“十五”至“十二五”期間國家科技進步獎獲獎機構合作網絡演化機理分析

譚春輝

〔摘 要〕本文以“十五”至“十二五”規劃期間（2001-2015年）國家科技進步獎獲獎項目作為數據源，分析了3個五年規劃期間，獲獎機構之間科研合作網絡的演化情況及原因。研究發現：在這3個五年規劃期間，獲獎項目總數整體上為增長趨勢，跨機構科研合作已經廣泛展開，合作程度越來越高，經過時間的累積，一些科研機構已經成為合作網絡的核心；同時，國家政策引導、社會需求拉動、機構術業專攻、最小省力法則和馬太效應原理這5個方面是機構合作網絡演化和核心機構產生的主要原因。

〔關鍵詞〕國家科技進步獎；機構合作；合作網絡演化；演化機理

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2017.12.023

〔中圖分類號〕G258 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕1008-0821（2017）12-0131-07

〔Abstract〕The paper took the awarded achievements of national prize for progress in science and technology from 2001 to 2015 as the data sources，to study the evolution mechanism of the scientific cooperation network.The result showed that the total number of projects was tend to increase on the whole in the past years，Scientific cooperation has been widely spread across institutions，and the level of collaboration continues to reinforce；There were some institutions which were at the center of cooperation network.At the same time，the main causes of institutional cooperation were the guidance of national policy，social demand，specialized institutions，rules and principle of least effort，and Matthew effect.

〔Key words〕national prize for progress in science and technology；cooperation institution；cooperation network；evolution mechanism

隨著全球經濟的發展和科技的進步，科研合作已然成為科學生產的重要形式之一，并促進了知識和技術的快速傳播與擴散，國內外科研人員也逐漸較多的關注科研合作情況。美國學者D.deBBeaver 和D，Rosen R于1978年利用文獻計量學方法對科學論文合著進行研究，論證了科學合作的客觀存在，首次對科學合作在理論層面上進行了全面的研究[1]。之后，國外學者Isabel Gomez等[2]、Ana Paula Capuano da Cruz等[3]、Ugo Finardi[4]相繼以科研論文為數據源，對國家間的科研合作、科研合作網絡、科技產出進行了研究； 國內學者趙君和廖建橋[5]、張洋和謝齊[6]、溫芳芳[7]、柴玥等[8]、許治等[9]同樣以科研論文為數據源，分別探討與研究了科研合作動機、機構科研合作模型、科研合作分布、科研合作關系、科研團隊合作緊密程度等。

從上述研究中可以看出，國內外學者從不同維度對各種領域、各種層面上的科研合作現象進行了深入研究，并給我們帶來了新的研究視角，但目前對科研合作的研究多是以科技論文為基礎，探討在某學科領域之間的合作，而基于高水平科技項目（成果）的合作，還鮮有研究。國家科學技術進步獎是國務院設立的高水平、高層次、高影響的國家科學技術獎之一，授獎對象為在技術開發項目、社會公益項目、國家安全項目、重大工程項目等方面做出突出貢獻的公民或組織。獲得國家科技進步獎離不開人員、組織間的精誠合作，獲獎機構之間存在著非常緊密的合作關系。本文將以“十五”、“十一五”、“十二五”規劃期間（2001-2015年）國家科技進步獎獲獎項目作為數據源，探討獲獎機構的合作網絡演化關系及其原因，以期為同類研究拋磚引玉，同時在某種程度上促進科技進步與社會發展。

1 數據與方法

1.1 數據來源

本文以國家科技部網站（http：//www.most.gov.cn）公布的國家科技獎之一的“國家科學技術進步獎”（以下簡稱“國家科技進步獎”）的獲獎項目為數據源，收集了“十五”、“十一五”、“十二五”規劃期間（2001-2015年）共15年的國家科技進步獎的獲獎項目（不分等級）2 564項，將其導入到Excel中進行初步的處理后，機構合作比例基本情況如圖1所示。

從圖1可以看出，在國家科技進步獎獲獎項目中機構合作比例基本上呈上升趨勢，合作比例從2001年的不到57%到2015年已是接近87%，科研機構間的合作越來越廣泛，也越來越受重視。

鑒于本文所用數據較為龐大，為保證機構合作網絡的連通性，完整地反映其合作情況，本文將收集的數據按照國家“十五”、“十一五”、“十二五”規劃的時間劃分，將這15年劃分為3個時間段，表1列出了3個五年規劃期間機構合作的基本情況。

