基于机构研究数据的学科发展研究*——以中国矿业大学为例

穆亚凤 都平平 李素美

（中国矿业大学图书馆，江苏 徐州 221116）

1 引言

目前，大多数的高校主要利用ESI和InCites数据库基于研究机构（或大学）学科产出的论文数量和总被引次数、进入全球1%的情况，以及在全球22个学科中的排名，对各高校的优势学科及其发展态势进行研究分析[1]。根据长期的学科分析工作实践经验可以看出，ESI数据库对学科领域的划分与我国教育部的学科分类有所区别，ESI把学科分为22个大类，且以期刊作为论文学科归属的依据，这种学科划分不能定位到教育部的学科分类，也与各院校的院系设置无法一一对应[2]，因此通过ESI数据库进行学科分析并不能很好地体现中国高校各学科的发展现状。为了能更好地研究国内高校各学科的发展现状，笔者将中国矿业大学机构库中属于ESI工程学的研究数据通过宏观和微观两种方式进行研究，分析ESI工程学所涉及的教育部一级学科发展现状和发展趋势，为中国矿业大学各学科的发展提供更为有力支撑，使高校学科的发展能够可持续、循环交互、不断提高。作为一种新型的学科评价方法的一部分，可以为各高校适应未来中国特色的学科评价体系提供参考借鉴，亦可将其作为研究成果反作用于研究数据的复用的一种途径。

2 研究数据集和数据分析方式

2.1 研究数据集

研究数据又称科学数据，是指科研人员在研究过程中所产生的有关实验、调查等相关数据、图片等资源[1]。作为科研活动的产物，科学数据是信息时代最基本的科技资源，对科技的发展和创新具有支撑作用，其重要性被越来越多的科研人员所认同。为了最大限度地发挥科学数据的价值，需要对其进行系统的管理，以方便科学研究的合作与资源共享，提高科研效率。国外已经在科学数据的存储与发布、发现获取、管理规划、分析、引用、咨询等方面取得了一定成果。由此可见，科学数据管理已经成为国外高校图书馆界的一个研究热点[3]。目前对于研究数据的研究主要集中在其管理上，但是对于其复用研究相对较少。作为科研人员在研究过程中产生的数据，研究数据可以被研究人员整理分析，形成一定的研究成果，即各种形式的科研论文、研究报告等。这些研究成果在一定程度上能够反映科研人员的研究内容、研究思路，以及该研究方向的现状和发展趋势，促进研究数据的发展。笔者利用中国矿业大学机构知识库中收集的本机构科研人员的研究成果，分析研究现状和研究趋势，为本机构研究人员开展进一步研究提供参考。

以中国矿业大学机构数据库中SCI/SSCI中的研究成果为研究数据来源，以保证参与统计数据的质量与权威。通过SCI数据库，设定年限为2010—2021年1月22日，以ESI工程学的期刊名称以及中国矿业大学的机构扩展名称为检索方式，检索相关的论文记录，并对比中国矿业大学机构数据库中的研究数据进行数据清洗，获得所需要的数据集。

2.2 数据分析方式

使用文献计量法，通过两种途径对中国矿业大学工程学的发展现状进行分析：宏观分析利用Web of Science平台分析功能和Histcite引文分析工具对中国矿业大学工程学总体发展现状进行定量统计，并根据不同的引文分析工具对各基本指标以及特有指标进行引文分析，得出工程学的总体发展现状；微观分析利用Incite数据库学科分类体系筛选条件“China SCADCSubject 97 Narrow”，把ESI学科中涉及工程学的发文数据转换为中国教育部对应的各学科数据，从教育部学科的角度来进一步研究分析工程学的细节部分发展现状。

