基于社會網絡分析的北京市科技新星合作研究

楊善友 欒鸞

摘 要：1993-2017年共有2275名學者入選北京市科技新星計劃，本文選取了24個專業，其中每個專業中至少有20名科技新星，通過社會網絡分析方法展開了作者合作網絡分析。基于網絡密度、凝聚系數、平均距離、中心度（點度中心度和中間中心度）等網絡屬性的探索，本文發現了24個專業的科技新星合作網絡特征，從而為北京市科委政策制定以及科技新星的管理提供一定的啟示和建議。

關鍵詞：社會網絡分析；北京市科技新星；網絡屬性

中圖分類號：G306 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）08-0207-03

1 前言

科技創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力，科技創新越來越決定一個民族和國家的發展進程。而科技創新的根本依靠就是人才，近年來，世界各國都充分認識到，未來國與國之間的競爭，歸根到底是知識和人才的競爭，特別是創新型科技人才的競爭。北京市科技新星計劃是市科委組織的一項重要人才培養計劃。1993年開始實施，培養造就了一批思想政治素質高，具有創新精神的青年科技帶頭人和科技管理專家，逐步形成了青年科技專家群體。

科技新星計劃注重搭建科技創新交流合作平臺，促進新星間的溝通交流。長期的溝通和交流，入選新星們不斷進行著思想火花的碰撞，不僅增加了自身學科領域內的專業知識水平，也不斷進行著相互合作。科研合作日益成為現代科學研究的主要方式，成為科技發展和解決問題的主要途徑，同時也是協同創新的重要途徑[1]。另外，科研合作活動是一種典型的社會互動，必然導致一定程度的合作網絡關系的形成。在實施人才培養計劃的背景下，有必要對歷年來不同專業的作者合作情況進行總結。

1993-2017年共有2275名學者入選北京市科技新星計劃，本文選取了從事專業中至少有20名科技新星的24個專業展開分析，通過檢索CNKI中國期刊全文數據庫中這24個專業共1034名科技新星1990-2017年發表的論文，以此作為研究樣本，根據社會網絡分析法（Social Network Analysis，SNA）的理論，結合社會網絡分析軟件對作者合作網絡進行網絡屬性的計算，以期勾勒出這些專業學者的合作現狀，為北京市科委、北京市科學技術研究院支持創建國家科技創新中心提供參考資料。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

論文是科研人員科研成果的一種體現，作者發文量的統計是對作者科研活動的一種基本量化評價。科學合作的結果通常以研究者共同署名在學術期刊上發表論文來體現。本文數據來源于CNKI中國期刊全文數據庫，通過作者姓名和作者單位的精確搜索，共檢索到文獻10183篇，作為研究的數據文獻集，圖1所示展現了所選取的專業、科技新星數量以及發文情況統計信息。從事材料學專業的科技新星數最多，從事農業相關研究的科技新星發表論文數最多。

2.2 研究方法

社會網絡分析法（SNA）是對社會網絡的關系結構及其屬性加以分析的一套規范，是對社會網絡中行為者之間的關系進行量化的一種研究方法[2]。該方法通過分析網絡的各種屬性，從不同的角度反映網絡的整體結構或者網絡中節點與節點之間的關系，該方法已經被證實可以用來研究作者之間的合作關系以及網絡結構闡釋。作者合作網絡則是以作者為節點，以作者之間的合作關系為邊構建的網絡。邊的權重是作者之間的合作次數，即合作撰寫論文的數目。

Newman[3]是最早一批將網絡科學的想法應用到了科研合作網絡分析中的學者。他分析了三個領域生物學、物理學和數學的網絡，從度分布、聚類系數、平均距離等幾方面對網絡進行了分析。近些年，關于合作網絡的研究越來越深入，主要集中在兩個方面[4]：一方面是網絡的靜態統計特征及拓撲結構研究，比如利用中心度指標來發現最重要的作者，Freeman[5]提出了社會網絡中的四個中心度概念，分別是：度中心度、接近中心度、中間中心度和特征向量中心度；另一方面是合作網絡的動態演化特征研究。

本文主要分析的網絡屬性有網絡的密度、凝聚系數、平均距離、中心度（點度中心度和中間中心度）等。網絡密度的大小說明網絡中節點間連線的多少，取值范圍介于0和1之間，密度越大表示節點之間連線越稠密，信息交流越暢通。聚類系數也稱族系數，是表征一個網絡中節點趨向于聚集到一起的概率，該系數越大表示節點越容易聚集[6]。平均聚類系數的值介于0和1之間，值越大代表節點之間的抱團趨勢越明顯。當值為0時，網絡中相連的節點之間沒有三角形結構，而值為1時，該網絡是一個完全圖。平均距離是衡量網絡節點間信息傳播快慢的定量指標，平均距離越長，網絡中一個節點到達另一個節點需要的路勁越長，信息傳播越慢。網絡的節點中心度分為節點點度中心度、中間中心度和接近中心度[7]。點度中心度是與某節點直接相連的其他節點個數，節點度中心度大說明該節點位于整個網絡的重要位置，具有“領頭羊”的作用；中間中心度是衡量某個節點在網絡中媒介作用大小的指標，其值越大說明有較多的節點之間的信息通信需要經過該節點，對網絡中信息流通有關鍵作用；接近中心度是節點與圖中所有其他點的捷近距離之和，是一個間接衡量指標，其值越大表示該節點處于網絡的邊緣區域。由于接近中心度是針對完全連通網絡設置的指標，而本文中作者合作網絡是一個非完全連通網絡，故只對作者合作網絡的點度中心度和中間中心度進行計算和分析。

