研究

边界对象还是桥梁概念?弹性的引文网络分析

• 摘要
• 简介
  • 弹性的定义
  • 弹性作为边界对象
  • 弹性是一个桥梁概念
• 方法
  • 寻找韧性
  • 引文网络
  • 网络指标
• 结果
• 讨论
• 结论
• 对本文的回应
• 致谢
• 文献引用

介绍

2005年以来，生态学、环境科学、工程学、经济学、社会科学、心理学和认知科学等不同领域使用“弹性”一词的论文数量显著增加。最近的一项文献计量分析(Xu和Marinova, 2013)显示了学术出版物的增长，特别是自20世纪70年代初以来。然而，“韧性”这个词的影响范围远远超出了学术界。对弹性的兴趣还体现在谷歌中这个词的搜索次数上(图1)，这表明人们对弹性这个词的兴趣逐年增加。2014年，搜索“弹性”的次数比2004年增加了124%。

弹性的定义

“弹性”一词之所以流行，部分原因可能在于它的延展性;弹性有不同的含义，这取决于它使用的领域和上下文。许多出版物对弹性的不同定义和含义进行了综述(例如，Folke 2006, Bahadur et al. 2011, Martin-Breen和Anderies 2011)，以及它在不同领域的扩展，如社会科学(Brown 2014)。尽管每个字段的定义都是不同的，但所有的定义都与系统在维护特定属性(或功能和控件)时响应更改的能力有关。在心理学中，弹性可以被定义为“尽管面临挑战或威胁的环境，成功适应的过程、能力或结果”(Masten et al. 1990:426)。在工程学中，弹性可以被定义为某物在被拉、拉伸、挤压或弯曲后恢复到原来形状的能力;换句话说，它是一种材料在剧烈变形时吸收能量的能力，然后，在释放时，恢复这种能量(Tredgold 1818, Mallet 1856)。在社会-生态系统领域，“恢复力”一词由Holling(1973:14)给出的原始生态学定义演变而来，“作为系统的持久性及其吸收变化和干扰的能力的衡量标准，并仍然保持种群或状态变量之间相同的关系”。因此，Walker et al.(2004)将弹性称为社会-生态系统在经历变化时吸收干扰并重新组织的能力，从而仍然保持本质上相同的功能、结构、身份和反馈。弹性的这种解释可以被认为是弹性定义的综合，弹性定义是一个系统在保持其原有功能和控制的情况下可以承受的干扰量(Gunderson和Holling 2002)，弹性定义是社会生态系统能够自我组织、学习和适应的程度(Carpenter等人2001)。最后，经济学中的弹性可以被定义为一个经济体(州、地区、地方)在面临公司或行业损失等干扰时保持就业和财富的能力(Reggiani等，2002年，Martin-Breen和Anderies, 2011年)。

从这些定义中，可以识别出不同领域的关键相似性和差异性(Brown and Westaway, 2011)。韧性总是指面对干扰时的坚持;然而，一些领域指的是适应和学习(如Carpenter等人2001年，Walker等人2004年)，而其他领域(如工程领域)指的是回到特定的状态(Holling 1996, Folke 2006, Brand和Jax 2007)。许多研究分析了弹性的不同定义，以及它们是如何不同传统和调查领域的结果。弹性的概念是广泛而模糊的(Brand和Jax 2007)。弹性的方法和定义的普遍性取决于:(1)弹性是作为一个具有明确的、可操作的定义的描述性概念，还是作为一个规范概念，其定义包含更广泛的特征(即文化价值、政治经济学、政治);(二)使用目的;(3)特定研究领域(即社会科学、生态学、工程学)的传统。

