數字環境下科學交流模型的分析與評述

□孫玉偉

數字環境下科學交流模型的分析與評述

□孫玉偉

詳細介紹數字環境下國外具有代表性的幾種科學交流模型,包括Hurd模型、S?ndergaard模型、SCLC模型、arXiv的路徑模型。在此基礎上,從研究角度、研究內容、研究方法、研究的深度和廣度方面對4個模型進行對比分析和客觀評述,指出4個模型的不同點和共同之處,最后對數字時代科學交流模型的進展做出展望。

數字化 科學交流模型 開放獲取

從米哈伊洛夫在1976年出版的《科學交流與情報學》提出科學交流包括正式和非正式交流過程[1]以來,國外一些有代表性的數字化科學交流模型也相繼提出。近年來隨著開放獲取運動的開展,科學交流的模式也發生了巨大變化,基于開放獲取的數字化科學交流模型也在蓬勃發展之中。

1 國外幾種數字化科學交流模型的介紹

1.1 Garvey-Griffith模型的數字化改進 ——Hurd模型

20世紀70年代,社會學家William Garvey和Belver Griffith斷言:“交流是科學的本質”[2],并基于心理學領域的研究提出了科學交流模型——Garvey—Griffith模型[3],此模型描述了科學交流從原始的研究到研究成果發布的詳細過程,在時間跨度上,不同的學科會有所不同,但本質核心的階段是通用的?？紤]到數字環境對科學交流帶來的變化,美國學者Julie M.Hurd從20世紀90年代針對互聯網上出現的電子郵件、列表服務器以及電子出版物等數字化要素,重新對Garvey—Griffith模型提出的科學交流過程進行數字化改進,并于2004年把互聯網上出現的自存檔和機構庫也納入思考范圍,提出了2020的學術交流模型[4],稱為Hurd模型,如圖1所示。

Hurd模型將數字信息鏈中出現的一系列現象納入了思考范圍:Internet上預印本服務器和機構倉儲庫的增多;集成商在數字圖書館與出版商之間發揮越來越大的作用;電子檔案長期保存的需求。并基于以下假設:第一,科學研究的實施是基于合作的,而不是個人行為;第二,研究報告的內容包括研究結果和支持研究的隱含信息;第三,所有與研究相關的成果都以數字形式發布。

圖1 科學交流模型:2020年

此模型描述了學術文章生命周期的多層次信息鏈的集成[5],從生命周期的最后端往前集成:大規模的電子檔案將擔負長期保存各種數字圖書館館藏的功能;數字圖書館從多個集成商獲取數字資料;集成商本身包括來自電子期刊的內容;電子期刊以來自不同的預印本服務器發布的資料為基礎;預印本和電子期刊發布的資料來自大量的合作實驗室或者個人作者。

1.2 UNISIST模型的數字化改進——S?ndergaard模型[6]

UNISIST是科技信息領域一個政府間的合作項目,而 UNISIST模型是聯合國教科文組織(UNESCO)和國際科學聯盟理事會(ICSU)合作四年的成果[7]。UNISIST模型基于文獻的分類將科學交流中的信息分為三類:一次信息源、二次信息源、三次信息源;科學交流的參與者包括:信息生產者、使用者、信息中介;并通過三種渠道交流科研成果:非正式交流渠道、正式交流渠道、表單渠道。UNISIST模型為科學交流的進一步研究提供了通用框架模型。

由于UNISIST模型的提出沒有考慮到互聯網給科學交流帶來的變化以及不同學科領域科學交流的差異,Fjordback S?ndergaard等人對 UNISIST模型進行修改和升級,于2003年提出S?ndergaard模型[8],分為三個子模型:①基于互聯網的學術交流模型;②反映數字交流和傳統交流并適用于一切學科領域的通用科學交流模型;③反映學科差異并適用于某一具體學科領域的學科交流模型,如圖2所示。在不同的學科,預印本的作用差異是比較大的,高能物理學科的預印本在科學交流過程中的作用,就比預印本在化學和藥理學科研過程中發揮的作用大得多?？梢詫?ndergaard學科交流模型看作是三個子模型的綜合,因為此模型既反映了互聯網給傳統科學交流帶來的變化又考慮了不同學科科學交流的差異。

