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0引言
學術期刊是高校教師快速了解本領域研究進展、有效進行學術交流的重要工具之一．許多研究表明，科技論文所引用的參考文獻中80%以上是期刊．所以，期刊在高校科研活動和學科建設中有著重要的作用．由于每個高校的學科都有自己的學術特色和研究方向，因此，在不同高校，即使同一學科，對期刊的需求也存在很大的差異．因此，準確、全面了解各高校學科教師對期刊的需求，客觀、準確評估學科所需期刊的學術價值和被需求程度，從而合理規劃和建設期刊館藏，實現圖書館按各學科需求配置期刊資源的精準服務，已成為近年來高校圖書館管理工作者的重要課題之一．過去，圖書館采編人員曾用采訪、問卷等方法了解師生對期刊的需求．這種方法雖然能直接從反饋信息中了解教師對期刊的需求，但也存在如下弊端:(1)由于不同研究領域教師對期刊需求的不同，而且往往只有部分教師接受采訪和返回問卷，使采集的期刊信息不能完整、準確地反映學科需求;(2)采編人員自身專業的局限性，很難客觀評估所采集的期刊的學術價值和使用價值，導致不能合理有效地進行館藏期刊的規劃和建設．近年來，國內外許多學者開始用引文分析法來了解學科對文獻的需求，評估圖書館對文獻需求的保障水平，為圖書館文獻資源建設提供依據．如BarskyE對加拿大不列顛哥倫比亞大學數學系師生2011年發表的148篇SCI收錄論文做了引文分析，給出了引文文獻類型和各種文獻的引用比例，發現期刊占81%、圖書占15%、會議論文占10%、arXiv的預印本論文占1%和其他占2%．JoelSam對加納大學情報學專業1998—2004年的67篇碩士論文進行引文分析，給出該專業文獻需求和保障情況;國內學者曾曉牧通過利用引文法分析清華大學數學系師生2010—2012年發表的SCI論文的參考文獻，闡明了該學科在科研工作中常用的文獻類型，常用期刊的出版年、種數、學科分布、影響因子等，在此基礎上，有針對性地開展了數學學科服務;李峰、祁思妍、劉良璧等對學位論文進行了引文分析，通過分析引用文獻類型、被引頻次、H指數，確定了不同學科文獻需求的范圍，并探討了已有資源的保障狀況．然而，上述研究都只給出了某一學科所需文獻的種類及其比例分布，鮮有評估文獻在該學科的學術價值和需求程度方面的研究．雖然，個別作者通過期刊引頻遞減排序來說明期刊對學科的重要性，但沒有給出這種排序所遵從的統計規律及其在期刊評價中的作用和意義．我們知道，期刊具有知識更新快，專業性強，種類繁多，引用信息量大和學術水平差異大的特點．因此，一個學科所需期刊的種類、引頻及其統計規律，不僅反映期刊在該學科的學術價值和被需求程度，還可以反映學科的研究特色和學術水平．對于一個學科來說，所引用的期刊種類一般是非常多的．而且，由于教師需求和期刊自身的專業特色和學術水平的差異，使各期刊引頻差異也很大．因此，如何通過對期刊引頻等數據進行數理統計分析，定量評估某一期刊在學科中被需求程度和學術價值，并按需求程度和學術價值進行合理的排序和分類，不僅對圖書館期刊資源規劃和建設是十分必要的，而且對該學科教師和學生文獻調研有重要的指導意義．本文將以吉林大學無機化學學科為樣本，通過對該學科師生所發論文中的引文數據進行統計分析，給出該學科所需期刊的種類，研究其所遵從統計規律的數學表達式及其統計意義，探索其學術價值和被需求程度的定量表征方法，為圖書館期刊建設和精準服務提供量化依據．
1學科教師所需期刊來源及統計結果
