信息處理視角下學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在科學(xué)交流中的運動機制分析

樓雯 張鳶飛

摘 要：[目的/意義]學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在科學(xué)傳播與知識共享中起著重要作用，同時學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在科學(xué)交流中有著相當(dāng)復(fù)雜的運動，系統(tǒng)性探究學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在科學(xué)交流中的運動流程、機制和影響因素，對科學(xué)界和科技工作者了解科學(xué)交流和知識演化有重要意義。[方法/過程]綜合科學(xué)情報交流理論和科學(xué)交流系統(tǒng)理論來分析并提出現(xiàn)代科學(xué)交流系統(tǒng)模型。利用系統(tǒng)動力學(xué)方法和Vensim軟件對提出的模型進(jìn)行仿真實驗，分析影響學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在科學(xué)交流中運動影響因素。[結(jié)果/結(jié)論]提出學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在科學(xué)交流系統(tǒng)中的雙循環(huán)運動模式，該系統(tǒng)仿真結(jié)果顯示，調(diào)整學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的輸入初值與系統(tǒng)的輸入轉(zhuǎn)化率對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的輸出提升最大。因此，應(yīng)當(dāng)增加基礎(chǔ)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)儲備，塑造正式交流與非正式交流平衡發(fā)展的穩(wěn)定系統(tǒng)，推進(jìn)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在科學(xué)交流中的運動產(chǎn)生更多價值。

關(guān)鍵詞：信息處理;科學(xué)交流;學(xué)術(shù)數(shù)據(jù);系統(tǒng)動力學(xué)

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2022.02.005

〔中圖分類號〕G251 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕A 〔文章編號〕1008-0821（2022）02-0044-11

Mechanism Analysis on Academic Data Movement in Scholarly

Communication：A Perspective of Information Process

Lou Wen1，2，3 Zhang Yuanfei1

（1.Department of Information Management，F(xiàn)aculty of Economics and Management，East China

Normal University，Shanghai 200241，China;

2.Institute for Academic Evaluation and Development，East China Normal University，Shanghai 200241，China;

3.Key Laboratory of Advanced Theory and Application in Statistics and Data Science（East China

Normal University），Ministry of Education of China，Shanghai 200241，China）

Abstract：[Purpose/Significance]Academic data plays an important role in scientific dissemination and knowledge sharing.At the same time，academic data disseminate with a very complex movement in scholarly communication.The systematic exploration of the movement process，mechanism and impact factors of academic data in scholarly communication is of great importance to the science community to understand the importance of scholarly communication and knowledge evolution.[Method/Process]By integrating scientific information exchange theory and scholarly communication system theory，a model for modern scholarly communication system was analyzed and proposed.Adopting system dynamics method and the software，Vensim，several simulation experiments on the proposed model was carried out to analyze the factors that influence the movement of academic data in scholarly communication.[Results/Conclusions]The double-circle movement mode of academic data in the scholarly communication system was proposed.The simulation results of the system showed that the strongest factors on increasing the output of academic data were adjusting the input initial value of academic data and the input conversion rate of the system.Therefore，it is necessary to enhance the volumn of basic academic data，to create a stable system to balance the development of both formal and informal scholarly exchanges，eventually to promote the movement of academic data in scholarly communication in a great value.

Key words：information processing;scholarly communication;academic data;system dynamics

學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)是指在科學(xué)研究過程中，由于科學(xué)交流而產(chǎn)生的，經(jīng)由理解、分析、組織、存儲等過程形成的一類用以反映特定知識的數(shù)據(jù)形式。盡管發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊上的文章長期占據(jù)科學(xué)交流成果的支柱地位，但Baumann A等[1]指出，科學(xué)家們?yōu)榱耸占渌麑W(xué)者的意見，在沒有經(jīng)過正式的同行評議前，流出的文件作為學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的第二存在渠道正在高速成長。隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)交流作為一種伴生的社會活動變得愈發(fā)頻繁[2]。著名前蘇聯(lián)情報學(xué)家米哈伊洛夫提出“科學(xué)情報交流論”，將科學(xué)交流定義為一種信息交流過程，并可依據(jù)傳播形式分為“正式過程”與“非正式過程”。聯(lián)合國教科文組織在“世界科學(xué)情報系統(tǒng)”模型（UNISIST）中，將“正式交流”與“非正式交流”通過知識的生產(chǎn)者和使用者是否以出版編輯系統(tǒng)和文獻(xiàn)信息系統(tǒng)作為媒介進(jìn)行具體區(qū)分?？茖W(xué)交流使得科學(xué)家們能夠傳遞學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)，由此了解同行的研究內(nèi)容[3]，提升科學(xué)勞動的效率;通過學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的共享，引導(dǎo)科學(xué)家產(chǎn)生新的個人目標(biāo)[4];構(gòu)建學(xué)術(shù)資源庫，為科學(xué)研究提供可靠有效的信息保障。因此，探究學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的運動機制，有助于系統(tǒng)、整體地理解科學(xué)交流和科學(xué)發(fā)展的本質(zhì)。