圖 2 S? ndergaard學科交流模型

在S?ndergaard學科交流模型中,非正式交流要素包括傳統的講演會議和基于互聯網的新聞組、列表服務器、E-mail、電子/網絡會議、公告牌。正式交流要素包括:傳統的已經出版的正式出版物和未正式出版發行的論文報告以及基于互聯網的電子期刊、在線期刊、科研組織服務器上未出版的論文報告、預印本、電子圖書館、搜索引擎、虛擬圖書館等。從科學交流的要素分析,S?ndergaard模型加入了數字科學交流要素,充分考慮了數字環境中新技術的應用。S?ndergaard等人基于20世紀90年代倡導的領域分析(Domain-Analytic)方法,創建了學科模型,將S?ndergaard通用模型用橢圓包括起來,以表示特定學科領域的科學交流,輸入和輸出表示某一特定學科領域是開放的,它與其他學科領域能夠互相依存,相互重疊,并融合于整個自然科學、社會科學和人文科學之中。S?ndergaard等人引入地理維度和時間維度,以地理維度來說明不同的國家和地區有不同的學術交流傳統,相同的學科在不同的國家受矚目的程度不同,從而影響科學交流;而時間維度是借鑒Garvey-Griffith模型關于科學交流周期的思想來修正S?ndergaard模型。

1.3 科學交流的生命周期模型——SCLC模型及其擴展[9]

科學交流的生命周期模型(SCLC模型)是2000-2006年歐盟資助的科學信息交流自組織機構庫建設(SciX)和芬蘭科學院資助的開放科學交流(OACS)兩個項目的部分研究成果,由芬蘭的B.-C.Bj?rk于2005年提出 SCLC模型的第三版,圖 3是SCLC模型眾多圖表中的A0綜合圖表,用于理解科學交流的層次結構具有重要意義。此模型利用制造業中的企業流程再造模型方法IDEF0建立,目的是為政策制定者提供了一個詳細的路線圖,涵蓋從開始研究到應用研究成果再到改善日常生活的整個科學交流價值鏈。SCLC模型包括正式和非正式交流以及原始數據的出版,并重點關注以下幾點:傳統的同行評議期刊的出版索引過程;讀者發現以及獲取文獻的一系列活動;互聯網上出現的新的交流方式,如開放獲取期刊和電子預印本文庫等。

SCLC模型的整個過程包括用5個大的要素來描述:活動 、輸入、輸出、控制、機制,其中活動包括 4個階段:資助研發、進行研究、交流成果、應用知識,這4個階段分別有相應的輸入、輸出、控制、機制。4個階段中的任何一個子活動又可以分解為不同的子階段,并有相應的輸入、輸出、控制、機制作用于子階段,以此類推,構成等級式的圖表。如圖3是所有圖表中的A0綜合圖表,其中的“資助研發1”階段又可以有A11、A12……階段,A11又可以有A111、A112……。目前的版本(Version 7.0)包括:53個圖表,190個活動,并處于不斷完善之中。2008年,由英國的聯合信息系統委員會(JISC)資助的澳大利亞的維多利亞大學和英國的拉夫堡大學兩個團隊對芬蘭學者Bo-Christer Bj?rk在2007年提出的模型進行升級[10],提出了科學出版的經濟學模型(EI-ASPM),主要包括兩個方面[11]:①強調了不同出版模型的不同之處;②對模型中的每一處活動所涉及到的花費進行經濟分析。目的是衡量科學交流的整個過程中的花費和帶來的利益,以幫助利益相關者理解正在興起的科學出版模型(如:提交、開放獲取以及自存檔三種出版模型)的制定、預算和經濟含義。

