2013—2019年度海洋科學技術獎計量統計及其科研合作網絡分析

趙曉龍,李保石,王泉斌

(自然資源部第一海洋研究所 青島 266061)

海洋科學技術獎是在原國家海洋局海洋創新成果獎的基礎上,由中國海洋學會、中國太平洋學會和中國海洋湖沼學會三家國家級學會共同設立。作為面向全國海洋行業的綜合性科學技術獎,該獎勵主要鼓勵海洋科學研究、技術創新與開發、科技成果推廣應用、高新技術產業化、科學技術普及、國際科學技術合作等方面取得的優秀成果,具有海洋科學技術領域的代表性和權威性[1]。自2013年以來,海洋科學技術獎已連續獎勵了一批具有重大海洋科技創新意義的科研成果、科研機構和科研人員,為廣大海洋科技工作者、涉海科研機構提供了展示其綜合科研實力的平臺。

本研究基于2013—2019年度海洋科學技術獎公開信息,運用計量統計和社會網絡分析等研究方法,多維度系統性探析該獎項獎勵特點和發展歷程,分析其獲獎核心機構及其空間分布,并初步揭示核心獲獎機構間的科研合作關系及其網絡結構,以期為我國海洋科研管理、海洋科學技術獎組織與管理等提供借鑒和參考。

1 數據和方法

1.1 基礎數據

本研究基礎數據均為歷屆海洋科學技術獎公開非涉密信息,主要來源于中國海洋學會等官方平臺,包括獲獎項目、獲獎等級、獲獎單位及獲獎人員等基本內容。時間涵蓋了2013—2019年度。獲獎成果所涉及的學科劃分主要參照《學科分類與代碼》(GB/T 13745—2009),其中在三級學科“海洋科學”中增加了“海洋裝備與設備”一項。獲獎單位名稱及其性質劃分統一參照“全國組織機構統一社會信用代碼服務中心”數據庫、《國民經濟行業分類》(GB/T 4574—2017)及國家統計局《關于執行國民經濟行業分類第1號修改單的通知》(國統字〔2019〕66號)等標準規范和文件通知,對已合并、撤銷等調整的獲獎機構,統一化并為國家工商主管機關登記備案的機構名稱和性質。獲獎等級遵照《海洋科學技術獎評審范圍與標準(暫行)》(國家海洋局,2013年3月29日)等管理規定。

1.2 研究方法

1.2.1 計量統計分析法

計量統計分析是一種利用數理統計,對海洋科學技術獎的獲獎成果、獲獎機構等外部特征進行定量分析研究的方法。本研究運用Excel、SPSS等統計分析軟件,分別從海洋科學技術獎獎勵成果的年度授予量、獲獎等級比、學科分布、地域分布、核心機構和核心人員等關鍵指標進行系統性統計分析,以揭示海洋科學技術獎的整體發展歷程。

獲獎等級比(r)系指海洋科學技術獎“一等獎”項目數m與“二等獎”項目數n的比值,計算公式為:

該等級比r數值越小,說明該獎項“一等獎”的評選條件越嚴苛。

核心機構和核心人員分別指海洋科學技術獎的主要獲獎機構和主要獲獎人員,這些核心機構和核心人員往往可提升該獎項的影響力和競爭力,推動海洋科學的創新發展。核心機構的獲獎量和核心人員的獲獎量,分別運用普萊斯定律公式計算[2]:

式中:NI、Np分別為核心機構的獲獎量和核心人員的獲獎量;MImax、Mpmax分別為獲獎機構、獲獎人員的最大獲獎量。

1.2.2 社會網絡分析法

社會網絡分析是通過研究社會網絡中各節點間的關系來揭示科研合作關系、結構及其演變特征的一種定量化研究方法[3],其研究宗旨是要對科研合作網絡各節點間的關系進行量化研究,以揭示網絡各節點的網絡地位、彼此關系和關系結構等定量化特征,現已廣泛應用于自然科學、人文與社會科學等眾多領域[4],并發揮了重要作用。本研究采用UCINET軟件定量分析海洋科學技術獎所形成的科研合作網絡結構[5],選取網絡密度、中心度和中間中心度3個指標來反映海洋科研合作網絡定量性特征,并利用Net Draw、ArcGIS等軟件對分析結果進行可視化展示。

