我國(guó)工程學(xué)科國(guó)際合作論文的科學(xué)計(jì)量分析
——以我國(guó)在US News工程學(xué)科排行榜中排名前10所研究型大學(xué)為例

吳肖夢(mèng) 陳振英 陳琿夏 王凱飛

（浙江大學(xué)圖書館，浙江杭州 310027）

開(kāi)展研究型大學(xué)國(guó)際合作論文特征研究，對(duì)于展現(xiàn)科技資源和知識(shí)資本國(guó)際擴(kuò)散的路徑、明確當(dāng)前全球國(guó)際科技合作布局、了解國(guó)際合作的網(wǎng)絡(luò)關(guān)系和合作特征具有重要價(jià)值。有學(xué)者從不同角度，對(duì)國(guó)際合作論文進(jìn)行了研究[1-5]。研究表明，國(guó)際合作論文在全部論文中的占比代表著科研產(chǎn)出的國(guó)際化程度，反映了學(xué)科的國(guó)際合作規(guī)模與合作率[6]。本文則基于SCI論文數(shù)據(jù)，選取US News工程學(xué)科排行榜上我國(guó)排名前十的清華大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、上海交通大學(xué)、華中科技大學(xué)、東南大學(xué)、北京大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)、西安交通大學(xué)和同濟(jì)大學(xué)為研究對(duì)象，對(duì)研究型大學(xué)工程學(xué)科（按ESI分類[7]的“工程學(xué)”）的國(guó)際合作論文進(jìn)行分析，并利用文獻(xiàn)計(jì)量方法和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法，探究近十年的發(fā)展特征。數(shù)據(jù)的采集依托于科睿唯安的Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)和InCites分析平臺(tái)，分析制圖工具采用了Excel，社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析運(yùn)用的是Geiphi和Ucinet。

1 合作論文的發(fā)文量與著作單位

2006—2015年，在USNews工程學(xué)科排行榜中我國(guó)排名前10所研究型大學(xué)的國(guó)際合作論文發(fā)文量逐年增加，年增長(zhǎng)率平均為18.23%，從2006年的646篇增加至2015年的2898篇，發(fā)文數(shù)量穩(wěn)步發(fā)展，態(tài)勢(shì)良好（圖1）。

合作網(wǎng)絡(luò)圖譜（圖2）表明，10所研究型大學(xué)基本處于絕對(duì)中心位置，美國(guó)逐步成為第二大副中心。盡管如此，以10所研究型大學(xué)為代表的我國(guó)高校仍處于合作的核心集團(tuán)位置，同時(shí)相比于其他國(guó)家，中國(guó)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)依然最大，論文數(shù)量最多，并且四周線條密布。由此可見(jiàn)，10所大學(xué)仍是工程學(xué)科領(lǐng)域科技資源流動(dòng)的重要樞紐之一。

在合作論文的作者中，參與撰寫的單位有第一單位與通訊單位之分，第一單位指的是論文署名排名第一的作者所屬的單位，第一作者對(duì)文章的參與度與貢獻(xiàn)度最高；通訊單位指的是通訊作者所屬單位，通訊作者往往是文章的思路提供者與指導(dǎo)者。

圖3表明，10所研究型大學(xué)的學(xué)者在工程學(xué)科國(guó)際合作中參與度和貢獻(xiàn)度都在逐年增加。越來(lái)越多的學(xué)者成為國(guó)際合作中的主要研究者。2006年在這10所研究型大學(xué)中作為第一單位的合作論文占比不到所有合著論文的一半，經(jīng)過(guò)十年的發(fā)展，到2015年其比例已超過(guò)75%。同時(shí)，這10所研究型大學(xué)的作者在國(guó)際合作中指導(dǎo)地位也在不斷提升。與第一單位的變化情況相似，10所研究型大學(xué)作為通訊單位的論文數(shù)量不斷增加，同時(shí)論文占比也在逐年上漲，截至2015年，在10所研究型大學(xué)參與的國(guó)際合作論文中，超7成的論文作者是論文的思路提供者與方向指導(dǎo)者（圖3）。

圖1 10所研究型大學(xué)國(guó)際合作論文數(shù)量發(fā)展圖

圖2 10所研究型大學(xué)工程學(xué)科論文國(guó)際合作網(wǎng)絡(luò)

圖3 10所研究型大學(xué)分別為第一單位、通訊單位的合作論文占比情況

與美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家比較表明：2006—2015年各國(guó)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)作為第一單位和通訊單位的論文遠(yuǎn)不及中國(guó)。據(jù)此分析，在工程學(xué)科的國(guó)際合作中，10所研究型大學(xué)占據(jù)了主要領(lǐng)導(dǎo)地位，見(jiàn)表1。

