國(guó)家自然科學(xué)基金資助的層級(jí)鴻溝與空間集聚

□ 姚 昊 馬立超

(華東師范大學(xué) 教育學(xué)部, 上海 200062)

國(guó)家自然科學(xué)基金是資助基礎(chǔ)科學(xué)研究的重要經(jīng)費(fèi)來(lái)源,在科學(xué)研究資助體系中發(fā)揮舉足輕重的作用。然而,層次區(qū)隔、地域差異等因素致使資金配置產(chǎn)生集聚效應(yīng),呈現(xiàn)“強(qiáng)者更強(qiáng)、弱者更弱”的現(xiàn)象[1],這將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大區(qū)域間、高校間基礎(chǔ)研究發(fā)展的“不均衡”以及科研能力積累的相對(duì)劣勢(shì),“馬太效應(yīng)”與“優(yōu)勢(shì)累積”將愈發(fā)嚴(yán)峻[2]。面對(duì)科研資助差序模式,如何制定科學(xué)合理的科技發(fā)展戰(zhàn)略,是科研基金管理工作必須直面的問(wèn)題。本文旨在探究國(guó)家自然科學(xué)基金的層級(jí)分布與空間差異,為優(yōu)化基金配置結(jié)構(gòu)、制定科技管理戰(zhàn)略、統(tǒng)籌區(qū)域科研發(fā)展提供實(shí)證依據(jù)與理論參鑒。

一、研究方法與設(shè)計(jì)

(一)數(shù)據(jù)來(lái)源

本文研究從層次級(jí)別與地理空間雙重維度進(jìn)行分析,以2019年31個(gè)省級(jí)行政區(qū)(不包括港澳臺(tái)地區(qū))獲得國(guó)家自然科學(xué)基金資助的情況為分析對(duì)象,主要變量包括各單位獲得的基金立項(xiàng)數(shù)、資助金額、單位類型、隸屬關(guān)系、所在地區(qū)、學(xué)校層次等?；A(chǔ)數(shù)據(jù)來(lái)源于青塔發(fā)布的《2019國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目立項(xiàng)情況統(tǒng)計(jì)》,提取的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)包括高校、科研院所、其他等共計(jì)1 403家單位立項(xiàng)數(shù)及資助金額等。

(二)統(tǒng)計(jì)方法

首先,采用描述性統(tǒng)計(jì)分析,呈現(xiàn)國(guó)家自然科學(xué)基金在各單位、各地區(qū)的分布格局,揭示基金資助的分化程度;其次,基于ArcGIS地理信息系統(tǒng)處理區(qū)域項(xiàng)目數(shù)量、金額總量的地區(qū)分布,測(cè)算Moran’s I指數(shù)來(lái)反映空間全局自相關(guān)和局部自相關(guān)。其中,全局測(cè)算指標(biāo)用于分析整個(gè)區(qū)域基金的空間分布模式,局部測(cè)算指標(biāo)則計(jì)算全國(guó)各空間單元與臨近空間單位屬性的相關(guān)度。測(cè)算整體空間相關(guān)性的全局莫蘭指數(shù)計(jì)算如下:

此外,用于測(cè)算局部空間相關(guān)性分析的局部Moran’sI計(jì)算如下:

Ii=Zi∑Wi jZi j

其中,Zi和Zj分別對(duì)應(yīng)屬性Xi、Xj與均值的離差。

二、國(guó)家自然科學(xué)基金資助的“層級(jí)鴻溝”

(一)國(guó)家自然科學(xué)基金在不同機(jī)構(gòu)之間的“鴻溝”