網絡密度(D)主要用來測度海洋科學技術獎所構建的科研合作網絡中各節點之間聯系的緊密程度,反映該科研合作網絡的整體凝聚力水平[6]。網絡密度的取值區間為0～1[7],越趨近于1,說明該科研合作網絡節點之間的聯系越緊密,該網絡對節點產生的影響越大。

為進一步反映海洋科學技術獎獲獎機構在該科研合作網絡中的地位及其重要性,引入中心度和中間中心度兩個指標[8]。中心度(Cd)反映科研合作網絡中與某獲獎機構節點直接連接的關系邊數[9],其數值越大,說明該機構節點與其他節點連接越密切,在該科研合作網絡中的核心程度越高,在網絡中越重要。中間中心度(Cb)計算的是某個獲獎機構節點在多大程度上位于網絡中其他節點之間,用來反映該節點在整個網絡中控制信息傳輸的控制能力[10],該數值越大,說明該節點越位于該網絡核心,對整個網絡中其他獲獎機構之間溝通交流的控制力度越大。

中心度計算公式如下:

式中:aij為科研合作網絡中節點i和節點j間的關系矩陣,如果兩個節點之間存在聯系,則aij=1,否則aij=0。

中間中心度計算公式如下:

式中:ejk為網絡中節點j和節點k之間的最短關系路徑數,ejk(i)是節點j和節點k之間存在經過節點i的最短關系路徑數。

2 結果與分析

2.1 計量統計特征

2.1.1 獲獎成果及其等級比分析

海洋科學技術獎年度授予量能反映從事海洋科學研究和技術研發等獲獎機構的年度科研成果生產力,以及該獎勵引導、推動科技創新的能力,可展現一個研究領域的科技創新發展和科技成果發展速度及水平。自2013年設立以來,海洋科學技術獎已連續對229項科研成果進行了獎勵(圖1),年平均獎勵32.71項。從歷年獎勵統計(圖1a)看,海洋科學技術獎每年獎勵的成果數量呈現上升趨勢,說明國內科研機構對該獎項的申報積極性持續保持上升態勢。從獲獎等級比統計(圖1b)看,該獎勵一等獎與二等獎的多年等級比整體呈下降趨勢,說明海洋科學技術獎的一等獎評獎條件和授予難度逐年提高。

圖1 2013—2019年海洋科學技術獎年度統計

對已獎勵的229項科研成果進行保密性要求分析(圖2),其中,涉密獲獎成果有25項,約占獎勵總數的10.9%,又以2017年年度涉密獲獎海洋科技成果為最多,數量為9項,2019年年度獎勵中無涉密成果;非涉密獲獎科研成果有204項,占獎勵總數的89.1%。非涉密獲獎成果是本研究主要研究對象。

圖2 2013—2019年獲獎成果保密性統計

從獲獎成果所屬學科劃分(圖3)看,非涉密獲獎成果在二級學科上主要隸屬于“海洋科學”學科(圖3a),約占非涉密獲獎成果總數的80.4%,其他二級學科類成果表現不明顯。對該“海洋科學”學科類獲獎成果進一步劃分三級學科(圖3b),可以發現:海洋生物類、海洋裝備與設備類、海洋生態類、物理海洋類和海洋化學類等5類學科的科研成果占到“海洋科學”類科研成果的前五位,總數約占該類獲獎成果的70.7%。可以看出,海洋科學技術獎要更好地發揮全國海洋行業綜合性科學技術獎的引領作用,還要在獎勵學科布局等方面進一步統籌謀劃。

圖3 獲獎項目學科分布特征

2.1.2 核心機構與核心人員

核心機構和核心人員的優秀成果可有效提升獎勵的學術影響力、科研引領力和科技創新號召力[11],有效推動獎項所在領域的創新和發展。根據對非涉密獲獎成果的統計(圖4),該獎項已累計獎勵相關機構634家次、科研人員2 114人次。對獲獎機構進一步梳理,將已撤并、調整等的相關獲獎機構統一劃歸為國家工商主管機關備案的機構名稱和類型,獲得海洋科學技術獎的獲獎機構總數為285家。從機構行業背景看,主要為從事海洋科學研究和技術研發的涉海類高校、科研院所和企業等各類海洋科技創新主體。

