基于ESI數據庫的地球科學領域文獻計量分析研究

劉月雷　聶峰英

(南京信息工程大學圖書館，江蘇?南京 210044)

基于ESI數據庫的地球科學領域文獻計量分析研究

劉月雷聶峰英

(南京信息工程大學圖書館，江蘇?南京 210044)

〔摘要〕本文利用湯森路透ESI基本科學指標數據庫對2004-2014年地球科學領域的文獻進行了計量分析。通過對國家和地區、研究機構、期刊、科學家、高被引論文、熱點論文、頂級論文、研究前沿、基線等各項指標統計分析，為我國地球科學領域研究提供參考。

〔關鍵詞〕ESI；地球科學；文獻計量

Essential Science Indicators(簡稱ESI，基本科學指標)是湯森路透在匯集和分析Web of ScienceTM核心合集 (SCIE/SSCI)所收錄的學術文獻及其所引用的參考文獻的基礎上建立起來的分析型數據庫。通過ESI，研究人員可以系統地、有針對性地分析國際科技文獻，從而了解一些著名的科學家、研究機構(或大學)、國家(或區域)和學術期刊在某一學科領域的發展和影響；同時科研管理人員也可以利用該資源找到影響決策分析的基礎數據[1]。

本文選取ESI數據庫中地球科學領域2004年1月1日到2014年8月31日期間10年零8個月的數據作為研究對象，數據更新時間是2014年11月6日[2]。通過對國家和地區、研究機構、期刊、科學家、高被引論文、熱點論文、頂級論文、研究前沿、基線等各項指標統計分析，為我國地球科學領域研究提供參考。

ESI進行數據統計的范圍涵蓋全世界11 000多種期刊的近1 000萬篇文章，但僅限于ISI中做了索引的期刊的文章，不包括圖書及其章節或ISI中未做索引的期刊中刊登的文章，也不對其出版數量和引文數量進行統計。ESI劃分的22個學科領域按名稱的英文字母排列依次為：農業科學、生物學與生物化學、化學、臨床醫學、計算機科學、經濟學與商貿學、工程學、環境/生態學、地球科學、免疫學、材料科學、數學、微生物學、分子生物學與遺傳學、綜合交叉學科、神經科學和行為學、藥理學與毒理學、物理學、植物學與動物學、心理學/精神病學、社會科學以及空間科學[3]。其中地球科學領域包括：地質學、地球化學、地球物理學、巖土工程學、經濟地質學、石油化學、礦物學、氣象學和大氣科學、水文學、海洋學、石油地質學、火山學、地震學、氣候學、古生物學、遙感科學、大地測量學以及地質-石油與采礦工程學[4]。

1　ESI地球科學領域國家與地區分析

ESI根據近11年的記錄按照總被引頻次對世界各國與地區進行排序，取世界前50%進入ESI數據庫。排序指標包括論文數、被引頻次、篇均被引頻次3個[5]。地球科學領域有104個國家和地區進入ESI排名，中國大陸發表的地球科學領域的論文以45 869篇排在世界第2位，被引頻次以383 160次排在世界第5位(見表1)，但篇均被引頻次以8.35排在世界第73位。中國臺灣發表的地球科學領域的論文數排名世界第21位，被引頻次排名世界第25位，篇均被引頻次排名世界第56位。美國在地球科學領域的被引頻次和發表論文數均位列世界第1，并且和第2名相比有顯著優勢，說明美國在地球科學領域的科研實力非常強大。地球科學領域篇均被引頻次排名靠前的國家多是論文總量不高的國家，只有英國和瑞士進入了論文數和篇均被引頻次世界前10名。

表1　地球科學領域國家和地區被引頻次排名表(前10名)

2　地球科學領域研究機構分析

ESI根據近11年的記錄按照總被引頻次對世界各研究機構進行排序，取世界前1%進入ESI數據庫。地球科學領域有544個研究機構進入世界前1%，被引頻次排名前10的主要是國家級研究機構和美國的加州大學系統(見表2)。

表2　地球科學領域研究機構被引頻次排名表(前10名)