翟杰全認(rèn)為，科學(xué)交流的全盤問題不僅包括科學(xué)家之間交流的問題，而且包括向公眾交流的問題[5]。學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)作為知識傳播的重要載體，在科學(xué)交流的過程中應(yīng)同時服務(wù)于科學(xué)家和其他公民的知識需要[6]，即肩負(fù)著科學(xué)研究與科學(xué)傳播的雙重任務(wù)。一方面，文獻(xiàn)的引用是科學(xué)研究中學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)被利用的普遍形式，具備嚴(yán)格的數(shù)據(jù)引用規(guī)范。劉運梅等提出的文獻(xiàn)三角引用模型[7]說明，學(xué)者間通過引用與被引用行為形成一種緊湊的三角知識傳遞結(jié)構(gòu)。另一方面，以網(wǎng)絡(luò)信息資源與其他非正式出版物為代表的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)變得愈發(fā)重要[8]。替代計量學(xué)的出現(xiàn)和盛行正是學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在非正式交流中活躍運動的體現(xiàn)，利用下載量、博文提及量、閱讀量等變量進(jìn)行非正式交流指標(biāo)，擴(kuò)展了文獻(xiàn)引用等正式交流指標(biāo)[9]，社交網(wǎng)絡(luò)平臺、新聞和政策平臺都逐漸作為科學(xué)知識傳播的重要途徑[10]，余厚強等利用427萬余條新聞替代計量數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，指出新聞能夠推動晦澀的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)向親民形式的轉(zhuǎn)變[11]。學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)既通過文獻(xiàn)信息系統(tǒng)被科學(xué)研究者直接引用，又通過非正式交流的形式被社會廣泛需求，在不同交流途徑中交錯運動貢獻(xiàn)于科學(xué)發(fā)展的成果。目前，針對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)靜態(tài)特征的研究已頗具一定規(guī)模。計量學(xué)方法成為主要研究方法，來分析科學(xué)研究中主體從個體向團(tuán)隊進(jìn)行轉(zhuǎn)變對知識擴(kuò)散與傳播的推動作用[12]，知識擴(kuò)散和交流過程中，同樣可以利用引文分析方法指出我國LIS研究領(lǐng)域狹窄、研究熱點集中的特點[13];還有從引用行為的視角指出學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的利用強度應(yīng)由其對施引文獻(xiàn)的重要性而非參考文獻(xiàn)的經(jīng)典程度決定[14]。以上研究從不同視角對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的利用與發(fā)展進(jìn)行探究取得了一定結(jié)論，然而對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動全局的機制卻鮮有提及，系統(tǒng)性地刻畫學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在科學(xué)交流中的運動過程是必須完成的工作。

因此，本文旨在結(jié)合系統(tǒng)動力學(xué)方法，綜合現(xiàn)有研究中學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的靜態(tài)特征描述與科學(xué)交流的模式定義，建立一套綜合性科學(xué)交流仿真系統(tǒng)。期望通過仿真實驗對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的運動流程與機制進(jìn)行揭示，探究其影響因素，進(jìn)而加深對科學(xué)交流與知識演化的理解，促進(jìn)科學(xué)發(fā)展。

1 科學(xué)交流系統(tǒng)分析

科學(xué)交流系統(tǒng)主要有4個功能：“注冊、認(rèn)證、告知、存檔”[15]，最終科學(xué)研究的實現(xiàn)成果歸納為“榮譽”，從而實現(xiàn)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)由具體向抽象、由外在向內(nèi)在的轉(zhuǎn)化。結(jié)合米哈伊洛夫的理論，科學(xué)交流可被歸類為正式交流過程與非正式交流過程，科學(xué)交流系統(tǒng)在以上過程中逐步實現(xiàn)其職能?？茖W(xué)交流，尤其是非正式交流的形式多元化使得科學(xué)交流的生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生極大的拓展[2]，科研人員的信息行為受該來源學(xué)術(shù)資源的影響產(chǎn)生了相當(dāng)可觀的成效[16]，這使得其中的兩類過程產(chǎn)生新的內(nèi)涵與交互。因此，本文將首先就兩類交流過程分別從信息流理論的角度對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)流動模式進(jìn)行配置，進(jìn)而實現(xiàn)對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)流動模式的全局刻畫。

