Đánh giá ảnh hưởng trong nghiên cứu khoa học qua chỉ số H

Gần đây, chỉ số H (còn gọi là chỉ số Hirsch, hay H index) được đề nghị như là một thước đo về năng suất làm việc, ảnh hưởng của công trình nghiên cứu đến cộng đồng khoa học quốc tế, và sự ghi nhận của đồng nghiệp trong ngành của một nhà khoa học. Trong bài này, tôi sẽ bàn qua những ưu điểm và khiếm khuyết của chỉ số này.

Số lượng và chất lượng
Đối với những nhà khoa học đã được trao giải Nobel, sự đóng góp và thành tựu của họ trong khoa học rất khó ai chất vấn được. Nhưng đối với 99,9% các nhà khoa học chưa có [hay không nằm trong phạm vi của] giải thưởng cao quí đó, việc đánh giá thành quả của họ là một vấn đề đa chiều kích (multidimension) và phức tạp. Đa chiều kích là vì thành quả khoa học phải được lượng hóa, nhưng cũng không thể bỏ qua chất lượng của các công trình nghiên cứu. Vấn đề trở nên nan giải khi tìm một công thức để quân bình giữa hai yếu tố lượng và phẩm đó.
Trong quá khứ, giới quản lí đánh giá thành quả của một nhà khoa học thường chủ yếu dựa vào: Số lượng bài báo khoa học công bố; Tổng số lần trích dẫn các bài báo; và Hệ số ảnh hưởng của tập san khoa học.
Số lượng bài báo công bố trên các tập san quốc tế thường được xem là một thước đo về sự tích cực và năng suất nghiên cứu của một nhà khoa học. Cần nói thêm rằng “bài báo khoa học” ở đây chỉ tính những bài báo nguyên thủy (original paper) chứ không phải những bản tóm lược (abstract) nghiên cứu hay trình bày trong các hội nghị khoa học.
Tuy nhiên, số lượng bài báo chỉ phản ảnh phần lượng vì một nhà nghiên cứu có thể công bố nhiều bài báo khoa học, nhưng chất lượng nghiên cứu có thể không cao. Vậy lấy gì để đánh giá “chất lượng” nghiên cứu của một nhà khoa học? Đây là một vấn đề gai góc, đã chiếm nhiều thì giờ và giấy mực của nhiều chuyên gia trên thế giới nhưng cho đến nay vẫn chưa có thước đo hoàn chỉnh. Trong khi chưa có một thước đo hoàn chỉnh, giới quản lí thường dựa vào uy tín hay độ ảnh hưởng của tập san mà họ từng công bố. Uy tín của một tập san thường được đo bằng hệ số ảnh hưởng (còn gọi là impact factor hay IF). Hệ số ảnh hưởng IF của một tập san khoa học là số lần trích dẫn trung bình trong năm cho các bài báo công bố trên tập san đó trong vòng 2 năm trước. Chẳng hạn như trong 2 năm 2003 và 2004 tập san y khoa Lancet công bố 450 bài báo khoa học, và trong năm 2005 có 10.500 bài báo khác trích dẫn 450 bài báo đó, thì hệ số IF = 10.500 / 450 = 23,3.
Bởi vì IF phản ảnh chất lượng của tập san, giới quản lí phải đi tìm một chỉ số khác phản ảnh chất lượng nghiên cứu của cá nhân nhà khoa học. Một trong những chỉ số hấp dẫn là chỉ số trích dẫn (average citation) của cá nhân nhà khoa học. Chỉ số trích dẫn được tính bằng cách lấy tổng số lần trích dẫn chia cho số lượng bài báo khoa học của một tác giả. Chẳng hạn như tác giả VĐT công bố 116 bài báo khoa học, và các bài báo này đã được trích dẫn 1434 lần (kể cả tác giả tự trích dẫn), do đó, chỉ số trích dẫn là 1434 / 116 = 12,3. Nói cách khác, tính trung bình số lần trích dẫn cho mỗi công trình khoa học của tác giả này là 12,3 lần.
Việc diễn giải chỉ số trích dẫn cũng đôi khi gặp khó khăn. Theo phân tích của ISI, trong tất cả các bài báo khoa học công bố trên thế giới, có khoảng 55% các bài không bao giờ được ai (kể cả chính tác giả) trích dẫn sau 5 năm công bố ! Trong các ngành như kĩ thuật tần số không trích dẫn lên đến 70%. Ngay cả được trích dẫn và tham khảo, con số cũng rất khiêm tốn : chỉ có trên dưới 1% bài báo khoa học được trích dẫn hơn 6 lần mà thôi (trong vòng 5 năm). Do đó, có người đề nghị là một bài báo được trích dẫn một cách độc lập (tức không phải chính tác giả tự trích dẫn) hơn 5 lần được xem là “có ảnh hưởng”. Những công trình có ảnh hưởng lớn thường có số lần trích dẫn 100 lần trở lên.

