美国 NSF资助创新项目的知识图谱分析及对我国的启示
——基于2008—2017 NSF相关数据
文宗川，王立军，薛 彪
(内蒙古工业大学经济管理学院, 内蒙古呼和浩特 010051)
摘要： 旨在探究美国社会资助创新的研究计划、发展脉络及创新集群，以美国国家科学基金(NSF)数据库中奖助创新的期刊文献为研究对象，运用知识图谱文献计量方法进行基础文献统计分析。研究发现：(1)NSF奖助的研究计划主要集中于三类：中小企业发展；人工智能；新能源。(2)发展脉络顺序：发展中小企业；环境与人工智能；超算与新能源。(3)四大集群分别是：教育创新集群，系统科学创新集群，工程项目创新集群和创新训练集群。以期为我国的创新战略提供参考和启发。
关键词： 研究计划；发展脉络；创新集群；NSF
“创新”一词最早出现在熊彼特所著的《经济发展理论》中，其中指明了创新囊括的五种情况：采用新的方法、新的产品、开拓新的市场、获取新的原料供应、实现某个企业或某个产业的新组合[1]。创新是一个国家战略定位的必由之路，也是驱动一个企业适应外部环境的动力源[2]。创新于一个国家而言，决定战略选择，国际格局以及国际地位，直接影响这个国家的未来，如在第二次工业革命期间[3]，美国鼓励社会走创新之路，使得电力得到广泛应用，内燃机，新交通工具，新通讯手段等各种新发明层出，使美国迅速崛起为世界第一强国；创新于一个企业而言，影响企业的战略定位，产品种类和客户拥有量，最终决定企业未来的生存空间，如电子商务领域的阿里巴巴[4]，手机通讯领域的华为[5]，家用电器领域的海尔集团等等[6]，虽然在发展初期没有雄厚的技术实力和经济基础，但凭借创新不断增强自身实力，最终也能占据世界经济技术的一极。
从现有文献看，国内外学者不仅关注微观层面的创新绩效、创新理论、方法、路径和实践等定性研究[7-11]，也关注中观层面某一创新领域分支的定量研究，如吕一博等[12]通过分析“管理创新”领域的10个代表性期刊，得到了研究“管理创新”的七大主题与10大研究热点；Kovacs等[13]对“开放创新”进行文献计量研究，将“开放创新”分为“开放创新的核心”“以用户为中心的创新”“外部知识来源创新”等7大研究主题；胡继华[14]利用词频分析了我国“技术创新”的知识结构与演变脉络等。在宏观层面的定量角度，栾春娟等[15]对SSCI数据库的创新领域，做基于主题词的科学计量研究，最终界定了创新的核心文献；许振亮等[16]通过分析国际创新的10本代表期刊，确定了国际创新的三大研究领域等。
截至目前，国内对创新的研究仍停留于理论创新阶段，研究国外社会奖助创新项目的文章较为少见。鉴于此，为了追踪近些年国外奖助创新项目的发展脉络，本文从文献计量的视角下，选择世界第一强国—美国，最具代表性的奖助机构—美国国家科学基金(NSF)近10年奖助创新的项目为研究对象[17]，运用Citespace III绘制知识图谱，梳理美国近10年奖助创新的研究计划和发展脉络，运用VOSviewer III绘制集群图谱，梳理美国近10年奖助创新的集群。为我国奖助创新领域的发展提供借鉴意义。
1研究方法及数据收集
1.1 研究方法
知识图谱是关于文献计量的一个新兴领域[18]，同时也是数据挖掘方法中比较常用的一种，它也是运用先进的信息技术和统计学来整合零星知识，并对这些知识进行可视化处理以展示它们潜在的内部结构关系的一种方法[19]。它通过信息挖掘、数据处理、知识计量和图谱绘制过程将复杂学科研究结果呈现出来[20]。本文主要运用VOSviewer III、Citespace III两款软件进行图谱的绘制。
VOSviewer III是荷兰莱顿大学(Leiden University)Walt-man等[21]开发的一款文献计量可视化软件，通过文献的引用、耦合、共现和共被引来构建关系网络，它还提供了文本挖掘功能，可用于构建文献中重要术语的共现网络，在国际应用广泛。Citespace III是美国德雷赛尔大学(Drexel University)陈超美[22]团队开发的知识图谱可视化软件，这款软件在国内的学术研究中应用比较广泛，它可以利用可视化技术，绘制科学和技术领域发展的知识图谱，以当前科研信息为载体，汇总呈现该学科的核心领域、历史演变、前沿理论与技术，并映射出当前该领域完整的信息资源。VOSviewer III通过距离、密度和颜色来表示节点之间的聚类关系，Citespace III则可通过节点在时间区间上的分布来呈现研究脉络和研究趋势，将两款软件的优势互补可以准确的挖掘出研究主题背后隐藏的知识信息。
