自然科學學科知識的傳播效率

程慧平

(湖北工業(yè)大學 經(jīng)濟與管理學院，湖北 武漢 430068)

?

自然科學學科知識的傳播效率

程慧平

(湖北工業(yè)大學 經(jīng)濟與管理學院，湖北 武漢 430068)

中國學科評估指標體系，側(cè)重于從資源條件建設(shè)成果角度的評定，忽略了從效率角度的評估。以效率為核心的投入產(chǎn)出分析，是學科建設(shè)與管理的重要組成部分，能為重點學科建設(shè)資金在學科之間分配提供理論依據(jù)。知識傳播效率是衡量學科知識產(chǎn)出的重要組成部分，效率視角下學科評估的研究鮮見。為此，綜合運用DEA和SFA兩種方法，探討中國自然科學領(lǐng)域38種學科2001-2011年在國際三大檢索系統(tǒng)上的知識傳播效率。研究結(jié)論包括：(1)中國自然科學領(lǐng)域各學科在國際三大檢索系統(tǒng)上知識傳播效率較低，知識傳播效率間的差異較大。理學類學科知識傳播效率最優(yōu)，工學類學科第二，醫(yī)學類學科第三，農(nóng)學類學科居后。2001-2011年間我國自然科學學科在國際上知識傳播效率是不斷改善的。(2)DEA和SFA兩類方法對學科知識傳播效率的測算結(jié)果具有顯著性差異，DEA方法測度結(jié)果普遍高于SFA；但基于效率值的學科排序結(jié)果具有顯著的一致性，且相關(guān)系數(shù)達到70%以上。單純從比較學科知識傳播效率高低的基礎(chǔ)上，進行學科資源分配決策時，DEA與SFA方法具有通用性。采用基尼系數(shù)測度自然科學領(lǐng)域不同學科之間的國際知識傳播效率差距，發(fā)現(xiàn)：理工農(nóng)醫(yī)四類學科群間知識傳播效率差距是整個自然科學領(lǐng)域?qū)W科差異的主要原因。(3)學科知識傳播效率和人均R&D課題立項數(shù)之間呈現(xiàn)顯著性正相關(guān)。提高中國自然科學領(lǐng)域各學科在國際上知識傳播產(chǎn)出效率，可以通過加大R&D課題資助比例，擴大R&D課題覆蓋面的路徑實現(xiàn)。按照知識傳播效率得分及人均R&D課題資助比率對38門學科知識傳播模式，劃分為四種類型：R&D課題資助高、知識傳播效率高；R&D課題資助高、知識傳播效率低；R&D課題資助低、知識傳播效率高；R&D課題資助低、知識傳播效率低。

知識傳播效率；學科傳播效率；自然科學；學科

一、引　　言

自然科學領(lǐng)域中不同學科的國際知識傳播效率的衡量，對于認識自然科學不同學科知識傳播力度，促進自然科學繁榮發(fā)展具有特別重要的意義。中國學科評估指標體系，包括“師資隊伍與資源”、“科學研究水平”、“人才培養(yǎng)質(zhì)量”和“學科聲譽”四個一級指標，側(cè)重于資源條件建設(shè)及成果角度，忽略效率。覃希仲指出：以效率為核心的投入產(chǎn)出分析，是學科建設(shè)與管理的重要組成部分。”[1]知識傳播效率是衡量學科知識產(chǎn)出的標準，但研究學科效率的相關(guān)文獻比較鮮見。

在僅有的幾篇文獻中，郭新立指出：“DEA方法不僅能評價學科的辦學效益，而且能對非技術(shù)有效的學科，提供改進依據(jù)。”[2]陳凱華設(shè)計了重點學科資助效率的評估指標體系，引入DEA方法，討論了重點學科資助效率的科學評估，但遺憾的是沒有進行實證[3]。程卡等引入學科建設(shè)經(jīng)濟效率的概念,探討了學科建設(shè)經(jīng)濟效率的評估方法、評估內(nèi)容、評估的指標體系[4]。姜春華采用DEA方法評價了35所“985工程”大學管理學科投入產(chǎn)出效率，發(fā)現(xiàn)35所高校有28所達到生產(chǎn)前沿面，平均效率為0.99[5]。王洪禮引入DEA方法分析高校重點學科建設(shè)中的投入與產(chǎn)出關(guān)系，能為重點學科建設(shè)資金在學科之間的分配提供理論依據(jù)[6]。梁傳杰運用DEA 和矩陣模型，針對武漢某一高校學科建設(shè)績效進行了評價[7]。李明引入DEA方法，對某省理工農(nóng)醫(yī)類、管理學類、人文社科類等多個門類23個學科資助效率進行了評價[8]。王洪禮采用DEA與SFA方法，分析了天津市15所高校重點投資的58個學科的投入產(chǎn)出效率[9]。

