研究型大学大型仪器平台运行效益统计分析

刘红林， 韩 静

(南京大学a.物理学院;b.国有资产管理处，江苏 南京210093)

0 引 言

随着我国科技和经济发展，很多高校由教学与人才培养为主向教学、研究与产业研发并重，纷纷建成满足不同需要的大型仪器平台，以作为高校各个运行环节的重要一环［1］。一般而言，高校大型仪器投资大、显性回报较弱，相关管理部门一直强调仪器运行的几个指导原则［2］，包括:在服务于自身科研之外，实现共享与对外开放，服务教学与社会。很多高校通过一系列规章措施促进大型仪器的有效利用［4-8］。这些规章措施的效果与职能部门管理、监督、改革和提升的努力一直是备受关注，有很多报告对此给予评论，指点建言［9-13］。备受关心的现实问题:①大型仪器共享开放富有挑战性，其效果有待提升，其必要性与可行性之间存在一些矛盾尚未很好解决［4，13］。②运行管理机制亟待创新，当前共享开放评估标准还值得商榷［4，8］。③需解决运行管理和挑战，制定相关措施与对策［1］。

众所周知，我国985 高校拥有国际上先进的大型仪器平台，其重要特征:①数量多、高端专门化仪器占据很大比重，其中很多仪器具有专用属性，对外共享主要是通过高端同行合作来实现，共享群体较小。②运行成本高，全天候运行条件较为苛刻。③对操作人员要求高，专业性强，很多操作者本身就是高端研究人员，要提供不同层次共享开放存在一定困难。④仪器折旧快［9］，很多仪器有效运行寿命短于10 年。对这些问题已有很多探讨［3，7-8，11，13］，本文则基于某985 高校具有统计意义的大型仪器平台运行数据样本，通过数据分析与讨论，为上述探讨提供科学注解，并在此基础上提出对策思路与建议。这是本文不同于大多数已有论述之处。

1 数据样本与分析方法

1.1 数据样本描述

以某985 高校大型仪器平台2011 ～2013 年运行数据为基础。平台包括校资产处管理下的大型仪器，样本基数为421 台(2011 年)、536 台(2012 年)、593台(2013 年)，其购置价值分别是48.3、63.5 和70.3亿元，最低单价40 万元，最高单价820 万元。统计分析数据具有良好期望值。样本主要类别是分析与表征仪器，少部分是制备设备，学科布局上侧重理化天地生等传统学科。既有X 射线衍射仪和扫描电子显微镜这类适于共享的通用仪器，也有飞秒激光器和南极巡天望远镜光机系统等专门化仪器。

样本侧重三个方面的运行评估指标:①运行开放效率，工作机时和开放机时;②人才培养与培训效率;③运行成效，参与承担研究项目与获得的奖励、专利及论文成果等。这些评估指标在全国范围内大致是统一的［1-2］。可以看到现行评估体系的着眼点主要在共享开放效益上。当然，这些数据着重于数字，而仪器平台运行效益简单地用数字来衡量尚值得商榷。

1.2 分析方法

统计分析依据现行评估指标来进行。①针对开放效率，测算仪器平均每天运行机时分布，给出分布函数，同时测算对外开放机时与分布。②针对教学与人才培养，着重测算受培训人员数分布和对外开放培训人员数据。③针对运行成果，将仪器参与取得的获奖、专利和论文成果进行统计。考虑到在一项获奖成果中一台仪器所起作用有限，而实际加权标准很难测算，因此本文分析全部采用简单求和统计方法。在上述测算基础上，还针对每一评估大项的各小项进行相对权重统计，以佐证本文所得结论与建议。

2 结果与讨论

2.1 运行效率分析

样本运行效率按每年365 天计算(这一取值并不准确，但不会影响分析的相对意义)。每台仪器日平均运行达标机时(3 h/d)。大部分仪器都超过达标机时，少数通用设备达到每年运行8 000 h。即便如此，2011 ～2013 年分别有180、290 和270 台仪器未达标。另外，大部分仪器在达标机时附近形成相对均衡的分布，体现了良好运行状况，全天候运行仪器所占比例小于10%。

