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Published in: Nachr. f. Dok. 33 (2) S.50 -52 (1982)

Die Halbwertszeit in der naturwissenschaftlichen Literatur

Von Walther Umstätter, Margarete Rehm und Zsuzsánna Dorogi, Ulm

Aus der Benutzung der Universitätsbibliothek Ulm wurde eine Halbwertszeit-Funktion in der naturwissenschaftlichen Literatur von t_1/2 = 5 Jahren bestimmt. Eine interessante Abweichung von dieser Halbwertszeit-Funktion ist bei der Bestellung der neusten Zeitschriften zu beobachten. Der Grund hierfür liegt vermutlich darin, daß Wissenschaftlerdas Vierfache an neuster Literatur lesen müssen, um wissenschaftliche Trends zu überschauen. Eine weitere Abweichung ist in der ältesten Literatur festzustellen, bei den sogenannten "citation classies". Übereinstimmung zeigt sich im Zitier- und Kopierverhalten bei Zeitschriftenliteratur, die älter als zwei Jahre ist. Etwa 27% der an die Universitätsbibliothek Ulm gerichteten Literaturanforderungen betreffen Zeitschriftenaufsätze mit einem Alter von über zehn Jahren, da diese Bestände für die Benutzer nur schwer zugänglich sind. Dies zeigt die große Bedeutung einer Freihand-Bibliothek.

Summary

The use of the University Library of Ulm shows a half-life function with t_l/2 = 5 years for current scientific literature. An interesting divergency from this half-life function was found in the use of the newest periodicals. The reason is presumably that scientists have to read a fourfold of newest literature in order to screen the scientific trends. Another small deviation was found in the use of the oldest literature: the so called "citation classics". There is a concurrence in the behavior of copying and citing of publications in periodicals older than two years. Nearly 27% of the ordered periodical literature in the University Library of Ulm was for papers older than ten years, because these volumes are hardly accessable to the users. This shows the great importance of open freehand libraries.

Es ist bekannt, daß Literatur, entsprechend der Halbwertszeit von radioaktiven Substanzen, gemäß der Funktion C = C₀ * e ^–pt veraltet. Dabei ist C die Zahl der Publikationen zum Zeitpunkt t in Jahren, C₀ die Anzahl der Veröffentlichungen zur Zeit des Untersuchungsbeginns, p eine Konstante, die ein Maß für die sich in Publikationen niederschlagende Progression der Wissenschaft darstellt und e die Basis zum natürlichen Logarithmus (Burton, R. E.; Kebter, R. W., 1960 (1)).

Für die Naturwissenschaften* läßt sich die genannte e-Funktion an Hand des Science Citation Index (SCI)** nachprüfen (Cole, P. F., 1962 (2)), insofern die Halbwertszeit in der Literatur einen Wert dafür angibt, wie rasch eine Veröffentlichung, gemessen an der Abnahme ihrer Zitierungen, veraltet.

Es wurden 597 Zitate aus dem Citation Index 1980 nach ihrem Alter geordnet, ausgezählt und nach o. g. Funktion berechnet (Tab. 1).

Tab. 1: Empirische und theoretische Bestimmung der Halbwertszeit aus dem SCI

Alter	Ausgezählte  Zitate	Berechnete  Zitate
-1975	269	269
1974-1970	150	135
1969-1965	65	67
1964-1960	50	34
1959-1955	14	17
1954-1951	11	8
< 1950	38	8

Aus der allgemeinen Funktion zur Berechnung der Halbwertszeit und der Tabelle 1 läßt sich die Gleichung C = 269 * e^-0,1386*t aufstellen, nach welcher die Halbwertszeit t_1/2 für die Naturwissenschaften heute etwa fünf Jahre beträgt. Es ist bemerkenswert, daß dieser Wert sich seit Jahren konstant hält (Brookes, B. C., 1970 (3)).