弹性作为边界对象

这些不同的含义和解释表明，弹性可能是一个边界对象，最初由Star(1988)提出，它是一个由几个不同社区共享的实体，但每个社区的看法或使用不同(表1)。边界对象允许不同群体协调，寻求目标和利益的共识。它们对不同的科学领域都有价值，并且可以非常成功地促进不同领域之间的交流(van Pelt et al. 2015)。很多关于边界对象的讨论都集中在这种解释灵活性上，但Star(2010)重申，在更动态的意义上，边界对象的“生长和死亡”中，标准化和剩余类别的生成也很重要。边界对象通过不同的解释群体获得地位，使他们能够超越解释的核心差异，以实现执行特定工作所需的一致，并在没有共识的情况下进行合作。尽管在不同的群体中结构不良，但边界对象可以在特定的研究群体或领域内精确定义(Star和Griesemer 1989)。重要的是，边界对象将实践社区联系起来，以允许不同的群体进行合作(Wenger 1998)。

Brand和Jax(2007)将弹性作为一个边界对象进行分析。除了不同的科学领域之外，他们还根据广义的可持续性科学中的规范性程度对弹性进行了分类(Brand和Jax 2007;从其最初的描述意义来看，弹性越来越多地被解释为一种更广泛、更流动或更具延展性的方式，以至于它超越了一个概念或启发式装置，被作为一种“思维方式”(Walker and Salt 2006, Brand and Jax 2007)，并被用于分析更广泛的变化，例如机构、社会或政治制度。在某些方面，这表明弹性是一种更广泛的变化理论。根据其研究应用的意图和背景，布兰德和Jax(2007)建议，弹性应是描述性的，并为操作目的明确定义，但同时，弹性应促进属于不同领域的科学家之间的跨学科和合作。弹性的后一种作用集中于创建一个共享的词汇表，以促进跨学科边界的交流，但可能涉及到含义的清晰性和准确性之间的权衡。弹性，作为一个能够促进跨学科边界交流的广义术语，可以解释为一个边界对象。

弹性是一个桥梁概念

研究人员集中在灵活性和精确性的权衡或弹性这个术语的具体定义上。最近，一些研究也将弹性作为一个桥梁概念进行了研究。Davoudi等人(2012)讨论了弹性作为一个桥梁概念，从自然世界转换到社会世界，然后应用于规划。Deppisch和Hasibovic(2013)讨论了弹性作为一个跨学科概念在社会-生态系统应用于气候变化适应的潜力。beplay竞技英国国际发展部(DFID 2011)强调了恢复力的重要性，它是一个将减少灾害风险和长期发展联系在一起或以一种综合方式结合在一起的概念。这里的重点是在科学和政策领域之间架起桥梁，以及跨学科甚至跨学科的潜力。弹性的广义解释是如何理解和分析不同领域复杂系统动力学的思想和理论的集合，这可能会导致我们假设弹性是一个边界对象，因此能够促进跨学科合作。因此，弹性被提出作为一个边界对象和桥梁概念，实际上促进了跨领域的交流和合作，换句话说，促进了跨学科。

我们的分析旨在进一步阐述和测试关于弹性作为桥梁概念或边界对象的各种说法。我们使用术语“边界对象”和“桥梁概念”来了解弹性理念如何在不同的研究领域和领域中使用。边界对象和桥梁概念是相似的，但有相当不同的特征(表1)。与以往大多数研究进行的论述分析不同，我们分析术语“弹性”及其跨不同学科或领域的能力，基于文献计量分析。我们的分析与Janssen等人(2006)和Janssen(2007)的分析不同，因为我们没有假设弹性、脆弱性和可持续性等不同的领域，而是以“弹性”一词以及在其工作中使用该词的学者之间的联系为中心进行分析。它扩展了Xu和Marinova(2013)最近对出版物趋势的分析，将引文视为探索跨领域联系的一种手段。分析引文模式允许我们获得一个定量的理解是否弹性被积极地用于桥梁不同的学科。虽然对弹性定义的概念分析可以阐明该术语的边界性质，但概念分析和文本分析本身不能阐明弹性作为一个桥梁概念的能力。