學科教師中所引用的期刊，可以反映學科對期刊的需求．所以，本文以吉林大學無機化學學科全體教師在2012—2016年期間所中引用的參考文獻為研究樣本，開展期刊需求的研究．本文以WebofScience—SCI數據庫為數據源，采用基本檢索，檢索式為“作者+地址(JilinUniv，CollChem，StateKeyLabInorganSynth＆PreparatChem)”，時間跨度確定在“2012”到“2016”．我校無機化學共有40名教師，將每位教師發表的論文進行檢索、統計后，建立學科教師所需期刊數據庫．結果顯示，五年來有37名教師共發表外文論文1213篇;發表在168種外文期刊上;引用期刊文獻49488次1446種．其中引用中文期刊14次11種，引用外文期刊49474次1435種．
如何評估前面統計的1446種期刊在無機化學學科建設中的重要性，對于圖書館文獻資源規劃和建設是非常重要的．本文采取通過對這些期刊按引頻和被使用率從高到低排序的辦法評估這些期刊的學術價值和被需求程度．
2．1相對引頻排序
引頻即某一期刊的被引次數，是用來評價某一期刊學術價值的重要指標．我們將無機化學學科教師所引用期刊，按引頻從高到低排序．為了清晰反應某一期刊在所引用期刊中的學術價值和地位，本文引進相對引頻的概念:相對引頻=某期刊被引用次數/引頻最高期刊的引用次數×100%．將所需期刊按相對引頻從高到低排序，如表1所示．由于引用期刊的種類太多，表1只給出部分引用期刊．為了方便和清晰反映所有期刊排序的統計變化規律，我們以期刊在引頻排序中的序號為橫坐標(為數學處理方便，序號用從0開始的整數．每個序號代表相應的一個期刊，如序號為0的代表“JournalofTheAmericanChemicalSociety”等)，以相對引頻為縱坐標，做出所有期刊相對引頻隨排序序號的變化，橫坐標每個自然序數代表一種期刊．結果如圖1(A)中紅色實心圓所示．同引頻排序相比，相對引頻排序能更清晰的反映某一期刊在無機化學學科教師所需期刊中的學術價值和地位．如:對于InorganicChemistry期刊，如果只給出其引頻1645，我們很難判斷其在該學科的學術地位．但如果給出相對引頻36．84%，就可以知道該期刊與最高引頻期刊的差距，也就能清晰了解其在該學科的學術地位和價值．相對引頻越高，說明此期刊在該學科的學術價值越大，地位越高.
2．2使用率排序
我們知道，期刊引頻反映的是期刊的被引用次數，不代表引用的人數．換句話說，期刊的引頻高并不意味著引用它的人數多．實際上，對于一個特定的學科，一個期刊是否被學科所需求，是由該期刊是否被該學科的教師所引用決定的．而期刊被需求程度應由該學科中使用這一期刊的教師人數決定的．因此說，引頻排序雖然在一定程度上反映學科對期刊的需求，但并不完整、準確反映這一需求．為解決這一問題，本文引入期刊使用率(簡稱使用率)概念:使用率=使用某期刊的教師人數/教師總數×100%．這里“引用某期刊的教師人數”按如下方法計算:如果一個教師在所發表的論文中引用過該期刊或在該期刊發表過論文，不管引用多少次和發表過多少篇論文，都算作有一位教師引用該期刊．將期刊按使用率從高到低排序，如表1所示．同相對引頻排序一樣，我們以每個被引用期刊在使用率排序中的序號為橫坐標，使用率為縱坐標，做引用期刊的使用率隨期刊使用率排序序號的變化圖，如圖1(B)中紅色實心圓所示．顯然，這種排序可以清楚定量反映該學科教師對某期刊的需求程度．期刊使用率越高，說明這種期刊的需求程度越高．表1列出按相對引頻和使用率排序的前110種期刊．可見，期刊按相對引頻和按使用率排序還是有很大的差別的．引頻反映期刊在該學科的學術價值(或地位)，而使用率反映的是期刊在該學科被需求程度．因此，只用引頻排序來說明學科對期刊的需求是不全面的．用引頻和使用率相結合能更全面反映學科對期刊的需求．