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1. 3 CiteSpace基本原理
基本理论
1、研究前沿（research front)
一组突现的动态概念和潜在的研究问题
2、知识基础(intellecture base)
在科学文献中（引用研究前沿术语的科学文献所形成的演化网络）的
引文和共被引轨迹
3、社会网络分析
以强调（学术或作者间）关系（节点间路径）的研究，映射学术（研
术关联等
----引自《科学知识图谱方法与应用》
可以解决问题 1、识别研究前沿
将新兴的研究趋势和新出现的科研主题，映射于对应的知识基础(高共引文献） 2、标注研究前沿
从 Title 、 Abstract 、 Descriptors 、 Identifiers 中提取突变词（ burst terms），以识别学科新趋势、新方向、新 领域、新主题
Citation tree-rings 引文年环—代表着某篇文章的引文历史。
……并同时具有艺术享受
CiteSpace 2.2 R11 Chaomei Chen
2、CiteSpace应用案例及方法
• 学科领域---前沿、新兴、领域、 进展
概要 • 科研竞争力---国家、机构、领军人物、
研究水平 • 核心文献---热点论文、核心期刊
2.1.1 研究前沿、新兴前沿分析
研究前沿析出方法
分析结论： “六维力传感 器”近10年的 10篇高词频或 高引频文献
“六维力传感器”共现（引）文献网
2.3.2 核心文献 — 核心资源分析
分析策略 通过共引期刊（cited journal)分析，获得核心学科资源
数据设置
“红外器件”共引期刊词频排行
分析结论： 得到“红外 器件”近10 年6种高中性 度文献资源
分析结论：“红外器
件”3名高发文作者，分 别为美国、加拿大等
2.2.4 科研竞争力 -- 研究水平分析
需求分析 对X所X引进人才“InN纳米花结构”研究水平评估 数据处理
1. 数据制备
用SCI、ISTP、EI数据库，采用XX检索式，在主题项中检 到“2000-2010 InN纳米花结构”XX条文献数据
• 科研竞争力---国家、机构、领军人物、
概要 研究水平
• 核心文献---热点论文、核心期刊 • 完整案例---六维力传感器发展趋势研究
2.2.1 科研竞争力 — 国家分布
分析策略：通过国家（country)或 +术语词组 (noun phrases)（或学科聚类），获得研究国
家、竞争国以及学科间关系
“红外器件”共引期刊网
分析结论： 得到“红外器件”近10年70多 种高词频核心文献资源
2.4 研究主题全球分布概览
“六维力传感器”在中国 研究的地区分布
“六维力传感器”在西欧等 世界个地区的研究分布
利用CiteSpace在Google地图上， 生成研究主题在世界各地区的分布
3、CiteSpace使用方法
2.1.2 研究(学科)转折（关键）点分析
研究(学科）转折（关键）点析出方法
利用共引（现）词、款目词（ category、term、keyword或cited reference）+术语词 组（ noun phraces） ，从DCA混合分析网络揭示关键/转折研究前沿
数据设置
图谱分析： 按中性度大于0.1原理，析出5个紫色 节点，表征5个关键/转折研究前沿
分析策略：通过机构（institu*)或 +术语词组(noun phrases)（或学科聚类），获得研究机构
分布、竞争对手以及机构研究间关系
数据设置
“红外器件”机构网
“红外器件”国际机构排行
“红外器件” 国际研究 机构分布
“红外器件”机构+术语词组网
从发文角度分析,
“红外器件”中科院为高发文机构
概要
• 概念名词
• 数据类型 • 图谱判读 • 使用步骤 • 地球地图生成法
3.1 概念词定义 1
Nodes节点--在图谱中节点即曲线中的控制点、交叉点，
网络连接的端点，根据共引（共现）频次统计而形成的
节点
各色方圆节点
Centrality 节点中心性（度）--是指其所在网络中通过某节 点的任意最短路径的条数，是网络中节点在整体网络中 所起连接作用大小的度量