2.3 数据采集与处理

笔者共收集整理得到中国矿业大学工程学研究数据文献6795篇，包含期刊论文6631篇，综述性论文114篇。按照被引频次对论文进行降序排列，以全记录格式将检索结果保存为纯文本文件，在检索页面中选择“保存为其他文件格式”，因Web of Science平台每次最多输出500条记录，因此导出引文数量选择1~500，并分3次进行导出，记录内容选择“全记录”，文件格式选择“纯文本”。将该原始数据导出进行总体分析的同时导入InCites数据库，根据In-Cites数据库平台上的学科分类体系筛选条件“China SCADCSubject 97 Narrow”，把相关发文数据转换为中国教育部对应的各学科数据。

3 工程学发展现状分析

引文分析主要利用数学及统计学的方法和比较、归纳、抽象、概括等逻辑方法，对科学期刊、论文、著者等各种分析对象的引证与被引证现象进行分析，进而揭示其中的数量特征和内在规律[4-6]。笔者对中国矿业大学工程学科的发展概貌、相互渗透和发展方向进行了分析。

3.1 学科宏观分析

3.1.1 Web of Science平台的分析指标

根据Web of Science平台分析功能特有的体现特征，笔者选取了学科研究方向、学科发展阶段和学科基金资助3个指标，对中国矿业大学工程学发展现状进行分析。

（1）学科研究方向

从Web of Science平台可以看出，中国矿业大学工程学的研究方向包含42个，主要研究方向集中在工程、能源燃料、机械学、热力学、环境科学生态学、计算机科学、建筑技术、材料科学、数学、电信、仪器、物理、化学、自动化控制系统、声学、地质学、运筹学管理科学、矿业加工等研究方向（见图1）。根据图1可以看出，在近十年里，中国矿业大学工程学的研究方向相对集中，工程、能源燃料、机械学、热力学、环境科学生态学、计算机科学、建筑技术、材料科学以及数学方面的研究开展得较多，被该校科研人员普遍重视并进行了深入研究。

图1 中国矿业大学工程学研究方向记录数排超过100的情况统计

（2）学科发展阶段分析

为了能更直观地反映中国矿业大学工程学研究的发展变化趋势，按照Web of Science平台分析结果，得出2010—2020年中国矿业大学研究文献数量发展趋势图（见图2）。从图2可以看出，中国矿业大学工程学的研究文献数量在2010—2015年之间处于较为平稳的上升过程，从2016年开始出现快速的增长，直到2019年达到1525篇，这是中国矿业大学工程学发展近十年来最为活跃的一年。2019年，中国矿业大学ESI工程学进入全球工程学排名前1‰，是中国矿业大学工程学发展的新高度。在最新一次的ESI机构排名更新中，中国矿业大学工程学排在全球第91名，本次全球共有1710个机构进入ESI前1%，说明中国矿业大学工程学在全球的影响力比较大。

图2 2010—2020年中国矿业大学工程学研究文献数量发展趋势

（3）学科基金资助

选择基金资助机构指标进行分析可以看出，6795篇文献共获得3839种不同类型的基金资助，其中有4024篇获得国家自然科学基金资助，占文章总数的59.22%，处于绝对的领先地位；其次是中央高校基本科研业务费专项资金，有1794篇，占文章总数的26.40%，可见中国矿业大学工程学的文献质量相对较高。

3.1.2 HistCite引文网络分析指标

根据HistCite引文网络分析工具中的指标特征，利用特有指标对中国矿业大学工程学进行研究分析。笔者选取学科机构自引率、学科最为权威的学者、学科国际合作分析以及学科研究重点等4个指标进行分析。

（1）学科机构自引率

从学科发文之间被引关系角度分析，即利用HistCite引文工具中的特有指标LCS和GCS来进行综合评价分析。某学科在当前文献数据集内的引用值（LCS）与外部引用值（GCS）的大小关系，以及当前文献数据集内为“0”的文章数量占总发文数的多少说明了该学科所发表文献间的关联[1]。若当前文献数据集内为“0”的文章数量占总发文数多，说明其关联强度不高；若该学科的被引情况大多数来自外机构，说明该学科机构内部的自引率较低，机构在该学科的科研成果总体来说被国际认可和关注的程度较高，反之说明该学科的自引率较高，不利于该学科的未来发展，应该加以重视。