從表1可以看出，在3個五年規劃期間，國家科技進步獲獎項目中，3個時間段內由機構間合作完成的項目占總項目數的比率、參與合作的機構數、平均合作頻次等是逐次增長的，同時機構間的總合作頻次增長速度也較快，增長比率分別為87.22%和35%，說明在“十五”規劃期間（2001-2005年），由機構合作完成的獲獎項目占比并不算高，科研合作并未廣泛展開，當然這與國家級項目的難度高、專業性強有一定的關系；到了“十一五”規劃期間（2006-2010年），隨著科學技術的發展與突破、各機構間的交流與合作加強以及交叉學科的發展，獲獎項目數、進行合作的機構數、機構間合作頻次出現了較大的增幅；而到了“十二五”規劃期間（2011-2015年），獲獎項目總數雖有下降但合作占比率卻是持續增長，達到了82.91%之多，說明此階段跨機構的科研合作已經較為普遍。endprint

1.2 研究方法

本文將國家科技部網站公示的國家科技進步獎獲獎項目中的完成機構進行統計，凡是并列出現的機構均視為有合作關系。機構間的合作關系可以通過合作行為產生的合作網絡反映，同時，這個合作網絡會隨著時間的變化而產生一些變化，即形成機構合作的動態演化。

鑒于社會網絡分析方法[10-12]對于合作網絡的研究非常有效，本文也采用社會網絡分析法，將數據進行深入的整理，利用Ucinet軟件繪制合作網絡圖，以揭示機構合作的演化情況以及趨勢，從中找出高水平科技項目合作的規律，以更好地促進科技進步。

2 機構合作網絡演化分析

2.1 機構合作網絡演化的定性分析

為進一步探析不同時間段內合作網絡的特性，筆者利用Ucinet軟件生成機構合作網絡圖，3個五年規劃期間的合作網絡所包含的節點數分別為：1 267個、1 849個、1 896個。由于數據較為龐大，為了較為清晰的反映機構合作網絡，將生成的3個五年規劃期間合作網絡圖按照其形成的合作網絡大小以處于整體合作網絡中心的大集團來展現（如圖2～圖4所示）。其中，圖中顯示的每個節點代表一個機構，機構間若有合作關系就會產生連線。

從圖中可以看到，1）節點數有明顯的變化，最大連通網絡的節點數從131個到286個再到330個，說明機構間的科研交流與合作越來越密切。2）有些機構已經成為核心機構突顯出來并一直處于合作網絡的中心，如中國科學院（一直為合作網絡核心）、中國農業科學院、清華大學以及北京大學等，它們既是推動國家科技進步的主導機構，同時也是廣泛開展科研交流與合作的核心機構。3）“十五”規劃期間（2001-2005年）靠近合作網絡核心“中國科學院”的機構為北京大學、中國農業科學院、中國林業科學研究院、哈爾濱工業大學、清華大學等；“十一五”規劃期間（2006-2010年）網絡核心周邊節點有明顯增長，聚攏之勢更為明顯，新增了長安大學、浙江大學、武漢大學、中國地質大學、中國農業大學等新的重要節點；“十二五”規劃期間（2011-2015年）網絡核心周邊節點顯得尤為密集，吉林大學、大連理工大學、青海省地質調查局等機構已經開始嶄露頭角并形成了以自身為中心的子網絡。

2.2 機構合作網絡演化的定量分析

通過網絡節點中心性指標可以分析處于網絡的核心位置的節點和處在網絡邊緣的節點。筆者通過Ucinet軟件計算出3個時間段內的核心—邊緣值，并將排在前10位的機構列出，以揭示3個時間段中核心節點的變化，具體結果如表2所示。

核心—邊緣值排在前10位的機構基本上可視為國家科技進步的主要推動力。從表2中可以看出，中國科學院、中國農業科學院、清華大學、中國農業大學基本上一直處于合作網絡的中心，浙江大學、北京大學在“十一五”規劃期間（2006-2010年）開始突顯出來并占據重要位置，武漢大學、中國水利水電科學研究院、中國環境科學研究院在“十二五”規劃期間（2011-2015年）成為新的后起之秀。

2.3 合作網絡的核心機構演化分析

每個研究領域總有一些對該領域具有導向與引領意義的核心，對該研究領域的發展方向與拓展具有重大影響。為了進一步探析獲獎機構中是否存在這樣的具有帶頭人意義的群體，筆者分別統計了3個時間段中各機構承擔的項目數（不考慮項目承擔機構的先后次序，凡出現即算作承擔數），限于篇幅，僅列舉排在前11位的機構，如表3所示。