2 合作論文的積聚程度、規(guī)模與合作率

按k-core（k-核）分析各階段國(guó)家間合作論文的凝聚程度。在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中，k-core是建立在點(diǎn)度數(shù)基礎(chǔ)上的凝聚合作子群概念，如果一個(gè)子圖中的全部點(diǎn)都至少與該子圖中的其他K個(gè)點(diǎn)鄰接，則稱這樣的子圖為k-core。利用Ucinet軟件找出各個(gè)階段k-core的最大值及對(duì)應(yīng)的凝聚合作子群（表2）。

從k-core凝聚子群看，與2006—2010年相比，2011—2015年合作國(guó)家積聚程度明顯提升，凝聚合作子群由11國(guó)擴(kuò)大到18國(guó)，占本階段全部合作國(guó)家的比例亦有所提升。在兩個(gè)階段的子群中，一直處于子群的國(guó)家除中國(guó)外，還有美國(guó)、英國(guó)、日本、加拿大、德國(guó)、法國(guó)、意大利、瑞士。2011—2015年，凝聚合作子群內(nèi)新增的國(guó)家為土耳其、韓國(guó)、瑞典、波蘭、奧地利、芬蘭、俄羅斯、盧森堡、捷克共和國(guó)，而澳大利亞和新加坡則從凝聚合作子群中脫離。

從合作論文的發(fā)文數(shù)量上看，10所研究性大學(xué)的論文仍是以非國(guó)際合作論文為主，國(guó)際合作規(guī)模偏低，合作率較低；從發(fā)展趨勢(shì)上看，盡管目前在數(shù)量上，國(guó)際合作規(guī)模上不占優(yōu)勢(shì)，但能明顯看出有小幅度的上升趨勢(shì)，相比2006年的23.31%，2015年的工程學(xué)科國(guó)際合作率達(dá)到28.75%，提高了5個(gè)百分點(diǎn)（圖4）。

除自身對(duì)比外，再將我國(guó)10所研究型大學(xué)與其他國(guó)家大學(xué)進(jìn)行對(duì)比。選取國(guó)際知名的以下大學(xué)聯(lián)盟作為比較對(duì)象：美國(guó)北美大學(xué)聯(lián)盟大學(xué)（Association of American Universities，AAU）、 澳洲八校集團(tuán)（The Group of Eight，Go8）、英國(guó)羅素大學(xué)集團(tuán)（The Russell Group，RG），重點(diǎn)探究其工程學(xué)科在國(guó)際合作率上的表現(xiàn)。從圖5可以看到，國(guó)際合作率最高的是英國(guó)羅素大學(xué)集團(tuán)，其工程學(xué)科國(guó)際合作率歷年均為最高，至2015年，近60%的工程學(xué)科論文有其他國(guó)家研究機(jī)構(gòu)的參與；其次為澳洲八校集團(tuán)，至2015年，其工程學(xué)科國(guó)際合作論文也超過(guò)了50%；北美大學(xué)聯(lián)盟大學(xué)與我國(guó)10所研究型大學(xué)的國(guó)際合作率在2006年至2010年相差不多，但此后幾年北美大學(xué)聯(lián)盟大學(xué)的國(guó)際合作率大幅提升，而我國(guó)10所研究型大學(xué)發(fā)展緩慢，兩者差距逐年加大。

表1 法、德、日、英、美科研機(jī)構(gòu)2006—2015作為第一單位、通訊單位合作論文的年均發(fā)文量

表2 k-core最大值及凝聚合作子群發(fā)展變化

圖4 國(guó)際合作論文規(guī)模與合作率發(fā)展

3 合作國(guó)家的網(wǎng)絡(luò)圖譜

2006—2010年和2011—2015年兩個(gè)階段10所研究型大學(xué)合作的網(wǎng)絡(luò)圖譜，如圖6和圖7所示。圖6、圖7中節(jié)點(diǎn)的大小代表各國(guó)與10所研究型大學(xué)合作論文數(shù)量，節(jié)點(diǎn)越大，該國(guó)發(fā)表論文越多；連線的粗細(xì)代表兩國(guó)間的合作強(qiáng)度，合作次數(shù)越多，線條越粗，其合作強(qiáng)度越大。

2006—2010年，這10所研究型大學(xué)的國(guó)際合作論文共4795篇，合作范圍涵蓋70個(gè)國(guó)家；2011—2015年，國(guó)際合作論文高達(dá)12227篇，合作范圍增至88個(gè)國(guó)家，可見(jiàn)10所研究型大學(xué)的國(guó)際合作規(guī)模和范圍均有較大提升。結(jié)合表3和圖6的合作關(guān)系圖譜可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)與美國(guó)在工程科學(xué)方面合作非常緊密，關(guān)系線條與其他國(guó)家相比更為粗壯。美國(guó)是世界第一大國(guó)，科技人才的聚集地，科技前沿的發(fā)源地，因此我國(guó)的這10所研究型大學(xué)將美國(guó)作為重點(diǎn)合作對(duì)象，積極輸出與引入優(yōu)秀人才。同時(shí)，與英國(guó)、日本、加拿大、新加坡、澳大利亞、德國(guó)、法國(guó)、韓國(guó)等國(guó)家合作線條也較明顯，雙方合作較為密切。