3 結果分析和討論

3.1 作者發文量統計

本文統計了從事專業中至少有20名科技新星的24個專業，1034名科技新星1990-2017年發表的論文，下載數據文獻集10183篇，文獻中總共有17015位作者，篇均作者數是1.67位，說明每篇文章平均有1.67位作者撰寫。圖2所示展示了24個專業的篇均作者分布，可以看到生物學專業、心血管專業、腫瘤專業、醫學專業、兒童專業、藥物專業、動物專業篇均作者都超過了2位，其中醫學專業篇均作者超過了3位，在一定程度上提示了這些專業作者合作的強度較大，大部分文獻都是由2位以上的作者完成。

3.2 作者合作網絡屬性分析

本研究中24個專業作者合作網絡的平均密度是0.006779，平均聚類系數是0.490917，平均距離是2.84375。表1所示展現了24個專業的網絡密度、聚類系數以及平均距離的分布情況。

網絡密度的大小反映了節點之間連線的稀疏情況，其值介于0-1之間，總體來看24個專業的平均網絡密度都不高，各個節點的連接較少，不利于節點之間信息的傳播和交流。聚類系數的大小反映了節點之間的抱團趨勢，其值介于0-1之間，系數越大表示節點越容易聚集。從表1可以看到，化學專業、動物專業、口腔專業、通信專業其聚類系數都大于0.6，說明這些專業雖然網絡密度較低，但節點更傾向于聚集到一起，內部潛在凝聚性較強，說明這些專業的研究學者已經意識到合作的重要性，其合作強度正處于快速上升的潛伏階段。平均距離反映了網絡節點間信息傳播的快慢，24個專業的平均距離相差較大，計算機專業、化學專業、材料學專業、眼科專業以及機械專業的平均距離都小于2，說明這些專業的作者網絡中節點平均通過2條線就能到達網絡中的其他節點，網絡中信息傳播速度較快。相反，神經專業和中西醫專業的平均距離都超過了5，說明這些專業的作者平均需要通過6條線才能和其他作者產生合作，路徑較長，網絡中信息傳播速度較慢。

3.3 中心度分析

24個專業的作者合作網絡的點度中心度和中間中心度見表2所示，其中，最大點度中心度和最大中間中心度，列出了各專業作者合作網絡中排名第一的點度中心度和中間中心度，科技新星點度中心度和中間中心度，列出了所有科技新星中排名第一的點度中心度和中間中心度，并給出了其在合作網絡中點度中心度和中間中心度的相應排名，如果科技新星點度中心度和科技新星中間中心度都是同一個人所得，則是否同一人標記為是，否則為否。

點度中心度反映了該節點位于整個網絡的位置，從科技新星點度中心度來看，環境專業、計算機專業、農業專業、心血管專業、口腔專業、臨床專業、植物專業、腫瘤專業、醫學專業、分子專業、機械專業、兒童專業、果樹專業、通信專業、動物專業的科技新星都位于合作網絡的重要位置，具有領斗羊的作用，比較注重團隊合作和團隊建設。

中間中心度衡量了某個節點在網絡中媒介作用的大小，從科技新星中間中心度來看，環境專業、計算機專業、農業專業、心血管專業、口腔專業、植物專業、醫學專業、分子專業、機械專業、兒童專業、通信專業、動物專業的科技新星不僅在網絡中處于核心的位置，而且對于網絡中信息的傳播也起到了很重要的中介作用，是網絡的重要節點。其中計算機專業、心血管專業、口腔專業、通信專業、動物專業的合作網絡中排在第一位的科技新星均為同一個人。

4 結語

科技合作研究是分析一個科研團體內合作情況及發展趨勢的一種重要的手段。基于24個專業內1034名科技新星發表的論文信息，通過對作者合作網絡的社會網絡分析，發現目前24個專業的作者合作網絡密度均較小，相對比較稀疏。但是，24個專業中有13個專業的聚類系數都高于0.5，說明這些專業雖然網絡密度較低，但節點更傾向于聚集到一起，內部潛在凝聚性較強。24個專業中5個專業的平均距離都不超過2，每個節點平均只需要經過2條連線就能到達另一個節點，說明這些專業作者合作網絡信息流通比較順暢，信息傳播速度較高，合作強度較高。24個專業中15個專業的科技新星其點度中心度都位于所在網絡的重要位置，其中12個專業的科技新星其中間中心度同樣位于所在網絡的重要位置，這些專業的科技新星不僅起到領導羊的作用，而且對于網絡中信息的傳播也起到了很重要的中介作用。通過上述分析，可以看出北京市科技新星計劃為科研人才搭建了交流合作平臺，促進了科技新星之間的交流合作，推動了學科專業合作網絡的形成和發展。但整體上呈現分散、小團體現象，這說明科技新星間的合作交流還存在不完善的地方，存在發展空間。

參考文獻

[1]謝彩霞.科學計量學領域科學合作研究綜述[J].科學學與科學技術管理，2007，（6）：5-8.

[2]劉軍.社會網絡分析導論[M].社會科學文獻出版社，2004.

[3]NEWMAN M E. Scientific collaboration networks. I. Network construction and fundamental results [J]. Physical Review E Statistical Nonlinear & Soft Matter Physics， 2001，64（2）： 016131.

[4]孫曉玲.作者合作網絡的結構及其演化與預測研究[D].大連理工大學，2014.

[5]FREEMAN L C. Centrality in social networks conceptual clarification [J]. Social Networks， 1978，（3）： 215-39.

[6]林聚任.社會網絡分析：理論、方法與應用[M].北京師范大學出版社，2009.

[7]林莉.科研論文合著網絡結構與合作關系研究[D].吉林大學，2010.