上述文獻主要采用DEA方法，對高校學科、單一省份學科展開討論，鮮見對中國自然科學(或社會科學)學科之間的討論。非參數(shù)效率和參數(shù)效率方法測算原理各不相同，各方法也均存在一定的不足，究竟哪一種方法或兩種方法都適合學科知識傳播效率測度，尚值得進一步探討。單純采用某一種方法計算學科效率可信度不夠。因此，本文采用DEA和SFA兩種方法，對2001-2011年自然科學(理工農(nóng)醫(yī)類)領(lǐng)域38門學科在國際三大檢索系統(tǒng)上知識傳播效率進行評價，探討兩類方法測算的適用性，為學科評估研究提供參考。

二、指標與方法

投入指標：各學科投入人員(人年)、投入經(jīng)費(萬元)；學科知識傳播產(chǎn)出指標：SCI、EI、CPCI-S檢索論文篇數(shù)。因為學術(shù)論文從發(fā)表到被檢索，存在一定的滯后周期，本文選擇一年。考慮數(shù)據(jù)的可獲得性與統(tǒng)計口徑一致性，本文選擇2001年-2011年自然科學(理工農(nóng)醫(yī)類)領(lǐng)域38門學科為考察對象，數(shù)據(jù)來源于《中國科技統(tǒng)計年鑒》(2002-2014)。

效率評價方法主要有兩種：非參數(shù)DEA方法和參數(shù)SFA方法。DEA方法的優(yōu)缺點在于：不需要指定生產(chǎn)函數(shù)的具體形式，但局限于橫截面之間比較。SFA方法的優(yōu)缺點在于：采用極大似然估計，對模型中的參數(shù)進行顯著性檢驗，能反應(yīng)評價單位在時間序列和截面兩個維度上的變化特征，但需要指定生產(chǎn)函數(shù)的具體形式。此兩種方法經(jīng)常被同時用來測度同一評價單元的效率，以期達到增強效率評價的公允性，實現(xiàn)非參數(shù)與參數(shù)形式方法的優(yōu)勢互補。因此，本文采用DEA方法中的CCR模型，對數(shù)形式的C-D生產(chǎn)函數(shù)隨機前沿模型，針對學科知識傳播效率進行測度。囿于篇幅，DEA與SFA方法是效率測度中比較成熟和經(jīng)典的方法，二者的具體數(shù)學形式不做過多說明，參照王惠、程慧平的相關(guān)文獻[10-11]。

三、學科知識傳播效率測評與差異程度

1.知識傳播效率評價

分析采用Deap 2.1和Frontier 4.0軟件，得到DEA與SFA兩種方法效率計算結(jié)果，如表1、表2和表3所示。

表1　對數(shù)形式的C-D生產(chǎn)函數(shù)隨機前沿模型參數(shù)估計結(jié)果

注：*、***分別代表在10%、1%置信水平

表2　不同學科門類知識傳播效率及排序

在表1中可以看到，γ值為0.87，在1%水平下顯著，表明模型中誤差項具有明顯的復合結(jié)構(gòu)，技術(shù)無效率對總誤差的影響達到87%。可見，對數(shù)形式的C-D生產(chǎn)函數(shù)隨機前沿模型適宜擬合樣本數(shù)據(jù)。似然比檢驗統(tǒng)計量LR，其值為626.039，遠大于顯著性水平為1%的混合卡方分布臨界值9.21。從模型系數(shù)的參數(shù)估計結(jié)果來看，除人員投入系數(shù)外，其它回歸系數(shù)均通過了顯著性檢驗。

η值為0.031，達到1%置性水平顯著，表明技術(shù)無效率項隨著時間的推移不斷下降，38門學科在2001-2011年國際知識傳播效率是不斷上升的。科研人員和科研經(jīng)費的產(chǎn)出彈性分別為：0.217、0.068，二者之和小于1，處于遞減報酬型。科研經(jīng)費年均增加1%，學術(shù)論文發(fā)表上升0.217%；科研人員年均增加1%，學術(shù)論文發(fā)表上升0.068%。由此可見，在科研知識產(chǎn)出增長的過程中，經(jīng)費投入比人員投入占有更重要的地位。