Die Tabelle 1 zeigt eine gute Übereinstimmung zwischen den ausgezählten und berechneten Werten (Abb. 1). Lediglich bei den Arbeiten mit einem Alter von über 30 Jahren ist eine größere Abweichung festzustellen, die sich aus der überproportional häufigen Nennung von sogenannten "citation classics" (Price, D. J. de Solla, 1965 (4)), im vorliegenden Fall u. a. von Plato, ergibt. Nach Price liegt ihr Anteil bei etwa 4%, was durch unsere kleine Stichprobe mit 5% nahezu bestätigt wird.

Berücksichtigt man die bei dieser Untersuchung auftretenden erheblichen Fehlerquellen - z. B. kann eine Publikation im Laufe der Zeit auch in wachsendem Maße zitiert werden (Garfield, E., 1973 (5)) -, so wäre es verfehlt, eine größere Genauigkeit anstreben zu wollen.

Nach Garfield, E. (1979) (6) liegt die Hälfte aller Zitate für bestimmte Zeitschriften bei

1,2 Jahren für Review of the Electrical Communication Laboratories
1,6 Jahren für Online
5,5 Jahren für Lancet
5,5 Jahren für Nature
6,4 Jahren für Science
> 10 Jahren für Zoologischer Anzeiger.

Abb. 1: Logarithmische Auftragung der Halbwertszeitkurven. Abszisse: Alter der Literaturzitate in Jahren; Ordinate: Natürlicher Logarithmus von N = Zahl der Aufsätze; Ausgezogene Gerade: Halbwertszeitkurve im Zitierverhalten der Naturwissenschaftler (nach SCI): t_1/2 = 5 Jahre; Unterbrochene Gerade: Halbwertszeitkurve bei Kopieanforderungen von Naturwissenschaftlern der Universitätsbibliothek Ulm mit t_1/2 = 5 Jahre; C = 193 * e^-0,1386*t. Punktierte Gerade: Halbwertszeitkurve mit t_l/2 = 0,4 Jahre; C = 588 . e-1,733 . t. Die Superposition der punktierten und unterbrochenen Geraden ergibt die Kurven der Abbildung 2.

Es wurden 2.647 Anforderungen ebenfalls nach ihrem Alter geordnet, ausgezählt und nach der genannten Funktion berechnet (Tab. 2).

Tab. 2: Empirische und theoretische Bestimmung der Halbwertszeit aus Anforderungen von Kopien aus Zeitschriften

Alter	Ausgezählte  Anforderungen	Berechnete  Anforderungen
1980	797	193 + 604 = 797
1979	270	168 + 107 = 275
1978	198	146 +  19 = 165
1977	139	127 +    3 = 130
1976	101	111 + 1 = 112
1975	90	97
1974-1970	327	325
1969-1965	363	162 * 2 = 324
1964-1960	132	81 * 2 = 162
1959-1955	89	41 * 2 = 82
1954-1950	49	20 * 2 = 40
1949-1940	40	15 * 2 = 30
1939-1930	22	4 * 2 = 8
1929-1920	14	1 * 2 = 2
1919-1910	3
1909-1900	3
< 1900	10

Das Ergebnis dieser Untersuchung ist in den Abbildungen 1 und 2 dargestellt: Die Kurve ist in zwei sich überlagernde Halbwertsfunktionen zerlegbar:

1. in die den Naturwissenschaften allgemein entsprechende mit t_1/2 = 5 und

2. eine sehr kurzlebige mit t_l/2 = 0,4 Jahre.

Die sprunghafte Verdoppelung vor 1970 ergibt sich bemerkenswerterweise aus der Magazinierung dieser Zeitschriften, während die Periodika ab 1970 in Freihandaufstellung zugänglich sind. Trotzdem stammen dabei (auch in Ulm) 50% aller bestellten Zeitschriftenaufsätze aus den letzten zwei bis drei Jahren. Dies entspricht den Untersuchungen von Cole, P. F., (1963) (7).