圖3 SCLC模型——A0綜合圖表:研究、交流、成果的運用

1.4 arXiv的路徑模型及其改進

20世紀90年代,Roosendaal和Geurts在對正式科學交流分析的基礎上,提出每個科學交流系統必須實現的五部分功能,包括:注冊、確認、認知、歸檔、獎勵[12];21世紀初,Herbert Van de Sompel等人在分析了當前學術交流存在的時滯問題和不同數據格式轉化問題的基礎上,認為將來的數字化學術交流系統應該支持分布式的異構數據源的互操作,并結合Roosendaal和Geurts的研究成果從價值鏈的角度將以上五部分功能鏈接在一起,提出了學術交流的通用路徑模型[13]。

Herbert Van de Sompel等人通過在物理學領域已經出現的arXiv學術生態系統來描述科學交流的通用路徑模型,如圖 4所示,某一科學交流單元——電子手稿從進入arXiv到經過一系列的功能節點,實現了科學交流過程的各部分功能,信息流的每一步用帶數字的箭頭表示,箭頭的方向和每個節點的多個數字箭頭分別表示電子手稿在科學交流系統中前進的方向和可以通過不同的路徑到達下一功能節點。整個過程描述為:用戶將某一科學交流單元(如:數據、非正式科研成果、預印本等)提交到科學交流系統,通過注冊他的成果;確認成果的有效性;讓其他學者知曉他的研究發現;保存研究成果;最后通過評價可以獲得相應的獎勵。

此模型將學術交流的每個節點功能都加入了數字化的特征來區別傳統的學術交流模式,如:在認知節點,arXiv通過讓提交的手稿在網絡上自由獲取,并讓搜索引擎索引手稿內容,以及將研究成果通知相關學者等數字化手段來實現認知功能;又如歸檔功能,通過對網絡上的分布式控制鏡像系統的操作來保證有足夠的空間對科研成果進行備份;再如在獎勵節點,傳統的學術評價是通過作者在在ISI收錄的期刊中發表論文的次數及其影響因子等方式來確定獎勵的標準,而在arXiv路徑模型中,引入了一個免費的支持在線搜索的引文搜索引擎——Citebase[14],試圖讓Citebase來記錄科研成果從注冊到使用以及引用的情況,繼而確定科研獎勵的標準。

圖4 arXiv的路徑模型

此模型作為一個通用的路徑模型,描述了數字化科學交流的基本步驟,有利于進行擴展。由澳大利亞聯邦政府科教培訓部資助的DART項目[15],對arXiv的路徑模型中的科學交流過程重新概念化,在原來五個功能節點的基礎上加入了研究和標注兩個功能節點,將科學交流的路徑更新為:研究、注冊、確認、認知、歸檔、標注、獎勵。此模型對每個節點給研究者和公眾帶來的利益進行分析,并對如何帶來利益進行了模型化構建。有關該模型的詳細描述請參見網站http://dart.edu.au/文檔下載。

2 國外數字化科學交流模型的簡單評述

2.1 研究角度

Hurd模型是從信息鏈的角度建立模型,描述學術文章生命周期的多層次信息鏈的集成;S?ndergaard模型是從三個角度包括基于互聯網的角度、傳統和數字相結合的通用角度以及學科的角度分別建立模型,但其特色之處在于從學科的角度建立用來反映學科差異并適用于某一具體學科領域的學科交流模型;SCLC模型及其擴展模型是從經濟學的角度考慮科學交流整個過程中的活動、輸入、輸出、質量控制以及保障機制所用到的成本和帶來的利益,它的層次化的等級機構正印證了米哈伊洛夫等人在《科學交流與情報學》的論斷[16]:“等級機構是科學交流系統最穩定的結構”。arXiv的路徑模型是從微觀價值鏈的角度建立的基于開放獲取的路徑模型,探討所有數字化科學交流的基本步驟。

