赵丙军
国外力量训练研究知识来源载体网络的结构演化特征
赵丙军
运用文献资料调研、数理统计、社会网络分析、知识图谱等研究方法,对国外力量训练研究知识来源载体网络的结构演化特征进行了分析。结果发现:1)国外力量训练研究的知识来源较为广泛,主要集中于运动科学、生理学、内分泌与代谢、医学、营养学、神经科学等学科领域;2)知识来源文献和作者数量呈指数式快速增长,且存在集中与离散并存的分布特征,发展过程中居核心地位的个体和群体,继承性和递进性兼备;3)领域研究主题仍处于不断衍生、分化与融合的过程中;4)知识来源载体网络均已具备小世界性质,但无标度网络特征均不显著,总体上循“孤岛型—双核型—单核心复杂网络—多核心复杂网络”的路径演化。关键词:力量训练;知识载体;网络
科学知识的发展具有累积性和继承性。科学史研究表明,绝大多数科学新知识、新成果的诞生,都是建立在前人已有知识或成果基础之上的。前人已有的知识或成果必须借助知识载体方能进行传播和扩散,进而被他人利用和借鉴以生产新的科学知识。知识载体是指能够承载知识的一切事物,科学计量学中最能标示知识来源的载体主要包括被引期刊、被引文献和被引作者3类,把它们链接成网的纽带是共被引关系。因此,知识来源载体网络实质上是指分别以被引期刊、被引文献和被引作者为节点,以其共被引关系为纽带链接而成的网络结构。
国外力量训练研究在其百年发展历程中生产了众多科研成果,那么,它们的知识基础来自何方?知识来源载体是否已形成了错综复杂的网络结构?演进过程中表现出什么样的阶段性特征?对领域发展贡献卓著的个体和群体主要有哪些?等等。对诸如此类的问题进行揭示,无疑会深化人们对国外力量训练研究领域科学知识累积生成规律性的认识。为此,研究者从Web of Science(WOS)数据库中检索下载了7 891篇国外力量训练研究相关文献。WOS数据库是美国汤森路透集团(Thomson Reuters)开发的大型综合性、多学科、核心期刊引文索引数据库,主要包括科学引文索引(SCI)、社会科学引文索引(SSCI)、艺术与人文科学引文索引(A & HCI)等多个引文数据子库。该数据库收录范围广(世界范围内的近万种期刊)、质量高(收录期刊均为经过同行专家评审的各国高质量核心期刊)、更新速度快(数据可实现每周更新)、回溯期长,已成为目前国际上对基础研究和应用基础研究成果进行科学评价的最具权威性的大型数据库之一,位列世界6大著名检索数据库之首。由此,以WOS数据库为数据来源平台检索收集国外力量训练研究的相关文献具有较高的代表性。
为提高文献收集的全面性和准确性,在咨询国内、外力量训练研究领域专家学者的基础上,制定了本研究的检索策略:主题="Strength Training" or "Explosive Training" or "Power Training" or "Resistance Training" or "Muscle Training" or "Weight Training" or "Resistance Exercise";文献类型=Article;数据来源库=SCI-E和SSCI;文献时间跨度=1912-2011年;数据库更新时间为2012年4月25日,数据检索下载时间为2012年4月28日。以这些论文参考文献中所引用的期刊、文献和作者为研究对象,并对相关文献题录数据进行除重、合并归一等清洗处理后,采用数理统计、社会网络分析、知识图谱等研究方法,对国外力量训练研究知识来源载体网络的结构演化特征进行分析,并对推动领域研究发展贡献卓著的载体个体和群体构成进行了定量识别。在研究过程中,为更清晰地揭示网络结构的动态演变特征,把其百年发展历程(1912-2011)根据发文量的变化趋势又划分为1912-1970年、1971-1980年、1981-1990年、1991-2000年和2001-2011年5个时间段。
期刊作为相对宏观层次的知识载体,在科学知识的传播与扩散过程中具有非常重要的地位和作用。本研究收集的7 891篇文献中,Cite Space软件能识别出被引期刊字段的有7 713篇,178篇该字段未能有效识别。7 713篇文献共识别出有效参考文献278 456篇,无效参考文献27篇。被引期刊共17 018种,总被引频次为162 287次(由于同一篇论文无论引证同一期刊的频次有几次,都只统计为1次,因此,总被引频次是指引用17 018种期刊的文献篇次之和,其数量远小于有效参考文献的总数),刊均被引9.54次。1.1 国外力量训练研究知识来源期刊的分布特征
1.1.1 国外力量训练研究知识来源期刊的静态分布特征
知识来源期刊的静态分布就是把国外力量训练研究百年发展看作一个完整的时期,历史累积性地考察知识来源期刊的总体分布态势。期刊被引总频次由该刊所载单篇论文被引频次之和构成,通常情况下,期刊的学术影响力,与其载文的被引频次之和呈正相关关系[6]。近百年来,国外力量训练研究共引用过17 018种期刊,其中,13 745种仅被引用过1次,占全部被引期刊的80.77%;被引频次500次以上的高被引期刊45种,仅占全部被引期刊的0.26%,而其被引频次则高达57 723次,占全部期刊总被引频次的35.57%,说明国外力量训练研究相关知识的来源期刊分布不仅范围广泛,且高度集中,总体上呈现为集中与离散并存的非均衡分布特征。这种分布特征,为研究者从期刊被引的角度遴选国外力量训练研究领域的重要知识来源期刊奠定了事实基础。表1为被引频次1 000次以上的19种高被引期刊。
表 1 国外力量训练研究领域高被引期刊一览表
注:期刊影响因子为2011年度指标。
19种期刊中,由美国机构主办的有13种,充分显示了美国在国外力量训练研究领域相关知识的生产、集聚和传播扩散中的关键地位。此外,19种期刊的影响因子均相对较高,特别是JAMA-JOURNALOFTHEAMERICANMEDICALASSOCIATION和NEWENGLANDJOURNALOFMEDICINE的影响因子分别达到了30.026和53.298,表明国外力量训练研究领域知识来源的含金量较高,研究人员特别注重对高质量研究成果的吸收和借鉴。