随后，我们提出了我们在引文网络分析中使用的包容性标准和指标。然后，我们使用特定的网络指标来分析引文网络，旨在解开我们的主要研究问题，即:弹性是否作为一个桥梁概念?最后，我们讨论了研究结果的一些启示。

方法

寻找韧性

我们的文献搜索旨在找出学术文献的参考文献，明确关注的弹性发表于2000年代。对文献的领域或类型没有限制，也就是说，结果包括从自然科学到社会科学的所有知识领域，以及同行评议的文章和“灰色文献”(如会议记录)的参考文献。我们在SCI-EXPANDED (Science Citation Index Expanded)、SSCI (Social Sciences Citation Index)、A&HCI (Arts and Humanities Citation Index Index)、CPCI-S (Conference Proceedings Citation Index-Science)和CPCI-SSH (Conference Proceedings Citation Index-Social Science and Humanities)数据库中搜索2000年1月1日至2012年4月1日期间发表的标题中带有“弹性”的文章。

这些搜索是通过科学网服务进行的(ISI Thomson Reuters，由英国东安格利亚大学提供访问)。结果共收录3703篇文献，以引文文件的形式检索，采用简单的“全记录”格式，即每篇文献包含被引参考文献的完整列表。

引文网络

我们从分析中排除了被引用< 10的论文。因为我们的主要目的是评估弹性是否为一个边界和/或桥梁对象，我们假设在我们的样本中12年期间引用少于10篇的论文当时没有起到桥梁的作用。我们意识到，通过使用任意的分割线，我们对旧论文产生了偏见;然而，我们认为10个被引用的分界点可以让我们专注于在特定学科中更相关的论文。我们注意到，最近没有达到我们的截止标准的论文可能在未来成为重要的过渡性论文。

剔除被引频次< 10的论文共994篇，交叉被引频次35952篇。我们的论文和引文集合可以用一个不加权的有向网络来表示，该网络有994个节点和35952条边(或引用链接)。这994篇论文中的每一篇都被分配到五个科学领域中的一个:社会科学、生态学和环境科学、心理学、工程学和社会生态系统。此外，还有一组论文的指定字段没有定义。

论文根据关键词、发表期刊、作者姓名、摘要内容等进行分类。我们随机选择了前100篇被引用最多的论文中的30篇，并对该子集进行了一个编码器间协议测试。被引用最多的前100篇构成了交叉引用的大部分，通过检查这100篇文章中的三分之一，我们能够测试整个样本中具有代表性的一组的分类。三位读者分别对论文进行分类，通过kappa统计(k = 0.752，P= 0.05;弗莱斯1971)。

在定义了主要的科学领域之后，我们还检查了在结构上不同的模块，或网络中紧密连接和松散连接的部分，网络的其他部分。在这种情况下，一个模块定义了一组相互引用频繁的论文(即引用密度高的论文)，而被该模块定义的组之外的论文引用或引用的论文很少(即对属于其他模块的节点的引用密度低)。我们评估了一个节点到特定模块的相关性，使用模块检测和优化的Newman算法(Newman 2006)。按照Good et al.(2010)的建议，对算法进行多次运行以评估其鲁棒性。

网络指标

我们使用特定的网络度量来分析网络中单个节点(论文)的重要性。我们首先评估一个节点作为不同领域的“桥梁”的整体重要性，使用之间和紧密的中心性措施。中间性中心性根据它可以控制的“流”来评估网络中一个节点的重要性。换句话说，如果一个节点(论文)具有较高的中间中心性，那么该节点(论文)就可以被认定为连接不同子领域或研究领域的重要论文。然而，在有向网络中，间隔是使用外边或引用其他论文来计算的。为了补充由中间中心性给出的信息，我们还确定了使用内边计算的紧密中心性。利用接近中心性来计算不同节点之间的“距离”。节点之间的路径越短，节点就越具有全局中心(或高度紧密中心)我和其他节点。