中国矿业大学工程学学科自引率可以从以下两个方面来体现：从导入到HistCite引文工具中的中国矿业大学工程学文献中引证次数为“0”的文献数量来说，该数据集中引证次数为“0”的文献数量为4139篇，占总文献数量的60.91%，说明中国矿业大学工程学学科发文之间的关联强度不高，被引情况大多数来自外机构；导入HistCite引文工具中的中国矿业大学工程学文献的引证次数总LCS为7392次，总GCS为62693次，从两者的比值结果11.79%可以看出，中国矿业大学工程学数据集内引值与外引值的差距比较大，约占总被引次数的1/10，说明中国矿业大学工程学内部引用相对较少。综合以上两方面可以看出，中国矿业大学工程学内部的自引率较低，说明其发展情况较好。

（2）学科最为权威的学者

根据作者指标中当前文献数据集内的LCS排序结果，可以看出处于学科引领地位的学者，也可通过图表的方式反映该学科的重要作者，即当前该学科研究最为权威的学者，可对其进行重点培养，以期带领学科取得更大的成就。

中国矿业大学工程学发文文献涉及的作者共7686位，以LCS进行排序可以看出，作者Wei XY、Cheng YP、Zong ZM以及Lin BQ等人皆为当前中国矿业大学工程学研究中最为权威的学者（见表1）。

表1 LCS指数排序处于前10的作者

（3）学科国际合作分析

根据国家和机构指标中当前文献数据集内的LCS结果排序，可以看出该学科文章作者所在的国家/地区排名靠前的信息，进而反映出国际上与该学科的学者进行合作的国家/地区，并可根据数据LCS值来确定该学科今后的国际合作方向，进而提高学科的国际影响力。

从导到HistCite引文工具中的中国矿业大学工程学文献所在的国家/地区统计情况来看，与中国矿业大学合作的国家/地区共有59个，说明中国矿业大学工程学在国际合作方面做得较好，有比较广泛的国际合作基础。从单个国际合作国家的数据集内的LCS中的发文量、LCS以及GCS这3个指标来看，美国、澳大利亚和英国排名靠前，是与中国矿业大学合作较为广泛且国际影响力较高的国家。不仅如此，从图3还可以看出，加拿大、日本、德国以及新加坡可以作为潜在的合作发展对象，今后应该加强合作，以便在未来获得更多国家的关注。

图3 中国矿业大学工程学国际合作记录数前10情况统计

（4）学科研究重点

关键词是表述文献主题、内容、思路以及研究方法的关键性词汇，是文献计量研究的重要指标，关键词词频越高，说明这一主题词受关注度越高，可代表此领域的研究热点[4，7]。HistCite引文工具可按文献中的关键词进行词频统计并进行分析[8-9]。根据数据结果，可以看出所有数据涉及的关键词共7634个，其中记录数超过200的关键词共有29个，这些关键词说明中国矿业大学工程学的研究主要集中在与矿业工程比较相关的煤炭、使用方式、模型、煤层气、控制、岩石、系统、动态、热、矿、性能、能源、温度、甲烷、矿业、数值型、性质、行为以及效果等方面。这些研究主题充分体现了中国矿业大学的专业特色及学科特点，也说明中国矿业大学工程学所涉及的学科范围比较集中，对今后的发展有制约。中国矿业大学工程学应该在坚持专业特色的基础上拓宽研究范围，与其他学科加强合作研究，大力发展交叉学科，使工程学的研究体系更加完整，在立足本学科的基础上带动学校其他弱势学科的发展。

