物學(xué)-計(jì)算機(jī)科學(xué)。第四大群是機(jī)械工程、環(huán)境科學(xué)與工程、藥學(xué)等組成的社群。

從跨學(xué)科文獻(xiàn)閱讀來看，自然科學(xué)向人文學(xué)科的滲透強(qiáng)于人文學(xué)科向自然科學(xué)的滲透，人文學(xué)科各門類之間的交融面上發(fā)揮連接橋梁的學(xué)科是經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)、法學(xué)、哲學(xué)、新聞學(xué)、語言文學(xué)等學(xué)科。

6 結(jié)論

文章研究了學(xué)術(shù)成果中蘊(yùn)含的跨界群落產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和分析模型，從人文學(xué)科學(xué)者選讀文獻(xiàn)視角出發(fā)探討跨界關(guān)系的估計(jì)問題，引入社會(huì)網(wǎng)絡(luò)理論的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系估計(jì)算法，發(fā)展出 章網(wǎng)絡(luò)關(guān)系估計(jì)-隨機(jī)圖檢驗(yàn)”跨界知識(shí)連體建?？蚣埽摽蚣馨缃珀P(guān)聯(lián)矩陣的估計(jì)算法和隨機(jī)圖模型穩(wěn)健模式檢驗(yàn)兩個(gè)部分。綜合使用模塊社群挖掘算法和隨機(jī)圖檢驗(yàn)連體，揭示了人文學(xué)科跨機(jī)構(gòu)協(xié)同創(chuàng)新合作和跨學(xué)科合作基本模式。