表1顯示,2019年國(guó)家自然科學(xué)基金共立項(xiàng)42 516項(xiàng),總項(xiàng)目金額高達(dá)2 138 207萬(wàn)元,全國(guó)共有1 403個(gè)單位獲得項(xiàng)目資助,包括高等院校、科研院所、醫(yī)院、行政機(jī)構(gòu)、公司及其他等六類,其中高等院校數(shù)量最多,高達(dá)700個(gè),承接的立項(xiàng)數(shù)量和項(xiàng)目金額均超過(guò)80%,分別為36 237項(xiàng)和2 138 207萬(wàn)元,意味著高等院校是從事自然科學(xué)研究工作的核心力量,在促進(jìn)科學(xué)發(fā)展的過(guò)程中發(fā)揮“主力軍”角色。其次,有569家科研院所獲得資助,承擔(dān)項(xiàng)目數(shù)量有5 742個(gè),占比為13.51%,獲得的項(xiàng)目總基金占比15.63%。然而,醫(yī)院、行政機(jī)構(gòu)、公司、其他機(jī)構(gòu)所占比例非常小,獲資單位所占比例的總和尚未達(dá)到10%,立項(xiàng)課題總數(shù)也僅占所有立項(xiàng)的1.28%,項(xiàng)目金額只有1.14%。簡(jiǎn)言之,國(guó)家自然科學(xué)基金資助在不同機(jī)構(gòu)之間存在明顯的差異與鴻溝,高等院校占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),其次要屬科研院所,醫(yī)院、行政機(jī)構(gòu)、公司和其他機(jī)構(gòu)的競(jìng)爭(zhēng)力則明顯落后。

表1 國(guó)家自然科學(xué)基金在不同機(jī)構(gòu)的總體分布

(二)國(guó)家自然科學(xué)基金在科研院所內(nèi)部的“層級(jí)鴻溝”

從總體上看,中央科研院所獲得資助的機(jī)構(gòu)數(shù)、立項(xiàng)數(shù)、資助金額均低于地方科研院所。第一,中央科研院所共有116家機(jī)構(gòu)獲得資助,占比20.39%,而地方層面共有453家單位獲項(xiàng)目資助,占比將近80%;第二,中央科研院所立項(xiàng)3 455項(xiàng),占37.57%,而地方科研院所則有5742項(xiàng)課題,占比高達(dá)62.43%;第三,中央科研院所獲得的資助總額也低于地方科研院所。因此,從科研院所內(nèi)部來(lái)看,地方科研院所由于數(shù)量龐大,故而在基金資助整體分布上高于中央科研院所。

然而,值得關(guān)注和反思的是,中央科研院所平均每個(gè)單位所獲得的立項(xiàng)數(shù)約30項(xiàng),資助金額高達(dá)1 946萬(wàn)元,但地方科研院所的平均立項(xiàng)數(shù)僅為12.68項(xiàng),平均資助金額僅有738萬(wàn)元,充分表明中央科研院所的平均實(shí)力明顯優(yōu)于地方科研院所。

(三)國(guó)家自然科學(xué)基金在高校內(nèi)部的“層級(jí)鴻溝”

1.不同層次水平高校獲取基金資助的“鴻溝”

不同層次水平、不同隸屬關(guān)系高校所獲得的國(guó)家自然科學(xué)基金資助情況如表2所示。從高校層次看,高等院校的層次與水平越高,獲取國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助的競(jìng)爭(zhēng)力就越強(qiáng)。首先,就學(xué)校數(shù)和立項(xiàng)數(shù)來(lái)看,42所一流建設(shè)高校均獲得課題資助,占課題總數(shù)的41.35%;一流學(xué)科建設(shè)高校中有91所獲得資助,共立項(xiàng)8 621項(xiàng),占23.87%;盡管普通本科立項(xiàng)總數(shù)占34.71%,但由于學(xué)校數(shù)量眾多(高達(dá)550所),因此平均實(shí)力與一流建設(shè)高校、一流學(xué)科建設(shè)高校存在較大差距;高職高專院校競(jìng)爭(zhēng)力最弱,僅有10所擁有國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目,立項(xiàng)數(shù)占比不到1%。其次,從項(xiàng)目資助金額來(lái)看,一流建設(shè)高校和一流學(xué)科高校分別占47.21%和23.91%,普通本科和高職高專院校的總占比尚未超過(guò)30%,意味著將近70%的科研經(jīng)費(fèi)被壟斷在高水平大學(xué)。最后,從校均立項(xiàng)數(shù)和校均資助金額來(lái)看,一流建設(shè)高校遙遙領(lǐng)先,一流學(xué)科建設(shè)高校緊隨其后,而普通本科院校實(shí)力相對(duì)較弱,高職高專院校獲得的資助金額更是微乎其微。另外,通過(guò)對(duì)比不同院校的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),一流高校的校均立項(xiàng)數(shù)是一流學(xué)科院校的3.75倍,是普通本科的15.48倍,是高職高專院校的178倍;一流高校的校均資助金額也穩(wěn)居第一,是一流學(xué)科高校的4.28倍,是普通本科院校的21.43倍,更是高職高專院校的265倍。總之,國(guó)家自然科學(xué)基金資助在不同層次高校之間分布差異懸殊,存在明顯的“層級(jí)鴻溝”,科研經(jīng)費(fèi)主要集中在少數(shù)高水平院校。