1.1 正式交流系統(tǒng)分析

目前，針對正式交流系統(tǒng)的各類產(chǎn)出常常以同行評議法與科學(xué)計量法進(jìn)行[17-19]科學(xué)評價。據(jù)此，正式交流系統(tǒng)將主要以正式出版文獻(xiàn)的視角，對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)自科研起始向出版方向進(jìn)行運動的路徑實現(xiàn)描述。

從數(shù)據(jù)流看，隸屬系統(tǒng)主體的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)需經(jīng)過研究、投稿、出版、收錄等過程最終被呈現(xiàn)于文獻(xiàn)信息資源系統(tǒng)中，作為新一輪科研的基礎(chǔ)存在。每一項學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)流的形成均需通過引用的方式與其他學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)流的匯聚，從而使得正式交流系統(tǒng)內(nèi)部可以通過多個線性過程嵌套的方式實現(xiàn)科學(xué)發(fā)展。學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)流在完整通過注冊、認(rèn)證、告知、存檔的職能實現(xiàn)后，即可視作系統(tǒng)的產(chǎn)物，又可視作系統(tǒng)的投入。

1.2 非正式交流系統(tǒng)分析

近年來，對非正式交流的研究逐漸頻繁，尤其是針對社交媒體的Altmetrics指標(biāo)研究，實現(xiàn)了對科學(xué)交流評價的補充[20]。信息載體的發(fā)展使得學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在公開出版前可通過網(wǎng)絡(luò)首發(fā)、預(yù)印本、知識社區(qū)等網(wǎng)絡(luò)途徑投入交流，從而優(yōu)化了正式交流過程固有的時滯性。因此，傳統(tǒng)的非正式交流過程與網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下新生的非正式交流過程將被視作非正式交流系統(tǒng)中的兩項主要路徑。

從數(shù)據(jù)流看，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)可通過傳統(tǒng)或Web環(huán)境下非正式交流過程的各個環(huán)節(jié)輸出，最終成為可供利用的信息資源。由于非正式交流的產(chǎn)出往往不以公開出版的形式呈現(xiàn)，在數(shù)據(jù)流進(jìn)行運動的每個過程中，每當(dāng)數(shù)據(jù)流產(chǎn)生變化均可被視作是該次交流的產(chǎn)物。在該過程中，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)不必完整履行科學(xué)交流的四項核心職能，可以成為新的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)并輸出，因此，此系統(tǒng)僅提出學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在其中可能進(jìn)行的步驟。實際學(xué)術(shù)環(huán)境中，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)可在任意環(huán)節(jié)輸出并作為新的數(shù)據(jù)源發(fā)起新一輪運動。

1.3 科學(xué)交流系統(tǒng)

基于以上就正式交流與非正式交流兩類過程的科學(xué)交流系統(tǒng)配置分析，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的運動軌跡可被抽象為兩類子系統(tǒng)，分別遵循嚴(yán)格及不完全嚴(yán)格的科學(xué)交流系統(tǒng)職能規(guī)則。然而在真實科學(xué)交流中，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的運動方向往往不會單一地以線性的形式存在。

從信息輸出的角度來看，相當(dāng)比例的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)最終遵循正式交流過程的特征轉(zhuǎn)化為正式出版的文獻(xiàn)信息資源，也存在大量學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)自非正式交流的中間環(huán)節(jié)流出，以開放資源的形式成為可供使用的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)，同時具備科學(xué)研究與科學(xué)傳播的內(nèi)涵，本文將其歸納為學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的“應(yīng)用”實現(xiàn)。從信息輸入的角度來看，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在生成新的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的過程中，不僅依賴于此前運動的產(chǎn)出，同時也會納入該部分輸入數(shù)據(jù)在尚未正式輸出前通過非正式交流過程相伴形成的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)，通過運動過程中的數(shù)據(jù)循環(huán)提升最終產(chǎn)出的信息質(zhì)量。由此，該系統(tǒng)表現(xiàn)出學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在多輪運動間依靠正式交流模式連接，在單次運動時依靠非正式交流模式調(diào)整修正，進(jìn)而形成由內(nèi)外循環(huán)同時決定的運動機制。

