由耦合分析可视化构建知识图谱

3．2　由耦合分析可视化构建知识图谱

文献耦合（bibliographic coupling）最早是1961年由美国人开思勒（M．M．Kessler）提出的^［6］。他在后来又多次对这一概念加以阐述。开思勒通过对《物理评论》（Physical Review）期刊所载论文引文行为的研究发现，越是学科、专业内容相近的论文，其引用相同文献的数量就越多。于是他把两篇（或多篇论文）引用同一篇论文的论文称为耦合论文（coupled papers），并把它们之间的这种关系称为引文耦合（bibliographic coupling）。如图3-3所示，被引用的这篇论文将两篇表面看起来毫无关系的论文联系了起来，并显示出它们在学科内容上存在某种联系。

图3-3　文献耦合示意图

为了进一步从数量的角度来研究耦合论文之间的联系，他又引入了耦合强度的概念（coupling strength）。即若两篇论文a和b同时引用了一篇文献c，则a和b之间的耦合强度定义为1；当a 和b还同时引用有其他另一论文d时，则其耦合强度为2，……依次类推（即耦合强度有加合性）。显然，耦合强度越强，就意味着文献间在学科内容上联系越紧密。因此利用耦合强度使我们有可能划分出在学科、专业上相近的一个个由耦合强度较高的论文构成的论文簇（cluster of papers），并且找出簇（其实就是学科或专业集团）与簇之间疏密不同的联系。

论文耦合现象在客观上把社会上已出版发行的众多无外部联系的论文连接成一个个带有某种属性的相关论文网络，而且由于各个学科文献在数量等方面的现状和变化趋势在一定程度上能反映各学科的变迁情况，因此，对论文的耦合进行分析研究，也就是耦合分析，对情报学、图书馆学、文献学、科学学乃至科技史都有很强的实用价值。事实上，有耦合关系的每一组论文必然具有某些属性，这些属性是由论文之间的引证关系来决定的，它包括：①共同引证和追溯某一历史背景；②共同继承某些科学论断和经典著作；③共同商榷和研究某一值得争论的问题；④共同引证某些试验数据或统计资料；⑤同属一个学科或专业；⑥属于交叉学科或边缘学科等。这些属性把表面上没有联系的众多论文组成有序结构，研究这种结构无疑可以揭示相关研究的发展历史和规律。

开思勒最初提出的“耦合”是指论文的耦合，随着研究的深入，学者们把耦合单位扩展到学科、著者、期刊等，研究学科耦合、著者耦合、期刊耦合等。对科技史研究而言，利用学科耦合可以回顾学科发展的历史背景和沿革，在不同时期，不断跟踪并分析学科或专业耦合结构的变迁，则能了解学科（或专业）发展或变迁的来龙去脉及其错综复杂的变化关系。Morris S．A．在描述随时间变化的研究前沿时，就使用了文献耦合。他在使用文献耦合方法进行聚类时，首先确定一组时间和组成单元都固定的基础文献簇，那么同时引用这个基础文献簇的另一个文献簇则构成了研究前沿。而Dangzhi Zhao和Strotmann则利用作者耦合构造了1996—2005年间情报学研究活动和知识扩散的知识图谱^［7］。其他还有用来进行科技水平的估测、专利引文网的构建等^［8，9］。