武漢理工科學(xué)技術(shù)史編史學(xué)部分講義06科學(xué)史研究中的計(jì)量方法

第六章科學(xué)史研究中的計(jì)量方法數(shù)學(xué)方法已影響著歷史學(xué)家觀察問題的角度和運(yùn)用文獻(xiàn)資料的方法，影響著他們對(duì)原始資料的收集和整理，以及分析這些資料的方向和內(nèi)容?！琢_諾夫，《歷史學(xué)家與數(shù)學(xué)》在歷史學(xué)的發(fā)展中，計(jì)量歷史學(xué)的出現(xiàn)是一重要進(jìn)展。相應(yīng)地，在作為歷史學(xué)的一個(gè)特殊分支的科學(xué)史的研究中，定量化的研究也逐漸發(fā)展起來，并越來越引起科學(xué)史家們的關(guān)注。然而，在一般歷史學(xué)中的計(jì)量化和科學(xué)史中對(duì)計(jì)量方法的特殊使用之間，是有著相當(dāng)大的差異的?？茖W(xué)史中的計(jì)量方法的引入，更多地是受到科學(xué)社會(huì)學(xué)、文獻(xiàn)情報(bào)學(xué)、科學(xué)學(xué)、科技政策研究，以及近來出現(xiàn)的“科學(xué)技術(shù)與社會(huì)”等研究領(lǐng)域發(fā)展的影響，并從中借鑒了相關(guān)的研究方法。應(yīng)該指出的是，由于科學(xué)在當(dāng)代世界中所起的越來越重要的作用，人們對(duì)科學(xué)的研究也越來越深入和細(xì)致，伴隨著定量化研究在方法上的不斷發(fā)展和不斷完善，甚至出現(xiàn)了被稱為“科學(xué)計(jì)量學(xué)”(scientometrics)的學(xué)科，但我們這里所關(guān)注的，并不是更為一般性的科學(xué)計(jì)量學(xué)，只是局限于與科學(xué)史研究這一特殊領(lǐng)域相關(guān)的計(jì)量方法。例如，在科學(xué)社會(huì)學(xué)中，可以利用對(duì)科學(xué)家的提問和訪談來進(jìn)行社會(huì)計(jì)量的研究，并構(gòu)造當(dāng)代科學(xué)家及其相互作用的定量模型，但這種研究方法卻不適用于對(duì)過去歷史上的科學(xué)家的研究，故這里將不予討論。此外，對(duì)于在科學(xué)史中應(yīng)用計(jì)量方法，科學(xué)史界亦存在有相當(dāng)不同的各種看法。本章，將首先對(duì)作為一般背景的普通計(jì)量歷史學(xué)作一概要的回顧，然后，著重分析在科學(xué)史中引入計(jì)量方法方面的重要進(jìn)展，及應(yīng)用這些計(jì)量方法時(shí)存在的問題，并嘗試對(duì)科學(xué)史中的計(jì)量研究作一初步的評(píng)價(jià)。Ⅰ、一般計(jì)量歷史學(xué)的背景長(zhǎng)久以來，歷史學(xué)作為一門人文學(xué)科，除了描述性和敘事性之外，其它諸多特征是難以全面概括的。但如果不是以肯定的方式，而是以否定的方式的話，顯然可以說它是非計(jì)量式的。隨著對(duì)計(jì)量方法的應(yīng)用，歷史學(xué)的這種形象出現(xiàn)了很大的變化。有一些歷史學(xué)家認(rèn)為，20世紀(jì)以來世界歷史學(xué)界所發(fā)生的三個(gè)最有影響的變化，即是馬克思主義的傳播、法國(guó)年鑒學(xué)派及計(jì)量歷史學(xué)的興起。有人甚至聲稱:“就方法論而言，當(dāng)代史學(xué)的突出特征可以毫不夸張地說是所謂的‘計(jì)量革命’?！钡珜?shí)際上，計(jì)量史學(xué)這一術(shù)語所指的內(nèi)容是十分寬泛的，包括的范圍可從批判地使用17世紀(jì)政治算術(shù)家建立的簡(jiǎn)單計(jì)數(shù)方法，到系統(tǒng)地使用的各種數(shù)學(xué)模型。它有時(shí)指一種史料的類型，有時(shí)指一類研究程序，有時(shí)表示這種或那種使過去概念化的方法。就一般的計(jì)量史學(xué)的發(fā)展來說，大致可分三個(gè)階段。]第一個(gè)階段也即初始階段，大約從19世紀(jì)末開始，此時(shí)，主要是在經(jīng)濟(jì)史和人口史等領(lǐng)域，開始用計(jì)量的方法來處理新發(fā)現(xiàn)的材料，如在歷史上留下來的大量關(guān)于物價(jià)和人口統(tǒng)計(jì)方面的資料等，進(jìn)行可稱之為歷史統(tǒng)計(jì)學(xué)的研究，并出現(xiàn)了一些有意義的研究成果。但這也只還是統(tǒng)計(jì)學(xué)與歷史研究的初步接觸，由于此階段也正是傳統(tǒng)史學(xué)在歐洲的鼎盛時(shí)期，歷史統(tǒng)計(jì)學(xué)只能說是在歷史方法方面的一種嘗試，從事計(jì)量研究的歷史學(xué)家人數(shù)在整個(gè)歷史學(xué)界中所占的比重也微乎其微。