内部质量保证体系诊断与改进工作涉及学校办学的方方面面，不可能一蹴而就，课堂教学是学校所有工作的核心，以课堂教学质量预警指标的设计为抓手，建设课程层面的内部质保体系，是落实“诊改”的明确思路和具体方法。学校办学有特色，前提是专业人才培养有特色，具体表现是课堂教学有特色，“诊改”工作要贴上学校标签，也要聚焦到课堂教学过程，课堂教学质量预警系统指标设计结合了专业人才培养的具体要求，融合了师生“教与学”的多元需求，是“诊改”工作特色化的基础。
运用知识图谱的方式找出不同时期美国奖助创新政策的动态变化以及演化路径，可以厘清美国奖助创新政策的发展演化脉络，更准确地掌握美国奖助创新的前沿政策以及未来的发展方向。
1.2 数据遴选
1.2.1 数据库选取与数据检索
本文旨在研究2008—2017年美国国家科学基金对创新领域的奖助政策，所有数据均来自NSF数据库。
生物识别是指利用人体生理特征或行为特征，进行身份鉴别的技术，包括掌静脉识别、指纹识别、人脸识别、虹膜识别、声纹识别等。生物识别技术与互联网技术相结合，将成为城轨创新支付方式的重要推动力。随着人工智能技术的不断成熟，生物识别的准确率将大幅提高，生物识别技术将广泛应用于各种认证和智能终端。生物识别技术不仅可以改善乘客的支付体验，还可提高城轨的安防水平。
登录NSF网站，利用“Awards Advanced Search”检索 “Keyword”：“innovation(创新)”，同时勾选“Active Awards”和“Expired Awards”,时间取2008年1月1日到2017年12月31日。在“Award Amount”处分别选择“>$1million”和“$500 001～$1 million”进行检索，并把检索结果以XML格式导出。共检索出结果3 747项，其中工程学部(Engineering Department)资助1 184项大约占总数的31.6%，教育和人力资源(Education & Human Resources)资助1 098项，约占总数的 29.3%，其余的还有计算机(Computer)476项，生物科学(Biological Sciences)377项，数学物理科学(Mathematics & Physical Science)300项，地理科学(Geographic Science)136项，社会、行为和经济学(Society,Behavior & Economics)107项，办公软件(Office of the Director)69项。
1.2.2 数据处理
2010—2014年，这一阶段的研究计划有：software institute、cyberlearn and future learn tech、advances in bio informatics、big data science and engineering，这一时期主要以发展人工智能技术为主。人工智能是极具挑战的一门科学，它是计算机、心理学和哲学等多学科交叉的一门科学，研究人工智能的主要目标是让机器代替人类的一些智能工作[26]。美国斯坦福大学教授尼尔逊认为，人工智能是聚焦于知识的学科，即怎样获取、使用和表达知识的科学；美国麻省理工学院教授温斯顿指出，人工智能即研究如何让计算机去完成人类的智能工作[27]。他们的观点反映了人工智能的基本内容和思想，即人工智能是通过构建人工的智能系统，研究人类的智能活动规律，如何借助计算机来模仿人类的一些智能活动的基本方法、技术和理论。2013年，S.C WANG借助人工智能技术开发了新的数据分析法，可以自动导出所研究函数的性质，这在本质上，也是利用人工智能模拟人的逻辑思维的一种创新应用[28]。由于人工智能是在自动化技术、信息、互联网等技术足够成熟，人力成本居高不下的环境下发展的，可见美国社会的这一时期是经济科技转型升级的关键期，也说明在经济科技发展到一定阶段后，人工智能技术的发展是大势所趋。
导出，将检索的数据导出XML格式。人工去重，为保证文献的相关性，去除无用文献和重复文献。数据转化，利用Citespace III将人工去重的XML格式文献转化成Wos格式。数据归总，将转化后的十年数据归总到文件夹，作为分析的文献数据。22008—2017年奖助创新领域的研究计划分析
2.1 研究计划的分布
