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摘 要：文章以2010年至2012年CNKI收录的环境科学领域科技论文为数据来源，计算得到这三年环境科学学科各子学科的引用半衰期和被引半衰期。通过学科半衰期分析主要子学科的文献老化情况，进而揭示环境科学整个学科的引用发展情况。
关键词：学科半衰期；引用半衰期；被引半衰期；环境科学
中图分类号： G250.252 文献标识码： A DOI： 10.11968/tsygb.1003-6938.2015046
An analysis of Discipline Half-life of Environmental science in China
Abstract The paper utilizes the methods of half-life to calculate the aging rate of main sub-disciplines in environmental science. All the data are collected from environmental journals in CNKI during 2010-2012. By analyzing the citing half-life and cited half-life of the main sub-discipline of environmental science， the paper shows the characteristics of citation development in environmental science.
Key words discipline half-life； citing half-life； cited half-life； environmental science
1 引言
半衰期（Half-life）原指放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，在图书情报领域，J.D.Bernal最早提出用“半衰期”来表征文献情报老化速度，表示文献发表后到这一时间，在引用文献中将只有一半是这一时间以前发表的。1960年，Bueton和Kebler[1]从共时角度观察文献老化，提出文献情报半衰期是指某学科目前尚在利用的全部文献中较新的一半是在多长一段时间内发表的。20世纪80年代以来，我国学者围绕“半衰期”进行了大量研究。王崇德[2]、刘真[3]从科技文献的半衰期和计算方法入手，验证了半衰期的有效性和易用性。刘俊[4]对Burton-Kebler方程进行了线性变换，结合大量引文分析数据，用回归分析法计算了学科文献的半衰期，并与传统方法的计算结果进行了比较。罗式胜深入研究了期刊引用半衰期和期刊被引半衰期的概念、应用和意义[5-6]。刘红[7]、张艳芬[8]将期刊引用和被引半衰期分别应用到化学、医学领域，对期刊进行定量评价。陈立新和刘则渊[9]利用文献计量学方法，研究引文半衰期与普莱斯指数的关系。综合这些文献，发现半衰期研究主要侧重于对文献和期刊的半衰期研究，研究相对成熟。罗式胜[6]曾在文献中指出：期刊引用半衰期的概念还可以进一步推广并形成各种类型的引用半衰期。本文利用这一思路尝试通过半衰期来研究我国环境科学学科老化的现象。
环境科学是一类跨学科领域的专业，既包含像物理、化学、生物、地质学、地理、资源技术和工程等的物理科学，也含有像资源管理和保护、人口统计学、经济学、政治和伦理学等社会科学。本文根据《中国图书馆图书分类法（第四版）》选取了环境科学类的环境科学基础理论（X1）、社会与环境（X2）、环境保护管理（X3）、灾害及其防治（X4）、大气污染及其防治（X5）、废物处理与综合利用问题（X70）和环境质量评价与环境监测（X8）等7个主要子学科分类号进行数据采集。
本文利用CNKI期刊全文数据库，选取环境科学学科为研究对象，通过对环境科学各子学科引用和被引数据的比较分析，研究2010年至2012年环境科学类学科的引用半衰期和被引半衰期，以此从文献老化角度反映我国环境科学文献引用的内在规律。
2 环境科学学科半衰期的概念与计算
3.1 学科引用半衰期