第二個(gè)階段可稱為準(zhǔn)備階段，它始于20世紀(jì)初，其特點(diǎn)是多方面的發(fā)展，主要是為定量分析找到了理論基礎(chǔ)和擴(kuò)大了這種分析的范圍，并嘗試把數(shù)值研究的結(jié)果運(yùn)用于事實(shí)集合。就理論來說，以法國(guó)年鑒派為代表的新史學(xué)的出現(xiàn)，也對(duì)歐美的計(jì)量史學(xué)產(chǎn)生了影響。計(jì)量的方法也從經(jīng)濟(jì)史和人口史進(jìn)入到了像社會(huì)史、政治史和文化史等領(lǐng)域。這一階段可以說是為歷史研究中的計(jì)量方法的應(yīng)用提供了合法的地位，但問題是仍未能令人滿意地提出在定性研究與定量研究之間的聯(lián)系。第三個(gè)階段，可稱為綜合階段，它始于第二次世界大戰(zhàn)末。在此階段中，計(jì)量研究的理論基礎(chǔ)由于各學(xué)科之間，尤其是在歷史學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)之間的不斷合作而得到改善，在此基礎(chǔ)上，計(jì)量方法進(jìn)一步向各種歷史學(xué)滲透，對(duì)于在歷史學(xué)中運(yùn)用精確度量的必要性的認(rèn)識(shí)亦成為一種共識(shí)。在英文中，甚至出現(xiàn)了“計(jì)量史學(xué)家”(Cliometrician)這一專門術(shù)語。尤其是在50和60年代以來，計(jì)量史學(xué)在歐洲，特別是美國(guó)，其發(fā)展異常迅速。它在像人口史、社會(huì)史、經(jīng)濟(jì)史和選舉史等領(lǐng)域中甚至已成了基本的研究方法。Ⅱ、科學(xué)史研究中對(duì)科學(xué)增長(zhǎng)的計(jì)量如前所述，在一般歷史學(xué)的計(jì)量研究中，像經(jīng)濟(jì)史、人口史和選舉史(政治史)等學(xué)科有著特殊的地位。這是很顯然的。因?yàn)?，在這些學(xué)科的計(jì)量研究中，可以相對(duì)直接地利用歷史上遺留下來的大量關(guān)于生產(chǎn)、價(jià)格、資本、人口、選舉等方面的數(shù)據(jù)資料。但在科學(xué)史的研究中，若要采用計(jì)量的方法，首先需要解決一個(gè)究竟對(duì)什么進(jìn)行度量，也就是說對(duì)計(jì)量指標(biāo)(indicator)進(jìn)行選取的問題。美國(guó)科學(xué)史家撒克里曾把歷史上(從上世紀(jì)末到本世紀(jì)初)涉及科學(xué)史的計(jì)量研究分為五類：1，文明史中的計(jì)量；2,科學(xué)政策取向的研究中的計(jì)量；3，對(duì)天才人物研究中的計(jì)量；4，文獻(xiàn)計(jì)量統(tǒng)計(jì)；5，關(guān)于科學(xué)進(jìn)步的社會(huì)學(xué)研究。但在這種分類中，有些內(nèi)容距科學(xué)史的研究較遠(yuǎn)。實(shí)際上，在現(xiàn)代意義上的第一項(xiàng)較完備的科學(xué)史計(jì)量研究，一般認(rèn)為是1917年出現(xiàn)的。當(dāng)時(shí)，動(dòng)物學(xué)家科爾(F.J.Cole)和博物學(xué)家埃姆斯(N.B.Eames)在其題為“比較解剖學(xué)的歷史：對(duì)文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)分析”的論文中，對(duì)1543-1860年間歐洲各國(guó)關(guān)于動(dòng)物解剖學(xué)的論文進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并據(jù)此比較和分析了歐洲各國(guó)在此期間對(duì)比較解剖學(xué)的貢獻(xiàn)以及不同時(shí)期的各種研究、論文和研究者對(duì)解剖學(xué)發(fā)展的影響。1929年，前蘇聯(lián)科學(xué)家雷伊諾夫(T.J.Rainoff)也用計(jì)量的方法對(duì)18-19世紀(jì)的物理學(xué)進(jìn)行了研究，他通過對(duì)文獻(xiàn)和物理學(xué)發(fā)現(xiàn)數(shù)目的統(tǒng)計(jì)分析，試圖把科學(xué)發(fā)展的漲落和社會(huì)經(jīng)濟(jì)史聯(lián)系起來。