运行Citespace III，时间跨度为2008—2017年，时间间隔为1年，“Node Types”分析keyword，设置界面中联系的强度算法为Cosine,设置节点阈值为top30, 导入文献数据。总共分析出242篇文献，密度是0.003 3。2008—2017年共有242项奖励金额为“>$0.5 million”的创新研究计划，体现了研究创新领域的重要程度，其中具有重要社会价值的研究计划有7项(见表1)，具体关键词之间的连接见图1。
表 1 2008— 2017年 NSF资助创新项目的重要研究计划表
图 1 2008— 2017年 NSF资助创新项目的重要研究计划图谱
2.2 研究计划的聚类分析
对上述研究计划运用LLR和MI算法进行聚类，得到三大类(见图2)。
#0聚类总共含有项目8项，项目起始年份是2010年，Silhouette值是0.746，分析两种聚类的项目名称发现，2010—2017年NSF比较关注创新领域的小企业发展、校企联合、基础设施、团队合作，体现了美国更加关注创新领域的基建，团队协作以及弱小企业的创新绩效，反映了其在创新领域的协作与追求务实的特点。
#1聚类总共含有项目8项，项目起始年份是2010年，Silhouette值是0.952，研究两种聚类的项目名称可得，2010—2017年NSF比较关注创新领域的虚拟科学技术、未来学习技术(人工智能)、人体网络系统、生物合成技术，体现了美国在探索与发现方面更加关注创新领域的现有前沿技术和未来前沿技术，反映了其在创新领域对当下和未来前沿技术协同发展的新思潮。
做好质量控制的活动内容：设定目标（要求）、测量结果、评价、纠偏。基本环节：事前、事中、事后控制及其滚动循环。
图 2 2008— 2017年 NSF资助创新项目研究计划聚类图谱
2.3 研究计划的时间演进
“按行消元，逐行规格化”的计算过程决定了其不适合应用对角元以右元素与对角元以下元素的对称性进行计算，因为在这种计算方式下，对第i行元素进行消元，要通过赋值分别或者一次性地得到其对角元以左的第1～i-1个元素就显得极为不便。因此这种计算方式对A阵元素的前代过程有大量的多余计算，从而导致计算效率不高。如果仅计算包括对角元素的上三角元素或包括对角元素的下三角元素，而通过对称性来获得另一半元素，则由于上下三角元素的不等，在对A阵或F阵元素的前代过程中会出现大量乘或除对角元素的重复计算，同样影响计算效率。
中国的早期马克思主义者以其渊博的学识对马克思主义和反马克思主义的针锋相对的观点进行了阐述、辨析，使马克思主义的科学性、革命性、阶级性完全地显现出来，其他主义相形见绌，马克思主义逐渐拥有了越来越多的接受者、信仰者、传播者，马克思主义的剩余价值论揭示了资本主义社会生产制度和分配制度的不公平，资本家通过延长雇佣工人的劳动时间，剥削雇佣工人创造的剩余价值，根源在于资本主义生产资料的私有制度，通过革命斗争推翻资本主义制度，是实现公平社会的途径，社会主义社会和共产主义社会是自由、平等、公正的新社会。
图 3 2008— 2017年 NSF奖助创新项目 TimeZone View图
2008—2009年，这一阶段的研究计划有：ii small business phase、discovery research k 12、aisl、s stem:schlr sci tech eng and math、itest，这一时期的研究计划主要以扶持弱小企业为主。2008年的金融危机将世界经济拖入衰退的泥潭，美国作为金融危机的原发灶，经济进入衰退的快车道[23]。侯玉成[24]认为，中小企业对未来的发展思路要有更大的提高、改变；连杰[25]提到，谈中小企业的发展一定要提到金融环境，在金融环境恶劣的条件下，更要保障中小企业最基本的生存环境。这一时期是世界经济从危机走向复兴的第一步，需要自下而上地发展，注重基层的稳定。为了稳定经济增加就业，美国社会将这一时期的工作重心放在对弱小企业的扶持上，通过加大对弱小企业的扶持来保障底层人民的生活。由此可见，中小企业的发展，将极大增强国家抵抗风险的能力，同时也为综合国力的发展提供强劲动力。
只听得宋远桥道：“七弟到北路寻觅无忌，似乎已找得了甚么线索，只是他在天津客店中匆匆留下的那八个字，却叫人猜想不透。”张松溪道：“‘门户有变，亟须清理。’咱们武当门下，难道还会出甚么败类不成？莫非无忌这孩子……”说到这里，便停了话头，语音中似暗藏深忧。殷梨亭道：“无忌这孩子决不会做甚么败坏门户之事，那是我信得过的。”张松溪道：“我是怕赵敏这妖女太过奸诈恶毒，无忌少年大血气方刚，惑于美色，别要似他爹爹一般，闹得身败名裂……”四人不再言语，都长叹了一声。