学科引用半衰期反映某学科对距今哪一段时间内的文献比较关注，通过参考文献中的时间跨度和累积比来计算。某学科的引用半衰期短就说明该学科的文献更关注近期发表的文章，研究成果更新速度比较快；反之则说明该学科对发表时间久的文章更关注。本文将学科引用半衰期定义为：某学科在T年所引用的参考文献中的50%（较新那部分）在最近（以当年为第0年）多长时间内出版（发表）的。根据学科引用半衰期的定义，学科引用半衰期（H1）的计算方法如下：
H1=A+（50%-B）/（C-B）
其中A为累积百分比接近50%的年数；B为累积百分比最接近50%的那年的累积百分比；C为累积百分比刚超过50%的那年的累积百分比。
如环境科学基础理论学科以2010年为起始年，累积百分比最接近50%的是2004年，为48.33%（见表1），因此环境科学基础理论学科2010年的引用半衰期为：
H1=6+（50%-48.33%）/（55.2%-48.33%）=6.24年。
3.2 学科被引半衰期
学科被引半衰期是指某一学科文献在指定年份被引用的全部次数中，较新的一半被引文献发表的时间跨度。本文将其定义为：某学科在T年（通常为一年时间内）被引用的全部文献中较新的一半是在最近（以当年为第0年）多长时间内发表的。某学科的被引半衰期越长，说明该学科文献老化速度越慢，该学科文献能够被利用的时间越长；反之，该学科文献老化速度越快，该学科文献能够被利用的时间越短。
如环境科学基础理论学科以2010年为初始年，累积百分比最接近50%的为2005年的43.07%（见表2），因此该学科2010年学科被引半衰期为： H2=5+（50%-43.07%）/（52.77%-43.07%）=5.71年。
4 2010～2012年间环境科学学科半衰期分析
4.1 环境科学学科引用半衰期分析
根据相关数据和上述学科引用半衰期的计算方法，可以计算出环境科学主要子学科2010年至2012年引用半衰期情况（见表3）。
可以发现，环境科学基础理论学科引用半衰期最长，2012年引用半衰期达到7.09年；环境保护管理学科引用半衰期最短， 2011年引用半衰期仅为3.95年。
从引用半衰期来看，环境科学基础理论学科是一门交叉性很强的学科，该学科融合了地理、物理、化学、生物研究，并借鉴这些基础学科的成果来完善自身研究；其次，该学科性质偏向于基础理论研究，对经典的、成熟的理论成果更感兴趣，所以环境科学理论的引用半衰期长。在分析该子学科下位类环境物理学的引用文献之后发现，引用文献中包含大量早期外文图书和文献资料，因而使得该子学科半衰期较长。
与其他学科相比，环境保护管理学科的引用半衰期最短，该学科包含环境规划与环境管理、环境卫生与卫生工程、环境与清洁生产等子学科，这些学科性质偏向于技术与应用，这类学科的研究主要是学科的热点与前沿问题，引用的文献比较注重时效，所以这类学科的引用半衰期较短。
从2010年至2012年各子学科引用半衰期变化趋势图（见图1），可以看出环境科学学科的引用半衰期基本呈现一个增长的趋势，这一现象表明环境科学学科的文献老化的速度在减小，学科成果的生命周期在延长，这也在一定程度上说明该学科研究的连续性不断增强。产生这一现象，主要有两个原因：第一个是环境科学学科成立年代短，其现有成果是在物理、化学等成熟学科的成果基础上建立起来的；第二个是环境科学学科的研究重点很明确，就是寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法。新的研究一般就会从公认的机理或工艺上加以改进，因此整个学科的研究都是紧密联系，环环相扣的。以“废物处理与综合利用”这一子学科为例，从CNKI检索到的该分类号下被引量最高的一篇文章是1995年发表的，而该文章的引证文献中2010年之后发表的大约占到35%左右。
4.2 环境科学学科被引半衰期分析
根据相关数据和上述学科被引半衰期的计算方法，可以计算出环境科学主要子学科2010年至2012年被引半衰期情况（见表4）。
可以发现，环境科学各子学科2010至2012年被引半衰期数值中，环境保护管理学科的被引半衰期最短，三年平均约为2.7年；而环境科学基础理论学科的被引半衰期最长，三年平均大约为5.86年；其余学科被引半衰期相差不大，基本在4年左右。