对运行机时中对外开放数据进行分析，按共享开放要求，有约60%以上仪器对外开放度不高。开放度高的多属于通用类别，如结构、化学、形貌、光谱等仪器以及室温下的表征设备，有些仪器开放度极高，充分发挥了共享开放的功能。有些课题组利用X 射线衍射仪的年平均样品量达2 000 个/课题组以上，效果好。而开放低的仪器多属于专门化类别，如具有超快、超高、超短、超低和超强等极端功能的仪器。这一类别主要服务于高端科研，少量对外开放机时则来自于高端科研团队合作使用。对这一类别的共享开放评估可能需要弹性评估机制，如仪器对高端成果的贡献度等。

为说明不同仪器类别的机时分配，统计了样本中归属于“教学”、“研究”和“对外服务”三个类别的分布，如图1 所示。这些仪器82% ～85%的机时用于科研，用于教学和对外服务机时约占7%和9%。就个体而言，呈现两极分化，通用类仪器主要服务于教学和对外服务，大部分专门化仪器主要服务于科研。这是985 高校大型仪器平台的一般性特征，反映了研究型高校基本状况和发展趋势。类似的现象普遍存在于发达国家研究型大学中，符合科学研究代价大、风险高、效率“低”的现实和认知。

图1 整个仪器平台用于教学、科研和对外服务的机时比例

2.2 人才培养分析

高校大型仪器的功能之一是培养培训人才，针对这一功能的数据分析也有参考价值。首先看培训学生、教师和外来人员，大部分仪器培训人数约20人/年，约1/5 的仪器培训人数为40 ～50 人/年，其中部分通用仪器年培训人数达数百人。与此对应，大多数仪器对外培训指标较低，低于2 人次/年。如果将培训人员按学生、教师和外来人员划分，则统计结果示于图2。约88%受训人员是研究生，受训教师和对外培训比例各占5% ～6%，3 年样本统计并无太大差别。

图2 整个仪器平台培训学生、教师和外部人员的人数比例

这一结果反映了985 高校大型仪器平台的基本特征。对985 高校而言，单位仪器受训人员数较符合实际，因为这类高校专业划分细致、仪器专门化程度高。虽然通用仪器受训基数大，但高端仪器的受训对象更多局限于二级或三级学科研究生层面，已做到基本覆盖。其次，在高度专门化科研的趋势下，高端仪器对外培训需求较低，对操作人员要求高，这种状况是其客观特征体现。再次，受训人员类别分布则显示用户以研究生为主，年轻教师参与一线操作比例明显偏低，这可能是当前研究型高校研究岗位体制变革的必然结果。目前的样本忽略了“博士后”这一人员类别，而这一类别在未来将占据越来越重要的地位。

2.3 在科研与技术开发中的作用

985 高校大型仪器平台为教学改革、高端科研及先进技术服务提供支撑作用，这一功能应进一步加强。目前的评价体系在推进这一功能上还有可以改善之处。样本中每台仪器参与承担的项目(教学实验、立项的科研和社会服务项目)。3 年的样本显示类似特征:数据分布以4 ～6 项为中心形成峰值分布，峰值附近仪器数达200 ～300 台之多，大约1/4 的仪器未参与承担项目，大约1/10 的仪器年承担项目数达10 项以上，显示了仪器平台在承担科研任务方面作用显著。

