基于社會網(wǎng)絡(luò)分析的北京市科技新星合作研究

楊善友 欒鸞

摘 要：1993-2017年共有2275名學者入選北京市科技新星計劃，本文選取了24個專業(yè)，其中每個專業(yè)中至少有20名科技新星，通過社會網(wǎng)絡(luò)分析方法展開了作者合作網(wǎng)絡(luò)分析?；诰W(wǎng)絡(luò)密度、凝聚系數(shù)、平均距離、中心度（點度中心度和中間中心度）等網(wǎng)絡(luò)屬性的探索，本文發(fā)現(xiàn)了24個專業(yè)的科技新星合作網(wǎng)絡(luò)特征，從而為北京市科委政策制定以及科技新星的管理提供一定的啟示和建議。

關(guān)鍵詞：社會網(wǎng)絡(luò)分析；北京市科技新星；網(wǎng)絡(luò)屬性

中圖分類號：G306 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）08-0207-03

1 前言

科技創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力，科技創(chuàng)新越來越?jīng)Q定一個民族和國家的發(fā)展進程。而科技創(chuàng)新的根本依靠就是人才，近年來，世界各國都充分認識到，未來國與國之間的競爭，歸根到底是知識和人才的競爭，特別是創(chuàng)新型科技人才的競爭。北京市科技新星計劃是市科委組織的一項重要人才培養(yǎng)計劃。1993年開始實施，培養(yǎng)造就了一批思想政治素質(zhì)高，具有創(chuàng)新精神的青年科技帶頭人和科技管理專家，逐步形成了青年科技專家群體。

科技新星計劃注重搭建科技創(chuàng)新交流合作平臺，促進新星間的溝通交流。長期的溝通和交流，入選新星們不斷進行著思想火花的碰撞，不僅增加了自身學科領(lǐng)域內(nèi)的專業(yè)知識水平，也不斷進行著相互合作。科研合作日益成為現(xiàn)代科學研究的主要方式，成為科技發(fā)展和解決問題的主要途徑，同時也是協(xié)同創(chuàng)新的重要途徑[1]。另外，科研合作活動是一種典型的社會互動，必然導致一定程度的合作網(wǎng)絡(luò)關(guān)系的形成。在實施人才培養(yǎng)計劃的背景下，有必要對歷年來不同專業(yè)的作者合作情況進行總結(jié)。

1993-2017年共有2275名學者入選北京市科技新星計劃，本文選取了從事專業(yè)中至少有20名科技新星的24個專業(yè)展開分析，通過檢索CNKI中國期刊全文數(shù)據(jù)庫中這24個專業(yè)共1034名科技新星1990-2017年發(fā)表的論文，以此作為研究樣本，根據(jù)社會網(wǎng)絡(luò)分析法（Social Network Analysis，SNA）的理論，結(jié)合社會網(wǎng)絡(luò)分析軟件對作者合作網(wǎng)絡(luò)進行網(wǎng)絡(luò)屬性的計算，以期勾勒出這些專業(yè)學者的合作現(xiàn)狀，為北京市科委、北京市科學技術(shù)研究院支持創(chuàng)建國家科技創(chuàng)新中心提供參考資料。

2 數(shù)據(jù)來源與研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

論文是科研人員科研成果的一種體現(xiàn)，作者發(fā)文量的統(tǒng)計是對作者科研活動的一種基本量化評價?？茖W合作的結(jié)果通常以研究者共同署名在學術(shù)期刊上發(fā)表論文來體現(xiàn)。本文數(shù)據(jù)來源于CNKI中國期刊全文數(shù)據(jù)庫，通過作者姓名和作者單位的精確搜索，共檢索到文獻10183篇，作為研究的數(shù)據(jù)文獻集，圖1所示展現(xiàn)了所選取的專業(yè)、科技新星數(shù)量以及發(fā)文情況統(tǒng)計信息。從事材料學專業(yè)的科技新星數(shù)最多，從事農(nóng)業(yè)相關(guān)研究的科技新星發(fā)表論文數(shù)最多。