1938年，美國(guó)科學(xué)社會(huì)學(xué)家默頓發(fā)表了其博士論文《十七世紀(jì)英國(guó)的科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)》。這部著作通常被認(rèn)為是科學(xué)社會(huì)學(xué)的開山之作，它對(duì)后來科學(xué)外史的研究也有著重要的影響。在此著作中，默頓受到其導(dǎo)師、美國(guó)科學(xué)史學(xué)科奠基者薩頓的影響，使用了內(nèi)容定量分析的方法，例如，他對(duì)《國(guó)民傳記辭典》中六千多條傳記材料、《哲學(xué)會(huì)報(bào)》上約二干篇論文等數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，這些統(tǒng)計(jì)結(jié)果被用來作為一種客觀的檢驗(yàn)，來查核各種關(guān)于當(dāng)時(shí)當(dāng)?shù)氐目茖W(xué)發(fā)展的情況。像這樣的研究，還有其它一些。這些早期計(jì)量研究的工作還不十分成熟。對(duì)于后來的發(fā)展，除了計(jì)量方法的改進(jìn)之外，主要體現(xiàn)在對(duì)計(jì)量指標(biāo)選取的明確化。就與科學(xué)史相關(guān)的研究來說，主要可分為兩大類，其中，最先得到發(fā)展的是對(duì)科學(xué)增長(zhǎng)的計(jì)量研究。但是，關(guān)于什么指標(biāo)能夠代表科學(xué)的增長(zhǎng)，仍然存在問題。一種方法，就是選取科學(xué)家的人數(shù)(絕對(duì)人數(shù))，或每10萬居民中科學(xué)家的人數(shù)(相對(duì)人數(shù))隨時(shí)間的變化，這可以說是一種關(guān)于科學(xué)“投人”的指標(biāo)。另一種方法，則是選擇科學(xué)的出版物(也即科學(xué)的“產(chǎn)出”)作為計(jì)量的對(duì)象；這種指標(biāo)可以是科學(xué)刊物的數(shù)目隨時(shí)間的變化，也可以是科學(xué)論文的數(shù)目隨時(shí)間的變化。在對(duì)科學(xué)增長(zhǎng)的計(jì)量研究做出了重要貢獻(xiàn)的人物中，可舉美國(guó)科學(xué)史家普賴斯(D.J.deS.Price)為代表。他有關(guān)的研究從本世紀(jì)50年代開始，其結(jié)果尤其體現(xiàn)在他于60年代初出版的兩本名著《巴比倫以來的科學(xué)))和《小科學(xué)，大科學(xué)》中。普賴斯注意到，從1665年創(chuàng)刊的《倫敦皇家學(xué)會(huì)哲學(xué)會(huì)刊》這一幸存下來的最早的科學(xué)刊物算起，科學(xué)刊物的數(shù)目隨時(shí)間不斷增加，到19世紀(jì)初，已有約一百種，到19世紀(jì)中葉，有約一千種，而到1900年，則達(dá)約一萬種之多。通過對(duì)科學(xué)刊物的積累總數(shù)隨時(shí)間的變化作出曲線，普賴斯發(fā)現(xiàn)，除了在最初的起點(diǎn)附近之外，存在著一種相當(dāng)精確的指數(shù)增長(zhǎng)的規(guī)律。在此指數(shù)增長(zhǎng)中，科學(xué)刊物大約每隔10-15年左右便增加一倍。由于科學(xué)刊物數(shù)目以指數(shù)方式的劇增，科學(xué)家要想閱讀所有(或僅僅是大部分)與其研究相關(guān)的刊物或論文，已因其數(shù)量之巨大而變得困難甚至不可能。這樣，在大約三百種科學(xué)刊物間世之后，又出現(xiàn)了文摘刊物。有意思的是，普賴斯發(fā)現(xiàn)，各學(xué)科領(lǐng)域中的文摘刊物竟也隨時(shí)間呈指數(shù)增加。甚至還不僅僅是科學(xué)刊物和文摘刊物，實(shí)際上，普賴斯通過統(tǒng)計(jì)而發(fā)現(xiàn)在時(shí)間中以指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)的，還有如下這些指標(biāo)：像載入國(guó)家人名辭典的人物數(shù)量，勞動(dòng)力、人口、大學(xué)的數(shù)量，國(guó)民生產(chǎn)總值，著名的物理學(xué)家，重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，化學(xué)元素的數(shù)目，儀器的精密度，每千人里大學(xué)生的數(shù)目，文、理科的學(xué)士人數(shù)，科學(xué)學(xué)會(huì)成員，化合物的數(shù)目，所發(fā)現(xiàn)的小行星數(shù)目，關(guān)于行列式理論的文獻(xiàn)，關(guān)于非歐幾何學(xué)的文獻(xiàn)，關(guān)于倫琴射線的文獻(xiàn)，實(shí)驗(yàn)心理學(xué)文獻(xiàn)，美國(guó)電話機(jī)的數(shù)量，美國(guó)工程師的數(shù)量，交通的速度，發(fā)電量，國(guó)際間電話通訊量，乃至鐵的磁導(dǎo)率和加速器的能量，等等。