基于學術跡的湖南省高校學科學術影響力評價研究
——以數(shù)學學科為例

徐義濤 文庭孝

中南大學生命科學學院醫(yī)藥信息系 長沙 410013

引言

學術影響力評價一直是科研管理界和學術界的熱點研究，特別是在大科學時代和紛繁復雜的學術體系與學術環(huán)境下，全面客觀地對各學術主客體的學術影響力進行評價顯得尤為重要。經過多年發(fā)展，學術影響力評價指標體系圍繞發(fā)文量與引文量兩個基礎指標大體可以分為三類[1]：第一類是基于均值測度的評價指標，以影響因子IF與皇冠指數(shù)CI為代表；第二類是基于高影響特征測度的評價指標，以h指數(shù)及類h指數(shù)為代表；第三類是基于整體綜合測度的評價指標，以葉鷹教授等提出來的學術跡指標為代表。

學科評價是學術評價重要組成部分，即利用相關學術信息對學科發(fā)展的階段、現(xiàn)狀、水平、前景和學科結構及學科之間的相關度等進行評價。科學的學科評價能客觀的反映科研人員和科研機構的學術影響力，既有利于激發(fā)科研人員的創(chuàng)新內生動力，多出高水平成果，同時又有利于科研管理決策部門制定合理的科研績效評價措施，充分調動科研人員積極性[2]。

類似于學術影響力評價，學科評價方法有3類：定性方法、定量方法、定性與定量方法相結合。傳統(tǒng)學科評價方法包括定量方法、定性方法，其中定量方法中的文獻計量法使用最廣泛，主要是引文分析法、內容分析法、聚類分析法等[3]。目前國內外已經形成一些認可度較高的主流學科評價體系，例如英國教育組織發(fā)布的世界大學學科排名（簡稱 QS）、泰晤士高等教育世界大學排名（簡稱THE）、美國《美國新聞與世界報道》發(fā)布的 U.S.News排名體系（簡稱U.S.News），以及國內兩大“雙一流”建設下高校學科評價指標體系——上海軟科發(fā)布的世界一流學科排名和教育部學位與研究生教育發(fā)展中心發(fā)布的全國第四輪學科評估體系等[4]，同時也有學者采取SCI、CSSCI、ESI、JCR等數(shù)據(jù)庫對高校學科進行評估。

當前，各類排行榜發(fā)布的學科排名具有設計學科領域廣、客觀評價與主觀評價相結合等優(yōu)點，但同時存在忽略學科發(fā)展特點和高校發(fā)展理念的問題、評價主體以英文為主，對非英語國家不占優(yōu)勢、無法對所有的高校學科進行評價等缺陷[5]。在當前“破五維”的評價背景下，構建科學、高效、公平的評價體系成為學術界的研究熱點，目前大多研究主要通過評價體系計算綜合得分給出學科排名，鮮見有關學科差距的具體原因的分析，難以對高校學科建設與發(fā)展起到實質性的指導作用[6]。

在學科評價方面，文獻計量方法則可以提供學科領域組織性、結構性較強的描述數(shù)據(jù)，彌補定性評價在內容上的局限，保證評價的客觀性與公正性。另外，文獻計量方法在成本和效率方面也存在優(yōu)越性[3]。尤其是學術跡方法，不僅能從宏觀的角度評價高校學科的學術影響力，還能通過學術矩陣從微觀的角度分析高校間學科差距的具體原因，為學科的發(fā)展提供決策依據(jù)。

因此，本文以湖南省10所高校的數(shù)學學科為例，選取文獻計量學中的學術跡方法，通過對學術跡及學術矩陣的分析，以期全面、客觀地評價湖南省高校數(shù)學學科的學術影響力。

1 研究方法

學術跡(Academic Trace)是由葉鷹、Leydesdorff等[7]學者基于h指數(shù)以及I3指標所提出的一種新型學術測度指標。學術跡突破了原有的以影響因子等為代表的第一類均值測度指標存在的邏輯缺陷，同時克服了第二類高影響特征測度指標存在的不足，由此形成了一種整合發(fā)文和引文的第三類整體綜合測度指標[8]。這一方法能夠滿足新的綜合性學術影響力評價需求。