Vergleicht man die Tabelle 2 mit einer bereits vor zehn Jahren in Ulm durchgeführten Untersuchung (Tab. 3), so zeigt sich die gleiche Halbwertszeit von fünf Jahren, bei einer entsprechend veränderten Magazinierung und einem noch stark im Aufbau befindlichen Zeitschriften bestand. (Die Zahl der Bestellungen von 1970 war, wie man sieht, noch nicht vollständig erfaßt)

Abb. 2: Zeitliche Verteilung der bestellten Zeitschriftenaufsätze in der Universitätsbibliothek Ulm. Abszisse: Erscheinungsjahr der Publikationen; Ordinate: N = Zahl der Aufsätze; Insertion: Logarithmische Auftragung. Die sprunghafte Verdopplung der Bestellungen von Aufsätzen aus Zeitschriften vor zehn Jahren ergibt sich aus ihrer Magazinierung in der Universitätsbibliothek Ulm.

Tab. 3: Empirische und theoretische Bestimmung der Halbwertszeit aus Anforderungen von Kopien aus Zeitschriften

Alter	Ausgezählte  Anforderungen	Berechnete  Anforderungen
1970	2179	1850 (+329)
1969	2806	1611 (+1195)
1968	1946	1402 (+544)
1967	1412	1221 (+191)
1966	1068	1063
1965	952	925
1964	815	806
1963	664	701
1962	573	610
1961	458	531
1960	435	463
1955-1959	1347	1324
1950-1954	819	662
1945-1949	329	331
1940-1944	183	165
1930-1939	420	248 (+172)
1920-1929	251	124 (+127)
1910-1919	80	62 (+18)
1900-1909	35	31
< 1900	32	31

Die Unterscheidung von zwei korrespondierenden Halbwertszeiten erscheint insofern sinnvoll, als der Wissenschaftler gerade bei der neusten Literatur stark sondieren muß, welche Veröffentlichungen zitierfähig sind. Nach Garfield, E. (1971) (8) werden 10% oder mehr der Publikationen nie zitiert. Das neuste Schrifttum muß aus der Durchsicht der Periodika, der Current Contents und über Online-Literaturrecherchen gewonnen werden (Rehm, M.; Umstätter, W., 1979 (9). Ältere Literatur dagegen wird meist aus Zitatenanhängen entnommen und folgt möglicherweise schon deswegen dem Zitierverhalten mit einer Halbwertszeit von fünf Jahren.

Auch die Benutzung von 1 433 Zeitschriftenbänden, welche aus den von den Benutzern der Universitätsbibliothek Ulm den Regalen entnommenen und (auf Bitten der Bibliothek) nicht mehr zurückgestellten Bänden registriert wurde, führte zu der Halbwertzeit t_l/2 = 5 Jahre (Tab. 4).

Tab. 4: Empirische und theoretische Bestimmung der Halbwertszeit aus der Benutzung von (frei) zugänglichen Zeitschriftenbänden

(1980	48)
1979	163	163
1978	143	142
1977	140	124
1976	103	108
1975	85	94
1974	88	82
1973	64	71
1972	63	62
1971	63	54
1970	52	47
1965-1969	131	157
1960-1964	90	78
1955-1959	51	40
1950-1954	39	29
1940-1949	35	15
1930-1939	17	4
1920-1929	(57)	1
1910-1919	10
1900-1909	15
< 1900	24

Dabei konnten die neu erschienenen Zeitschriftenhefte nicht berücksichtigt werden und störten daher die Gleichung C = 163 * e^{-0,1386 * t} nicht.

Aus dem Tatbestand, daß zum Verständnis einer Publikation oft die Kenntnis der in ihr enthaltenen Literaturzitate notwendig ist, versteht sich der Zusammenhang zwischen der Bestellung von Kopien aus Zeitschriften, der Benutzung des frei zugänglichen Zeitschriftenbestandes und des Zitierverhaltens der Bibliotheksbenutzer.

Bibliotheken haben bei der Bereitstellung von naturwissenschaftlicher Zeitschriftenliteratur zu berücksichtigen, daß die allerneusten Veröffentlichungen viermal so oft studiert werden, als dies theoretisch bei einer Halbwertszeit von fünf Jahren heute zu erwarten wäre.

