大学顶尖科研产出的全球竞争力分析

陈沛+吴燕

摘要：为探究大学顶尖科研产出的全球竞争力，本研究以世界大学学术排名中的N&S指标为依据，建立627所大学得分数据库，从院校和国家（地区）两个层面分析顶尖科研产出的指标排名、增长幅度和相对贡献。研究发现，美英日等发达国家的传统强校在指标排名上优势明显，我国大学在过去十二年间得分增长幅度较大，但顶尖科研产出的相对贡献水平较低。

关键词：顶尖科研产出;大学排名;指标得分;全球竞争力一、研究背景

科学研究是大学赖以生存和发展的重要基础，而在国际公认的科学期刊上发表研究成果则是大学参与全球知识传播与创新的有效途径。作为国际最权威、最有影响力的两大期刊，《自然》（Nature）和《科学》（Science）杂志对原创性的重大科学发现、重要科研突破予以公布，其收录的科研论文代表了全球顶尖的研究成果。因此，各国大学在《自然》和《科学》杂志上的论文发表情况是其全球科研竞争力的重要体现。

2003年，世界大学学术排名（Academic Ranking of World Universities， ARWU）以全球可比性指标对大学的学术表现进行评价，开启了全球性大学排名时代。[1]与《泰晤士报高等教育副刊》（Times Higher Education）的THE排名、高等教育信息机构Quacquarelli Symonds的QS排名等全球大学排名体系不同，世界大学学术排名（以下简称ARWU）特别设置了N&S这一指标，对大学发表在《自然》和《科学》杂志上的每篇科研论文（Article）按照作者署名机构顺序赋予不同的折合权重①。该指标计量方法连续、稳定、客观，能够较好地反映大学顶尖科研产出的全球竞争力。探究各国大学在N&S指标上的近年表现，分析其顶尖科研产出的全球竞争力，能够为我国提高科研成果质量、创建世界一流大学提供政策建议及发展启示。

二、研究方法

近年来，科学计量学领域已经出现了针对大学排名特别是ARWU排名指标体系的相关研究。Kivinen和Hedman以ARWU排名中的PUB指标作为参照，建立斯堪的纳维亚地区大学投入—产出排名，分析25所学校的科研表现。[2]Saisana等学者在研究中发现，ARWU排名中的N&S指标得分与论文发表数量具有极强的相关性。[3]而Docampo则根据各国GDP份额，对ARWU排名的指标得分进行调整，以反映大学的国别表现。[4][5]还有学者将几种排名进行比较，发现其他大学排名的某些指标与ARWU排名指标具有较强的相关性。[6]本研究以2003年到2014年进入ARWU排名500强的学校作为考察对象，通过对大学名称和指标得分进行匹配，建立N&S指标全球大学得分数据库，涵盖45个国家（地区）的627所大学;运用SPSS 22.0和Excel 2013软件进行数据统计，从院校和国家（地区）两个层面分析全球大学顶尖科研产出的指标排名、增长幅度以及相对贡献。

在国内教育学领域，已有研究曾对我国内地高校的WRWU、QS和ARWU排名名次进行相关性分析[7]，也有研究针对QS与ARWU排名数据的差异性与稳定性进行探讨[8]，还有研究按照QS排名对大学的具体名次取均值，并计算相对名次变化与名次增长率等，以期测量大学的区域竞争力。[9]然而，排名名次的增长数量并不能准确衡量大学全球竞争力的提升幅度，如一所大学从第20位提高到第10位显然要比从第320位提高到第310位困难得多。对排名名次直接进行线性计算的方法同样值得商榷。为此，本研究通过对ARWU排名的指标得分进行计算，以测量大学的全球竞争力。

（一）指标排名

自2003年至2014年，全球共有627所学校先后进入ARWU排名，其中387所学校连续12年进入了500强榜单。由于涉及到同一指标不同学校间的跨年比较，在院校层面，我们仅对连续进榜的这387所学校计算平均分，得到N&S指标均分全球大学排名。限于篇幅，表1只列出指标均分全球前20名大学。经统计，第100名学校为21.1分，第200名学校为14.3分，第300名学校为9.9分。总体而言，发达国家的传统强校占据了指标均分排名前列：美国的哈佛大学摘得桂冠，加州大学各所分校位列前茅;英国的剑桥大学和牛津大学、日本的东京大学等校也有着卓越表现。

