我國自然資源部直屬海洋機構學科發展現狀研究
——基于文獻計量分析

楊 益，周 莉，程月月，王占坤，蔡仁翰，王小慶，陳 榮，孫濟慶

(1.國家海洋信息中心 天津300171；2.華東理工大學科技信息研究所 上海200237)

自然資源是人類賴以生存和發展的物質基礎，為保護自然資源我國頒布了不少條例法律，設立了不同的相關機構和部門，但由于自然資源本身的復雜性，容易出現政出多門、規劃打架、協調不暢、追責乏力、相關機構部門的職責過于分散、難以管理等問題[1]。第十三屆全國人民代表大會第一次會議批準的《國務院機構改革方案》組建中華人民共和國自然資源部，整合分散的自然資源相關機構和職責，對外保留國家海洋局牌子[2]。海洋中蘊藏著豐富的資源可以利用，隨著人類社會的發展，人類對海洋資源的依賴也日益增強，海洋資源體現出越來越重要的經濟價值和社會價值。為此，自然資源部相關的海洋機構對海洋資源進行了大量的科學研究。

研究學科發展現狀，了解學科發展的態勢，對揭示國家重點學科研究領域具有重要幫助，為學科未來發展提供管理依據，也對發現潛力學科，引導新興學科發展具有重要意義[3]。隨著研究成果的不斷涌現和積累，科研創新活動、決策活動等對學科評價的需求與日俱增[4]。科技論文產出的數量、質量與所屬學科直接對應其科研機構的研究動態和關注領域，對特定時期的科技論文進行分析有助于揭示機構的科研發展現狀與態勢[5]，從而更直接反映這一時期國家相關研究領域的發展情況和研究重點。因此，展開對自然資源部相關海洋機構的學科發展現狀的研究有助于掌握海洋機構的科研發展狀況，為國家相關政府部門發展和建設海洋研究機構提供理論參考，協助海洋機構調整科研總體戰略布局、提高機構科研水平，促使海洋機構研究學者結合機構的學科發展情況產出更好的科研成果[6]。

目前，我國學科發展研究主要集中于高校教育與學科建設相關領域，少有學者展開對研究機構的學科發展現狀進行探討，對海洋學科發展和海洋機構發展的研究較為稀少，在海洋機構學科發展方面的研究近乎空白。張先敏[7]通過借鑒國際四大海洋研究機構發展經歷，分析我國海洋機構的發展現狀，找到存在的問題并提出相應的對策。邵峰等[8]基于SCI-E 和ESI數據庫，對1995—2016 年世界海洋科學的文獻以文獻計量學的角度分析海洋學科的研究現狀與發展態勢。馬芳珍[9]以Web of Science 核心合集數據庫為數據源，從文獻計量的角度對最近5～10 年的海洋研究文獻進行統計、分析和對比，闡述了全球海洋研究的現狀、學科布局和學科發展趨勢以及對我國海洋學科發展的啟示。

文獻計量法是運用數學和統計學等方法來研究文獻分布結構、數量變化等關系的一種定量統計分析方法，近幾年被廣泛運用于科學評價與學科發展等研究當中[10]。Jaric 等[11]采用文獻計量學方法對2000—2009 年發表在《漁業科學》中的文獻進行分析，確定最新模式的方法、學科發展趨勢和作者情況。Rojas-Sola 等[12]以Web of Science 中SCI-E 數據庫為數據源，從數量和質量兩個角度對1997—2012 年采礦與選礦學科領域的期刊文獻進行分析，反映全球采礦及礦產加工學科領域的研究發展情況。Rojas-Sola等[13]同時也用文獻計量分析指標對Web of Science數據庫中1997—2012 年遙感技術學科領域進行研究，分析遙感技術的研究演變。隋秀芝等[14]基于三大數據庫，運用文獻計量法對論文數量、收錄論文的年度、學科分布和院校排名進行統計與分析，反映地方高校的科研水平和學科發展狀況。趙靜[15]用文獻計量的方法，以96 種“期刊引用報告”(Journal Citation Reports)推薦的數學學科期刊為對象，從文章數量、質量出發評價中國大陸作者發表數學論文的現狀與未來的趨勢。劉丹雯[16]運用文獻計量法對2000—2010 年SCI 和Go Pub Med 相關醫藥學的文獻進行統計分析，從發表年度、期刊分布、學科類別等不同的維度探討中醫藥學的發展現狀及前景趨勢。