Chỉ số H

Trong nỗ lực đi tìm một chỉ số tốt hơn, năm 2005, nhà vật lí học Jorge Hirsch (Đại học California San Diego) tiến hành một phân tích khá qui mô về xu hướng công bố bài báo khoa học và trích dẫn, và sau cùng ông đề nghị một chỉ số mà ông lấy tên là H index (H có lẽ là viết tắt họ của ông). Chỉ số H được tính toán dựa vào số công trình công bố và số lần trích dẫn. Mục tiêu của chỉ số H là đo lường mức độ ảnh hưởng tích lũy của một nhà khoa học. Chỉ số H được định nghĩa như sau: Chỉ số H của một nhà khoa học là H công trình trong số N công trình của nhà khoa học đó được trích dẫn ít nhất là H lần, và (N – H) được trích dẫn dưới H lần. Ví dụ, nếu một nhà khoa học có chỉ số H = 20 có nghĩa là nhà khoa học này có 20 công trình nghiên cứu với mỗi công trình được trích dẫn ít nhất là 20 lần.
Nhìn qua định nghĩa trên của chỉ số H, dễ dàng thấy rằng đây là một chỉ số phản ảnh thành quả tích lũy của một nhà khoa học. Chỉ số H không có những khiếm khuyết mà các chỉ số khác gặp phải. Chẳng hạn như một nhà nghiên cứu có thể công bố hàng trăm ấn phẩm khoa học, nhưng trong số này chỉ có một số ít được trích dẫn thì chỉ số H vẫn không cao. Có thể nói rằng cái lợi thế lớn nhất của chỉ số H là nó chẳng những bao gồm hai yếu tố lượng và phẩm, mà còn quân bình hóa hai yếu tố này khá tốt.
Chỉ số H xem ra có tính hợp lí (validity). Hirsch chịu khó phân tích các nhà khoa học y sinh học, vật lí học, hóa học từng chiếm giải Nobel thì thấy 84% có chỉ số H trên 30. Những người được bầu vào Viện Hàn lâm Khoa học Mỹ có chỉ số H trung bình là 45. Khi so sánh những nghiên cứu sinh thành công xin học bổng hậu tiến sĩ (postdoctoral fellowship) và những người không thành công, thì chỉ số H của người thành công lúc nào cũng cao hơn người không thành công. Phân tích trên 147 nhà khoa học ở Hà Lan cho thấy hệ số tương quan giữa chỉ số H và uy tín cũng như số lần trích dẫn lên đến 0,89. Tất cả các dẫn chứng này cho thấy chỉ số H phản ảnh tốt chất lượng nghiên cứu và ảnh hưởng của nhà khoa học.

Diễn giải chỉ số H như thế nào?

Trong bài báo trên PNAS [1], Hirsch viết rằng [tôi tạm dịch] một nhà khoa học với chỉ số H = 12 nên được xem là đủ tiêu chuẩn để vào biên chế đại học (tenure). Một nhà khoa học với H = 20 sau 20 năm làm khoa học có thể xem là một nhà khoa học thành công (successful); một chỉ số H = 40 sau 20 năm làm khoa học được xem là xuất sắc (outstanding) thường hay thấy ở các đại học hàng đầu hay viện nghiên cứu đẳng cấp quốc tế; một chỉ số H = 60 sau 20 năm làm nghiên cứu được xem là thật sự cá biệt (truly unique) [2]. Hirsch còn đề nghị rằng người có chỉ số H khoảng 12 có thể xem tương đương với giảng viên (lecturer hay senior lecturer), và người có H khoảng 18 trở lên có thể xem tương đương với đẳng cấp giáo sư. Phân tích chỉ số H của các nhà khoa học từng chiếm giải Nobel cho thấy chỉ số H trung bình của họ là 41 với độ lệch chuẩn 15. Một số nhà khoa học nổi tiếng hiện nay thường có chỉ số H trên 100. Tuy nhiên, chỉ số H của các nhà khoa học Việt Nam — trong cũng như ngoài nước — nói chung là còn rất khiêm tốn, chỉ dao động trong khoảng 2 đến 31, phần lớn là dưới 10.
Ngày nay, các tập san khoa học danh tiếng như Nature, Science, Cell, PNAS, v.v… và các cơ quan quản lí khoa học ở châu Âu, châu Mĩ, châu Úc đều sử dụng chỉ số H để làm cơ sở cho đề bạt, cấp tài trợ, và đánh giá thành công của một nhà khoa học hay một nhóm nghiên cứu. Ngay cả Viện thông tin khoa học (ISI Thomson) cũng sử dụng chỉ số H trong báo cáo của họ [3].

Chuẩn hóa chỉ số H
Nhưng chỉ số H vẫn chưa hoàn hảo. Trong những khiếm khuyết mà giới khoa học chỉ ra trong thời gian qua, có 3 khiếm khuyết lớn như sau:
• Thứ nhất, chỉ số H luôn luôn tăng theo thời gian, và do đó tùy thuộc vào độ tuổi của nhà nghiên cứu và thời gian làm nghiên cứu. Chẳng hạn như chỉ số H của một người đã làm nghiên cứu 35 năm có xu hướng cao hơn người có thời gian làm khoa học ngắn hơn.
• Thứ hai, chỉ số H không phân biệt được những nhà khoa học đã nghỉ hưu với những nhà khoa học đang làm việc. Chẳng hạn như nếu Albert Einstein chết vào năm 1906 thì chỉ số H của ông chỉ 4 hay 5, nhưng ai cũng biết công trình của ông có ảnh hưởng rất lớn đến khoa học.
• Thứ ba, chỉ số H còn tùy thuộc vào ngành khoa học. Nói chung, các ngành khoa học tự nhiên và thực nghiệm (như vật lí, y sinh học) có xu hướng công bố nhiều công trình nghiên cứu và thường hay trích dẫn nhau hơn các nghành khoa học như toán học hay xã hội học. 