表1N&S指标均分全球大学排名（2003-2014年）

排名院校名称国家得分排名院校名称国家得分1哈佛大学美国100.011东京大学日本52.02加州大学

—伯克利美国71.412哥伦比亚大学美国51.73斯坦福大学美国70.513约翰霍普

金斯大学美国50.34麻省理工学院美国68.814加州大学

—洛杉矶美国49.95加州理工学院美国64.814华盛顿大学

—西雅图美国49.96耶鲁大学美国57.716康奈尔大学美国48.67剑桥大学英国56.117普林斯顿大学美国45.48加州大学

—圣迭戈美国55.318宾夕法

尼亚大学美国44.69加州大学

—旧金山美国54.819华盛顿大学

—圣路易斯美国43.810牛津大学英国52.720洛克菲勒大学美国43.3在这一榜单中，我国大学均处于全球200强以外，其中清华大学以13.5分位列第219位，北京大学以13.3分位列第223位，中国科学技术大学以11.7分位列第250位，香港大学以11.4分位列第263位。图1呈现了我国部分大学的N&S指标历年得分情况。可以看到，由于起步分较低，南京大学、浙江大学、上海交通大学等学校目前仍然未能突破20.0分大关，均分处于10.0分以下，没有进入排名前300位。复旦大学和中国科学技术大学虽然每年得分相对稳定，但分数增长速度较慢，上升空间有待拓展。综合来看，过去的十多年里，我国大学在这一指标上的表现与世界一流大学还有不小差距。

图1我国七所大学N&S指标历年得分情况（2003-2014年）在国家（地区）层面，我们统计了进入N&S指标历年排名前100位的大学数量（含并列，详见表2）。不难看出，美国每年约有60所大学入围，成为百强学校数量最多的国家。英国每年有7所及以上大学进入排名百强。瑞士、德国、日本等国每年也有约5所学校跻身排名前100位。澳大利亚和法国的百强学校数量则在逐渐增加。我国大陆地区仅有清华大学一所学校于2013年（第95名）和2014年（第71名）进入排名百强，而北京大学2014年已经接近百强水准（第116名）。香港和台湾地区的大学在历年N&S指标上表现平平，目前还没有进入世界前100位的学校。由此可见，我国尚未在顶尖科研发展方面形成群雄并起之势。

表2各国进入N&S指标历年排名前100位的大学数量

（2003-2014年）

（二）增长幅度

在全球387所连续进榜的大学中，有177所学校N&S指标得分呈现增长趋势，有204所学校得分有所下降。得分增长值和得分增长率前10名大学如表3所示。在这份榜单中，我国大陆地区的清华大学位居得分增长值排名次席，其得分增长高达15.6分，实现了飞速进步。而在得分增长率方面，浙江大学、上海交通大学、台湾大学、南京大学、台湾清华大学等两岸高校同样表现抢眼，增长幅度均超过200%，一举包揽了增长率前5名。由此可见，在过去的十多年里，我国大学在顶尖科研产出方面取得了快速发展。除我国外，同为金砖国家的南非也有一所学校——金山大学进入了榜单前10名。该校近年来在顶尖科研产出方面的表现值得关注。

表3N&S指标全球大学得分增长情况统计（2003-2014年）

在ARWU排名中，有18个国家（地区）每年至少有5所大学进入了500强榜单。我们针对这18个国家（地区）测算大学均分表现，并按照年度进行得分汇总，得到国家（地区）N&S指标得分数据。表4揭示了2003年到2014年期间N&S指标国家（地区）得分增长情况。

表4N&S指标国家（地区）得分增长情况统计（2003-2014年）

国家

（地区）平均得分增长值增长率国家

（地区）平均得分增长值增长率瑞士24.724.0516.49%德国13.321.310.01%美国21.660.462.08%澳大利亚13.29-0.12-0.14%英国18.740.231.25%比利时12.123.8539.53%以色列16.62-2.22-11.37%芬兰10.57-0.72-6.53%荷兰15.86-2.96-16.53%西班牙8.922.2630.46%加拿大14.720.684.65%意大利8.62-0.95-10.17%日本14.004.6437.42%韩国8.092.229.69%瑞典13.77-3.65-20.87%中国大陆6.881.7228.38%法国13.752.9724.15%中国香港6.10-0.22-3.13%从得分增长值上看，12年间N&S指标世界平均增长了0.01分。日本、瑞士、比利时等国的得分增长较多，而瑞典、荷兰、以色列等国得分下降明显。我国大陆地区得分增长了1.72分，香港地区得分略有下降。从得分增长率上看，12年间N&S指标世界平均增长了0.06%。比利时、日本成为增长率最高的两国。我国大陆地区增长率达到28.38%，与韩国和西班牙较为接近，顶尖科研产出增长势头强劲。

（三）相对贡献

为测算大学顶尖科研产出的相对贡献，本研究引入ARWU排名中的PUB指标②，将每所大学的N&S指标得分作为顶尖产出得分（UTS），将PUB指标得分作为一般产出得分（UGS），其比值作为相对贡献分（UCS），具体公式如下：

    UCS=UTSUGS（UGS≠0）

UCS>1表示大学在顶尖科研产出上的表现优于其在一般科研产出上的表现。美国的洛克菲勒大学可谓一骑绝尘，其相对贡献分始终位居全球首位，而且近五年中有四年相对贡献分超过2分（2010年2.01分、2012年2.07分、2013年2.11分、2014年2.13分），可见顶尖产出对其科研贡献之大;加州理工学院和麻省理工学院连续12年相对贡献分超过1分，而布兰迪斯大学和加州大学伯克利分校也有11年相对贡献分超过1分。此外，以色列的魏茨曼科学研究学院、日本的高级研究大学、瑞士的苏黎世联邦理工学院、美国的普林斯顿大学等校在顶尖科研产出相对贡献方面也都有不俗表现。在我国，顶尖科研产出相对贡献分最高的是大陆地区的清华大学。不过，清华大学虽然2014年已达到0.42分，但仍未能进入此项排名全球前100位。

