研究型大學大型儀器平臺運行效益統計分析

劉紅林， 韓 靜

(南京大學a.物理學院;b.國有資產管理處，江蘇 南京210093)

0 引 言

隨著我國科技和經濟發展，很多高校由教學與人才培養為主向教學、研究與產業研發并重，紛紛建成滿足不同需要的大型儀器平臺，以作為高校各個運行環節的重要一環［1］。一般而言，高校大型儀器投資大、顯性回報較弱，相關管理部門一直強調儀器運行的幾個指導原則［2］，包括:在服務于自身科研之外，實現共享與對外開放，服務教學與社會。很多高校通過一系列規章措施促進大型儀器的有效利用［4-8］。這些規章措施的效果與職能部門管理、監督、改革和提升的努力一直是備受關注，有很多報告對此給予評論，指點建言［9-13］。備受關心的現實問題:①大型儀器共享開放富有挑戰性，其效果有待提升，其必要性與可行性之間存在一些矛盾尚未很好解決［4，13］。②運行管理機制亟待創新，當前共享開放評估標準還值得商榷［4，8］。③需解決運行管理和挑戰，制定相關措施與對策［1］。

眾所周知，我國985 高校擁有國際上先進的大型儀器平臺，其重要特征:①數量多、高端專門化儀器占據很大比重，其中很多儀器具有專用屬性，對外共享主要是通過高端同行合作來實現，共享群體較小。②運行成本高，全天候運行條件較為苛刻。③對操作人員要求高，專業性強，很多操作者本身就是高端研究人員，要提供不同層次共享開放存在一定困難。④儀器折舊快［9］，很多儀器有效運行壽命短于10 年。對這些問題已有很多探討［3，7-8，11，13］，本文則基于某985 高校具有統計意義的大型儀器平臺運行數據樣本，通過數據分析與討論，為上述探討提供科學注解，并在此基礎上提出對策思路與建議。這是本文不同于大多數已有論述之處。

1 數據樣本與分析方法

1.1 數據樣本描述

以某985 高校大型儀器平臺2011 ～2013 年運行數據為基礎。平臺包括校資產處管理下的大型儀器，樣本基數為421 臺(2011 年)、536 臺(2012 年)、593臺(2013 年)，其購置價值分別是48.3、63.5 和70.3億元，最低單價40 萬元，最高單價820 萬元。統計分析數據具有良好期望值。樣本主要類別是分析與表征儀器，少部分是制備設備，學科布局上側重理化天地生等傳統學科。既有X 射線衍射儀和掃描電子顯微鏡這類適于共享的通用儀器，也有飛秒激光器和南極巡天望遠鏡光機系統等專門化儀器。

樣本側重三個方面的運行評估指標:①運行開放效率，工作機時和開放機時;②人才培養與培訓效率;③運行成效，參與承擔研究項目與獲得的獎勵、專利及論文成果等。這些評估指標在全國范圍內大致是統一的［1-2］。可以看到現行評估體系的著眼點主要在共享開放效益上。當然，這些數據著重于數字，而儀器平臺運行效益簡單地用數字來衡量尚值得商榷。

1.2 分析方法

統計分析依據現行評估指標來進行。①針對開放效率，測算儀器平均每天運行機時分布，給出分布函數，同時測算對外開放機時與分布。②針對教學與人才培養，著重測算受培訓人員數分布和對外開放培訓人員數據。③針對運行成果，將儀器參與取得的獲獎、專利和論文成果進行統計。考慮到在一項獲獎成果中一臺儀器所起作用有限，而實際加權標準很難測算，因此本文分析全部采用簡單求和統計方法。在上述測算基礎上，還針對每一評估大項的各小項進行相對權重統計，以佐證本文所得結論與建議。

2 結果與討論

2.1 運行效率分析

樣本運行效率按每年365 天計算(這一取值并不準確，但不會影響分析的相對意義)。每臺儀器日平均運行達標機時(3 h/d)。大部分儀器都超過達標機時，少數通用設備達到每年運行8 000 h。即便如此，2011 ～2013 年分別有180、290 和270 臺儀器未達標。另外，大部分儀器在達標機時附近形成相對均衡的分布，體現了良好運行狀況，全天候運行儀器所占比例小于10%。