從總體上來看，高獲獎機構的承擔項目數基本上是逐年段增長的，“十五”規劃期間機構承擔項目數榜首為50項，到了“十一五”規劃期間這個數據很明顯的增長了90%，“十二五”規劃期間與前一個時間段相較而言項目數略有減少。同時，橫向比較整個分布可明顯看出，在這3個五年規劃期間，國家科技進步獎獲獎項目的承擔機構中存在一些持續高產的機構，如中國科學院（一直居于榜首）、清華大學、浙江大學、中國農業科學院等機構。也出現了新的后起之秀，如北京科技大學、中國石油大學、武漢大學等機構。國家科技進步獎獲獎機構都是各個學科領域的精英，為國家科技進步的研究與發展做出了重要貢獻。

3 機構合作網絡演化原因

通過前文分析發現，3個五年規劃期間（2001-2015年）國家科技進步獲獎項目總數整體上為增長趨勢，合作占比持續增長，同時合作網絡中出現了明顯的核心機構，從3個時間段來看，核心機構不斷增加，到“十二五”規劃期間已經顯得尤為密集。筆者試著從國家政策引導、社會需求拉動、機構術業專攻、最小省力法則和馬太效應原理這5個角度對3個五年規劃期間（2001-2015年）國家科技進步獲獎項目機構合作演化的原因進行分析。

3.1 國家政策引導

自改革開放以來科學技術一直是國家發展的重點，黨的十六大報告中提出，從2001-2020年用20年時間全面建設小康社會，而本文研究的時間跨度（2001-2015）正好在此范圍內，此外，我國在“十五”規劃、“十一五”規劃、“十二五”規劃中均將科學技術的發展視為重要戰略問題。國家科技進步獲獎項目在一定程度上離不開國家政策的引導。

在“十五”規劃中“科技發展的主要預期目標是科技創新能力增強，技術進步加快”，強調推進科技進步和創新、積極推進高技術發展、鼓勵并引導企業建立研究開發機構、促進大學與科研機構聯合。此階段的國家科技進步獲獎項目多為基礎研究或是關乎國民經濟命脈并具有相對優勢的行業，如農業、養殖業、交通運輸、氣象氣候、海洋環境等，獲獎項目的機構合作度為62.45%，同時，中國科學院、中國農業科學院、中國林業科學研究院、哈爾濱工業大學、清華大學等機構在政策的帶動下開始成為機構進行合作的重點對象。

在“十一五”規劃中提出實施科教興國戰略，把科技進步和創新作為經濟社會發展的重要推動力，要求加快科學技術創新和跨越，不斷增強企業創新能力，加強科技與經濟、教育的緊密結合，全面提高科技整體實力和產業技術水平。“十一五”時期是全面建設小康社會的關鍵時期，科技教育具有較好基礎，在大力推進自主創新、科技進步，建立以企業為主體、市場為導向、產學研相結合的技術創新體系政策的引導下，國家科技進步獲獎項目數出現大幅增長，機構間的總合作頻次增長比率達到87.22%，機構合作度為77.09%，此時機構間的合作意識已經形成，并且呈不斷加強趨勢，與此同時，除了上文提到的幾個機構外，長安大學、浙江大學、武漢大學、中國地質大學、中國農業大學等在此階段開始嶄露頭角，也成為機構進行合作的重點對象。endprint

“十二五”規劃強調把科技進步和創新作為加快轉變經濟發展方式的重要支撐。在增強科技創新能力、深化科技體制改革、加強科學研究與高等教育有機結合、增強科研院所和高校創新動力、建設國家創新體系政策的引導下，此時的國家科技進步獲獎項目已經從量變達到質變，獲獎項目數較“十一五”期間雖有滑落，但機構合作度已到達82.91%，機構間的合作已經廣泛展開。從此階段的機構合作中心網絡圖也可看出，網絡中心節點“中國科學院”周邊節點顯得尤為密集，機構間的合作越來越自由，吉林大學、大連理工大學、青海省地質調查局等機構也開始成為機構進行合作時的選擇對象。