工程项目创新可以实现从策划决策到验收总评四阶段的联动，缩小整个工期的建设时长，节约大量的人力、物力、财力，实现单位成本的最大收益。也可实现工程项目类别的再划分，促进不同类别项目的协调建设，进而降低成本、提高总工程效率。
2.4 研究计划聚类的动态演化
利用Citespace III软件对文献可视化，分析研究计划的分布与聚类情况，利用VOSviewer III对主题词进行聚类分析，可最终得到对数据文献的整体分析。
将2008—2017年的样本数据分成2年一个时期的集合，分别进行聚类，可得美国奖助创新的动态演化，如图4，展示了数据年份为2008—2009年、2010—2011年、2012—2013年、2014—2015年、2016—2017年的研究计划聚类结果，从图谱的动态演化可以看出第二阶段小企业计划(ii small business phase)在聚类中一共出现4次，技术经验计划(itest)和AISL计划(aisl)各出现2次，其余均仅出现一次，说明10年来美国在奖助创新方面一直将重点放在第二阶段小企业计划、技术经验计划和AISL计划上。
图 4 2008— 2017年 NSF奖助项目热点聚类的动态演化图
第二阶段小企业计划，在2010—2011年出现一次，说明在这一时期美国开始重视第二阶段小企业计划；在2012—2013年出现两次，说明在这一时期第二阶段小企业计划得到了发展；而在2016—2017年这一时期，美国社会对奖助创新的聚类中心有三个，其中两个都是第二阶段小企业计划，说明这一阶段ii small business phase在美国得到了很大的发展。通过在NSF网站定向检索“ii small business phase”，发现检索出的文献涉及生物材料、化学、基础设施建设、云计算、复合材料、交通信息系统、量子领域、基因工程等众多领域，从行业领域讲，第二阶段小企业计划包括从基建的基础行业到量子领域的高科技行业，作用于美国绝大部分行业，是促进美国各行各业协调快速发展的粘合剂；从专业领域讲，第二阶段小企业计划包含材料科学、化学工程、计算机科学、信息科学、量子力学(物理学)、生物科学等众多学科领域，对美国各个学科的前沿性建设具有举足轻重的作用。可见，第二阶段小企业计划并不是针对某一行业或某一领域的计划，而是广泛作用于各行各业的一种综合性计划。Phyllis JStumbo认为，第二阶段小企业计划是一项旨在支持小企业在美国进行创新研究的预留计划[33]。由此可见，第二阶段小企业计划帮扶的对象是各行各业的小企业，助力他们进行创新研究，从而加强美国企业整体的竞争力。
研究计划可以更为准确地分析美国在创新方面的奖助政策，通过对研究计划的时间演进分析得到各阶段内研究计划的热点和发展脉络。图3是以1年为时间段，阈值为50，运用Citespace III绘制2008—2017年研究计划的时间区间(TimeZone View)图。在图3中关键词的字体和圆圈的大小代表关键词共现频次的高低，连线表示存在共现关系，关键词所在的时间区域表示在这一时间区间出现的频率最高，不一定是其首次出现的时间。2008—2017年间，主要的研究计划分别是：ii small business phase(第二阶段小企业计划)、discovery research k 12(探索与发现)、aisl(AISL计划)、s stem:schlr sci tech eng and math(数学与工程计划)、itest(技术经验计划)、software institute(软件学院计划)、cyberlearn and future learn tech(深度学习技术计划)、advances in bio informatics(生物信息学进展计划)、big data science and engineering(大数据科学与工程计划)、stem+computing(stem+c)part(超算与云计算计划)、systematics and biodiversity sci(系统科学计划)、cise research resource(新能源计划)，随着时间的推移这些研究计划在不断地更新迭代。