對運行機時中對外開放數據進行分析，按共享開放要求，有約60%以上儀器對外開放度不高。開放度高的多屬于通用類別，如結構、化學、形貌、光譜等儀器以及室溫下的表征設備，有些儀器開放度極高，充分發揮了共享開放的功能。有些課題組利用X 射線衍射儀的年平均樣品量達2 000 個/課題組以上，效果好。而開放低的儀器多屬于專門化類別，如具有超快、超高、超短、超低和超強等極端功能的儀器。這一類別主要服務于高端科研，少量對外開放機時則來自于高端科研團隊合作使用。對這一類別的共享開放評估可能需要彈性評估機制，如儀器對高端成果的貢獻度等。

為說明不同儀器類別的機時分配，統計了樣本中歸屬于“教學”、“研究”和“對外服務”三個類別的分布，如圖1 所示。這些儀器82% ～85%的機時用于科研，用于教學和對外服務機時約占7%和9%。就個體而言，呈現兩極分化，通用類儀器主要服務于教學和對外服務，大部分專門化儀器主要服務于科研。這是985 高校大型儀器平臺的一般性特征，反映了研究型高校基本狀況和發展趨勢。類似的現象普遍存在于發達國家研究型大學中，符合科學研究代價大、風險高、效率“低”的現實和認知。

圖1 整個儀器平臺用于教學、科研和對外服務的機時比例

2.2 人才培養分析

高校大型儀器的功能之一是培養培訓人才，針對這一功能的數據分析也有參考價值。首先看培訓學生、教師和外來人員，大部分儀器培訓人數約20人/年，約1/5 的儀器培訓人數為40 ～50 人/年，其中部分通用儀器年培訓人數達數百人。與此對應，大多數儀器對外培訓指標較低，低于2 人次/年。如果將培訓人員按學生、教師和外來人員劃分，則統計結果示于圖2。約88%受訓人員是研究生，受訓教師和對外培訓比例各占5% ～6%，3 年樣本統計并無太大差別。

圖2 整個儀器平臺培訓學生、教師和外部人員的人數比例

這一結果反映了985 高校大型儀器平臺的基本特征。對985 高校而言，單位儀器受訓人員數較符合實際，因為這類高校專業劃分細致、儀器專門化程度高。雖然通用儀器受訓基數大，但高端儀器的受訓對象更多局限于二級或三級學科研究生層面，已做到基本覆蓋。其次，在高度專門化科研的趨勢下，高端儀器對外培訓需求較低，對操作人員要求高，這種狀況是其客觀特征體現。再次，受訓人員類別分布則顯示用戶以研究生為主，年輕教師參與一線操作比例明顯偏低，這可能是當前研究型高校研究崗位體制變革的必然結果。目前的樣本忽略了“博士后”這一人員類別，而這一類別在未來將占據越來越重要的地位。

2.3 在科研與技術開發中的作用

985 高校大型儀器平臺為教學改革、高端科研及先進技術服務提供支撐作用，這一功能應進一步加強。目前的評價體系在推進這一功能上還有可以改善之處。樣本中每臺儀器參與承擔的項目(教學實驗、立項的科研和社會服務項目)。3 年的樣本顯示類似特征:數據分布以4 ～6 項為中心形成峰值分布，峰值附近儀器數達200 ～300 臺之多，大約1/4 的儀器未參與承擔項目，大約1/10 的儀器年承擔項目數達10 項以上，顯示了儀器平臺在承擔科研任務方面作用顯著。

