知識地圖與科學知識圖譜辨析

雷會珠 姚立會

西北農林科技大學圖書館， 陜西 楊凌 712100

知識地圖與科學知識圖譜辨析

雷會珠 姚立會

西北農林科技大學圖書館， 陜西 楊凌 712100

從知識地圖與科學知識圖譜的基本概念入手，對它們的分類、進展、對象、構建和應用作了比較，并描述它們的聯系以及不同。

知識地圖；知識圖譜；辨析

前言

在知識地圖與科學知識圖譜的應用過程中，二者有相似之處，如不對它們進行辨析和界定將會給用戶帶來一定的困惑及造成概念使用時的混亂。

1 知識地圖與科學知識圖譜的概念

1.1 知識地圖的概念

“地圖”是一個以二維或三維空間形式顯示地形和人類活動及相關特征的地理學概念，知識地圖最初是表現科學技術活動與知識的地理分布狀況的地圖。臺灣地區的研究者們也將知識地圖叫做知識分布圖或知識映射圖，相應的英文為“Knowledge Map”。

知識地圖的本質是作為知識管理領域的一種工具與技術。知識地圖的概念最早由情報學家布魯克斯在其經典著作《情報學基礎》中正式提出。可視化地顯示可獲得的信息及其相互關系，它促使不同背景的使用者在各個具體層面上進行知識的有效交流和學習。在這樣的地圖中包括的知識項目有文本、圖表、模型和數字。從兩個方面來進行定義，從知識地圖所包含的內容，通過知識資源調查所獲取的知識資源目錄和目錄內各知識款目之間的關系；從知識地圖的功能，知識目錄和領域專家的導航系統，是一個向導，它指向的是知識源和知識庫；知識地圖不僅是知識的存儲地，而且還揭示知識之間的關系。

目前研究的知識地圖就是對組織知識資源總體分布情況的可視化描述，包括組織知識資源的存在情況及其載體，以及資源之間可能存在的聯系。實質上就是利用現代信息技術制作的組織知識資源的總目錄和各知識條目之間關系的綜合體以及組織專家的導航系統，是利用構造地圖的方法將各類知識資源中的知識關聯起來，使之成為一個網絡[1]。

1.2 科學知識圖譜的概念

“圖譜”是一個圖像，以一定空間形式在一定時間范圍中展現與變化的系統概念。知識圖譜英文為“Mapping Knowledge Domain”，從字面可看出其是對知識領域進行映射即以可視化的手段對知識進行展示。

國內研究科學知識圖譜的領軍人物劉則淵對科學知識圖譜定義為可視化地描述人類隨時間擁有的知識資源及其載體，繪制、挖掘、分析和顯示科學技術知識以及它們之間的相互聯系，在組織內創造知識共享的環境以促進科學技術研究的合作和深入[2]。

科學知識圖譜是顯示科學知識的發展進程與結構關系的一種圖形。它是以科學知識為計量研究對象，所以屬于科學計量學的范疇。它以數學方程式表達科學發展規律的基礎上，進而以曲線形式將科學發展規律繪制成二維圖形時變成為最初的知識圖譜。科學計量學奠基人普賴斯是科學知識圖譜的早期開拓者。隨著科學計量學的發展，描繪科學知識和科學活動規律的數學模型，逐漸從二維空間模型發展為開始運用三維空間模型，科學知識圖譜也相應地從簡單的曲線圖發展為較復雜的三維立體圖。著名德國科學計量學家克雷奇默關于科學合作的三維空間模型研究，大大地推動了科學知識圖譜的發展。因此，知識圖譜繪制是科學計量學的發展與創新。