從表2可以看出，無論是DEA方法還是SFA方法計算結(jié)果均顯示：理學學科的國際知識傳播效率最優(yōu)，工學學科第二，醫(yī)學學科第三，農(nóng)學學科居后。理工農(nóng)醫(yī)四大學科門類知識傳播效率差異較大。

SFA方法計算結(jié)果普遍低于DEA方法，僅2007年，兩種方法計算得到的效率值基本持平。就學科整體而言，DEA方法計算結(jié)果顯示，中國自然科學學科整體在國際上知識傳播效率的年均增長比例為3.7%，而SFA方法計算結(jié)果顯示出年均增長比例為4.7%。盡管兩種方法在年均增長比例的數(shù)字上有所差異，但均肯定了2001-2011年間中國自然科學學科在國際上知識傳播效率是不斷改善的。2001-2011年間38門學科DEA方法測算的效率均值的時間演變趨勢呈現(xiàn)波動趨勢，而SFA方法效率值處于緩慢上升狀態(tài)，知識傳播的效率均值的時間趨勢如圖1所示。

圖1　知識傳播效率均值的時間趨勢

SFA方法測算效率值高于DEA方法的學科有10門，占樣本總量26.3%。由此可見，DEA方法測算效率值通常會高于SFA方法，類似觀點有王惠、李向東等，其原因在于生產(chǎn)前沿面構(gòu)造方式差異[12]。DEA方法是同一時序內(nèi)評價對象之間的相互比較，找出一個最為優(yōu)秀的，此時將其效率賦值為 1，即在整個時間序列內(nèi)會出現(xiàn)多個不同的生產(chǎn)前沿面，而SFA方法則是在整個時序范圍內(nèi)構(gòu)建唯一的生產(chǎn)前沿面，2001-2011年分學科知識傳播效率平均值如表3所示。

表3　2001-2011年分學科知識傳播效率平均值

續(xù)表3

學科門類學科DEA效率DEA排序SFA效率SFA排序兩種方法平均綜合排序工學化學工程0.11090.050140.0809工學紡織科學技術(shù)0.091120.005320.04818工學食品科學技術(shù)0.040220.008270.02426工學土木建筑工程0.47030.08270.2763工學水利工程0.016270.008290.01229工學交通運輸工程0.015290.011240.01328工學航空、航天科學技術(shù)0.001380.005330.00334工學環(huán)境科學技術(shù)0.028250.026180.02724工學安全科學技術(shù)0.062180.010260.03621理學數(shù)學0.82710.15820.4931理學信息科學與系統(tǒng)科學0.050200.018190.03422理學物理學0.13560.15530.1456理學化學0.24950.24110.2454理學天文學0.034230.012220.02327理學地球科學0.019260.037160.02823理學生物學0.044210.07780.06014農(nóng)學農(nóng)學0.003330.011250.00732農(nóng)學林學0.001370.001380.00138農(nóng)學畜牧、獸醫(yī)科學0.003350.002360.00236農(nóng)學水產(chǎn)學0.005320.003350.00433醫(yī)學基礎(chǔ)醫(yī)學0.090130.050150.07011醫(yī)學臨床醫(yī)學0.056190.051110.05417醫(yī)學預防醫(yī)學與衛(wèi)生學0.011300.007300.00930醫(yī)學軍事醫(yī)學與特種醫(yī)學0.12080.005310.06312醫(yī)學藥學0.031240.017200.02425醫(yī)學中醫(yī)學與中藥學0.003340.001370.00237

應(yīng)用配對t檢驗兩種方法測算的效率值，發(fā)現(xiàn)在95%的置信區(qū)間，配對T檢驗值為2.476，雙側(cè)顯著性概率為0.018，表明兩種方法測算效率具有顯著差異。應(yīng)用Spearman等級相關(guān)檢驗，發(fā)現(xiàn)基于DEA與SFA兩種方法計算結(jié)果的排序相關(guān)系數(shù)為0.717，雙側(cè)顯著性概率為0.000。表明兩種測算方法的排序結(jié)果具有顯著的排序一致性。

因此，本文以兩種方法測算得到效率的算術(shù)平均值作為最終評價結(jié)果，發(fā)現(xiàn)知識傳播效率排在前五位的學科分別為：數(shù)學、冶金工程技術(shù)、土木建筑工程、化學和力學；后五位的學科分別是：航空、航天科學技術(shù)、核科學技術(shù)、畜牧、獸醫(yī)科學、中醫(yī)學與中藥學和林學。