2 學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動的系統(tǒng)動力學(xué)模型分析

2.1 學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動的回路構(gòu)建

學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動分析的主體應(yīng)為輸入的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)與其相應(yīng)輸出的變化差值，通過差值的反饋原理進(jìn)行探究以揭示科學(xué)交流發(fā)展的本質(zhì)。本部分基于第一部分?jǐn)?shù)據(jù)流系統(tǒng)的提出，通過Vensim軟件對系統(tǒng)進(jìn)行模型化[21]，結(jié)果如圖4所示。

在該回路設(shè)計中，原系統(tǒng)配置的外循環(huán)通過多層正反饋回路實現(xiàn)，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)通過多個途徑分散形成各類信息資源并最終向新的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行運動;原系統(tǒng)配置的內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)則通過“反饋”變量的二階反饋回路實現(xiàn)，從而完善對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動過程中自發(fā)提升現(xiàn)象的描述。

具體而言，由于前項學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式的質(zhì)量提高將直接決定后項學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的發(fā)展下限，例如，正式交流過程中論文研究的手稿越完備則形成的論文初稿將越有可能具備更高的質(zhì)量;非正式交流過程中推文的質(zhì)量越高則推文中被抽取的信息資源質(zhì)量將相應(yīng)提高。因此，以上變量間均呈現(xiàn)“同進(jìn)同退”[22]的趨勢，即“注冊、認(rèn)證、告知、存檔”四大科學(xué)交流系統(tǒng)職能對應(yīng)的產(chǎn)出之間存在一階線性正反饋關(guān)系。

為描述非正式交流過程，尤其是Web環(huán)境下非正式交流過程中學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的運動細(xì)節(jié)，建模中設(shè)置“權(quán)威性及共信度較低的反饋”這一變量，對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動過程的中間產(chǎn)物針對其本體的作用進(jìn)行刻畫。當(dāng)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)以非正式出版文獻(xiàn)的形式作為科學(xué)交流過程中的產(chǎn)出時，將穿插與科學(xué)交流系統(tǒng)職能間的信息傳遞定義為權(quán)威性及共信度均欠佳的反饋信息傳遞。一方面，產(chǎn)生學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的活動質(zhì)量將直接影響該反饋信息的數(shù)量，具體表現(xiàn)為當(dāng)活動質(zhì)量越高時，對應(yīng)的反饋信息將越頻繁，從而降低可提取反饋信息的密度，最終降低反饋信息的利用效率;另一方面，反饋信息的生成依賴于該活動中產(chǎn)出的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)本身，當(dāng)該信息源的質(zhì)量越高時，相應(yīng)產(chǎn)出的信息也將提升;由此，當(dāng)該類活動的成果質(zhì)量越高時，對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的最終作用由反饋信息密度與反饋信息質(zhì)量的影響疊加形成。

2.2 學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動的回路分析

本模型主體由正向反饋環(huán)組成，依據(jù)科學(xué)交流系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論對其進(jìn)行抽象，所有的正向反饋環(huán)

均遵循“學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)—研究質(zhì)量—注冊質(zhì)量—認(rèn)證質(zhì)量—告知質(zhì)量—存檔質(zhì)量—新的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)”的環(huán)形結(jié)構(gòu)。由于單次正式交流過程中，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的運動均以線性的形式呈現(xiàn)，前一步的研究質(zhì)量對后一步的產(chǎn)出質(zhì)量起到正向決定性作用，產(chǎn)出質(zhì)量對文獻(xiàn)的出版期刊層次、存檔系統(tǒng)評級又起到正向決定性作用，該環(huán)形結(jié)構(gòu)是對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)傳統(tǒng)發(fā)展的描繪。

模型的補充部分由高階反饋環(huán)充當(dāng)，主要表現(xiàn)為“任意階段的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)輸出—非正式的反饋—另一階段的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)輸入”的抽象邏輯。鑒于非正式交流過程發(fā)展至今演化出的更快反饋速度與更大信息處理量，該回路體現(xiàn)了不同于正式引用的即時反饋與學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)提升的關(guān)系，為部分尚未或不將被納入正式出版文獻(xiàn)資源系統(tǒng)的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的運動機制填補空白。

由此，在兩類反饋環(huán)的交互作用下，本模型涵蓋共計12個反饋環(huán)，以此構(gòu)建學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動流。