整體上,海洋科學技術獎歷年獲獎人員和獲獎機構的數量均呈上升趨勢(圖4a和圖4b),其中以獲獎人員的數量增長趨勢明顯,說明隨著海洋科學進入大科學時代[12],海洋領域的科學研究不僅表現為科研規模的擴大,科研機構之間以及機構內部的科研合作交流也日益增強[13]。經統計,該獎勵的每項獲獎成果對應的平均獲獎機構數為3.14家、平均獲獎人員數為10.33人。從發展趨勢看,每項獲獎成果的平均獲獎機構數量呈較為明顯的下降趨勢(圖4c),而在平均獲獎人員數量方面則略有上升趨勢(圖4d),說明近年來國內海洋科研界更多地關注機構內部人員的科研交流與合作,而對跨機構間的合作重視度有所降低。

利用ArcGIS軟件對獲獎機構進行空間分析,獲得海洋科學技術獎獲獎機構的空間分布模式。海洋科學技術獎獲獎機構已廣泛分布在我國東部沿海地區和中西部內陸地區等的19個省(市、自治區),又以山東省的獲獎機構活躍度最高,數量達到54家,其次是浙江省(38家)、廣東省(31家)、上海市(29家)、北京市(26家)和江蘇省(25家)等,此6個省(市)的獲獎機構總數約占全部獲獎機構的71%,充分說明6個省(市)獲獎機構的海洋綜合科研能力可以代表國內海洋領域的創新水平和研發實力。從聚集度看,以山東省的獲獎機構表現最為突出,有力地說明了山東省作為傳統海洋強省,集聚了國內主要的海洋科研創新力量,仍在引領全國海洋創新發展。另外,浙江省、廣東省等地區的海洋科研力量也呈現較高的水平。讓人驚訝的是,海洋科學技術獎獲獎機構不再僅僅分布在東部沿海11個省(市、自治區),國內海洋科研產出表現出了全國范圍內的大暴發態勢[14],像四川省、湖北省、甘肅省、陜西省、云南省等中西部內陸省份的科技創新主體也積極參與到海洋創新發展的大浪潮中。

圖4 2013—2019年獲獎單位與獲獎人員數量特征

運用普萊斯定律[2],統計出2013—2019年度海洋科學技術獎獲獎量最多的機構是中國海洋大學,其最大獲獎量MImax=38項,可計算出該獎獲獎機構的普萊斯系數NI≈6.16,將該數值取整為6,即海洋科學技術獎核心機構的最低獲獎量為6。據此統計2013—2019年榮獲海洋科學技術獎6項以上的獲獎核心機構共有22家(圖5a)。從機構行業背景看,獲獎機構主要屬于涉海類高校和科研院所,其中以中國海洋大學引領獲獎機構隊伍,足以說明其在海洋科學技術研究領域具有重要的引領作用;在科研院所中,以中國科學院海洋研究所最為突出。這些高校和科研機構聚集了我國海洋科學研究主要科研力量和資源,不僅對海洋科學技術獎的發展及其學術貢獻較大,其成果也在一定程度上代表了研究領域的前沿、方向及趨勢。

圖5 2013—2019年獲獎機構排名

在對比獲獎核心機構與申報排第1位的機構獲獎數量(圖5)時,可以看出:海洋科學技術獎的獲獎核心機構與該獎勵申報排第1位的機構排序中并不完全一致(圖5a、圖5b),除表現出同一機構的排名順序不同,機構行業背景也不同。核心機構排序中,以中國海洋大學和中國科學院海洋研究所分別位列第1位和第2位,技術優勢明顯,說明該兩家機構的原始創新科研能力突出、科研創新成果較多。獎勵申報排第1位的機構往往在獲獎成果的科研攻關、組織、實施等過程中起到了關鍵核心作用,其獲獎量可以反映該機構的綜合創新實力水平。中國科學院海洋研究所雖在核心機構獲獎量上僅次于中國海洋大學(圖5a),但在牽頭申報獲獎的成果數量上,又領跑其他所有獲獎機構(圖5b),表現出強勁的原始科技創新能力和科技發展引領力。從機構行業背景看,獲獎核心機構以高校、科研院所為主體,而申報排第1位的機構排序中出現了企業創新主體類型(圖5b)。此外,核心機構中有5家機構未能進入申報排第1位的機構獲獎量排序前列,約占核心機構總數的22.7%,說明部分具有較高獎勵申報積極性的核心機構,通過參與獎勵申報可有效鍛煉科研隊伍,增加其自身優秀成果產出,為其未來的科技創新培育發展潛力。

