我國工程學科國際合作論文的科學計量分析
——以我國在US News工程學科排行榜中排名前10所研究型大學為例

吳肖夢 陳振英 陳琿夏 王凱飛

（浙江大學圖書館，浙江杭州 310027）

開展研究型大學國際合作論文特征研究，對于展現科技資源和知識資本國際擴散的路徑、明確當前全球國際科技合作布局、了解國際合作的網絡關系和合作特征具有重要價值。有學者從不同角度，對國際合作論文進行了研究[1-5]。研究表明，國際合作論文在全部論文中的占比代表著科研產出的國際化程度，反映了學科的國際合作規模與合作率[6]。本文則基于SCI論文數據，選取US News工程學科排行榜上我國排名前十的清華大學、浙江大學、哈爾濱工業大學、上海交通大學、華中科技大學、東南大學、北京大學、中國科技大學、西安交通大學和同濟大學為研究對象，對研究型大學工程學科（按ESI分類[7]的“工程學”）的國際合作論文進行分析，并利用文獻計量方法和社會網絡分析法，探究近十年的發展特征。數據的采集依托于科睿唯安的Web of Science數據庫和InCites分析平臺，分析制圖工具采用了Excel，社會網絡分析運用的是Geiphi和Ucinet。

1 合作論文的發文量與著作單位

2006—2015年，在USNews工程學科排行榜中我國排名前10所研究型大學的國際合作論文發文量逐年增加，年增長率平均為18.23%，從2006年的646篇增加至2015年的2898篇，發文數量穩步發展，態勢良好（圖1）。

合作網絡圖譜（圖2）表明，10所研究型大學基本處于絕對中心位置，美國逐步成為第二大副中心。盡管如此，以10所研究型大學為代表的我國高校仍處于合作的核心集團位置，同時相比于其他國家，中國的網絡節點依然最大，論文數量最多，并且四周線條密布。由此可見，10所大學仍是工程學科領域科技資源流動的重要樞紐之一。

在合作論文的作者中，參與撰寫的單位有第一單位與通訊單位之分，第一單位指的是論文署名排名第一的作者所屬的單位，第一作者對文章的參與度與貢獻度最高；通訊單位指的是通訊作者所屬單位，通訊作者往往是文章的思路提供者與指導者。

圖3表明，10所研究型大學的學者在工程學科國際合作中參與度和貢獻度都在逐年增加。越來越多的學者成為國際合作中的主要研究者。2006年在這10所研究型大學中作為第一單位的合作論文占比不到所有合著論文的一半，經過十年的發展，到2015年其比例已超過75%。同時，這10所研究型大學的作者在國際合作中指導地位也在不斷提升。與第一單位的變化情況相似，10所研究型大學作為通訊單位的論文數量不斷增加，同時論文占比也在逐年上漲，截至2015年，在10所研究型大學參與的國際合作論文中，超7成的論文作者是論文的思路提供者與方向指導者（圖3）。

圖1 10所研究型大學國際合作論文數量發展圖

圖2 10所研究型大學工程學科論文國際合作網絡

圖3 10所研究型大學分別為第一單位、通訊單位的合作論文占比情況

與美國、德國、法國、英國、日本等發達國家比較表明：2006—2015年各國學術機構作為第一單位和通訊單位的論文遠不及中國。據此分析，在工程學科的國際合作中，10所研究型大學占據了主要領導地位，見表1。

2 合作論文的積聚程度、規模與合作率

按k-core（k-核）分析各階段國家間合作論文的凝聚程度。在社會網絡中，k-core是建立在點度數基礎上的凝聚合作子群概念，如果一個子圖中的全部點都至少與該子圖中的其他K個點鄰接，則稱這樣的子圖為k-core。利用Ucinet軟件找出各個階段k-core的最大值及對應的凝聚合作子群（表2）。

