地球科学领域学科发展水平分析—基于ESI数据库的地球科学领域文献计量分析

胡 波，严 嘉

中国地质大学（武汉）学科建设办公室，湖北 武汉 430074

地学前沿评述

地球科学领域学科发展水平分析—基于ESI数据库的地球科学领域文献计量分析

胡 波，严 嘉

中国地质大学（武汉）学科建设办公室，湖北 武汉 430074

ESI是由美国科技信息所推出的衡量科学研究绩效、跟踪科学发展趋势的计量分析数据库。利用信息计量学的方法通过对ESI数据库收录的近11年地球科学领域的文献进行统计研究，得出地球科学领域高生产力和高影响力的国家和地区、机构以及期刊的分布，并对地球科学领域的高被引论文、热点论文等科研创新力指标进行分析。研究表明，我国现阶段在地球科学领域的科研水平在世界范围内进入了较高的层次，拥有一批科研产出较高的学校和机构，但在影响力方面与国际顶尖水平存在一定的差距。

ESI；地球科学；文献计量学

ESI（Essential Science Indicators，基本科学指标）是美国科技信息所于2001年推出的文献评价分析工具，是一个基于科学引文索引和社会科学引文索引所收录的全球11，000多种学术期刊的1，000多万条文献记录而建立的计量分析数据库。ESI数据每2个月更新一次，按照22个学科对所有期刊进行了分类标引［1-2］。ESI数据库拥有衡量科研绩效、跟踪科研发展趋势的分析评价功能，推出后得到了广泛的应用，已经成为目前世界范围内的重要分析评价工具。

学科建设是高校办学的生命线，是衡量高校科研水平和整体实力的重要指标。根据武汉大学中国科学评价研究中心的科研竞争力指标体系，评价学科的竞争力可以通过学科生产力、学科影响力和学科创新力等方面构成的指标体系来进行分析［3］。其中，学科生产力可以用近11年来发表的论文数这一指标来衡量，反映某一国家、地区、机构、期刊和学科对世界学术交流量的贡献；学科影响力可以用近11年来发表论文的总被引次数、高被引论文数等指标来衡量，被引次数的高低是反映质量的一个重要指标；学科创新力可以用热门论文数这一指标来衡量，热门论文的产生说明此论文适应学科和社会发展的要求，具有很强的创新性。

ESI的学科分类与我国国务院学位委员会、教育部印发的《学位授予和人才培养学科目录》中的学科门类、一级学科略有不同。ESI中的地球科学领域涵盖地质、地球化学、地球物理、岩土工程、经济地质、岩石化学、矿物学、气象学与大气科学、水文学、海洋学、石油地质学、火山学、地震学、气候学、古生物学、遥感、大地测量学以及石油、采矿工程等。本文选取ESI数据库中的地球科学领域近11年的数据（2003年1月1日至2013年10月31日共计10年10个月的数据）作为研究对象，分析被收录论文总数、总被引次数和高被引论文、热点论文等指标，从科研生产力、科研影响力和科研创新力等方面对学科进行分析。

一、地球科学领域科研生产力分析

1.高生产力国家（地区）

地球科学领域被ESI数据库收录的全球排名前1%的国家和地区共有101个。全球排名前20位的国家和地区发表论文总数以及排名如表1所示，其中，排名前8位的国家发表论文总数均在20，000篇以上。中国的发表文章数量仅次于美国，居世界第二、亚洲第一，但与美国的差距很大。

表1 排名前20位的国家或地区论文总数

2.高生产力机构

地球科学领域被ESI数据库收录的全球排名前1%的机构共有548个，按照被收录论文的数量排名，在前10位的机构中，美国有5所，中国仅有中国科学院一所机构，但其排名位居第1，只有中国科学院和俄罗斯科学院的发表文章总数超过了10，000篇。全球排名前10位的机构的发表论文总数和排名如表2所示。需要特别说明的是，ESI数据库不对论文的第一作者和非第一作者的贡献进行区分，机构发表论文的统计是基于论文全部作者的所属机构，即论文中只有有一位作者是某机构，那么统计该机构发表论文数量和被引频次时就计入一次。