樣本在高端教學科研中的作用更是一目了然。圖3 所示為樣本中教學、科研和社會服務類項目的分布，教學和科研項目占主導，大約在33%和65%，顯示儀器平臺對高校的強大支撐作用。而樣本承擔項目取得的成果，也是985 高校大型儀器平臺的特色展示。針對獲獎、專利和論文三項數據來測算成果量，所得數據分布與圖3 相對應，每年有約1/3 儀器參與獲得成果數不超過1，應引起足夠注意。每年有約200 臺儀器取得超過5 項以上成果，較為突出。少數儀器參與獲得成果超過30 ～50 項/年，這么高的數據從數量-質量關系上已不再合理，顯示在追求高端成果方面做得不夠。多數儀器獲得成果數在2 ～20 項/年，體現了該樣本良好的運行品質，即既有數量，也重視質量。從成果類別來看，如圖4 所示，成果以論文為主(約占全部成果的83%左右)，專利知識產權為輔，符合985 高校研究成果的表現形式。

圖3 3 年中整個儀器平臺承擔教學、科研和社會服務項目數比例

圖4 儀器平臺獲獎、授權專利和發布論文數比例

3 定性評估與建議

樣本并不涵蓋所有高校大型儀器平臺運行的全部特征，但由于基數大、覆蓋學科廣，所折射出的規律仍有代表性。從幾個側面分析大型儀器運行狀況與目前共享開放原則之間若干不完全協調之處，表現為:

(1)大多數儀器專業性強，購置目標是為打造先進研究平臺和追求高端成果。誠然，樣本中不少儀器屬于公用設備，以服務于一般目標。舉一個例子:測量物質結構、組成、形貌和物質交互作用(包括光譜和能譜儀器)的儀器多屬于公用設備，具有廣譜功能，可覆蓋物理、化學、材料、電子、生物、地質和很多與物質科學相關的工程學科。共享開放能最大限度發揮這些儀器的功能。由于這些儀器不具備高端研究所需的極端條件，其大規模共享開放也切實可行。如果按共享開放效率排名，則樣本中效率高多是通用儀器，專門化儀器的效率排名都靠后。因此，對以高端研究為目標的985 高校，在強調共享開放與社會服務之外，對專門化程度高的儀器應建立以高端成果為目標的評估指標。

(2)鑒于985 高校研究水平顯著提升，及科研的高速發展，很多高端儀器有效壽命明顯縮短。高端科研產出以年度為單位統計并非合理。高端科研風險大、成本高，體現在大型儀器的投入產出比呈現大幅漲落，致使本文樣本中很高比例的儀器評估表現不良。基于此，對大型儀器管理評估應關注時效性、周期性，追求動態管理、風險評估和最優化配置。對高端人才培養，大型儀器起著重要作用。我國實施的各類人才計劃都伴隨大型儀器的購置與研制，評估時應包括研究生和博士后的培養與能力提升。提出與此相適應的創新性評估原則正變成迫切課題。

(3)我國各研究型大學的功能存在差別，還有不少為特定國家目標而設立的高校，如服務于航空航天、武器、海洋和環境科技的高校。個性化、相互競爭的態勢正在高校中形成。因此各高校在大型儀器建設上正走向功能分化，部分重復建設難以避免，這與共享開放目標也有沖突。這些問題在管理評估層面上應有所反映，如強調相互合作共贏、注重大型儀器專業特性、鼓勵管理模式創新，等等。

應該指出，上述幾方面的表現并非本文原創，若干特征在相關文獻中都有討論［3-5，8，13-15］。也為這些討論提供樣本分析數據。總體而言，基于本文分析和多年實驗室管理工作經驗，以高端科研為目標的985 高校在大型儀器管理評估上應更富彈性，并通過研究與分析，提出分布式管理與多種模式并重的評估框架。

4 結 語

基于某985 綜合性大學大型儀器平臺過去3 年的運行數據樣本，圍繞現行評估指標進行分類數據分析，所得結論包括三個方面。①在共享開放作為重要評估指標之外，應強調儀器平臺對高端研究和人才培養的貢獻。②儀器平臺在承擔科研項目和參與取得科研成果方面表現良好，現行評估體系可進一步關注不同儀器類別的分布式管理與多重評估模式。③大型儀器運行評估需更加強調動態管理、注重專業導向和關注風險評估。本文結果對高校實驗室大型儀器管理將有一定借鑒和提示作用。

致謝 本文寫作得到南京大學資產管理處與物理學院的熱情支持與幫助，在此謹表謝意!

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