2013—2019年度海洋科学技术奖计量统计及其科研合作网络分析

赵晓龙,李保石,王泉斌

(自然资源部第一海洋研究所 青岛 266061)

海洋科学技术奖是在原国家海洋局海洋创新成果奖的基础上,由中国海洋学会、中国太平洋学会和中国海洋湖沼学会三家国家级学会共同设立。作为面向全国海洋行业的综合性科学技术奖,该奖励主要鼓励海洋科学研究、技术创新与开发、科技成果推广应用、高新技术产业化、科学技术普及、国际科学技术合作等方面取得的优秀成果,具有海洋科学技术领域的代表性和权威性[1]。自2013年以来,海洋科学技术奖已连续奖励了一批具有重大海洋科技创新意义的科研成果、科研机构和科研人员,为广大海洋科技工作者、涉海科研机构提供了展示其综合科研实力的平台。

本研究基于2013—2019年度海洋科学技术奖公开信息,运用计量统计和社会网络分析等研究方法,多维度系统性探析该奖项奖励特点和发展历程,分析其获奖核心机构及其空间分布,并初步揭示核心获奖机构间的科研合作关系及其网络结构,以期为我国海洋科研管理、海洋科学技术奖组织与管理等提供借鉴和参考。

1 数据和方法

1.1 基础数据

本研究基础数据均为历届海洋科学技术奖公开非涉密信息,主要来源于中国海洋学会等官方平台,包括获奖项目、获奖等级、获奖单位及获奖人员等基本内容。时间涵盖了2013—2019年度。获奖成果所涉及的学科划分主要参照《学科分类与代码》(GB/T 13745—2009),其中在三级学科“海洋科学”中增加了“海洋装备与设备”一项。获奖单位名称及其性质划分统一参照“全国组织机构统一社会信用代码服务中心”数据库、《国民经济行业分类》(GB/T 4574—2017)及国家统计局《关于执行国民经济行业分类第1号修改单的通知》(国统字〔2019〕66号)等标准规范和文件通知,对已合并、撤销等调整的获奖机构,统一化并为国家工商主管机关登记备案的机构名称和性质。获奖等级遵照《海洋科学技术奖评审范围与标准(暂行)》(国家海洋局,2013年3月29日)等管理规定。

1.2 研究方法

1.2.1 计量统计分析法

计量统计分析是一种利用数理统计,对海洋科学技术奖的获奖成果、获奖机构等外部特征进行定量分析研究的方法。本研究运用Excel、SPSS等统计分析软件,分别从海洋科学技术奖奖励成果的年度授予量、获奖等级比、学科分布、地域分布、核心机构和核心人员等关键指标进行系统性统计分析,以揭示海洋科学技术奖的整体发展历程。

获奖等级比(r)系指海洋科学技术奖“一等奖”项目数m与“二等奖”项目数n的比值,计算公式为:

该等级比r数值越小,说明该奖项“一等奖”的评选条件越严苛。

核心机构和核心人员分别指海洋科学技术奖的主要获奖机构和主要获奖人员,这些核心机构和核心人员往往可提升该奖项的影响力和竞争力,推动海洋科学的创新发展。核心机构的获奖量和核心人员的获奖量,分别运用普莱斯定律公式计算[2]:

式中:NI、Np分别为核心机构的获奖量和核心人员的获奖量;MImax、Mpmax分别为获奖机构、获奖人员的最大获奖量。

1.2.2 社会网络分析法

社会网络分析是通过研究社会网络中各节点间的关系来揭示科研合作关系、结构及其演变特征的一种定量化研究方法[3],其研究宗旨是要对科研合作网络各节点间的关系进行量化研究,以揭示网络各节点的网络地位、彼此关系和关系结构等定量化特征,现已广泛应用于自然科学、人文与社会科学等众多领域[4],并发挥了重要作用。本研究采用UCINET软件定量分析海洋科学技术奖所形成的科研合作网络结构[5],选取网络密度、中心度和中间中心度3个指标来反映海洋科研合作网络定量性特征,并利用Net Draw、ArcGIS等软件对分析结果进行可视化展示。

