El análisis de rutas principales es una herramienta matemática, propuesta por primera vez por Hummon y Doreian en 1989, [ 1 ] para identificar las rutas principales en una red de citas , que es una forma de grafo acíclico dirigido (DAG). Desde entonces, se ha convertido en una técnica eficaz para mapear trayectorias tecnológicas, explorar flujos de conocimiento científico y realizar revisiones bibliográficas.

El método comienza midiendo la importancia de todos los enlaces en una red de citas a través del concepto de "conteo de recorridos" y luego encadena secuencialmente los enlaces más significativos en una "ruta principal", que se considera la ruta histórica más significativa en la red de citas objetivo . El método es aplicable a cualquier actividad humana que pueda organizarse en forma de red de citas . El método se aplica comúnmente para rastrear las rutas de flujo de conocimiento o trayectorias de desarrollo de un campo de ciencia o tecnología, a través de citas bibliográficas o citas de patentes. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] También se ha aplicado a decisiones judiciales para rastrear los cambios evolutivos de opiniones legales. [ 5 ] El análisis de ruta principal ha atraído la atención de los académicos recientemente. La investigación académica relacionada con el análisis de ruta principal ha experimentado un rápido crecimiento desde 2007. Una lista de artículos académicos que introducen, explican, aplican, modifican o extienden el método originado en Hummon y Doreian [ 1 ] se puede encontrar aquí . Sin embargo, existen cuestiones que no se discuten ampliamente en la aplicación del método, incluyendo el manejo de datos de citas, la elección de un esquema de ponderación de recorrido adecuado, las opciones de búsqueda y la interpretación de las rutas resultantes. [ 6 ]
Historia
El análisis de ruta principal fue propuesto por primera vez por Hummon y Doreian (1989) [ 1 ] , quienes sugieren un enfoque diferente para analizar una red de citas, donde se preservan los hilos de conexión a través de la red y el enfoque se centra en los enlaces de la red en lugar de en los nodos. [ 1 ] Denominan a la cadena resultante de los enlaces de citación más utilizados "ruta principal" y afirman que "intuimos que la ruta principal, seleccionada en función de la ruta más utilizada, identificará la corriente principal de la literatura". Esta idea se verificó utilizando un conjunto de artículos de investigación sobre ADN. Para hacer el método más práctico, Liu y Lu (2012) [ 7 ] lo extienden para incluir la búsqueda de ruta clave. La característica más útil de la búsqueda de ruta clave es que permite visualizar los diferentes niveles de rutas principales ajustando los números de ruta clave.
El método
El análisis de rutas principales se realiza en dos pasos. El primero consiste en obtener el número de recorridos de cada enlace en una red de citas. En la literatura se mencionan varios tipos de recuentos de recorridos. El segundo paso busca las rutas principales conectando los enlaces significativos según el tamaño de los recuentos de recorridos. Es necesario preparar una red de citas antes de proceder con el análisis de rutas principales.
Preparación de una red de citas
Es necesario preparar una red de citas antes de comenzar el análisis de rutas principales. En una red de citas, los nodos representan documentos como artículos académicos, patentes o casos legales. Estos nodos se conectan mediante información de citas. Las redes de citas son, por naturaleza, dirigidas, ya que los dos nodos en los extremos opuestos de un enlace no son simétricos en sus funciones. En cuanto a la dirección, este artículo adopta la convención de que el nodo citado apunta al nodo que cita, lo que significa que el conocimiento del nodo citado fluye hacia el nodo que cita. La red de citas también es, por naturaleza, acíclica, lo que significa que un nodo nunca puede volver a sí mismo si se avanza a lo largo de los enlaces siguiendo su dirección.
Antes de continuar, se definen aquí varios términos relacionados con una red de citas. Las cabezas son los nodos a los que apunta la flecha de dirección. Las colas son los nodos en los extremos opuestos de la flecha. Las fuentes son los nodos que se citan pero no citan a otros. Los sumideros citan a otros nodos pero no se citan a sí mismos. Los ancestros son los nodos a los que se puede llegar desde un nodo de destino. Los descendientes son los nodos a los que se puede llegar desde un destino siguiendo los enlaces en su dirección.

Recuentos de recorrido
Los recuentos de recorridos miden la importancia de un enlace. La literatura analiza varios tipos de recuentos de recorridos, incluidos el recuento de ruta de búsqueda (SPC), el recuento de enlaces de ruta de búsqueda (SPLC), el par de nodos de ruta de búsqueda (SPNP) y otras variaciones. [ 8 ] Todos estos recuentos de recorridos se denominarán SPX.