技术经验和AISL计划均在2008—2009年和2014—2015年这两个时期出现过，中间空缺了两个时期，可见它在美国是间断式地被重视，说明也有研究的价值。AISL计划(aisl)可以为人们创造一种全新的学习体验，旨在帮助人们在非正式的科学教育场所中接触全新的内容。比如，Liza Pryor在其文章“Developing innovative techniques for using museum-based theater and gaming to support visitor understanding of complex systems”中指出该项目利用新兴的游戏学习理论，在博物馆、剧院、展览馆等场所创造一种全新的体验，让人们可以在类似游戏的愉悦环境中学习。itest(技术经验)项目主要是推动学生和教师的创新技术经验交流，以更好地提高学生在科学、技术、工程和数学等领域从事职业生涯的能力，比如，Joseph Gardella在他的文章“Geotechnology Experiences for Students and Teachers”中指出，在科学，技术，工程和数学等领域给予教师帮助，通过教师分享技术经验，使得学生有机会接触尖端知识和技能，来增强学生的动手创新能力。
3奖助创新项目主题词分析
Citespace III在分析奖助创新项目中的主题词以及相应的聚类时效果不佳，分析的可行性也有待考证，而VOSviewer III在分析主题词时具有独特性，是目前分析主题词的主要软件。因此，在研究主题词聚类效果时，选用VOSviewer III进行分析。将转化好的数据文件导入VOSviewer III，采用Full counting的统计方法，提取数据中的主题词，共得到3 380个主题词，选取出现频次大于80的主题词有449个，经过人工筛选，去掉重复和无用的数据最终得到414个主题词，进行聚类分析得图5。共形成四大集群，结合每一集群中的主题词，把这四大集群分别命名为教育创新集群，系统科学创新集群，工程项目创新集群和创新训练集群。
#2聚类总共含有项目4项，项目起始年份是2009年，Silhouette值是0.979，分析两种聚类的项目名称发现，2009—2017年NSF比较关注创新领域的生物医学系统工程，基础设施和先进科技教育计划，体现了美国在工程和教育方面比较关注创新领域的基建和教育方式的转变，反映了其在创新领域注重理论教育与实践结合的理念。
图 5 2008— 2017年 NSF奖助创新项目的主题词分布
3.1 NSF奖助的教育创新集群
教育创新是一个全新的课题，目前，联合国将教育划分为学术教育、专业教育、技术教育、艺术教育和师范教育等[34]，而我国将教育的关注点放在技术人才的培养上，这在无形中使得教育模式化，给教育穿上了不可挣脱的外衣，我国古代的科举与当下的高考制度一脉相承，均是教育模式化的集中体现。美国作为世界上最年轻的国家，建国史不过200多年，这种模式化的束缚相对较少，又因其是世界上综合实力最强的国家，因而能率先进行教育创新。
从监管的角度看，曾刚认为，在理财子公司独立的情况下，监管机构可以针对子公司设置一系列指标，对子公司及理财产品的流动性、信用风险、市场风险等进行全面、专业的监管。在信息披露方面，监管还可以提高理财子公司的信息披露要求，更为充分地发挥市场监督的作用。
消费心理是指消费观。从经济学角度来对年轻人不正确的消费心理进行认识，不仅能更好地了解消费心理的内涵，也可以为年轻人正确判断自身消费行为提供相关依据。当然，消费心理作为衡量人们消费习惯的标准，集中展现了人们在消费过程中个人心理行为的具体表现，人们的消费观念会根据人们的收入水平以及社会风气等发生变化。所以在研究年轻人的消费心理时，需要从多个方面出发，比如：要从当前社会氛围、对购买活动的态度等多个方面，进行综合考虑。就目前年轻人在成长过程中的诸多现象看，存在很多不健康的消费心理。归纳起来，主要表现在以下几方面：
教育创新不仅仅是教育的模式创新，也包含教育的方法创新，甚至是教育的体制创新，它不再拘泥于固有的教育，一切从教育的本质出发——培养德智体美劳全面发展的社会有用人才，教育也不再局限于“传道授业解惑”的传统模式，或是“师—生”的二元关系。“师”，凡是可以承载、传播知识的人、事、物都具有传统老师的能力，由于当今世界发展迅速，信息更迭快，将“师”广义化，才能实现教育中“师”的创新；“生”，有求知需求或是有困惑的人，无论年龄、地位均可被称之为学生，而当社会上所有人均可被称之为学生时，就完成了“生”的创新。在此基础上，原有的“师—生”的二元关系转变为人与人、人与物、人与自然之间的多元关系时，就真正实现了教育创新。教育创新亦是人才培养与社会发展契合度的集中体现，在经济发展缓慢的过去，拥有一门技术、一种专长即可在社会立足，因而，过去教育的重心放在对专业、技术人才的培养，也确实促进了过去经济的发展。而现在是信息共享时代，行业融合、产业合作等需要众多复合型人才，专一人才很难在这一背景下有较大成就。因此，培养一专多宽的“T型”人才成为当下时代的需求。从培养专业、技术人才转向培养一专多宽的“T型”人才就是对教育的一种创新。
