宋春元
(中国科学院数学与系统科学研究院期刊学会部 北京100190)
2020 年9 月11 日，习近平总书记在科学家座谈会上发表重要讲话，强调“研究方向的选择要坚持需求导向，从国家急迫需要和长远需求出发，真正解决实际问题”。在国家重大战略需求的驱动下，多学科交叉汇聚与多技术跨界融合将成为常态，并不断催生新学科前沿、新科技领域和新创新形态。从国家急迫需要和长远需求出发，加紧布局多学科交叉汇聚的战略方向既是应对变局、开拓新局的需要，也是面向未来、决胜未来的需要[1]。跨学科交叉将会成为今后科学研究的重要特征之一。
随着专业学科越来越细化和各相关学科的相互交叉融合，不断增多的学科交叉研究所产生的研究成果也不断增加，这给交叉学科科技期刊提出了新的挑战。由于编辑部收到的稿件大多具有学科交叉性，学科类别繁杂，使得编辑们难于初步判断所收稿件的学术价值，以至在初审环节是否退稿或送外审专家左右为难。如果不经筛选将所有稿件全部送外审专家审稿，一方面，加大了外审专家的工作量，降低了审稿效率；
另一方面，稿件学科方向过于繁多，导致编辑部不能集中精力在某几个或某些学科中加以重视和关注，势必会与期刊的宗旨产生偏差，进而影响期刊的整体发展。交叉学科科技期刊首先要准确把握学科的属性特点，进而树立准确的、科学的办刊宗旨，使期刊的宗旨、方针与学科相匹配、相适应，才能为期刊的良好运营奠定坚实支撑[2]。
针对交叉学科的科技期刊如何发展，目前已有一些文献研究。任英慧等[3]给出了学科交叉研究快速发展时代科技期刊的应对与发展策略。赵新科等[4]分析了科技期刊交叉学科投稿稿件存在的问题与解决对策。于红艳[5]提出了多学科交叉稿件送审流程的优化方法。对于多学科交叉方向的科技期刊，优化期刊的学科方向应重点加强与期刊办刊宗旨相匹配的学科建设，从而进一步提升期刊的学术质量，是值得我们探究的问题。笔者针对上述问题，结合自身工作实际，提出一种基于数学方法的优化期刊学科方向的遴选方法，并尝试将其运用到办刊实践中，以验证该方法具有一定的可行性。
1.1 研究对象
《系统科学与数学》是由中国科学院系统科学研究院主办的科技期刊，主要刊登系统科学及与系统科学有关的数学、交叉科学、工程应用等方面在理论和方法上具有创造性的学术论文，以及创造性地解决实际问题的科学技术报告。创刊40 年以来，本着“促进系统科学与数理科学领域的学术交流，传播中国系统科学与数理科学领域的学术研究”的办刊宗旨，在刊物自身发展上力求不断突破，以进一步提高期刊的学术质量和影响力。
该刊作为一本分属于系统科学和数学2 个学科类别的交叉学科科技期刊，刊发文章涵盖4 个一级学科，分别为系统理论与控制、系统工程与管理、统计方法及应用、信息处理和计算机数学。学科体系按照中国知网(CNKI)168 专题体系来划分，共包括81 个分支学科方向。由于稿件涉及的学科方向很多，一方面，送审稿件难以找到合适的审稿专家，有些稿件不得不多轮送审或出现两审意见不一致的现象，给编辑部和审稿专家的工作都带来了很多困难；
另一方面，刊发的稿件中，有些学科方向的论文发表多年都很少被关注，零引用或很少引用，不仅增加了编辑部无效工作的负担，也给期刊学术质量和期刊声誉造成了不良影响，不符合期刊的发展理念和办刊宗旨。
1.2 研究方法
笔者根据CNKI 个刊影响力统计分析数据库的数据，首先对《系统科学与数学》2010—2020 年的发文按照学科方向，从发文量、总被引频次、总下载频次3 个计量指标的角度分别选取排名前20 的学科进行统计分析，验证单一计量指标的评价标准无法对科技期刊发展起到导向作用和指导意义，最后提供一种基于数学方法的优化期刊学科方向的遴选方法。
“发文量”指该期刊在一定时期内所刊载的相关学科的论文数量。“总被引频次”指该作者所属地区2010—2020 年发表所有文献自发表之日起至统计日止被期刊、博硕士学位论文、会议论文引用的总频次之和。“篇均被引频次”＝总被引频次/总篇数；
“下载频次”包括总下载频次和篇均下载频次。“总下载频次”指该作者所属地区2010—2020 年发表所有文献自发表之日起在CNKI 中心网站被下载总频次之和；
“篇均下载频次”＝总下载频次/总篇数。发文量是反映一个期刊信息含量的重要指标；
被引频次可在一定程度上反映出学科研究的热点，是科技期刊学术质量及学术影响力的重要评价指标；
下载频次可以反映出该学科的研究受关注的程度。
2.1 发文量分析
发文量比重排名前20 的学科有数学、自动化技术、宏观经济管理与可持续发展、金融、企业经济、投资、证券、计算机软件及计算机应用、非线性科学与系统科学、贸易经济、电信技术、电力工业、人物传记、农业经济、环境科学与资源利用、工业经济、航空航天科学与工程、市场研究与信息、经济体制改革、保险，如图1 所示。
