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2017中國SCI論文統計報告 (附報告論文PDF版下載)

發布時間:2018-07-29 18:30:58 文章來源:SCI論文網 我要評論














SCI論文(www.zzyljfls.com):
 
備注:本文由于圖片和圖表數據非常多,在網站顯示不變,各位需要圖表的童鞋請在本文末尾下載論文報告全文PDF版查閱相關詳細數據。

摘    要:
該報告以SCI論文為統計源, 利用文獻計量學方法, 從科研規模和科研效率兩個維度對中國科學的整體表現進行了分析, 結果表明:2016年, 中國科研規模持續擴張, 繼續保持世界第二產出大國的位置;并且, 與2015年相比, 中國的影響力規模及重要成果產出規模取得一定進步。但在科研活動的效率方面, 中國的進步相對緩慢, 與世界科技強國相比還存在顯著差距。中國需在產出規模擴張的基礎上, 需著重提升科研活動的效率。

關鍵詞:
中國; 評價; 文獻計量; 科研規模; 科研效率;

作者簡介:岳婷, E-mail:yuet@mail.las.ac.cn

Annual Report on Scientific Research in China 2017: Statistics and Analysis of SCI Papers and Citations

Zhai Yanqi Yue Ting Yang Liying Ding Jielan

Library of Chinese Academy of Sciences

Abstract:
Based on the Wo S database provided by Clarivate Analytics, the study evaluated the overall research performance of Chinese science from two dimensions, research scale and efficiency. The statistics results showed that: For China, the expansion of research scale continues in 2016, and China has maintained its second position in terms of research scale. Moreover, China's citations and the number of high quality output increased compared to the data of 2015. However, with respect to research efficiency, there exists a noticeable gap between China and developed countries. China should focus more on the improvement of the research efficiency.

Keyword:
China; research evaluation; bibliometric method; research scale; research efficiency;
 
1 引言

基礎研究作為科技創新的源頭供給, 在提升國家科技創新能力中發揮著關鍵作用。近年來, 中國在世界科技舞臺上發揮的作用愈發重要。2017年, 中國科研界取得了若干里程碑式的突破, 越來越多的中國成果受到國際同行的關注與認可:在國際頂尖期刊《自然》、《科學》的年度重大科學事件和人物評選中, 中國科學家及其科研工作多次入選。這標志著中國的科技創新正在步入以跟蹤為主轉向跟蹤、并行和領跑并存的新階段。

論文是基礎研究成果的主要形式。自2006年開始, 我們基于SCI論文對中國基礎研究的發展水平持續進行監測。十余年的監測結果見證了中國基礎研究規模的逐步擴大, 為國家科技創新能力的提升奠定了堅實的“量”的基礎。然而, 提升科技創新能力, 實現中國由科研“大國”向“強國”轉型, 需要基礎研究從量變到質變的飛躍。在科研規模擴大的同時, 增強科研成果的質量, 提升科研效率對于中國基礎研究從量變到質變的躍升至關重要?;谏鲜鲈? 2015年開始, 本報告引入了“科研效率”的概念, 從科研規模和科研效率兩個方面對中國SCI論文進行統計分析, 評估中國科研產出的年度表現, 為了解中國基礎研究發展過程中的進步與不足提供數據支撐。

2 數據與方法

2.1 指標說明

通常意義上的科研效率與人力、物力的投入及產出有關。由于科研人員、經費投入與科研產出的關聯數據難以獲得, 本報告將科研規模和科研效率的內涵均限定在科研產出的范疇內, 將論文產出視為“投入”, 投入后產生的效果視為“產出”, 效率指投入產出的比值。

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根據以上思路, 本報告從科研規模、科研效率兩個視角出發, 設計了6個指標、2個綜合指數。6個指標包括:3個科研規模分析指標——論文數量、引文數量、重要成果數量;3個科研效率分析指標——重要成果份額、篇均引文、通訊作者份額。2個綜合指數——規模指數和效率指數, 分別以對應的3個指標為基礎, 用于揭示國家在科研規模和科研效率方面的整體表現。指標體系如圖1所示。