從k-core凝聚子群看，與2006—2010年相比，2011—2015年合作國家積聚程度明顯提升，凝聚合作子群由11國擴大到18國，占本階段全部合作國家的比例亦有所提升。在兩個階段的子群中，一直處于子群的國家除中國外，還有美國、英國、日本、加拿大、德國、法國、意大利、瑞士。2011—2015年，凝聚合作子群內新增的國家為土耳其、韓國、瑞典、波蘭、奧地利、芬蘭、俄羅斯、盧森堡、捷克共和國，而澳大利亞和新加坡則從凝聚合作子群中脫離。

從合作論文的發文數量上看，10所研究性大學的論文仍是以非國際合作論文為主，國際合作規模偏低，合作率較低；從發展趨勢上看，盡管目前在數量上，國際合作規模上不占優勢，但能明顯看出有小幅度的上升趨勢，相比2006年的23.31%，2015年的工程學科國際合作率達到28.75%，提高了5個百分點（圖4）。

除自身對比外，再將我國10所研究型大學與其他國家大學進行對比。選取國際知名的以下大學聯盟作為比較對象：美國北美大學聯盟大學（Association of American Universities，AAU）、 澳洲八校集團（The Group of Eight，Go8）、英國羅素大學集團（The Russell Group，RG），重點探究其工程學科在國際合作率上的表現。從圖5可以看到，國際合作率最高的是英國羅素大學集團，其工程學科國際合作率歷年均為最高，至2015年，近60%的工程學科論文有其他國家研究機構的參與；其次為澳洲八校集團，至2015年，其工程學科國際合作論文也超過了50%；北美大學聯盟大學與我國10所研究型大學的國際合作率在2006年至2010年相差不多，但此后幾年北美大學聯盟大學的國際合作率大幅提升，而我國10所研究型大學發展緩慢，兩者差距逐年加大。

表1 法、德、日、英、美科研機構2006—2015作為第一單位、通訊單位合作論文的年均發文量

表2 k-core最大值及凝聚合作子群發展變化

圖4 國際合作論文規模與合作率發展

3 合作國家的網絡圖譜

2006—2010年和2011—2015年兩個階段10所研究型大學合作的網絡圖譜，如圖6和圖7所示。圖6、圖7中節點的大小代表各國與10所研究型大學合作論文數量，節點越大，該國發表論文越多；連線的粗細代表兩國間的合作強度，合作次數越多，線條越粗，其合作強度越大。

2006—2010年，這10所研究型大學的國際合作論文共4795篇，合作范圍涵蓋70個國家；2011—2015年，國際合作論文高達12227篇，合作范圍增至88個國家，可見10所研究型大學的國際合作規模和范圍均有較大提升。結合表3和圖6的合作關系圖譜可以發現，我國與美國在工程科學方面合作非常緊密，關系線條與其他國家相比更為粗壯。美國是世界第一大國，科技人才的聚集地，科技前沿的發源地，因此我國的這10所研究型大學將美國作為重點合作對象，積極輸出與引入優秀人才。同時，與英國、日本、加拿大、新加坡、澳大利亞、德國、法國、韓國等國家合作線條也較明顯，雙方合作較為密切。

從表4和圖7可以明顯看到，相較2006—2010年，2011—2015年的合作網絡圖譜更為復雜，合作國家顯著增加，但美國依然是10所研究型大學首選合作的國家。從線條粗細，即合作次數的多少來看，視覺效果明顯的線條相比上個五年有所增加；再從論文數量看，與10所研究型大學合作論文數量排名前十的國家依然為美國、英國、澳大利亞、日本、加拿大、新加坡、德國、法國、韓國、瑞典。其中澳大利亞由第六名躍居第三，兩國合作論文數量增長超過3倍，合作頻率增長幅度最大，其次為美國、法國、英國、韓國、瑞典和德國，這些國家的論文數量均翻一番，日本和新加坡的論文增長比例也超過了50%，由此可見，2011—2015年10所研究型大學國際合作發展迅猛。