上述研究通過文獻計量法從不同角度開展學科發展現狀的研究。可以將研究角度總體概括為數量、質量與合作三大角度。

本文在現有研究的基礎上，為避免以學科為主體開展機構學科發展研究存在的主題因大量高校研究而偏離等一些數據獲取及篩選等方面的問題，以機構為主體獲取相關數據，并結合文獻計量學和知識圖譜的理論，利用CiteSpace 可視化軟件，從數量分布、質量分析、共現分析3 個維度出發，分別對文獻的年度發文數量和發文學科分布、核心期刊分布和高被引文獻學科分布、學科共現圖譜和學科共現聚類圖譜展開分析，梳理自然資源部相關海洋機構的研究成果，分析其學科發展現狀，為相關部門和學者進一步研究提供理論參考依據。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

自然資源部下屬海洋機構眾多，由于是對開展科學研究的機構進行學科研究，所以本文選取自然資源部派出機構中的自然資源部東海局、自然資源部南海局、自然資源部北海局，自然資源部直屬單位中的自然資源部海洋咨詢中心、自然資源部海洋減災中心、自然資源部海洋發展戰略研究所、自然資源部海島研究中心、自然資源部第一海洋研究所、自然資源部第四海洋研究所(中國-東盟國家海洋科技聯合研發中心)、自然資源部第三海洋研究所、自然資源部第二海洋研究所、中國極地研究中心、國家衛星海洋應用中心、國家深海基地管理中心、國家海洋信息中心、國家海洋局天津海水淡化與綜合利用研究所、國家海洋技術中心、國家海洋環境預報中心、國家海洋標準計量中心，研究成果顯著的中國地質調查局青島海洋地質研究所、中國地質調查局廣州海洋地質調查局、青島海洋科學與技術國家實驗室和國家海洋局作為研究對象(本文將這23 個機構統稱為自然資源部直屬海洋機構)。

本文以Web of Science 核心合集的SCI-E 數據庫為數據源，鑒于數據庫中機構拼寫方式復雜多樣、不統一，為保證查全率和查準率，以機構所在地區的郵政編碼作為檢索詞，找出其所有的拼寫方式，最后以英文拼寫方式作為檢索詞，檢索得到該機構的研究成果。以國家海洋信息中心為例，以該中心所在地區的郵政編碼300171 為檢索詞，導出全部檢索結果的全記錄的txt 文件，利用Python 軟件篩選出郵政編碼為300171 的機構并去重，最后進行人工篩選得到國家海洋信息中心的英文拼寫方式Natl Marine Data &Informat Serv、Natl Marine Informat Ctr、Natl Marine Data & Informat Ctr、NMDIS、China Ocean Informat Network、Natl Marine Data Informat Serv、Natl Bur Oceanog，Informat Ctr。用同樣的方法得到所有機構的英文拼寫方式，最后以“(OG＝Natl Marine Data &Informat Serv OR OO＝Natl Marine Data & Informat Serv OR OG＝Natl Marine Informat Ctr OR OO＝Natl Marine Informat Ctr OR OG＝Natl Marine Data & Informat Ctr OR OO＝Natl Marine Data & Informat Ctr OR OG＝NMDIS OR OO＝NMDIS OR OG＝China Ocean Informat Network OR OO＝China Ocean Informat Network OR OG＝Natl Marine Data Informat Serv OR OO ＝ Natl Marine Data Informat Serv OR ……)AND CU＝China”為檢索式進行檢索(由于檢索式過長，以國家海洋信息中心為例)，時間跨度為2015—2019 年，精煉得到article 和review 文獻類型的相關文獻，檢索時間為2020 年4 月23 日，檢索結果為10 141 條記錄，進而導出全記錄與引用的參考文獻。

1.2 研究方法

科學知識圖譜是一種將知識資源及其關聯可視化顯示的圖形[17]，科學知識圖譜的繪制軟件種類繁多，本文采用的是CiteSpace 可視化軟件。CiteSpace是由美國德雷賽爾(Drexel)大學陳超美教授應用Java 語言開發的一款多元、分時、動態的引文可視化分析軟件[18]。

本文基于Web of Science 核心合集的SCI-E 數據庫的檢索結果，通過計量分析和可視化知識圖譜對自然資源部直屬海洋機構的文獻進行梳理，分析其學科研究熱點和發展現狀。

