基于國家自然科學(xué)基金的各省市基礎(chǔ)研究競爭力研究

張慧穎，張 瑞

（天津大學(xué)管理與經(jīng)濟學(xué)部，天津 300072）

“建設(shè)創(chuàng)新型國家”已成為中國的一項重大發(fā)展戰(zhàn)略，基礎(chǔ)研究作為一種對前沿科學(xué)知識的探索與發(fā)現(xiàn)，對科技進(jìn)步、產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)效率的提高具有重要作用［1］?；A(chǔ)研究投資的不確定性和收益的長期性導(dǎo)致其必須由政府承擔(dān)起投資義務(wù)，從而保證基礎(chǔ)研究的有效進(jìn)行［2］。為促進(jìn)基礎(chǔ)研究的快速健康發(fā)展，國家設(shè)立了一系列國家級科技計劃對各地區(qū)基礎(chǔ)研究活動進(jìn)行資助，其中國家自然科學(xué)基金（National Natural Science Foundation of China，以下簡稱“NSFC”）是國家支持基礎(chǔ)研究發(fā)展的重要渠道。NSFC被學(xué)者公認(rèn)為國內(nèi)最規(guī)范、最公正、最能反映研究者基礎(chǔ)研究能力的研究基金［3］，獲得NSFC資助成為衡量各地區(qū)和單位基礎(chǔ)研究能力的重要指標(biāo)。因此，基于NSFC 的相關(guān)信息對各省市基礎(chǔ)研究競爭力情況進(jìn)行研究具有重要意義。

國內(nèi)眾多學(xué)者基于NSFC 相關(guān)數(shù)據(jù)對各省市基礎(chǔ)研究競爭力狀況進(jìn)行了研究：一部分學(xué)者從整體角度來評價各省市基礎(chǔ)研究競爭力：馬廷燦［4］等構(gòu)建了“省市基礎(chǔ)研究綜合競爭力指數(shù)”，對中國大陸31個省市的基礎(chǔ)研究競爭力進(jìn)行了系統(tǒng)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各省市間競爭力差異巨大；張祚［5］等利用Moran’s I指數(shù)和G 系數(shù)等統(tǒng)計指標(biāo)對NSFC 的資助項目總體空間分布情況、省際獲資助空間分布情況進(jìn)行了分析。也有一些學(xué)者從單個學(xué)科的角度對各省市的資助情況進(jìn)行了研究［6－9］。之前學(xué)者所做研究均未對省市的各個學(xué)科情況進(jìn)行綜合分析，同時也未從科研人員效率的角度對各省市進(jìn)行比較。針對以往研究存在的不足，本文試圖構(gòu)建新的評價指標(biāo)以期對上述問題更加深入的比較和分析。

在NSFC資助體系中，面上項目是資助金額最大、學(xué)科覆蓋面最廣的一類項目，同時研究發(fā)現(xiàn)NSFC面上項目的分配機制不存在地區(qū)偏好問題［10］，故本文選擇面上項目為研究對象。面上項目分為8大學(xué)科領(lǐng)域：數(shù)理科學(xué)、化學(xué)科學(xué)、生命科學(xué)、地球科學(xué)、工程與材料科學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)和醫(yī)學(xué)科學(xué)。由于醫(yī)學(xué)科學(xué)部2010年開始設(shè)立，為保證學(xué)科數(shù)量及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一致性，本文選擇從2010年開始研究。相關(guān)數(shù)據(jù)取自國家自然科學(xué)基金委員會發(fā)布的2010—2013年《國家自然科學(xué)基金資助項目統(tǒng)計資料》。

1 整體評價

1.1 指標(biāo)建立

馬廷燦［4］所構(gòu)建的“基礎(chǔ)研究競爭力指數(shù)”（Competitiveness Index on NSFC， 以 下 簡 稱“NCI”）綜合考慮了各省市NSFC 資助項目數(shù)量、資助金額及年度變化所造成的影響，避免了只考慮資助項目數(shù)量所帶來的缺陷。由于NSFC 資助項目數(shù)量、資助金額的量綱不同，NCI對資助項目數(shù)量、資助金額進(jìn)行了歸一化處理，并利用31省市某年平均項目數(shù)量或資助金額消除年度變化所帶來的影響，公式如下：