地球科學領域中國進入ESI排名的研究機構共有23個(見表3)。中國科學院發表的地球科學領域的論文數排在世界第1位，總被引頻次排在第5位，但篇均被引頻次排第494位。中國地質大學發表的地球科學領域的論文數排世界第20位，總被引頻次排第67位，篇均被引頻次排在第516位。地球科學領域進入ESI排名的中國大學共有18所，發表論文數排在前100的有中國地質大學、北京大學與南京大學，被引頻次排在前100的國內大學只有中國地質大學和北京大學，篇均被引頻次除了香港大學排名進入世界前100名，其他國內研究機構排名都偏低。

表3　中國地球科學領域研究機構ESI被引頻次排名表

3　地球科學領域科學家分析

被引頻次是同行認知的一種形式，通常反映的是科研群體對于科學家的依賴程度[6]。ESI根據11年內科學家論文被引頻次的總和對科學家進行排位，在每個領域中的前1%的科學家入選。地球科學領域進入ESI排名的科學家共有3 064人。被引頻次排名前10的科學家(見表4)，其中中國科學家2人(論文署名地址為中國)，分別為中國科學院地質與地球物理研究所“巖石圈演化國家重點實驗室”吳福元教授(排名第3)與香港大學地球科學系孫敏教授(排名第8)，其余分別是排名第1的芬蘭赫爾辛基大學的Kulmala，Markku，排名第2的美國明尼蘇達大學Edwards，R.Lawrence，排名第4的Zhang，Q(署名單位不一致不能確認)，排名第5的美國加州理工學院Seinfeld，John H，排名第6的美國科羅拉多大學JIMENEZ，JL，排名第7的英國牛津大學RAMSEY，CB，排名第9的澳大利亞科廷科技大學Wilde，S.A，排名第10的WANG，Y(署名單位不一致不能確認)。

4　地球科學領域引文分析

引文分析包括基線數據和研究前沿。基線數據由“平均被引頻次(average citation rates)”、“百分位數(percentiles)”和“領域排行(field ranking)”3個表組成。

表4　地球科學領域科學家ESI被引頻次排名表(前10名)

4.1平均被引頻次

基于論文出版年到當前的累加被引頻次，計算10年里每一年的平均被引頻次，平均值等于單篇論文被引頻次之和除以論文總數[3]。ESI地球科學領域2004-2014年期間每一年的篇均被引頻次見表5。

2004年21.78平均被引頻次，含義是地球科學領域2004年發表的論文從該年到現在平均每篇被引用21.78次。如果地球科學領域2004年發表的一篇論文的被引頻次大于21.78次，那么它就超過了世界平均水平。

表5　2004-2014年地球科學領域論文篇均被引頻次

4.2百分位數

表示一個被引頻次的界值，每年發表的論文達到某個百分點基準應被引用的次數。ESI根據領域和年份選定列出的百分點基準有0.01%、0.1%、1.0%、10%、20.00%和50.00%(50.00%相應于被引頻次的中位數值)。利用百分位數可以了解一篇論文的被引情況在該學科領域中所處的位置[3]。地球科學領域2004-2014年論文各年度6個不同百分點基準的被引頻次入選條件見表6。例如：2004年發表的地球科學領域的論文，如果被引頻次達到968，就表明該論文處于該領域0.01%的位置。

表6　2004-2014年地球科學領域論文百分位數

4.3領域排行(field rankings)

顯示各個學科領域中的論文數、被引頻次和篇均被引頻次的排名情況。地球科學在22個學科領域中以被引頻次3 883 962排名第14位，論文數362 616排名第11位，篇均被引頻次10.71排名第13位。通過領域排行可以了解地球科學領域總體的統計數據和趨勢。