6個指標的得分在各學科數據基礎上進行計算。學科數據匯總時為規避學科研究體量、引文特征差異等造成的各學科權重不同, 利用學科歸一化方法賦予各學科相同的權重。規模指數、效率指數及6個指標的定義如下。

規模指數

國家的規模指數Sj由歸一化之后的論文數量指標Pj、引文數量指標Cj、重要成果數量指標Ej三部分組成:

j代表國家。

◆論文數量指標Pj

對于國家j而言, Pj是其各學科論文數量所占世界份額之和。Pj的計算公式如下:

i代表學科, n代表學科數量, Pij為j國i學科的論文數量, Piw為世界i學科的論文數量。

圖1 指標體系 

◆引文數量指標Cj

對于國家j而言, Cj是其各學科引文數量的世界份額之和。Cj的計算公式如下:

i代表學科, n代表學科數量, Cij為j國i學科的引文數量, Ciw為世界i學科的引文數量。

◆重要成果數量指標Ej


本報告重要成果的統計依據為學術聲望較高的期刊 (期刊名單見附表1) 論文。期刊名單由國內相關領域專家遴選確定。

對于國家j而言, Ej是其各學科重要成果數量的世界份額之和。Ej的計算公式如下:

i代表學科, n代表學科數量, IPij'為j國i學科以通訊作者發表的重要成果數量, IPiw為世界i學科的重要成果總數。

需要特別指出的是, 本報告中國家重要成果的計算只考慮通訊作者。

效率指數

國家的效率指數EFj由歸一化之后的重要成果份額指標EPj、篇均引文指標ECj、通訊作者份額指標EEij三部分組成:

j代表國家, EPj、ECj、EEij的定義及計算公式如下。


◆重要成果份額指標EPj

重要成果份額 (本國份額) , 即重要成果數量與全部論文數量的比值, 將國家發表的全部論文視為“投入”、重要成果視為“產出”, 用于測度國家重要成果產出的效率。

對于國家j而言, EPj是其各學科的相對重要成果份額 (重要成果份額/世界均值) 之和, 計算公式如下:

i代表學科, IPij'為j國i學科以通訊作者發表的重要成果數量, Pij'為j國i學科以通訊作者發表的論文數量, IPiw為世界i學科的重要成果總數, Piw為世界i學科的論文數量, n代表學科數量。

◆篇均引文指標ECj

篇均引文指標通常用于規避論文體量對引文數量的影響, 評估每篇論文的平均學術影響力。從另一角度看, 篇均引文將國家發表的論文視為“投入”, 產生的學術影響力視為“產出”, 可以反映國家學術影響力的產出效率。

對于國家j而言, ECj是其各學科的相對篇均引文 (篇均引文/世界均值) 之和, 計算公式如下:

i代表學科, Pij為j國i學科的論文數量, Cij為j國i學科收到的引文數量, Piw為世界i學科的論文數量, Ciw為世界i學科的收到的引文數量, n代表學科數量。

◆通訊作者份額指標EEj

通訊作者是科研活動中發揮主導作用的作者。本研究將通訊作者份額分析限定在重要成果范圍內。通訊作者份額, 即通訊作者論文量與本國全部論文量的比值, 將重要成果視為“投入”, 通訊作者身份發表的重要成果視為“產出”, 可以反映占據主導地位的重要成果產出效率。

對于國家j而言, EEij是其各學科相對通訊作者份額 (重要成果的通訊作者份額/全部論文的通訊作者份額) 之和, 計算公式如下:

i代表學科, IPij'為j國i學科以通訊作者發表的重要成果數量, IPij為j國i學科的所有重要成果數量, Pij'為j國i學科以通訊作者發表的論文數量, Pij為j國i學科的所有論文數量, n代表學科數量。