网络密度(D)主要用来测度海洋科学技术奖所构建的科研合作网络中各节点之间联系的紧密程度,反映该科研合作网络的整体凝聚力水平[6]。网络密度的取值区间为0～1[7],越趋近于1,说明该科研合作网络节点之间的联系越紧密,该网络对节点产生的影响越大。

为进一步反映海洋科学技术奖获奖机构在该科研合作网络中的地位及其重要性,引入中心度和中间中心度两个指标[8]。中心度(Cd)反映科研合作网络中与某获奖机构节点直接连接的关系边数[9],其数值越大,说明该机构节点与其他节点连接越密切,在该科研合作网络中的核心程度越高,在网络中越重要。中间中心度(Cb)计算的是某个获奖机构节点在多大程度上位于网络中其他节点之间,用来反映该节点在整个网络中控制信息传输的控制能力[10],该数值越大,说明该节点越位于该网络核心,对整个网络中其他获奖机构之间沟通交流的控制力度越大。

中心度计算公式如下:

式中:aij为科研合作网络中节点i和节点j间的关系矩阵,如果两个节点之间存在联系,则aij=1,否则aij=0。

中间中心度计算公式如下:

式中:ejk为网络中节点j和节点k之间的最短关系路径数,ejk(i)是节点j和节点k之间存在经过节点i的最短关系路径数。

2 结果与分析

2.1 计量统计特征

2.1.1 获奖成果及其等级比分析

海洋科学技术奖年度授予量能反映从事海洋科学研究和技术研发等获奖机构的年度科研成果生产力,以及该奖励引导、推动科技创新的能力,可展现一个研究领域的科技创新发展和科技成果发展速度及水平。自2013年设立以来,海洋科学技术奖已连续对229项科研成果进行了奖励(图1),年平均奖励32.71项。从历年奖励统计(图1a)看,海洋科学技术奖每年奖励的成果数量呈现上升趋势,说明国内科研机构对该奖项的申报积极性持续保持上升态势。从获奖等级比统计(图1b)看,该奖励一等奖与二等奖的多年等级比整体呈下降趋势,说明海洋科学技术奖的一等奖评奖条件和授予难度逐年提高。

图1 2013—2019年海洋科学技术奖年度统计

对已奖励的229项科研成果进行保密性要求分析(图2),其中,涉密获奖成果有25项,约占奖励总数的10.9%,又以2017年年度涉密获奖海洋科技成果为最多,数量为9项,2019年年度奖励中无涉密成果;非涉密获奖科研成果有204项,占奖励总数的89.1%。非涉密获奖成果是本研究主要研究对象。

图2 2013—2019年获奖成果保密性统计

从获奖成果所属学科划分(图3)看,非涉密获奖成果在二级学科上主要隶属于“海洋科学”学科(图3a),约占非涉密获奖成果总数的80.4%,其他二级学科类成果表现不明显。对该“海洋科学”学科类获奖成果进一步划分三级学科(图3b),可以发现:海洋生物类、海洋装备与设备类、海洋生态类、物理海洋类和海洋化学类等5类学科的科研成果占到“海洋科学”类科研成果的前五位,总数约占该类获奖成果的70.7%。可以看出,海洋科学技术奖要更好地发挥全国海洋行业综合性科学技术奖的引领作用,还要在奖励学科布局等方面进一步统筹谋划。

图3 获奖项目学科分布特征

2.1.2 核心机构与核心人员

核心机构和核心人员的优秀成果可有效提升奖励的学术影响力、科研引领力和科技创新号召力[11],有效推动奖项所在领域的创新和发展。根据对非涉密获奖成果的统计(图4),该奖项已累计奖励相关机构634家次、科研人员2 114人次。对获奖机构进一步梳理,将已撤并、调整等的相关获奖机构统一划归为国家工商主管机关备案的机构名称和类型,获得海洋科学技术奖的获奖机构总数为285家。从机构行业背景看,主要为从事海洋科学研究和技术研发的涉海类高校、科研院所和企业等各类海洋科技创新主体。