研究前沿(research fronts)：是一組高被引論文，通過聚類分析而定義的核心論文。研究前沿采用獨特的視角來審視學科領域：用以了解新的突破可能出現的領域以及科學家之間的非正式交流的關系，通過測量高被引論文之間的相關度而形成聚類，聚類的形成是通過按照特定的共引基線將論文分組而定義的。每個研究前沿文件的統計指標有：顯示研究前沿學科動向和主題的一系列主題詞，組成該研究前沿的高被引核心文獻和近期引證這些核心文獻的論文數(Papers)；該研究前沿主題的論文被引頻次(Citations)；篇均被引頻次(Citations Per Paper)和論文發表的平均出版年(Mean Year)[5]。ESI(2014.11)提供了地球科學領域404個研究前沿，通過404個地球科學研究前沿論文的瀏覽可以追蹤和推測學科或專業的發展動向和趨勢。地球科學領域排名前10的研究前沿分別是：Middle Stone Age(中石器時代)，Organic Aerosol(有機氣溶膠)，North China Craton(華北克拉通)，Oxygen Minimum Zones(氧最小帶)，Greenhouse Gas Emissions(溫室氣體排放)，2011 Tohoku-Oki Earthquake(2011 Tohoku-Oki地震)，2008 Wenchuan Earthquake(2008汶川地震)，El Nino(厄爾尼諾)，Aerosol Particle(氣溶膠離子)以及Outer Radiation Belt(外輻射帶)。

5　中國地球科學領域ESI論文分析

中國臺灣地區在地球科學領域發表的頂級論文有50篇，第一作者署名單位為中國臺灣的論文有20篇，其中：臺灣大學8篇，高雄海洋科技大學6篇，臺灣中央研究院2篇，臺灣中央大學1篇，臺灣中山大學1篇，臺灣成功大學1篇，屏東教育大學1篇。

6　地球科學領域期刊分析

ESI收錄地球科學領域的期刊共有236種，表8列出了被引頻次排名前10的地球科學領域期刊。論文數和被引頻次前三名的期刊排名均一致，排名第一的期刊為美國的《地球物理研究快報》(Geophysical Research Letters)，該期刊1974年由美國地球物理聯合會創辦，是能夠迅速反映地球物理領域最新研究成果的刊物，發表地球物理領域研究簡報、科研方法、工作進展、研究結果及問題的討論等；排名第二的是美國的《地球物理學研究雜志-大氣》(Journal of Geophysical Research:Atmospheres)，《地球物理學研究雜志》由美國地球物理聯合會主辦，共出版6個分輯，其中大氣分輯發表大氣層物理學高層稀薄空氣動力學、高層大氣探測、化學，大氣層與生物層、巖石圈或水圈界面的研究論文。近年來重點刊載有關高層大氣物理、高層大氣探測、高空氣稀薄空氣動力學、化合物與化學、浮質與云層等研究專題；排名第三的是世界著名出版商Elsevier公司出版的《大氣環境》(Atmospheric Environment)，該期刊關注于空氣污染及其社會影響，主要發表關于自然和人為因素對地球大氣的影響，包括大氣物理學及大氣化學，以及關系到人類健康，福利，氣候變化和環境政策等。

表7　中國大陸地球科學領域頂級論文(第一作者單位)統計(前20名)

表8　地球科學期刊被引頻次排名表(前10名)

7　結　論

文獻計量學與科技管理學有著十分密切的聯系，科學文獻的數量和質量無疑是對科學技術水平的一種量度[8]。筆者通過湯森路透ESI對2004-2014年(數據更新時間2014年11月6日)地球科學領域文獻計量分析研究得出以下結論：