环境保护管理学科的被引半衰期最短说明该学科文献老化速度较快，该学科文献能够被利用的时间较短，与前文说明该学科性质偏向于技术与应用，引文注重时效性是一致的。而环境科学基础理论学科被引半衰期最长就说明该学科文献老化速度较慢，该学科文献能够被利用的时间较长，该学科的生命周期较长。结合发文及引文量（见表5），可以看出相对较少的总发文量其总被引次数却很高，这表明该学科的发文质量较高，影响力较大。其中2002年该学科的一篇文献《生态补偿的理论探讨》被引用1075次，这篇文章包括对生态补偿理论的补充、应用、法律制度的完善等等，在环境保护相关研究中具有重要研究价值。
社会与环境学科和灾害及其防治学科的被引半衰期都较长，仅次于环境科学基础理论学科，可以发现，这两个学科的发文量相当，但总被引次数相差很大（见表5），这与两个学科的实际情况密切相关。社会与环境学科主要从宏观角度研究环境与社会资源，这一学科的文章广泛被宏观经济管理与可持续发展、资源科学、农业经济等学科引用，所以被引用次数很高；灾害及其防治学科的研究范围相对要窄，大多数引用和被引都来自学科内。
4.3 环境科学学科引用半衰期与被引半衰期对比分析
学科引用半衰期和学科被引半衰期是反映学科发展的两个重要指标，两者关系非常紧密。笔者将两个学科半衰期进行对比，试图发现两者之间的潜在关系（见表6）。
可以发现，几乎每个子学科的引用半衰期和被引半衰期都在逐年增加，其中只有社会与环境学科的被引半衰期比较特殊，是逐年下降的。也就是说环境科学学科整体呈现出引用半衰期和被引半衰期不断变长的趋势，这说明该学科的发展逐渐变缓，文献的利用时效变长，学科的生命周期也越长。环境科学的学科年代比较短，直到20世纪60年代才成立正式学科，经过几十年的发展，该学科也出现了大量高水平的成果，优秀的文献沉淀下来，所以文献被引用的时效跨度逐年变长。
本文还发现，环境科学每一个子学科的引用半衰期几乎都要比被引半衰期大，分析其原因有两个方面：一是CNKI中的引文数据库是不包含图书信息的，而来源文献的引证文献中包含图书信息。一般来说，图书的生命周期比期刊文献的要长，这在很大程度上造成了引用半衰期要比被引半衰期长；另一个原因是，环境科学学术文献的引用行为不仅仅限于学科内，由于环境科学跨学科的性质，通常与其他学科合作进行环境研究或发布环境影响评估，所以环境科学学科往往会引用其他学科年代久远的、成熟的成果，而其他学科引用环境科学学科则更倾向于最新的研究成果。
5 结语
本文从半衰期概念的角度引入了学科引用半衰期和学科被引半衰期，并将其应用于我国环境科学学科文献老化的研究中。利用CNKI数据对环境科学学科的引用半衰期和被引半衰期进行了分析，发现整个学科的引用半衰期和被引半衰期大致都呈现上升的趋势。在环境科学的各子学科中，环境科学基础理论学科引用半衰期和被引半衰期最长，而环境保护管理学科引用半衰期和学科被引半衰期最短。对比各子学科引用半衰期和被引半衰期大小后，可知环境科学各子学科的学科引用半衰期和被引半衰期存在一定关联，即学科引用半衰期较高的子学科其学科被引半衰期也相对较长。
参考文献：
[1]Burton R E，Kebler R W. The “half‐life” of some scientific and technical literatures[J].American documentation，1960，11（1）：18-22.
[2]王崇德.科技文献半衰期的计算[J].图书情报工作，1983（5）：7-10.
[3]刘真.对“科技文献半衰期的计算”一文中数学方法的修正[J].图书情报工作，1992（3）：47-50.
[4]刘俊.文献半衰期计算方法比较初探[J].情报杂志，2002（2）：51-53.
[5]罗式胜.文献半衰期的类型及其应用[J].情报学报，1997（1）：62-67.
[6]罗式胜.期刊被引半衰期的概念及其应用[J].情报科学，1994（1）：23-25.
[7]刘红，俞培果，陈健.化学文献老化历时半衰期的测定[J].情报理论与实践，1997（6）：23-25.
[8]张艳芬.2005年中国医学科技统计源期刊的被引半衰期[J].中华医学图书情报杂志，2008（4）：75-77.
[9]陈立新，刘则渊.引文半衰期与普赖斯指数之间的数量关系研究[J].图书情报知识，2007（1）：25-28.