Recuento de rutas de búsqueda (SPC)
El SPC de un enlace es el número de veces que se recorre el enlace si se recorren todos los caminos posibles desde todos los orígenes hasta todos los destinos. El SPC fue propuesto por primera vez por Vladimir Batagelj . [ 9 ] Los valores de SPC para cada enlace en una red de citas de ejemplo se muestran en la Figura 1. El valor de SPC para el enlace (B, D) es 5 porque cinco caminos (BDFHK, BDFIL, BDFIMN, BDIL y BDIMN) lo atraviesan.

Recuento de enlaces de ruta de búsqueda (SPLC)
El SPLC de un enlace es el número de veces que se recorre el enlace si se recorren todos los caminos posibles desde todos los ancestros del nodo de cola (incluido él mismo) hasta todos los sumideros. El SPLC fue propuesto por primera vez por Hummon y Doreian. [ 1 ] La Figura 2 presenta los valores de SPLC para cada enlace en la misma red de citas que se muestra en la Figura 1. Seis caminos recorren el enlace (D, F) por lo que le dan un valor de SPLC de 6. Estos son: BDFHK, BDFIL, BDFIMN, DFHK, DFIL y DFIMN, teniendo en cuenta que todos los caminos comienzan o bien desde el ancestro de D, que es B, o desde el propio D.
Par de nodos de ruta de búsqueda (SPNP)
El SPNP de un enlace es el número de veces que se recorre el enlace si se recorren todos los caminos posibles desde todos los ancestros del nodo de cola (incluido él mismo) hasta todos los descendientes del nodo de cabeza (incluido él mismo). El SPNP fue propuesto por primera vez por Hummon y Doreian. [ 1 ] El valor de SPNP del enlace (C, H) es 6 porque hay 6 caminos que comienzan en A, B, C (A y B son ancestros de C) y terminan en H y K (K es descendiente de H). Estos caminos son ACH, ACHK, BCH, BCHK, CH y CHK.

Búsqueda de rutas
En función del número de recorridos, se puede buscar la(s) ruta(s) más significativa(s). Existen varias formas de encontrarlas, incluyendo la búsqueda local, global y por ruta clave.

Búsqueda local
La búsqueda local se menciona en Hummon y Doreian [ 1 ] como una búsqueda de "prioridad primero". Este proceso de búsqueda siempre elige el/los enlace(s) siguiente(s) con el SPX más alto como enlace saliente. Continúa rastreando el/los enlace(s) más recorrido(s) para obtener así el flujo principal entre todas las cadenas de citas. La Figura 4 muestra las rutas principales locales que se obtienen en función del SPC. Nótese que cuando la búsqueda llega al nodo I, dos enlaces salientes tienen los mismos valores de SPC, lo que produce dos rutas posteriormente.

Búsqueda global
La búsqueda global simplemente sugiere la cadena de citas con el SPX general más alto. El concepto de búsqueda global es similar al método de ruta crítica en la planificación de proyectos. Las rutas principales globales de la red de citas de ejemplo basada en SPC se presentan en la Figura 5. La suma de todos los valores de SPC en la ruta BDFIMN es 15, que es la mayor entre todas las rutas posibles.

