改進Z指數(shù)的跨學科期刊評價*

陳衛(wèi)靜，張宇娥

0 引言

學術(shù)期刊作為科學研究成果展示的重要載體，對其影響力的研究一直是科學計量學領(lǐng)域的一個重要研究方向，產(chǎn)生了影響因子、H指數(shù)、G指數(shù)、標準化特征因子、SJR、SNIP等期刊評價指標。隨著科學的發(fā)展，學科領(lǐng)域之間的交叉融合趨勢越來越明顯，大量交叉研究開始涌現(xiàn)，許多專業(yè)期刊刊載的論文內(nèi)容或多或少涉及其他學科的知識，但由于不同學科的期刊種類、發(fā)文量、引用行為差異懸殊，無法直接通過這些指標反映不同學科領(lǐng)域的期刊質(zhì)量。綜合考慮期刊的學科差異和引用行為差異，實現(xiàn)跨學科領(lǐng)域的期刊評價，成為當前學術(shù)期刊評價研究的重要難題。針對跨學科期刊的評價問題，目前學界已有不少學者展開相關(guān)研究，其主要集中在兩個方向。

(1)期刊層次的標準化。主要通過對期刊評價指標進行學科標準化處理，包括影響因子百分位、標準化特征因子。顧歡[1]分析影響因子百分位與SNIP指標的跨學科評價效力，認為在影響力較大和較小期刊中，影響因子百分位和SNIP排序結(jié)果的一致性較高，但在影響力中等偏下的部分期刊中，兩種指標排序無相關(guān)性，兩種指標在跨學科期刊評價中都有自身的局限性。牛曉峰[2]探討不同影響因子百分位對期刊的評價效力，認為5年影響因子百分位對期刊的評價效力更高。方紅玲[3]探討特征因子百分位用于跨學科期刊評價的可行性，認為特征因子百分位與SNIP、SJR和影響因子百分位等指標的相關(guān)性較高，具有跨學科期刊評價效力。P.Owlia等[4]提出標準化影響因子，并認為該指標可用于跨學科期刊的評價。

(2)論文層次的標準化。主要通過對論文被引頻次進行學科標準化處理后再參與指標計算，主要為PRP指數(shù)。劉雪立[5]、李華[6]等探討PRP指數(shù)用于跨學科評價的可行性。劉雪立等基于論文被引頻次的百分位數(shù)構(gòu)建期刊JIPR8指數(shù)，認為JIPR8指數(shù)在跨學科期刊評價中的穩(wěn)定性好，對優(yōu)秀和一般期刊的區(qū)分度也較好。李華等認為PRP指數(shù)使用的精英論文集界定方法對期刊發(fā)文量大小太過依賴，評價結(jié)果更加偏好發(fā)文量大的期刊，建議通過改進精英論文集的界定方法改進PRP指數(shù)，并認為改進后的指數(shù)能基本實現(xiàn)跨學科期刊的評價。

現(xiàn)有研究主要是基于期刊被引頻次量的表現(xiàn)維度，通過指標的標準化實現(xiàn)跨學科期刊影響力的評價，并未考慮期刊被引頻次分布特征對期刊影響力的影響。Z指數(shù)將能夠反映數(shù)量因素的被引頻次、質(zhì)量因素的平均被引率和被引頻次分布特征的被引集中度指標有機地整合在一起，是一個新型的更高階的3D能效指標。但Z指數(shù)沒有考慮學科差異對評價對象的影響，無法通過直接比較Z指數(shù)反映不同學科領(lǐng)域的期刊質(zhì)量，因此改進Z指數(shù)，構(gòu)建更全面、能綜合學科、數(shù)量、質(zhì)量、被引頻次分布特征的4D綜合性指標，在跨學科期刊評價的理論和實踐上具有重要意義。

1 Z指數(shù)的內(nèi)涵及研究進展

1.1 Z指數(shù)的內(nèi)涵

Z指數(shù)是Prathap[7]為彌補P指數(shù)不能體現(xiàn)論文引文分布特征的缺陷于2014年提出的一個新的綜合性評價指標。Z指數(shù)的計算方式為：