2.2 數據及統計口徑

本報告采用科睿唯安公司 (Clarivate Analytics) 的Web of Science數據庫論文, 即SCI論文作為分析依據。統計口徑如下:

作者統計口徑:在分析重要成果時, 為突出反映通訊作者的核心貢獻, 采用了通訊作者的統計方式。其余章節均采用全作者統計口徑。

學科分類體系:考慮到國家層面科研競爭力分析時的學科劃分粒度, 本報告采用了OECD的學科分類體系, 共25個學科類目 (含3個綜合學科類目) , 其中有明確學科內涵的類目22個。

重要成果界定:本報告采用定性評估的方法遴選重要成果。重要成果來自各學科學術聲望較高的重要期刊論文。重要期刊的確定基于對專家的調研結果。期刊遴選時綜合考慮了學科體量、期刊載文量、期刊類型 (基礎研究或應用研究) 等因素。各學科期刊的數量在10種以內。重要期刊列表見附表1。

引文 (被引頻次) :采用的引文統計口徑為累計論文的即年引文, 即論文的統計時間窗為累計年, 引文統計時間窗為當年。某一年的引文是指截止到該年的所有論文在當年收到的引文數量。例如:2013年的引文指截止到2013年發表的所有論文在2013年收到的引文。

樣本國家和案例國家:樣本國家選取了2016年SCI論文數量排名前20名的國家/地區。在部分章節, 為挖掘樣本國家的共性特征, 將樣本國家大致劃分為科技強國 (美國、英國、德國、法國) 和新興科技國家 (中國、韓國、印度、巴西) 兩種類型。

由于中國在部分指標得分已居于世界第2位, 為加強數據對比的針對性, 在部分章節選取了世界第1位的美國作為案例國家。

3 結果及分析

3.1 整體態勢

2016年中國的科研規模指數相當于美國的55.2%, 居于世界第2位, 科研效率指數列世界第12位。

圖2是2016年樣本國家的規模指數和效率指數的二維圖 (坐標原點分別為樣本國家兩個指數得分的中位數) , 可以直觀顯示出主要國家在兩個指標上的表現。表1與表2分別列出了兩個指標的得分情況。

圖2及表1、表2的數據顯示, 美國、英國、德國、加拿大、法國等主要科技強國位于第一象限, 其規模指數和效率指數超出了中位數, 處于領先位置。其中, 美國表現尤為突出, 其規模指數超過了20, 在排行榜中獨占鰲頭, 而除中國外的其余國家規模數得分均低于5;從效率指標得分看, 美國的效率指數得分達到100.54, 僅低于瑞士, 排名世界第2位。

圖2中第二象限國家的特點是研究規模較小, 科研效率較高。例如瑞士、荷蘭和瑞典, 這幾個國家的規模指數低于中位線, 但科研產出效率較高。如:瑞士的規模指數僅為1.43, 位列排行榜第15位;其效率指數卻高達109.64, 居于世界首位 (見圖2、表1、表2) 。

以中國為代表的新興科技國家均坐落在圖2的第三或第四象限。這些國家的共同特征是效率指標低于中位數, 反映出新興科技國家科研活動產出效率相對較低。其中, 中國位于第四象限, 中國的規模指數得分為11.17, 位列樣本國家的第2位。這一指標得分雖不可與美國相媲美, 但以較大優勢領先于其他樣本國家, 是第3名英國的2倍多。然而, 中國的效率指標得分僅為57.25, 位列效率指標排行榜的第12位。同期主要科技強國效率指標得分基本都在70以上, 中國與之相比還存在顯著差距。韓國、巴西、印度等新興科技國家均處于第三象限, 這些國家無論是規模指數還是效率指數在樣本國家中均處于低位 (見圖2、表1及表2) 。