表2 國(guó)家自然科學(xué)基金在不同層次高校的分布特征

2.不同隸屬關(guān)系高校獲取基金資助的“鴻溝”

表2數(shù)據(jù)顯示,從高校隸屬關(guān)系來(lái)看,央屬高校獲得的立項(xiàng)數(shù)量和資助金額也明顯高于非央屬高校。盡管只有101所央屬高校獲得基金資助,但其總立項(xiàng)數(shù)高達(dá)19 300項(xiàng),占比超過(guò)50%;而非央屬高校中有592所擁有國(guó)家自然科學(xué)基金,但立項(xiàng)總數(shù)卻只有16 809項(xiàng)。從校均立項(xiàng)數(shù)和校均資助金額來(lái)看,央屬高校的平均立項(xiàng)數(shù)為191項(xiàng),是非央屬高校的6.82倍,校均資助金額是非央屬高校的8.84倍;同時(shí),央屬高校的立項(xiàng)成功率也比非央屬高校高出4.5%,顯示出央屬高校在獲取國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助時(shí)具有的相對(duì)優(yōu)勢(shì)。事實(shí)上,由于央屬高校受中央各部委直接管轄,更易于得到中央政策與財(cái)政支持,同時(shí),央屬高校一般是高水平重點(diǎn)大學(xué),擁有良好的生源、師資隊(duì)伍和先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)基地、技術(shù)設(shè)備、教學(xué)儀器、資源平臺(tái)等,這些都決定了央屬高校在促進(jìn)科技進(jìn)步方面所具有的顯著優(yōu)勢(shì)。

3.不同類別高校獲取基金資助的“鴻溝”

一方面,從獲得國(guó)家自然科學(xué)基金的學(xué)校數(shù)量來(lái)看,共有206所理工類院校獲得資助,位居第一;其次是綜合類院校,獲得資助的有187所學(xué)校;師范類院校和醫(yī)藥類院校緊隨其后,分別有93所和80所院校獲得基金資助;財(cái)經(jīng)類、農(nóng)林類中獲得基金資助的學(xué)校數(shù)在35-45所之間;然而,軍事類、民族類、語(yǔ)言類、政法類、體育類和藝術(shù)類高校所獲得的基金資助非常少,均不超過(guò)20所院校,尤其是藝術(shù)類院校,僅有1所學(xué)校獲得資助。另一方面,從立項(xiàng)數(shù)量來(lái)看,綜合類院校均排在第一位,且遙遙領(lǐng)先,不論是立項(xiàng)數(shù)量還是資助金額都接近排在第二位的理工類院校的2倍;醫(yī)藥類院校擁有4140項(xiàng)基金,位居第三;師范類與農(nóng)林類院校的立項(xiàng)數(shù)和資助金額比較接近,立項(xiàng)數(shù)在2100-2150項(xiàng)之間;軍事類、財(cái)經(jīng)類院校的立項(xiàng)數(shù)量相對(duì)較少,均未超過(guò)800項(xiàng);而語(yǔ)言類、政法類、體育類、藝術(shù)類院校所獲得的自然科學(xué)基金資助更是微乎其微,立項(xiàng)數(shù)據(jù)都沒(méi)有達(dá)到30項(xiàng)。這既充分顯示了國(guó)家自然科學(xué)基金在不同類別學(xué)校間分布的不均衡,也表明理工科院校在競(jìng)爭(zhēng)國(guó)家自然科學(xué)基金時(shí)凸顯的優(yōu)勢(shì)。

三、國(guó)家自然科學(xué)基金資助的“空間集聚”

(一)國(guó)家自然科學(xué)基金資助的“省域集聚”