Da die meisten Zeitschriften der Universtitätsbibliothek Ulm, deren Erscheinen über zehn Jahre zurückliegt, bedingt durch räumliche Zwänge, in weniger gut zugänglichen Magazinen aufgestellt werden mußten, steigt die Zahl der Bestellungen aus diesem Zeitschriftenbestand um das Doppelte an. Aus dieser Feststellung läßt sich die Vermutung ableiten, daß bei frei zugänglichen Zeitschriften die Hälfte der Kopien von den Nutzern lieber selbst angefertigt wird bzw. entfällt. Da für Publikationen mit einem Alter von über zehn Jahren weniger und schlechtere Dokumentationssysteme als zum Nachweis neueren Schrifttums zur Verfügung stehen, ist gerade bei dieser Literatur die Suche besonders schwierig und zeitaufwendig, so daß nicht selten mehrere Jahrgänge bestimmter Zeitschriften einzeln durchsucht werden müssen (siehe Tab. 4: 1920 bis 1929).

Auch bei Monographien liegt nach einer Untersuchung in der Universitätsbibliothek Ulm die Halbwertszeit bei etwa fünf Jahren.

Es wurden 643 ausgeliehene Bücher nach ihrem Alter (Erscheinungsjahr) geordnet, ausgezählt und nach der Funktion C = C₀.e^-0,1386*t berechnet (Tab. 5).

Berechnet man die Werte von Kilgour, F. G. (1961) (10), so decken sich diese in etwa mit den hier gefundenen. Allerdings zeigt sich eine Verschiebung der Halbwertszeitkurve um etwa ein Jahr, was sich daraus erklärt, daß Monographien durch ihre verspätete Erscheiungsweise und den Geschäftsgang innerhalb von Bibliotheken einer Zeitverzögerung von etwa einem Jahr unterliegen.

Tab. 5: Empirische und theoretische Bestimmung der Halbwertszeit aus der Entleihung von Monographien

Alter	Ausgeliehene  Bücher	Berechnete  Werte
1980	22
1979	67
1978	66  (308)	309
1977	63
1976	47
1975	43
1970-1974	191	155
1965-1969	77	77
1960-1964	41	38
1955-1959	13	19
1950-1954	5	10
1940-1949	2	7
1930-1939	2	2
1920-1929	2
1910-1919	2
1900-1909
< 1900

* Hier und im folgenden ist "Naturwissenschaften" im Sinne des angloamerikanischen" Science" zu verstehen.

** Philadelphia, Pa.: Institute for Scientifie Information (ISI) 1961 ff.

Literatur

(2) Cole, P. F.: A new look at reference scattering.
Journal of Documentation 18 (2) (1962) 58-64

(3) Brookes, B. C.: Obsolescence of special library periodicals: Sampling errors and utility contours.
Journal of the American Soiety for Information Science 1970, 320-329

(4) Price, D. J. de Solla: Networks of scientifie papers.
Science 149 (1965) 510-515

(5) Garfield, E.: Unicitedness III - The importance of not being cited.
In: Garfield, E.: Essays of an information seientist. Vol. 1 (1962-1973), S. 413-414. Philadelphia, Pa.: ISI Press (1977)

(6) Science Citation Index.
Journal Citation Reports 14 (1979), Journal half-life package, Sect. 2. 1979 Journals ranked by half-life. S. 287-294. Philadelphia, Pa.: ISI (1979)

(7) Cole, P. F.: Journal usage versus age of journal.
Journal of Documentation 19 (1) (1963) 1-11

(8) Garfield, E.: Citation indexing, historio-bibliography and the sociology of science.
In: Garfield, E.: Essays of an information scientist. Vol. 1 (1962-1973), S. 158-174. Philadelpia, Pa.: ISI Press (1977)

(9) Rehm, M., Umstätter, W.: Auswirkungen einer Online-Literaturdokumentation auf eine Hochschulbibliothek. Ein Erfahrungsbericht aus der Universitätsbibliothek Ulm.
DFW. Dokumentation, Information 27 (2) (1979) 43-46

(10) Kilgour, F. G.: Recorded use of books in the Yale Medical Library.
American Documentation 12 (1961) 266-269

Last update: 31. January 2000 © Walther Umstätter