普莱斯和他的定律和模型:陈冠荣

现在的学者对SCI(科学引文索引)又爱又恨。由美国情报科学家、科学论者尤金·加菲尔德(1925-2017)于1955年推出。当年，他在《科学》杂志上发表了一篇题为《科学的引文索引》的文章，首次提出了引文索引(SCI)的概念，旨在提供一种文献计量学工具，帮助科学家寻找和识别感兴趣的专业文献。加菲尔德于1960年创立科学信息研究所ISI(Institute for Scientific Information)，1963年建立全球SCI数据库，1964年开始发布SCI年度数据，随后1973年发布SSCI年度数据，1978年发布艺术与人文科学引文索引。HCI年度数据。他是汤森路透集团的终身名誉主席。

1984年，国际科学计量学和信息计量学学会设立了“德里克·德·索拉·普莱斯纪念奖章”，授予加菲尔德第一枚奖章，以表彰他在信息科学和计量学方面的杰出贡献。

次年，加菲尔德在《科学计量学杂志》上写了一篇题为《致敬德里克·约翰·德·索拉·普莱斯》的文章，纪念这个价格(1922 65438+10月22日-1983年9月3日)，说:“只要我们活着，活着。从这个意义上说，他已经成为永恒的了。”

在这篇致敬文章中，加菲尔德评论道:“‘科学论文网’可能是普莱斯在信息科学领域最有影响力的论文。试图描述世界科学文献网络，证明世界论文的引用模式，为科学前沿研究提供参数。最初使普莱斯成为世界上最杰出的科学家之一的工作是他的书《巴比伦以来的科学》。1960年被任命为耶鲁大学新成立的科学史负责人。他就科学史上的转折点做了五次讲座，并定义了现代科学的基本特征。这篇就职演说系列的内容后来被发表在《巴比伦以来的科学》一书中。”

这段话描绘了普莱斯的两个学术背景:他是科学计量学专家，也是科学史专家。

普莱斯出生在英国伦敦东郊的莱顿。他的父亲菲利普·普莱斯是一名裁缝，母亲范妮·德·索拉是一名歌手。

1938从普莱斯中学毕业后，在中国西南的埃塞克斯技术学院物理实验室做了一段时间的助理，之后进入伦敦大学学习物理和数学。在伦敦大学，1942获得学士学位，1946获得实验物理学博士学位。在研究生阶段，他发表了几篇论文和一项光学高温计专利。随后，他拿着美国联邦基金会的研究经费去了美国，在匹兹堡和普林斯顿工作了一年，1947回到英国。同年，他在哥本哈根与Ellen Hjorth(1925-1995)结婚，他们后来有了两个儿子和一个女儿。

65438-0948年，普莱斯到新加坡马来亚大学莱佛士学院工作，担任应用数学教师。在那里，有两件事对他后来的学术发展产生了深远的影响。首先，他认识了英国剑桥大学的海军历史学家c·诺思科特·帕金森(1909-1993)。帕金森病激发了普莱斯对历史的兴趣和热情。第二，普莱斯负责整理大学图书馆里皇家学会的哲学汇刊。当他按时间顺序从1665到1850排列日志时，他注意到它们的堆叠高度随时间呈指数增长。普莱斯后来回忆说:“我把它们按照时间顺序整齐地堆放在我卧室的墙上，……我注意到它们的高度形成了一条美丽的指数曲线……”他随后产生了科学发展也可能呈指数增长的想法，并在多年后设计了一个数学模型来描述这种增长规律。

普莱斯在新加坡工作三年后回到了英国。他决定改变研究方向，来到剑桥大学攻读科学史博士学位。在剑桥大学彼得豪斯图书馆，他偶然发现了一份用中古英语写成的手稿《行星的赤道》(The Equatorie of the Planetis)，描述了一个天文行星定位器(Equatorium)。于是他以此为主题，在1954完成了博士论文，并于次年出版了关于这个行星定位器的科学史专著。普莱斯认为行星的赤道手稿属于“英国文学之父”杰弗雷·乔叟(约1400-1340)，因为乔叟还写了另一篇关于星盘理论的文章。但经后人考证，该手稿实际上是英国古天文学家约翰·韦斯特威克(约1400-1350)留下的。

