[論文レビュー] Growth rates of modern science: A bibliometric analysis based on the number of publications and cited references

Lutz Bornmann, Ruediger Mutz|arXiv (Cornell University)|Feb 19, 2014

scientometrics and bibliometrics research参考文献 28被引用数 4

ひとこと要約

この文献計測的研究では、1650年から2012年までのWeb of Scienceの出版物数と引用文献を用いて、17世紀半ばから現代科学の成長を分析している。セグメンテッド回帰を適用することで、3つの明確な成長段階—1%（18世紀以前）、2–3%（第一次世界大戦と第二次世界大戦の間）、8–9%（2012年まで）—を特定し、分野を越えて科学的生産性と引用慣行の加速的成長を明らかにした。

ABSTRACT

Many studies in information science have looked at the growth of science. In this study, we re-examine the question of the growth of science. To do this we (i) use current data up to publication year 2012 and (ii) analyse it across all disciplines and also separately for the natural sciences and for the medical and health sciences. Furthermore, the data are analysed with an advanced statistical technique - segmented regression analysis - which can identify specific segments with similar growth rates in the history of science. The study is based on two different sets of bibliometric data: (1) The number of publications held as source items in the Web of Science (WoS, Thomson Reuters) per publication year and (2) the number of cited references in the publications of the source items per cited reference year. We have looked at the rate at which science has grown since the mid-1600s. In our analysis of cited references we identified three growth phases in the development of science, which each led to growth rates tripling in comparison with the previous phase: from less than 1% up to the middle of the 18th century, to 2 to 3% up to the period between the two world wars and 8 to 9% to 2012.

研究の動機と目的

• 2012年までの最新データを用いて、従来の研究を超えて科学の成長を再表現すること。
• 自然科学および医学・健康科学を焦点として、全科学分野における成長トレンドを分析すること。
• 高度な統計的手法を用いて、科学的生産性および引用行動における明確な成長段階を特定すること。
• 1年ごとの引用文献数の変化を通じて、引用慣行の進化を検討すること。
• 科学の指数的拡大を、包括的かつデータドリブンな評価で提示すること。

提案手法

• 1650年から2012年までの、Web of Science（WoS）のソース項目および引用文献の文献計測データを用いた。
• 出版物および引用件数の成長率が一貫する期間を特定するために、セグメンテッド回帰分析を適用した。
• 年間の出版物数を科学的生産性の成長の代理指標として分析した。
• 引用文献ごとの年次変化を追跡し、科学的知識統合の成長を評価した。
• 自然科学および医学・健康科学の両分野について個別に分析を行い、成長トレンドの比較を実施した。
• 統計的モデリングを用いて、成長トレンドにおける構造的変化（科学的拡大ダイナミクスの転換点）を同定した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 17世紀半ばから2012年までの科学的出版物の長期的成長率は何か？
• RQ2 科学文献における引用蓄積の速度は、時間の経過とともにどのように変化したか？
• RQ3 明確で安定した成長率を示す科学の成長段階は特定できるか？
• RQ4 自然科学と医学・健康科学の間で成長パターンに違いはあるか？
• RQ5 現代科学の成長軌道における構造的変化を最も効果的に明らかにする統計的手法は何か？

主な発見

• 17世紀半ばから18世紀半ばまでは、年間1%未塔の成長率を示す最初の成長段階を経験した。
• 第一次世界大戦と第二次世界大戦の間、2–3%の年間成長率を示す第二の段階が登場した。
• 20世紀半ば以降、出版物および引用文献の年間成長率が8–9%に達する第三の段階に入った。
• 引用文献の増加は出版物の成長と密接に連動しており、知識統合および科学的相互接続性の体系的増大を示している。
• セグメンテッド回帰により、3つの明確な成長段階が特定され、それぞれが前回の成長率の3倍に相当するため、科学的拡大が加速していることが示された。
• 広い学術分野のカテゴリー全体にわたり、自然科学および医学・健康科学の両分野で一貫したトレンドが確認された。