1.2 科学知识图谱基本原理
科学知识图谱以科学知识为计量研究
对象，显示科学知识的发展进程与结构 关系，用数学方程式表达科学发展规律， 采用引文分析方法以及信息可视化技术， 采用曲线、图谱等形式将科学发展规律 绘制成二、三维、知识图谱、知识地图 等图形
科学知识图谱基本原理是分析信息
知识单位（科学文献、科学家、关键词 等）的相似性及测度。采用不同的方法 和技术绘制不同类型的科学知识图谱
这个系统利用可视化技术，在知
采用PathFinder关键路径网络法、Minimum Spanning Tree 最小生成树法
识领域中帮助用户进行突发趋势 和技术预测等分析
选择地控制图中点连接密度，精简复杂的分析网络 6、时间抓拍的概念模型
用时间切片抓拍（ Time-sliced snapshot ）来显示学科（研究）演变、学
数据设置
“红外量子点-阱”新兴前沿分析网
分析结论：
NSF “水体污染控制与治理技术” 的研究前沿为2个领域：2003-05 年 间 的 “ 环 境 工 程 ” ； 20062009年间的“合作研究”
图谱分析： 按突现率3.09指标，析出1个红 色方节点，表征1个新兴前沿
分析结论： “红外量子论”研究在05-10年间 出现一个新兴前沿：In-A量子点阱
Betweenness centrality 中间中心性—用来进行中心性测度 的指标，指网络中经过某点并连接这两点的最短路径占 这两点之间最短路径线总数之比。中间中心性高的节点 为关键节点，呈紫色方圆节点；位于连接两个不同聚类 的路径上的节点为“转折点”
Burst terms 突现词—通过考察词频,将某段时间内频次变 化率高的词从大量的主题词中探测出来
3、寻找关键节点 关键节点控制科研走向；其余节点以关键节点为核心形成学科结构
1.4 科学知识图谱CiteSpace为科研能做……
用科学计量学和知识图谱方法，为科 学观察、发现、跟踪提供参考途径
识别科研前沿，发现科学问题 揭示科研进展，跟踪科研演变 构建学科结构，明晰科研布局 观察学术关系，了解竞争对手 判断经典文献，辅助科研概述
“NSF水污染”研究前沿分析
用共被引（现）词+研究聚类，揭示研究结构 构成
数据设置
图谱分析及其结论：
根据研究聚类分析，从1979-2009 年，NSF资助项目“水污染” 的 研究结构分布于20多个方面：
“NSF水污染研究结构”分析网
3、CiteSpace应用案例及方法
• 学科领域---前沿、新兴、领域、进展
2. 导入CiteSpace；数据处理、构建分析网：
节点类型：phrases、cited reference 分析网类型：ACA + 学科聚类
“纳米花”共引作 者+学科聚类网
数据设置
“InN纳米花”” 共现作者+学科
聚类网
分析结论： 从分析网图谱1-2分析出近10年国际“纳米花”或“InN纳米花”晶体结构
聚类），获得领军人员、合著者、竞争对手以及合作关系
数据设置
“红外器件”作者+前沿主题网
分析结论：
“红外光电探测 器”主研人员均 是国外科研人员
“红外器件”（发文）共现作者网
“红外器件” 共引作者网
分析结论：
“红外器件” 高共引 文作者，分别为美国、 加拿大、韩国等；中 国高校、中科院等多 数为合著者，如…
究者）关联；突出节点在关系网络中位置，构建关键节点
4、标签（聚类）词选取
基于信息论的3种算法tf*idf、Log-Likelihood Ratio 、Mutual Information，
CiteSpace是2003年由美国
找出合适聚类词，以标识学科（研究）领域、前沿
Drexel大学 陈超美教授开发的。 5、精简网络
图谱分析：
根据点群颜色、构成、高 词频文献，分析得出研究 进展，发展态势
分析结论： NSF水污染-人口与社会生态群 落” 研究进展： 1 、1977-79年 水环境生态系统、生化研究。。 4、1990-92年 跨系统研究。。。 5、2001-09年 。。。。