當(dāng)然，各種指標(biāo)的翻番周期從100年到1.5年各不相同。指數(shù)增長(zhǎng)的一個(gè)特點(diǎn)是，隨著時(shí)間的推移，所統(tǒng)計(jì)的指標(biāo)的積累會(huì)急劇地增大，甚至將趨近于無窮大，在投入科學(xué)的人力和財(cái)力只能是有限的情況下，這顯然是荒謬的。因此，普賴斯等人還通過對(duì)一些指標(biāo)(如科學(xué)家人數(shù)和科學(xué)出版物數(shù)目)的統(tǒng)計(jì)，提出了科學(xué)近似地是以邏輯斯蒂(logistic)曲線或所謂對(duì)稱S形曲線(也稱飽合指數(shù)增長(zhǎng)曲線)增長(zhǎng)的規(guī)律。這就是說，當(dāng)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)以指數(shù)形式增長(zhǎng)到一定程度后，便進(jìn)入了飽和期，曲線通過一個(gè)中點(diǎn)反曲并以對(duì)稱的增長(zhǎng)無限趨向一有限值。在普賴斯的工作的基礎(chǔ)上，又有許多人以科學(xué)文獻(xiàn)等指標(biāo)用類似的方法進(jìn)行了更進(jìn)一步的研究，提出了科學(xué)發(fā)展的其它模型。對(duì)這些工作這里暫且不一一論及。但普賴斯的工作對(duì)科學(xué)史研究的影響是最為重大的，也已充分顯示了這類計(jì)量方法的特點(diǎn)。他的主要目的，是要找出科學(xué)發(fā)展的某種規(guī)律，及對(duì)之做出解釋，并據(jù)這些規(guī)律來預(yù)言未來的科學(xué)發(fā)展。他認(rèn)為，這樣的計(jì)量是一種客觀的方法，例如可以用來評(píng)論科學(xué)史的分期間題，從中可以看出，第一次科學(xué)革命有一種類似先驅(qū)的作用，而工業(yè)革命就可能是出于編史學(xué)的方便而人為假定的了。他還認(rèn)為像這些結(jié)果與歷史學(xué)家們關(guān)于科學(xué)相對(duì)活躍和不活躍的時(shí)期的直覺相一致。當(dāng)然，講到預(yù)言，這已超出了歷史研究的范圍，何況就連專門的預(yù)測(cè)學(xué)中各種依據(jù)過去發(fā)展趨勢(shì)來推斷未來的方法，在目前也還都有很大或然性。僅就對(duì)歷史的研究而言，像普賴斯這種的計(jì)量研究也遇到了許多科學(xué)史家的批評(píng)和質(zhì)疑。而批評(píng)的焦點(diǎn)，則是集中在像他這種選取表征科學(xué)的發(fā)展的計(jì)量指標(biāo)的方法背后所隱藏的有問題的若干假定上。這里主要對(duì)以科學(xué)家數(shù)目和科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)目作為計(jì)量指標(biāo)來做些分析。科學(xué)，是一個(gè)難以確切定義的概念，在此背景下，科學(xué)的發(fā)展本身就更是一個(gè)難以明確表達(dá)的概念。科學(xué)文獻(xiàn)的數(shù)目和科學(xué)家的人數(shù)確實(shí)從特定的側(cè)面反映了科學(xué)發(fā)展的“規(guī)?！?，但又絕不等同于普遍意義上的科學(xué)發(fā)展，而且目前并沒有一個(gè)科學(xué)增長(zhǎng)的定義能在所有的情況下優(yōu)于其它關(guān)于科學(xué)增長(zhǎng)的定義。以科學(xué)家人數(shù)作為統(tǒng)計(jì)指標(biāo)來表征科學(xué)發(fā)展，自然就引入了對(duì)科學(xué)家定義的假定。關(guān)于什么樣的人應(yīng)被分類為科學(xué)家，這里又有不同的標(biāo)準(zhǔn)。例如，他們可以是自稱為科學(xué)家的人，可以是在科學(xué)機(jī)構(gòu)中任職的人，可以是發(fā)表過科學(xué)文獻(xiàn)的人，也可以是其名字在科學(xué)文獻(xiàn)中出現(xiàn)過的人，如此等等。