为进一步揭示国外力量训练知识来源的主要学科类别,研究者对被引频次≥100次且被WOS数据库收录的209种期刊(共被引94 059次,占全部期刊被引频次的57.96%)。依据WOS数据库的期刊学科划分进行了学科归属统计(若某期刊分属多个学科,约定每个学科各计1次被引。因此,学科被引总频次要大于期刊被引总频次)。结果发现,被引频次3 000次以上的相对高被引学科除SPORT SCIENCES(运动科学,38 143次)外,还有PHYSIOLOGY(生理学,24 255次)、ENDOCRINOLOGY & METABOLISM(内分泌与代谢,8 277次)、MEDICINE,GENERAL & INTERNAL(医学内科,7 401次)、NUTRITION & DIETETICS(营养学,5 330次)、NEUROSCIENCES(神经科学,5 156次)、REHABILITATION(康复学,4 492次)、ORTHOPEDICS(骨科学,4 484次)、GERIATRICS & GERONTOLOGY(老年与老年病学,3 806次)、CARDIAC & CARDIOVASCULAR SYSTEMS(心脏与心血管系统,3 775次)、BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY(生物化学与分子生物学,3 229次)和CELL BIOLOGY(细胞生物学,3 062次)等11个学科,一方面,说明国外力量训练研究主要从这些学科汲取知识营养,同时,也在一定程度上表明国外力量训练研究鲜明的跨学科特色。
1.1.2 国外力量训练研究知识来源期刊的动态分布特征
动态视角的被引期刊分布可揭示不同时段国外力量训练研究领域知识来源的动态变化特点。表2分5个不同时段对被引期刊的分布状况进行了统计。
随着时间的延续,被引期刊数量呈指数式(Y=22.196e1.2986x,r2=0.9905)快速增加,一方面反映了国际科学界学术研究的不断繁荣,科技期刊阵容的持续扩大,同时,也表明了国外力量训练研究领域的知识来源日益广泛,研究视野更为广阔。伴随着被引期刊数目的迅速增加,不同时段的期刊总被引频次(Y=16.465e1.7927x,r2=0.992 0)和刊均被引频次(Y=0.7414e0.4943x,r2=0.991 1)同样以指数式增长的速度提高。但由于期刊创刊时间不同、发文偏好有别、办刊宗旨变迁、载文质量波动、易获得性各异等方面因素的影响,不同时段国外力量训练研究的重要知识来源期刊也有所变动(表3)。
表 2 不同时段国外力量训练研究被引期刊分布一览表
注:总计栏内的被引期刊数为非重复期刊数。
表 3 不同时段的高被引期刊及其被引频次一览表
从表3可知,不同时段国外力量训练研究的重要知识来源期刊既有一定的连续性同时也具有阶段性特征。连续性期刊,如MEDSCISPORTEXER、JAPPLPHYSIOL等,几十年来始终处于相对高被引期刊之列,反映了这些期刊办刊宗旨的持续性和高质量载文的稳定性。阶段性主要体现在某些期刊,如JBONEJOINTSURG、ARCHPHYSMEDREHABIL等,由于各种各样的原因(当然与不同时段的阈值选择也有关系)只在某一时段承担起了国外力量训练研究主要知识来源期刊的角色。此外,21世纪初,国外力量训练研究领域也涌现了一批新的重要知识来源期刊,如JSTRENGTHCONDRES、JGERONTOLA-BIOL等,说明它们所承载的知识与力量训练之间存在着较为密切的关系,已引起领域内研究人员的广泛关注。
1.2 国外力量训练研究知识来源期刊网络的结构演化特征
1.2.1 不同时段知识来源期刊网络的性质及结构演化特征
由于不同时段国外力量训练研究知识来源期刊的数目及其被引频次存在较大差异,为使网络规模具有一定的可比性,分别取各时段被引频次位居前1%的高被引期刊作为网络构建元素,并计算了部分网络结构指标(表4)。
表 4 不同时段期刊共被引网络整体结构指标一览表
从入选节点数、连线数、网络密度、平均度和平均聚集系数几项指标的变化趋势看出,国外力量训练研究知识来源期刊网络经历了一个从无到有、由小至大、由密转疏、由简单到复杂的演变过程,基本遵循“孤岛型-双核型-单核心复杂网络-多核心复杂网络”的路径演化(图1~图4)。此外,从不同时段网络的平均聚集系数、平均路径长度等几项指标观察,网络已具备了小世界网络(平均聚集系数较高,平均路径长度较短)的性质,但无标度网络(节点度分布服从幂率分布规律)特征并不显著。
图 1 1971—1980年时段期刊共被引网络图
图 2 1981—1990年期刊共被引网络图
图 3 1991—2000年期刊共被引网络图
1.2.2 国外力量训练研究重要知识来源期刊的动态识别
虽然不同时段国外力量训练研究知识来源期刊网络中的节点均为相对高被引期刊,但其在网络中的地位并不完全相同。表5、表6是后3个时段期刊共被引网络中点度中心度和中间中心度TOPN节点。
图 4 2001—2011年期刊共被引网络图
节点的绝对点度中心度是网络中与该节点直接相连的节点数目,其值越大,表明该节点在网络中的影响力越大[2]。相对点度中心度是绝对点度中心度的标准化,适合于不同规模网络中节点影响力的比较。对比不同时段相对点度中心度较高期刊可知,其中不乏几十年均居核心地位的经典刊物,如JAPPLPHYSIOL、MEDSCISPORTEXER等,也有地位起伏较大的期刊,如RESQUART、AMREVRESPIRDIS等。即使诸如JAPPLPHYSIOL、MEDSCISPORTEXER等经典型的核心期刊,它们在共被引网络中的优势地位从总体上看也是逐渐下降的,主要原因是国外力量训练研究领域的不断拓展、深入和分化。特别值得一提的是,作为力量与体能训练的专门学术刊物JSTRENGTHCONDRES,也进入了共被引网络中具有较高优势地位的期刊之列,一方面说明该刊办刊质量有了较大提高,已引起了领域内众多研究人员的广泛关注和认可,同时表明力量训练研究领域在吸收借鉴其他学科知识发展、完善自身的过程中,已逐渐形成了自己独具特色的理论体系。
表 5 不同时段期刊共被引网络中点度中心度TOPn节点一览表(n≤10)