2.2 研究內容

研究角度的不同決定了研究內容的側重點,Hurd模型通過對數字信息鏈中出現的預印本服務器、開放存取庫、數字圖書館等新數字節點的研究,重新考慮了數字化給科學交流帶來的影響,重點研究了這些數字節點的多層次集成;S?ndergaard等人將信息分為一次信息源、二次信息源、三次信息源,分別建立基于互聯網的學術交流模型、通用科學交流模型、學科交流模型,并著重研究了學科交流模型;SCLC模型是圍繞企業流程再造模型方法中的活動、輸入、輸出、控制、機制等方面進行詳細描述,將涉及到的成本和利益進行評估;arXiv的路徑模型的初衷是建立適用于所有數字化科學交流的基本步驟,同一功能節點可以通過不同的路徑到達。

2.3 研究方法

Hurd模型是對傳統Garvey-Griffith模型的過程進行數字化重構,因此可以認為是通過過程模型法構建的;S?ndergaard學科模型是基于20世紀90年代倡導的領域分析(Domain-Analytic)方法創建的模型,該方法強調在信息檢索、知識組織等科學交流活動中,比較和分析各知識領域交流機構之間差異性的重要意義。SCLC模型是利用制造業中的企業流程再造模型方法IDEF0建立,arXiv的路徑模型是抽取數字化科學交流系統的基本流程作為建模的根據,因此我們可以認為此模型利用的是抽象模型法。這些方法涉及了哲學、管理學、情報學、經濟學等社會科學領域。

2.4 研究的深度和廣度

Hurd模型從宏觀上系統地考慮了數字信息鏈各要素的集成,但無學科劃分,沒有考慮從傳統到數字化科學交流在經濟、法律以及行為等領域要解決的問題,比如出版商要考慮傳統出版物到電子出版物的價格以及版權等問題。S?ndergaard模型對UNISIST模型進行擴展,在充分考慮數字化給科學交流帶來變化的基礎上,引入地理緯度考慮不同國家地區對同一學科的重視程度,建立了能反映不同學科交流特征的S?ndergaard學科交流模型,并借鑒Hurd模型中引入的時間緯度,從科學交流的生命周期角度完善科學交流模型。DART項目對arXiv的路徑模型進行擴展,將功能節點擴展到七個,并對每個節點進行了成本收益的分析,說明arXiv的路徑模型具有較好的擴展性。與其他三種模型相比,SCLC模型對科學交流中的每個階段進行細分,充分考慮了每個階段所涉及到的活動、機制、控制、經濟等因素。其特點有:涵蓋更多的系統要素;包括更多的功能建模;將科學交流的價值鏈延伸到科研成果的消化和吸收;重點突出了它在經濟分析中的可擴展性[11]。

四個模型的相同之處是均考慮了數字化給科學交流帶來的影響:Hurd模型中的E-mail、列表服務器、電子出版物以及自存檔、機構庫[17]等;S?ndergaard學科交流模型中的正式和非正式數字交流要素如:新聞組、列表服務器 、E-mail、電子/網絡會議、公告牌、電子期刊、在線期刊、科研組織服務器上未出版的論文報告、預印本、電子圖書館、搜索引擎、虛擬圖書館等。SCLC模型也考慮了開放獲取數據庫和成果采集庫的建立,以及后來的經濟學擴展模型也考慮了開放獲取和自存檔模型的成本利益分析;arXiv的路徑模型是基于開放獲取理念提出的,它的數字化特征和Hurd模型均比較明顯。

3 結語

對以上四種模型的簡單介紹和評述,我們可以看到不同的模型采用的研究角度、方法都有差異,目前還沒有一個能夠囊括科學交流所有要素的完備模型。筆者通過總結發現,盡管不同的科學交流模型采用不同的論文提交和評審模式來保證論文的質量,但同行評議是所有數字化科學交流模型的共同特征[18],將來的數字化學術交流系統研究應該具有以下特點:支持分布式的異構數據源的互操作[13],保證數據安全,自動建立索引,減少成果發布的時滯和花費,適應不同學科標準的變化[19]。另外,基于美國圖書館學會對“科學交流”的定義[20]:科學交流是一個系統,通過這一系統研究成果和作品被創造,其質量被評價,被擴散到學術社團,并且為未來的使用而長期保存?？茖W交流模型要遵循系統化的觀點,在考慮過程的同時要將經濟、法律、行為等相關因素考慮在內。當前的數字化科學交流模型正處于蓬勃發展之中,其中基于作者付費的開放獲取模型是當前研究的熱點[5]。