作者简介：陆阳琪（1990-），女，南京大学信息管理学院硕士研究生。
关键词：学科半衰期；引用半衰期；被引半衰期；环境科学
中图分类号： G250.252 文献标识码： A DOI： 10.11968/tsygb.1003-6938.2015046
An analysis of Discipline Half-life of Environmental science in China
Abstract The paper utilizes the methods of half-life to calculate the aging rate of main sub-disciplines in environmental science. All the data are collected from environmental journals in CNKI during 2010-2012. By analyzing the citing half-life and cited half-life of the main sub-discipline of environmental science， the paper shows the characteristics of citation development in environmental science.
Key words discipline half-life； citing half-life； cited half-life； environmental science
1 引言
半衰期（Half-life）原指放射性元素的原子核有半数发生衰变时所需要的时间，在图书情报领域，J.D.Bernal最早提出用“半衰期”来表征文献情报老化速度，表示文献发表后到这一时间，在引用文献中将只有一半是这一时间以前发表的。1960年，Bueton和Kebler[1]从共时角度观察文献老化，提出文献情报半衰期是指某学科目前尚在利用的全部文献中较新的一半是在多长一段时间内发表的。20世纪80年代以来，我国学者围绕“半衰期”进行了大量研究。王崇德[2]、刘真[3]从科技文献的半衰期和计算方法入手，验证了半衰期的有效性和易用性。刘俊[4]对Burton-Kebler方程进行了线性变换，结合大量引文分析数据，用回归分析法计算了学科文献的半衰期，并与传统方法的计算结果进行了比较。罗式胜深入研究了期刊引用半衰期和期刊被引半衰期的概念、应用和意义[5-6]。刘红[7]、张艳芬[8]将期刊引用和被引半衰期分别应用到化学、医学领域，对期刊进行定量评价。陈立新和刘则渊[9]利用文献计量学方法，研究引文半衰期与普莱斯指数的关系。综合这些文献，发现半衰期研究主要侧重于对文献和期刊的半衰期研究，研究相对成熟。罗式胜[6]曾在文献中指出：期刊引用半衰期的概念还可以进一步推广并形成各种类型的引用半衰期。本文利用这一思路尝试通过半衰期来研究我国环境科学学科老化的现象。
环境科学是一类跨学科领域的专业，既包含像物理、化学、生物、地质学、地理、资源技术和工程等的物理科学，也含有像资源管理和保护、人口统计学、经济学、政治和伦理学等社会科学。本文根据《中国图书馆图书分类法（第四版）》选取了环境科学类的环境科学基础理论（X1）、社会与环境（X2）、环境保护管理（X3）、灾害及其防治（X4）、大气污染及其防治（X5）、废物处理与综合利用问题（X70）和环境质量评价与环境监测（X8）等7个主要子学科分类号进行数据采集。
本文利用CNKI期刊全文数据库，选取环境科学学科为研究对象，通过对环境科学各子学科引用和被引数据的比较分析，研究2010年至2012年环境科学类学科的引用半衰期和被引半衰期，以此从文献老化角度反映我国环境科学文献引用的内在规律。
2 环境科学学科半衰期的概念与计算
3.1 学科引用半衰期
学科引用半衰期反映某学科对距今哪一段时间内的文献比较关注，通过参考文献中的时间跨度和累积比来计算。某学科的引用半衰期短就说明该学科的文献更关注近期发表的文章，研究成果更新速度比较快；反之则说明该学科对发表时间久的文章更关注。本文将学科引用半衰期定义为：某学科在T年所引用的参考文献中的50%（较新那部分）在最近（以当年为第0年）多长时间内出版（发表）的。根据学科引用半衰期的定义，学科引用半衰期（H1）的计算方法如下：
