科技计划项目实施中的区域合作网络分析
——以国家重点研发计划“纳米科技”重点专项为例
刘 蔚,陈白雪,陈晓文,屈宝强
(中国科学技术信息研究所,北京 100038)
摘要: 参与科技计划项目并建立科技合作关系是开展科学研究的重要方式,不同的项目承担机构通过参与科技计划项目执行过程,建立起新的科学合作关系网络。为深入分析项目合作关系的网络特点、区域分布、合作频率等,以国家重点研发计划“纳米科技”重点专项的立项数据及其资助产出的SCI论文数据为对象,对比分析发现,通过共同参与科技计划项目可以显著增强科技合作的频率、范围等;部分城市通过科技项目合作关系,有效拓展其全球科技合作范围。
关键词: 科技计划;区域合作;社会网络;科学计量
1 研究背景
科技计划是指由国家政府部门或公立机构所提出并推行的,旨在特定相关科学技术领域产生较大影响的科学技术发展方案。通常其投入及实施规模较大,并以一系列科技项目为计划载体进行实施[1]。科技计划(专项、基金等)的实施,不仅可以引领全社会的科技创新,同时也为科学家的职业晋升、研究创新、知识扩散以及学科演进等提供了不可替代的财政支持[2-3]。通过共同申请或承担科技项目,可以优化科技合作模式,帮助科研工作者提高效率、取长补短、发挥各自的优势,促进跨区域或跨学科的学术交流与科学合作,提高科技产出成果等。因此,这种基于科技计划项目合作关系的新特征、新模式、新趋势等,需深入分析研究。
以科技文献和专利作为数据源的科学计量分析是当前研究和分析科技合作问题的主要方法。例如,金炬等[4]通过文献计量学合著研究,概述了国际科技合作的起源和发展等问题;Wang等[5]通过分析论文合著情况研究我国的科学合作情况;苗红等[6]以美国专利商标局收录的2001—2013年北京国际科技合作专利为数据源,运用文献计量学和社会网络的方法研究北京国际科技合作专利的逐年发展情况。
在此基础上,也有一些研究者利用科技计划项目的相关数据开展科学合作研究。例如,何贤芒等[7]从自然科学基金的项目申请书中提取数据,挖掘其中的合作关系构建社会网络,并使用算法分析项目合作网络的特征;段黎萍等[8]利用文献计量学的方法,采用论文、专利与科技报告的数据,同时结合自然科学基金的项目数据,对我国与金砖五国的国际科技合作情况进行分析;林琳等[9]通过统计辽宁省参与国家科技计划项目的基本情况,分析辽宁省区域合作的基本情况;Shapira等[10]在评论文章中,关注了全球纳米科技方向的科技计划基金资助产出的成果在规模、效率、趋势、合作模式以及影响力方面的变化和特点;Zhao等[3]通过收集科技项目/基金资助的物理学SCI论文数据,研究科技计划项目提供资金的特征,为科技计划项目的特征研究开拓了新思路。参考已有的科技项目合作研究方法与实践案例,本文选取我国国家重点研发计划“纳米科技”重点专项(以下简称纳米专项)的立项数据与受其资助产出的SCI论文数据作为分析对象,开展科技计划项目实施过程中的区域合作分析。
2 数据与研究框架
2.1 数据来源和处理
本文采用的数据主要由两部分组成,第一部分是2016—2017年期间纳米专项的立项数据;第二部分是2016—2018年期间受纳米专项资助的SCI论文共1 044篇(以下简称样本文献)。具体来源如下:
两组PaO2均减低,但OS组的PaO2及SO2低于单纯COPD组,差异具有统计学意义(P<0.05),OS组的PaCO2高于单纯COPD组,差异具有统计学意义(P<0.05)。两组患者FVC%、FEV1%均减低,但OS组低于单纯COPD组,差异具有统计学意义(P<0.05)(见表2)。
己巳,诏曰:“朕闻至治之世,元、凯共朝,不为朋党,君明臣哲,垂荣无极,何其德之盛也。……至于属文之人,类亡体要,诋斥前圣,放肆异言,以讪上为能,以行怪为美。自今委中书、门下、御史台采察以闻。”[1]3718
(1)立项数据。纳米专项自2016年开展以来,共设立了64个纳米科技项目,并相继投入了超过22亿元支持该专项。从国家科技管理信息系统公共服务平台采集2016—2017年的纳米专项立项数据,其中:2016年立项43项,包含子课题130个,课题承担机构共有67个,分布在我国21个城市;2017年立项40项,包含子课题125个,课题承担机构共有64个,分布在我国25个城市。对近两年的立项数据进行整理,抽取其中项目与课题承担机构的所在地(城市)信息作为项目合作关系的研究对象,并根据项目与课题承担关系生成合作关系矩阵。其中,要素X(i , j)表示承担单位所在城市i的项目中包含课题承担单位所在城市j的情况下,城市i与j产生的合作次数。