其中，C為總被引頻次，N為論文量，Ck為第k篇論文的被引頻次，η為被引集中度。與P指數(shù)相比，Z指數(shù)新增考慮了評價對象的被引分布一致性情況，可以看作是一種數(shù)量-質(zhì)量-連續(xù)性(Quantity-Quality-Consistency)的3D效能評價指標。在P指數(shù)相同的情況下，論文被引集中程度越高，引文分布變化的一致性越低，即大量的引用集中在少數(shù)幾篇論文上，Z指數(shù)越低；反之，Z指數(shù)越高。

在對Z指數(shù)通過被引集中度這一指標反映期刊影響力科學性的探討上，雖然Egghe[8]認為引文分布越不均衡的期刊影響力越高，但多數(shù)研究更傾向于引文分布越均衡的期刊影響力應該越高[9-10]。而且根據(jù)Prathap本人對Z指數(shù)的后續(xù)跟蹤研究發(fā)現(xiàn)，無論是對被引頻次完美的一致性分布情況，還是對被引高度集中的引文分布情況，Z指數(shù)都表現(xiàn)出了穩(wěn)健的評價效果[11]。

1.2 Z指數(shù)的研究進展

國內(nèi)外對Z指數(shù)的研究總體不多，國外研究主要由Prathap完成，如運用Z指數(shù)評價太陽能電池研究領(lǐng)域中影響力較高的國家、機構(gòu)、學者和期刊[12]；利用Z指數(shù)從機構(gòu)、學者等角度評價印度的科研情況[13]。國內(nèi)針對Z指數(shù)的研究剛剛起步。何曉慶等[14-16]通過分析Z指數(shù)的內(nèi)涵和計算原理，實證分析Z指數(shù)用于學者評價、期刊評價和機構(gòu)評價的合理性與有效性，認為Z指數(shù)優(yōu)于H指數(shù)和P指數(shù)，更具有評價的全面性和合理性。張學梅[17]將Z 指數(shù)與代表作評價方法相結(jié)合，分析不同Z 指數(shù)計算方法對學者評價的影響。李長玲等[18]、牌艷欣等[19]通過改進Z 指數(shù)，用于學科研究熱點的識別。沈軍威等[20]探討Z指數(shù)用于中文社科學術(shù)期刊評價的效力。俞立平等[21]分析Z指數(shù)的特點，并針對Z指數(shù)存在的問題進行改進，提出Zn指數(shù)用于期刊評價。

1.3 Z指數(shù)的不足

根據(jù)Z指數(shù)的計算公式，被引頻次對Z指數(shù)的影響較大，而不同學科、不同發(fā)表年份的論文引用行為差異顯著，如生命科學領(lǐng)域的被引頻次遠遠高于數(shù)學領(lǐng)域的被引頻次，早年發(fā)表論文的被引頻次一般高于近年發(fā)表論文的被引頻次，因此無法直接通過比較Z指數(shù)反映不同學科領(lǐng)域的期刊質(zhì)量。國內(nèi)外鮮有學者對Z指數(shù)的跨學科期刊評價進行研究，本文針對該問題，引入學科規(guī)范化引文影響力，考慮不同學科、不同年份論文對被引頻次的影響，嘗試改進Z 指數(shù)的計算規(guī)則，選取引用行為差異較大的圖書情報領(lǐng)域、材料科學領(lǐng)域、電子信息領(lǐng)域的期刊進行實證研究，為Z指數(shù)和跨學科期刊評價研究提供新的思路和方法。

2 基于學科規(guī)范化引文影響力的Z 指數(shù)改進研究

學科規(guī)范化引文影響力(CNCI)是一個排除出版年、學科領(lǐng)域與文獻類型作用的無偏影響力指標，可利用它進行不同規(guī)模、不同學科的論文集比較。一篇文獻的學科規(guī)范化引文影響力(CNCI)是通過其實際被引次數(shù)除以同文獻類型、同出版年、同學科領(lǐng)域文獻的期望被引次數(shù)而獲得的。當一篇文獻被劃歸至多個學科領(lǐng)域時，則使用實際被引次數(shù)與期望被引次數(shù)比值的平均值。一組文獻的CNCI是該組每篇文獻CNCI的平均值。如果CNCI值為1，說明該組論文的被引表現(xiàn)與全球平均水平相當；CNCI值大于1，表明該組論文的被引表現(xiàn)高于全球平均水平；小于1，表示低于全球的平均水平。學科規(guī)范化引文影響力作為一個相對指標，以某一學科領(lǐng)域、某一出版年、某一文獻類型的期望被引頻次作為分母標準化論文的被引頻次，一方面可有效避免學科領(lǐng)域差異及論文發(fā)表年份對被引頻次的影響；另一方面可以利用該指標衡量論文的學術(shù)影響力，學科規(guī)范化引文影響力值越高，論文的學術(shù)影響力越強，其在評價論文學術(shù)影響力方面與被引頻次指標具有同等功效。因此，本文基于學科規(guī)范化引文影響力改進的Z指數(shù)為ZCNCI指數(shù)，其計算公式為：