3 基于Vensim的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動仿真

3.1 學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動的流圖設(shè)計

依據(jù)因果回路對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動模型的流圖進(jìn)行搭建，本研究以評分作為考察變量對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)本體的質(zhì)量及傳播能力進(jìn)行描述[23]。該流模型的主要通路由以正式出版文獻(xiàn)形式呈現(xiàn)產(chǎn)出的途徑與非正式出版文獻(xiàn)呈現(xiàn)產(chǎn)出的途徑互補形成的雙向通道構(gòu)成，同時佐以運動過程中學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)自我提升的內(nèi)部循環(huán)流，實現(xiàn)對科學(xué)交流中學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動普遍形式的描述，具體流圖設(shè)計如圖5所示。

該流圖包含常量24項、狀態(tài)變量2項、輔助變量12項及流率變量8項共46項變量，最終輸出的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分因果關(guān)系如圖6所示。學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的運動在該過程中并非單純選擇某一類過程的分支路徑，在科學(xué)研究初期，數(shù)據(jù)流即可直接通向文獻(xiàn)撰寫與投稿環(huán)節(jié)，亦可通過非正式交流反饋環(huán)進(jìn)一步提升內(nèi)涵;在研究過程主體實現(xiàn)后，數(shù)據(jù)流通向最終輸出的回路通過文獻(xiàn)資源系統(tǒng)與開放存取等途徑均可實現(xiàn)，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在科學(xué)交流中的運動呈現(xiàn)出多元化、交互上升的特點。

3.2 學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動的方程構(gòu)建

為對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動回路所刻畫的運動模式進(jìn)行仿真，本研究構(gòu)建了以下主要方程模型：

科學(xué)交流輔助變量方程（以非正式交流學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)提升率為例）：非正式交流學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)提升率=（平臺公信度+平臺曝光度+平臺輿論負(fù)面影響）*（1+交流內(nèi)容關(guān)注度）*（1+交流規(guī)模）*（1+目標(biāo)人群專業(yè)程度）。對于各個用于描述科學(xué)交流中某一階段輸出學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)與投入學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)之間的差值部分，總是利用一個輔助變量來解釋該過程中差值的產(chǎn)生原因。以非正式交流學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在認(rèn)證步驟的增益為例，利用6個相關(guān)常量對該過程中學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分的增益與減益進(jìn)行描述，最終得到非正式交流學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)提升率作為輔助變量，并通過與該部分的輸入值相乘，即投入研究的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分，得到學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在非正式交流（認(rèn)證）通路中的提升部分。

科學(xué)交流職能方程：輸出的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分=投入研究的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分+文獻(xiàn)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)完成度（存檔）+非正式交流學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)完成度（存檔）+文獻(xiàn)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)實現(xiàn)度（告知）+非正式交流學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)實現(xiàn)度（告知）+文獻(xiàn)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)提升度（認(rèn)證）+非正式交流學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)提升度（認(rèn)證）。依照科學(xué)交流系統(tǒng)的職能，將一次研究中的成果撰寫/結(jié)論匯總、投稿/交流預(yù)備活動、錄用/交流生成及收錄系統(tǒng)/歸檔劃分為4個學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動階段。對于后3項階段，總是以生成于前一階段的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)作為輸入，通過各職能環(huán)節(jié)對應(yīng)的影響因子（常量）決定的比率（輔助變量）作用，得到該輪次運動中由輸入數(shù)據(jù)部分轉(zhuǎn)化形成的額外產(chǎn)出值。由此，通過各實際環(huán)節(jié)中的影響因素促進(jìn)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的產(chǎn)出，將最終輸出的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分定義為以上所有部分產(chǎn)出的總和，從而形成運動流模型中數(shù)據(jù)流動的核心模式。

學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化率方程：轉(zhuǎn)化率=1/（1+EXP（-輸出的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分+投入研究的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分））。當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)行長周期模擬時，由于科學(xué)交流的發(fā)展性，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的評分將通過大量的正反饋回路逐步趨向無限大。然而在實際的科學(xué)研究環(huán)境中，盡管科學(xué)交流正爆炸式發(fā)展，當(dāng)統(tǒng)一輪次內(nèi)系統(tǒng)產(chǎn)出的數(shù)據(jù)質(zhì)量遠(yuǎn)高于系統(tǒng)輸入的數(shù)據(jù)質(zhì)量時，系統(tǒng)將難以在下一輪次運行中完全利用上輪的產(chǎn)出數(shù)據(jù)，此時表現(xiàn)為科學(xué)交流需要一定的時滯來適應(yīng)該沖擊。因此，利用值域介于0與1之間的Sigmoid函數(shù)作為轉(zhuǎn)化率的基本形式，考察上一輪次中輸出與輸出的增長情況，為下輪輸入數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化率參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而使學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)發(fā)展更貼近實際情況。

