科学史研究中的计量方法论文

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1、科学史研究中的计量方法论文一、引言在历史学的发展中，计量历史学的出现是一重要进展。相应地，在作为历史学的一个分支的科学史的研究中，定量化的研究也逐渐发展起来，并越来越引起科学史家们的关注。然而，在一般历史学中的计量化和科学史中对计量方法的特殊使用之间，是有着相当大的差异的。科学史中的计量方法的引入，更多地是受到科学社会学、文献情报学、科学学、科技政策研究.freeles）在其题为“比较解剖学的历史：对文献的统计分析”的论文中，［②ｂ］对１５４３—１８６０年间欧洲各国关于动物解剖学的论文进行了统计，并据此比较和分析了欧洲各国

2、在此期间对比较解剖学的贡献，及不同时期的各种研究、论文和研究者对解剖学发展的影响。１９２９年，前苏联科学家雷伊诺夫（T.J.Rainoff）也用计量的方法对１８—１９世纪的物理学进行了研究，［③ｂ］他通过对文献和物理学发现数目的统计分析，试图把科学发展的涨落和社会经济史联系起来。１９３８年，美国科学社会学家默顿（R.K.Merton）发表了其博士论文《十七世纪英国的科学、技术与社会》。［④ｂ］这部著作通常被认为是科学社会学的开山之作，而它对后来科学史的研究也有着重要的影响。在此著作中，默顿受到其导师、美国科学史学科奠基者萨

3、顿（G.Sarton）的影响，使用了内容定量分析的方法，例如，通过对《国民传记辞典》中６０００多条传记材料、《哲学会报》上约２０００篇论文等数据的统计，被用来作为一种客观的检验，来查核各种关于当时当地的科学发展的情况。象这样的研究，还有其它一些。这些早期计量研究的工作，还并不十分成熟。对于后来的发展，除了计量方法的改进之外，主要体现在对计量指标选取的明确化。就与科学史相关的研究来说，主要可分为两大类，其中，最先得到发展的是对科学增长的计量研究。但是，关于什么指标能够代表科学的增长，仍然存在问题。其中一种方法，就是选取科学家

4、的人数（绝对人数），或每１０万居民中科学家的人数（相对人数）随时间的变化，这可以说是一种关于科学“投入”的指标。另一种方法，则是选择科学的出版物（也即科学的“产出”）作为计量的对象；这种指标可以是科学刊物的数目随时间的变化，也可以是科学论文的数目随时间的变化。在对科学增长的计量研究方面，做出了重要贡献的人物，可举美国科学史家普赖斯（D.J.deS.Price）为代表。他有关的研究从本世纪５０年代开始，其结果尤其体现在他于６０年代初出版的两本名著《巴比伦以来的科学》［⑤ｂ］和《小科学，大科学》［⑥ｂ］中。普赖斯注意到，从１６

5、６５年创刊的《伦敦皇家学会哲学会刊》这一幸存下来的最早的科学刊物算起，科学刊物的数目随时间不断增加，到１９世纪初，已有约一百种，到１９世纪中叶，有约一千种，而到１９００年，则达约一万种之多。通过对科学刊物的积累总数随时间的变化作出曲线，普赖斯发现，除了在最初的起点附近之外，存在着一种相当精确的指数增长的规律。在此指数增长中，科学刊物大约每隔１０—１５年左右便增加一倍。由于科学刊物数目以指数方式的剧增，科学家要想阅读所有（甚或仅仅是大部分）与其研究相关的刊物或论文，就因其数量之巨大而变得困难甚至不可能，这样，在大约３００种科

6、学刊物问世之后，又出现了文摘刊物。有意思的是，普赖斯发现，各学科领域中的文摘刊物竟也随时间呈指数增加。甚至还不仅仅是科学刊物和文摘刊物，实际上，普赖斯通过统计而发现具有在时间中以指数增长的，还有如下这些指标：象载入国家人名辞典的人物数量，劳动力、人口、大学的数量、国民生产总值、著名的物理学家，重大科学发现，化学元素的数目，仪器的精密度，每千人中大学生的数目，文、理科的学士人数，科学学会成员，化合物的数目，所发现的小行星数目，关于行列式理论的文献，关于非欧几何学的文献，关于伦琴射线的文献，实验心理学文献，美国电话机的数量，美

7、国工程师的数量，交通的速度，发电量，国际间电话通讯量，乃至铁的磁导率和加速器的能量等等。当然，各种指标的番翻周期从１００年到１．５年各不相同。指数增长的一个特点是，随着时间的推移，所统计的指标的积累会急剧地增大，甚至将趋近于无穷大，在投入科学的人力和财力只能是有限的情况下，这显然是荒谬的。因此，普赖斯等人还通过对一些指标（如科学家人数和科学出版物数目）的统计，提出了科学近似地是以逻辑斯蒂（logistic）曲线或所谓对称Ｓ形曲线（也称饱合指数增长曲线）增长的规律。这就是说，当统计指标以指数形式增长到一定程度后，便进入了饱合

8、期，曲线通过一个中点反曲并以对称的增长无限趋向一有限值。有普赖斯的工作的基础上，又有许多人以科学文献等指标用类似的方法进行了更进一步的研究，提出了科学发展的其它模型。对这些工作这里暂且不一一论及。但普赖斯的工作对科学史研究的影响是最为重大的，也已充分显示了这类计量方法的特点。他的主要目的，是要找出科学发