3.2 社會需求拉動

全面建設小康社會的目標提出以來，我國經濟和社會取得了重大的發展，綜合國力明顯增強，科技發展潛力巨大。為適應國家重大戰略需求，一批重大科技專項項目啟動，在能源、資源、環境、農業、信息、健康等領域加強了關鍵技術攻關，實現核心技術集成創新與跨越。如2003年國家科技進步獎特等獎項目——“中國載人航天工程”，為攻克該工程一系列技術難關所采用的新技術、新工藝、新材料、新方法已經帶動相關領域的科技進步，使我國成為世界上第三個掌握載人航天基本技術的國家；2010年特等獎項目——“大慶油田高含水后期4 000萬噸以上持續穩產高效勘探開發技術”，針對資源基礎不斷變差給持續穩產帶來的新的勘探開發技術難題，在“十一五”取得成果基礎上，繼續開展對穩產關鍵技術的持續攻關，得到國家和中國石油天然氣集團公司重大科技專項計劃支持，油田技術水平和創新能力得到進一步提升，促進了行業技術進步，取得了顯著的技術發展成果和經濟效益，整體技術達到國際領先水平；2015年特等獎項目——“京滬高速鐵路工程”，面臨著世界長大距離高速鐵路持續高速運行的重大科學問題，其艱巨性、復雜性、特殊性史無前例，項目構建了先進的建設管理和安全運營保障技術，形成了自主知識產權的技術標準，取得了舉世矚目的成就。值得一提的是，京滬高鐵大幅改善了我國東部地區投資環境，對加速區域經濟一體化、推進產業結構升級、助推城鎮化進程、發揮經濟聚集效應、提升應急交通能力以及創新鐵路投融資體制改革發揮了重大作用，為經濟社會發展提供了強大的綠色、低碳運力支撐。

在社會需求的拉動下，科技創新孕育新突破，新興學科、邊緣學科和交叉學科發展起來，研究人員加強了對重大理論和實踐問題的研究，推進學科建設和理論創新。在獲獎項目中不乏類似“基于大數據的互聯網機器翻譯核心技術及產業化”、“植物—環境信息快速感知與物聯網實時監控技術及裝備”、“大容量、智能化光傳送網（OTN）技術創新與產業化”這類緊跟社會發展需求、具有學科融合性、實用性的項目。

3.3 機構術業專攻

通過前文的分析發現合作網絡中一些機構突顯出來，即核心合作機構，這些機構基本上屬于其他機構進行科研合作的重點選擇對象。結合國家科技進步獎的具體獲獎項目及項目承擔機構來看，不難發現這些機構基本上均為該獲獎項目所屬領域的佼佼者，如前文核心合作機構分析中出現的中國科學院、中國農業科學院、清華大學、浙江大學等。中國科學院是我國自然科學最高學術機構、科學技術最高咨詢機構、自然科學與高技術綜合研究發展中心，集科研院所、學部、教育機構于一體，其物理、化學、材料科學、數學、環境與生態學、地球科學等學科整體水平已進入世界先進行列，一些領域方向也具備了進入世界第一方陣的良好態勢，在解決關系國家全局和長遠發展的重大問題上已成為不可替代的國家戰略科技力量；中國農業科學院致力于解決我國農業及農村經濟發展中的重大科技問題，在教育部的此次評估中，其在農學、工學學科中屬科研院所中的領頭羊；自1952年全國高校院系調整后，清華大學就成為一所多學科性工業大學，重點為國家培養工程技術人才，在教育部2012年學科評估結果中，清華大學共有14個學科排在第一位（其中11個學科屬于工學），而在工學里其他的學科中，清華大學排名均較為靠前；在教育部的學科評估中浙江大學的光學工程（我國最早的光學工程誕生在浙江大學）、農業經濟管理學科排在第一位，在工學、農業、管理學中排名均較為靠前。結合3個五年規劃時期內國家科技進步獎獲獎項目來看，其他機構與它們進行合作的項目基本上屬于其專長學科領域。

3.4 最小省力法則

美國哈佛大學教授齊普夫在《人類行為與最省力法則——人類生態學引論》一書中提出最小省力法則的理論。該理論提出 ，人們的各種社會活動均受此原則支配，總想以最小的代價獲得最大的效益。換言之，人類行為總是建立在最小努力基礎之上的。一個人在解決他面臨的問題時，要把這個問題放在他所估計到的、將來還會出現的整體背景中去考慮，當他著手解決這個問題時 ，就會想方設法尋求一種途徑 ，把解決面前的問題和將來可能出現的問題所付出的全部工作最小化，使得自己付出的“力”最小，作出這種選擇的依據就是“最省力法則”。

從國家科技進步獎獲獎項目的合作機構來看，一個機構在選擇其合作對象時必定會從經濟上、安全上、時間上，并結合自身條件（如自身科研水平）及對方條件（如所處的地域遠近、研究方向、科研水平等）等種種因素來考慮，使得完成項目的效率得到最大化。如2015年國家科技進步獎獲獎項目—“節材耐磨損鋼鐵材料制造技術研發與工業應用”由7個機構合作完成，這7個機構中有6個為研究耐磨材料或金屬鑄造的科研院所或企業，而另一個是擁有兩個以耐磨材料為研究方向的省級工程技術研究中心的暨南大學，同時其中4個機構位于廣東省，另外3個機構分別位于江西、浙江、安徽，均與廣東較為接近。