2013—2019年度海洋科學技術獎獲獎人員的最大獲獎頻次是4次,對應的普萊斯系數為2,期間獲獎頻次超過該數值的人員總數超過了228人,說明該獎項獲獎人員較為分散,獲獎核心人員尚未明顯顯現。

2.2 科研合作網絡分析

基于22家獲獎核心機構,利用UCINET軟件構建海洋科學技術獎獲獎核心機構的科研合作網絡(圖6)。網絡中的每個節點代表獲獎機構,節點之間的連線表示獲獎機構之間的合作關系和合作密度,連線的粗細表示彼此合作獲獎頻次和成果數量,連線越粗,表示兩者合作獲獎成果越多、合作越頻繁。從圖6可以看出:自然資源部第一海洋研究所、自然資源部第二海洋研究所、自然資源部第三海洋研究所、國家海洋環境預報中心、國家海洋環境監測中心、中國科學院海洋研究所和中國海洋大學之間的連線較粗,表明此7家機構之間的科研合作最為頻繁、共同獲獎數量最多。經計算,該科研合作網絡的密度D=0.991 3,說明該獎核心機構科研合作網絡節點間聯系緊密,機構之間的合作密切。

圖6 獲獎核心機構間科研合作網絡

從表1可以看出,海洋科學技術獎獲獎核心機構中,核心排名第4位的自然資源部第二海洋研究所的中心度最高,其數值Cd=59,說明該機構在核心機構科研合作網絡中占據核心地位,影響力最大;核心排名第1位的中國海洋大學的中間中心度數值Cb=37.519,為該科研合作網絡中的最大值,說明其處于該網絡的核心地位,控制網絡中其他機構之間溝通交流的力度最大。核心排名第22位的中國極地研究中心的中心度Cd=17,在中心度排名中躍升幅度較大,說明國內圍繞極地科學考察研究形成的科研合作關系正逐漸加密,但其中間中心度Cb僅為1.550,又說明該機構在中國極地科學研究和極地考察研究活動中的樞紐地位不明顯。

表1 核心機構科研合作網絡中心度分析

整體上,海洋科學技術獎獲獎核心機構間的科研合作網絡的中間中心度平均值為5.864,位于平均中間中心度之上的核心機構還有中國科學院海洋研究所、自然資源部第三海洋研究所、自然資源部第二海洋研究所、自然資源部第一海洋研究所和國家海洋環境預報中心等機構,說明其在該科研合作網絡中也具有較重要的地位。但也有一些機構的中間中心度數值小于1,如中國水產科學研究院黃海水產研究所等,說明這些機構處于該科研合作網絡的邊緣地帶,控制其他機構及資源的能力弱。

3 結語

海洋科學技術獎作為國內海洋領域綜合類科學技術獎項,其獎勵可反映我國海洋領域創新成果發展情況,其授獎的科研成果和機構能代表著國內海洋領域的科學研究和技術研發能力水平。本研究基于2013—2019年度海洋科學技術獎公開信息,綜合運用計量統計、社會網絡分析等方法,系統探析了海洋科學技術獎發展歷程及其科研合作網絡結構特征,發現如下規律。

(1)海洋科學技術獎獲獎成果呈逐年遞增趨勢,一等獎與二等獎的獲獎等級比值呈下降趨勢。

(2)在學科劃分上,獲獎成果主要隸屬“海洋科學”學科,其中又以海洋生物學、海洋裝備與設備、海洋化學和物理海洋學等三級學科為主體。為更好地發揮獎勵對海洋事業整體推動作用,海洋科學技術獎在獎勵學科布局等方面尚存在進一步優化的空間,注重其他學科重大科研成果的培育引導。

(3)海洋科學技術獎的獲獎機構主要是涉海類高校、科研院所和企業等285家,并以中國海洋大學和中國科學院海洋研究所等涉海類高校和科研院所引領獲獎隊伍。這些獲獎機構分布于我國東部沿海、中西部內陸等19個省(市、自治區),又以山東、浙江、廣東、上海、北京、江蘇等省(市)的獲獎機構分布最為集中。

(4)獲獎核心機構所構建的海洋科研合作網絡節點間聯系緊密,其中以自然資源部第二海洋研究所的中心度最高,影響力大;中國海洋大學的中間中心度最高,控制該科研合作網絡中其他機構之間溝通交流的力度最大。