(2)受资助论文数据。采集2016年至2018年期间受纳米专项资助的SCI论文共1 044篇作为论文数据,检索式如下: (PY=(2015-2018) AND FO=(NATIONAL KEY RESEARCH AND DEVELOPMENT PROGRAM OF CHINA )) AND 语种 : (English) AND 文献类型: (Article);检索时间:2018年5月21日。限定检索结果中项目编号包含“A02”1)的论文,得到SCI论文1 044篇,其合著作者分属于全球210个不同城市的2 016个机构,根据这些机构合作关系,抽取合著作者所属机构的城市信息建立合作关系矩阵,其中要素X(i , j)表示合著作者分别属于城市i与j的情况下通过合著论文产生的合作次数。
2.2 分析框架
分别对两部分数据进行整理,根据立项数据构建立项合作关系数据集,根据受资助的论文数据构建论文合著关系数据集。以科学计量学和社会网络的分析方法为理论基础,利用UCINET整体网络分析软件构建项目的区域合作关系与论文的区域合著关系矩阵,并对不同合作网络中产生的合作次数、合作频率等特性进行定量计算;通过可视化工具生成项目区域合作网络与论文区域合作网络,对科技项目实施中合作关系的形成与成长进行深入解析,从而发现区域合作特点、重要合作节点等,同时结合科学共同体的演化理论[11-12],研究区域合作网络的内在机理、演化过程与发展趋势等。分析框架如图1所示。
网络的整体密度值可以反映出重点研发计划中各地区之间的合作紧密程度,网络密度越高,则合作紧密程度越高。针对本文构建的3个区域合作网络,分别计算其网络密度值,结果如表1所示。由表1可以看出, 2016年纳米专项立项合作网络的密度比2017年大,项目间的区域合作更加密切;受资助论文的区域合著网络规模扩展非常明显,表明通过参与重点研发计划,研究者们相互产生关联,建立或加强了科学合作关系,且随着项目的实施,合作网络的规模不断扩大,合作区域也明显拓宽。即由于受到重点研发计划的资助,不同区域间的研究者更加积极地通过合著论文的形式,逐步建立起比共同承担项目阶段更加密切和广泛的合作关系。该结果也表明,通过共同承担科技项目方式建立的科学合作模式,会随着项目的实施而不断成长,联系增强、拓展范围,更多地吸纳人才、培养团队并开展频繁的国际合作,最终构成较为稳定的科学共同体[14-15]。
图1 基于项目的科研合作关系分析框架
3 合作网络的基本特性分析
按照上述方法,共构建了3个相关的区域合作网络:第一个是2016年的立项区域合作网络;第二个是2017年的立项区域合作网络;第三个是受资助论文的区域合著网络。以社会网络的分析方法为理论基础,分别从网络整体密度与节点中心性等方面分析合作网络的基本特性。
3.1 网络密度分析
式(1)中:n为整体网络的节点个数;m为网络包含的实际关系总数。
根据受纳米专项项目资助产出的SCI论文的合著关系生成论文的区域合著网络可视图如图3所示,可以看出通过论文合著方式产生合作关系最密切的节点分别为北京、上海、武汉、南京、苏州、广州等。说明随着科技计划的实施,除了共同承担项目,研究者们也通过论文合著的方式在不同区域的科研机构间拓展合作,构建了强度更高、关系更密、空间更广的科学合作关系。
网络密度是研究合作网络的重要指标之一,网络的整体密度越大,表明网络成员之间的联系越紧密,该网络对其中行动者的态度、行为等产生的影响也越大。网络密度的计算方法如下[13]19:
为建筑工程施工工作可以顺利的开展,施工单位应在施工前期做好充足技术准备,进而使工程施工能够达到预期目标。在建筑施工技术前期准备阶段,要全面分析工程的具体情况,制定科学的施工进度计划。深入优化施工方案,提升施工效率,使建筑施工工程成本尽量缩减[4]。建筑施工技术管理是建筑施工过程的重要环节,其肩负着对施工现场的技术管理和质量把控的重要作用。在建筑施工过程的技术管理工作中,要加强对工程质量、工程进度、工程投资成本以及施工安全管理等方面的把控。加强对施工技术管理的检查力度,相关部门应进行不定期抽查,对施工技术管理运用不当和违规操作的施工企业予以处罚。
第四步:练兵任务布置。中队长下达当日练兵项目,准确、详实的讲解练兵流程的题目、步骤、内容、标准、危险源、不安全行为等内容后,明确当日练兵安全员、观摩人员、记录人员的具体分工,按战斗班进行练兵分组。