從NCI的定義可以看出，其數(shù)值大小反映了該省市爭取NSFC項目及經(jīng)費的能力，即反映了基礎(chǔ)研究綜合競爭力的強弱。例如，如果某省市NCI值為2，則說明該省市項目數(shù)量和經(jīng)費數(shù)量的綜合效應(yīng)為全國平均水平的2倍；如果某省市NCI值為1，則說明該省市項目數(shù)量和經(jīng)費數(shù)量的綜合效應(yīng)恰好為全國的平均水平。

同樣，對于每個省市單個學(xué)科的競爭力，可以依據(jù)NCI的構(gòu)建方法構(gòu)建類似的評價指標(biāo)，即將一個省份所獲得的項目數(shù)量和資助金額變?yōu)橐粋€學(xué)科所獲得的項目數(shù)量和資助金額?，F(xiàn)構(gòu)建“學(xué)科競爭力指數(shù)”（Competitiveness Index on Discipline，以下簡稱“DCI”），公式如下：

以2013年北京市在醫(yī)學(xué)科學(xué)領(lǐng)域獲得的NSFC支持力度為例，2013年北京市獲得醫(yī)學(xué)科學(xué)部面上項目1 103項，31省市2013年醫(yī)學(xué)科學(xué)資助項目數(shù)總和為8 196項，2013年北京市獲得醫(yī)學(xué)科學(xué)面上項目資助金額58 557萬元，31省份2013年醫(yī)學(xué)科學(xué)資助金額總和為405 900萬元，則

從DCI的定義可以看出，其數(shù)值大小反映了該省市在某一學(xué)科領(lǐng)域爭取項目及經(jīng)費的能力，即反映了該學(xué)科基礎(chǔ)研究綜合競爭力的強弱。例如，如果某省市某學(xué)科DCI值為2，則說明該省市該學(xué)科項目數(shù)量和經(jīng)費數(shù)量的綜合效應(yīng)為全國平均水平的2倍；如果某省市某學(xué)科DCI值為1，則說明該省市該學(xué)科項目數(shù)量和經(jīng)費數(shù)量的綜合效應(yīng)恰好為全國的平均水平。因此，按照某省市某學(xué)科DCI值的大小對學(xué)科進(jìn)行劃分：如果某省市某學(xué)科DCI值大于等于4，可認(rèn)為該學(xué)科的基礎(chǔ)研究綜合競爭力非常強；如果某省市某學(xué)科DCI值大于等于2，但小于4，可認(rèn)為該學(xué)科的基礎(chǔ)研究綜合競爭力很強；如果某省市某學(xué)科DCI值大于等于1，但小于2，可認(rèn)為該學(xué)科的基礎(chǔ)研究綜合競爭力較強；如果某省市某學(xué)科DCI值大于等于0.5，但小于1，可認(rèn)為該學(xué)科的基礎(chǔ)研究綜合競爭力較弱；如果某省市某學(xué)科DCI值小于0.5，可認(rèn)為該學(xué)科的基礎(chǔ)研究綜合競爭力很弱。

1.2 結(jié)果分析

1.2.1 基礎(chǔ)研究競爭力分析

由于之前文獻(xiàn)研究時間較早，為考察最近幾年各省份基礎(chǔ)研究競爭力狀況，同時與各省市研究人員效率排名進(jìn)行比較，現(xiàn)利用2010－2013年項目數(shù)量和項目經(jīng)費數(shù)據(jù)對各省市競爭力進(jìn)行重新計算。將數(shù)據(jù)代入式（1）求得NCI值，并為綜合評價各省市基礎(chǔ)研究競爭力狀況求得其4年平均值，結(jié)果如表1所示。

表1 2010－2013年31省市NCI值Tab.1 NCI of 31provinces from 2010to 2013

各省市各年NCI值相對比較穩(wěn)定，變化幅度較小，與之前學(xué)者研究結(jié)果相比也未產(chǎn)生明顯差異。按照NCI值的劃分標(biāo)準(zhǔn)［4］，依據(jù)所求得的2010－2013年NCI平均值將各省市的競爭力劃分為5個等級。