在剑桥攻读博士学位期间，普莱斯结识了中国的科学史家诺埃尔·约瑟夫·t·m·李约瑟(1900-1995)。因为普莱斯对行星赤道的研究工作，李约瑟邀请他参加一个关于中国中世纪天文钟的研究项目。这一合作使李约瑟、王陵、普莱斯于1960年联合出版了《天上的发条》，其主要内容后来被收入李约瑟的巨著《中国科学技术史》。王玲(1917-1994)江苏南通人。她当年在剑桥学习历史，是李约瑟早期研究和撰写中国科技史的主要助手。1968年，普莱斯还发表了一篇关于希腊雅典液压钟的文章。

在获得第二个博士学位后，普莱斯于1957移居美国。他最初是华盛顿特区史密森学会的科学史顾问，并帮助建立了国家历史和技术博物馆。后来在普林斯顿高等研究院(IAS)工作到1959，之后成为耶鲁大学历史系教授。1960起，任皮博迪自然历史博物馆院长、馆长。1962年，普莱斯晋升为阿瓦隆讲座教授。他在耶鲁大学一直工作到1983年，在伦敦的一个朋友家里因心脏病发作去世，享年61岁。

普莱斯在公元1950年开始研究神秘的“安提基希拉机制”，这台机器是在公元1900年由潜水员从克里特岛西北安提阿奎特拉的一艘沉船残骸中打捞上来的，此后一直保存在雅典国家考古博物馆。其结构复杂，功能不明。很多研究者通过各种技术手段进行分析，结论不一。普莱斯在1959和1974发表了两篇关于这个机械装置的论文，指出它是一个关于行星轨道的计算机器，其制造时间可以追溯到公元前65-80年。1959年，普莱斯在《科学美国人》上发表了一篇封面文章《一台古希腊计算机》，详细描述了这台复杂的机器，并试图对其进行初步还原。他写道:这台机器“已经在海底腐蚀和破碎了两千年，但它的表盘、齿轮和铭牌仍然向历史学家展示着神秘。”.....它可能会改变我们对古希腊科学的许多猜测。”他指出:“就我们对希腊化时代科技的了解，我们应该认为这样的设备是不可能的。他认为这是历史上第一个“高科技”的例子。1974年，普莱斯发表论文和专著《来自希腊人的齿轮:公元前80年的安提阿·奎特拉机械装置——日历计算机》，并与牛津大学博物馆出土的伊斯兰齿轮日历装置1221-1222进行比较。普莱斯一直借用“计算机”这个术语，意思是机器就像计算机一样，利用旋转部件的连续运动来模拟特定天文和历法中的时间循环关系。在此之前，1961年，普莱斯还出版了一本有影响的科学史著作《巴比伦以来的科学》。他对科学史的研究指出，巴比伦人是第一代“程序员”，他们的天文数学读起来就像今天计算机程序的打印输出，反映了古巴比伦技术的复杂性和先进性。

1963年，普莱斯出版了著名的计量科普读物《小科学》(大科学)。这本书一直是他所有作品中被引用最多的。

1965年，普莱斯在伦敦皇家学会做了题为“科学政策的科学基础”的讲座，阐述了他的“科学的科学”的思想。同年，该报告以同样的标题正式发表在《自然》杂志上。

普莱斯的山达基和计量经济学的基本思想来源于后来以他命名的平方根定律，即“普莱斯定律”。定律说:每项工作的一半是由参与这项工作的总人数的平方根完成的。例如，25位作者发表了100篇论文，其中50篇由5位作者撰写。这个5是25的平方根。这个比例也可以用来反映其他社会现象。

当然，普莱斯并不是第一个研究作者数量和发表文献数量之间关系的人。统计学家阿尔弗雷德·j·洛特卡(Alfred J. Lotka，1880-1949)长期研究这类问题，提出了一个“洛特卡定律”:发表n篇论文的作者数约等于n的平方反比，也就是说，发表n篇论文的作者总数是发表1篇论文的作者总数的n次方之一。比如写两篇论文的作者数约为1篇论文作者数的1/4，写三篇论文的作者数约为65438+1篇论文作者数的0/9，以此类推。也可以估算出只发表一篇论文的作者总数约占全部作者的60.79%。

俗话说，没有最早，只有更早。哲学家Jean-Jacques Jean-Jacques rousse an(1712-1778)在一个世纪前就指出，在任意一个乘积集合n中，质量好的乘积个数大约等于n的平方根。