2.2 研究方法

社會網(wǎng)絡(luò)分析法（SNA）是對社會網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系結(jié)構(gòu)及其屬性加以分析的一套規(guī)范，是對社會網(wǎng)絡(luò)中行為者之間的關(guān)系進行量化的一種研究方法[2]。該方法通過分析網(wǎng)絡(luò)的各種屬性，從不同的角度反映網(wǎng)絡(luò)的整體結(jié)構(gòu)或者網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點與節(jié)點之間的關(guān)系，該方法已經(jīng)被證實可以用來研究作者之間的合作關(guān)系以及網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)闡釋。作者合作網(wǎng)絡(luò)則是以作者為節(jié)點，以作者之間的合作關(guān)系為邊構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)。邊的權(quán)重是作者之間的合作次數(shù)，即合作撰寫論文的數(shù)目。

Newman[3]是最早一批將網(wǎng)絡(luò)科學的想法應(yīng)用到了科研合作網(wǎng)絡(luò)分析中的學者。他分析了三個領(lǐng)域生物學、物理學和數(shù)學的網(wǎng)絡(luò)，從度分布、聚類系數(shù)、平均距離等幾方面對網(wǎng)絡(luò)進行了分析。近些年，關(guān)于合作網(wǎng)絡(luò)的研究越來越深入，主要集中在兩個方面[4]：一方面是網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)統(tǒng)計特征及拓撲結(jié)構(gòu)研究，比如利用中心度指標來發(fā)現(xiàn)最重要的作者，F(xiàn)reeman[5]提出了社會網(wǎng)絡(luò)中的四個中心度概念，分別是：度中心度、接近中心度、中間中心度和特征向量中心度；另一方面是合作網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)演化特征研究。

本文主要分析的網(wǎng)絡(luò)屬性有網(wǎng)絡(luò)的密度、凝聚系數(shù)、平均距離、中心度（點度中心度和中間中心度）等。網(wǎng)絡(luò)密度的大小說明網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點間連線的多少，取值范圍介于0和1之間，密度越大表示節(jié)點之間連線越稠密，信息交流越暢通。聚類系數(shù)也稱族系數(shù)，是表征一個網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點趨向于聚集到一起的概率，該系數(shù)越大表示節(jié)點越容易聚集[6]。平均聚類系數(shù)的值介于0和1之間，值越大代表節(jié)點之間的抱團趨勢越明顯。當值為0時，網(wǎng)絡(luò)中相連的節(jié)點之間沒有三角形結(jié)構(gòu)，而值為1時，該網(wǎng)絡(luò)是一個完全圖。平均距離是衡量網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間信息傳播快慢的定量指標，平均距離越長，網(wǎng)絡(luò)中一個節(jié)點到達另一個節(jié)點需要的路勁越長，信息傳播越慢。網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點中心度分為節(jié)點點度中心度、中間中心度和接近中心度[7]。點度中心度是與某節(jié)點直接相連的其他節(jié)點個數(shù)，節(jié)點度中心度大說明該節(jié)點位于整個網(wǎng)絡(luò)的重要位置，具有“領(lǐng)頭羊”的作用；中間中心度是衡量某個節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中媒介作用大小的指標，其值越大說明有較多的節(jié)點之間的信息通信需要經(jīng)過該節(jié)點，對網(wǎng)絡(luò)中信息流通有關(guān)鍵作用；接近中心度是節(jié)點與圖中所有其他點的捷近距離之和，是一個間接衡量指標，其值越大表示該節(jié)點處于網(wǎng)絡(luò)的邊緣區(qū)域。由于接近中心度是針對完全連通網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的指標，而本文中作者合作網(wǎng)絡(luò)是一個非完全連通網(wǎng)絡(luò)，故只對作者合作網(wǎng)絡(luò)的點度中心度和中間中心度進行計算和分析。