表2 排名前10位的机构论文总数与排名

3.高生产力期刊

在地球科学领域被ESI数据库收录的全球排名前50%的期刊共有231个。排名前4位的期刊发文数量都在5，000篇以上，分别是《Geophysical Research Letters》、《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》、《Atmospheric Environment》和《Earth and Planetary Science Letters》。其中发文数量排第1的《Geophysical Research Letters》是发文数量超过10，000篇的仅有的刊物。全球刊登论文排名前10位的期刊及其发文总数如表3所示。

《Geophysical Research Letters》（地 球 物 理研究快报）是由美国地球物理联合会（American Geophysical Union，AGU ）于1974年创办的、能够迅速反映地球物理最新研究成果的刊物。刊登的文章涉及地球物理领域的研究简报、科研方法、工作进展、研究结果及问题的讨论。

表3 排名前10位的地球科学领域期刊发文总数

4.高生产力作者

地球科学领域中，被ESI数据库收录的全球排名前1%的作者共有2871人。根据姓氏初步判断，其中19位为华裔科学家，说明华裔科学家是地球科学领域一支重要的研究力量。需要特别指出的是，ESI数据库中收录的作者姓名是由作者的姓和名的首字母组成，在统计作者发文数量时会将姓名首字母相同的两位作者默认为同一作者。基于上述原因，本文不进一步对高生产力、高影响力的论文作者进行分析。

二、地球科学领域科研影响力分析

1.高被引国家（地区）

地球科学领域高被引国家（地区）排名第一的是美国，总计被引次数达到了1，569，334次，发文数量和被引频次均排名第一，可见美国在地球科学领域雄厚的科研实力。中国文章的总被引次数为302，607次，仅占美国的19.3%，且篇均引用次数为7.74，为排名前10国家和地区中最低，在发表文章的质量上还有待进一步的提高和加强。全球排名前10位国家和地区总被引次数、排名以及篇均被引次数如表4所示。

表4 排名前10位的国家或地区总被引次数及排名

2.高影响力机构

按总被引次数排序，在548个进入ESI前1%的机构中，中国共有13所高校和研究机构位于前300名，这些高校和机构的总排名、论文总数、被引情况（按总被引次数排序）以及篇均被引情况如表5所示。可以发现，我国这些高校和科研机构总被引次数尚可，但是篇均被引普遍偏低，只有5所高校和科研机构超过了地球科学领域10.16次/篇的篇均引用频次，说明各高校和研究机构的大多数论文虽然被收录，但是并没有产生应有的影响，这样的现象需要引起国内高校和科研机构的高度重视，不能再片面的追求论文数量而忽视论文质量。

表5 中国入围前300位机构排名、论文总数及被引用情况

3.高影响力期刊

地球科学领域被引次数排名前三位的期刊分别是《Geophysical Research Letters》、《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》、《Atmospheric Environment》。这一排序与期刊发文总数的排序完全相同。需要特别指出的是，《Science》和《Nature》杂志在发表论文总数未能进入前20位的情况下，其总引用次数排名分别为第8和第9，篇均引用次数更是高达惊人的82.25和71.65，远远高于其他期刊，具体见表6。

表6 被引次数排名前10位的期刊

三、地球科学领域整体科研水平分析

1.地球科学学科科研生产力和影响力分析被ESI数据库收录的地球科学领域的论文共有332，955篇，收录论文总数列22个学科中的第9位，论文总数排名前3位的学科分别是临床医学、化学、物理学。地球科学领域的论文共被引3，381，380次，总被引次数列22个学科的第11位，总被引次数排名前3位的学科分别是临床医学、化学、环境科学与生态学。地球科学学科近11年最有影响力的论文是Uppala SM于2006年在《Quart J Roy Meteorol Soc》上发表的题为《The Era-40 Re-Analysis》的论文，共被引2，833次，在所有学科的高引论文（共114，334篇）中排名第82位。各学科总排名（按总被引次数排序）、论文总数以及引用情况如表7所示。

地球科学领域的论文近11年的篇均被引次数为10.16，在22个学科中列第12位，略低与全学科的平均值10.89。篇均被引次数排在前3位的学科分别是：分子生物学与遗传学（23.45）、免疫学（21.28）和神经科学与行为科学（19.09）。

综合收录论文总数、被引总次数和篇均被引次数三项的排名，我们发现地球科学领域在22个学科中均基本处于中间位置，这说明地球科学领域的科研生产力和影响力与其他学科相比都有一定的差距，缺少一定数量的有影响力的高水平论文。