注:括号内数字为各期刊的相对点度中心度。
表 6 不同时段期刊共被引网络中中间中心度TOPn节点一览表(n≤10)
注:括号内数字为各期刊的相对中间中心度。
中间中心度是对网络中各节点中介能力的测度,中间中心度较高的节点通常位于其他节点产生关联的最短路径上,起着桥梁和枢纽的作用,对其他节点间的联系具有较强的控制和支配能力[3]。中间中心度越高,节点在网络中地位的重要性越突出。从表6可以看出,JAPPLPHYSIOL和MEDSCISPORTEXER两种期刊3个时段均居中间中心度较高节点的前列,说明两种期刊在国外力量训练研究领域具有其他期刊无以取代的核心地位,对不同期刊、学科间知识的流动和整合具有十分重要的作用。但其影响力正不断被JAMA-JAMMEDASSOC、JBONEMINERRES、CIRCULATION、JSTRENGTHCONDRES等期刊中介能力的提高所消解,从而使整个网络的结构向多中心方向演化。
1.2.3 国外力量训练研究重要知识来源期刊群的动态识别
为揭示不同时段国外力量训练研究知识来源期刊网络中核心群体构成的变化,研究者分别对其进行了K-核分析(一个K-核就是整个网络中的一个凝聚力相对较高的区域,每个节点都至少与区域内的其他K个节点直接相连[4])。图5~图7中,核心群体成员用圆形节点表示,连线粗细与其共被引强度成正比。
图 5 1981—1990年期刊共被引网络K-核分析图(K=5)
图 6 1991—2000年期刊共被引网络K-核分析图(K=8)
由于1971—1980时段高被引期刊的共被引网络中只有JAPPLPHYSIOL和RESQUART两本期刊,因此,该时段的期刊共被引核心群体就有二者所组成。1981—1990年,期刊共被引网络的规模为8,K=5时的核心群体由JAPPLPHYSIOL、MEDSCISPORTEXER等6种期刊组成,K核丰度0.83。1991—2000年,网络规模增至50个,K=8时的期刊共被引核心群体由JAPPLPHYSIOL、MEDSCISPORTEXER等18种期刊构成,K核丰度0.44。2001—2011年,期刊共被引网络的规模进一步扩大至141种,K=8时其核心群体由SCIENCE、JSTRENGTHCONDRES、MEDSCISPORTEXER等31种高被引期刊组成,K核丰度0.26。从核心群体规模、K值及K核丰度3项指标的变化趋势可知,国外力量训练研究的知识来源范围愈益广泛,研究领域不断拓展,研究主题持续分化。
图 7 2001—2011年期刊共被引网络K-核分析图(K=8)
对国外力量训练研究知识来源文献网络进行分析,则可使研究者从更为微观的层次发现领域内的经典文献,探讨文献间的关联关系,揭示领域研究的演进路径和研究前沿所对应知识基础的构成和变化。
2.1 国外力量训练研究知识来源文献的分布特征
2.1.1 国外力量训练研究知识来源文献的静态分布特征
论文公开发表后被后续发表的其他论文引用次数的总和称为论文的被引频次。一篇创新性较高的原创论文,对某领域的后续研究具有较大的参考价值和巨大的推动作用,甚至可能孕育出一个新的学科[1]。本研究收集的7 891篇文献中,文献被引同样存在集中与离散并存的分布特征。这种分布特征表明,国外力量训练研究领域存在少量的高被引经典文献和大量的相对低被引文献。表7是被引频次居前20位的经典文献。
学术论文的价值在于被使用,被引频次越高,说明论文的使用价值越大[6]。经典文献TOP20的平均被引频次207.45次,发表于20世纪80、90年代的有18篇,占比90%,说明20世纪80、90年代的研究成果对国外力量训练研究领域的发展起到了巨大的奠基性作用。被引频次高居前3位的3篇文献[7,8,11],均是围绕抗阻力量训练引起肌肉力量增长的生理学基础而展开的研究,发现肌肉肥大、肌纤维类型的改变及神经系统对肌肉协调支配能力的提高是导致肌肉力量增长的最主要生理学因素。
此外,国外力量训练研究领域的杰出代表Kraemer WJ教授发表的研究成果中,有4篇名列被引文献TOP20之中,充分表明其在国外力量训练研究领域的学术地位和影响力,以及他对领域发展所作出的不朽贡献,其中,发表于2002年MEDSCISPORTEXERC上的American College of Sports Medicine Position Stand:Progression Models in Resistance Training for Healthy Adults[10]一文,是被引文献TOP 20中最新的一篇,被引频次也高达241次且排名第5位。该文作为ACSM的立场声明,对健康成年人抗阻训练中的诸多事项都提出了原则性指导建议,不仅为力量训练指导人员安排抗阻训练计划提供了参考依据,对力量训练科研人员实验方案的设计也具有较大的借鉴价值,因而被争相引用。
表 7 国外力量训练研究领域部分经典文献一览表(TOP20)
2.1.2 国外力量训练研究知识来源文献的动态分布特征
随着时间的演进和研究领域的发展,被引文献的分布也会呈现出阶段性的变化。表8是5个时段国外力量训练研究领域被引文献的变化状况。
表8显示,国外力量训练研究领域的被引文献数、被引文献的总被引频次、被引文献的篇均被引频次、有效施引文献的篇均有效引文数等指标均呈逐渐增长的趋势。被引文献数的增长,说明国外力量训练研究领域的知识来源范围不断扩展和丰富;总被引频次和篇均被引频次的提高,表明被引文献的总体质量和水平持续提升;而篇均有效引文数的增加,则揭示国外力量训练研究人员对已有知识的吸收和利用能力的增强。为考察不同指标的变化规律,研究者分别对被引文献数、总被引频次、篇均被引频次和篇均有效引文数4项指标进行了曲线拟合。拟合结果表明,国外力量训练研究领域的被引文献在数量(Y=21.644e1.6986x,r2= 0.992 8)、总被引频次(Y=19.889e1.8719x,r2=0.993 1)及篇均被引频次(Y=0.9186e0.173x,r2=0.9839)3项指标皆遵循指数增长规律,而篇均有效引文数(Y=12.26x0.6872,r2=0.9974)则呈现为幂率增长特征。这两种增长规律均为非线性增长,而且各时段的增幅较大,喻示着国外力量训练研究领域的加速发展态势。表9统计了各时段的相对高被引文献及其发表年度,呈现了国外力量训练研究领域重要知识基础的演进特征。