1 米哈伊洛夫,喬爾內等.科學交流與情報學.北京:科學技術文獻出版社,1980:49-61

2 Garvey,W.D.Communication:the essence of science.Elmsford,NY:Pergamon Press,1979

3 Garvey,W.D.,Belver,C.Communication and information processing within scientific disciplines:empirical findings for psychology.Information Storage and Retrieval,1972:8,3,123-136

4 Hurd,J.M.T he transformation of scientific communication:a model for 2020.Journal of the American Society for Information Science,2000,51(14):1279—1283

5 Mackenzie Owen.J.The scientific article in the age of digitization.Netherlands:Springer,2007:74-75

6 徐麗芳.Unisist模型及其數字化發展.圖書情報工作,2008(10):68

7 Hj? rland,B.,Fjordback S? ndergaard,T.&Andersen,J.UNISIST model and knowledge domains.Encyclopedia of Library and Information Science,2005(4):1-4

8 Fjordback S? ndergaard,T.Andersen,J.&Hj? rland,B.Documents and the communication of scientific and scholarly information:revising and updating the UNISIST model.Journal of Documentation,2003,59(3):278-320

9 Bj? rk,B-C.A model of scientific communication as a g lobal distributed information system.Information Research,2007,12(2).[2009-03-27] http://informationr.net/ir/12-2/paper307.html

10 [2009-02-20].http://www.cfses.com/EI-ASPM/SCLCM-V7/.

11 Houghton,J.W.,Rasmussen,B.,Sheehan,P.J.,Oppenheim,C.,Morris,A.,Creaser,C.,Greenwood,H.,Summers,M.and Gourlay,A.Economic implications of alternative scholarly publishing models:exploring the costs and benefits.[2009-02-21]http://www.jisc.ac.uk/media/documents/publications/rpteconomicoapublishing.pdf

12 Roosendaal,Hans E.and Geurts,Peter A.Th.M.Forces and functions in scientific communication:an analy sis of their interplay.[2009-03-28].http://doc.utwente.nl/60395/1/Roosendaal97forces.pdf.

13 Van de Sompel,H.,Pay ette,S.,Erickson,J.,Lag oze,C.,Warner,S.,Rethinking scholarly communication:building the system that scholars deserve,D-Lib M agazine 2004,10(9).[2009-03-27].http://www.dlib.org/dlib/september04/vandesompel/09vandesompel.html

14 在線引文搜索引擎.[2009-03-18].http://www.citebase.org/search.

15 澳大利亞莫納什大學DART項目組.[2009-03-18].http://dart.edu.au/.

16 同1:66

17 Hurd,J.Scientific communication:new roles and new players.Science&Technology Libraries,2004:25(1-2):5-22

18 Julie M.Hurd.T he transformation of scientific communication:a model for 2020.Journal of the American Society for Informaion Science,2000,51(14):1281

19 Buck,A.,Flagan,C.&Coles,B.Scholar's forum:a new model for scholarly communication.[2009-02-21].http://library.caltech.edu/publications/scholarsforum/scholarsforum.pdf

20 徐佳寧,羅金增.現代科學交流體系的重組與功能實現.圖書情報工作,2007(11):94

Analysis on Scientific Communication Models in Digital Environments

Several representative scientific communication models are illustrated in detail,including Hurd model,S?ndergaard model,SCLC model,and arXiv Pathways model.Based on which the author makes analysis and comments about similarities and differences among angles,contents,methods,scopes and depths in research.Finally,an outlook on digitizing scientific communication models is made.

Digitization;Scientific Communication Model;Open Access

山東師范大學圖書館,濟南,250014

2009年5月6日