表1 2016—2017年纳米专项立项及受资助论文的区域合作网络的整体密度
3.2 节点中心性分析
分别对2016—2017年的纳米专项立项区域合作网络进行计算,前20个节点分别如表2和3所示(注:度数相同的节点顺序随机)。
(1)点的绝对中心度。点的绝对中心度表示与点直接相连的所有节点个数。
(2)点的相对中心度。点的相对中心度表示点的绝对中心度与网络中点的最大可能度数之比。计算方法如下:
式(2)中,n表示网络规模。
节点中心性指标可以反映出一个节点在网络中所处的位置,间接度量网络的结构特征,是社会网络分析的重要指标之一。中心性指标主要包括:点的绝对中心度、相对中心度以及中介中心度。
吃糖太多会抢走人体内的胶原蛋白,使得皮肤的弹性变差,甚至出现皱纹和斑点。尤其是白砂糖等精制糖,更要少碰,甜品、果酱、冰淇淋等都是糖的重灾区,一些糖醋类的菜品也要少吃。
表2 2016年纳米专项国内立项区域合作网络的节点中心度
表3 2017年纳米专项国内立项区域合作网络的节点中心度
将纳米专项立项的区域合作网络与论文的合著网络进行对比可以看出,立项的区域合作主要在国内的城市间进行;但通过论文合著的方式,区域合作关系不仅在密度上增强,同时也在空间上向外拓展,产生了更加频繁的国际城市间合作关系。3个不同合作网络中合作强度最大的节点如表8所示,可以看出在2016—2017年的立项区域合作网络中,节点度最大的节点是北京、上海、南京等城市,在受项目资助产出的论文区域合著网络中,这些城市同样为度较大的节点。说明通过共同承担科技项目建立合作关系后,随着项目的实施,受资助的科研人员不断加强合作并拓展合作区域,通过合著论文等方式构建更加稳定与紧密的科学合作团队。
表4 2016—2018年全球受纳米专项资助论文区域合著网络的节点中心度
(3)中介中心度分析。中介中心度用于测量一个点在多大程度上位于网络中其他点对的中间,反映了某个节点对网络中资源控制的程度。一个节点的中介中心度越高,说明该节点越多地占据资源和信息流通的关键位置[13]129。在项目区域合作网络和论文的区域合作网络中,节点的中介中心度大,说明其不仅与网络中其他节点产生了更多的合作关联,同时也是网络中的重要中介节点,对其他节点之间的合作关系起到了中介关联、调节作用或吸附作用等。计算方法为:
式(3)中,为节点j与节点k之间通过节点产生联系的最短路径数目。
计算得到3个网络中各节点的中介中心度分别如表5、表6所示。由计算结果可以发现:(1)3个不同的区域合作网络中的节点存在明显的集中趋势,其中北京、上海、南京、天津等城市不仅在项目的区域合作关系中充当了重要的中介节点,同时也是论文合著关系中区域合作的重要中介节点,说明这几个城市的科研机构密集,是整个纳米专项中重要研究机构的所在区域;并且在科技计划的实施过程中,逐步与国内外其他机构产生了频繁的科研合作,成为跨区域科技合作中重要的枢纽节点。(2)对比3个不同合作网络计算出的中介中心性指数发现,通过论文合著形式产生的区域合作网络集中趋势更加明显,网络中间中心性指数达到0.46,比通过承担项目所产生的合作关系更加紧密、空间的扩展更加宽泛,说明在共同承担科技项目后,科学家的合作关系随着项目实施得到了不断地加强与成长,形成了更加稳定与频繁合作的国际化科学共同体。
表5 2016—2017年纳米专项国内立项区域合作网络的节点中介中心度
表6 2016—2018年全球受纳米专项资助论文合著网络的节点中介中心度
4 合作网络的可视化与对比分析
本文利用UCINET软件对纳米专项3个区域合作网络进行可视化,进一步对不同合作网络的特征以及网络演化趋势等进行分析,并以北京这一节点为案例进行具体分析。另外在本研究中,合作网络体现的区域合作关系排除了节点内部的关联,即不包含城市内部机构间的合作关系,仅反映了该城市与其他城市之间产生的外部合作关系。
4.1 立项的区域合作网络
2016年和2017年纳米专项立项的区域合作网络可视化结果分别如图1、图2所示,其中节点大小代表连接度的数值大小,具体节点的度计算值如表7所示。在2016年立项的区域合作网络中,连接度最高的节点依次为北京、上海、南京、深圳、天津等。这说明通过2016年相关项目的设立,北京、上海等节点成为项目区域合作中的重要节点,这些重要节点在重点研发计划的实施中不仅承担了更多的国家科技计划项目,同时还在项目的实施过程中与其他城市的研究机构产生了较多的合作关系,具有较强的吸附和辐射效果,促进了区域间的合作网络形成。2017年通过项目产生合作关系最多的节点分别为北京、上海、南京、合肥等,并且与2016年相比,合肥在2017年的区域合作中上升幅度非常显著。说明在2017年合肥市的科研机构承担了更多的重点研发专项(其中承担项目最多的机构为中国科学技术大学),同时合肥市也与更多城市通过科技项目建立了更频繁的区域合作关系,直接促进了合肥市与其他城市科研机构之间的科学交流。