表 8 不同时段被引文献的变化趋势一览表
从各时段高被引文献的年度分布可知,国外力量训练研究重要的知识来源文献既有一定的稳定性,同时又具较强的递进性特征。稳定性主要体现在部分文献在多个时段都居高被引文献之列,一方面,说明这些研究成果具有较强的前瞻性和深远的影响力,另一方面,表明国外力量训练研究领域的部分研究主题具有较强的连续性。递进性主要表现为各时段的高被引文献更多的是发表于前一时段或当时段的不同新文献,映射着国外力量训练研究知识来源的不断演进。
持续高被引文献和新现高被引文献是影响国外力量训练研究领域扩展和深化的重要基础性因素。表9中,高被引文献作者出现频次较多的是Fiatarone MA(4次)、Moritani T(4次)、Kraemer WJ(4次)、Hakkinen K(2次)、Frontera WR(2次)、Komi PV(2次)等,这些专家学者对国外力量训练研究领域不同时段的发展起到了巨大的推动作用。
表 9 不同时段高被引文献TOPn一览表(n≤10)
2.2 国外力量训练研究知识来源文献网络结构演化特征
2.2.1 不同时段知识来源文献网络的性质及结构演化特征
由于不同时段被引文献的数目及其被引频次存在较大差异,为使网络规模具有一定的可比性,分别取各时段共被引频次位居前1%的高被引文献作为网络构建元素,并计算了网络的部分结构指标(表10)。
表 10 不同时段文献共被引网络部分结构指标一览表
从表10可看出,随着时间的不断延展,国外力量训练研究知识来源文献网络的规模不断扩大,节点数呈指数式快速增长(Y=0.156 3e1.7765x,r2=0.995 3),连线数则更接近线性成长(Y=557x-1017.2,r2=0.725 8),表明国外力量训练研究领域知识来源文献网络规模的扩张是以节点数的增加为主导的。由于节点数目增加的速率总体上高于节点间连线数量的增速,致使网络密度持续下降。在网络整体密度持续下降的同时,网络的平均度总体上也呈下降趋势,但平均聚集系数却出现了波动,喻示国外力量训练研究领域知识来源文献网络在整体愈来愈稀疏的同时也伴随着网络局部密集程度的变化,即研究主题在不断凸显、分化和融合过程中。20世纪70年代始至今,网络均具有小世界网络性质,但无标度网络特征均不显著。图8~图11直观地显示了不同时段国外力量训练研究知识来源文献网络的演化过程,也基本遵循“孤岛型—双核型—单核心复杂网络—多核心复杂网络”的路径演化。
图 8 1971—1980年文献共被引网络图
图 9 1981—1990年文献共被引网络图
2.2.2 国外力量训练研究重要知识来源文献的动态识别
一篇论文的科学价值主要由其新颖性、严密性以及其他难于或无法客观评判的质量所决定的[9]。高质量的科学论文不仅被引频次相对较高,而且在网络结构中也往往处于极为关键的位置。为更好地识别不同时段国外力量训练研究重要的知识来源文献,研究者分别计算了各时段网络节点的相对点度中心度和相对中间中心度(表11、表12)。
表11、表12所列文献都是不同时段国外力量训练研究领域影响力相对较大的节点,但从点度中心度和中间中心度分别纵向观察,影响力较高的节点无一重复文献出现,说明国外力量训练研究领域各时段的网络结构正经历着持续的变化。局部影响力较大的文献节点被不断地更替,且TOPN的平均发表时间逐时段推进,表明国外力量训练研究的知识基础不断更新演进,各时段研究人员更倾向于吸收相对新近生产的知识资源,与该领域发展正处快速发展期的特点相适应。而不同时段的高点度中心度和高中间中心度节点文献横向对比发现,随着时段的推进,既是高点度中心度节点同时又是高中间中心度节点所占比例依次降低,4个时段分别为100%、60%、20%和0%。出现这种状况的主要原因可能是领域发展较早的时期,学术共同体规模较小,领域内科研产出较少,可被引用的文献资料有限,被引文献比较集中,从而使质量较高的文献在网络结构中两方面的地位都比较突出。但随着研究领域的快速发展,学术共同体规模迅速扩张,科研产出能力倍增,研究主题不断分化和整合,可被引用的文献资料爆炸式成长,文献被引的集中度下降,从而导致了不同视角网络结构中高影响力文献的离散分布。
图 10 1991—2000年文献共被引网络图
图 11 2001—2011年文献共被引网络图
时段 节点文献相对点度中心度1971—1980年BERGERR,1962,RESQUART,V33,P16841.5021981—1990年THORSTENSSONA,1976,ACTAPHYSIOLSCAND,V96,P39226.344MORITANIT,1979,AMJPHYSMEDREHAB,V58,P11524.933COSTILLDL,1979,JAPPLPHYSIOL,V46,P9624.856KOMIPV,1978,EURJAPPLPHYSIOL,V40,P4524.575HOUSTONME,1983,EURJAPPLPHYSIOL,V51,P2520.016BELMANMJ,1980,AMREVRESPIRDIS,V121,P27319.436PARDYRL,1981,AMREVRESPIRDIS,V123,P42618.741PARDYRL,1981,AMREVRESPIRDIS,V123,P42117.930SONNELJ,1982,CHEST,V81,P43617.895HAKKINENK,1981,SCANDJSPORTSSCI,V3,P5017.8071991—2000年FRONTERAWR,1988,JAPPLPHYSIOL,V64,P10384.059FIATARONEMA,1990,JAMAJAMMEDASSOC,V263,P30293.851CHARETTESL,1991,JAPPLPHYSIOL,V70,P19123.418KRAEMERWJ,1990,JAPPLPHYSIOL,V69,P14422.963KRAEMERWJ,1991,INTJSPORTSMED,V12,P2282.813EARNESTCP,1995,ACTAPHYSIOLSCAND,V153,P2072.528NARICIMV,1989,EURJAPPLPHYSIOL,V59,P3102.500FIATARONEMA,1994,NEWENGLJMED,V330,P17692.470HARRISRC,1992,CLINSCI,V83,P3672.409BALSOMPD,1993,SCANDJMEDSCISPORTS,V3,P1432.3892001—2011年BIOLOG,1997,AMJPHYSIOLENDOCM,V273,PE1221.285SCHULZEK,2002,MEDSCISPORTEXER,V34,P3031.132TIPTONKD,1999,AMJPHYSIOLENDOCM,V276,PE6281.128CUTHBERTSONDANIEL,2005,FASEBJ,V19,P4221.081DREYERHC,2006,JPHYSIOLLONDON,V576,P6131.042VOLIANITISS,2001,MEDSCISPORTEXER,V33,P8031.036BERGHE,1991,JAPPLPHYSIOL,V70,P18820.994SPENGLERCM,1999,EURJAPPLPHYSIOL,V79,P2990.976MARKOVG,2001,EURJAPPLPHYSIOL,V85,P2330.955BOUTELLIERU,1992,EURJAPPLPHYSIOL,V65,P3470.953
表 12 不同时段文献共被引网络相对中间中心度TOPn节点一览表(n≤10)
续表 12
2.2.3 国外力量训练研究重要知识来源文献群的动态识别
为了解国外力量训练研究领域重要知识来源文献的社群结构变化特征,研究者分别对其进行了K-核分析(图12~图15)。图中联系最为密切的核心群体成员用圆形节点表示(椭圆框内),连线粗细与其共被引强度成正比。
图 12 1971—1980年文献共被引网络K-核分析图
图 13 1981—1990年文献共被引网络K-核分析图
1971—1980时段,国外力量训练研究领域文献共被引网络的规模较小,核心群体在K=2时只有3篇文献组成,K核丰度0.67;1981—1990时段文献共被引网络演化
图 14 1991—2000年文献共被引网络K-核分析图
图 15 2001—2011年文献共被引网络K-核分析图
为两个较大的核心群体,其中,K=7的核心群体规模增加到12篇文献,K核丰度0.58;1991—2000时段,国外力量训练研究领域文献共被引网络规模继续扩大,形成了多个核心共被引群体,其中,K=8的群体有9篇文献构成,K核丰度0.89;2001—2011时段,研究领域持续扩展,出现了更多的文献共被引核心群体,K=14的核心群体规模增长到17,K核丰度0.82。表13列出了不同时段关系最为密切核心群体的文献构成。
表 13 不同时段文献共被引网络核心群体文献构成一览表
通过比对不同时段关系最密切核心群体中文献的构成发现,文献重合率均为0,表明各时段关系最密切核心群体并不是由之前时段关系最密切群体遗传而来,而是由之前的关系相对疏远的群体演化而成,抑或是该时段新生成的核心群体,说明国外力量训练研究领域研究主题的新生、分化和整合较为剧烈和频繁。为对这一结论进行验证,研究者分时段对文献共被引网络中的节点进行了聚类分析(表14)。
表 14 不同时段文献共被引网络节点聚类指标一览表
CiteSpace软件编写者陈超美认为,随着网络规模的扩大,若网络Modularity Q值变小,则说明类群的内部链接变得更紧密,Mean Silhouette值变大;若网络Modularity Q值增大,则说明出现了新的研究主题,从而使Mean Silhouette值减小[1]。表14中信息透露,随着网络规模的扩大,类群数量和Modularity Q值持续增长,亦即研究主题不断增加;同时,各类群的Mean Silhouette起伏波动,类群内节点间关系经历着由紧密到稀疏再到紧密的变化过程,而这种现象的本质正是研究主题的不断衍生、分化与融合的映射。一般而言,类群内部联系的密切程度增加表示主题研究的深入,而类群数量的增多则表示研究领域的拓展。由此可推知,国外力量训练研究领域在20世纪以研究领域拓展为主,21世纪初则表现为领域拓展与主题研究深入的协同演进。
对知识来源作者网络的分析,可揭示学科专业人员之间的联系和结构特点,探究科学和学术内部的专业知识结构,识别最有影响力的关键人物,分析学术共同体的构成及其演变特征等。
3.1 国外力量训练研究知识来源作者的分布特征
3.1.1 国外力量训练研究知识来源作者的静态分布特征
本研究收集的7 891篇文献中,共有非重复被引第1作者65 101人,共被引用278 507人次(软件能识别出被引作者字段的有效参考文献数),总被引频次(被引第1作者的施引文献数之和)为208 276次,人均被引3.20次;其中,53 020人仅被引用过1次,占全部被引作者的81.44%;被引频次50次以上者514人,被引频次之和为57 436次,占总被引频次的27.58%,作者被引亦存在集中与离散并存的分布特征。此分布特征说明,在国外力量训练研究领域百年发展历程中,被引作者对领域发展的贡献并不均衡,少部分作者贡献卓著,学术影响力较高,而大多数作者的贡献相对较小,学术影响力平平(表15)。
由于WOS数据库的题录数据中只列出了参考文献的第1作者,且CiteSpace软件在统计作者被引频次时遵循1篇施引文献的参考文献中无论该作者出现多少次均计1次被引的原则,因而,此处的作者被引频次实际上是软件能够识别出被引作者字段的施引文献数,如Kraemer W J被引1 425次,即指能够识别出被引作者字段的7 713篇施引文献中有1 425篇都至少引用了Kraemer W J的1项第1作者研究成果。由此可对高被引作者在领域研究中的学术影响力之广泛程度有所领略。高被引作者中的相当一部分也出现在了高发文量作者之列,如Kraemer W J、Hakkinen K、Fleck S J、Stone M H等,说明作者的科研产出能力与其被引情况间存在一定的相关关系。但高被引作者的被引模式也存在一些差异,有的作者主要依赖单篇文献的高被引成为高被引作者,而有的则是以多篇文献被引的累积效应而成,如Fiatarone M A、Frontera W R和Moritani T在本数据集中各有1篇文献分别被引351次、338次和302次,各占其被引总频次的63.93%、70.56%和60.76%;而被引频次居前2位的Kraemer W J和Hakkinen K,本数据集中被引频次最高的文献分别被引241次和171次,仅占其被引总频次的16.91%和16.30%。高被引作者被引模式的差异,在一定程度上映射着其学术影响力的形成及其对领域发展作出贡献方式的不同。