其中CNCIT為期刊上所有論文的CNCI值之和，反映了期刊的數(shù)量因素，即總體發(fā)文量和被引情況；代表期刊論文的平均被引情況，反映期刊論文的平均質(zhì)量因素；代表期刊的被引集中度，反映期刊的被引分布情況，其中CNCIsk為某期刊中第k篇論文的CNCI值，反映期刊中某篇論文的學術(shù)影響力。

根據(jù)ZCNCI指數(shù)的計算規(guī)則，ZCNCI指數(shù)保留了Z指數(shù)綜合反映評價對象數(shù)量、質(zhì)量、引文分布情況的優(yōu)勢，仍是一個3D效能評價指標。但與Z指數(shù)不同的是，ZCNCI指數(shù)采用學科規(guī)范化引文影響力這一相對指標代替Z指數(shù)中的被引頻次這個絕對指標表征評價對象的學術(shù)影響力，可以有效克服不同學科領(lǐng)域、不同發(fā)表年份對被引頻次的影響，從而實現(xiàn)跨學科領(lǐng)域期刊的評價比較。

3 實證研究

根據(jù)改進的ZCNCI指數(shù)計算公式，需要獲得期刊中每篇論文的CNCI 值，結(jié)合數(shù)據(jù)處理量及難度，以及考慮到高影響力期刊對學科發(fā)展的重要作用，本文重點研究ZCNCI指數(shù)對跨學科領(lǐng)域高影響力期刊的評價效果。結(jié)合不同學科領(lǐng)域的引用行為差異，本研究基于JCR學科分類，以僅屬于材料科學綜合領(lǐng)域、僅屬于電子電氣工程領(lǐng)域和圖書情報領(lǐng)域的期刊為例，分別選擇三大學科領(lǐng)域中影響因子排名前20 的期刊作為實證研究對象?？紤]到材料科學領(lǐng)域中ANNUAL REVIEW OF MATERIALS RESEARCH期刊為年度出版且論文量較少，為避免論文量過少帶來的評價偏差而將其剔除，因此本文實際的分析對象為三大領(lǐng)域的59種期刊，具體如表1所示。

表1 本文選擇分析的59種期刊列表

考慮到引用數(shù)據(jù)的滯后性，限定數(shù)據(jù)的統(tǒng)計時間窗為2014-2018 年，論文類型限定為Article、Review。統(tǒng)計論文量、總被引頻次、學科規(guī)范化引文影響力、引文分布一致性等指標分別計算其Z指數(shù)及ZCNCI指數(shù)。依據(jù)期刊ZCNCI指數(shù)降序排列的部分期刊的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果如表2所示。

表2 部分期刊的指標統(tǒng)計結(jié)果

3.1 ZCNCI指數(shù)期刊評價的效用性分析

ZCNCI指數(shù)源于Z指數(shù)，Z指數(shù)源于P指數(shù)，運用Z指數(shù)和P指數(shù)進行期刊評價的有效性已被論證。為考察ZCNCI指數(shù)進行期刊評價的效果，首先分析同一學科內(nèi)期刊ZCNCI指數(shù)與Z指數(shù)、P指數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系，如表3所示；其次分析不同學科間ZCNCI指數(shù)與Z 指數(shù)、P 指數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系，具體如表4所示。可以看出，無論從學科內(nèi)還是學科間來看，ZCNCI指數(shù)與Z指數(shù)、P指數(shù)的相關(guān)性均較高；從學科內(nèi)來看，電子電氣工程和圖書情報領(lǐng)域的ZCNCI指數(shù)與Z指數(shù)、P指數(shù)的相關(guān)系數(shù)均在0.9以上；從學科間來看，ZCNCI指數(shù)與Z指數(shù)、P指數(shù)的相關(guān)系數(shù)分別為0.760和0.580。綜合看，利用ZCNCI指數(shù)進行期刊評價具有一定的科學性和有效性。進一步對比分析ZCNCI指數(shù)和Z指數(shù)，可以發(fā)現(xiàn)：