2 結果分析

2.1 年度發文數量

年度發文量可以反映機構的研究動態，能在一定程度上體現學科的發展速度和成熟度，自然資源部直屬海洋機構2015—2019 年的文獻年代分布情況，見圖1 所示。

由圖1 可以看出，自然資源部直屬海洋機構近5年的文獻總體呈持續增長趨勢，從2015 年的880 篇到2019 年的3 109 篇，總增長2 229 篇，年均增長557 篇。2015—2017年增長較為穩定，分別增長562 篇和522 篇，與年均增長篇數近似；2017—2018 年增長迅速，年增長782 篇；2018—2019 年增長較為緩慢，年增長363 篇。可見，自然資源部直屬海洋機構近5 年不斷取得新的研究成果，在各方面的研究發展勢頭較好，目前處于向上發展的階段。

圖1 2015—2019 年自然資源部直屬海洋機構文獻年代分布Fig.1 Literature distribution of marine institutions directly under the Ministry of Natural Resources from 2015 to 2019

2.2 發文學科分布

以Web of Science 學科分類為基礎進行文獻學科分布分析，得出發文量排名前15 名的學科，具體內容見表1。

表1 發文量前15名的學科情況Tab.1 Top 15 disciplines in terms of publication volume

由表1 可見，自然資源部直屬海洋機構的研究涉及的Web of Science 學科比較廣泛，總體可以將海洋科學、多學科地質學、環境科學、地球化學與地球物理學、氣象與大氣科學、多學科科學歸為自然科學類，將海洋與淡水生物、漁業科學、免疫學、微生物學、生物化學及生物分子學、獸醫學、生物技術與應用微生物學、遺傳學歸為生命科學與生物醫學類。2015—2019 年，發文量最多的為海洋科學，共1 880 篇，占比18.54%；第二為海洋與淡水生物，共1 267 篇，占比12.49%；第三為多學科地質學，共1 164 篇，占比11.48%；第四為環境科學，共937 篇，占比9.24%。發文量前四的學科占比總和為51.75%，超過總文獻量的一半。可以得出，自然資源部直屬海洋機構近年來研究主要為自然科學和生命科學與生物醫學兩大研究方向，其中海洋科學、海洋與淡水生物、多學科地質學、環境科學是機構的強勢學科。

對發文量前15 名的學科進行年度發文統計，如圖2 所示。可以發現，海洋科學、海洋與淡水生物、多學科地質學、環境科學學科，從2015—2019 年均是文獻量最高的4 個學科。所有學科5 年發文量均呈增長趨勢，海洋科學、海洋與淡水生物、多學科地質學、環境科學、漁業科學增長快速，微生物學、多學科科學、遺傳學、遙感技術增長平緩，其余學科均穩定增長。通過分析可以得出，海洋科學、海洋與淡水生物、多學科地質學、環境科學、漁業科學學科是自然資源部直屬海洋機構長期重點關注的研究領域，并有一定數量的研究成果產出，微生物學、多學科科學、遺傳學、遙感技術學科的文獻占比和增長速度均較低，是機構長久研究但進展緩慢的學科。

圖2 前15名學科年度發文量Fig.2 Annual publication volume of Top 15 disciplines

2.3 核心期刊分布

選擇核心期刊是布拉德福定律最基本、最常用的應用之一[19]。期刊引用報告(Journal Citation Reports)是一種綜合性的期刊評價報告，影響因子是JCR 的一項期刊評價指標，JCR 分區是以年度和學科領域為單位，根據期刊的影響力排序將期刊平均劃分為4 個區域(Q1、Q2、Q3、Q4)。本文通過布拉德福定律，選擇發文量前25 名的期刊進行研究，發現前25 名的期刊相關文獻共3 518 篇，占總文獻數量的34.69%，列出期刊的5 年影響因子、發文量與JCR 分區情況和出版國家，具體內容見表2。

從表2 可以看出，文獻所屬學科與排名前25 名的期刊學科分類的重合度較高，機構發表成果所在期刊的所屬學科可以間接反映機構的研究領域，可見自然資源部直屬海洋機構的主要研究領域仍為海洋科學、多學科地質學、漁業科學。

