[論文レビュー] Methods for measuring the citations and productivity of scientists across time and discipline

Alexander M. Petersen, Fengzhong Wang+1 more|IMT Institutional Repository (IMT School for Advanced Studies Lucca)|Nov 6, 2009

scientometrics and bibliometrics research参考文献 25被引用数 14

ひとこと要約

本論文は、共同研究の規模と時系列的引用傾向を補正することで、分野や時代を超えて科学的生産性と引用インパクトを公平に比較できる正規化フレームワークを提案する。『引用シェア』と『論文シェア』を導入し、科学的キャリアにおける普遍的な統計的パターンを明らかにし、著者間の累積的優位性（マシュー効果）が、出版間隔の短縮と高インパクト・ジャーナルにおける一貫したパワーロー則のスケーリングを示していることを示している。

ABSTRACT

Publication statistics are ubiquitous in the ratings of scientific achievement, with citation counts and paper tallies factoring into an individual's consideration for postdoctoral positions, junior faculty, tenure, and even visa status for international scientists. Citation statistics are designed to quantify individual career achievement, both at the level of a single publication, and over an individual's entire career. While some academic careers are defined by a few significant papers (possibly out of many), other academic careers are defined by the cumulative contribution made by the author's publications to the body of science. Several metrics have been formulated to quantify an individual's publication career, yet none of these metrics account for the dependence of citation counts and journal size on time. In this paper, we normalize publication metrics across both time and discipline in order to achieve a universal framework for analyzing and comparing scientific achievement. We study the publication careers of individual authors over the 50-year period 1958-2008 within six high-impact journals: CELL, the New England Journal of Medicine (NEJM), Nature, the Proceedings of the National Academy of Science (PNAS), Physical Review Letters (PRL), and Science. In comparing the achievement of authors within each journal, we uncover quantifiable statistical regularity in the probability density function (pdf) of scientific achievement across both time and discipline. The universal distribution of career success within these arenas for publication raises the possibility that a fundamental driving force underlying scientific achievement is the competitive nature of scientific advancement.

研究の動機と目的

• 分野や時代を超えて科学的業績を比較するための標準化された指標の欠如に対処すること。
• 共同研究の規模や分野固有の引用慣行による、引用および生産性指標のバイアスを是正すること。
• 個人の科学的キャリアを公平に比較できる普遍的な正規化手法を開発すること。
• 科学的成功の統計的規則性と、累積的優位性（マシュー効果）がキャリア進行に果たす役割を調査すること。

提案手法

• 各論文の引用数を、同年に発表された論文の平均引用数で割ることで、時系列を越えた比較を可能にする正規化を実施。
• 共同研究の規模を補正するため、全共著者で総引用数と論文数を等分し、『引用シェア』と『論文シェア』を生成。
• 得られた正規化指標を用いて、1958年から2008年までの6つの高インパクト・ジャーナルに掲載された科学者のキャリア軌道を分析。
• 引用シェアおよび論文シェアの確率密度関数（PDF）にパワーロー則フィッティングを適用し、スケーリング指数を同定。
• 出版間隔の待ち時間を分析することで、マシュー効果を検出。ここでは、後続の論文が速く出されるほど、累積的優位性が顕在化している。
• 統計力学にインspiredされたモデルを用いて、観察されたパワーロー則分布と科学的キャリアにおける競争的ダイナミクスを解釈。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのようにして引用数と生産性指標を正規化し、分野や時代を超えて公平に比較できるか？
• RQ2 適切に正規化された指標を用いた場合、科学的業績の分布にどのような統計的パターンが現れるか？
• RQ3 初期の成功がさらなる成功をもたらすというマシュー効果が、科学的出版キャリアにどの程度顕在化しているか？
• RQ4 共同研究の規模と時系列的引用トレンドは、従来の科学的業績指標の公平性にどのように影響を及ぼすか？
• RQ5 多様な科学分野にわたり、科学的生産性とインパクトを支配する普遍的なスケーリング則が存在するか？

主な発見

• 6つの高インパクト・ジャーナルにおける引用シェアおよび論文シェアの確率密度関数（PDF）は、スケーリング指数 α ≈ 2.5–2.6 のパワーロー則に従い、科学的業績に普遍的な統計的構造が存在することを示している。
• 個々の論文のスケーリング指数（γ ≈ 3）は、総引用シェアおよび総論文シェアのそれよりも大きいことから、優れたキャリアは優れた論文よりも一般的であり、一貫したパフォーマンスから生まれることが示唆される。
• 大多数の著者において、出版間隔の平均待ち時間が時間とともに短くなっている。特に、PRLでは⟨τ(1)⟩がジャーナルごとに2.2〜3.5年と変動し、マシュー効果の定量的証拠が得られた。
• 出版間隔の短縮はPRLで最も顕著であり、これは高エネルギー物理学分野の大型共同プロジェクトが、1年間に複数の高インパクト結果を生み出すためであると推察される。
• 正規化された指標は、科学的成功が本質的に競争的であり、累積的優位性が分野や時代を超えてキャリア進行を駆動していることを明らかにした。
• このフレームワークは、分野固有のバイアスおよび時系列的バイアスを効果的に除去し、科学的生産性とインパクトの分野や時代を超えた妥当な比較を可能にした。