用时区图 (timeline、timezone)分析, 显示学科进展、发展态势： 从1976年以来，NSF“纳米环境健康与 安全” 研究经历了三个发展阶段: 1 、第一阶段：1996年 最早始于1996年，资助项目主要侧重污 染防护研究项目建议，典型的有：“乳
科学知识图谱
科学知识图谱绘制：通过数据挖掘、信息处理、知识计量
和图形绘制把复杂的学科知识显示出来,直观地标注研究领域 在科学知识版图上的位置，构建其知识结构与框架 分析方法：社会网络法、聚类分析、（共）引文分析、因子分 析、多维尺度分析等 分析软件：CiteSpace、Pajek 、Ucinet、Netword、Scimap、 Aureka、Bibexel、Wordsmith等
用共引（现）词频（ category、term、keyword或cited reference）+术语词组（ noun phraces）分析，从分析网图揭示研究 前沿
数据设置
图谱分析： 根据“研究前沿”理论，析出2 个聚类，对应表征2个研究前沿
新兴研究前沿析出方法
“NSF水污染”研究前沿分析网
利用突现词频（burst term）+共引（现）词频（ category、term、keyword或cited reference，从DCA混合分析网络揭示新兴前沿
清渗透生物降解除冰两级发酵”研究建 议等。。。。。
数据设置 时区图timeline
2.1.4 研究领域、结构分布
用分类(categrey）揭示研究领域分布
数据设置
“红外器件研究领域”分析网
图谱分析： 根据学术专业词聚类，析出若 干节点，表征研究领域、结构
分析结论：
红外器件研究主要涉及十几个领域， 其中重点领域为：光学、光谱学、 成像、材料、计算机
“红外器件”国家分布网
数据设置
法国
美国
日本
分析结论：
“红外器件”研究 （发文）大国为： 美国、中国、日 本、德国、法国 等
“红外器件”国家+术语网
分析结论：“红外器件”方面，
中国主攻领域：量子阱红外 探测器等方面；美国、英国、 澳大利亚等分别涉及2个前沿 领域：红外光电探测器、毫 微米红外探测器
2.2.2 科研竞争力 — 研究机构分析
主要内容
科技知识查获路径
知识图谱及CiteSpace基本概念
CiteSpace应用案例分析
CiteSpace使用方法
1、知识图谱应用原理
概要
• 社会网络法 • 科学知识图情 • CiteSpace应用领域 • CiteSpace原理&概念
1.1 社会网络法基本概念
社会网络分析(Social Network Analysis) 社会网络分析方法是由社会学家根据数学方法﹑图论 等发展起来的定量分析方法。社会网络代表着一种结 构关系，它可反映行动者之间的社会关系，构成社会 关系结构及其属性
生长方面，无论“第一人”或“第一时间”或“首创方法”等方面，都
没有这位引进人员
3、CBaidu NhomakorabeateSpace应用案例及方法
概要
• 学科领域---前沿、新兴、领域、进展 • 科研竞争力---国家、机构、领军人物、
研究水平
• 核心文献---热点论文、核心期刊
2.3.1 核心文献 — 重点科技论文分析
分析策略 通过共现词频(term或keyword)或共引文献（cited reference)分析，获得关键文献
分析结论： “红外探测器” 近年5个关键研
究前沿：超晶格、红外探测器、 光探测器、镓化合物、光吸收
“红外 探测器”关键前沿分析网
2.1.3 学科进展、发展态势分析
数据设置
分析方法： 用共引（现）词频（ category、term、 keyword或cited reference）构建分析网
“研究进展”分析网
“红外器件”机构+学科聚类网
分析结论：
在前沿主题分布中，中科院机构侧重“红外量子阱”、 “光电探测器”、“红外焦平面”研究；与澳大利亚国 家研究院“、”中国科大“等研究主题非常接近
分析结论：
在“红外器件”学 科中，中科院机 构占有很大份额
2.2.3 科研竞争力 — 学术个人（作者）分析
分析策略：通过作者（author)或 共引作者（cited author)+术语词组(noun phrases)（或学科