5.6.1 CiteSpace软件
1.背景知识
CiteSpace将引证分析和共引分析方法综合起来，创建了从“知识基础”映射到“研究前沿”的理论模型（如图5-2），用时间切片抓拍（time-sliced snapshot）来显示研究领域的演变。一个研究领域可以被概念化为一个从研究前沿ψ（t）到研究基础Ω（t）的时间映射：Φ（t）：ψ（t）→Ω（t）。
图5-2 CiteSpace映射关系图
在CiteSpace不断改进的过程中，它将一些基本的观点和现象进行了概念化和可视化，并借鉴吸收了库恩的科学发展模式理论、普莱斯的科学前沿理论、社会科学网络分析的结构洞理论和科学传播的信息觅食理论。
（1）库恩的科学发展模式理论。库恩把科学发展看成科学革命的历史过程，经历科学在未形成统一范式之前处于前科学时期，范式形成之后的常规科学时期，发展到一定阶段后出现的反常危机时期，以及人们寻求新范式取代旧范式后的新常规科学期。因此科学发展本质上是常规科学与科学革命、积累范式与变革范式的交替运动过程。以引文分析为基础的CiteSpace科学知识图谱所展示的知识领域形成与演变历程在宏观结构上与之相似，显示出科学哲学的哲学思维方式与知识图谱的视觉思维方式有着内在的统一性。通过“前科学与范式形成→常规科学与范式积累→科学危机与范式解体→科学革命与范式变革→新常规科学与新范式形成”的科学发展模式，可以阐释CiteSpace知识图谱上引文聚类的形成、积累、扩散、转换进程，揭示一个知识领域研究前沿的突现与演进进程。
（2）普莱斯的科学前沿理论。普莱斯预言：“社会会因为引证关系而形成网络，人们可以借助于图论和矩阵的方法来加以研究。”紧接着他在著名的《科学论文的网络》（1965）一文中把它变成了现实，由此形成普赖斯的“参考文献的模式标志科学研究前沿的本质”的前沿理论。这个前沿理论是贝尔纳的创意、加菲尔德的发明和普赖斯的破解三者的结晶。CiteSpace在此基础上，创造性地将引证分析（历时性）和共引分析（结构性）综合起来，创建了从“知识基础”映射到“研究前沿”的理论模型。
（3）社会网络分析及结构洞理论。在社会网络分析理论的形成中，英国社会学家格兰诺维特（Granovetter）提出社会网络“弱连接优势”的重要观点，认为信息在强关系的群体中高速传播，每个人知道的，其他人也多半会知道，新观点和新信息一定来自其他不同群体中的个体间的弱关系。博特在此基础上提出结构洞理论，并指出，处于结构洞未知的个体通过信息过滤获得更多竞争优势与创新能力。CiteSpace基于此理论开发出知识网络中关键节点及关键位置的发现技术，即发现知识转折点（turning point）。
（4）信息觅食理论。其主要用来解释和模拟人们在网络环境中的信息搜寻行为，通过模型的建立，模拟用户的信息搜寻过程，并对获取信息的效率进行计算，以其最小搜索成本获取最大利益。CiteSpace将该理论融入科学发现中，揭示科学网络中的结构与时间属性，从发现知识转折点及其连接的角度，开发了一套探寻知识传播（或知识演变）路径的独特方法和技术。
在描述CiteSpace的理论、方法和技术，以及解释网络图时，需要用到以下重要术语，主要释义如表5-4所示。
表5-4 重要术语释义
续表5-4
2.软件概述及使用
在安装CiteSpace之前，首先应确保电脑安装有相匹配的Java Runtime（JRE）。如果电脑系统是32位的，需安装Windows x86的JRE。如果电脑系统是64位的，需安装Windows x64的JRE。CiteSpace主要包括两个窗口：一个是运行主窗口（图5-3），一个是可视化窗口（图5-4）。CiteSpace是通过其主窗口创建可视化窗口的，在主窗口中运行，当数据处理完成后，会弹出对话框（图5-5），选择“Visualize”可以启动可视化窗口。
图5-3 CiteSpace运行主窗口
图5-4 CiteSpace可视化窗口
图5-5 数据处理完成对话框
CiteSpace软件格式对数据库格式的要求是以WoS数据库的文本数据格式为标准的，会根据ISI数据库中的数据格式进行定期的变化和更新。其可直接导入WoS和arXiv数据库中的数据，并直接进行可视化分析，对于CNKI、CSSCI、Derwent、NSF、SCOPUS、SDSS和Project DX的数据提供了数据格式转换器。
CiteSpace根据节点（Node Types）的不同分为不同的分析功能，主要有合作网络分析、共现分析和共被引分析，详细的分析功能如表5-5。
表5-5 CiteSpace主要分析功能