3 結(jié)果分析和討論

3.1 作者發(fā)文量統(tǒng)計

本文統(tǒng)計了從事專業(yè)中至少有20名科技新星的24個專業(yè)，1034名科技新星1990-2017年發(fā)表的論文，下載數(shù)據(jù)文獻集10183篇，文獻中總共有17015位作者，篇均作者數(shù)是1.67位，說明每篇文章平均有1.67位作者撰寫。圖2所示展示了24個專業(yè)的篇均作者分布，可以看到生物學專業(yè)、心血管專業(yè)、腫瘤專業(yè)、醫(yī)學專業(yè)、兒童專業(yè)、藥物專業(yè)、動物專業(yè)篇均作者都超過了2位，其中醫(yī)學專業(yè)篇均作者超過了3位，在一定程度上提示了這些專業(yè)作者合作的強度較大，大部分文獻都是由2位以上的作者完成。

3.2 作者合作網(wǎng)絡(luò)屬性分析

本研究中24個專業(yè)作者合作網(wǎng)絡(luò)的平均密度是0.006779，平均聚類系數(shù)是0.490917，平均距離是2.84375。表1所示展現(xiàn)了24個專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)密度、聚類系數(shù)以及平均距離的分布情況。

網(wǎng)絡(luò)密度的大小反映了節(jié)點之間連線的稀疏情況，其值介于0-1之間，總體來看24個專業(yè)的平均網(wǎng)絡(luò)密度都不高，各個節(jié)點的連接較少，不利于節(jié)點之間信息的傳播和交流。聚類系數(shù)的大小反映了節(jié)點之間的抱團趨勢，其值介于0-1之間，系數(shù)越大表示節(jié)點越容易聚集。從表1可以看到，化學專業(yè)、動物專業(yè)、口腔專業(yè)、通信專業(yè)其聚類系數(shù)都大于0.6，說明這些專業(yè)雖然網(wǎng)絡(luò)密度較低，但節(jié)點更傾向于聚集到一起，內(nèi)部潛在凝聚性較強，說明這些專業(yè)的研究學者已經(jīng)意識到合作的重要性，其合作強度正處于快速上升的潛伏階段。平均距離反映了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間信息傳播的快慢，24個專業(yè)的平均距離相差較大，計算機專業(yè)、化學專業(yè)、材料學專業(yè)、眼科專業(yè)以及機械專業(yè)的平均距離都小于2，說明這些專業(yè)的作者網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點平均通過2條線就能到達網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點，網(wǎng)絡(luò)中信息傳播速度較快。相反，神經(jīng)專業(yè)和中西醫(yī)專業(yè)的平均距離都超過了5，說明這些專業(yè)的作者平均需要通過6條線才能和其他作者產(chǎn)生合作，路徑較長，網(wǎng)絡(luò)中信息傳播速度較慢。

3.3 中心度分析

24個專業(yè)的作者合作網(wǎng)絡(luò)的點度中心度和中間中心度見表2所示，其中，最大點度中心度和最大中間中心度，列出了各專業(yè)作者合作網(wǎng)絡(luò)中排名第一的點度中心度和中間中心度，科技新星點度中心度和中間中心度，列出了所有科技新星中排名第一的點度中心度和中間中心度，并給出了其在合作網(wǎng)絡(luò)中點度中心度和中間中心度的相應(yīng)排名，如果科技新星點度中心度和科技新星中間中心度都是同一個人所得，則是否同一人標記為是，否則為否。

點度中心度反映了該節(jié)點位于整個網(wǎng)絡(luò)的位置，從科技新星點度中心度來看，環(huán)境專業(yè)、計算機專業(yè)、農(nóng)業(yè)專業(yè)、心血管專業(yè)、口腔專業(yè)、臨床專業(yè)、植物專業(yè)、腫瘤專業(yè)、醫(yī)學專業(yè)、分子專業(yè)、機械專業(yè)、兒童專業(yè)、果樹專業(yè)、通信專業(yè)、動物專業(yè)的科技新星都位于合作網(wǎng)絡(luò)的重要位置，具有領(lǐng)斗羊的作用，比較注重團隊合作和團隊建設(shè)。