但應(yīng)用任何一種判據(jù)又都會(huì)有相應(yīng)的問題，例如，以在科學(xué)機(jī)構(gòu)中任為判據(jù)，便會(huì)把業(yè)余從事科學(xué)研究的人排除在外；以發(fā)表科學(xué)論文為判據(jù)，則將把在出現(xiàn)科學(xué)刊物之前的那些不可能公開正式地將其成果以論文的形式發(fā)表的科學(xué)家排除在外，亦會(huì)把在不鼓勵(lì)發(fā)表科學(xué)論文的工業(yè)部門從事技術(shù)科學(xué)(當(dāng)然也與純科學(xué)的發(fā)展有關(guān))的研究者排除在外。何況，科學(xué)家角色的特點(diǎn)在歷史的演變中也是在不斷變化的。另一方面，科學(xué)的發(fā)展在某種意義上也可以說是科學(xué)知識(shí)的發(fā)展。如果說對(duì)科學(xué)家人數(shù)的計(jì)量問題主要體現(xiàn)在對(duì)科學(xué)家的分類上，那么，對(duì)科學(xué)知識(shí)的計(jì)量單位的定義要更困難得多。而在普賴斯的這種計(jì)量方法中所隱含的假定則是：對(duì)科學(xué)知識(shí)的所有貢獻(xiàn)皆載于文獻(xiàn)之中，科學(xué)知識(shí)的發(fā)展等同于科學(xué)文獻(xiàn)的絕對(duì)數(shù)目，或可進(jìn)一步講，把對(duì)科學(xué)知識(shí)的計(jì)量單位定義為科學(xué)文獻(xiàn)，假定著每一篇科學(xué)論文對(duì)科學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)是等量的，同時(shí)，通過所有文獻(xiàn)的簡(jiǎn)單加和，可對(duì)總貢獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)算。其實(shí)，就連普賴斯本人也意識(shí)到了這個(gè)問題:“誰敢把愛因斯坦關(guān)于相對(duì)論的一篇論文與物理學(xué)博士約翰·多依關(guān)于下巴蘇陀蘭森林中各種木材的彈性模量的一百篇論文劃等號(hào)?”。這里涉及的，是本身就難以定量度量的科學(xué)論文的“質(zhì)量”的問題。再者，普賴斯的計(jì)量方法也假定了可以明確地區(qū)分“科學(xué)論文”和“非科學(xué)論文”，而這在歷史研究的實(shí)踐中有時(shí)又是難以做到的。因而，這種計(jì)量研究所反映的，充其量只能是對(duì)科學(xué)知識(shí)生產(chǎn)的比例的一種非常粗略的度量而已。作為另一種可替代的度量科學(xué)增長(zhǎng)的方法，是對(duì)“科學(xué)事件”的計(jì)量研究?！翱茖W(xué)事件”可以不限于科學(xué)文獻(xiàn)的范圍。有許多人采用過這種方法。實(shí)際上普賴斯在其對(duì)科學(xué)發(fā)展指數(shù)增長(zhǎng)規(guī)律的研究中，也曾采用過這種計(jì)量指標(biāo)。像以所發(fā)現(xiàn)的化學(xué)元素的數(shù)目作計(jì)量指標(biāo)為例，其問題是，這樣做必然要采用現(xiàn)代的(因而也是輝格式的)元素概念和標(biāo)準(zhǔn)，而在歷史上，對(duì)元素的認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)的與境則要遠(yuǎn)為復(fù)雜?？梢砸鹞覀冏⒁獾?，還有十多年前幾位中國(guó)學(xué)者在作中西科學(xué)比較研究時(shí)，曾初步利用統(tǒng)計(jì)中西方科技成果的定量化方法來繪制中西方科技水平累加增長(zhǎng)曲線。為了體現(xiàn)各成果的不同等級(jí)(也即對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的不同貢獻(xiàn)和對(duì)社會(huì)的不同影響)，他們采取了加權(quán)打分的方法，例如：牛頓的《自然哲學(xué)數(shù)學(xué)原理》打1000分，哈維發(fā)現(xiàn)血液循環(huán)打500分，林奈的《自然體系》打100分，康德的星云說和張衡的候風(fēng)地動(dòng)儀打50分，蓋·呂薩克氣體膨脹定律打10分，確定哈雷彗星周期打5分，制取鉛自實(shí)驗(yàn)打1分，等等。他們當(dāng)然也意識(shí)到，計(jì)分標(biāo)準(zhǔn)難免帶有主觀性，但同時(shí)認(rèn)為這樣做不會(huì)妨害宏觀分析與統(tǒng)計(jì)規(guī)律的展示。但這種容許主觀因素進(jìn)入的退讓，則是與追求“客觀”的計(jì)量研究的初衷相悖了。