[논문 리뷰] Growth rates of modern science: A bibliometric analysis based on the number of publications and cited references

Lutz Bornmann, Ruediger Mutz|arXiv (Cornell University)|2014. 02. 19.

scientometrics and bibliometrics research참고 문헌 28인용 수 4

한 줄 요약

이 문헌지표 연구는 1650년에서 2012년까지 웹 오브 사이언스의 출판 수와 인용 참고문헌을 활용하여 현대 과학의 성장을 분석한다. 분절 회귀 분석을 적용하여 3개의 명백한 성장 단계—1% (18세기 이전), 2–3% (제1차 및 제2차 세계전쟁 기간 사이), 8–9% (2012년까지)—를 규명하였으며, 과학적 성과와 분야 간 인용 관행의 가속화된 성장을 드러낸다.

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.

연구 동기 및 목표

• 이전 연구를 넘어서 2012년까지 업데이트된 데이터를 활용하여 과학의 성장을 재정의한다.
• 자연과학 및 의학·건강과학을 중심으로 모든 과학 분야의 성장 추세를 분석한다.
• 고급 통계 기법을 활용하여 과학적 성과 및 인용 행동의 명백한 성장 단계를 규명한다.
• 출판 연도당 인용 참고문헌 수를 통해 인용 관행의 변화를 검토한다.
• 시간이 지남에 따라 과학의 지수적 확장을 종합적이고 데이터 기반으로 평가한다.

제안 방법

• 1650년에서 2012년까지의 소스 항목과 인용 참고문헌을 포함한 웹 오브 사이언스(WoS)의 문헌지표 데이터를 활용하였다.
• 출판 및 인용 수의 일관된 성장률을 보이는 기간을 식별하기 위해 분절 회귀 분석을 적용하였다.
• 과학적 성과 성장의 지표로 연도별 출판 수를 분석하였다.
• 과학 지식 통합의 성장을 평가하기 위해 인용 참고문헌 연도당 인용 참고문헌 수를 추적하였다.
• 성장 추세를 비교하기 위해 자연과학과 의학·건강과학 분야에 대해 별도로 분석을 수행하였다.
• 통계 모델링을 통해 과학 확장 동역학의 변화를 나타내는 구조적 변화점을 규명하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 1650년에서 2012년까지 과학 출판의 장기적 성장률은 무엇인가?
• RQ2 과학 문헌에서의 인용 축적 속도는 시간이 지남에 따라 어떻게 변화해 왔는가?
• RQ3 다양한 안정된 성장률을 보이는 과학 성장의 명백한 단계가 존재하는가?
• RQ4 자연과학과 의학·건강과학 간 성장 패턴은 어떻게 다를까?
• RQ5 현대 과학의 성장 궤적에서의 구조적 변화를 가장 잘 드러내는 통계 기법은 무엇인가?

주요 결과

• 1650년대에서 1750년대까지 과학은 연간 1% 미만의 성장률을 보이는 첫 번째 성장 단계를 경험하였다.
• 두 번째 단계는 세계전쟁 사이기 동안 나타났으며, 연간 성장률이 2–3%로 증가하였다.
• 20세기 중반 이후 과학은 제3의 단계에 진입하여, 2012년까지 출판 및 인용 참고문헌에서 연간 8–9%의 성장률을 보였다.
• 인용 참고문헌의 증가율은 출판 성장과 거의 정확히 일치하였으며, 이는 지식 통합과 과학적 유사성의 체계적 증가를 시사한다.
• 분절 회귀 분석을 통해 세 개의 명백한 성장 단계가 식별되었으며, 각 단계는 이전 단계의 성장률을 3배로 증가시켰다. 이는 과학의 가속화된 확장을 시사한다.
• 이러한 결과는 광범위한 학문 분야 범주 전반에서 유효하며, 자연과학과 의학·건강과학 모두에서 일관된 추세를 보였다.