3.2 学科微观分析

中国高等学校教育专业设置按“学科门类”“学科大类（一级学科）”“专业（二级学科）”3个层次设置，这与ESI数据库的学科分类有极大的差别，单独从ESI数据库对某个学科进行分析评价并不能全面反映该学科的整体发展现状。笔者将检索到的中国矿业大学工程学的机构研究数据，根据InCites数据库平台上的学科分类体系筛选条件“China SCADCSubject 97 Narrow”，从学科分布、学科发展趋势以及学科交叉3方面进行分析，得到中国矿业大学工程学所涉及的中国教育部对应的各学科数据，从两者对应的学科门类中发现中国矿业大学工程学在该校相对准确的学科分布情况、学科发展趋势、学科交叉情况以及该校国家级重点学科发展情况，从微观方面梳理中国矿业大学工程学发展现状并分析今后的发展方向。

（1）学科分布分析

从统计数据可以看出，中国矿业大学工程学的研究文献分布在中国教育部体系的47个一级学科中，包含教育部13个学科门类的7个门类，主要集中在08工学、07理学以及12管理学中，说明中国矿业大学工程学的发展现状比较符合中国矿业大学的学科实际，这些一级学科主要分布在中国矿业大学的矿业学院、资源学院、化工学院、机电学院以及安全学院等院系和机构中。

（2）学科发展趋势分析

图4和图5给出了中国矿业大学工程学文献量和被引次数排名前10的对应的教育部学科发展变化趋势。从图中可以看出，中国矿业大学工程学对应的教育部各学科文献量总体发展呈逐渐增长趋势，但是各学科对于中国矿业大学工程学发展的贡献程度有着不同的比重，其中0820石油天然气工程学科的发展最为迅速，该学科2010—2012年文献量和被引次数变化不大，从2013年开始文献量和被引次数有较大提升，尤其是文献量在2015年之后出现快速的增长，到2019年达到566篇，其文献总量超过工程学总量的1/3，被引次数达到中国矿业大学工程学中被引次数的一半，可以说该学科的发展直接影响着中国矿业大学工程学的发展，应予以重视。其次是0817化学工程与技术学科，该学科的发展也出现逐年上升的趋势，虽然在2017年出现明显的下降，但也不能阻挡其后续增长的发展势头。此外，0837安全科学与工程学科在2010—2020年的发展过程中虽然也逐渐增长，但较为缓慢，表明该学科在中国矿业大学工程学整体发展中所占比重较小，今后应该加大这方面的研究力度。

图4 教育部学科分类文献量排名前10发展趋势

图5 教育部学科分类被引次数排名前10发展趋势

（3）学科交叉分析

学科交叉这一科学行为普遍存在，是伴随社会和学科自身发展需求而出现的一种综合性科学活动，也是形成交叉学科的途径和过程[10-11]，其本质是在承认学科差异的基础上不断打破学科边界，促进学科间相互渗透[12]。学科交叉是科学发展中存在的客观事实，也是学科发展的重要推手，研究不同学科之间的交叉程度，是构建学科发展布局和评价优先发展领域的基础之一[13]。对中国矿业大学工程学中的学科交叉情况进行分析研究，有助于中国矿业大学学科自身的发展以及与其他学科的相互借鉴，对其进行精细化量化研究，能够为找到学科发展的增长点提供重要理论与数据支持。

通过对中国矿业大学ESI工程学教育部对应的各学科情况进行统计可以看出，所涉及的中国教育部体系47个一级学科文献总数为13508篇，远远超过原始文献总数，说明在各个教育部学科中存在学科交叉的情况。对单篇文献进行统计发现，大多数文献所属学科数在1~5之间，在每个学科内部也存在不同程度的学科交叉。图6给出的是0820石油天然气工程学科的内部学科交叉情况，可以看出该学科文献的学科组成除该学科本身外，还包含0817化学工程与技术、0830环境科学与工程、0807动力工程与工程热物理学以及0801机械学科等13个学科，各交叉学科对于主体学科也存在着嵌入程度的差别，可见每个学科的发展都是通过多个学科间知识的融合和互相支撑共同发展。