2.知識傳播效率的學科差異程度

采用Dagum基尼系數(shù)，對中國自然科學領(lǐng)域38門學科知識傳播效率差距進行學科群內(nèi)與學科群間分解，計算結(jié)果如圖2所示[13]。從自然科學領(lǐng)域?qū)W科知識傳播效率的整體基尼系數(shù)來看，38門學科歷年知識傳播效率的基尼系數(shù)分布區(qū)間為[0.595，0.699]，平均值為0.65，表明自然科學領(lǐng)域不同學科之間在國際知識傳播效率差距懸殊。理工農(nóng)醫(yī)四類學科的組內(nèi)基尼系數(shù)分布區(qū)間[0.211，0.280]，組間基尼系數(shù)分布區(qū)間為[0.213，0.329]，平均值分別為0.237，0.272。由此可見，學科群內(nèi)差距與學科群間差距均較突出。理工農(nóng)醫(yī)四類學科群間知識傳播效率差距是整個自然科學領(lǐng)域?qū)W科知識傳播效率差異的主要原因。從基尼系數(shù)的演變趨勢來看，2001年-2011年間中國自然科學領(lǐng)域?qū)W科整體、理工農(nóng)醫(yī)四類學科群內(nèi)及學科群間，均無呈現(xiàn)明顯的上升或下降趨勢，三者的年均增長率分別為-1.14%、0.21%、-2.18%。

圖2　學科知識傳播效率的Dagum基尼系數(shù)及其分解結(jié)果

四、學科知識傳播效率與課題資助的關(guān)系

以學科知識傳播效率為因變量，人均R&D課題立項數(shù)為自變量進行簡單線性回歸，發(fā)現(xiàn)二者在10%顯著性水平下正相關(guān)。人均R&D課題資助比率擴大1%，能帶來0.17%知識傳播效率增長。由此表明：獲得R&D課題立項是激勵科研人員進行知識傳播產(chǎn)出的重要手段。

按38門學科的人均獲得R&D課題項數(shù)和知識傳播效率的歷年平均值，38門學科知識傳播模式可以分為四類：高R&D課題資助、高知識傳播效率，高R&D課題資助、低知識傳播效率，低R&D課題資助、高知識傳播效率，低R&D課題資助、低知識傳播效率。

其一，高R&D課題資助、高知識傳播效率。 共5門：數(shù)學、力學、物理學、化學和土木建筑工程。此類學科主要以基礎(chǔ)性研究學科為特點，對于此類學科，應(yīng)遵循“效率優(yōu)先、兼顧公平”的原則，擴大R&D課題資助力度，加大高影響因子期刊的論文顯示度考核。

其二，高R&D課題資助、低知識傳播效率。 共15門：天文學、地球科學、生物學、農(nóng)學、林學、畜牧、獸醫(yī)科學、水產(chǎn)學、基礎(chǔ)醫(yī)學、軍事醫(yī)學與特種醫(yī)學、藥學、中醫(yī)學與中藥學、測繪科學技術(shù)、食品科學技術(shù)、水利工程和環(huán)境科學技術(shù)。對于此類學科，應(yīng)加大R&D課題結(jié)項時的成果要求，論文考核應(yīng)加大三大檢索論文的要求，鼓勵科研人員將自己的成果在國外三大檢索期刊上發(fā)表。

其三，低R&D課題資助、高知識傳播效率。共4門：材料科學、冶金工程技術(shù)、計算機科學技術(shù)和化學工程。此類學科在國際上知識傳播顯示度較高，應(yīng)加大R&D課題資助力度，刺激科研人員更多的知識創(chuàng)新產(chǎn)出成果。

其四，低R&D課題資助、低知識傳播效率。共14門：信息科學與系統(tǒng)科學、臨床醫(yī)學、預防醫(yī)學與衛(wèi)生學、工程與技術(shù)科學基礎(chǔ)學科、礦山工程技術(shù)、機械工程、動力與電氣工程、能源科學技術(shù)、核科學技術(shù)、電子、通信與自動控制技術(shù)、紡織科學技術(shù)、交通運輸工程、航空、航天科學技術(shù)和安全科學技術(shù)。對于此類學科，通過加大R&D課題資助比例和受資助人員的輻射范圍。

五、結(jié)　　論

綜合運用DEA和SFA兩種方法，分析2001年-2011年38門自然科學領(lǐng)域?qū)W科在國際三大檢索系統(tǒng)上知識傳播效率，得出以下三條結(jié)論：