许多现代学术著作和文献计算都是基于洛特卡定律和普赖斯定律。这两条定律类似于意大利工程师、经济学家维尔弗雷多·帕累托(1848-1923)提出的“80-20定律”。法律说:通常80%的贡献是由20%的人做出的。洛特卡定律和普莱斯定律也被比作马太效应，它们的正典来自马太福音:“你若有什么，就给他，使他绰绰有余；谁没有，连自己拥有的东西都会被拿走。”这生动地描述了我们今天常说的“富者愈富，贫者愈贫”的经济规律和社会现象。

1934年，英国数学家萨缪尔·c·布拉德福德(1878-1948)描述了一个叫做“布拉德福德定律”的模型，用来估计在科学期刊上搜索参考文献的回报呈指数下降。比如某个领域的期刊，按照文章数量分为三组，每组约占全部文章总数的三分之一。那么每组的日志数将是1:n:n？成比例，即少量杂志发表大量文章，大量杂志只发表少量文章。

1949年，哈佛大学的语言学家乔治·k·齐普夫(1902-1950)也发表了一个基于大量数据的统计实验定律，称之为“齐普夫定律”:在自然语言的语料库中，一个词的出现频率及其频率表。具体来说，出现频率最高的词是出现频率第二的词的两倍，出现频率第二的词是出现频率第四的词的两倍，以此类推，所以所有的结果都服从一个幂律分布。

Price对科学论文之间的引用网络做了大量的定量研究。他在《科学》杂志第1965期发表的文章《科学论文网络》首次指出，引文网络的入度和出度符合幂律分布。这篇论文为今天众所周知的“无标度网络”提供了早期发现的具体例子。

说到无标度网络，就不能不提到“价格模型”。65438-0976年，普莱斯在《美国信息学院学报》发表论文《文献计量学通论及其他累积优势过程》，获得年度最佳论文奖。受司马赫幂律分布随机模型(赫伯特·西蒙，司马贺，1916-2001)的启发，普莱斯在本文中引入了一个具体的网络数学模型来描述引文网络生长的过程和度分布生成的规律。这种网络模型基于一种文献数量的“增长”过程和一种具有累积优势的文献引用机制，在今天被称为“优先依附”。普莱斯从数学上证明了他的新模型中节点度的累积分布以统一的形式反映了上面提到的布拉德福德定律、洛特卡定律、帕累托定律和齐夫幂律分布。

也许是因为在普莱斯的时代人们没有高速的计算机和大规模的数据库，尤其是没有互联网，计量领域的专家并不太重视价格模型，其他领域的大多数科学家甚至不知道它的存在，所以模型并不为大众所知。直到1999年，艾伯特-拉斯洛·巴拉巴希(1967-)和他的博士生雷卡·艾伯特(1972-)在《科学》杂志上发表了一篇颇具影响力的论文《随机网络》。现在我们知道，英航网络基本上“重新发现”了价格模型。然而，Price模型描述的是有向网络，BA模型描述的是无向网络，两者并不完全相同。回顾20多年的历史，BA模式最重要的贡献在于它带来了新千年网络科学的研究浪潮，为科学发展进程做出了巨大贡献。

1956，普莱斯在国际科学联合会理事会下创立了国际科学技术历史与哲学联合会。和国际科学政策研究理事会，并担任第一任主席。

在1960年代，普莱斯被美国国家科学基金会(NSF)任命为科学信息委员会成员。这项工作使他有机会深入研究大量科学文献，开始了他后来的科学计量学的基础工作，使他能够分析各种科学政策，进行“山达基”研究。普莱斯后来担任联合国教科文组织的科学政策顾问，应邀到阿根廷、澳大利亚、巴西、丹麦、埃及、德国、印度、以色列、巴基斯坦、瑞士、苏联等国进行考察、咨询和政策研究。

1976年，普莱斯获得了技术史学会的最高奖——达芬奇奖章。1981年获得科学社会研究学会伯纳尔奖。1983年初，他当选为英国皇家瑞典学院外籍院士。同年，他应美国科学促进协会(AIAA)的邀请在萨顿讲座上发表演讲。

1978年，普莱斯创办并担任《科学计量学》杂志主编。

1983年普莱斯逝世后，国际科学计量学和信息计量学学会自1984年起设立德里克·德·索拉·普莱斯纪念奖章，每年颁发一次，授予在科学计量学研究领域做出突出贡献的科学家。

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