在国家（地区）层面，世界平均得分为0.39分。发达国家大学在顶尖科研产出的相对贡献上优势明显，其中瑞士以0.66分力压以色列（0.53分）和美国（0.53分），高居榜首，法国（0.45分）、英国（0.44分）、日本（0.42分）和德国（0.42分）紧随其后，得分同样超过世界平均水平。排名最后两位的是中国香港地区（0.17分）和中国大陆地区（0.15分）。图2、图3对比呈现了全球与我国大学历年相对贡献分的分布状况（阴影区域表示各所大学历年N&S指标得分点集）。显而易见，与世界相比，我国多数学校的相对贡献分较低，顶尖科研产出贡献式微。

图2全球大学历年相对贡献分分布状况（2003-2014年）

图3我国大学历年相对贡献分分布状况（2003-2014年）

四、研究启示

顶尖科研产出全球竞争力的强与弱是一所大学或一个国家能否被称为“世界一流”的标志之一。以《自然》和《科学》杂志论文表现统计的全球竞争力排名可以从一个侧面反映出21世纪初期各国大学在发表顶尖科研成果方面的竞争态势。不可否认，由于英语作为国际学术语言的支配性地位以及英美国家学术期刊作为国际出版物的通行趋势[10]，科研发表在国际学术共同体间存在机会上的不均等，各国和各大学的顶尖科研表现也势必受此影响。然而，若想培育一个成熟的学术体系，并与国际学术共同体展开对话，寻求本土化和国际化之间的均衡发展将会成为发展中国家大学追求卓越、创建一流的重要课题。

研究发现，美英日等发达国家的传统强校在N&S指标排名中优势明显，这与其强大的基础研究实力和雄厚的资金投入不无关联。正如Bogocz等学者所说的那般：“自然”没有免费的午餐——世界前30强和美国前50强大学的经费支出、捐赠收入与其在《自然》杂志上的科研论文产出紧密相关。同时，院校声誉与吸引资源的循环互动造就了强者恒强的累积优势，产生了大学竞争的“马太效应”。 [11]“当企业以赢利表示成功时，大学便以赢得声誉取得成功。”[12]我国大学不仅尚未形成声誉优势，而且在顶尖科研领域起步较晚，资金、人才、管理等方面目前还不能与世界一流大学匹敌，因此还需要加大科研投入力度，吸引顶尖人才，并借鉴国际经验，用科学管理来实现逐步发展。同时，我们欣喜地看到，在过去的十多年里，我国大学在顶尖科研产出增长方面成绩显著，一些学校实现了跨越式发展。这是我国研究型大学在实施“建设世界一流大学战略”过程中取得的重要进步。在顶尖科研产出的相对贡献方面，我国与世界水平还有一定差距，《自然》与《科学》论文的产出表现远不及SCI与SSCI论文的产出表现。我国大学若想真正成为“世界一流”，实现从数量向质量上的管理变革势在必行。

注释：

①此指标反映的是大学过去五年在《自然》和《科学》杂志上发表论文的折合数，得分最高的大学计100分，其他学校分数按照其与最高值的比例计算得出。对每篇论文而言，通讯作者单位被赋予100%权重，第一作者单位被赋予50%权重（如果第一作者与通讯作者单位相同，则为第二作者单位），下一作者单位被赋予25%权重，其他作者单位被赋予10%权重。参见：http：//www.shanghairanking.com/ARWU-Methodology-2014.html。

②此指标反映的是大学过去一年在SCIE和SSCI杂志上发表论文的折合数（SSCI论文数量以双倍计算），得分最高的大学计100分，其他学校得分按照其与最高值的比例计算得出。参见：http：//www.shanghairanking.com/ARWU-Methodology-2014.html。

参考文献：

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[3] Saisana M， dHombres B， Saltelli A. Rickety numbers： volatility of university rankings and policy implications[J]. Research Policy， 2011， 40（1）： 165-177.

[4] Docampo D. On using the Shanghai ranking to assess the research performance of university systems[J]. Scientometrics， 2011， 86（1）： 77-92.

[5] Docampo D. Adjusted sum of institutional scores as an indicator of the presence of university systems in the ARWU ranking[J]. Scientometrics， 2012， 90（2）： 701-713.

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[7] 刘志民， 张松， 高耀， 周献. 世界大学排行榜WRWU、QS与ARWU排序的相关性分析——基于中国内地22所高校位序与波动变化的实证研究[J]. 教育科学， 2011（1）： 40-45.

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[11] Bogocz J， Bak A， Polanski J. No free lunches in nature？ an analysis of the regional distribution of the affiliations of Nature publications[J]. Scientometrics， 2014， 101（1）： 547-568.

[12] [美]伯顿·克拉克. 探究的场所——现代大学的科研和研究生教育[M]. 王承绪，译. 杭州：浙江教育出版社，2001： 247.