表 15 被引频次TOP 20的高被引作者一览表
3.1.2 国外力量训练研究知识来源作者的动态分布特征
随着研究领域的历时性发展,被引作者的分布也会呈现出阶段性的特点。表16是不同时段国外力量训练研究领域被引作者的变化状况。
表16显示,国外力量训练研究领域不同时段的被引作者数(Y=18.66e1.6151x,r2=0.9925)、总被引人次(Y=19.89e1.8719x,r2=0.9931)、总被引频次(Y=29.44e1.6064x,r2=0.9678)及人均被引频次(Y=0.9438e0.211x,r2=0.9760)均呈指数式快速增长。被引作者数、总被引人次和总被引频次的快速成长,在一定程度上综合地说明了国外力量训练研究领域的迅速拓展和深入、知识来源的不断丰富以及对前人研究成果的吸收和利用能力持续增强等;而人均被引频次的连续快速提高,则说明被引作者对领域发展的贡献整体层面上的提升。由于领域发展具有阶段性特点,被引作者对领域发展的贡献也存在非均衡性特征,因此,不同时段的高被引作者及其被引情况也会有所不同(表17、表18)。
表 16 不同时段被引作者变化趋势一览表
从表17可知,1912—1970时段被引频次较高的作者较少,Delorme T L、Embden G和Eckert A等3人的被引频次相对较高,堪称国外力量训练研究领域的奠基人。但随后,他们在该领域的发展均不如人意,只有Delorme T L在领域内尚具一定影响力,总被引频次也仅有117次。1971—1980时段有4位作者相对高被引,可称他们为国外力量训练研究领域的开拓者,其中,Pollock M L在领域内的影响力较大且持久,总被引频次为410次。结合表17和18分析发现,国外力量训练研究领域影响力较大的高被引作者绝大多数都在1981—1990时段开始崭露头角,随后其影响力不断扩大,特别是Kraemer W J、Hakkinen K、Sale D G、Fleck S J等人的表现尤为突出。当然领域内也不乏相对年轻的后起之秀,如Fiatarone M A、Phillips S M、Tipton K D、Biolo G、Frontera W R等,他们业已成为国外力量训练研究领域的中流砥柱。此外,特别值得人们关注的是一些领域内冉冉升起的科研新星(被引频次100次以上且全部被引记录均出现在2001—2011时段内),如Rhea M R(167次)、Trappe S(165次)、Borsheim E(160次)、Koopman R(152次)等,他们均有可能成为国外力量训练研究领域未来的核心骨干或领军人物。
表 17 不同时段的高被引作者TOPn一览表(n≤10)
注:括号内数字为其在该时段内的被引频次。
表 18 总被引频次TOP 20作者被引频次的时段分布一览表
3.2 国外力量训练研究知识来源作者网络的结构演化特征
3.2.1 不同时段知识来源作者网络的性质及结构演化特征
由于不同时段被引作者的数量及其被引频次存在较大差异,为使网络规模具有一定的可比性,仍分别取各时段被引频次位居前1%的高被引作者作为网络构建元素,并对部分网络结构指标进行了计算(表19)。
表 19 不同时段作者共被引网络部分结构指标一览表
随着国外力量训练研究领域的不断发展,不同时段作者共被引网络的规模持续快速扩大,节点总数、入选节点数和连线数都迅速增长。与此同时,网络密度、节点平均度、平均聚集系数和网络点度中心势等指标则呈现出逐渐下降的趋势。网络密度和节点平均度的逐渐降低,说明网络整体变得越来越稀疏,被引作者间关系的密切程度在下降,其主要原因是研究领域的快速拓展和不断分化。平均聚集系数和网络点度中心势的下降,则说明网络整体层面上影响力广泛的被引作者其优势地位出现了下滑。网络中间中心势的变化经历了一个由低到高再降低的过程,说明网络中起桥梁或枢纽作用的节点地位出现了比较明显的涨落,喻示1991—2000年领域研究发生过比较剧烈的主题融合或分化,这一点从图17和图18中也可直观地观察到如图18中,以Komi P V、Macdougall J D等为核心的群体在自身不断扩大的同时,通过Siri W E把Wilmore J H群体连接起来;通过Moritani T把1991—2000年新涌现的以Fiatarone M A、Frontera W R为核心的群体融合在了一起。此外,网络在1991—2000年还分化出了一些较小的群体,2001—2011年这种趋势更为明显,网络结构愈益复杂。从后3个时段网络的平均聚集系数、平均路径长度和度分布情况可知,网络均已具小世界网络性质,但尚不具无标度网络特征。从不同时段作者共被引网络演化的过程来看,同样基本遵循“孤岛型—双核型—单核心复杂网络—多核心复杂网络”的路径演化。
图 16 1971—1980年作者共被引网络图
图 17 1981—1990年作者共被引网络图
图 18 1991—2000年作者共被引网络图
3.2.2 国外力量训练研究重要知识来源作者的动态识别
由于国外力量训练研究领域作者共被引网络在1981—1990年才真正形成,且不同时段的网络规模存在差异。因此,仅对后3个时段网络中具有相对优势地位节点的2个相对中心度指标进行了统计(表20、表21)。
纵向观察,被引作者的影响力总体上都呈下降趋势,表现为节点作者的相对点度中心度值逐时段减小,而这正是研究领域中新人层出的真实写照。虽然领域中也存在一些影响力广泛且持久的专家学者,如Moritani T、Hakkinen K等,他们连续2个时段出现在相对点度中心度TOP10之列,但新老更替仍为主流趋势。