從規模指數的變化看:2012-2016年中國的規模指數得分逐年上升, 由7.25增加到11.17, 表明中國的SCI論文數量、引文數量和重要成果數量有較大幅度增長。同期, 美國及其他主要科技發達國家的這一指數呈小幅下降趨勢。從效率指數的變化看, 2012-2016年, 除瑞士外, 其余樣本國家的效率指數基本保持穩定, 變化不大。瑞士的效率指數增長較快, 特別是2014-2016年, 該指標“得分”從97.4攀升至109.64。2012-2014年, 中國的效率指數從55.32小幅上升至57.81, 2014-2016年間, 中國該指標數值維持在57.50左右 (見表2) 。

圖2 2016年樣本國家/地區的規模指數和效率指數 

注:x軸原點為樣本國家/地區規模指數的中位數;y軸原點為樣本國家/地區效率指數的中位數。

表1 2012-2016年樣本國家/地區的規模指數 

表2 2012-2016年樣本國家/地區的效率指數 

統計及分析結果顯示, 中國的規模指數得分較高, 具有較大優勢, 在樣本國家中僅次于美國, 領先于其他科技強國, 已經具備相當的研究規模, 是名副其實的科研產出大國。在規模取得快速突破的同時, 中國科研效率的得分與科技強國存在一定差距。

3.2 科研規模

2016年, 中國在納米技術等工程技術領域學科具有論文數量優勢;在生命科學領域, 中國產出規模擴張迅速, 但論文世界份額與其他學科相比依然存在差距。

從2016年樣本國家發表SCI論文的數量看, 美國以37.5萬篇的SCI論文產量位居世界論文排行榜的首位。中國共產出SCI論文29.9萬篇, 這一數量僅次于美國, 以較大優勢領先于英國 (10.8萬篇) 、德國 (10.5萬篇) 等世界科技強國 (見附表2) 。

從各學科的SCI論文產出看, 2016年, 中國發表SCI論文數量最多的3個學科分別為化學、生物學和物理與天文科學, 論文數量分別為6.74萬篇、4.43萬篇和4.37萬篇。美國、英國、德國等科技強國SCI論文數量最多的兩個學科為臨床醫學和生物學。此外, 物理與天文科學也是上述國家產出規模較大的學科之一 (見附表2) 。與2015年的數據相比[1], 中國生命科學領域學科 (生物學、健康醫學、臨床醫學等) 的SCI論文數量擴張迅速, 年均增長率都接近或超過了30%。其中, 生物學表現更加突出, 論文數量由30 836篇快速攀升至44 331篇, 同比增長43.8%。2016年, 中國生物學論文數量首次超過了材料工程, 入圍了中國產出規模TOP3學科。

圖3列出了2016年科技強國與新興科技國家各學科論文的世界份額。世界份額可以規避不同學科產出體量的差異, 以便于學科之間的橫向對比。中國在納米技術等多個工程類學科SCI論文的世界份額都超過或接近30%, 遠高于其他學科的份額。工程技術領域是中國科研產出具有相對優勢的學科。如上所述, 在生命科學領域, 中國的論文數量表現出快速增長的特征, 部分學科的絕對產出規模已經位列所在學科前列。然而, 以能規避學科體量差異的相對指標——論文世界份額指標來分析, 卻發現:中國生命科學學科的表現尚不及其他學科。圖3的數據顯示, 2016年, 中國生命科學各學科 (健康醫學、臨床醫學、生物學等) 的論文世界份額均不足20%, 同期其他學科的相應份額達到20%~30%, 部分優勢學科的論文份額甚至超過30%。因此, 生命科學領域相關學科依然是中國學科體系中相對弱勢的學科。此外, 農業科學領域 (獸醫學、動物和乳品科學等) 的世界份額也處于低位。觀察韓國、印度等新興科技國家不同學科產出的世界份額, 其分布格局與中國呈現類似的特征。

美國、英國等科技強國論文產出的學科分布與中國具有一定程度上的互補特征, 他們在生命科學領域的優勢尤其突出。以美國為例, 美國論文世界份額接近或超過30%的學科均來自生命科學領域 (健康醫學、臨床醫學、基礎醫學和生物學) (見圖3) 。