目前學術界通常用期刊的影響因子(IF)評價期刊的學術水平，影響因子越高，意味著期刊的學術水平越高．但影響因子的大小與研究領域有很大的關系．如:化學領域期刊的影響因子普遍高于物理領域，因此，用影響因子很難評價不同領域期刊的學術水平和價值．對于特定學科，由于每個學科都有自身的研究特色和學科交叉，因此，用影響因子法很難評價某一期刊在該學科的學術地位和被需求程度．如:圖1(A)和(B)分別給出無機化學教師所需期刊相對引頻排序和使用率排序與IF的關系圖．由圖可見，某些IF高的期刊，其相對引頻或使用率并不一定高．這說明對于某一特定學科，IF并不適合用來評價期刊的學術地位和需求程度．近年來，國內外許多學者把評價科研工作者學術水平的h指數法擴展到評價某一學科或研究領域期刊的學術水平上來，即通過將期刊引頻按從高到低有序排列來評估期刊的學術水平或價值．然后，利用h指數法篩選出該領域高水平期刊，即把那些排列序號小于等于引頻的期刊，稱為該學科或領域的h核心期刊．按照h指數法和表一，可以得到無機化學學科期刊的h指數是85，即h核心期刊共有85種．但從表一可見，在相對引頻排序中，序號大于20的期刊，相對引頻已經小于10%．把相對引頻小于10%的期刊也看做是該學科的高學術價值期刊，似乎與高水平期刊的定義不符．另外，用h指數法選取的h核心期刊只能反映這些期刊的學術價值，并不能準確反映老師對期刊的需求．因此，用h指數法確定一個學科的核心期刊似乎是不合適的，也缺少理論根據．為了準確反映無機化學學科對期刊的需求，我們提出新的評價方法．我們將所有引用的期刊按相對引頻和使用率排序．同圖一做法一樣，以排序序號為橫坐標，相對引頻或使用率為縱坐標，畫出所有所需期刊相對引頻和使用率隨期刊排序序號的變化．如圖2(A)和(B)黑方塊所示．從某期刊在圖中的排序位置，就可以清楚的看出其在該專業的學術地位和被需求程度．將圖2(A)和(B)進行數據擬合，發現期刊相對引頻和使用率排序都隨期刊序號增加按雙e指數衰減的規律減少，擬合的準確度分別達99%和99．7%，說明擬合是十分可靠的．擬合出來的雙e指數衰減曲線如圖2(A)和(B)紅實線所示．如果用N和Y分別表示相對引頻和使用率，n為期刊序號，則相對引頻N和使用率Y隨期刊序號n的變化可分別表示為:我們知道，y=y0e－x/t是一個e指數衰減函數，這里e≈2．718．其基本特征是:當x從0增加到t，y迅速從y0減小到y0/e(即y0的36%)，而當x從t增加到∞時，y緩慢減少．也就是說，y的衰減主要發生在x=0～t的范圍．所以，t被稱為描述e指數函數衰減的特征參數．t越小，說明衰減的越快．許多物理過程遵循e指數衰減的規律．如:放射性元素輻射強度(I)隨時間(x)的衰減可以表達為:I=I0e－x/t，其中，I0是x=0時的輻射強度，t表示當放射性元素輻射強度從I0減小到I0/e時所用的時間．由于x＞t以后，I輻射強度的衰減非常緩慢，而且剩余的輻射強度已經很小．所以，t被稱為該放射性元素的壽命．如果一個放射性元素輻射強度的衰減用兩個e指數衰減函數表示，如:公式(1)和(2)，說明該元素通過兩個過程衰變．tN1和tN2或tY1和tY2分別表示元素在兩種衰變過程的壽命．由于公式(1)和(2)都是由兩個e指數衰減函數組成，根據e指數衰減函數的數學和物理意義，我們推斷吉林大學無機化學學科教師大體可以分成研究特色不同的兩個研究群體．由于研究特色的差異，他們對期刊的需求和引用有所不同．N1e－ntN1代表群體一相對引頻遞減排序的統計規律，由公式(1)可見，N1=65．54%，tN1=1．98，考慮到n為整數，取tN1=2．