3.5 馬太效應原理

1968年，美國科學史研究者羅伯特·莫頓（Robert K.Merton）提出“馬太效應”這個術語，用以概括一種社會心理現象：“相對于那些不知名的研究者，聲名顯赫的科學家通常得到更多的聲望，即使他們的成就是相似的。同樣地，在一個項目上，聲譽通常給予那些已經出名的研究者”。任何個體、群體或地區，在某一個方面（如金錢、名譽、地位等）獲得成功和進步，就會產生一種積累優勢，就會有更多的機會取得更大的成功和進步。如在國家科技進步獎獲獎項目中，中國科學院在“十五”規劃、“十一五”規劃、“十二五”規劃3個時間段中的出現頻次遠高于其他機構，一定程度上說明其是其他機構進行合作的首選，而這除了離不開中國科學院頂尖的科研水平之外，也與其累積的聲望、名譽息息相關。再如中國農業科學院、清華大學、浙江大學、中國農業大學等機構出現頻次均較高，其他機構與它們進行的合作也較多，這些機構除了擁有與合作項目相關的專業優勢之外，也累積著諸多的聲望與成就，在前文的3個五年規劃期間核心—邊緣值分析和核心機構分析的結果就印證了“馬太效應”。同時，值得注意的是，這些核心機構并非是一成不變，每個時間段都會有不同的機構成為新的核心機構。隨著機構間的合作愈趨自由化，會出現強者愈強的情況，這也是核心機構產生的一個重要原因。endprint

4 結 論

本文通過對“十五”、“十一五”、“十二五”規劃期間（2001-2015年）國家科技部網站公布的國家科技進步獎獲獎項目承擔機構的合作情況進行定性與定量的分析，結合社會網絡分析方法，反映出國家科技進步獎獲獎項目機構合作的演化情況，同時對這種演化情況從多個角度進行了原因探析。總結如下：

在國家政策引導、社會需求拉動、機構術業專攻、最小努力原則和馬太效應多方面作用下，3個五年規劃期間（2001-2015年）國家科技進步獲獎項目總數整體上為增長趨勢，合作占比持續增長，已達到82.91%，跨機構的科研合作已經廣泛展開，機構間的科研交流與合作越來越密切。同時從3個時間段來看，網絡核心周邊節點不斷增加，到“十二五”規劃期間已經顯得尤為密集，已經形成了中國科學院、清華大學、浙江大學、中國農業科學院等核心機構，成為推動國家科技進步的中堅力量。

值得注意的是，雖然核心機構基本為科研院所和高校，但科研院所和高校不可輕視自身的特色、高水平建設。企業應重視基礎性、前沿性創新研究，重視顛覆性技術創新，在合作中應適當強化自身主體地位和主導作用，力爭成為有國際競爭力的創新型領軍企業。同時，基于最省力法則的合作戰略在進行項目合作是基于高效率的考慮，但隨著合作的自由化，各機構在選擇合作對象時可嘗試跨區域機構間的合作，可供選擇的合作對象更多，合作效果未必比與同區域或近距離區域的機構合作效果差，突破以往的僅局限于機構性質互補，達到合作機構間多方互補，既是合作更是相互學習與進步?！榜R太效應”形成的核心機構與邊緣機構類似于兩極分化現狀對機構會起到一定的激勵作用，在3個五年規劃期間不斷有后起之秀成為新的核心機構，在“馬太效應”作用下的結果并非是一成不變的，各機構應發揮自身優勢，不斷超越，開啟我國科技進步新局面。

“十五”規劃、“十一五”規劃均較好的完成，“十二五”規劃期間一批重大科技成果達到世界先進水平?！笆濉币巹澞繕思磳倮麑崿F，我國經濟實力、科技實力、國防實力、國際影響力又上了一個大臺階。新一輪科技革命和產業變革蓄勢待發。各科研院所、企業及高校的科學技術的發展與進步應緊跟國家政策的引導和科技發展的前沿，面向社會需求，根據自身科研方向，一方面加快突破新一代信息通信、新能源、新材料、航空航天、生物醫藥、智能制造等領域核心技術；另一方面可抓住現階段互聯網發展潮流，拓展網絡經濟空間，實施“互聯網+”行動計劃，發展物聯網技術和應用；再一方面應注重低碳循環發展方面的研究，加快能源技術創新，可重點開展對清潔低碳、安全高效的現代能源的研究。

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（本文責任編輯：孫國雷）endprint