更苛刻一點(diǎn)講，這種計(jì)量指標(biāo)亦假定了科學(xué)發(fā)現(xiàn)是可定位于特定時(shí)間的地點(diǎn)的分立事件，而沒有把科學(xué)發(fā)現(xiàn)看作是一過程，同時(shí)，自然也要帶入評(píng)判某一發(fā)現(xiàn)為科學(xué)發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)，而歷史上一項(xiàng)科學(xué)發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時(shí)是否真的做出，是只有在當(dāng)時(shí)特定的與境中才好評(píng)判的。美國(guó)科學(xué)社會(huì)學(xué)家克蘭在其科學(xué)社會(huì)學(xué)名著《無形學(xué)院》一書中，還曾提出另一種特殊的度量科學(xué)發(fā)展的指標(biāo)。她提議，在某一研究領(lǐng)域里，出版物中首次提出的新的自變量或因變量，代表著一新的假設(shè)形式或?qū)那凹僭O(shè)的修正或革新。因此，某一研究領(lǐng)域的進(jìn)展，可以通過對(duì)每年在此領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)中發(fā)現(xiàn)的新變量的個(gè)數(shù)的計(jì)數(shù)來度量。顯然，這種方法同樣存在問題。例如，一個(gè)新變量的引入，可能是重要的進(jìn)展，也可能對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展并不重要；要精確地定義一個(gè)新變量，有時(shí)相當(dāng)困難，在理論的發(fā)展中，不同的符號(hào)可能代表同一變量，在不同的理論或理論體系中，同一變量的意義也會(huì)有很大的變化(如在牛頓的力學(xué)和愛因斯坦的相對(duì)論中的“質(zhì)量”這一變量)；再者，像在生物學(xué)和地質(zhì)學(xué)等對(duì)數(shù)學(xué)和公式的利用相對(duì)薄弱的學(xué)科中，這種計(jì)量方法也不具有普適性。在這方面，最后還可提到的是，由政府出版的官方的科學(xué)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)(如美國(guó)從1972年起每?jī)赡瓯愠霭嬉槐久绹?guó)科學(xué)的統(tǒng)計(jì)指標(biāo)，中國(guó)近來也已開始有類似的連續(xù)出版物)，對(duì)于科學(xué)史的計(jì)量研究將是有重要意義的數(shù)據(jù)來源。但它們主要更側(cè)重于科技政策。對(duì)科學(xué)的歷史發(fā)展的計(jì)量來說，這些指標(biāo)自身除了上面提到的種種困難之外，限于只有近來的數(shù)據(jù)，對(duì)稍久遠(yuǎn)些的歷史研究，仍然沒有更多的幫助。Ⅲ、科學(xué)史研究中對(duì)科學(xué)交流的計(jì)量與對(duì)科學(xué)增長(zhǎng)的計(jì)量研究相對(duì)應(yīng)，另一類在科學(xué)史中得到較多應(yīng)用的計(jì)量研究方法，是對(duì)科學(xué)交流的計(jì)量。這種方法主要體現(xiàn)為對(duì)科學(xué)出版物中引文的計(jì)量，它們與60年代美國(guó)的《科學(xué)引文索引》(ScienceCitationIndex，簡(jiǎn)寫為SCI)的出版密切相關(guān)。早在1873年，一種法律方面的引文索引——《聯(lián)邦謝巴爾德法令引文索引》——便在美國(guó)開始定期出版。通過這種索引，可以查找出某一訴訟案曾引用過那些有權(quán)威性的訴訟案原件，及在訴訟案原件中當(dāng)時(shí)所作出的判決有哪些已經(jīng)修改、哪些已經(jīng)廢除、哪些已經(jīng)變更。這對(duì)在判決中經(jīng)常參照歷史上有影響案例的美國(guó)法律界是非常有用的索引工具。在科學(xué)方面，1967年，在美國(guó)科學(xué)情報(bào)社(InstituteforScientificInformation)的加菲爾德(E.Garfield)的主持卜，第一期《科學(xué)引文索引》正式問世。它包括了1959-1960年間出版的著作的數(shù)據(jù)。從1963年起，《科學(xué)引文索引》開始定期出版。目前，它已成為世界上最詳盡的關(guān)于科學(xué)文獻(xiàn)引文的索引和具有引文分析功能的出版物。它具有五種相互聯(lián)系的檢索方式，包括引文索引、專利引文索引、來源索引、機(jī)構(gòu)索引和輪排主題索引。由于目前在科學(xué)共同體的研究準(zhǔn)則中，對(duì)前有工作的引征已成為一種規(guī)范。