學術跡是學術矩陣(Academic Matrices)的跡，而學術矩陣是引文曲線按文章的被引量排布構成的三階矩陣[9]。若將學術主體所發(fā)文章的被引次數(shù)排序，可以得到其引文分布圖如圖1所示，再通過h指數(shù)將發(fā)文分布為h核、h尾以及零被引論文三個區(qū)間[8]，該三個區(qū)間的發(fā)文量可以分別用PC、Pt、Pz來表示，發(fā)文總量可以表示為P=PC+Pt+Pz。與發(fā)文量分布相對應，學術主體引文量也對應劃分為三個區(qū)域[7]，分別是h域、e域和t域，引文數(shù)量可表示為CC、Ct、Ce。將發(fā)文與引文結合起來看[10]，h核在引文分布中體現(xiàn)為h域以及e域，并且e域的單篇文章文章被引頻次高于h域。通常將t域內的文章看作是低被引論文，h域內的文章看作是高被引論文，e域內的文章看作是超高被引論文。在此基礎上[10]再定義獨立向量X，用X1、X2、X3分別來代表h核、h尾和零被引區(qū)間的發(fā)文分布，如下公式所示；再定義獨立向量Y，并用Y1、Y2、Y3來表示h域、t域以及e域的引文分布。

圖1 發(fā)文量與被引量的排序分布

利用發(fā)文向量X以及引文向量Y來構造引文和發(fā)文的差值向量Z：

再由差值向量Z構成學術矩陣V：

在該學術矩陣中，（X1,Y1）和（X2,Y2）分別表示h核以及h尾的學術積累量。

根據(jù)矩陣的跡的概念可知，學術矩陣V的學術跡T等于X1、Y2、Z3的數(shù)值之和：

通過數(shù)據(jù)轉化關系，在學術跡計算過程中實際需要獲取的數(shù)值有：總發(fā)文量P，總被引量C、h核發(fā)文量PC、h核論文被引量Ch、零被引發(fā)文量PZ，以上數(shù)值經過相關處理都可以在CNKI等學術數(shù)據(jù)庫中得到[11]。

作為綜合反映學術發(fā)文和引文分布特征的數(shù)學方法，總體來說學術跡兼顧了學術主體的發(fā)文與引文情況，拓展了學術評價的研究和應用領域，既可用于對國家、大學、研究團體、單個學者等各種學術主體的評價，也可用于對期刊、論著、專利、特定主題研究等各類學術客體的評價，具備較廣的應用范圍。

2 實證研究

2.1 研究對象與數(shù)據(jù)來源

本文以湖南省10所高校的數(shù)學學科為研究對象，包括中南大學、湖南大學、湘潭大學、湖南師范大學、國防科技大學、長沙理工大學、湖南科技大學、湖南農業(yè)大學、南華大學、湖南工商大學。以上10所高校均開設有數(shù)學學科，其中中南大學、湖南大學、湘潭大學、國防科技大學、湖南師范大學等在教育部第四輪數(shù)學學科評估中均取得了B或B以上的成績，中南大學數(shù)學學科入選了教育部一流建設學科名單。這十所高校中有“985”、“211”工程高校，也有普通本科高校，辦學層次上存在梯度性差異，故以這10所高校為研究對象具有較好的參考對比意義。

數(shù)據(jù)方面，筆者從CNKI數(shù)據(jù)中采集了這10所高校2010—2019年數(shù)學學科的五個基本獨立參數(shù)P,PZ,h,C,Ch,以此來計算它們的學術跡及學術矩陣。數(shù)學學科文獻的界定主要由CNKI高級檢索中的文獻分類功能來實現(xiàn)，并在此基礎上結合學科分類號進行論文檢索、篩選。

2.2 計算學術跡

經計算后的各指標數(shù)值如表1所示。

表1 湖南省10所高校數(shù)學學科學各指標數(shù)據(jù)

3 結果分析

3.1 學術跡聚類分析

由表2可以看出，本文選取的10所高校數(shù)學學科的學術跡表現(xiàn)大致可以分為三檔：第一檔是中南大學與湖南大學；第二檔是長沙理工大學、國防科技大學、湖南師范大學、湘潭大學；第三檔是湖南科技大學、湖南農業(yè)大學、湖南工商大學、南華大學。