形式上，between的定义为:

(1）

在哪里l_我,我最短路径的总数是我来j；l_{h, i, j}最短路径的数量是我来j通过节点h；和2 (N−1)(N−2)是一个归一化因子，保持在0,1区间之间。N为网络中节点的总数。

亲密度的定义为:

（2）

分母表示节点之间最短距离的总和我以及网络中的所有其他节点。

虽然中间性和紧密性中心性可以帮助确定哪些论文在连接不同学科方面突出，但两种中心性度量都不能提供区分论文在所属领域和整体网络中的角色的能力。为了评估论文在各个领域和整个引文网络中的作用，我们应用了Guimerà和Nunes Amaral(2005)定义的指标。它们的特定指标基于这样的思想:具有相同或相似角色的节点应该具有相似的拓扑属性。这里，我们关注的是参与系数。参与系数(P_我)表示一个节点参与整个网络连接的程度(即，有连接到其他模块的边)，并假定值在0,1区间内。如果节点的边只与自己模块(域)内的节点相连，则节点的参与系数为0;如果节点的边均匀分布在其他模块的节点上，则节点的参与系数为1。

正式(来自Guimerà和Nunes Amaral 2005)，

（3）

在哪里P_我节点的参与系数是多少我；k_是是节点的边数我到模块中的节点年代；k_我是节点的总度数吗我；而且^N米是模块或字段的数量。

最后，为了分析领域之间的相互联系，我们修改了参与系数，并定义了一个领域到领域的参与度量为:

（4）

在哪里k_我,米边是否连接节点我对模块米；而且k_我结点的度(或边的总数)是多少我．一旦分数被计算出来，我们将Eqn. 4定义的所有属于特定字段的节点的参与平均起来，得到一个字段到字段的连通性矩阵。

结果

引文网络由994个节点和35952条边(或引文链接)组成。引用网络按领域(图2)和模块(图3)表示，模块的大小和子领域根据纽曼算法定义(表2，图2)。表2中的代表性论文可以被认为是某一模块中被引用最多的论文或某一模块中的关键论文。网络整体密度较低(0.036)，聚类程度较高(平均聚类系数= 0.92)。论文平均被引和被引36.14次(平均进、出度)。除了这些一般的测量之外，我们还详细分析了与我们评估弹性是否可以被视为边界对象或桥梁概念相关的特定节点属性。中间性和紧密中心性是我们考虑分析弹性作为桥梁概念有效性的第一个节点指标。我们报告了10个中间度和紧密性中心性得分最高的节点(表3)。

有趣的是，基于有向网络的外向程度的中间性倾向于新论文，而紧密的中心性倾向于旧论文。中间中心性强调了在不同领域和子领域被引用和引用的论文的重要性。Sheffer等人(2001)在自然是跨越不同领域的论文的一个明显例子，就像Masten(2001)在心理学方面的工作一样。与此相反，紧密的中心主义关注的是霍林(1973)和拉特(1985)等开创性论文的重要性。正如预期的那样，霍林(1973)的论文在引文网络中处于非常核心的位置，这在其他研究中也有报道(Janssen et al. 2006, Xu and Marinova 2012)。Holling(1973)将弹性的概念拓展到不同的领域，他后来的工作将弹性的概念从生态学扩展到社会-生态系统。基于之间和紧密性的分析回避了一个问题:弹性是一个桥梁概念，还是弹性被不同的领域独立使用?