H1=A+（50%-B）/（C-B）
其中A为累积百分比接近50%的年数；B为累积百分比最接近50%的那年的累积百分比；C为累积百分比刚超过50%的那年的累积百分比。
如环境科学基础理论学科以2010年为起始年，累积百分比最接近50%的是2004年，为48.33%（见表1），因此环境科学基础理论学科2010年的引用半衰期为：
H1=6+（50%-48.33%）/（55.2%-48.33%）=6.24年。
3.2 学科被引半衰期
学科被引半衰期是指某一学科文献在指定年份被引用的全部次数中，较新的一半被引文献发表的时间跨度。本文将其定义为：某学科在T年（通常为一年时间内）被引用的全部文献中较新的一半是在最近（以当年为第0年）多长时间内发表的。某学科的被引半衰期越长，说明该学科文献老化速度越慢，该学科文献能够被利用的时间越长；反之，该学科文献老化速度越快，该学科文献能够被利用的时间越短。
如环境科学基础理论学科以2010年为初始年，累积百分比最接近50%的为2005年的43.07%（见表2），因此该学科2010年学科被引半衰期为： H2=5+（50%-43.07%）/（52.77%-43.07%）=5.71年。
4 2010～2012年间环境科学学科半衰期分析
4.1 环境科学学科引用半衰期分析
根据相关数据和上述学科引用半衰期的计算方法，可以计算出环境科学主要子学科2010年至2012年引用半衰期情况（见表3）。
可以发现，环境科学基础理论学科引用半衰期最长，2012年引用半衰期达到7.09年；环境保护管理学科引用半衰期最短， 2011年引用半衰期仅为3.95年。
从引用半衰期来看，环境科学基础理论学科是一门交叉性很强的学科，该学科融合了地理、物理、化学、生物研究，并借鉴这些基础学科的成果来完善自身研究；其次，该学科性质偏向于基础理论研究，对经典的、成熟的理论成果更感兴趣，所以环境科学理论的引用半衰期长。在分析该子学科下位类环境物理学的引用文献之后发现，引用文献中包含大量早期外文图书和文献资料，因而使得该子学科半衰期较长。
与其他学科相比，环境保护管理学科的引用半衰期最短，该学科包含环境规划与环境管理、环境卫生与卫生工程、环境与清洁生产等子学科，这些学科性质偏向于技术与应用，这类学科的研究主要是学科的热点与前沿问题，引用的文献比较注重时效，所以这类学科的引用半衰期较短。
从2010年至2012年各子学科引用半衰期变化趋势图（见图1），可以看出环境科学学科的引用半衰期基本呈现一个增长的趋势，这一现象表明环境科学学科的文献老化的速度在减小，学科成果的生命周期在延长，这也在一定程度上说明该学科研究的连续性不断增强。产生这一现象，主要有两个原因：第一个是环境科学学科成立年代短，其现有成果是在物理、化学等成熟学科的成果基础上建立起来的；第二个是环境科学学科的研究重点很明确，就是寻求人类社会与环境协同演化、持续发展途径与方法。新的研究一般就会从公认的机理或工艺上加以改进，因此整个学科的研究都是紧密联系，环环相扣的。以“废物处理与综合利用”这一子学科为例，从CNKI检索到的该分类号下被引量最高的一篇文章是1995年发表的，而该文章的引证文献中2010年之后发表的大约占到35%左右。
4.2 环境科学学科被引半衰期分析
根据相关数据和上述学科被引半衰期的计算方法，可以计算出环境科学主要子学科2010年至2012年被引半衰期情况（见表4）。
可以发现，环境科学各子学科2010至2012年被引半衰期数值中，环境保护管理学科的被引半衰期最短，三年平均约为2.7年；而环境科学基础理论学科的被引半衰期最长，三年平均大约为5.86年；其余学科被引半衰期相差不大，基本在4年左右。