這樣，N1e－ntN1說明:序數n=0的期刊(JournalofTheAmericanChemicalSociety)在群體一中的相對引頻最高，為64．54%．對于序數2的期刊(ChemicalCommunications)，其相對引頻降到N1/e(23．75%)．這意味著群體一教師論文中的引頻主要集中在表一中序號為0～2的頭3個期刊，說明這3個期刊對于群體一的教師來說，具有很高的學術價值．N2e－ntN2代表群體二相對引頻遞減排序的統計規律．與群體一的討論相似，N2=31．14%，tN2=23．這說明在群體二的論文中，序數n=0期刊的相對引頻最高(31．14%)，序數n=23的期刊，其相對引頻降到N2/e(11.46%):這意味著群體二教師論文中的引頻主要集中在表1中序號為0～23的頭24個期刊．這說明這24個期刊對于群體二的教師來說，具有很高的學術價值．綜合以上的討論，利用公式(1)中的tN1和tN2，我們可以把圖2(A)中相對引頻排序曲線按序號分成三個區域，即0～2，3～23和24～1445區，如圖2(A)所示．為了清晰區分0～2和3～23區，在圖2(A)中加上一個插圖．由圖2(A)可見，在0～2區的三種期刊，對于兩個群體來說都是高引頻期刊，相對引頻在100%～54．74%．稱為該學科期刊的高引頻區;3～23區，相對引頻在40．69%～8．67%，為中引頻區;而24～1445區的相對引頻是8．62%～0.02%，引頻相當低，稱為低引頻區．我們注意到，在高引頻區，雖然這3個期刊只占總引用期刊數的0.2%，但這三種期刊都有很高的引頻，三個期刊的引頻占所有被引用期刊總引頻(簡稱占頻比)的19.3%，平均每個期刊的占頻比為6．4%．尤其排名第一的JournalofTheAmericanChemicalSociety(JACS)的相對引頻(100%)占頻比(9%)遠遠高于排名第二的AngewandteChemie-InternationalEdition的58．7%和0．9%，說明這三種期刊在該學科有著非常高的學術價值和地位，而JACS更突顯出在該學科學術價值和地位．這與三個期刊在化學領域的實際情況完全符合．在中引頻區共有21種期刊，占總被引用期刊的1．5%．21種期刊的占頻比達到34．2%，平均每種期刊的占頻比為1．6%．在低頻區有1422種期刊，占總被引用期刊的98．3%，占頻比為42．9%，但平均每種期刊占頻比只有0．03%，遠遠小于高引頻區和中引頻區的平均占頻比，說明低引頻區中的期刊學術價值很低．從以上分析討論可以看出，利用公式(1)中的tN1和tN2，可以對期刊的學術價值進行評估、排序和分類．同樣，利用方程(2)中tY1和tY2，可以把圖2(B)中使用率排序曲線分成3個區:即序號在0～109，110～706和707～1445區，如圖2(B)所示．由圖2(B)可見，在0～109區，使用率在92．5%～45%，即在該區的期刊至少有大約45%以上的教師使用，故稱為高使用率區;在110～706區，使用率在5%～45%，稱為中使用率區;在706～1445區，使用率只有5%～2．5%，使用此區期刊的教師數很少，稱為低使用率區．從前面的討論可以看出，tN和tY可以分別用來反映期刊在一個學科的學術價值和被需求程度，并對期刊進行分類．本文將根據圖2(A)和(B)各區中的相對引頻、占頻比和使用率，篩選出高引頻和高使用率期刊群，并定義為該學科的核心期刊．從圖2(A)中相對引頻排序分區討論可知，高引頻區和中引頻區都具有較高的引頻，兩個區的期刊共有24種期刊，即表一中序數為0～23的期刊，雖然期刊數值占所有引用期刊的1．7%，但占頻比卻高達57．1%，即一半以上的引用來自這24種期刊．