为了阐明主要的研究问题，我们首先检验了纽曼算法定义的场和模之间的差异。如图2和图3所示，纽曼算法定义的模块通常由一个领域主导(图4)。工程学似乎与其他使用“弹性”一词的文献相隔离;大多数被归类为工程的论文属于一个孤立的组件(Mod 10)。社会科学可以分为三大类。第一组构成了网络的一个孤立的组成部分(Mod 12)，而第二组是非常松散地连接到网络的巨大组成部分(Mod 4)。第三组被归类为社会科学的论文与社会生态系统和心理学文献(节点属于Mod 16)联系在一起。在生态学和环境科学领域分类的论文也相当孤立(Mod 6, 7和17)，除了与社会生态系统文献的引用(尤其是Mod 11和8)。心理学主要与社会科学相互作用，尽管这种相互作用的程度似乎限于特定的子领域(Mod 2和3)，而心理学的其他子领域似乎是相当孤立的(即，节点属于Mod 5, 13, 14和15)。最后，社会生态系统文献不主导任何模块，主要与生态学和环境科学领域相互作用。

这种分析表明，人们倾向于在自己的领域内引用。利用参与系数，我们进一步验证了这一主张。所有领域都倾向于在其确定的研究领域内引用(即≥50%的论文引用过)P_我< 0.625;在我们的样本中，只有很少的论文被专门引用在他们自己的领域(P_我= 0)，并且字段间引用的次数不相等(P_我> 0.8，与我们之前的分析预期一致)。社会生态系统领域更容易跨传统学科边界引用。社会科学领域是参与系数变异性最高的领域。这些结果(图4和图5)既展示了非常孤立的领域(如工程)，也展示了更容易被引用和在其特定领域之外被引用的领域(如社会生态系统)。引用总是偏向于一篇论文所属的特定参考领域;然而，在这种偏差中，我们可以看到不同领域对领域内引用的偏好程度是如何不同的。

田野间参与矩阵证实了前文分析的结果(图6、表4)。心理学、社会科学和生态环境科学在弹性概念的使用上更为专有，与其他领域的联系较少;这三种都有50%的边连接到各自领域的纸张。另一方面，社会生态系统文献大多与生态文献相联系，也是与自身相联系的边缘最少的文献。

讨论

我们的结果表明，弹性作为一个边界对象或桥梁概念的混合证据。我们可以观察到，正如Brand和Jax(2007)等人所建议的那样，弹性是一个边界对象，因为它可以将不同的利益和利益相关者聚集在一起，并松散地连接思想。它也被战略性地用作一个桥梁概念;例如，国际发展部(2011)将其称为一个将灾害应对和长期发展联系起来的概念。

弹性显然是一个边界对象，它越来越多地在一系列不同的领域中以不同的含义使用。这在现有的文献中是相当确定的，我们的简要回顾强调了定义的多样性。这些含义被反复协商，并随着时间的推移而改变，但在各个领域没有统一的一致含义。弹性显示了边界对象在一个域内结构良好或定义良好，但跨域定义非常松散的特征。有一些证据，尽管有限，跨领域的相互作用，也显示了我们的文献计量分析。该分析提供了强有力的证据来支持弹性作为一个边界对象的主张，但在某种程度上是有限的。弹性无疑被用于不同的领域和不同的含义，它显示了解释的灵活性。然而，在跨领域标准化方面的尝试有限，而且只有特定领域之间的引用，我们可以肯定，从结构不良到更有针对性的含义的进化有限，这是边界对象的第二和第三个标准(见表1)。

