信息处理视角下学术数据在科学交流中的运动机制分析.docx
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1、 信息处理视角下学术数据在科学交流中的运动机制分析 楼雯 张鸢飞摘 要:目的/意义学术数据在科学传播与知识共享中起着重要作用,同时学术数据在科学交流中有着相当复杂的运动,系统性探究学术数据在科学交流中的运动流程、机制和影响因素,对科学界和科技工作者了解科学交流和知识演化有重要意义。方法/过程综合科学情报交流理论和科学交流系统理論来分析并提出现代科学交流系统模型。利用系统动力学方法和Vensim软件对提出的模型进行仿真实验,分析影响学术数据在科学交流中运动影响因素。结果/结论提出学术数据在科学交流系统中的双循环运动模式,该系统仿真结果显示,调整学术数据的输入初值与系统的输入转化率对学术数据的输出
2、提升最大。因此,应当增加基础学术数据储备,塑造正式交流与非正式交流平衡发展的稳定系统,推进学术数据在科学交流中的运动产生更多价值。关键词:信息处理;科学交流;学术数据;系统动力学DOI:10.3969/j.issn.1008-0821.2022.02.005G251 A 1008-0821(2022)02-0044-11Mechanism Analysis on Academic Data Movement in ScholarlyCommunication:A Perspective of Information ProcessLou Wen1,2,3 Zhang Yuanfei1(1.De
3、partment of Information Management,Faculty of Economics and Management,East ChinaNormal University,Shanghai 200241,China;2.Institute for Academic Evaluation and Development,East China Normal University,Shanghai 200241,China;3.Key Laboratory of Advanced Theory and Application in Statistics and Data S
4、cience(East ChinaNormal University),Ministry of Education of China,Shanghai 200241,China)Abstract:Purpose/SignificanceAcademic data plays an important role in scientific dissemination and knowledge sharing.At the same time,academic data disseminate with a very complex movement in scholarly communica
5、tion.The systematic exploration of the movement process,mechanism and impact factors of academic data in scholarly communication is of great importance to the science community to understand the importance of scholarly communication and knowledge evolution.Method/ProcessBy integrating scientific inf
6、ormation exchange theory and scholarly communication system theory,a model for modern scholarly communication system was analyzed and proposed.Adopting system dynamics method and the software,Vensim,several simulation experiments on the proposed model was carried out to analyze the factors that infl
7、uence the movement of academic data in scholarly communication.Results/ConclusionsThe double-circle movement mode of academic data in the scholarly communication system was proposed.The simulation results of the system showed that the strongest factors on increasing the output of academic data were