中間中心度衡量了某個節(jié)點在網(wǎng)絡(luò)中媒介作用的大小，從科技新星中間中心度來看，環(huán)境專業(yè)、計算機專業(yè)、農(nóng)業(yè)專業(yè)、心血管專業(yè)、口腔專業(yè)、植物專業(yè)、醫(yī)學專業(yè)、分子專業(yè)、機械專業(yè)、兒童專業(yè)、通信專業(yè)、動物專業(yè)的科技新星不僅在網(wǎng)絡(luò)中處于核心的位置，而且對于網(wǎng)絡(luò)中信息的傳播也起到了很重要的中介作用，是網(wǎng)絡(luò)的重要節(jié)點。其中計算機專業(yè)、心血管專業(yè)、口腔專業(yè)、通信專業(yè)、動物專業(yè)的合作網(wǎng)絡(luò)中排在第一位的科技新星均為同一個人。

4 結(jié)語

科技合作研究是分析一個科研團體內(nèi)合作情況及發(fā)展趨勢的一種重要的手段。基于24個專業(yè)內(nèi)1034名科技新星發(fā)表的論文信息，通過對作者合作網(wǎng)絡(luò)的社會網(wǎng)絡(luò)分析，發(fā)現(xiàn)目前24個專業(yè)的作者合作網(wǎng)絡(luò)密度均較小，相對比較稀疏。但是，24個專業(yè)中有13個專業(yè)的聚類系數(shù)都高于0.5，說明這些專業(yè)雖然網(wǎng)絡(luò)密度較低，但節(jié)點更傾向于聚集到一起，內(nèi)部潛在凝聚性較強。24個專業(yè)中5個專業(yè)的平均距離都不超過2，每個節(jié)點平均只需要經(jīng)過2條連線就能到達另一個節(jié)點，說明這些專業(yè)作者合作網(wǎng)絡(luò)信息流通比較順暢，信息傳播速度較高，合作強度較高。24個專業(yè)中15個專業(yè)的科技新星其點度中心度都位于所在網(wǎng)絡(luò)的重要位置，其中12個專業(yè)的科技新星其中間中心度同樣位于所在網(wǎng)絡(luò)的重要位置，這些專業(yè)的科技新星不僅起到領(lǐng)導羊的作用，而且對于網(wǎng)絡(luò)中信息的傳播也起到了很重要的中介作用。通過上述分析，可以看出北京市科技新星計劃為科研人才搭建了交流合作平臺，促進了科技新星之間的交流合作，推動了學科專業(yè)合作網(wǎng)絡(luò)的形成和發(fā)展。但整體上呈現(xiàn)分散、小團體現(xiàn)象，這說明科技新星間的合作交流還存在不完善的地方，存在發(fā)展空間。

參考文獻

[1]謝彩霞.科學計量學領(lǐng)域科學合作研究綜述[J].科學學與科學技術(shù)管理，2007，（6）：5-8.

[2]劉軍.社會網(wǎng)絡(luò)分析導論[M].社會科學文獻出版社，2004.

[3]NEWMAN M E. Scientific collaboration networks. I. Network construction and fundamental results [J]. Physical Review E Statistical Nonlinear & Soft Matter Physics， 2001，64（2）： 016131.

[4]孫曉玲.作者合作網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及其演化與預測研究[D].大連理工大學，2014.

[5]FREEMAN L C. Centrality in social networks conceptual clarification [J]. Social Networks， 1978，（3）： 215-39.

[6]林聚任.社會網(wǎng)絡(luò)分析：理論、方法與應(yīng)用[M].北京師范大學出版社，2009.

[7]林莉.科研論文合著網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與合作關(guān)系研究[D].吉林大學，2010.