3.2 NSF奖助的系统科学创新集群
1920年前后，奥地利生物学家L.von提出机体论的概念，这就是系统论的萌芽[35]；20世纪40年代，美国在发展通信技术、研制原子弹均运用了系统工程的方法，且美国国防部也运用系统方法设立了系统分析部[36]；50年代，美国麻省理工等众多学院开设了系统工程课程[37]；60年代，系统科学在西方以及苏联得到广泛传播与应用[38]；70—80年代，系统科学已经在行政管理、医疗保健、生态环境、文化教育、外交、军事、政治与经济等部门得到广泛应用并取得较好的结果[39]。系统科学是主要以研究系统结构、功能关系及演化与调控规律为主的科学，它是一门新兴的综合学科，研究不同领域的复杂系统，从系统整体的角度探寻复杂系统的性质与演化的规律，以找到系统之间的共性或是它们在演化中所遵循的共同规律。系统科学是在数理化生等学科的基础上，结合信息科学、运筹与控制等技术科学，在管理、生态、生命、军事、经济、社会和工程等诸多领域得到发展和应用。系统科学的研究结合了现代数学与物理科学的方法并运用了信息科学技术等现代的研究工具，主要用以研究系统论的原理和方法。
系统科学创新实现了系统与系统的集合，极大地促进了学科与学科、学科与行业以及行业间的融合，学科、行业之间不再彼此独立，而是从整个系统的角度去协调它们之间的关系，注重研究系统的时序性、平和性、动态性、结构等级性、关联性与整体性的基本特征，既反映了客观规律科学的理论，也呈现了研究科学方法的思想理论，从而实现整体效益的最佳。
3.3 NSF奖助创新的工程项目集群
工程项目主要是指按照工程需要所建设的项目，以构筑物作为目标产出物，需要符合质量的要求并在一定时间内、按一定程序支付一定费用。工程项目的完成一般需要经过四个阶段：一，工程项目策划与决策阶段，这一阶段主要是对工程项目投资的可行性以及相关的投资事宜进行多方法比较与科学论证，工作量相对较小却很重要；二，准备阶段，这一阶段主要是对项目施工前的技术、原料、资金等的筹备工作，此阶段决定工程项目完成的进度；三，实施阶段，此阶段是将工程蓝图变为项目实体的过程，完成周期最长，人力、物力等的投入也最大，相应难度也最大；四，竣工验收与总评阶段，此阶段主要是对第三阶段的检查、验收与评价。
工程项目也分很多类别，按照是否形成物质产品可以分为生产性工程项目与非生产性工程项目，按规模与结构可以分为建设项目(主要以新建和扩建为主)和更新与改造工程项目(对现有设备更新换代，提高生产效率)，按照项目建设方式的不同可以分为迁建、恢复、改建、扩建与新建项目，按照项目建设的总规模不同可以分为小、中、大型项目，按照项目建设的资金结构可以分为内资项目、外资项目和中外合资项目。
2015—2017年，这一阶段的研究计划有：stem+computing(stem+c)part、systematics and biodiversity sci、cise research resource，研究计划的重点放在新能源技术上。高新技术的发展需要新能源技术的支撑，一般新能源技术主要指核能、太阳能、磁流体发电、地热能和海洋能等技术，其中以核能与太阳能作为新能源的主要标志[29]。核能[30]，原子核中的核子(质子或者中子)重新进行组合、分配过程中所释放的能量，一般核能分为两种：裂变核能、聚变核能，目前的核能发电主要是利用核裂变产生的能量发电，可控聚变技术是未来核能发展的重要方向。太阳能[31]，是经太阳内部的氢原子在持续的聚变反应后释放并辐射的能量。目前对太阳能的利用主要是光化学转化、光热利用以及太阳能发电三种形式。太阳能的优点是能量巨大、清洁、持久等，同时也因为能量不稳，较为分散等特点导致太阳能转化成本高、效率低[32]。美国在发展高新技术后，对能源的需求也骤增，传统的化石能源因为对环境污染严重且不可再生，因此，发展新能源技术是未来发展的长期战略。由此可见，新能源是国家发展高新技术、稳定国民经济的重要技术。
3.4 NSF奖助的创新训练集群