25 種期刊來自6 個出版國家，涉及15 個學科領域，其中6 種期刊關于海洋科學，5 種期刊關于多學科地質學，4 種期刊關于海洋與淡水生物學，3 種期刊關于漁業科學，各有2 種期刊關于免疫學、多學科科學、氣象與大氣科學、微生物學、環境科學，各有1 種期刊關于醫學化學、地球化學和地球物理學、動物學、獸醫學、湖沼學、遙感技術。這25 種期刊的平均影響因子為3.385，最高的是Journal of Climate，影響因子為5.922，屬于氣象與大氣科學Q1 區；其次是Science of The Total Environment，影響因子為5.727，屬于環境科學Q1 區。Journal of Ocean University of China、Acta Oceanologica Sinica、Journal of Oceanology And Limnology、Chinese Journal of Geophysics Chinese Edition 這4 種期刊的影響因子偏低。Journal of Ocean University of China 的影響因子為0.822，屬于海洋科學的Q4 區；Acta Oceanologica Sinica 的影響因子為0.893，屬于海洋科學的Q4 區；Journal of Oceanology And Limnology 的影響因子為0.907，屬于湖沼學Q4 區和海洋科學Q4 區；Chinese Journal of Geophysics Chinese Edition 的影響因子為0.993，屬于地球化學和地球物理學Q4 區。其余核心期刊的影響因子均大于2，JCR 分區主要為學科Q1 區。

發文量排名第1、3、6、10 的Q4 區期刊，均為中國出版的科技期刊，其文獻量占核心期刊總和的27.6%，中國出版的期刊在國內存在政策傾斜、易投稿等因素，一定程度上限制了期刊的整體水平。為更客觀評價我國自然資源部直屬海洋機構的學科發展現狀，對出版國家為非中國的核心期刊進一步統計分析，得到海洋與淡水生物學的相關期刊的文獻量最高，其次是漁業科學、免疫學、海洋科學等學科。

表2 核心期刊分布情況Tab.2 Distribution of core journals

從上述分析可知：核心期刊的學科分布與文獻高產出的學科高度吻合，核心期刊的學科分類依舊主要集中在海洋與淡水生物學、漁業科學、免疫學、海洋科學等學科。自然資源部直屬海洋機構文獻投稿的期刊具有較大的影響力，機構具有較高的研究水平，在氣象與大氣科學、環境科學、多學科地質學等學科上能夠產出高質量成果。此外，我國海洋領域英文期刊辦刊質量有待提升，國內期刊的國際影響力不高，對我國海洋科技文獻的世界影響力存在一定制約。

2.4 高被引學科分析

文獻的被引頻次在一定程度上反映該文獻的學術水平和被認可的程度，是測度學術文獻社會顯示度和學術影響力的重要指標[20]。本文選取被引頻次不低于50 的文獻對其所屬學科進行統計分析，得到排名前15 位的學科，見表3。

根據表3 的統計表明，高被引文獻當中關于多學科地質學有16 篇，環境科學有14 篇，多學科科學有11 篇，地球化學和地球物理學有9 篇，海洋淡水生物學、化學工程、氣象與大氣科學、多學科化學各有7 篇，海洋科學有6 篇，微生物學、電氣與電子工程、遺傳學、環境學各有5 篇，物理化學和聚合物科學各4 篇。可見，自然資源部直屬海洋機構在多學科地質學、環境科學、多學科科學等學科領域的研究在學術圈具有較大的影響力和認可度；海洋科學雖然是長期重點關注的研究領域，高被引文獻的數量卻并不可觀，在該領域近5 年來經典文獻產出與文獻總產出比偏低；化學相關學科在學科總發文量上不高，卻有一定數量的高被引文獻，是值得深入探討研究的學科領域。

表3 高被引文獻學科排名Tab.3 Discipline ranking of highly cited papers

2.5 學科共現圖譜分析

為更直觀展示自然資源部直屬海洋機構的研究成果所屬學科領域以及深入研究學科領域之間的聯系，應用CiteSpace 軟件，對學科進行共現分析。時間跨度為2015—2019 年，時間分區為1 年，選擇學科(Category)節點類型，數據閾值設定為TOP50，視圖可視化方式選擇靜態聚類(Cluster view-Static)和合并網絡(Show Merged Network)，得到圖3 的學科共現知識圖譜。