如表3所示,除青海、西藏以外,其余各省的立項(xiàng)數(shù)盡管差異懸殊,但均高于100項(xiàng)。北京、江蘇的立項(xiàng)數(shù)量均超過(guò)4 000項(xiàng),科研經(jīng)費(fèi)資助也高于200 000萬(wàn)元,分別居于第1～2位;其次是上海、廣東,立項(xiàng)數(shù)量居于3 000～4 000項(xiàng)之間;湖北、陜西、浙江、山東緊隨其后,立項(xiàng)數(shù)量處在1 500～2 500項(xiàng)之間;立項(xiàng)數(shù)量低于500項(xiàng)的有10個(gè)省份,分別是甘肅、河北、山西、貴州、內(nèi)蒙古、新疆、海南、寧夏、青海、西藏,尤其是青海和西藏的國(guó)家自然科學(xué)立項(xiàng)數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于平均水平。

表3 國(guó)家自然科學(xué)基金在不同省份之間的分布

從經(jīng)費(fèi)投入數(shù)額及所占比例看,北京、江蘇、上海獲得的經(jīng)費(fèi)資助最高,占比均高于10%;廣東、湖北、陜西、浙江的立項(xiàng)總額也較多,基本處于70 000～150 000萬(wàn)元,占比高于4%;然而,有8個(gè)省份立項(xiàng)總額所占比例尚未達(dá)到1%,表明科研經(jīng)費(fèi)在不同區(qū)域的分布呈現(xiàn)明顯的兩極分化態(tài)勢(shì)。北京、江蘇、上海、廣東、湖北等五省份獲得的經(jīng)費(fèi)資助已超過(guò)資助總額的50%,說(shuō)明有超過(guò)一半的經(jīng)費(fèi)集中5個(gè)省份,即科研經(jīng)費(fèi)分布具有集中化、壟斷化特征。

(二)國(guó)家自然科學(xué)基金資助的“區(qū)域集聚”

由于不同省份獲得的基金資助差異懸殊,故而將其進(jìn)行梯隊(duì)劃分,有利于從整體上識(shí)別科研資助位于相同或相似水平的省份,直觀發(fā)現(xiàn)不同區(qū)域各省的分布差異(如表4所示)。數(shù)據(jù)顯示,位于第一梯隊(duì)和第二梯隊(duì)的分別有4個(gè)省份,第三、第四和第五梯隊(duì)的分別有7個(gè)、9個(gè)和7個(gè),表明各省獲得基金資助的梯隊(duì)分布呈“金字塔式”格局,即位于頂端梯隊(duì)的省份數(shù)量相對(duì)較少,位于底部梯隊(duì)的省份則相對(duì)較多。

表4 區(qū)域獲資助金額總量的梯隊(duì)排序情況

從不同區(qū)域所擁有各梯隊(duì)的省份數(shù)量看,4個(gè)處在第一梯隊(duì)的省份全部位于東部地區(qū);處于第二梯隊(duì)的4個(gè)省份中,有2個(gè)位于東部地區(qū),中部和西部地區(qū)各有1個(gè)省份;第三梯隊(duì)的分布相對(duì)均衡,東部地區(qū)、西部地區(qū)均擁有兩省,中部地區(qū)有3個(gè)省份;第四梯隊(duì)有7個(gè)省份分布在中部和西部地區(qū);第五梯隊(duì)除海南省分布在東部地區(qū)外,其余六省均屬于西部地區(qū)。簡(jiǎn)言之,東部各省主要分布在前三梯隊(duì),中部各省主要分布于第三和第四梯隊(duì),而西部省份基本位于第四和第五梯隊(duì),進(jìn)一步佐證了不同區(qū)域的實(shí)力差距。

(三)國(guó)家自然科學(xué)基金資助的空間集聚程度測(cè)算

基于ArcGIS地理信息系統(tǒng)處理國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目數(shù)量、金額總量的地區(qū)分布,測(cè)算Moran’sI指數(shù)可以反映空間“全局自相關(guān)”和“局部自相關(guān)”,觀測(cè)基金分布是否存在空間聚集性。

1.國(guó)家自然科學(xué)基金資助不存在明顯的“全局空間集聚”?！叭肿韵嚓P(guān)”反映了國(guó)家自然科學(xué)基金在我國(guó)整體范圍內(nèi)的集聚程度。基金資助金額的全局莫蘭指數(shù)Moran’sI=0.011(Z=0.595,P=0.551);基金立項(xiàng)數(shù)的全局莫蘭指數(shù)Moran’sI=0.019(Z=0.692,P=0.488)。數(shù)據(jù)表明,從全國(guó)范圍來(lái)看,國(guó)家自然科學(xué)基金的資助金額和資助數(shù)量不存在全局自相關(guān),可能是因?yàn)榭臻g單元與鄰近單元的屬性值差異值較大,即基金資助水平較高和較低的地區(qū)呈現(xiàn)出“錯(cuò)落分布”的狀況,空間差異性相對(duì)較大,故不存在明顯的“全局空間集聚”。