從表4和圖7可以明顯看到，相較2006—2010年，2011—2015年的合作網(wǎng)絡(luò)圖譜更為復(fù)雜，合作國(guó)家顯著增加，但美國(guó)依然是10所研究型大學(xué)首選合作的國(guó)家。從線條粗細(xì)，即合作次數(shù)的多少來(lái)看，視覺(jué)效果明顯的線條相比上個(gè)五年有所增加；再?gòu)恼撐臄?shù)量看，與10所研究型大學(xué)合作論文數(shù)量排名前十的國(guó)家依然為美國(guó)、英國(guó)、澳大利亞、日本、加拿大、新加坡、德國(guó)、法國(guó)、韓國(guó)、瑞典。其中澳大利亞由第六名躍居第三，兩國(guó)合作論文數(shù)量增長(zhǎng)超過(guò)3倍，合作頻率增長(zhǎng)幅度最大，其次為美國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、韓國(guó)、瑞典和德國(guó)，這些國(guó)家的論文數(shù)量均翻一番，日本和新加坡的論文增長(zhǎng)比例也超過(guò)了50%，由此可見(jiàn)，2011—2015年10所研究型大學(xué)國(guó)際合作發(fā)展迅猛。

圖5 10所研究型大學(xué)與其他大學(xué)聯(lián)盟的國(guó)際合作率對(duì)比

圖6 10所研究型大學(xué)國(guó)際合作國(guó)家網(wǎng)絡(luò)（2006—2010年）

圖7 10所研究型大學(xué)合作國(guó)家網(wǎng)絡(luò)（2011—2015年）

表3 合作密切國(guó)家的論文數(shù)量（2006—2010年）

4 國(guó)際合作成果的影響力

國(guó)際合作對(duì)論文影響力的影響，包括大學(xué)排行榜中常用的5個(gè)指標(biāo)：學(xué)科規(guī)范化的引文影響力、篇均被引頻次、被引次數(shù)排名前1%的論文百分比（PPTOP 1%）、被引次數(shù)排名前10%的論文百分比（PPTOP 10%）、平均百分位[8]等，其指標(biāo)含義如表5所示。

截至2015年我國(guó)10所研究型大學(xué)工程學(xué)科國(guó)際合作論文數(shù)量在全部論文的占比不到30%，但合作論文的各項(xiàng)論文質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)表現(xiàn)均優(yōu)于全部論文，也就是說(shuō)，在一定程度上通用國(guó)際合作能夠提高論文質(zhì)量，提高論文的學(xué)術(shù)影響力（表6）。

10所研究型大學(xué)工程國(guó)際合作論文的質(zhì)量與其他國(guó)家大學(xué)聯(lián)盟相比，其各個(gè)指標(biāo)數(shù)據(jù)基本優(yōu)于其他大學(xué)聯(lián)盟的總體論文，論文質(zhì)量超過(guò)各大學(xué)聯(lián)盟整體的平均水平；與各聯(lián)盟的國(guó)際合作論文相比，北美大學(xué)聯(lián)盟和澳洲八校集團(tuán)的數(shù)據(jù)表現(xiàn)較為突出，我國(guó)10所研究型大學(xué)工程學(xué)科合作論文質(zhì)量與其稍有差距，但基本優(yōu)于英國(guó)羅素大學(xué)集團(tuán)（表7）。

從雷達(dá)圖（圖8）中可以看到，10所研究型大學(xué)國(guó)際合作論文在PPTOP 1%和PPTOP 10%的論文百分比指標(biāo)上表現(xiàn)最優(yōu)，優(yōu)于其他3個(gè)大學(xué)聯(lián)盟；在學(xué)科規(guī)范化的引文影響力和平均百分位指標(biāo)上表現(xiàn)良好，僅次于澳洲八校集團(tuán)；篇均被引頻次表現(xiàn)稍顯遜色，次于北美大學(xué)聯(lián)盟和澳洲八校集團(tuán)。