整体上,海洋科学技术奖历年获奖人员和获奖机构的数量均呈上升趋势(图4a和图4b),其中以获奖人员的数量增长趋势明显,说明随着海洋科学进入大科学时代[12],海洋领域的科学研究不仅表现为科研规模的扩大,科研机构之间以及机构内部的科研合作交流也日益增强[13]。经统计,该奖励的每项获奖成果对应的平均获奖机构数为3.14家、平均获奖人员数为10.33人。从发展趋势看,每项获奖成果的平均获奖机构数量呈较为明显的下降趋势(图4c),而在平均获奖人员数量方面则略有上升趋势(图4d),说明近年来国内海洋科研界更多地关注机构内部人员的科研交流与合作,而对跨机构间的合作重视度有所降低。

利用ArcGIS软件对获奖机构进行空间分析,获得海洋科学技术奖获奖机构的空间分布模式。海洋科学技术奖获奖机构已广泛分布在我国东部沿海地区和中西部内陆地区等的19个省(市、自治区),又以山东省的获奖机构活跃度最高,数量达到54家,其次是浙江省(38家)、广东省(31家)、上海市(29家)、北京市(26家)和江苏省(25家)等,此6个省(市)的获奖机构总数约占全部获奖机构的71%,充分说明6个省(市)获奖机构的海洋综合科研能力可以代表国内海洋领域的创新水平和研发实力。从聚集度看,以山东省的获奖机构表现最为突出,有力地说明了山东省作为传统海洋强省,集聚了国内主要的海洋科研创新力量,仍在引领全国海洋创新发展。另外,浙江省、广东省等地区的海洋科研力量也呈现较高的水平。让人惊讶的是,海洋科学技术奖获奖机构不再仅仅分布在东部沿海11个省(市、自治区),国内海洋科研产出表现出了全国范围内的大暴发态势[14],像四川省、湖北省、甘肃省、陕西省、云南省等中西部内陆省份的科技创新主体也积极参与到海洋创新发展的大浪潮中。

图4 2013—2019年获奖单位与获奖人员数量特征

运用普莱斯定律[2],统计出2013—2019年度海洋科学技术奖获奖量最多的机构是中国海洋大学,其最大获奖量MImax=38项,可计算出该奖获奖机构的普莱斯系数NI≈6.16,将该数值取整为6,即海洋科学技术奖核心机构的最低获奖量为6。据此统计2013—2019年荣获海洋科学技术奖6项以上的获奖核心机构共有22家(图5a)。从机构行业背景看,获奖机构主要属于涉海类高校和科研院所,其中以中国海洋大学引领获奖机构队伍,足以说明其在海洋科学技术研究领域具有重要的引领作用;在科研院所中,以中国科学院海洋研究所最为突出。这些高校和科研机构聚集了我国海洋科学研究主要科研力量和资源,不仅对海洋科学技术奖的发展及其学术贡献较大,其成果也在一定程度上代表了研究领域的前沿、方向及趋势。

图5 2013—2019年获奖机构排名

在对比获奖核心机构与申报排第1位的机构获奖数量(图5)时,可以看出:海洋科学技术奖的获奖核心机构与该奖励申报排第1位的机构排序中并不完全一致(图5a、图5b),除表现出同一机构的排名顺序不同,机构行业背景也不同。核心机构排序中,以中国海洋大学和中国科学院海洋研究所分别位列第1位和第2位,技术优势明显,说明该两家机构的原始创新科研能力突出、科研创新成果较多。奖励申报排第1位的机构往往在获奖成果的科研攻关、组织、实施等过程中起到了关键核心作用,其获奖量可以反映该机构的综合创新实力水平。中国科学院海洋研究所虽在核心机构获奖量上仅次于中国海洋大学(图5a),但在牵头申报获奖的成果数量上,又领跑其他所有获奖机构(图5b),表现出强劲的原始科技创新能力和科技发展引领力。从机构行业背景看,获奖核心机构以高校、科研院所为主体,而申报排第1位的机构排序中出现了企业创新主体类型(图5b)。此外,核心机构中有5家机构未能进入申报排第1位的机构获奖量排序前列,约占核心机构总数的22.7%,说明部分具有较高奖励申报积极性的核心机构,通过参与奖励申报可有效锻炼科研队伍,增加其自身优秀成果产出,为其未来的科技创新培育发展潜力。