科學(xué)交流反饋方程：反饋度=學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的階段性評價*反饋信息轉(zhuǎn)化率;投入研究的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分=（DELAY1（輸出的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分）-投入研究的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分）*轉(zhuǎn)化率+非正式交流學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)反饋度。從正式交流過程的視角來看，科學(xué)交流的反饋是由系統(tǒng)輸出不斷成為新的系統(tǒng)輸入的循環(huán)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的，因此新一輪仿真中應(yīng)當(dāng)包含上輪輸出的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分。然而僅以此并未能完全反映科學(xué)交流反饋的模式，考慮到非正式交流的反饋無需在嚴(yán)格履行完整的科學(xué)交流職能后進(jìn)行，系統(tǒng)內(nèi)部應(yīng)當(dāng)具備學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)循環(huán)提升的通路。由于學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)受反饋的影響主要表現(xiàn)為研究質(zhì)量的提升而非傳播能力的提高，所以選擇在非正式交流通道的“認(rèn)證”環(huán)節(jié)部署科學(xué)交流反饋方程，設(shè)置輔助變量“反饋信息的轉(zhuǎn)化率”以實現(xiàn)從學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的階段性評價指標(biāo)中提取反饋信息的貢獻(xiàn)度，從而強調(diào)非正式交流中信息雙向傳遞以提升科研質(zhì)量的特征。

3.3 學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動的仿真實驗

利用Vensim軟件，設(shè)置步長為1輪/次，進(jìn)行仿真周期實驗，實驗中各變量設(shè)置如表1所示。

圖7展示了在控制其他因素取值與方程結(jié)構(gòu)不變時，僅調(diào)整輔助變量“非正式交流學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)提升率”為恒等于0的常量時模型輸出的情況對比。其中，左圖為該變量恒等于0時的情況，即學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)僅單向通過文獻(xiàn)信息資源路徑而對非正式交流過程沒有響應(yīng)時，其評分的變化狀況;右圖為對照組，反映該模型在表1參數(shù)下正常運行的結(jié)果;仿真周期設(shè)置為60輪，步長為1輪/次。此時該圖像共反映兩個核心要素：其一，當(dāng)不存在正式出版文獻(xiàn)及內(nèi)部循環(huán)作為科學(xué)交流的模式時，單一的非正式交流過程（包括社交媒體、講座、虛擬社區(qū)及其他公開交流等）在促進(jìn)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分上升的行為中僅表現(xiàn)為線性作用，即缺少反饋環(huán)節(jié)時學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)體現(xiàn)出流動速率較低的特點;其二，觀察坐標(biāo)軸標(biāo)度可發(fā)現(xiàn)，同樣設(shè)置初始學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分的仿真初始值為1個單位時，在任意周期后二者絕對差值均較大，即就學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在科學(xué)交流系統(tǒng)中的產(chǎn)出量而言，非正式交流過程涵蓋的活動對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)流的絕對產(chǎn)出量占比更大。

為驗證系統(tǒng)特征，在此選取“信息抽取”（Information Extraction）領(lǐng)域作為實驗案例，以2001—2020年的WoS發(fā)文量代表學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分，驗證兩類科學(xué)發(fā)展情境對模型的有效性。以2000年WoS發(fā)文量2 217篇為初始學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分，默認(rèn)每篇學(xué)術(shù)論文貢獻(xiàn)為1單位，分別控制非正式交流回路開啟與否、正式交流與非正式交流受鼓勵與否進(jìn)行30周期的仿真實驗，設(shè)置4組對照實驗，結(jié)果如圖8所示。

對照組：實際值。

組1：一般過程。依據(jù)原參數(shù)設(shè)置，初始學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分為2 217。

組2：僅正式過程。依據(jù)原參數(shù)設(shè)置，令“非正式交流學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)提升率”恒等于0。

組3：鼓勵正式過程。依據(jù)原參數(shù)設(shè)置，令文獻(xiàn)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)提升率初值為0.01。

組4：鼓勵非正式過程。依據(jù)原參數(shù)設(shè)置，令非正式交流學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)提升率初值為0.01。