其一，中國自然科學學科在國際三大檢索系統(tǒng)上知識傳播效率較低，具有很大的提升空間，理工農(nóng)醫(yī)四大學科門類知識傳播效率差異較大。理學類學科知識傳播效率最優(yōu)，工學類學科第二，醫(yī)學類學科第三，農(nóng)學類學科居后。就學科整體而言，兩種方法計算結(jié)果均顯示：2001年-2011年間中國自然科學學科在國際上知識傳播效率是不斷改善的。

其二，兩類方法對學科知識傳播效率的測算結(jié)果具有顯著性差異，DEA普遍高于SFA；但基于效率值的排序結(jié)果具有顯著的一致性，且相關(guān)系數(shù)達到70%以上。單純從比較學科知識傳播效率高低的基礎(chǔ)上，進行學科資源分配決策時，DEA與SFA方法具有通用性。自然科學領(lǐng)域不同學科之間的國際知識傳播效率差距懸殊，理工農(nóng)醫(yī)四類學科群間知識傳播效率差距是整個自然科學領(lǐng)域?qū)W科差異的主要原因。

其三，學科知識傳播效率和人均R&D課題立項數(shù)之間呈現(xiàn)顯著性正相關(guān)，提高中國自然科學學科在國際上知識傳播產(chǎn)出效率，可以通過加大R&D課題資助比例，擴大R&D課題覆蓋面的路徑實現(xiàn)。38門學科知識傳播效率劃分到四類：高R&D課題資助、高知識傳播效率，占13.16%；高R&D課題資助、低知識傳播效率，占39.47%；低R&D課題資助、高知識傳播效率，占10.53%；低R&D課題資助、低知識傳播效率，占36.84%。

本研究的局限性主要表現(xiàn)在：受到數(shù)據(jù)可獲得性的限制，學科知識傳播效率產(chǎn)出指標設(shè)置得可能不夠成熟，如反映學科論文總體被使用與擴散程度的指標“論文的總被引頻次”的數(shù)據(jù)未考慮到模型中。

[1]覃希仲.重點學科建設(shè)投入產(chǎn)出分析之研究[J].湖南師范大學教育科學學報,2009,8(5):83-86.

[2]郭新立.基于DEA的學科有效性評價[J].中國管理科學,2003,11(6):77-80.

[3]陳凱華,官建成.重點學科資助效率的科學評估[J].學位與研究生教育,2008(5):59-64.

[4]程卡,陳屹.試析引入經(jīng)濟效率的概念創(chuàng)新學科建設(shè)評估工作[J].電子科技大學學報：社科版,2008,10(2):14-17.

[5]姜春華.985高校管理學科投入產(chǎn)出效率評價實證研究[J].科技進步與對策,2009,26(22):193-196.

[6]王洪禮,李懷宇,王群生，等. 基于DEA的省級高校重點學科建設(shè)投入產(chǎn)出效益評價研究[J].學位與研究生教育,2009(1):54-57.

[7] 梁傳杰.學科績效評價方法的構(gòu)建與應(yīng)用[J].高教發(fā)展與評估,2010,26(4):36-44.

[8]李明.基于模糊DEA的地方高校學科建設(shè)績效評價方法研究[J].北京工業(yè)大學學報：社會科學版,2014,14(6):73-79.

[9]王洪禮,賈岳.基于 SFA 和 DEA 的高校綜合投資學科的科研效率評價[J].天津大學學報: 社會科學版,2015,17(4):306-309.

[10]王惠,錢旦敏,李小聰.基于DEA和SFA方法的公共圖書館效率測評研究[J].國家圖書館學刊,2014(2):19-25.

[11]程慧平,萬莉,黃煒.中國省際R&D創(chuàng)新與轉(zhuǎn)化效率實證研究[J].管理評論, 2015,27(4):29-37.

[12]李向東,李南,白俊紅.高技術(shù)產(chǎn)業(yè)研發(fā)創(chuàng)新效率分析[J].中國軟科學,2011(2):52-61.

[13]劉華軍,張權(quán).中國高等教育資源空間非均衡研究[J].中國人口科學,2013(3):77-84.

10.3963/j.issn.1672-8742.2016.03.002

湖北省教育廳人文社會科學研究一般項目“學術(shù)虛擬社區(qū)用戶持續(xù)知識貢獻行為的影響機制及實證研究”

程慧平(1984-)，男，湖北武漢人，講師，博士，研究方向為效率與生產(chǎn)率評價。

G304

A

1672-8742(2016)03-0011-08

2015-10-19；編輯：榮翠紅)