表21显示,国外力量训练研究领域不同时段作者共被引网络中居桥梁或枢纽地位的重要节点无一重复,表明节点的此种网络结构地位具有更强的阶段性特征。其主要原因是,具有此种地位的作者一般是跨主题研究的先行者,一旦主题间的知识融合达到一定程度,或从事该跨主题研究的人员增多,先行者连接不同研究主题的桥梁地位将迅速下降,进而让位与从事新的跨主题研究者。3个时段中,1991—2000年节点的相对中间中心度值最高,说明此时段国外力量训练研究领域中研究主题的分化和融合更为明显。综合两指标分析发现,1981—1990年的Costill D L,1991—2000年的Fiatarone M A、Moritani T、Sale D G、Hakkinen K、Staron R S,2001—2011年的Tipton K D、Vol-pi E等被引作者具有较高的综合学术影响力。
图 19 2001—2011年作者共被引网络图
1981—1990年1991—2000年2001—2011年 被引作者中心度 被引作者中心度 被引作者中心度KOMIPV50.405FIATARONEMA13.252TIPTONKD4.589COSTILLDL49.747SALEDG11.099BIOLOG4.067THORSTENSSONA49.679MORITANIT10.983CUTHBERTSOND3.522MORITANIT49.625FRONTERAWR10.705PHILLIPSSM3.334HAKKINENK49.321HAKKINENK10.030KOOPMANR3.160MACDOUGALLJD48.316CHARETTESL8.014KARLSSONHKR3.088HOUSTONME44.330ANIANSSONA7.594VOLPIE2.860TESCHPA42.468LARSSONL6.925DREYERHC2.838GOLLNICKPD41.487STARONRS6.562BORSHEIME2.814BERGSTROMJ40.486KRAEMERWJ6.528RASMUSSENBB2.810
表 21 不同时段作者共被引网络相对中间中心度TOPn节点一览表(n≤10)
3.2.3 国外力量训练研究重要知识来源作者群的动态识别
为了解不同时段国外力量训练研究领域重要知识来源作者的群体结构特征,分别对后3个时段的作者共被引网络进行了K-核分析(图20~图22)。图中联系最为密切的核心群体成员用圆形节点表示,连线粗细与其共被引强度成正比。
1981—1990时段作者共被引网络中,关系最为密切的核心群体为K-8群体,有Moritani T、Hakkinen K等10位成员组成,K核丰度0.80。该群体主要的研究领域集中在力量训练的微观生理学基础以及肌纤维类型、肌糖原、相关酶含量及活性对抗阻训练的适应性改变等方面。
图 20 1981—1990年作者共被引网络K-核分析图
图 21 1991—2000时段作者共被引网络K-核分析图
图 22 2001—2011年作者共被引网络K-核分析图
1991—2000时段作者共被引网络中关系最为密切的群体是K-7群体(圆形节点),有Fiatarone M A、Frontera W R等12位成员组成,K核丰度0.58,其主要研究方向为肌肉老化生理学及老年人的抗阻训练相关问题。此外,该网络中还存在两个K-6群体(方形节点)。图21左侧下方的K-6群体有Hakkinen K、Sale D G等6人组成,K核丰度1.00,其主要研究方向是人体对抗阻训练的神经肌肉适应以及抗阻训练对人体肌肉力量、肌肉形态和激素的影响;该K-6群体与K-7群体分享了1981—1990时段网络中K-8群体的部分成员,说明这两个群体是由上一时段的K-8群体分化而来。图21右上侧的K-6群体有Wolfe R R、Dohm G L等7位成员构成,K核丰度0.86,其主要研究方向为肌肉蛋白合成与分解代谢的生理学机制以及抗阻训练中的营养补充。
2001—2011时段的作者共被引网络中关系最密切的群体是K-9群体(圆形节点),有Rennie M J、Kimball S R等19名成员组成,K核丰度0.47。很明显,该群体是在图21中右上侧的K-6群体演化而来的,其主要研究方向仍延续了肌肉蛋白、氨基酸、肌糖原合成与分解代谢的生理学机制以及抗阻训练中的营养补充(蛋白质、碳水化合物)等议题。图22中右上侧的三角形节点集群为K-7群体,有Hultman E、Harris R C等8位成员组成,K核丰度0.88,主要研究方向为抗阻训练中的肌酸补充。此外,网络中还存在两个K-6群体(方形节点),其中,左侧K-6群体有Boutellier U、Volianitis S等8位成员组成(K核丰度0.75),右侧K-6群体有Meyer K、Coats A J S等7位作者构成(K核丰度0.86),主要研究方向分别为呼吸肌训练和心血管病患者的抗阻训练问题。
1.国外力量训练研究的知识来源较为广泛,主要集中于运动科学、生理学、内分泌与代谢、医学、营养学、神经科学等学科领域。
2.国外力量训练研究知识来源期刊、文献和作者数量仍呈指数式快速增长,且存在集中与离散并存的分布特征,发展过程中居核心地位的个体和群体,继承性和递进性兼备。
3.国外力量训练研究领域仍处研究主题不断地衍生、分化与融合过程中。
4.国外力量训练研究知识来源载体网络均已具备小世界性质,但无标度网络特征均不显著,总体上循“孤岛型—双核型—单核心复杂网络—多核心复杂网络”的路径演化。
[1]陈超美.转折点——创造性的本质(英文版)[M].北京:高等教育出版社,2011:231.
[2]李长玲,支岭,纪雪梅.基于中心性分析的学科期刊地位评价——以情报学等3学科为例[J].情报理论与实践,2012,35(6):49-53.
[3]林德明,陈超美,刘则渊.共被引网络中介中心性的Zipf-Pareto分布研究[J].情报学报,2011,30(1):76-82.