表4 10所研究型大學(xué)合作密切國(guó)家的合作論文數(shù)（2011—2015年）

表5 論文學(xué)術(shù)影響力指標(biāo)及含義

表6 10所研究型大學(xué)國(guó)際合作論文與全部論文學(xué)術(shù)影響力比較

表7 10所研究型大學(xué)國(guó)際合作論文與其他國(guó)家大學(xué)聯(lián)盟論文學(xué)術(shù)影響力比較

圖8 10所研究型大學(xué)國(guó)際合作論文與其他大學(xué)聯(lián)盟論文學(xué)術(shù)影響力比較

5 結(jié)論與啟示

國(guó)際合作論文特征分析是對(duì)科技交流與合作活動(dòng)所產(chǎn)生研究成果的理性分析和總結(jié)，國(guó)際合作論文的數(shù)量、影響力和合作論文主導(dǎo)地位與網(wǎng)絡(luò)中心位置分析是評(píng)價(jià)群體交流與合作活動(dòng)水平的一項(xiàng)重要指標(biāo)。本文利用文獻(xiàn)計(jì)量方法和社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法探究近10年來(lái)我國(guó)在USNews工程學(xué)科排行榜中排名前10所研究型大學(xué)工程學(xué)科國(guó)際合作論文的發(fā)展特征，從學(xué)科合作地位、作者合作地位、合作子群、國(guó)際合作規(guī)模與合作率、合作網(wǎng)絡(luò)圖譜等方面進(jìn)行測(cè)度與分析，并與國(guó)際上多個(gè)研究型大學(xué)聯(lián)盟進(jìn)行了對(duì)比分析；同時(shí)，為增強(qiáng)評(píng)估有效性，引入多個(gè)代表論文質(zhì)量的學(xué)科規(guī)范化引文指標(biāo)，多角度揭示10研究型大學(xué)的國(guó)際合作論文特征。

分析結(jié)果表明：這10所研究型大學(xué)與其他國(guó)家合作日益緊密，國(guó)際合作程度不斷增強(qiáng)，并且始終處于國(guó)際合作的核心位置，是工程學(xué)科領(lǐng)域科技資源流動(dòng)的重要樞紐之一，但相較其他國(guó)家的大學(xué)聯(lián)盟，國(guó)際合作論文占比稍低，國(guó)際合作論文的質(zhì)量尚存在一定的差距。

通過(guò)對(duì)10所研究型大學(xué)工程學(xué)科國(guó)際合作文的科學(xué)計(jì)量分析，受到啟發(fā)，為提高我國(guó)大學(xué)和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)國(guó)際合作的程度和水平，提出以下幾點(diǎn)建議。

首先，拓寬國(guó)際合作廣度，形成多凝聚合作子群。近10年來(lái)，這10所研究型大學(xué)均處于凝聚合作子群中的核心地位，合作子群中的國(guó)家數(shù)量由12國(guó)擴(kuò)張至18國(guó)，但占全部合作國(guó)家比例僅約1/5，合作廣度有限。擴(kuò)寬合作廣度，及時(shí)更新學(xué)術(shù)觀點(diǎn)，防止“近親繁殖”，使學(xué)術(shù)知識(shí)跨越空間限制，與更多國(guó)家開(kāi)展緊密的學(xué)術(shù)合作，形成同核心不同規(guī)模的合作子群，提高學(xué)術(shù)創(chuàng)新性和包容性，提高國(guó)內(nèi)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的國(guó)際知名度。

其次，加強(qiáng)國(guó)際合作深度，鼓勵(lì)研究者開(kāi)展國(guó)際交流與學(xué)習(xí)活動(dòng)。這10所研究型大學(xué)與美國(guó)學(xué)術(shù)合作關(guān)系非常緊密，與其他國(guó)家的合作率也呈上升趨勢(shì)。在國(guó)際學(xué)術(shù)成果合作率上升的趨勢(shì)下，也應(yīng)重視跨國(guó)際人才的培養(yǎng)，將國(guó)家之間的合作擴(kuò)展至人才的互通有無(wú)。積極把握國(guó)際合作機(jī)會(huì)，充分利用國(guó)際先進(jìn)的研發(fā)環(huán)境，提高本國(guó)學(xué)者的科學(xué)研究能力。同時(shí)，加大科研基金投入強(qiáng)度，掌握宏觀調(diào)控力度，支持精英學(xué)者加入國(guó)際科技合作中，同時(shí)引進(jìn)外國(guó)優(yōu)秀人才，將他國(guó)的卓越經(jīng)驗(yàn)切實(shí)應(yīng)用至我國(guó)的學(xué)科發(fā)展中。

最后，提高國(guó)際合作層次，促進(jìn)跨國(guó)際機(jī)構(gòu)合作。充分利用世界一流大學(xué)或一流學(xué)科排行榜，了解一流科研機(jī)構(gòu)，增加與其合作機(jī)會(huì)，獲取更加前沿的學(xué)科知識(shí)。同時(shí)，密切關(guān)注其他高合作率的國(guó)家或科研機(jī)構(gòu)，汲取他國(guó)國(guó)際合作經(jīng)驗(yàn)，提高我國(guó)合作層次，充分發(fā)揮合作對(duì)資源流動(dòng)的推動(dòng)作用，加大國(guó)際科技交流與合作。