Trong đó khiếm khuyết thứ ba là đáng quan tâm nhất. Chúng ta biết rằng các bộ môn khoa học có những văn hóa ngành khác nhau. Chẳng hạn như các ngành khoa học thực nghiệm thường có truyền thống trích dẫn cao hơn so với các ngành khoa học tự nhiên như toán học. Do đó, rất khó mà so sánh chỉ số H của một nhà vật lí học với một nhà toán học, nếu không có một cái gì đó để điều chỉnh. “Cái gì đó” chính là hệ số mà hai nhà nghiên cứu Tây Ban Nha đã phát triển [4]. Theo hai nhà nghiên cứu này, lấy ngành vật lí làm chuẩn, có thể tìm những hệ số điều chỉnh bằng cách xem xét xu hướng trích dẫn và chỉ số H của các nhà khoa học trong các bộ môn khoa học khác nhau. Qua những phân tích công phu và khá phức tạp, họ đề ra những hệ số chuẩn hóa như sau (xem Bảng 1).
Cách sử dụng hệ số này rất đơn giản. Chẳng hạn như nhà vật lí Ed Witten có chỉ số H = 110 và nhà hóa học Kurt Wurthrich có chỉ số H = 113, có thể nói rằng nhà hóa học này có thành tựu khoa học cao hơn nhà vật lí ? Để trả lời câu hỏi đó, chúng ta phải chuẩn hóa chỉ số H. Tra bảng 1 thấy hệ số điều chỉnh cho ngành hóa học là 0,92, và do đó chỉ số H của nhà hóa học này là : 113 × 0,92 = 103,6. Như vậy, sau khi điều chỉnh, nhà hóa học có lẽ có thành tựu khoa học kém hơn nhà vật lí.
Ngoài ra, còn có chỉ số khác như chỉ số g (g index), chỉ số H đương đại (contemporary H index), chỉ số H cá nhân (individual H index). Có thể tham khảo thêm các chỉ số này trong trang nhà của giáo sư Harzing. Tuy nhiên, khi so sánh các chỉ số mới này với chỉ số H, ngoài vài trường hợp cá biệt, không có gì khác nhau đáng kể. Do đó, cho đến nay giới quản lí khoa học vẫn sử dụng chỉ số H hay chỉ số H chuẩn hóa để đánh giá chất lượng và thành tựu của một nhà nghiên cứu khoa học.
Tuy vẫn còn vài khiếm khuyết nhưng chỉ số H là một thước đo thành quả khoa học khách quan nhất so với các chỉ số hiện nay. Việc ứng dụng chỉ số H cũng là một cách đưa hoạt động khoa học nước ta từng bước hội nhập quốc tế.

Chú thích:
[1] Hirsch, J. E. (2005). “An index to quantify an individual’s scientific research output,” Proceedings of the National Academy of Sciences, 102(46):16569-16572, November 15, 2005 (có thể tải về miễn phí tại arXiv).
 [2] Trong bài báo [1] Hirsch viết như sau: “From inspection of the citation records of many physicists, I conclude the following:
i. A value of m ≈ 1 (i.e., an H index of 20 after 20 years of scientific activity), characterizes a successful scientist.
ii. A value of m ≈ 2 (i.e., an H index of 40 after 20 years of scientific activity), characterizes outstanding scientists, likely to be found only at the top universities or major research laboratories.
iii. A value of m ≈ 3 or higher (i.e., an H index of 60 after 20 years, or 90 after 30 years), characterizes truly unique individuals.”
[3] Có thể sừ dụng ISI để tìm chỉ số H của bất cứ nhà khoa học nào, qua các bước sau đây: Truy cập trang ISI Web of Knowledge (www.isiknowledge.com), tìm “Web of Science”, chọn Advanced Search. Trong box này, gõ tiêu chuẩn tìm như tên nhà khoa học và địa chỉ hay quốc gia. Chẳng hạn như để tìm tác giả Sutherland RL ở viện Garvan thuộc, chúng ta gõ AU=Sutherland RL AND AD=Garvan AND CU=Australia. Sau đó ISI sẽ cho ra một danh sách tất cả các bài báo khoa học. Chọn “Citation Report” sẽ có chỉ số H và một số chỉ số khác của nhà khoa học.
[4] Iglesias JE, Pecharromen C. Scaling the h-index for different scientific ISI fields. Scientometrics 2007;3:303. Có thể tải bài này về từ website sau đây: http://arxiv.org/abs/physics/0607224.