图1 发文量排名前20的学科情况Fig.1 Top 20 disciplines in terms of publications
从图1 中得知，数学学科发文量比重最大，占总发文量的43.5%；
自动化技术、宏观经济管理、可持续发展、金融、企业经济4 个学科仅占总发文量4%～10%。从CNKI 个刊影响力统计分析数据库的数据得知，81 个分支学科中有70%的分支学科发文量占比极少，说明本刊发文具有分支学科方向“多而散”的特点。
2.2 总被引频次分析
总被引频次排名前20 的学科有数学、宏观经济管理与可持续发展、自动化技术、企业经济、金融、投资、证券、工业经济、计算机软件及计算机应用、贸易经济、电力工业、非线性科学与系统科学、农业经济、冶金工业、经济体制改革、市场研究与信息、环境科学与资源利用、电信技术、保险、航空航天科学与工程，如图2 所示。
图2 总被引频次排名前20的学科情况Fig.2 Top 20 disciplines in terms of total cited frequency
从图2 中可发现数学学科总被引频次排名最高，占各学科总被引频次的36.1%；
宏观经济管理与可持续发展、自动化技术、企业经济、金融4 个学科占各学科总被引频次的4%～15%。从CNKI 个刊影响力统计分析数据库的数据可知81 个分支学科中有36%的分支学科总被引频次占比极少，在0.01%以下。
从图1 和图2 中可以看出，总被引频次和发文量基本呈正相关关系[6]。发文量越大，总被引频次越高，但发文量增加可能不是总被引频次增加的唯一因素[7]。从图1 和图2 中数据结果也可判断出发文量与总被引频次不完全存在必然关系。如总被引频次排名第8 的工业经济学科，发文量位居第16 位；
总被引频次排名第12 的非线性科学与系统科学学科，发文量位居第9 位；
总被引频次排名第14 的冶金工业学科，发文量位居第77 位；
总被引频次排名第18 的电信技术学科，发文量位居第11 位。
2.3 总下载频次分析
总下载频次排名前20 的学科有数学、宏观经济管理与可持续发展、自动化技术、企业经济、金融、投资、证券、贸易经济、计算机软件及计算机应用、工业经济、电力工业、非线性科学与系统科学、经济体制改革、农业经济、环境科学与资源利用、市场研究与信息、冶金工业、电信技术、经济理论及经济思想史、公路与水路运输，如图3 所示。
图3 总下载量频次排名前20的学科情况Fig.3 Top 20 disciplines in terms of total download frequency
从图3 中可发现，数学学科总下载频次排名最高，占各学科总下载频次的44.6%；
宏观经济管理与可持续发展、自动化技术、企业经济、金融4 个学科占各学科总被引频次的 7% ～15% 。从中国知网(CNKI)个刊影响力统计分析数据库的数据可以得知，81 个分支学科中有33%的分支学科总下载频次占比极少，在0.01%以下。
从图1 和图3 中可以看出，总下载频次和发文量基本呈正相关关系[8]。发文量越大，总下载频次越高，但发文量大小与总下载频次多少也不完全存在必然关系。如总下载频次排名第10 的工业经济学科，发文量位居第16 位；
总下载频次排名第12 的非线性科学与系统科学学科，发文量位居第9 位；
总下载频次排名第17 的冶金工业学科，发文量位居第77 位；
总下载频次排名第18 的电信技术学科，发文量位居第11 位；
总下载频次排名第19 的经济理论及经济思想史学科，发文量位居第28 位；
总下载频次排名第20 的公路与水路运输学科，发文量位居第23 位。
结合图1～3 数据结果进一步分析得出，学科发文量对学科总被引频次和总下载频次的影响很大，大致呈正相关关系。发文量越大，一定程度上后面两者的频次也就越大，但总被引频次和总下载频次之间的相关性无法确定，原因在于两者关系受诸多因素的综合影响，如发文量、影响因子、栏目设置和选题策划、高被引论文所占比例、研究领域等[9]。
综上所述，单一地通过发文量、总被引频次或总下载频次等影响力评价计量指标较难遴选出利于期刊发展的学科方向，其对于期刊开展重点学科建设无法提供有效帮助。
3.1 指标选取
选取2010—2020 年《系统科学与数学》各学科方向的发文量、总被引频次、总下载频次这3 个计量指标，并对其赋予不同权重。
3.2 权重设置
