【规划参考】谈谈研究前沿及其相关研究进展

2017年11月，科睿唯安与中国科学院文献情报中心联合发布了《2017研究前沿》报告，遴选出了2017年排名最前的100个热点研究前沿和43个新兴研究前沿。《2017研究前沿》由科睿唯安与中国科学院文献情报中心联合成立的“新兴技术未来分析联合研究中心”推出。此次分析基于2011－2016年的论文数据，数据下载时间为2017年3月。报告以共被引分析方法为基础，基于汤森路透的 Essential Science Indicators (ESI) 数据库中的9890个研究前沿，甄选出了2017年排名最前的100个热点研究前沿和43个新兴研究前沿，涉及自然科学和社会科学的10个大学科领域。

热点前沿的遴选是先把ESI数据库中21个学科领域的9690个研究前沿划分到10个高度聚合的大学科领域中，然后对每个大学科领域中的研究前沿的核心论文，按照总被引频次进行排序，提取排在前10%的最具引文影响力的研究前沿。以此数据为基础，再根据核心论文出版年的平均值重新排序，找出那些“最年轻”的研究前沿。通过上述两个步骤在每个大学科领域分别选出10个热点前沿，共计100个热点前沿。因为每个学科领域具有不同的特点和引用行为，有些学科领域中的很多研究前沿在核心论文数和总被引频次上会相对较小，所以从10个大学科领域中分别遴选出的排名前10的热点前沿，代表各大学科领域中最具影响力的研究前沿，但并不一定代表跨数据库（所有学科）中最大最热的研究前沿。

新兴前沿的遴选是对研究前沿中的核心论文的出版年赋予了更多的权重或优先权，只有核心论文平均出版年在2015年6月之后的研究前沿才被考虑，然后再按被引频次从高到低排序，选取被引频次在100以上的研究前沿，从而遴选出了43个新兴前沿，这43个新兴前沿最早的平均出版年是2015.6。遴选不限定学科，因此43个新兴前沿在10个大学科领域中分布并不均匀，生态与环境科学，数学、计算机科学与工程学，经济学、心理学及其他社会科学领域没有新兴前沿，而化学与材料科学领域选出了16个新兴前沿。

北京大学贺飞曾对《2015研究前沿》报告点评时，详细阐述了研究前沿这一概念及其相关研究方法。

研究前沿这一概念最早由Price在1965年首次引入，近年来引起广泛关注。了解特定领域的研究前沿，不仅能了解目前发展现状和未来趋势，也能为政府制定相关技术政策提供依据。当前用来侦测研究前沿的主要文献计量技术有：引用分析、直接引用、文献耦合、共引分析、共词分析、关键词分析和合著分析等。其中文献耦合分析和共引分析近年来被广泛应用，在识别和侦测研究前沿中发挥了巨大的作用，产生了大量的文献。

为了更清楚，我们先简要介绍一下这两种有些容易混淆的方法。文献耦合发生在当论文A和论文B都引用相同的参考文献时。共引发生在当两个参考文献，一个属于论文A，另一个属于论文B，都被论文C引用，表示论文A和论文B之间存在一个共引关系。文献耦合和共引都显示第三篇论文同其他两篇论文之间的联系。文献耦合用论文的引用来形成聚类，而共引则用被引论文来形成聚类。目前，应用文献耦合和共引方法检测研究前沿已成为文献计量学的一个关键组成部分。文献计量学在特定的研究领域中识别当前和未来发展方向，能为技术决策者提供科研趋势情报。研究表明，综合应用两种方法能更好地了解为检测研究前沿催化新的方向。文献耦合和共引目前广泛被用于研究前沿研究，但大多数研究者仅用一种分析方法而很少在其研究中整合两种方法。结合文献耦合和共引的研究也会获得不同的结果；有人指出文献耦合结果更好，有人认为共引的结果更好，还有人指出需要进一步分析。但也有文献调研表明，两者结果并没有明显差别，两种方法都能在特定的领域中检测研究前沿。

Boyack和Klavans应用四种方法比较了共引分析、文献耦合、直接引用以及基于文献耦合的引用-文本混合方法在生物医学2,153,769篇论文大数据集(2004–2008)的研究前沿聚类方案的精确性，认为文献耦合稍好过共引分析, 混合方法在各方面改进了文献耦合的结果，直接引用是目前为止精度最差的方法。但Shibata等人在三个研究前沿领域（氮化镓(GaN)、复杂网络(CNW)以及碳纳米管(CNT)）中对共引、文献耦合和直接引用等方法进行了检验，结果显示直接引用效果最好，文献耦合在检测研究前沿时比共引表现好。而Jarneving则认为文献耦合和共引分析之间的比较研究需要进一步的工作，他的结论是对这些方法需要进一步更为详细和定量的比较研究。

还有人研究了文献聚类分析法作为一种科学计量学方法的可能应用，证明共引能得出最好的结果，文献耦合和共引提供可以比较的结果并且两种方法互为补充。总体上,共引在描绘某一主题的科学图谱时较文献耦合有着更好的绩效，说明在科研文献计量学中,共引是一种开展研究的更好的方法。

文献耦合和共引分析都涉及第3篇论文同其他两篇论文之间的联系，很容易混淆。文献耦合发生在当论文A和论文B都引用相同的参考文献时，而共引则发生在当两个参考文献，一个属于论文A，另一个属于论文B，都被论文C引用，表示论文A和论文B之间存在一个共引关系。文献耦合用论文的引用来形成聚类，而共引则用被引论文来形成聚类。从目前的相关研究可以看出，引用分析包括直接引用分析、文献耦合分析和共引分析是检测研究前沿的有用方法。在三种方法中，文献耦合和共引是对称的方法,因此在这两种方法的检测能力和效率方面存在高度的可比性,因此，这两种方法常在某一特定领域检测研究前沿时被同时应用。

总而言之，文献耦合和共引方法目前被广泛用于研究前沿研究中。文献耦合和共引都能足够地检测研究前沿，这两种分析方法都在现有的文献中被用于研究前沿的相关分析，一般认为是一种科学和客观的方法。但综合现有研究表明，文献耦合和共引方法都有其自身的优势和不足。究竟谁能识别更多的研究前沿，谁能更早地识别刚浮现的研究前沿，究竟谁有更好的检测绩效，需要我们在未来开展更为详细和系统的比较研究。此外，还可以将文献耦合和共引分析,并将其与直接引用、共词分析、关键词分析或合著作者分析等手段结合起来使用，以期获得更好的结果。

参考文献:

[1]Price, D. D.(1965). Networks of scientific papers. Science, 149, 510–515.

[2]Boyack, K. W.,& Klavans, R. (2010). Co-citation analysis, bibliographic coupling, anddirect citation: Which citation approach represents the research front mostaccurately? Journal of the American Society for Information Science andTechnology, 61(12), 2389–2404.

[3]Shibata, N.,Kajikawa, Y., Takeda, Y., & Matsushima, K. (2009). Comparative study onmethods of detecting research fronts using different types of citation. Journalof the American Society for Information Science and Technology, 60(3), 571–580.

[4]Jarneving, B.(2005). A comparison of two bibliometric methods for mapping of the researchfront. Scientometrics, 65(2), 245–263.

[5] 贺飞(2015).《谈谈研究前沿及其相关研究进展》. http://blog.sciencenet.cn/blog-1015-932169.html

作者：里瑟琦委员会

致谢：北京大学贺飞