對比對照組與組1、組2，本系統(tǒng)模型的一般過程與WoS刊登的信息抽取領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)展基本吻合。不考慮非正式交流通路后，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分上升緩慢，甚至因轉(zhuǎn)化率過低而未能在30周期內(nèi)達(dá)到投入數(shù)據(jù)的評分值。由組3與組4可知，當(dāng)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)正常運動時，對正式交流與非正式交流的鼓勵在輸出的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分上呈現(xiàn)類似的激勵效果。

進(jìn)一步觀察圖像特征，圖8中實際值與仿真值存在多個交點，其中實際值與單一過程受鼓勵的仿真值出現(xiàn)兩處相交，分別位于2012年與2018年。在第一處交點以前，實際值高于任一受鼓勵過程仿真值，處于高速發(fā)展階段;兩處交點之間，實際值首先經(jīng)歷一段低增長期，隨后與一般過程仿真值相近，即領(lǐng)域內(nèi)的高速科學(xué)交流對科學(xué)系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生挑戰(zhàn)，非正式交流過程的運行效率受較大影響，發(fā)展速度受限;第二處交點后方，實際值上漲，在系統(tǒng)輸入評分與輸出評分再次形成平衡后迎來新一輪高速增長期。由此，本文模型與實際情況較為相符，并具有一定的預(yù)測作用。

由于系統(tǒng)流多以正反饋環(huán)嵌套形成，位于頭部的變量將參與學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動的更多環(huán)節(jié)，以下對3個具備代表性的變量初始值進(jìn)行調(diào)整，為避免浮點溢出的異常拋出，僅實施為期30輪次的仿真。

輸入的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分：輸入的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分代表了該科學(xué)交流系統(tǒng)所處環(huán)境的學(xué)術(shù)研究基礎(chǔ)。在仿真實驗中分別為其賦予1單位與10單位的初值，用以描述較弱的科學(xué)交流環(huán)境與較強的科學(xué)交流環(huán)境。

交流規(guī)模：交流規(guī)模（常量）通過非正式交流學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)提升率（輔助變量）影響參與非正式交流循環(huán)的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)比例，由于相關(guān)常量作用方程類似，此處僅以交流規(guī)模為例調(diào)整其邊際效益，在仿真實驗中分別為其賦予-0.5單位、0.001單位與0.5單位的初值，用以描述非正式交流過程被厭惡、常規(guī)與被偏好的背景。

手稿質(zhì)量：手稿質(zhì)量（常量）通過文獻(xiàn)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)提升率（輔助變量）影響參與正式交流過程的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)比例，同理，此處僅以手稿質(zhì)量為例調(diào)整該過程邊際收益，在仿真實驗中分別為其賦予-0.5單位、0.001單位與0.5單位的初值，用以描述正式交流過程被厭惡、常規(guī)與被偏好的背景。

對比組1與組2可知，當(dāng)輸入的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分值由1個單位提升至10個單位時，輸出的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)變化趨勢未見明顯加速;而學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化率的基礎(chǔ)值相比輸入值為1單位時高出了0.2，同時轉(zhuǎn)化率的增長速率遠(yuǎn)高于對照組。這意味著夯實的學(xué)術(shù)研究基礎(chǔ)有利于學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化率在短周期內(nèi)提升并趨近于1，但對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)整體評分提升的速率影響欠佳。

對比組1、組3與組5可知，調(diào)整交流規(guī)模變量的值將顯著作用于學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的輸出評分。具體表現(xiàn)為控制其他變量不變時，當(dāng)學(xué)界認(rèn)可并鼓勵非正式交流過程，設(shè)置交流規(guī)模參數(shù)值為0.5，輸出的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分約為對照組的6倍;而當(dāng)學(xué)界忽視非正式交流過程，設(shè)置該參數(shù)為-0.5，輸出的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)評分約為對照組的0.3倍。從圖形上體現(xiàn)為，當(dāng)交流規(guī)模變量為負(fù)值時，輸出值的變化趨勢更接近于線性。以上表明，控制進(jìn)入非正式交流過程的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)比率將嚴(yán)重影響科學(xué)交流系統(tǒng)中學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的提升產(chǎn)出，且當(dāng)修正量相同時，對其正向的鼓勵將比負(fù)向的抑制產(chǎn)生更敏感的回應(yīng)。

