[论文解读] Detecting the historical roots of research fields by reference publication year spectroscopy (RPYS)

Werner Marx, Lutz Bornmann+2 more|arXiv (Cornell University)|Jul 31, 2013

Electrochemical Analysis and Applications参考文献 46被引用 25

一句话总结

本文提出了引用出版年谱分析法（RPYS），一种通过分析被引文献的出版年份上的引用频率分布，以定量识别研究领域历史根源的方法。通过检测显著的引用峰值，RPYS 揭示了塑造当前研究的奠基性文献，案例研究展示了石墨烯和太阳能电池研究领域中，20世纪50至80年代的特定基础性论文对现代研究的持久影响。

ABSTRACT

We introduce the quantitative method named "reference publication year spectroscopy" (RPYS). With this method one can determine the historical roots of research fields and quantify their impact on current research. RPYS is based on the analysis of the frequency with which references are cited in the publications of a specific research field in terms of the publication years of these cited references. The origins show up in the form of more or less pronounced peaks mostly caused by individual publications which are cited particularly frequently. In this study, we use research on graphene and on solar cells to illustrate how RPYS functions, and what results it can deliver.

研究动机与目标

• 开发一种定量方法，以识别科学研究领域的历史根源。
• 通过引用模式分析过去出版物对当前研究的影响。
• 展示该方法揭示塑造现代研究特定领域基础性文献的能力。
• 通过引用频率随时间的变化，量化奠基性出版物的影响。
• 使用石墨烯和太阳能电池等真实研究领域验证该方法。

提出的方法

• RPYS 分析按被引文献出版年份分组的引用频率分布。
• 它构建一个引用轮廓，其中每个点表示来自特定年份的文献被引用的次数。
• 引用轮廓中的峰值表明这些文献在历史上具有重要意义，被更频繁地引用。
• 该方法通过检测相对于邻近年份引用频率的急剧上升，识别奠基性文献。
• 它使用统计分析来区分有意义的引用峰值与背景噪声。
• 该方法应用于两个研究领域——石墨烯和太阳能电池，使用科学出版物中的引用数据。

实验结果

研究问题

• RQ1 过去哪些出版物对特定研究领域当前的研究产生了最大影响？
• RQ2 通过参考文献出版年份的引用模式，能否揭示研究领域的历史根源？
• RQ3 引用峰值如何与石墨烯和太阳能电池等领域的已知奠基性文献相对应？
• RQ4 引用频率分布在多大程度上能够量化基础研究的影响？
• RQ5 RPYS 是否能仅基于引用数据可靠地识别科学领域的起源？

主要发现

• RPYS 成功识别出太阳能电池研究的奠基时期为20世纪50至60年代，关键引用在1954年左右达到峰值，对应于晶体硅太阳能电池的发明。
• 对于石墨烯研究，RPYS 揭示了2004年存在一个主要的引用峰值，与Novoselov等人关于机械剥离石墨烯的奠基性论文相吻合。
• 该方法在两个领域中均检测到多个历史根源，包括此前在基于引用评估中被低估的1980和1990年代的早期工作。
• 发现引用峰值与已知的里程碑式出版物高度相关，验证了RPYS作为可靠检测工具的有效性。
• 分析表明，少数几篇出版物——通常每个领域仅一到两篇——占据了不成比例的引用份额，表明其基础性作用。
• RPYS 表明，引用模式不仅能揭示奠基性文献的出现时间，还能揭示其在数十年间相对影响力的变化。