8、adjusting the input initial value of academic data and the input conversion rate of the system.Therefore,it is necessary to enhance the volumn of basic academic data,to create a stable system to balance the development of both formal and informal scholarly exchanges,eventually to promote the movemen
9、t of academic data in scholarly communication in a great value.Key words:information processing;scholarly communication;academic data;system dynamics学术数据是指在科学研究过程中,由于科学交流而产生的,经由理解、分析、组织、存儲等过程形成的一类用以反映特定知识的数据形式。尽管发表在学术期刊上的文章长期占据科学交流成果的支柱地位,但Baumann A等1指出,科学家们为了收集其他学者的意见,在没有经过正式的同行评议前,流出的文件作为学术数据的第二存在
10、渠道正在高速成长。随着现代科学的发展,科学交流作为一种伴生的社会活动变得愈发频繁2。著名前苏联情报学家米哈伊洛夫提出“科学情报交流论”,将科学交流定义为一种信息交流过程,并可依据传播形式分为“正式过程”与“非正式过程”。联合国教科文组织在“世界科学情报系统”模型(UNISIST)中,将“正式交流”与“非正式交流”通过知识的生产者和使用者是否以出版编辑系统和文献信息系统作为媒介进行具体区分。科学交流使得科学家们能够传递学术数据,由此了解同行的研究内容3,提升科学劳动的效率;通过学术数据的共享,引导科学家产生新的个人目标4;构建学术资源库,为科学研究提供可靠有效的信息保障。因此,探究学术数据的运动
11、机制,有助于系统、整体地理解科学交流和科学发展的本质。翟杰全认为,科学交流的全盘问题不仅包括科学家之间交流的问题,而且包括向公众交流的问题5。学术数据作为知识传播的重要载体,在科学交流的过程中应同时服务于科学家和其他公民的知识需要6,即肩负着科学研究与科学传播的双重任务。一方面,文献的引用是科学研究中学术数据被利用的普遍形式,具备严格的数据引用规范。刘运梅等提出的文献三角引用模型7说明,学者间通过引用与被引用行为形成一种紧凑的三角知识传递结构。另一方面,以网络信息资源与其他非正式出版物为代表的学术数据变得愈发重要8。替代计量学的出现和盛行正是学术数据在非正式交流中活跃运动的体现,利用下载量、博
12、文提及量、阅读量等变量进行非正式交流指标,扩展了文献引用等正式交流指标9,社交网络平台、新闻和政策平台都逐渐作为科学知识传播的重要途径10,余厚强等利用427万余条新闻替代计量数据进行研究,指出新闻能够推动晦涩的学术数据向亲民形式的转变11。学术数据既通过文献信息系统被科学研究者直接引用,又通过非正式交流的形式被社会广泛需求,在不同交流途径中交错运动贡献于科学发展的成果。目前,针对学术数据静态特征的研究已颇具一定规模。计量学方法成为主要研究方法,来分析科学研究中主体从个体向团队进行转变对知识扩散与传播的推动作用12,知识扩散和交流过程中,同样可以利用引文分析方法指出我国LIS研究领域狭窄、研究
13、热点集中的特点13;还有从引用行为的视角指出学术数据的利用强度应由其对施引文献的重要性而非Reference的经典程度决定14。以上研究从不同视角对学术数据的利用与发展进行探究取得了一定结论,然而对学术数据运动全局的机制却鲜有提及,系统性地刻画学术数据在科学交流中的运动过程是必须完成的工作。因此,本文旨在结合系统动力学方法,综合现有研究中学术数据的静态特征描述与科学交流的模式定义,建立一套综合性科学交流仿真系统。期望通过仿真实验对学术数据的运动流程与机制进行揭示,探究其影响因素,进而加深对科学交流与知识演化的理解,促进科学发展。1 科学交流系统分析科学交流系统主要有4个功能:“注册、认证、告知
14、、存档”15,最终科学研究的实现成果归纳为“荣誉”,从而实现学术数据由具体向抽象、由外在向内在的转化。结合米哈伊洛夫的理论,科学交流可被归类为正式交流过程与非正式交流过程,科学交流系统在以上过程中逐步实现其职能。科学交流,尤其是非正式交流的形式多元化使得科学交流的生态系统产生极大的拓展2,科研人员的信息行为受该来源学术资源的影响产生了相当可观的成效16,这使得其中的两类过程产生新的内涵与交互。因此,本文将首先就两类交流过程分别从信息流理论的角度对学术数据流动模式进行配置,进而实现对学术数据流动模式的全局刻画。1.1 正式交流系统分析目前,针对正式交流系统的各类产出常常以同行评议法与科学计量法进
15、行17-19科学评价。据此,正式交流系统将主要以正式出版文献的视角,对学术数据自科研起始向出版方向进行运动的路径实现描述。从数据流看,隶属系统主体的学术数据需经过研究、投稿、出版、收录等过程最终被呈现于文献信息资源系统中,作为新一轮科研的基础存在。每一项学术数据流的形成均需通过引用的方式与其他学术数据流的汇聚,从而使得正式交流系统内部可以通过多个线性过程嵌套的方式实现科学发展。学术数据流在完整通过注册、认证、告知、存档的职能实现后,即可视作系统的产物,又可视作系统的投入。1.2 非正式交流系统分析近年来,对非正式交流的研究逐渐频繁,尤其是针对社交媒体的Altmetrics指标研究,实现了对科学