发文量是反映一个学术期刊知识和信息量的重要指标，期刊发文量多，在一定程度上说明这个期刊信息丰富，体现了期刊的办刊规模，因而较为重要。总被引频次是一个非常客观实际的评价指标，可以显示该期刊发表的论文被关注和受重视的程度，以及在科学交流中的作用和地位，因而该指标占更大权重。总下载频次反映了该期刊在网络环境下的网络传播影响力。总下载频次越高表明该期刊的总体网络传播影响力越强。对这3 个指标的权重设置可结合实际的期刊定位需求，并根据期刊发展的需求进行灵活的动态调整。表1 列举了其中一组具有合理意义的权重设置。
表1 权重设置方法Tab.1 Weight setting method
3.3 遴选方法和结果分析
以中国知网《中国学术期刊评价统计分析平台》各刊影响力评价分析系统中的数据为依据，根据发文量、总被引频次、总下载频次这3 个计量指标，对81 个学科方向的3 组数据进行整理后采用加权平均的方法进行计量分析。
首先，将每个学科方向对应的3 个指标的3 组数据进行标准归一化处理。
设 f1,k、 f2,k、 f3,k分别为第k 个学科方向对应的学科发文量、总被引频次、总下载频次这3 个指标对应的数值，k ＝1、2，…，81。首先对每组数据fi,k(i ＝1，2，3；
k ＝1，2，…，81)进行标准归一化，设归一化后变量为，如式(1)所示：
其中，fk为每个学科方向对应的加权平均值。该加权平均值反映了这组数据中的各个数据(发文量、总被引频次、总下载频次)的重要程度对整体(期刊影响力)集中趋势的影响。
fk的大小不仅与这组数据中的每个数据有关，而且还受每个数据权重大小的影响。权重越大，对平均效大小的影响就越大，反之就越小。因此，利用 fk的数值我们可以列举出排名前20的学科方向，如表2 所示。
表2 按照 fk 数值排名前20的学科方向Tab.2 Top 20 disciplines in terms of fk values
从表2 中遴选数据结果来看，所选出的前20 个学科方向在发文量、总被引频次、总下载频次3 个方面综合评价指标都比较高，对期刊贡献较大，因而应是期刊发展的重点学科方向。
依据上述遴选方法优选出了期刊的重点学科方向，并从初审稿件、专辑约稿、期刊宣传等方面进行了相应调整，具体如下。
①为保证期刊的学术质量，在编辑初审环节，除审阅原文、了解文章的科学性和创新性外，还要对论文的整体结构格式进行把关；
除对作者的论文判断是否符合刊物的征稿范围外，还增加了以下环节对论文所属学科方向严格初筛，以求精简学科方向。如作者在投稿一篇论文时标出稿件所涉及的学科方向为交叉学科，涵盖2 个学科方向，即常微分方程及应用、非线性控制，但编辑部在初审环节审读全文后，判断其更偏向于微分方程方向的理论研究，与本刊办刊宗旨不一致，故将其做退稿处理。或根据上述遴选学科方向的方法，对位于排名后20 位的学科方向，如医学、化学工业、图书情报、政治、教育学、语言文学等学科的论文，给出另投他刊的退稿建议。
②为提高期刊的学术质量，编辑部结合遴选出的排名靠前的学科方向，围绕当前科学前沿的热点问题进行选题策划，组织出版高质量专辑。2020 年，本刊出版了一期“实验设计与分析”的专辑，该方向是统计学中发展最早、应用最广的分支之一，也是现代生命科学和工程技术试验研究中必不可少的统计工具。该专辑发表的文章基本覆盖了国内该研究领域的主要研究方向，展示了该领域最新的研究进展，对促进同行之间的交流与合作和推动国内的相关研究具有很强的现实意义，对于提高期刊学术质量也起到了重要作用。
③为提升期刊的学术影响力和加强期刊重点学科方向的培养，本刊每年有针对性地参加重点学科的大型学术会议。在会议期间除与专家学者介绍期刊、交流提升外，还通过参加不同分学科方向的会议有针对性地制作各类宣传资料，将读者所需要的信息进行精准投送。如编辑部每年参加中国系统控制会议，该会议注册参会人员达到2 000 余人，包括海内外控制领域的专家、学者、研究生及工程设计人员等，该会议被本刊列入期刊宣传推广很重要的窗口和平台。会议期间组织召开分学科方向编委会，不仅可以加强与编委的沟通、增强编委会的凝聚力量，更可帮助期刊及时调整学科发展方向；
通过参加学术会议、听取大会报告及各分会场报告，发现与期刊学科方向相契合的优秀作者，并向其推介期刊和邀约稿件。
近年来，通过不断努力，期刊在收稿量、稿件审稿速度、期刊影响力提升等方面都取得了很大进步。
因此，通过实践分析得出本文所提出的优化学科方向的遴选方法在一定程度上对期刊开展重点学科建设起到了一定的理论参考和指导意义。
本文介绍了一种基于数学方法的优化期刊学科方向的遴选方法，希望对同行有所借鉴。但该方法尚待进一步改进和优化。如选取指标的权重可根据期刊的发展需要进行灵活匹配；
优化方法中，对于指标要素的选取可以更加丰富和全面，如增加投稿量、作者身份、课题基金资助等指标，笔者将在后续工作中与编辑同仁共同探讨。