2.國(guó)家自然科學(xué)基金的獲取水平存在一定程度的“局部空間自相關(guān)”,且東部沿海發(fā)達(dá)省份和中部地區(qū)某些省份居于優(yōu)勢(shì)地位。根據(jù)省級(jí)行政區(qū)劃與其鄰近空間單位的分布差異可以分為四種典型類別,分別是HH區(qū)(高高聚值區(qū))、LH區(qū)(低高聚值區(qū))、HL區(qū)(高低聚值區(qū))和LL區(qū)(低低聚值區(qū)),如表5所示。

表5 各省獲基金資助的局部空間自相關(guān)(Anselin Local Moran I)

江蘇、上海和浙江屬于“HH區(qū)”,青海、河南、安徽、江西、湖南、福建、河北等省份屬于“LH區(qū)”,北京、遼寧、山東、陜西、四川、湖北和廣東處在“HL區(qū)”,而海南、新疆、內(nèi)蒙古、西藏、甘肅、云南、廣西、吉林、黑龍江等9省屬于“LL區(qū)”?？傊?不論從立項(xiàng)數(shù)還是資助金額來(lái)看,各省份與鄰近省份之間的比較都呈現(xiàn)出不均衡的狀態(tài)。

四、結(jié) 論

第一,國(guó)家自然科學(xué)基金資助在不同機(jī)構(gòu)之間的分布存在明顯“鴻溝”。高等院校占據(jù)絕對(duì)優(yōu)勢(shì),是從事自然科學(xué)研究的核心力量,緊隨其后的是各級(jí)各類科研院,而醫(yī)院、行政機(jī)構(gòu)、公司和其他機(jī)構(gòu)在獲取基金資助時(shí)的競(jìng)爭(zhēng)力明顯落后。

第二,國(guó)家自然科學(xué)基金在科研機(jī)構(gòu)內(nèi)部分布存在“層級(jí)鴻溝”。盡管中央科研院所獲得基金資助的機(jī)構(gòu)數(shù)、立項(xiàng)數(shù)量、資助總金額均低于地方科研院所,但平均實(shí)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于地方科研院所。

第三,國(guó)家自然科學(xué)基金在高等院校內(nèi)部分布也存在“層級(jí)鴻溝”。從高校層次來(lái)看,高等院校層次與水平越高,獲得基金資助的競(jìng)爭(zhēng)力越強(qiáng),“一流建設(shè)高?！焙汀耙涣鲗W(xué)科建設(shè)高?！泵黠@具有優(yōu)勢(shì);從高校隸屬關(guān)系看,央屬高校的國(guó)家自然科學(xué)基金立項(xiàng)數(shù)和資助金額明顯高于非央屬高校。

第四,國(guó)家自然科學(xué)基金的區(qū)域分布存在“空間集聚”現(xiàn)象。不論是從立項(xiàng)數(shù)量還是資助金額來(lái)看,北京、江蘇、上海相比其它省份均具有絕對(duì)優(yōu)勢(shì);超過(guò)一半的經(jīng)費(fèi)集中在5個(gè)省份,證明科研經(jīng)費(fèi)分布呈現(xiàn)集中化、壟斷化、集聚化特征。不同省份獲得的基金資助差異懸殊,兩極分化非常明顯,大致分為五個(gè)梯隊(duì),東部競(jìng)爭(zhēng)力明顯高于中部和西部地區(qū)。

第五,國(guó)家自然科學(xué)基金在全國(guó)范圍內(nèi)不存在“全局空間集聚”,但存在“局部空間集聚”。從全國(guó)范圍來(lái)看,由于空間單元與鄰近單元的屬性值差異值較大,導(dǎo)致基金資助在總體空間分布的集聚態(tài)勢(shì)并不明顯;然而從局部來(lái)看,基金獲取水平存在一定程度的“局部空間自相關(guān)”,東部沿海發(fā)達(dá)省份和中部地區(qū)的某些省份居于優(yōu)勢(shì)地位。□