因此，對(duì)科學(xué)文獻(xiàn)之間的引征關(guān)系體現(xiàn)了各分立的科學(xué)研究工作之間的聯(lián)系，對(duì)這種聯(lián)系的計(jì)量研究，也就是對(duì)科學(xué)交流的一種研究。自《科學(xué)引文索引》問世以來，對(duì)科學(xué)引文的計(jì)量研究迅速發(fā)展，現(xiàn)已成為科學(xué)文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)研究中的主要部分，它除了在科技政策等領(lǐng)域中的重要作用之外，亦被廣泛地應(yīng)用于像科學(xué)社會(huì)學(xué)等領(lǐng)域，并成為科學(xué)史計(jì)量研究的一種新方法。其實(shí)，早在1955年，加菲爾德便在《科學(xué)》雜志上發(fā)表文章，表述他創(chuàng)立這一工具的設(shè)想。其中，除了作為一種對(duì)科學(xué)文獻(xiàn)的主觀控制的新方法之外，他尤其提出，當(dāng)人們?cè)噲D評(píng)價(jià)某一特定工作的重要性和對(duì)文獻(xiàn)的影響時(shí)，這種工具對(duì)歷史研究將有著特殊重要的用途。同對(duì)科學(xué)文獻(xiàn)數(shù)目的簡(jiǎn)單計(jì)數(shù)等計(jì)量研究相比，引文數(shù)據(jù)顯然對(duì)科學(xué)論文的“質(zhì)量”反映了更多的內(nèi)容。當(dāng)然，被引征次數(shù)多的論文其影響和重要性一般是更大的，這種判據(jù)目前在一些科技政策方面的研究中仍被應(yīng)用。但加菲爾德也認(rèn)識(shí)到，在特定的時(shí)期內(nèi)，若只以此作為標(biāo)準(zhǔn)，那么，像李森科之類的人就會(huì)被當(dāng)成最偉大的科學(xué)家。因此，只是對(duì)那些能謹(jǐn)慎地評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)的歷史學(xué)家，這種數(shù)據(jù)才會(huì)最有重要性。而只按被引征次數(shù)或發(fā)表論文的數(shù)目來劃分等級(jí)，是決不會(huì)達(dá)到一種客觀的關(guān)于論文的“重要性”的判據(jù)的。至于就他本人來說，對(duì)歷史研究中引文數(shù)據(jù)的特殊興趣，則是集中在用計(jì)算機(jī)來構(gòu)造“歷史圖”的作用上。1964年，加菲爾德等人利用1961年的《科學(xué)引文索引》進(jìn)行了一次嘗試性的科學(xué)史研究。正如他們所講的那樣：“這項(xiàng)研究的進(jìn)行是要考察和檢驗(yàn)用來撰寫科學(xué)史的新的方法論……引文網(wǎng)絡(luò)技術(shù)確實(shí)為學(xué)者提供了一種新的工作方法，我們相信，這種工作方法可能對(duì)未來的編史學(xué)有重大的影響?！彼麄冋J(rèn)為，引文索引是對(duì)一種對(duì)歷史學(xué)家有用的、有啟發(fā)性的工具。在他們的假定中，認(rèn)為科學(xué)史是事件的編年序列，其中每一發(fā)現(xiàn)都依賴于更早些的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)史家的任務(wù)，就是要描述事件，并為在事件之間的聯(lián)系提供看法，而這些事件對(duì)于未經(jīng)訓(xùn)練的觀察者則似乎是彼此獨(dú)立的。他們以美國(guó)科普作家阿西莫夫（I.Asimov）的一本關(guān)于DNA的歷史的著作《遺傳密碼》作為出發(fā)點(diǎn)，找出其中描述的發(fā)展所涉及的特定論文，并構(gòu)造了一個(gè)為阿西莫夫所描述的40個(gè)里程碑式的事件(它們對(duì)應(yīng)于引文網(wǎng)絡(luò)圖中的“結(jié)點(diǎn)”)構(gòu)成的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)圖；然后，再利用《科學(xué)引文索引》中的相應(yīng)數(shù)據(jù)構(gòu)造了另一個(gè)類似的拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)圖，并將二者相比較。結(jié)果，在他們認(rèn)為是由歷史學(xué)家所作的“常規(guī)或傳統(tǒng)的主觀分析”與體現(xiàn)了事件間的引文關(guān)聯(lián)的“客觀的引文或文獻(xiàn)目錄的分析”之間，也即在這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)圖之間，展現(xiàn)出了高度的一致性。