表2 K-means聚類結果

3.2 學科學術跡變化趨勢分析

為探究學術跡隨時間變化的趨勢，將所選取的10所高校數(shù)學學科在2010—2019年發(fā)表的論文分為三個時間窗口T1(2019年)、T2(2015—2019)、T3(2010—2019)，分別計算其學術跡，結果如圖2所示。

由圖2可知，在T1時間窗口，10所高校數(shù)學學科的學術跡基本處于同一水平，且均大于0，說明這10所高校的數(shù)學學科論文在發(fā)表的第一年就在該領域做出了學術貢獻，產生了學術影響力，這體現(xiàn)了論文的質量。在T2時刻差距開始顯現(xiàn)，中南大學與湖南大學的學術跡逐漸與其余高校拉開差距；到達T3時刻，差距逐漸拉大，中南大學與湖南大學的優(yōu)勢明顯，這體現(xiàn)了這兩所高校在數(shù)學學科建設上所取得的成效。

由圖2可以看出，每一所高校的數(shù)學學科學術跡都會隨時間的推移而增加，這說明了學術影響力的產生需要經過一段時間的積累，并非一蹴而就，且不同學校的增加速度有所不同。

圖2 學術跡變化趨勢

3.3 學術跡與學術矩陣分析

從10所高校數(shù)學學科的學術跡與學術矩陣出發(fā)，從微觀角度探究影響學術跡變化的因素，10所高校不同時間段的學術矩陣如表3所示。

表3 湖南省10所高校的學術矩陣

結合學術跡與學術矩陣的定義，從高被引論文、低被引論文、零被引論文以及超高被引論文幾個方面來對學術矩陣的動態(tài)趨勢進行分析。

（1）高被引論文分析

高被引論文（被引頻次C≥h）的情況主要由h核內的論文反映，對應高校學科的核心論文，主要體現(xiàn)在學術矩陣中（X1,Y1）的測度上。經過觀察可知，10所高校數(shù)學學科的X1,Y1的值均隨著時間的推移而增大，這說明隨著時間的累積，其發(fā)表的論文進入h核的數(shù)量在不斷增大，且進入h核的論文的被引次數(shù)也在不斷增加，學術貢獻不斷擴大，學術績效呈現(xiàn)良性發(fā)展，這與學校的具體發(fā)文情況相符。

僅從h核論文發(fā)文量測度X1來看，T1時期X1值較高的高校有湖南大學、國防科技大學、湘潭大學、南華大學，均超過了1。而在T3時刻，X1值處于1～3區(qū)間內的高校有8所，且差值并不大，這說明這10所高校進入h核的論文數(shù)量接近。從h核論文引文測度Y1來看，T1時刻湖南大學、國防科技大學、湘潭大學、湖南科技大學、南華大學具備相對較高的Y1,到了T3時刻，湖南大學、中南大學、長沙理工大學、國防科技大學的Y1值排名前列，且與其余高校拉開了較大的差距。這說明以上4所高校h核中的論文影響力較高，這可能是這些高校的發(fā)文中開創(chuàng)性研究所占據(jù)的比例較高，而這一類論文往往需要一段時間的探索和驗證才能被學術界關注，從而獲得較高的影響力。

（2）低被引論文分析

低被引論文（0＜被引頻次≤h）的情況主要由h尾區(qū)域內的論文反映，對應高校學科的潛力論文，主要體現(xiàn)在學術矩陣（X2,Y2）的測度上?？傮w而言，10所高校數(shù)學學科的X2,Y2的值均隨時間的推移而增大，這說明隨著時間的累積，其發(fā)表論文進入h尾區(qū)域的數(shù)量在不斷擴大，該區(qū)域的論文學術影響力逐漸得到體現(xiàn)。

在T1時刻，只有湖南大學的Y2超過了10，且遠遠領先其余9所高校。在T3時刻，中南大學、湖南大學、長沙理工大學三所高校的Y2值排明靠前，且與其余7所高校拉開了較大的差距。這說明這三所高校隨著時間的推移，進入h尾區(qū)域論文比例與數(shù)量較高，產生了較大的學術影響力。這與這四所高校具備較高的發(fā)文量有密切的關系，中南大學、湖南大學、長沙理工大學的發(fā)文量分別為690篇、519篇、358篇，較高的發(fā)文量導致了較高的h尾區(qū)域論文數(shù)量，較高的學術潛力帶來了較高的學術影響力。