表7 各学科总排名、论文总数与引用情况

2.中国地球科学领域科研生产力和影响力分析

我国地球科学领域被ESI数据库收录的论文共有39，102篇，在我国各学科排名中位列22个学科的第9位，这些论文被引用302，607次，被应用次数位列22个学科的第7位。中国地球科学领域论文的篇均被引次数为7.74，低于地球科学领域的论文近10年的篇均被引次数，但是略高于中国全学科论文近10年的篇均被引次数。中国在地球科学领域被引用次数最高的论文是南京师范大学Wang Yj等人于2005年在《Science》杂志上发表的题为《The Holocene Asian Monsoon: Links To Solar Changes and North Atlantic Climate》的论文，共被引509次，在地球科学领域高引论文（共3，323篇）中排第58位。中国各学科的总排名（按总被引次数排序）、论文总数与被引用情况如表8所示。

表8 中国各学科排名、论文总数与被引用情况

高引论文代表着一个学科中影响力大的高水平论文。高引论文不仅反映该学科是否具有较强的竞争力，也体现了该学科是否具有优秀的学科带头人。在被收录的高引论文中，中国排名前100位的文章中仅有3篇来自地球科学领域，分别在高被引论文中排名第5、65和78位，遗憾的是，这3篇论文的第一作者单位均不属于中国。中国在地球科学领域的高被引论文数量很少，说明中国地球科学在论文质量和影响力方面与其他学科存在着较大的差距，缺乏影响力较大的学者。

3.地球科学研究热点与前沿

ESI数据库中的热点论文反映了论文的前沿性、创新性与权威性。在近两年发表的论文中，最近2个月里引用次数进入前0.1%的热点论文中，全球在地球科学领域共有72篇论文被收录，中国有12篇，占全球地球科学领域热点论文总数的16.7%。在一定程度上说明中国在地球科学领域的研究具有较强的创新性，学科整体呈现较为良好的发展趋势。

四、小结

通过以上分析，可以发现，在地球科学领域，无论是被收录的文章数量还是文章的被引次数，美国都是位居第一，美国的科研综合实力最强。中国目前在地球科学领域的整体科研水平在世界范围内达到了较高的水平，被ESI收录论文的总数位居世界第二，科研生产力方面具有一定的优势，这是与我国广大地球科学工作者的努力密不可分的。在科研影响力方面，虽然总被引次数位居世界第五，但是篇均被引次数较低，论文的质量和权威性与国际上高水平的国家和地区的科研产出还有较大的差距。在创新力方面，中国地球科学领域发展趋势良好。

基于ESI数据库对地球科学领域文献计量分析，我们可以得出结论，从ESI论文的生产力看，我国已经是世界地球科学大国，但是从ESI论文的影响力看，我国距世界地球科学强国还有相当长的距离。当然，文献计量学分析也存在一定的局限性，如漏引现象的存在，引用率在不同学科之间的不可比性，某些论文获得较高引用率在时间上的特殊性，即使是同一学科的多个子学科在引用情况上也可能具有较大的差异性等［4］，使得基于ESI数据库的评价结果并非绝对准确和公平。同时，ESI收录论文，并不能完全代表一个国家、一个科研机构的整体学科水平，对于基础学科更是如此。本文仅是基于ESI数据库对地球科学领域文献进行计量分析，难免以偏概全，但是这对了解地球科学领域的研究现状，更好地促进我国地球科学学科可持续发展将是有益的。

［1］ 邱均平，马瑞敏.引文索引的功能与科学评价——以美国《基本科学指标》引文数据库为例（上）［J］.中国索引，2005，3（4）：17-22.

［2］ 邱均平，马瑞敏.引文索引的功能与科学评价——以美国《基本科学指标》引文数据库为例（下）［J］.中国索引，2006，4（1）：18-21.

［3］ 邱均平.世界一流大学及学科竞争力评价研究报告［M］.北京：科学出版社，2007：10-15.

［4］ 王晓莉，叶良均，徐飞，等.SCI作为科研成果评价标准的局限性研究［J］.自然辩证法研究，2001，17（11）： 41-47.

ESI； geosciences； bibliometric

G640

A

1006-9372（2015）01-0010-05

2014-12-25。

胡 波，男，讲师，主要从事高等教育管理工作。

Title： Geosciences Discipline Development Level Analysis：Bibliometric Analysis of Geosciences Based on ESI Database

Author（s）： HU Bo， YAN Jia