在圖3 的學科共現知識圖譜中，各節點之間連線眾多，說明各學科之間的聯系密切，Oceanography(海洋科學)、Marine & Freshwater Biology(海洋與淡水生物學)、Geology(地質學)等學科節點較大，是自然資源部直屬海洋機構的主要研究領域，與前文的學科分布研究結果一致。其中，Engineering(工程學)、Biochemistry & Molecular Biology(生物化學及分子生物學)、Chemistry(化學)、Marine & Freshwater Biology(海洋與淡水生物學)、Environmental Sciences &Ecology(生態與環境科學)5 個學科的節點被紫色圈所標記，表示這些學科具有較大的中心性，在網絡中起著關鍵作用，是多學科之間信息流通和交叉融合的橋梁，也是自然資源部直屬海洋機構的重點研究領域。

圖3 學科共現知識圖譜Fig.3 Discipline co-occurrence knowledge graph

將學科共現進行聚類分析，得到學科共現聚類圖譜(圖4)，聚類的模塊值q＝0.477 6＞0.3，平均輪廓值s＝0.835 6＞0.7，說明聚類結構有效且顯著，聚類結果是令人信服的。從圖中可以看出，學科領域被劃分為4 個聚類，每個聚類被不同的邊界框住。聚類#0主要為化學和醫學領域，包括的學科主要有：Chemistry(化學學科)、Chemistry Multidisciplinary(多學科化學)、Chemistry Medicinal(醫學化學)、Pharmacology & Pharmacy(藥學與藥理學)等。聚類#1 主要為海洋和生物領域，包括的學科主要有：Marine & Freshwater Biology(海洋與淡水生物學)、Fisheries(漁業科學)、Biochemistry & Molecular Biology(生物化學及分子生物學)、Microbiology(微生物學)等。聚類#2 主要為地質和環境領域，包括的學科主要有：Environmental Sciences & Ecology(生態與環境科學)、Geology(地質學)、Engineering(工程學)、Geosciences Multidisciplinary(多學科地質學)等。聚類#3 主要為數學和科學領域，包括的主要學科有：Mathematics(數學)、Thermodynamics(工程熱力學)、Multidisciplinary Sciences(多學科科學)、Mathematics Interdisciplinary Applications(跨學科數學應用)等。圖中聚類#0、聚類#1、聚類#2 的聚類范圍較大，聚類#3 的范圍較小，說明自然資源部直屬海洋機構涉及數學相關學科的研究相對較少，主要研究海洋、地質、環境、化學、生物等學科。

圖4 學科共現聚類圖譜Fig.4 Discipline co-occurrence clustering graph

3 結 語

研究通過計量分析和可視化分析對 2015—2019 年Web of Science 核心合集的SCI-E 數據庫關于自然資源部直屬海洋機構的相關文獻進行分析，通過文獻年度發文數量、發文學科分布、核心期刊分布、高被引文獻學科分布、學科共現圖譜與聚類分析，從數量分布、學科質量、學科共現3 個維度梳理了近5 年自然資源部直屬海洋機構的學科發展情況。

3.1 數量分布方面

根據文獻年度發文數量和發文學科分布，自然資源部直屬海洋機構近年來研究涉及的學科眾多，各學科研究的產出也在逐年增加，主要集中在地質、生物、環境、氣象幾個學科領域中。

3.2 學科質量方面

從核心期刊分布和高被引文獻的學科分布來看，同樣在地質學、環境科學、海洋化學和物理等領域上的學術影響力較大。發文量排名靠前但JCR 分區較低的期刊，基本為國內出版期刊，我國海洋領域英文期刊的國際影響力有待加強。

3.3 學科共現方面

通過學科共現與學科聚類可以得出自然資源部直屬海洋機構的研究涉及的學科間聯系密切，工程學、化學、環境學、海洋學科是學科之間交流的關鍵學科，但局限于相近學科之間的交流，并未進行跨度大的學科形成交叉融合。

綜上而言，自然資源部直屬海洋機構在近年來研究成果持續增加，研究的學科領域范圍小，學科發展不平衡。近5 年自然資源部直屬海洋機構的主要學科研究領域變化不大，依舊以海洋學、地質學、環境學、氣象與大氣科學等學科為主，有少數像數學、遺傳學等研究增加。海洋機構學科領域表現為多學科交叉，在鞏固地質、環境、氣象等優勢學科的基礎上，應進一步發展其他學科學術影響力。為此，我國自然資源部直屬海洋機構需要增加對新學科領域的探索，增強學科交叉融合，提高對機構重點關注學科的研究質量。■