图1 2016年纳米专项立项区域合作网络可视分布
图2 2017年纳米专项立项区域合作网络可视分布
表7 2016—2017年纳米专项立项区域合作网络可视图的节点度
4.2 论文的区域合著网络
生成物之一为(或 NaClO2),即,从而氧化反应只能为有残留,原因是____;加入BaCO3可进一步提高硫的脱除率,其离子方程式是____。,所以,n(ClO2)∶n(H2O2)=2∶1。(5)Cl2、NaClO2的氧化能力就是得电子能力,得电子数相同时,氧化能力相当。Cl2、NaClO2的最终还原产物均为Cl-。根据,得到电子数相等时,存在关系式:NaClO2~2Cl2,故NaClO2的有效氯含量为。
图3 全球范围内受纳米专项资助论文区域合著网络的可视分布
4.3 对比分析
计算受纳米专项资助的SCI论文的区域合著网络节点中心度,排名前25位节点如表4所示。
再过了些日子,李若竟然遇上了简东亮。人来人往的街,简东亮的背后是很多很多的阳光,她的声音哆嗦得厉害,她说:“简东亮。”
表8 纳米专项立项及受资助论文合作网络的国内节点度
表8 (续)
4.4 案例分析
为更加深入地进行分析,本文选取北京作为代表性节点,分别生成以北京为核心的纳米专项项目区域合作网络与论文区域合著网络的可视图,分别如图4至图6所示。图中节点大小反映该节点在合作网络中的节点度大小;而连接线数值则表示两个节点之间的合作强度。
从上述教师们的期待的学校文化特征来看,似乎两种文化类型更为大家所期待和向往。一种是关心人与在乎人,和谐大家庭式的文化。另一种是能够支持和鼓励教师成长与成功的文化。当然,学校文化类型并不是优劣之分,而只有适合与不适合,适合的就是最好的,学校管理者也应当根据本校实际情况,营造适合的学校文化,让教师情绪劳动表现更恰当、更舒展。
图4 2016年北京市纳米专项立项区域合作网络
图5 2017年北京市纳米专项立项区域合作网络
图6 北京市受纳米专项资助论文区域合著网络的可视分布
针对以上3个不同的区域合作网络,分别计算其中北京网络中的节点度如表9所示,该计算值大小表明北京市在区域合作中的强度。从表9可以发现,随着国家重点研发计划项目的实施,在3个不同的区域合作网络中,北京市都通过承担科技计划项目的方式与其他城市建立了成熟的科学合作关系;同时,受到项目资助的科研人员也通过合著论文的形式,与更广泛区域的科研机构等产生了逐渐密切的科学合作,尤其是国际合作关系的凸显。例如,受到国家重点研发计划资助的论文中, 由北京市的科研人员与国外科研人员共同署名发表的SCI论文合著数量达到68次,已经超过了所有合著论文次数118的一半。
表9 2016—2017年北京市纳米专项立项区域合作及论文区域合著网络节点度
表10中列举了在3个不同网络中与北京市合作最紧密的节点及其合作强度。与表9进行对比发现,通过纳米专项的立项,北京市与上海、天津、南京等城市的合作网络中的重要节点都产生了频繁的科学合作;通过合著论文的方式,北京市拓展了区域合作的范围,其中与美国亚特兰大市的科研人员多次合作共同发表论文(达到了26次)。通过立项建立合作关系,随着项目实施,不断巩固和拓展合作关系,建立了更广泛的国际化科技合作团队;同时也可以预测这些团队之间的合作关系会随着项目的进一步实施呈现出增长趋势。
表10 纳米专项下不同类型的合作网络中与北京合作最紧密的节点
5 结论与展望
本文针对基于科技计划项目实施过程中形成的不同区域合作关系进行对比分析,以项目承担主体中的城市为对象建立合作关系网络,通过复杂网络的定量计算方法及可视化展示方式等,分析项目合作关系的基本特点、合作强度以及合作趋势等,发现合作关系中的重要节点及其作用,明确了通过项目产生科学合作并逐步形成更加密切、稳定的科学合作关系。该结论可以为科技计划项目的科学评估以及决策分析提供基本方法和参考依据。在后续工作中,可以结合项目合作机构所在地理位置展开深层次的地理空间分析,构建科学合作空间和科技创新地图等。
注释:
1)根据国家重点研发计划立项项目编号,“纳米科技”重点专项对应的代码为A02。
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Regional Cooperation Network Analysis on Science and Technology Project:Taking the "Nano Technology" Key Special Project of the National Key Research and Development Plan of China as an Example
Liu Wei, Chen Baixue, Chen Xiaowen, Qu Baoqiang
(Institute of Scientific and Technical Information of China, Beijing 100038, China)
Abstract: Participating in science & technology projects and establishing cooperation relationship in the projects has gained a great deal of attention recently, commitment institutions have established new science cooperation networks through participating in process of science and technology projects. For in-depth analysis of the network characteristics,regional distribution, cooperation frequency and other characteristics of project cooperation relationship, this paper takes the project data of National key research and development plan and the output papers supported by the project as the basis of research. Through comparison and analysis, it is found that the frequency and scope of science and technology cooperation can be significantly enhanced through joint participation in science and technology projects; in addition, some cities have effectively expanded the scope of global cooperation through science and technology project cooperation.
Key words: science and technology project; regional cooperation; social network; scientometrics
中图分类号: G250.252;G301
文献标志码: A
文章编号: 1000-7695(2019)21-0067-07
doi: 10.3969/j.issn.1000-7695.2019.21.011
收稿日期: 2019-01-02,修回日期:2019-03-18
基金项目: 中国科学技术信息研究所重点工作项目“基于多源数据的科技计划项目分析评价系统建设”(ZD2018-09)
作者简介: 刘蔚(1986—),女,山东潍坊人,助理研究员,博士,主要研究方向为科技政策、科学计量、社会网络;陈白雪(1989—),女,河北邯郸人,研究实习员,硕士,主要研究方向为科技管理数据挖掘;陈晓文(1994—),女,河南周口人,硕士研究生,主要研究方向为信息资源管理;屈宝强(1980—),通信作者,男,山西灵石人,研究员,博士,主要研究方向为科学计量学、信息资源管理。
标签:科技计划论文; 区域合作论文; 社会网络论文; 科学计量论文; 中国科学技术信息研究所论文;