Búsqueda por ruta clave
La búsqueda de rutas clave está diseñada para evitar el problema de omitir enlaces significativos tanto en la búsqueda local como en la global. El problema reside en las rutas principales locales y globales mostradas anteriormente, donde uno de los enlaces más importantes (H, K) no se incluye. Como se describe en Liu y Lu (2012), [ 7 ] el enfoque busca rutas principales a partir de los enlaces especificados (rutas clave), lo que garantiza la inclusión de los enlaces. También se pueden especificar varios enlaces para obtener múltiples rutas principales. Una ventaja adicional del enfoque de rutas clave es que permite controlar el nivel de detalle de las rutas principales variando el número de rutas clave. Cuanto mayor sea el número de rutas clave especificadas, mayor será el nivel de detalle revelado. Cuando el número de rutas clave alcanza un cierto punto, la búsqueda devuelve toda la red de citas. Las figuras 6 y 7 muestran las rutas principales locales y globales de la red de citas de muestra. En ambas rutas principales, el número de rutas clave se establece en 1, es decir, la búsqueda se realiza únicamente en los enlaces superiores. Dado que existen dos enlaces superiores (B, D) y (H, K), las rutas principales resultantes incluyen ambos.
Las variantes
Además del enfoque de búsqueda de ruta clave, las variaciones del método incluyen el enfoque que es agregativo y estocástico, [ 10 ] considera la disminución en la difusión del conocimiento, [ 8 ] etc.
Aplicaciones
El método se ha aplicado a tres tipos de sistemas de documentación que mantienen la tradición de hacer referencia a documentos anteriores: el artículo académico, la patente y el sistema de documentación judicial.
Artículo académico
Las bases de datos de citas académicas como Web of Science y Scopus incluyen información de citas digitalizada y completa. Esta información permite aplicar el análisis de ruta principal para examinar la estructura del conocimiento o rastrear el flujo del conocimiento de cualquier campo científico. Algunas aplicaciones iniciales exploran el tema de la centralidad-productividad, [ 11 ] la resolución de conflictos, [ 12 ] etc. Aplicaciones más recientes incluyen fullerenos, [ 4 ] nanotubos, [ 4 ] análisis de envolvente de datos , [ 2 ] [ 13 ] [ 14 ] gestión de la cadena de suministro, [ 15 ] responsabilidad social corporativa , [ 16 ] subcontratación de TI, [ 17 ] turismo médico, [ 18 ] etc.
Patentar
Las patentes que hacen referencia a técnicas anteriores son una práctica común. Por ejemplo, cada documento de patente de Estados Unidos incluye una sección de "Referencias citadas" que enumera las técnicas anteriores de la patente. Bases de datos de patentes como Clarivate Analytics y Webpat proporcionan información digitalizada sobre las citas de patentes. Verspagen (2007) [ 3 ] y Mina (2007) [ 19 ] son dos de los primeros trabajos que aplican el análisis de rutas principales a los datos de patentes.
documento judicial
En el sistema de derecho anglosajón, una sentencia judicial suele hacer referencia a opiniones publicadas previamente para justificar la decisión actual. Estas referencias judiciales, o citas legales, también pueden utilizarse para construir redes de citas y rastrear la evolución de las opiniones jurídicas. El campo de la investigación ofrece amplias oportunidades. Liu et al. (2014) [ 5 ] realizaron un estudio exploratorio sobre este tipo de aplicación.
Implementación de software
El análisis de ruta principal se implementa en Pajek , un software de análisis de redes sociales ampliamente utilizado, desarrollado por Vladimir Batagelj y Andrej Mrvar de la Universidad de Ljubljana , Eslovenia. Para ejecutar el análisis de ruta principal en Pajek, primero se debe preparar una red de citas y tener lecturas de Pajek en dicha red. A continuación, en el menú principal de Pajek, se calculan los recuentos de recorrido de todos los enlaces de la red aplicando una de las siguientes secuencias de comandos (según la elección de los recuentos de recorrido).
Red → Red acíclica → Crear red ponderada + vector → Pesos de recorrido → Conteo de enlaces de ruta de búsqueda (SPC), o
Red → Red acíclica → Crear red ponderada + vector → Pesos de recorrido → Conteo de enlaces de ruta de búsqueda (SPLC), o
Red → Red acíclica → Crear red ponderada + vector → Recorrer pesos → Buscar pares de nodos de ruta (SPNP)
Una vez calculados los recuentos de recorrido, las siguientes secuencias de comandos encuentran las rutas principales.
Para las rutas principales locales
Red → Red acíclica → Crear (sub)red → Rutas principales → Búsqueda local → Reenviar
Para las rutas principales globales
Red → Red acíclica → Crear (sub)red → Rutas principales → Búsqueda global → Estándar
Para rutas principales de clave local
Red → Red acíclica → Crear (sub)red → Rutas principales → Búsqueda local → Ruta clave
Para rutas principales de clave global
Red → Red acíclica → Crear (sub)red → Rutas principales → Búsqueda global → Ruta clave
Además de la búsqueda por ruta clave, a partir de la versión 5.03 de Pajek (4 de enero de 2018) se añade una función de búsqueda más flexible. Esta nueva función permite realizar búsquedas locales y globales a través de los vértices definidos por un clúster. Las secuencias de comandos son las siguientes:
Red → Red acíclica → Crear (sub)red → Rutas principales → Búsqueda local → Ruta clave → A través de vértices en el clúster
Red → Red acíclica → Crear (sub)red → Rutas principales → Búsqueda global → Ruta clave → A través de vértices en el clúster
Referencias
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Enlaces externos
- Pajek , un software gratuito para el análisis de redes sociales.
- Lista de artículos principales : esta página contiene una lista de artículos académicos que presentan, explican, aplican, modifican o extienden el método originado por Hummon y Doreian.
- Redes sociales