(1)ZCNCI指數(shù)延續(xù)Z指數(shù)綜合反映期刊數(shù)量因素、質(zhì)量因素和被引分布特征的優(yōu)勢，對P指數(shù)相同或相差不大但引文分布大不相同的期刊具有較好的顯示度和區(qū)分度。59種期刊的ZCNCI指數(shù)、P指數(shù)及引文分布一致性指標情況見圖1所示。相較于變化較為平滑的P指數(shù)曲線，在引文分布特征差別較大時，59種期刊的ZCNCI指數(shù)曲線波動性更強，對這種差異表現(xiàn)得更敏感，更能顯示評價對象之間的不同。以IEEE TRANSACTIONS ON SIGNAL PROCESSING和PROCEEDINGS OF THE IEEE2 種期 刊為 例 ，2 種 期刊 的 ZCNCI指數(shù)、P 指數(shù)及引文分布一致性指標如表5 所示。2 種期刊的P 指數(shù)基本相同，但從各自的引文分布特征來看，期刊1 的引文分布一致性指標高于期刊2，ZCNCI指數(shù)敏感地捕捉到這一差異，使得期刊1在ZCNCI指數(shù)上與期刊2具有更好的區(qū)分度和顯示度。

表3 學科內(nèi)ZCNCI指數(shù)與Z指數(shù)、P指數(shù)的相關(guān)性

表4 學科間ZCNCI指數(shù)與Z指數(shù)、P指數(shù)的相關(guān)性

圖1 ZCNCI指數(shù)反映引文分布情況的分析

表5 2種期刊的指標分布情況

(2)相較于Z指數(shù)，ZCNCI指數(shù)考慮了不同學科領(lǐng)域之間、不同年份的引用差異，能夠直接利用ZCNCI指數(shù)實現(xiàn)不同學科領(lǐng)域期刊之間的比較。59 種期刊涉及3 個不同的學科領(lǐng)域，3個學科領(lǐng)域59種期刊的ZCNCI指數(shù)和Z指數(shù)排名情況如圖2 所示?？梢钥闯觯? 個學科領(lǐng)域的59 種期刊在兩種排名方法中的分布差異較大，Z指數(shù)排名中圖書情報領(lǐng)域的期刊排名普遍靠后，電子電氣工程領(lǐng)域和材料科學領(lǐng)域的期刊排名普遍靠前，這主要是因為相較于材料科學領(lǐng)域和電子電氣工程領(lǐng)域，圖書情報領(lǐng)域的總體被引頻次偏低，而Z指數(shù)受被引頻次的影響較大。ZCNCI指數(shù)考慮了學科間的引用行為差異，采用學科規(guī)范化引文影響力指標，一方面使圖書情報領(lǐng)域中質(zhì)量較好但絕對被引頻次偏低的期刊排名靠前，另一方面使絕對被引頻次相對偏高但質(zhì)量一般的材料科學領(lǐng)域期刊的排名后移。以Z指數(shù)排名靠前的20種期刊為例，20種期刊均屬材料科學領(lǐng)域和電子電氣工程領(lǐng)域，但若利用ZCNCI指數(shù)作為期刊排序依據(jù)，排名靠前的20種期刊中有圖書情報領(lǐng)域的期刊5 種，5 種期刊均屬圖書情報領(lǐng)域，有效地解決了跨學科領(lǐng)域的期刊評價問題。

圖2 3個學科領(lǐng)域59種期刊的ZCNCI指數(shù)和Z指數(shù)排名

3.2 ZCNCI指數(shù)進行跨學科期刊評價的適用性分析

為考察ZCNCI指數(shù)在跨學科期刊評價方面的適用性，分析其與SNIP、標準化特征因子等現(xiàn)有跨學科期刊評價指標之間的相關(guān)性。ZCNCI指數(shù)與標準化特征因子的相關(guān)系數(shù)較高(0.714)，但與SNIP指標、影響因子百分位的相關(guān)系數(shù)偏低，分別為0.349和0.268。究其原因有二：