1）北京的NCI值大于等于4，說明北京的基礎(chǔ)研究綜合競爭力非常強；

2）上海、江蘇、廣東的NCI值大于2，但小于4，說明這些省市的基礎(chǔ)研究綜合競爭力很強；

3）湖北、浙江、陜西、山東、遼寧、湖南的NCI值大于1，但小于2，說明這些省市的基礎(chǔ)研究綜合競爭力較強；

4）四川、安徽、天津、黑龍江、吉林、福建的NCI值大于0.5，但小于1，說明這些省市的基礎(chǔ)研究綜合競爭力較弱；

5）河南、甘肅、河北等其余省市的NCI值小于0.5，說明這些省市的基礎(chǔ)研究綜合競爭力很弱。

可以看出，各省市基礎(chǔ)研究競爭力也存在較大差距，基本呈現(xiàn)一種“東強西弱”的態(tài)勢。

由于各省市高校、科研機構(gòu)及經(jīng)濟實力不同，基礎(chǔ)研究投入不同，東、中、西部內(nèi)部各省市競爭力狀況差異也較大。以東部省市為例，由于北京高校及科研機構(gòu)眾多，基礎(chǔ)研究投入較大，其競爭力遠(yuǎn)超全國其他省市［11］；上海雖然經(jīng)濟實力較北京強，但受制于科研資源，特別是985高校數(shù)量以及科研機構(gòu)數(shù)量，其競爭力雖較全國大多數(shù)省市實力較強，但距北京仍有一定差距。

1.2.2 學(xué)科競爭力分析

將2010－2013年NSFC面上項目31省市獲得資助項目數(shù)量和資助金額代入式（2），得到2010—2013年31省市8個學(xué)科的DCI值，為考察3年整體狀況，求2010－2013年的DCI平均值，平均值代表了某省市某學(xué)科4年競爭力總體狀況。計算結(jié)果如表2所示。

從表2結(jié)果可以看出：

1）各省市在不同的學(xué)科領(lǐng)域的競爭力并不均衡。以天津市為例，天津市在化學(xué)科學(xué)領(lǐng)域的DCI值為1.43，高于全國平均水平；其他學(xué)科如醫(yī)學(xué)科學(xué)、信息及數(shù)理科學(xué)均低于全國水平，地球科學(xué)領(lǐng)域DCI值僅為0.30，遠(yuǎn)低于全國平均水平。

2）整體競爭力較強的省市其單個學(xué)科均有較強實力，整體競爭力較弱的省市均無優(yōu)勢學(xué)科。以北京和江蘇為例，其各個學(xué)科的DCI值均在2 以上，遠(yuǎn)超全國平均水平。

3）各學(xué)科在全國31省市的分布均衡程度狀況并不相同。

表2 2010—2013年31省市DCI平均值Tab.2 Mean value of 31provinces’DCI from 2010to 2013

通過計算各個學(xué)科在31個省市分布的標(biāo)準(zhǔn)差可以看出，化學(xué)學(xué)科、工程與材料學(xué)科在全國的分布較為均勻，其標(biāo)準(zhǔn)差約為1左右；地球科學(xué)、信息科學(xué)和數(shù)理科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)差較大，是分布均衡程度較低的幾個學(xué)科。

2 效率分析

2.1 指標(biāo)建立

科研人員是基礎(chǔ)研究成果的生產(chǎn)者，各省市整體競爭力及學(xué)科競爭力評價均未考慮省市所擁有智力資源的多少。由于歷史等因素，各個省市從事基礎(chǔ)研究的科研人員數(shù)量相差較大，因此單純從項目數(shù)量和經(jīng)費數(shù)量上去分析各省市的基礎(chǔ)研究競爭力有失公允［12］。為了探究各省市科研人員基礎(chǔ)研究的效率狀況，本節(jié)試圖構(gòu)建“省市基礎(chǔ)研究效率指數(shù)”（“efficiency index of basic research”，以下簡稱“BREI”），以求得該省市科研人員的平均科研效率。公式如式（3）所示：

式（3）中分子部分為NCI值，分母部分為某省市基礎(chǔ)研究人員數(shù)量與31省市基礎(chǔ)研究人員數(shù)量平均值的比值。分子與分母相除可以得出一個省市基于不同基礎(chǔ)研究人員條件下所產(chǎn)出的基礎(chǔ)研究成果的多少，即科研人員基礎(chǔ)研究效率。從公式的定義可以看出，當(dāng)BREI值為1時代表該省市該年的基礎(chǔ)研究效率處于全國平均水平；當(dāng)BREI值大于1說明該省市基礎(chǔ)研究效率大于1，且數(shù)值越大代表效率越高；同理，小于1代表基礎(chǔ)研究效率低于全國平均水平。數(shù)值越小代表效率水平越低。