2016年, 中國的引文總量超越德國, 位列世界第3位。納米技術、材料工程的引文世界份額居于2016年中國各學科的前列。

附表4列出了2016年樣本國家各學科的引文數量。中國2016年共計獲得407.2萬次引用, 引文數量超越德國, 低于美國和英國, 位列世界排行榜的第3位。雖然中國的引文數量仍遠遠低于美國, 但與英國的差距在逐年縮小, 2015年中國引文數量是英國的81.7%, 2016年該數值上升至91.9% (見附表4) 。

從各個學科獲得的引文數量來看:2016年, 中國在化學、材料工程、物理與天文科學獲得的SCI引文量最多, 分別為137.1萬次、67.7萬次和60.7萬次。與論文產出規模的表現類似, 以美國為代表的科技強國在生命科學領域的影響力規模大于其他學科, 例如:美國2016年SCI引文數量最多的3個學科是臨床醫學、生物學和基礎醫學, 引文數量依次為423.2萬次, 383.2萬次和236.0萬次 (見附表4) 。

圖4列出了2016年科技強國與新興科技國家各學科引文的世界份額。世界份額可以規避學科間的引文特征不同導致的體量差異, 有利于橫向對比不同學科的影響力規模。圖4數據表明, 中國的引文世界份額在不同學科上的表現與論文相類似:中國在納米技術、材料工程、工業生物技術等工程類學科的引文世界份額高于其他學科, 而生命科學及農學相關學科的份額在相應學科中相對較低。其中, 納米技術的引文份額最高, 達到29.7%, 健康醫學的引文份額最低, 僅為3.2%。美國在醫學、生物學、地球科學、數學、物理與天文領域的引文世界份額接近或超過了40%, 說明美國上述學科SCI論文的學術影響力具有顯著優勢 (見圖4) 。

圖3 2016年科技強國與新興科技國家22個學科論文的世界份額 (%) (組圖) 

注:圖中數字所代表的學科見表3。

表3 圖3中數字序號所對應學科 

2016年中國的重要成果主要來自工程領域;生命科學領域是中國重要成果產出的薄弱學科。美國重要成果的學科分布呈現出與中國相反的特點。

附表6列出了2016年樣本國家在22個學科發表的重要成果數量。從中可以看出, 由于不同學科研究內涵的寬泛程度存在差異, 樣本國家在研究體量相對較大的學科會發表數量較多的重要成果。例如多數樣本國家在物理與天文科學領域發表的重要成果數量居于其各學科之首。為了規避學科體量差異在分析各國不同學科重要成果產出水平時的影響, 本節采用了各學科重要成果的世界份額作為學科間對比的依據。

圖5以美國為對比國家, 顯示了中、美兩國2016年22個學科重要成果的世界份額。觀察圖5可以發現:中國在環境生物技術、機械工程、化學工程等學科位列中國各學科重要成果份額的前列, 在工程相關學科的世界份額都在20%以上, 整體排名較之我國其他學科靠前;而在臨床醫學、健康醫學、基礎醫學、生物學等生命科學領域學科的世界份額均低于4%。整體來看, 2016年中國重要成果世界份額的學科分布呈現出工程領域優勢明顯、生命科學領域相對薄弱的分布特征 (見圖5) 。

美國2016年重要成果世界份額的學科分布呈現出與中國互補的特征。美國在臨床醫學、健康醫學、基礎醫學、生物學等學科的重要成果世界份額接近或超過50%, 相當于中國份額的10余倍。與該國其他學科 (除綜合性期刊) 相比, 生命科學領域的3個學科包攬了重要成果世界份額的前3名??梢? 美國在生命科學領域的重要成果產出優勢非常突出。農學、工程領域相關學科是美國份額相對較低的學科, 相應學科的世界份額大多低于20% (見圖5) 。

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