他們的結(jié)論是，“對(duì)于探索歷史的相關(guān)性，引文模式提供了一種有效的、有價(jià)值的手段”。在引文分析方面更進(jìn)一步的發(fā)展，是1973年由斯莫爾(H.umall)等人引入的共引(co-citation)分析。所謂共引，是指作者A同時(shí)引用了作者B和作者C的工作成果，這表明，在作者A看來，作者B和作者C的貢獻(xiàn)是相關(guān)的。而一對(duì)出版物為其他人共引的次數(shù)，則被定義為共引強(qiáng)度。通過這種計(jì)量的分析，可以在給定的文獻(xiàn)群體中對(duì)文獻(xiàn)間的聯(lián)系進(jìn)行歷史的、動(dòng)態(tài)的研究，并辨識(shí)出特定時(shí)期某一專業(yè)領(lǐng)域的“核心”貢獻(xiàn)。例如，斯莫爾就曾在1973年用此方法對(duì)粒子物理領(lǐng)域進(jìn)行過研究。當(dāng)然，由于這種方法對(duì)《科學(xué)引文索引》這種工具的不可缺少的依賴，顯然限制了它對(duì)更早期的科學(xué)史研究的應(yīng)用。隨著引文分析方法的發(fā)展，已有若干的科學(xué)史研究應(yīng)用了這些計(jì)量方法。但是，對(duì)于在科學(xué)史中利用引文分析的方法，也有許多批評(píng)。問題主要也是集中在其背后的假定方面。首先，作為對(duì)“智力債務(wù)的償還”，引文成為標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)規(guī)范之一，但問題是，這一規(guī)范是否真正為所有的科學(xué)家所接受和在實(shí)踐中所遵守?在實(shí)際的出版物中，引文動(dòng)機(jī)是多種多樣的，并非所有的引文都是按規(guī)范的標(biāo)準(zhǔn)來引用的，有時(shí)甚至與科學(xué)的交流毫無關(guān)系。例如，引文有時(shí)會(huì)是“裝飾性”的，即為了加重論文的分量，引用了許多對(duì)所研究的工作并無實(shí)際重要性的文獻(xiàn)，而這種情況在現(xiàn)代科學(xué)論文中是相當(dāng)普遍的；有時(shí)，引文又是出于同事間人際關(guān)系的考慮，或是為維護(hù)某一學(xué)派的利益，或是迫于某種壓力。1975年，有人通過對(duì)《物理學(xué)評(píng)論》上30篇論文的研究發(fā)現(xiàn)，其中約三分之一的參考文獻(xiàn)是多余的，約五分之二的參考文獻(xiàn)是敷衍性的。另一方面還有不引用的問題?，F(xiàn)代科學(xué)建筑在早期科學(xué)的經(jīng)典結(jié)果之上，許多被認(rèn)為是“不言而喻”的知識(shí)，通常是不被體現(xiàn)在引文中的。由于對(duì)優(yōu)先權(quán)的考慮或意識(shí)形態(tài)的考慮，也可能導(dǎo)致不引某些本應(yīng)引用的文獻(xiàn)。至于在科學(xué)界實(shí)際存在的或多或少的有意剿竊中，就更不會(huì)引用那些構(gòu)成剿竊基礎(chǔ)的出版物了?？茖W(xué)社會(huì)學(xué)家加斯頓((J.Gaston.)在研究物理學(xué)中對(duì)優(yōu)先權(quán)的競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，約50%被訪談的物理學(xué)家認(rèn)為，在他們自己的工作應(yīng)被引用時(shí)而未被引用。其中有一物理學(xué)家甚至指出，通常出現(xiàn)的情況是，那些發(fā)表文章不多的人將不提你的工作，因?yàn)槭顾麄兊奈恼掳l(fā)表的唯一方式，就是不提先前已做了同樣工作的文章。除了科學(xué)家在引文時(shí)的各種不規(guī)范之外，引文分析方法所強(qiáng)調(diào)的，是一種科學(xué)研究中“正式的”交流，是對(duì)科學(xué)的本質(zhì)的一種“合理化”的看法。而有人則指出，在實(shí)際的科學(xué)工作中，更重要的是不通過發(fā)表文獻(xiàn)的“非正式”交流，因?yàn)槟壳翱茖W(xué)家們要在很大程度上依賴于非正式的信息交流網(wǎng)絡(luò)，才能跟上科學(xué)共同體當(dāng)前的科研活動(dòng)。引文分析方法背后的假定中這些問題，使這種方法在科學(xué)史研究中的應(yīng)用面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。雖然引文分析作為一種相對(duì)獨(dú)立的計(jì)量方法對(duì)科學(xué)史研究具有“啟發(fā)性”的作用，但由于科學(xué)交流中存在的復(fù)雜性，僅僅依靠引文分析的