[论文解读] Growth rates of modern science: A bibliometric analysis

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

scientometrics and bibliometrics research参考文献 28被引用 18

一句话总结

本文献计量研究利用Web of Science的出版物和被引参考文献数据，从17世纪中叶至2012年分析科学的增长。通过分段回归分析，识别出三个截然不同的增长阶段——每个阶段的增长率均翻三倍——到2012年被引参考文献的年增长率已达8–9%，表明各学科的知识积累速度持续加快，尤其在自然科学和医学科学领域更为显著。

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.

研究动机与目标

• 使用截至2012年的更新数据重新表述科学的增长态势。
• 分析所有科学学科的增长趋势，特别关注自然科学和医学/健康科学领域。
• 利用先进的统计技术识别科学增长中的不同阶段。
• 使用被引参考文献作为科学产出的代理指标，量化随时间变化的增长率变化。
• 评估增长是否在历史时期中呈现加速、平台化或模式改变。

提出的方法

• 使用两个文献计量数据集：Web of Science（WoS）中的出版物和每年的被引参考文献数量。
• 应用分段回归分析以检测增长速率稳定的时期。
• 从17世纪中叶至2012年分析增长趋势，重点关注被引参考文献作为科学产出的衡量指标。
• 将时间序列划分为增长速率近似恒定的阶段。
• 比较不同学科的增长率，尤其关注自然科学和医学/健康科学领域。
• 使用被引参考文献数量作为科学知识累积增长的代理指标。

实验结果

研究问题

• RQ1 从17世纪中叶至2012年，科学的长期增长率是多少？
• RQ2 自然科学与医学/健康科学领域之间的增长率有何差异？
• RQ3 能否识别出科学增长中具有显著且稳定增长率的明确阶段？
• RQ4 以被引参考文献为衡量标准，科学产出随时间的加速程度如何？
• RQ5 分段回归能否有效检测科学增长轨迹中的结构性变化？

主要发现

• 基于被引参考文献数据，识别出科学发展的三个显著阶段。
• 第一阶段（18世纪中叶以前）的年增长率低于1%。
• 第二阶段（18世纪中叶至两次世界大战之间）的年增长率为2–3%。
• 第三阶段（两次世界大战之间至2012年）的年增长率达8–9%。
• 每个阶段的增长率均为前一阶段的三倍，表明知识生产的加速。
• 加速现象在医学和健康科学领域最为显著，但各学科的趋势总体一致。