科學知識圖譜是用可視化技術描述知識資源及其載體，挖掘、分析、構建、繪制和顯示知識及它們之間的相互聯系。具體來說，知識圖譜是把應用數學、圖形學、信息可視化技術、信息科學等學科的理論與方法與計量學引文分析、共現分析等方法結合，用可視化的圖譜形象地展示學科的核心結構、發展歷史、前沿領域以及整體知識架構的多學科融合的一種研究方法。它把復雜的知識領域通過數據挖掘、信息處理、知識計量和圖形繪制而顯示出來，揭示知識領域的動態發展規律，為學科研究提供切實的、有價值的參考。

2 知識地圖與科學知識圖譜比較

2.1 知識地圖與科學知識圖譜的研究進展

經過幾十年的演化，知識地圖已經大大擴大了傳統地理圖的概念，知識地圖作為一種知識管理工具能夠整合組織中的零散知識，提供概覽組織知識結構和獲取知識的統一界面，通過對這些知識的管理、重用和共享使知識組織具有持續創新發展的動力。知識地圖的研究已由先前側重探討它的類型和功能及其構建原則和方法，轉向了實際構建技術和應用研究。

科學引文與科學知識圖譜ISI的創始人，加菲爾德推動了代表學術共同體的多學科數據庫—SCI的發展。60年代早期，加菲爾德等人開始了基于引文數據的開拓性研究并繪制了DNA研究領域的歷史發展圖譜。1965年普賴斯運用相同的數據在他的論文中進行了知識圖譜繪制的開創性工作。以引文分析為基礎的“知識圖譜”理論與方法應運而生[3]。信息可視化是受信息檢索領域的研究大大推動的，美國信息研究所提供的引文數據庫使引文結構的大樣本統計分析越來越便利，知識圖譜已成為科學共同體結構與發展研究的主流方法廣泛應用于很多學科領域。知識領域的可視化是通過三維空間來顯示各知識領域間的關系，它旨在揭示由科學文獻和引文路徑的復雜交織所反映出的科學主流。1994年圖譜概念介紹，指出一系列歷時代排列的序列圖譜可以用于發掘科學前沿，各領域科學家能夠利用這類圖譜預測一個學科的發展趨勢，以及圖譜中顯示出該領域的研究現狀及內容。

2.2 知識地圖分類與科學知識圖譜的學科

Eppler從知識地圖的功能、知識地圖展現的圖形形態、知識地圖的內容、知識地圖的應用層次及知識地圖的構建方法角度對知識地圖進行了系統實用的分類。歸納起來主要按功能分類如下[4]：①概念型知識地圖，用于協助檢索、主題學習、分類編目等工作分流; ②流程型知識地圖，用于實務的確認、制造作業、工程設計等工作；③職稱型知識地圖，用于協助企業組成項目團隊、遠程教學等。

科學知識圖譜研究是一個以科學學為基礎，涉及應用數學、信息科學及計算機科學諸學科交叉的領域，是科學計量學和信息計量學的新發展。其基本原理是分析單位（科學文獻、科學家、關鍵詞等）的相似性分析及測度。根據具體不同的方法和技術可以繪制不同類型的科學知識圖譜。

2.3 知識地圖與科學知識圖譜所描述的對象

知識地圖描述的對象，是指知識地圖所服務的人群。明確客戶對象以后，就可以在構建之前對知識地圖服務對象的主要特征、使用需求和使用習慣進行深入分析。精準的定位有助于根據服務對象的使用習慣設計查詢入口，確保用戶使用方便。

科學知識圖譜描述的對象[5]主要包括：1）、從事科學技術活動和作為知識載體的人，包括科學家、技術專家、項目組、實踐團體或某一知識領域共同體；2）、顯性或編碼化的知識，如論文、專利、所學課程、數據庫或類似的應用等；3）、過程或方法，包括研究問題和解決問題的過程或方法、組織的業務流程，以及相關的知識投入等。

2.4 知識地圖與科學知識圖譜的構建

知識地圖的研究已由探討性研究轉向實際構建技術的研究。知識地圖的構建是一項復雜的系統工程，它需要結合知識管理、社會學、數據挖掘和人工智能等領域的知識。唐欽能通過對相關文獻的總結認為基本的知識地圖模型由3層構成，下層是資源層、中間是描述層、上層是知識地圖層。