地球科學領域進入ESI的國家和地區共有104個，中國在地球科學領域的論文數、被引頻次均居世界前列，篇均被引頻次處于世界中上水平，說明我國

對地球科學領域的學術貢獻和整體影響力非常高，具有舉足輕重的地位，但論文質量仍有待提高。地球科學領域中國進入ESI排名的研究機構共有23個。中國科學院發表的地球科學領域的論文數排在世界第1位，總被引頻次排在第5位。地球科學領域熱點論文是69篇，其中署名為中國科學家的有19篇，說明我國科學家在地球科學領域具有較高的影響力。中國進入地球科學領域ESI排名的研究機構主要以大學為主，中國地質大學、北京大學論文數和被引頻次均進入世界前100名。中國在地球科學領域ESI頂級論文的第一署名單位也主要以大學為主，大學是我國科學研究的主要陣地，是培養國家建設人才的搖籃。一個國家的學術研究水準對于該國社會及經濟整體發展有直接的影響，而高等教育所從事的研究工作則是國家學術發展重要的主軸。在資源有限的情況下，如何提升高等教育的投資效率與效果，如何強化各校優勢領域，乃成為當今全球趨勢所在[9]。我國在高等教育系統繼開展“211工程”、“985工程”之后，于2012年5月7日正式啟動了高等學校創新能力提升計劃，也稱“2011計劃”，按照“國家急需、世界一流”的要求，充分發揮大學在國家發展中的獨特作用，國內大學要積極吸引國際創新力量和資源，瞄準學科前沿與研究熱點，集聚世界一流科學家參與協同創新，加強與世界一流科研機構合作，進一步提升國內大學的國際學術影響力。

參考文獻

[1]湯森路透知識產權與科技.Essential Science Indicators[EB/OL].http:∥www.thomsonscientific.com.cn/productsservices/essentialscienceindicators/，2014-11-26.

[2]The Thomson Corporation.Essential Science Indicators[EB/OL].http:∥esi.webofknowledge.com/home.cgi，2014-11-26.

[3]湯森路透知識產權與科技.Essential Science Indicators 常見問題[EB/OL].http:∥www.thomsonscientific.com.cn/faq/esi/，2014-11-26.

[4]Thomson Reuters.FIELD DEFINITIONS[EB/OL].http:∥archive.sciencewatch.com/about/met/fielddef/，2014-11-26.

[5]邱均平，楊瑞仙.基于ESI數據庫的材料科學領域文獻計量分析研究[J].情報科學，2010，28(8):1121-1126.

[6]王穎鑫,黃德龍,劉德洪.ESI指標原理及計算[J].圖書情報工作,2006,50(9):73-75,35.

[7]梁花俠,白君禮.基于ESI數據庫中國農業科學領域文獻計量分析研究[J].科技管理研究,2013,33(5):71-74,80.

[8]邱均平.信息計量學在科學學與科技管理中的應用[J].情報理論與實踐，2001，(6):474-478.

[9]倪瑞,胡忠輝,燕京晶，等.基于ESI的國內外部分高校理學學科發展比較研究[J].學位與研究生教育,2011,(5):32-38.

(本文責任編輯：郭沫含)

Bibliometric Analysis on Literature in Geosciences Field Based on ESI Database

Liu YueleiNie Fengying

(Library，Nanjing University of Information Science & Technology，Nanjing 210044，China)

〔Abstract〕Based on Thomson Reuters Essential Science Indicators,the paper metrologically analyzed the geosciences literatures cover a 10-year plus 8-month period,January 1,2004-August 31,2014.By analyzing the indicators,such as Countries/Territories,Institutions,Journals,Scientists,Highly Cited Papers,Hot Papers,Top papers,Research Fronts,Baselines and etc,the paper provided references for China’s geosciences research.

〔Key words〕ESI;geosciences;bibliometric

〔中圖分類號〕G250.252；G253

〔文獻標識碼〕A

〔文章編號〕1008-0821(2015)06-0081-05

DOI：10．3969/j．issn．1008-0821．2015．06．015

作者簡介：劉月雷(1982-)，男，館員，碩士，研究方向：情報信息服務，發表論文3篇。

基金項目：中國氣象局軟科學項目“大數據環境下氣象信息資源協同創新機制研究”(項目編號：氣法函[2014]27號)，江蘇省高校哲學社會科學研究基金項目“基于社交網絡的圖書館聯盟協同服務機制研究”(項目編號：2013SJB870006)，南京信息工程大學高等教育調研及政策研究項目“高校圖書館服務教學科研的管理機制創新研究”(項目編號：2014GJ009)，江蘇省圖書館學會學術研究重點課題“基于協同聯盟的圖書館業務創新研究”(項目編號：14ZD02)。

收稿日期：2014-12-23

·信息計量學研究與應用·