對比組1、組4與組6可知，調(diào)整手稿質(zhì)量變量的值，即調(diào)整正式交流過程的通路對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的輸出評分作用相較稍弱。對比組3、組5與組4、組6兩兩之間的輸出值同比比例，發(fā)現(xiàn)當(dāng)交流規(guī)模（非正式交流過程的代表變量）與手稿質(zhì)量（正式交流過程的代表變量）同時由-0.5調(diào)整1個單位至0.5時，前者的提升接近20倍而后者僅0.5倍，說明正式交流過程對輸出值的貢獻(xiàn)取決于該通路本身的特性，輸入學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的比例對其影響則稍遜。此外，在30輪次的仿真周期中，當(dāng)正式交流過程被厭惡與被偏好時，其轉(zhuǎn)化率均在仿真周期結(jié)束前趨近1，而對照組則未實現(xiàn)這一點，意味著正式交流過程對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)輸入的穩(wěn)定性在于其易達(dá)成內(nèi)部的系統(tǒng)均衡，即在輸入值較高與較低時均能快速提升上輪次輸出轉(zhuǎn)化為本輪輸入的能力，形成冗余較小的子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。

4 結(jié) 論

本文結(jié)合當(dāng)前科學(xué)交流研究成果，以科學(xué)交流模型與職能模型為基礎(chǔ)，利用系統(tǒng)動力學(xué)方法從信息處理的視角對學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在科學(xué)交流中運動的機制進(jìn)行分析，得到結(jié)論如下：

其一，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)在科學(xué)交流中的運動發(fā)展必須依賴于循環(huán)的形式。不論是通過科學(xué)交流系統(tǒng)單次運動輸入輸出進(jìn)行交互的外部循環(huán)，抑或通過系統(tǒng)內(nèi)部學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)流動的內(nèi)部循環(huán)，只有存在循環(huán)時，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的發(fā)展才能突破線性的限制，貼近正式出版文獻(xiàn)的“指數(shù)增長規(guī)律”。因此，不能盲目鼓吹頭部科學(xué)研究成果而忽視非正式交流過程在科學(xué)交流系統(tǒng)中的發(fā)展作用，應(yīng)當(dāng)同時鼓勵科學(xué)研究與科學(xué)傳播的職能。

其二，學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)運動的提升機制對輸入學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為非正式交流過程中流通數(shù)據(jù)的比例最為敏感。由于正式交流過程依托于文獻(xiàn)信息系統(tǒng)呈現(xiàn)最終的科學(xué)研究產(chǎn)出，該子系統(tǒng)具備一定的調(diào)整能力;而非正式交流的發(fā)展則完全依托于輸入的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)向該過程的輸入比例，當(dāng)這一比例被降低時，科學(xué)交流系統(tǒng)中學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的提升將大幅降速，直至趨向于線性變化過程。因此，應(yīng)當(dāng)提升由正式交流過程的產(chǎn)出集中構(gòu)成的文獻(xiàn)信息資源向公眾開放的程度，降低獲取學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的門檻，即鼓勵人們在社交過程中更多地通過非正式交流的形式利用學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)。

其三，科學(xué)交流的效率取決于該系統(tǒng)所處環(huán)境的基礎(chǔ)學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)儲備。科學(xué)交流的效率直接體現(xiàn)為能否對本系統(tǒng)上輪的輸出值在新一輪交流中實現(xiàn)應(yīng)用，即本研究中的轉(zhuǎn)化率變量。當(dāng)某科學(xué)交流系統(tǒng)被建立時，其基礎(chǔ)轉(zhuǎn)化率首先由輸入學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)的評分決定，而后依據(jù)該環(huán)境內(nèi)正式交流過程與非正式交流過程的活動強度決定轉(zhuǎn)化率的變化速率。因此，當(dāng)科學(xué)交流系統(tǒng)被優(yōu)化時，首先需要提升并篩選當(dāng)前存有的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)，通過輸入高質(zhì)量的學(xué)術(shù)數(shù)據(jù)來提高系統(tǒng)的下限是最為直接實現(xiàn)促進(jìn)科學(xué)發(fā)展的方法。

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（責(zé)任編輯：陳 媛）

收稿日期：2021-08-02

基金項目：中國博士后科學(xué)基金特別資助項目“科學(xué)家與跨學(xué)科數(shù)據(jù)的雙螺旋知識發(fā)現(xiàn)研究”（項目編號：2019T120322）。

作者簡介：樓雯（1988-），女，副教授，博士，碩士生導(dǎo)師，研究方向：信息計量與科學(xué)交流。張鳶飛（2000-），男，本科生，研究方向：數(shù)據(jù)挖掘與信息資源管理。