科學知識圖譜所采用的方法主要有引文與共被引分析、共詞分析、多元統計分析、詞頻分析、社會網絡分析等；所運用的軟件有引文分析軟件（Bibexcel、Citespace、Histcite）多元統計分析軟件（SPSS）、詞頻分析軟件(Wordsmith Tools、WordStat、Pajek、Ucinet、Netdraw ）等；應用這些不同方法和軟件進行一些研究分析。

2.5 知識地圖與科學知識圖譜的應用

知識地圖是一張表示企業組織有哪些知識及其方位的圖片，它是知識存在位置的配置圖，知識地圖是利用現代化信息技術制作的企業知識資源的總目錄及知識款目之間關系的綜合體；知識地圖可以是某個部門或某個成員擁有什么知識的導覽，也可以是在何處可得到何種信息的查詢系統。它描繪一個組織系統中的知識存量、結構、功能、存在方位以及查詢路徑等。知識地圖主要應用組織知識管理、線上虛擬社群管理和教育學習等方面。

科學知識圖譜正在得到廣泛應用，目前應用于科研、教學以及社會學。科研用于文獻、專利的結構分析；學科動態、社會網絡、領域發展分析等。

3 知識地圖與科學知識圖譜的聯系

3.1 知識查找與知識資源管理

對知識組織中各種知識資源、知識載體、人員及其相互間的聯系，知識使用者查找所需知識以促進知識的共享與重用。

能夠自動將學科的知識單元進行關聯，以圖形化鏈接的方式實現知識檢索的拓展和關聯收集顯示本學科各類來源文獻，利用文獻間的復雜引用聯系建立顯性知識的排序和關聯；通過作者發文、共引、共用主題詞等關系揭示學科專家學者等隱性知識之間的聯系，實現對學科隱性知識的檢索和瀏覽。

3.2 科學知識圖譜是知識地圖的高級形式

隨著信息技術的迅速發展,知識地圖進入了電子時代，在Internet和Intranet上普遍使用的超文本鏈接和應用鏈接就是知識地圖的形式。很多繪制知識地圖的工具，如LotusNotes、IBM的Knowledge X和微軟的Visio等，它們都是基于數據庫來繪制知識地圖，有利于知識地圖的動態更新和擴展。由于信息技術的發展，知識地圖突破局限于描述知識地理分布的知識地圖界限而逐漸演化為含義與內容更加廣泛的科學知識圖譜。可以把知識地圖作為科學知識圖譜的一種形式。

4 結 語

科學知識圖譜在實際應用中多用于揭示學科或領域研究熱點和知識演進趨勢，揭示科學研究的社會網絡關系，一般它并不提供與知識資源進行關聯以方便使用者快速地獲取，這點是它與知識地圖應用目的的區別所在；科學知識圖譜在學科領域中比知識地圖更能揭示知識之間的聯系及知識的進化規律。

[1]秦長江,侯漢清. 知識圖譜 ——信息管理與知識管理的新領域[J]. 大學圖書館學報，2009,（1）：30-37.

[2]劉則淵, 陳悅, 侯海燕, 等. 科學知識圖譜:方法與應用. 北京[M]: 人民出版社,2008.

[3]陳悅, 劉則淵, 陳勁, 等. 科學知識圖譜的發展歷程[J]. 科學學研究,2008,26(3):449-460.

[4]廖宇峰. 國外知識地圖研究現狀和展望[J].新世紀圖書館，2009,（3）：80-83.

[5]劉則淵，王賢文，陳超美. 科學知識圖譜方法及其在科技情報中的應用[J]. 網絡環境下的信息分析與情報研究專刊，2009,（10）:14-35.

G350

A

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.10.020

雷會珠(1964-), 女，陜西人，西北農林科技大學圖書館副研究館員，主要從事文獻計量學研究，發表論文20多篇。