弹性在多大程度上体现了桥梁概念的特征?我们的分析表明确实如此，但仅限于有限的程度和特定的领域。它提供了我们可以描述为自然科学和社会科学之间薄弱的桥梁。我们对以术语“弹性”为中心的引文网络和获得> 10次引文的论文的分析似乎与术语本身的架桥性质相矛盾，也许除了社会生态系统领域，因此表明它只是一个有限的架桥概念。特别是，我们的分析显示了工程领域是如何最孤立的，很少有来自其他领域的引用，大多数是基因工程和/或工程应用于神经科学。社会科学中的一些子领域似乎几乎是孤立的，如果不是完全孤立的(例如，产业组织和商业)。此外，生态学和心理学似乎大多只在各自的领域内相互作用。这一趋势的一个显著例外是社会生态系统文献。也许由于其跨学科的起源，社会生态系统文献似乎是最具互动性的领域。它借鉴了社会科学、工程学、心理学和生态学。 However, even within the social-ecological systems field, there is clear preferred connection to ecology. From the analysis undertaken, we can only speculate on why some fields and sub-fields are more isolated than others. In this context, academic tradition and the use in specific sub-fields of a descriptive definition of resilience that is tailored to the needs and intents of the research group and question is important. This might explain why the engineering field is more isolated, as in all likelihood, the definition of resilience is tailored to the problem at hand and is more likely to encompass technical systems or material science rather than social and ecological components. By the same token, economics and industrial organization fields are perhaps likely to operationalize resilience in very specific ways and thus not connect to the wider psychology–ecology–social-ecological systems literature. Further, when publishing in academic journals, researchers often tend to cite within the field or journal to which the paper to be published is targeted. This citation tradition is stronger in some fields than in others. In this context, papers classified as social-ecological systems are exempt because they belong to a nontraditional academic field.

我们可以肯定，不同领域对弹性的使用存在显著差异;然而，这是可能的细微差别和微妙，没有确定在以前的研究。目前，弹性作为一个桥梁概念的有效性依赖于相对较少的跨领域论文引用。我们的分析有助于理解弹性研究的多个维度和线索，以及这种平衡如何在科学文献中发挥作用。“弹性”一词在某些领域显然是孤立的，这似乎与以前一些跨学科的主张或它作为一个桥梁概念的使用相矛盾。

尽管弹性在学术界似乎还没有达到一个真正的桥梁概念地位，但有迹象表明，在弹性一词将不同领域的从业者聚集在一起的某些政策领域，弹性可能更有效。我们对科学论文和引文的分析不能说明弹性在多大程度上架起了科学和政策的桥梁，也不能说明它如何被战略性地用于连接不同的工作和实践领域。然而，有证据表明确实如此，即使只是部分如此。例如，Brown(2012)的研究详细阐述了弹性概念和术语如何应用于气候变化、环境变化和国际发展的政策。beplay竞技在这里，弹性可以被视为一个边界对象和一个桥梁概念，一些开发机构明确地使用这个术语作为桥梁。世界银行(2009年)将复原力作为适应和减缓气候变化一体化的手段。beplay竞技《基督教援助》(2012)利用复原力将灾害应对和减贫议程结合在一起，并将复原力作为一个桥梁概念，作为寻找相互关联的问题综合解决方案的一种手段。国际发展部(2011:5)将弹性称为一个“综合概念”，是在其优先考虑的气候防护、弹性增长、冲突和脆弱性等政策问题之间建立桥梁的一种手段。这些观察结果支持了其他领域(如规划;Davoudi et al. 2012)认为弹性是科学与政策或实践之间的桥梁概念。

结论

我们研究了弹性作为边界对象或桥梁概念的概念。弹性的潜在解释是如何理解和分析不同领域复杂系统动力学的思想和理论的集合，这可能会导致人们认为弹性是一个能够促进跨学科合作的边界对象。该术语的兴起及其在不同领域的使用将支持它作为边界对象。然而，我们对以术语“弹性”为中心的引文网络的分析似乎与术语本身的架桥性质相矛盾，也许社会生态系统领域除外，因此表明它只是一个有限的架桥概念。尽管有人声称它是一个有效的跨科学、政策和实践的桥梁概念，但Brown(2012)质疑这在多大程度上代表了真正的创新，而不是重新标记现有的和传统的方法。

社会生态系统领域是一个新兴的跨学科领域，在这里，弹性可以有效地作为一个桥梁概念，并促进在不同背景下的复杂系统动力学的讨论，根据不同的视角，提供潜在的创新理论和应用见解。这可能会促使政策迅速转变，采用弹性术语和概念。

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