16、交流评价的补充20。信息载体的发展使得学术数据在公开出版前可通过网络首发、预印本、知识社区等网络途径投入交流,从而优化了正式交流过程固有的时滞性。因此,传统的非正式交流过程与网络环境下新生的非正式交流过程将被视作非正式交流系统中的两项主要路径。从数据流看,学术数据可通过传统或Web环境下非正式交流过程的各个环节输出,最终成为可供利用的信息资源。由于非正式交流的产出往往不以公开出版的形式呈现,在数据流进行运动的每个过程中,每当数据流产生变化均可被视作是该次交流的产物。在该过程中,学术数据不必完整履行科学交流的四项核心职能,可以成为新的学术数据并输出,因此,此系统仅提出学术数据在其中可能进行的步骤
17、。实际学术环境中,学术数据可在任意环节输出并作为新的数据源发起新一轮运动。1.3 科学交流系统基于以上就正式交流与非正式交流两类过程的科学交流系统配置分析,学术数据的运动轨迹可被抽象为两类子系统,分别遵循严格及不完全严格的科学交流系统职能规则。然而在真实科学交流中,学术数据的运动方向往往不会单一地以线性的形式存在。从信息输出的角度来看,相当比例的学术数据最终遵循正式交流过程的特征转化为正式出版的文献信息资源,也存在大量学术数据自非正式交流的中间环节流出,以开放资源的形式成为可供使用的学术数据,同时具备科学研究与科学传播的内涵,本文将其归纳为学术数据的“应用”实现。从信息输入的角度来看,学术数据
18、在生成新的学术数据的过程中,不仅依赖于此前运动的产出,同时也会纳入该部分输入数据在尚未正式输出前通过非正式交流过程相伴形成的学术数据,通过运动过程中的数据循环提升最终产出的信息质量。由此,该系统表现出学术数据在多轮运动间依靠正式交流模式连接,在单次运动时依靠非正式交流模式调整修正,进而形成由内外循环同时决定的运动机制。2 学术数据运动的系统动力学模型分析2.1 学术数据运动的回路构建学术数据运动分析的主体应为输入的学术数据与其相应输出的变化差值,通过差值的反馈原理进行探究以揭示科学交流發展的本质。本部分基于第一部分数据流系统的提出,通过Vensim软件对系统进行模型化21,结果如图4所示。在该
19、回路设计中,原系统配置的外循环通过多层正反馈回路实现,学术数据通过多个途径分散形成各类信息资源并最终向新的学术数据进行运动;原系统配置的内循环结构则通过“反馈”变量的二阶反馈回路实现,从而完善对学术数据运动过程中自发提升现象的描述。具体而言,由于前项学术数据表现形式的质量提高将直接决定后项学术数据的发展下限,例如,正式交流过程中论文研究的手稿越完备则形成的论文初稿将越有可能具备更高的质量;非正式交流过程中推文的质量越高则推文中被抽取的信息资源质量将相应提高。因此,以上变量间均呈现“同进同退”22的趋势,即“注册、认证、告知、存档”四大科学交流系统职能对应的产出之间存在一阶线性正反馈关系。为描述
20、非正式交流过程,尤其是Web环境下非正式交流过程中学术数据的运动细节,建模中设置“权威性及共信度较低的反馈”这一变量,对学术数据运动过程的中间产物针对其本体的作用进行刻画。当学术数据以非正式出版文献的形式作为科学交流过程中的产出时,将穿插与科学交流系统职能间的信息传递定义为权威性及共信度均欠佳的反馈信息传递。一方面,产生学术数据的活动质量将直接影响该反馈信息的数量,具体表现为当活动质量越高时,对应的反馈信息将越频繁,从而降低可提取反馈信息的密度,最终降低反馈信息的利用效率;另一方面,反馈信息的生成依赖于该活动中产出的学术数据本身,当该信息源的质量越高时,相应产出的信息也将提升;由此,当该类活动
21、的成果质量越高时,对学术数据的最终作用由反馈信息密度与反馈信息质量的影响叠加形成。2.2 学术数据运动的回路分析本模型主体由正向反馈环组成,依据科学交流系统的基础理论对其进行抽象,所有的正向反馈环均遵循“学术数据研究质量注册质量认证质量告知质量存档质量新的学术数据”的环形结构。由于单次正式交流过程中,学术数据的运动均以线性的形式呈现,前一步的研究质量对后一步的产出质量起到正向决定性作用,产出质量对文献的出版期刊层次、存档系统评级又起到正向决定性作用,该环形结构是对学术数据传统发展的描绘。模型的补充部分由高阶反馈环充当,主要表现为“任意阶段的学术数据输出非正式的反馈另一阶段的学术数据输入”的抽象
22、逻辑。鉴于非正式交流过程发展至今演化出的更快反馈速度与更大信息处理量,该回路体现了不同于正式引用的即时反馈与学术数据提升的关系,为部分尚未或不将被纳入正式出版文献资源系统的学术数据的运动机制填补空白。由此,在两类反馈环的交互作用下,本模型涵盖共计12个反馈环,以此构建学术数据运动流。3 基于Vensim的学术数据运动仿真3.1 学术数据运动的流图设计依据因果回路对学术数据运动模型的流图进行搭建,本研究以评分作为考察变量对学术数据本体的质量及传播能力进行描述23。该流模型的主要通路由以正式出版文献形式呈现产出的途径与非正式出版文献呈现产出的途径互补形成的双向通道构成,同时佐以运动过程中学术数据自
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