（3）零被引論文與超高被引論文分析

超被引（被引頻次＞h）的主要由e域內的論文反映，同樣對應學科的核心論文，體現(xiàn)在Y3的測度上，零被引論文體現(xiàn)在X3的測度上，且Y3- X3= Z3。值得注意的是，10所高校在T1、T2、T3時刻的零被引論文數(shù)量均為0，這使得該10所高校在任一時刻的X3的值為0。所以測度Z3僅由超被引測度Y3決定，無需考慮零被引論文所造成的負面學術影響。

總體而言，10所高校數(shù)學學科的Y3值同樣隨時間的推移而增加，這說明隨著時間的累積，論文開始從h域進入e域。從三個時刻的Y3來看，湖南大學、中南大學、國防科技大學、湖南師范大學四所高校的超引論文較多，產生較高的學術影響力。中南大學2013年發(fā)表的關于城市群生態(tài)效率研究的論文被引次數(shù)達到了328次，湖南大學2011年發(fā)表的關于城鄉(xiāng)收入差距的影響機理的論文被引次數(shù)達到了335次，國防科技大學2011年發(fā)表的關于復雜網絡社團發(fā)現(xiàn)算法研究的論文被引次數(shù)達到了180次，湖南師范大學2011年發(fā)表的關于土地整理項目績效評價方法研究的論文被引次數(shù)為71次。

（4）綜合測度分析

觀察表3可知，從學術跡的所有指標來看，在決定學術跡的三個指標X1、Y2、Z3中，Y2的值遠遠大于X1與Z3的值，并且相差一個數(shù)量級。由此可見，每所高校所發(fā)表的論文中，進入h尾區(qū)域的比例最高，這是產生學術影響力最主要、直接的來源。其次是Z3，最后是X1。

考慮到這10所高校均不存在零被引論文，這意味著在維持現(xiàn)有論文質量的基礎上，這10所高校所新發(fā)表的每一篇論文都會進入h尾區(qū)域，從而提升Y2的值，進而有效提升學術跡的值，且超被引論文數(shù)量增加也可以通過提升Z3的值來提升學術跡表現(xiàn)，這為高校提升該學科的學術影響力提供了實際可行的方法。

4 結語

本文以學術跡為評價指標，以CNKI數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)來源，計算了湖南省十所高校的數(shù)學學科學術跡、學術矩陣，發(fā)現(xiàn)如下：

（1）本文所選取的湖南省10所高校數(shù)學學科在學術跡方面存在差異，從整體上來看可以分為三檔：第一檔是中南大學、湖南大學，學術跡大于2000；第二檔是長沙理工大學、國防科技大學、湖南師范大學、湘潭大學，學術跡在500～1100之間；第三檔是湖南科技大學、湖南農業(yè)大學、湖南工商大學、南華大學，學術跡在500以內。同時學科學術影響力的展現(xiàn)需要一定的時間的積累，并非一蹴而就。

（2）學術跡相較于基于h指數(shù)、影響因子等傳統(tǒng)單維度學術評價指標具有更好的評價效果，能較全面地評估高校某學科的學術影響力，高校可通過提升學術跡表現(xiàn)來較為精準地提升其學科學術影響力。

（3）在學術跡的諸多影響因素中，h尾以及e域的論文數(shù)量與比例最為關鍵，高?？梢酝ㄟ^提升學術跡表現(xiàn)來實現(xiàn)學術影響力的提升?？梢圆扇〉拇胧┤缦拢孩僭诰S持現(xiàn)有發(fā)文質量的基礎上，增加教師與學生在數(shù)學學科領域的發(fā)文量，這將有效提升h尾論文的學術影響力。②引進具有高影響力的學者，增加超被引論文的數(shù)量，這也將直接提升該學科的學術影響力。

本文采取的學術跡評價指標能夠更加客觀、全面的對高校學科進行評估，能夠為高校的學科發(fā)展提供指導性作用。但在研究過程受各種條件和因素的制約，仍然具有一定的局限性，如數(shù)據(jù)選取、學科選取等較為單一，以學術跡為主體的高校學科影響力綜合評價體系的可信度還需要深入探究。未來的研究方向中，使用學術跡評估學術熱點與學術前沿是值得探索的方向。