[4]宋歌.网络分析方法在引文分析中的整合研究[J].中国图书馆学报,2011,37(4):106-114.
[5]张建合.《编辑学报》高被引论文分析[J].编辑学报,2010,22(6):562-564.
[6]张建合,任长江.《中国科技期刊研究》高被引论文特征分析[J].中国科技期刊研究,2011,22(2):207-210.
[7]FIATARONE M A,MARKS E C,RYAN N D,etal.High-intensity strength training in nonagenarians:effects on skeletal muscle[J].JAMA-J Am Med Assoc,1990,263(22):3029-3034.[8]FRONTERA W R,MEREDITH C N,O’REILLY K P,etal.Strength conditioning in older men:skeletal muscle hypertrophy and improved function[J].J Applied Physiol,1988,64(3):1038-1044.[9]FAWCETT T W,HIGGINSON A D.Heavy use of equations impedes communication among biologists[J].PNAS,2012,109(29):11735-11739.
[10]KRAEMER W J,ADAMS K,CAFARELLI E,etal.American College of Sports Medicine position stand:Progression models in resistance training for healthy adults[J].Med Sci Sport Exe,2002,34(2):364-380.
[11]MORITANI T,DEVRIES H A.Neural factors versus hypertrophy in the time course of muscle strength gain[J].Am J Physical Med,1979,58(3):115-130.
Structural Evolution Characteristics of Knowledge Source Carrier Network of Overseas Researches on Strength Training
ZHAO Bing-jun
Structural evolution characteristics of knowledge source carrier network of overseas researches on strength training are analyzed in this paper by using the methods of literature review,mathematical statistics,social network analysis and mapping knowledge domain.The results shows that 1) the sources of knowledge of overseas researches on strength training are more widely,mainly in the fields of sport sciences,physiology,endocrinology & metabolism,medicine,nutrition & dietetics and neuroscience;2) knowledge source journals,literatures and authors are growing exponentially and show the distribution characteristics both concentration and dispersion,the individuals and the groups are in the core position in the process of development have the characteristics of inheritance and progressive;3) the research topics are still in the process of growing,differentiation and integration;4) the knowledge source carrier network has the characteristic of small-world network but the scale-free network characteristics were not significant,it follows the evolution route of “isolated island model-binuclear model-mononuclear complex network-multi-center complex network” on the whole.
strengthtraining;knowledgesourcecarriernetwork;evolutioncharacteristics;small-worldnetworks;mappingknowledgedomain
1002-9826(2015)01-0003-17
2014-04-06;
2014-12-08
山东省自然科学基金资助项目(Y2008C180);聊城大学博士科研启动基金项目。
赵丙军(1966-),男,山东茌平人,副教授,博士,硕士研究生导师,主要研究方向为体育科技情报,E-mail:zbj236@163.com。
聊城大学 体育学院,山东 聊城 252059 Liaocheng University,Liaocheng 252059,China.
G808
A