培养创新型人才是人才强国战略、科教兴国战略、可持续发展战略与创新型国家战略的基础性工程，从传统的知识技术型人才培养模式转向创新人才的培养模式，是对创新训练的集中体现。创新训练是培养创新人才的重要举措，让“学生”得到基本的训练可以进行科学研究与发明创造，提高动手能力与创新意识。因而，奖助创新训练是美国奖助创新计划的一个重要分支。
创新训练旨在通过传授学生科学有效的创新方法，帮助“学生”打破现有的思维惯性，实现创新，充分挖掘“学生”的创新潜力，让他们意识到，从微观角度，许多问题均可利用创新理论(40个创新原理)得到解决，从宏观角度，一切技术的发展都是有规律可循的。通过训练他们的创新思维，使他们具有创新的能力，实现由知识技术人才向创新型人才的转变。
创新训练有利于营造一种创新的社会氛围，从根本上实现了全民的创新，为国家经济科技的可持续发展注入持久活力。
4总结
(1)知识图谱是文献分析的新兴领域，选用Citespace III对NSF奖助创新项目的研究计划进行分析，选用VOSviewer III的可视化工具对文献数据的主题词进行深度挖掘并做聚类分析，为研究美国奖助创新情况提供有力支撑。
(2)本文把美国2008—2017年的主要研究计划分为三类：第一类集中在创新领域的小企业发展、校企联合、基础设施、团队合作方面；第二类以创新领域的虚拟科学技术、未来学习技术(人工智能)、人体网络系统、生物合成技术为主；第三类则比较关注创新领域的生物医学系统工程，基础设施和先进科技教育计划。
关于双坡屋顶的处理（不仅是屋顶，还包括墙体等），两个事务所都尽可能的减弱了装饰，或出于当代建筑教育思想下产生的“装饰即罪恶”的价值观——认为装饰浪费了劳动力[13]，装饰风格导致了物品使用寿命的缩短。这里的“所指”由白族人民对于本民族建筑装饰物的匠心追求转化为设计师对于现代建筑思想的理性追求。
(3)美国近10年的奖助创新脉络是：首先，重点发展美国的中小企业，其次，优先发展环境工程与人工智能技术，最后，注重发展超算与新能源技术；美国奖助创新计划的聚类重点是第二阶段小企业计划(ii small business phase)、技术经验计划(itest)和AISL计划(aisl)三类。
(4)通过VOSviewer III的可视化工具对数据的主题词进行分析，发现美国奖助创新项目的主题词聚类共形成四大集群：教育创新集群，系统科学创新集群，工程项目创新集群和创新训练集群。
在人工造林工程中，通常林业技术人员会选择单一的树种进行造林，但这种造林方式存在一定的弊端。如果出现病虫害问题，往往会导致病虫害快速扩散或者蔓延，进而必然会导致整片林木遭受严重的危害。鉴于此，在进行树种选择时，应尽可能丰富树种种类，结合当地实际情况合理进行树种搭配，不断优化生态结构。
(5)本文为研究美国在创新领域的奖助情况，选取了对美国社会发展具有重要影响的美国国家科学基金(NSF)数据库，虽然NSF不能概括美国奖助创新的全貌，但在研究美国奖助创新项目方面为其他学者提供了一种新范式，具有一定的借鉴作用。
3.2.3 翻班与否 翻班护士的幸福感比不翻班护士要低，这可能是由于翻班护士工作时间相对不稳定，值夜班对护士体能要求相对较高，经常熬夜对人的身体健康影响较大，时常会感到精力不足。而且大部分中夜班护士需要独自当班，工作责任心更重，工作压力相对较大，从而影响了其主观幸福感。
5借鉴
(1)通过了解美国10年的研究计划演进过程，可以为我国的国家战略发展提供参考。从社会稳定与经济发展的角度讲，关注中小企业的发展，为社会创造更多就业机会，助力经济发展维护社会稳定；从环境与技术的角度讲，加大环保力度，注重高端技术的话语权；从能源与安全的角度讲，积极开发新能源，优化国家能源结构。
(2)通过分析主题词的四大集群，可以在我国创新领域提供一些建议。从教育创新集群讲，我国可以尝试不同的教育模式，打破高考制度的局限性进行多维度考核，尽可能地发掘各类优秀人才；从系统科学创新集群讲，我国的五年规划即是从系统科学角度出发的典范，但一些省级、县级的规划并未合理运用系统科学理论，这可以成为我国未来规划的一个方向；从工程项目创新集群讲，我国虽然在基建等领域走在世界前列，但在提高工程效率，降低工程成本方面仍有一些需要改进提高的地方；从创新训练集群讲，我国提出“大众创业，万众创新”的口号已经有些时间了，但与期望仍有差距，从社会角度推广创新训练，可大幅度提高全民的创新能力，助力全民创新。