(1)與SNIP指標相比，ZCNCI指數(shù)與SNIP指標的計算原理不同，SNIP指標旨在從篇均引文數(shù)的角度減少不同學科領(lǐng)域間期刊引用行為的差異，從而實現(xiàn)不同學科領(lǐng)域間期刊的直接比較[22]，本質(zhì)上屬于一種間接的期刊評價指標；而ZCNCI指數(shù)直接著眼于論文的學術(shù)影響力，從學科的整體被引角度衡量某篇論文的相對影響力，從而實現(xiàn)期刊影響力的跨學科比較，評價方式更為客觀準確。且相對于ZCNCI指數(shù)的計算更簡便和公開透明，SNIP指標復雜的計算方法和標準化的不透明性，使得其評價效果的權(quán)威性有待進一步商榷。

(2)與影響因子百分位相比，影響因子百分位通過表征期刊影響因子在學科的相對位置實現(xiàn)不同學科期刊之間的比較，本質(zhì)上仍是基于影響因子的比較分析。且相對于ZCNCI指數(shù)，影響因子百分位指標的缺點更為明顯，其一方面受學科規(guī)模影響較大，可能導致大學科的差期刊被低估，而小學科的差期刊被高估；另一方面因其過分強調(diào)影響因子排序而會掩蓋影響因子數(shù)值的差異程度，忽略期刊之間影響力的真實差距。相對于影響因子百分位，ZCNCI指數(shù)是一個反映了期刊的數(shù)量因素、質(zhì)量因素和被引分布特征的綜合指標，其包含的信息量遠高于影響因子，由此可能導致兩者之間的相關(guān)性偏低。但ZCNCI指數(shù)作為一個有參數(shù)性質(zhì)的統(tǒng)計指標，則可以有效克服影響因子百分位的缺陷，在保證實現(xiàn)期刊跨學科比較的基礎(chǔ)上，真實地體現(xiàn)期刊影響力之間的差異。

4 結(jié)語

針對Z指數(shù)不能實現(xiàn)跨學科領(lǐng)域期刊評價的問題，本文在Z指數(shù)研究的基礎(chǔ)上，考慮不同學科領(lǐng)域間引用行為的差異，借鑒學科規(guī)范化引文影響力指標，改進Z 指數(shù)的計算方法，構(gòu)建了ZCNCI指數(shù)，并進行了實例驗證。實驗結(jié)果證明，一方面ZCNCI指數(shù)延續(xù)了Z指數(shù)綜合反映期刊數(shù)量因素、質(zhì)量因素和被引分布特征的優(yōu)勢，且與Z指數(shù)、P 指數(shù)的相關(guān)性較高，是一個新的集數(shù)量、質(zhì)量、引文分布特征、學科差異因素于一身的4D效能指標。另一方面，與現(xiàn)有的SNIP、標準化特征因子、影響因子百分位等跨學科期刊評價指標相比，ZCNCI指數(shù)與標準化特征因子的相關(guān)性較高，且克服了SNIP指標評價的間接性和計算復雜、不透明，影響因子百分位受學科規(guī)模影響較大和無法反映期刊之間真實差距的缺陷，在跨學科期刊評價中的綜合表現(xiàn)最好。綜合來看，ZCNCI指數(shù)具有一定的期刊評價效力，在跨學科期刊評價中具有一定的可行性。

表6 ZCNCI指數(shù)與其他跨學科期刊評價指標的相關(guān)性

本文雖然從學科規(guī)范化的視角改進了Z 指數(shù)，為跨學科期刊評價和Z指數(shù)研究提供新的思路，但仍存在不足：一是僅以高影響力期刊為例進行實證研究，未考慮指標在中低影響力期刊中的適用性；二是忽略了引證期刊質(zhì)量差異的影響，同等地看待每一條引用，未考慮來自高質(zhì)量期刊引用的重要性；三是未考慮自引因素造成的評價偏差等。Z指數(shù)作為一種更高層次的新型綜合性學術(shù)評價指標，具有很好的應用前景，但目前國內(nèi)外對Z指數(shù)的研究仍處于起步階段，對Z指數(shù)進行積極探索和深入研究，進一步豐富科學評價領(lǐng)域的理論與方法，具有深遠的理論和實踐意義。