图6 0820学科内交叉学科分布

3.3 分析小结

通过利用Web of Science平台分析功能和Histcite引文分析工具进行引文聚类分析，特别是通过引文间的引用关系进行研究，从宏观角度分析工程学的学科研究方向、学科发展阶段、学科基金资助、学科机构自引率、学科最为权威的学者、学科研究重点、学科国际合作分析几个方面；并根据InCites数据库中筛选条件“China SCADC Subject 97 Narrow”，把工程学的发文数据转换成中国教育部对应的各学科数据，从微观角度对各学科之间的学科分布情况、学科发展趋势以及学科交叉进行分析。可以看出中国矿业大学工程学无论是从宏观角度还是从微观方面都能体现中国矿业大学的学科特色，可以全面地了解中国矿业大学工程学的发展现状。

（1）宏观方面：从学科研究方向、学科发展阶段、学科基金资助、学科机构自引率、学科最为权威的学者、学科国际合作分析以及学科研究重点7个研究指标的分析结果可以看出，工程、能源燃料、机械学、热力学、环境科学生态学、计算机科学、建筑技术、材料科学以及数学方面被中国矿业大学科研人员普遍重视并进行深入研究；中国矿业大学工程学研究数量从2016年开始出现快速增长，至今仍保持迅猛的发展势头；中国矿业大学工程学半数以上的文献都获得了国家自然科学基金的资助，可见该学科的研究内容无论是起点还是质量都处于较高的水平；该学科的自引率比较低，说明其文献质量较高，获得外机构的认可率较高，学科的国际影响力较大；作者Wei XY、Cheng YP、Zong ZM以及Lin BQ等人皆为当前中国矿业大学工程学研究中最为权威的学者，学校应该以这些作者为核心，建立作者集群，增加学科影响力；中国矿业大学工程学研究目前与美国、澳大利亚以及英国的合作比较广泛，在未来的发展中应加强与加拿大、日本、德国以及新加坡的合作，以便获得更多的国际关注；中国矿业大学工程学的研究主要集中在与矿业工程较相关的内容，充分体现了中国矿业大学的专业特色及学科特点，但也从另一方面说明所涉及的学科范围比较集中，这对于该校工程学今后的发展具有制约性。为了未来更好的发展，该学科应该在坚持专业特色的基础上拓宽研究范围，与其他学科的研究加强合作，大力发展交叉学科，使工程学的研究体系更加完整，在立足本学科的基础上带动学校其他弱势学科的发展。

（2）微观方面：中国矿业大学工程学主要分布在中国教育部体系的47个一级学科中，包含教育部13个学科门类的7个门类中，主要集中在08工学、07理学以及12管理学中；中国矿业大学工程学教育部各学科文献量总体发展呈逐渐增长趋势，其中0820石油天然气工程学科的发展最为迅速，该学科在中国矿业大学工程学整体发展中所占比重最大，直接影响着中国矿业大学工程学的发展；各教育部学科中存在学科交叉的情况，说明中国矿业大学工程学内部属于各学科交叉发展合作，形成不同的学科群体，学校应该出台相应的政策，组建学科平台加强各学科群体的发展合作，对于弱势学科从多方面支持其发展，使学科内部发展形成良性循环，相互渗透，协同发展。

4 结语

利用Web of Science平台，ESI、InCites以及Histcite等数据分析工具从宏观和微观两方面来分析高校学科发展现状，对学科现状进行较为全面的描述，提出高校机构学科发展相应的对策，进而为中国高校的学科评估工作发展开辟新的分析途径，以适应当前中国高校学科评估工作要求的变化。一方面，从评价指标角度出发，在进行机构学科评估时可以从学科总体发展趋势、学科研究方向、基金资助情况以及学科内部交叉情况等多方面进行分析，尽量淡化论文收录数和引用率，不将ESI机构排名指标作为直接判断依据；另一方面，从分析学科体系出发，在进行学科评估时，尽量适应具有中国特色的学科评估体系的要求，将分析数据学科从ESI学科转换到中国教育部的对应学科，来研究国内高校各学科的发展现状，为中国高校各学科的发展提供更为有力的支撑，使高校学科的发展可持续、循环交互、不断提高。