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Knowledge Mapping Analysis of American NSF Funded Innovation Projects and Its Inspiration :Based on 2008-2017NSF Related Research Literature
Wen Zongchuan, Wang Lijun，XueBiao
(School Of Economics And Management, Inner Mongolia University Of Technology, Hohhot 010051, China)
Abstract :This paper, taking the journal articles of the National Science Foundation (NSF) database as research object, aims to explore the research programs, development contexts, and innovation clusters of American award-winning projects for innovation, using the knowledge map bibliometric method to conduct basic literature statistical analysis. The study finds that: (1) The NSF award-winning research program focuses on three categories: SME development; artificial intelligence; new energy. (2) Development context: developing small and medium-sized enterprises; environment and intelligence; super-calculation and new energy. (3) The four major clusters are education innovation cluster, system science innovation cluster, engineering project innovation cluster and innovation training cluster. This paper provides some references and inspiration for China's innovation strategy.
Key words :research programs；development contexts；innovation clusters; NSF
作者简介： 刘顺利(1962—)，男，河北望都人，正高级工程师，主要研究方向为科技文献资源建设与服务；李银生(1965—)，男，河北隆尧人，博士，研究员，主要研究方向为科技情报、科技评估研究；吴峰(1971—)，男，河北安国人，硕士，正高级工程师，主要研究方向为计算机系统研发、科技文献资源服务系统建设；任雁(1982—)，女，河北张北人，工程师，主要研究方向为科技文献资源建设与服务。
收稿日期： 2018-09-30，修回日期： 2019-02-14
基金项目： 内蒙古自然科学基金项目“内蒙古实施创新驱动发展战略关键问题研究”(2017MS0721)；内蒙古社会科学研究课题“内蒙古创新创业孵化平台现状及发展对策研究”(17B16)
doi： 10.3969/j.issn.1000-7695.2019.12.037
中图分类号： C19
文献标志码： A
文章编号： 1000-7695( 2019) 12-0257-10
作者简介： 文宗川(1973—)，男，博士，教授，主要研究方向为创新理论与创新方法，生态城市，复杂系统，知识图谱；王立军(1994—)，男，硕士，主要研究方向为创新理论与创新方法，知识图谱，供应链；薛彪(1990—)，通信作者，男，硕士，主要研究方向为科技金融，知识图谱。
标签：研究计划论文; 发展脉络论文; 创新集群论文; nsf论文; 内蒙古工业大学经济管理学院论文;