环境保护管理学科的被引半衰期最短说明该学科文献老化速度较快，该学科文献能够被利用的时间较短，与前文说明该学科性质偏向于技术与应用，引文注重时效性是一致的。而环境科学基础理论学科被引半衰期最长就说明该学科文献老化速度较慢，该学科文献能够被利用的时间较长，该学科的生命周期较长。结合发文及引文量（见表5），可以看出相对较少的总发文量其总被引次数却很高，这表明该学科的发文质量较高，影响力较大。其中2002年该学科的一篇文献《生态补偿的理论探讨》被引用1075次，这篇文章包括对生态补偿理论的补充、应用、法律制度的完善等等，在环境保护相关研究中具有重要研究价值。
社会与环境学科和灾害及其防治学科的被引半衰期都较长，仅次于环境科学基础理论学科，可以发现，这两个学科的发文量相当，但总被引次数相差很大（见表5），这与两个学科的实际情况密切相关。社会与环境学科主要从宏观角度研究环境与社会资源，这一学科的文章广泛被宏观经济管理与可持续发展、资源科学、农业经济等学科引用，所以被引用次数很高；灾害及其防治学科的研究范围相对要窄，大多数引用和被引都来自学科内。
4.3 环境科学学科引用半衰期与被引半衰期对比分析
学科引用半衰期和学科被引半衰期是反映学科发展的两个重要指标，两者关系非常紧密。笔者将两个学科半衰期进行对比，试图发现两者之间的潜在关系（见表6）。
可以发现，几乎每个子学科的引用半衰期和被引半衰期都在逐年增加，其中只有社会与环境学科的被引半衰期比较特殊，是逐年下降的。也就是说环境科学学科整体呈现出引用半衰期和被引半衰期不断变长的趋势，这说明该学科的发展逐渐变缓，文献的利用时效变长，学科的生命周期也越长。环境科学的学科年代比较短，直到20世纪60年代才成立正式学科，经过几十年的发展，该学科也出现了大量高水平的成果，优秀的文献沉淀下来，所以文献被引用的时效跨度逐年变长。
本文还发现，环境科学每一个子学科的引用半衰期几乎都要比被引半衰期大，分析其原因有两个方面：一是CNKI中的引文数据库是不包含图书信息的，而来源文献的引证文献中包含图书信息。一般来说，图书的生命周期比期刊文献的要长，这在很大程度上造成了引用半衰期要比被引半衰期长；另一个原因是，环境科学学术文献的引用行为不仅仅限于学科内，由于环境科学跨学科的性质，通常与其他学科合作进行环境研究或发布环境影响评估，所以环境科学学科往往会引用其他学科年代久远的、成熟的成果，而其他学科引用环境科学学科则更倾向于最新的研究成果。
5 结语
本文从半衰期概念的角度引入了学科引用半衰期和学科被引半衰期，并将其应用于我国环境科学学科文献老化的研究中。利用CNKI数据对环境科学学科的引用半衰期和被引半衰期进行了分析，发现整个学科的引用半衰期和被引半衰期大致都呈现上升的趋势。在环境科学的各子学科中，环境科学基础理论学科引用半衰期和被引半衰期最长，而环境保护管理学科引用半衰期和学科被引半衰期最短。对比各子学科引用半衰期和被引半衰期大小后，可知环境科学各子学科的学科引用半衰期和被引半衰期存在一定关联，即学科引用半衰期较高的子学科其学科被引半衰期也相对较长。
参考文献：
[1]Burton R E，Kebler R W. The “half‐life” of some scientific and technical literatures[J].American documentation，1960，11（1）：18-22.
[2]王崇德.科技文献半衰期的计算[J].图书情报工作，1983（5）：7-10.
[3]刘真.对“科技文献半衰期的计算”一文中数学方法的修正[J].图书情报工作，1992（3）：47-50.
[4]刘俊.文献半衰期计算方法比较初探[J].情报杂志，2002（2）：51-53.
[5]罗式胜.文献半衰期的类型及其应用[J].情报学报，1997（1）：62-67.
[6]罗式胜.期刊被引半衰期的概念及其应用[J].情报科学，1994（1）：23-25.
[7]刘红，俞培果，陈健.化学文献老化历时半衰期的测定[J].情报理论与实践，1997（6）：23-25.
[8]张艳芬.2005年中国医学科技统计源期刊的被引半衰期[J].中华医学图书情报杂志，2008（4）：75-77.
[9]陈立新，刘则渊.引文半衰期与普赖斯指数之间的数量关系研究[J].图书情报知识，2007（1）：25-28.
作者简介：陆阳琪（1990-），女，南京大学信息管理学院硕士研究生。