2013—2019年度海洋科学技术奖获奖人员的最大获奖频次是4次,对应的普莱斯系数为2,期间获奖频次超过该数值的人员总数超过了228人,说明该奖项获奖人员较为分散,获奖核心人员尚未明显显现。

2.2 科研合作网络分析

基于22家获奖核心机构,利用UCINET软件构建海洋科学技术奖获奖核心机构的科研合作网络(图6)。网络中的每个节点代表获奖机构,节点之间的连线表示获奖机构之间的合作关系和合作密度,连线的粗细表示彼此合作获奖频次和成果数量,连线越粗,表示两者合作获奖成果越多、合作越频繁。从图6可以看出:自然资源部第一海洋研究所、自然资源部第二海洋研究所、自然资源部第三海洋研究所、国家海洋环境预报中心、国家海洋环境监测中心、中国科学院海洋研究所和中国海洋大学之间的连线较粗,表明此7家机构之间的科研合作最为频繁、共同获奖数量最多。经计算,该科研合作网络的密度D=0.991 3,说明该奖核心机构科研合作网络节点间联系紧密,机构之间的合作密切。

图6 获奖核心机构间科研合作网络

从表1可以看出,海洋科学技术奖获奖核心机构中,核心排名第4位的自然资源部第二海洋研究所的中心度最高,其数值Cd=59,说明该机构在核心机构科研合作网络中占据核心地位,影响力最大;核心排名第1位的中国海洋大学的中间中心度数值Cb=37.519,为该科研合作网络中的最大值,说明其处于该网络的核心地位,控制网络中其他机构之间沟通交流的力度最大。核心排名第22位的中国极地研究中心的中心度Cd=17,在中心度排名中跃升幅度较大,说明国内围绕极地科学考察研究形成的科研合作关系正逐渐加密,但其中间中心度Cb仅为1.550,又说明该机构在中国极地科学研究和极地考察研究活动中的枢纽地位不明显。

表1 核心机构科研合作网络中心度分析

整体上,海洋科学技术奖获奖核心机构间的科研合作网络的中间中心度平均值为5.864,位于平均中间中心度之上的核心机构还有中国科学院海洋研究所、自然资源部第三海洋研究所、自然资源部第二海洋研究所、自然资源部第一海洋研究所和国家海洋环境预报中心等机构,说明其在该科研合作网络中也具有较重要的地位。但也有一些机构的中间中心度数值小于1,如中国水产科学研究院黄海水产研究所等,说明这些机构处于该科研合作网络的边缘地带,控制其他机构及资源的能力弱。

3 结语

海洋科学技术奖作为国内海洋领域综合类科学技术奖项,其奖励可反映我国海洋领域创新成果发展情况,其授奖的科研成果和机构能代表着国内海洋领域的科学研究和技术研发能力水平。本研究基于2013—2019年度海洋科学技术奖公开信息,综合运用计量统计、社会网络分析等方法,系统探析了海洋科学技术奖发展历程及其科研合作网络结构特征,发现如下规律。

(1)海洋科学技术奖获奖成果呈逐年递增趋势,一等奖与二等奖的获奖等级比值呈下降趋势。

(2)在学科划分上,获奖成果主要隶属“海洋科学”学科,其中又以海洋生物学、海洋装备与设备、海洋化学和物理海洋学等三级学科为主体。为更好地发挥奖励对海洋事业整体推动作用,海洋科学技术奖在奖励学科布局等方面尚存在进一步优化的空间,注重其他学科重大科研成果的培育引导。

(3)海洋科学技术奖的获奖机构主要是涉海类高校、科研院所和企业等285家,并以中国海洋大学和中国科学院海洋研究所等涉海类高校和科研院所引领获奖队伍。这些获奖机构分布于我国东部沿海、中西部内陆等19个省(市、自治区),又以山东、浙江、广东、上海、北京、江苏等省(市)的获奖机构分布最为集中。

(4)获奖核心机构所构建的海洋科研合作网络节点间联系紧密,其中以自然资源部第二海洋研究所的中心度最高,影响力大;中国海洋大学的中间中心度最高,控制该科研合作网络中其他机构之间沟通交流的力度最大。