這充分顯示了這些期刊在該學科高水平的學術價值．由圖2(B)可見，由序號數為0～109期刊組成的高使用率區有110種期刊，雖然期刊數只占所有引用期刊的7．6%，但每個期刊都具有較高的使用率(92．5%～45%)，表明這些期刊具有很高的被需求程度．在中使用率區中，盡管某些期刊也具有較高的使用率，如序號在110～158期刊，使用率在45%～30%，但它們的相對引頻卻很小，在1．35%～0．45%，占頻比只有0．1%～0．07%，說明這些期刊學術價值較低，不滿足核心期刊要求的高引頻條件．根據以上討論，我們把圖2(A)中高引頻和中引頻區的24種期刊，和圖2(B)中高使用率區的110種期刊定義為該學科的核心期刊．為了說明期刊相對引頻和使用率的關系，我們在圖3中繪出所有引用期刊按使用率遞減排序方式的排序規律，如圖中黑心方框(■)所示，橫坐標中每個期刊序號代表著在使用率排序中的一種期刊．同時，在圖3中也標出使用率排序中每個期刊的相對引頻，如圖中紅實心圓(●)所示，從而給出在使用率排序中期刊相對引頻的變化規律．由圖3可以看出，在高使用率區，相對引頻隨期刊序號增加從100%迅速減小到1%左右，在中使用率和低使用率區，相對引頻緩慢從1%減少到0．02%．我們注意到，高使用率區的110種期刊包含了由相對引頻確定的24種高引頻期刊，而且，高使用率區與中使用區的邊界恰是相對引頻從快速減小到緩慢減小的拐點．這說明無機化學學科的核心期刊為高使用率區中的110種期刊．這110種期刊不僅具有高的使用率，而且有高的引用率，代表著該學科學術價值和需求程度最高的期刊，是圖書館必須保障的期刊．另外，我們注意到，在中使用率區，盡管期刊的相對引頻都在1%以下，但其使用率卻在42．5%～5%．其中，許多期刊(如:序號在110—210期刊)還有20%～40%的使用率．這意味著盡管中使用區的期刊被引用較少，但仍有許多教師查閱和使用．表明相對引頻或引頻排序不能完整、準確地反映教師對期刊的需求．引入使用率排序對于了解學科對期刊的需求是必要的．以上研究結果表明:對于一個確定的學科，只要利用各種數據庫收集到該學科老師中引文期刊的引頻信息，通過對所引用期刊相對引頻排序和使用率排序進行數學擬合，就可以根據擬合得到的數學表達式中的特征參量，定量評估期刊的學術價值和被需求程度，對期刊分類排序，確定學科的核心期刊．從而解決了圖書館期刊采編人員受專業知識的限制，不能主動、客觀、完整、準確的評估學科所需期刊學術價值和被需求程度的問題，為圖書館期刊資源建設提供了可靠的量化依據．由于本方法是以學科老師引文期刊的引頻數據為基礎，以期刊引頻排序和使用率排序數學表達式中的特征參量為判據，且期刊引文數據收集和處理簡單、易學、好操作．因此，這種表征方法更具有科學性、可靠性、針對性和可操作性．
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本文通過對吉林大學無機化學學科教師中所引用期刊及其引頻數據的統計分析，闡明了該學科所需期刊的種類和數量．提出了分別用期刊相對引頻和使用率描述期刊在該學科的學術價值(或地位)和被需求程度的概念，并給出相對引頻(N)和使用率(Y)遞減排序隨期刊序數n變化的數學表達式．論證了公式中參數tN1，tN2和tY1，tY2分別在相對引頻排序和使用率排序中的統計意義．提出利用參數tN1和tN2定量評估期刊在該學科的學術價值，利用參數tY1和tY2定量評估期刊在該學科被需求程度，以及利用這兩種參數確定該學科核心期刊的新方法．該方法不僅有助于圖書館采編人員自主、客觀和準確的了解學科對期刊的需求，合理規劃和建設期刊資源，同時對學科教師和學生文獻調研工作有一定的指導意義．