样本在高端教学科研中的作用更是一目了然。图3 所示为样本中教学、科研和社会服务类项目的分布，教学和科研项目占主导，大约在33%和65%，显示仪器平台对高校的强大支撑作用。而样本承担项目取得的成果，也是985 高校大型仪器平台的特色展示。针对获奖、专利和论文三项数据来测算成果量，所得数据分布与图3 相对应，每年有约1/3 仪器参与获得成果数不超过1，应引起足够注意。每年有约200 台仪器取得超过5 项以上成果，较为突出。少数仪器参与获得成果超过30 ～50 项/年，这么高的数据从数量-质量关系上已不再合理，显示在追求高端成果方面做得不够。多数仪器获得成果数在2 ～20 项/年，体现了该样本良好的运行品质，即既有数量，也重视质量。从成果类别来看，如图4 所示，成果以论文为主(约占全部成果的83%左右)，专利知识产权为辅，符合985 高校研究成果的表现形式。

图3 3 年中整个仪器平台承担教学、科研和社会服务项目数比例

图4 仪器平台获奖、授权专利和发布论文数比例

3 定性评估与建议

样本并不涵盖所有高校大型仪器平台运行的全部特征，但由于基数大、覆盖学科广，所折射出的规律仍有代表性。从几个侧面分析大型仪器运行状况与目前共享开放原则之间若干不完全协调之处，表现为:

(1)大多数仪器专业性强，购置目标是为打造先进研究平台和追求高端成果。诚然，样本中不少仪器属于公用设备，以服务于一般目标。举一个例子:测量物质结构、组成、形貌和物质交互作用(包括光谱和能谱仪器)的仪器多属于公用设备，具有广谱功能，可覆盖物理、化学、材料、电子、生物、地质和很多与物质科学相关的工程学科。共享开放能最大限度发挥这些仪器的功能。由于这些仪器不具备高端研究所需的极端条件，其大规模共享开放也切实可行。如果按共享开放效率排名，则样本中效率高多是通用仪器，专门化仪器的效率排名都靠后。因此，对以高端研究为目标的985 高校，在强调共享开放与社会服务之外，对专门化程度高的仪器应建立以高端成果为目标的评估指标。

(2)鉴于985 高校研究水平显著提升，及科研的高速发展，很多高端仪器有效寿命明显缩短。高端科研产出以年度为单位统计并非合理。高端科研风险大、成本高，体现在大型仪器的投入产出比呈现大幅涨落，致使本文样本中很高比例的仪器评估表现不良。基于此，对大型仪器管理评估应关注时效性、周期性，追求动态管理、风险评估和最优化配置。对高端人才培养，大型仪器起着重要作用。我国实施的各类人才计划都伴随大型仪器的购置与研制，评估时应包括研究生和博士后的培养与能力提升。提出与此相适应的创新性评估原则正变成迫切课题。

(3)我国各研究型大学的功能存在差别，还有不少为特定国家目标而设立的高校，如服务于航空航天、武器、海洋和环境科技的高校。个性化、相互竞争的态势正在高校中形成。因此各高校在大型仪器建设上正走向功能分化，部分重复建设难以避免，这与共享开放目标也有冲突。这些问题在管理评估层面上应有所反映，如强调相互合作共赢、注重大型仪器专业特性、鼓励管理模式创新，等等。

应该指出，上述几方面的表现并非本文原创，若干特征在相关文献中都有讨论［3-5，8，13-15］。也为这些讨论提供样本分析数据。总体而言，基于本文分析和多年实验室管理工作经验，以高端科研为目标的985 高校在大型仪器管理评估上应更富弹性，并通过研究与分析，提出分布式管理与多种模式并重的评估框架。

4 结 语

基于某985 综合性大学大型仪器平台过去3 年的运行数据样本，围绕现行评估指标进行分类数据分析，所得结论包括三个方面。①在共享开放作为重要评估指标之外，应强调仪器平台对高端研究和人才培养的贡献。②仪器平台在承担科研项目和参与取得科研成果方面表现良好，现行评估体系可进一步关注不同仪器类别的分布式管理与多重评估模式。③大型仪器运行评估需更加强调动态管理、注重专业导向和关注风险评估。本文结果对高校实验室大型仪器管理将有一定借鉴和提示作用。

致谢 本文写作得到南京大学资产管理处与物理学院的热情支持与帮助，在此谨表谢意!

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