2.2 結(jié)果分析

將2010－2013年NSFC面上項目31省市所獲得項目數(shù)量、資助金額及各省市從事基礎(chǔ)研究的人員數(shù)量代入式（3），求得其BREI值，并對其求平均。結(jié)果如表3所示（基礎(chǔ)研究人員數(shù)據(jù)來自于《中國科技統(tǒng)計年鑒》）。

表3 2010－2013年31省市BREI值Tab.3 BREI of 31provinces from 2010to 2013

通過對科研人員的科研效率進(jìn)行考察可以看出：

1）整體競爭力排名靠前的省市其排名與表1相比出現(xiàn)了較大變動。以北京為例，在NCI平均值排名中，北京居于第1位，且NCI值遠(yuǎn)高于其他省市，由于北京有著數(shù)量龐大的基礎(chǔ)科研人員，從科研人員科研效率上看北京則下降到第5位，落后于江蘇、湖北、浙江和陜西等省市；其余省市變動較大的有：重慶排名上升8位，福建、河南上升6位，山東則下降8位，四川下降7位；

2）整體競爭力排名靠后的省市位置變動量較小。河北、山西和云南等8個省市的名次未發(fā)生變化，這些省市不僅整體基礎(chǔ)研究能力較弱，同時從事基礎(chǔ)研究人員的科研效率較其他省市也較低，狀況不容樂觀。

3 結(jié)論及建議

1）從整體競爭力來看，中國各省市基礎(chǔ)研究競爭力存在較大差距：北京占據(jù)高校及科研院所眾多的巨大優(yōu)勢，在整體競爭力上遙遙領(lǐng)先于其他省市；廣東、江蘇和上海由于經(jīng)濟發(fā)達(dá)，基礎(chǔ)研究亦具有較強競爭力；中西部地區(qū)省市普遍競爭力較弱。

2）從學(xué)科上來看，單個省市在各個學(xué)科上的競爭力并不均衡。

3）從科研人員效率來看，整體競爭力較弱的省市其科研人員科研效率普遍較低。

經(jīng)濟社會的均衡協(xié)調(diào)發(fā)展需要基礎(chǔ)研究的均衡協(xié)調(diào)發(fā)展，各省市基礎(chǔ)研究競爭力存在較大差距是地方高校、經(jīng)濟發(fā)展差異、基礎(chǔ)研究投入差別等多種原因綜合作用的結(jié)果［13］。隨著國家基礎(chǔ)研究投入的不斷增加，政府需要在宏觀資助策略上采取積極措施統(tǒng)籌不同區(qū)域，促進(jìn)區(qū)域基礎(chǔ)研究的均衡發(fā)展，防止在空間分布上出現(xiàn)“弱者更弱”、“強者更強”的馬太效應(yīng)。對于落后省市的學(xué)者應(yīng)給予政策上的傾斜以充分調(diào)動其從事基礎(chǔ)研究的積極性。以NSFC為例，在同等條件下，對于落后省市高校通過一審的項目應(yīng)當(dāng)采取優(yōu)先資助的策略，或?qū)νㄟ^一審而未獲資助的項目采取小額資助［14］，這樣對提高落后省市基礎(chǔ)科研水平將起到良好的促進(jìn)作用。

同時，整體競爭力較弱的省市應(yīng)根據(jù)其特點重點培育優(yōu)勢學(xué)科，并加強與發(fā)達(dá)省市的合作，引進(jìn)高水平科研人員，優(yōu)化科研活動的組織和管理，提高科研人員效率。學(xué)科是高深知識存在的基本形態(tài)，知識的發(fā)現(xiàn)、保存、傳播與應(yīng)用，均是圍繞學(xué)科進(jìn)行的［15－16］。優(yōu)勢學(xué)科決定了地區(qū)的綜合實力和可持續(xù)發(fā)展，是科技競爭力的根基。對于落后省市應(yīng)重視高層次創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，增強科學(xué)研究能力，推進(jìn)學(xué)科建設(shè)可持續(xù)發(fā)展，同時應(yīng)重視學(xué)術(shù)交流與合作，提升優(yōu)勢學(xué)科的國際地位與影響并形成產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新服務(wù)體系。例如云南省具有豐富的動植物資源，適于進(jìn)行生命科學(xué)研究，應(yīng)積極爭取與北京、上海等科研機構(gòu)的合作，吸引其研究機構(gòu)入駐，提升自身優(yōu)勢學(xué)科的建設(shè)。

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