圖5 10所研究型大學與其他大學聯盟的國際合作率對比

圖6 10所研究型大學國際合作國家網絡（2006—2010年）

圖7 10所研究型大學合作國家網絡（2011—2015年）

表3 合作密切國家的論文數量（2006—2010年）

4 國際合作成果的影響力

國際合作對論文影響力的影響，包括大學排行榜中常用的5個指標：學科規范化的引文影響力、篇均被引頻次、被引次數排名前1%的論文百分比（PPTOP 1%）、被引次數排名前10%的論文百分比（PPTOP 10%）、平均百分位[8]等，其指標含義如表5所示。

截至2015年我國10所研究型大學工程學科國際合作論文數量在全部論文的占比不到30%，但合作論文的各項論文質量評價指標表現均優于全部論文，也就是說，在一定程度上通用國際合作能夠提高論文質量，提高論文的學術影響力（表6）。

10所研究型大學工程國際合作論文的質量與其他國家大學聯盟相比，其各個指標數據基本優于其他大學聯盟的總體論文，論文質量超過各大學聯盟整體的平均水平；與各聯盟的國際合作論文相比，北美大學聯盟和澳洲八校集團的數據表現較為突出，我國10所研究型大學工程學科合作論文質量與其稍有差距，但基本優于英國羅素大學集團（表7）。

從雷達圖（圖8）中可以看到，10所研究型大學國際合作論文在PPTOP 1%和PPTOP 10%的論文百分比指標上表現最優，優于其他3個大學聯盟；在學科規范化的引文影響力和平均百分位指標上表現良好，僅次于澳洲八校集團；篇均被引頻次表現稍顯遜色，次于北美大學聯盟和澳洲八校集團。

表4 10所研究型大學合作密切國家的合作論文數（2011—2015年）

表5 論文學術影響力指標及含義

表6 10所研究型大學國際合作論文與全部論文學術影響力比較

表7 10所研究型大學國際合作論文與其他國家大學聯盟論文學術影響力比較

圖8 10所研究型大學國際合作論文與其他大學聯盟論文學術影響力比較

5 結論與啟示

國際合作論文特征分析是對科技交流與合作活動所產生研究成果的理性分析和總結，國際合作論文的數量、影響力和合作論文主導地位與網絡中心位置分析是評價群體交流與合作活動水平的一項重要指標。本文利用文獻計量方法和社會網絡分析法探究近10年來我國在USNews工程學科排行榜中排名前10所研究型大學工程學科國際合作論文的發展特征，從學科合作地位、作者合作地位、合作子群、國際合作規模與合作率、合作網絡圖譜等方面進行測度與分析，并與國際上多個研究型大學聯盟進行了對比分析；同時，為增強評估有效性，引入多個代表論文質量的學科規范化引文指標，多角度揭示10研究型大學的國際合作論文特征。

分析結果表明：這10所研究型大學與其他國家合作日益緊密，國際合作程度不斷增強，并且始終處于國際合作的核心位置，是工程學科領域科技資源流動的重要樞紐之一，但相較其他國家的大學聯盟，國際合作論文占比稍低，國際合作論文的質量尚存在一定的差距。

通過對10所研究型大學工程學科國際合作文的科學計量分析，受到啟發，為提高我國大學和學術機構國際合作的程度和水平，提出以下幾點建議。

首先，拓寬國際合作廣度，形成多凝聚合作子群。近10年來，這10所研究型大學均處于凝聚合作子群中的核心地位，合作子群中的國家數量由12國擴張至18國，但占全部合作國家比例僅約1/5，合作廣度有限。擴寬合作廣度，及時更新學術觀點，防止“近親繁殖”，使學術知識跨越空間限制，與更多國家開展緊密的學術合作，形成同核心不同規模的合作子群，提高學術創新性和包容性，提高國內學術機構的國際知名度。

其次，加強國際合作深度，鼓勵研究者開展國際交流與學習活動。這10所研究型大學與美國學術合作關系非常緊密，與其他國家的合作率也呈上升趨勢。在國際學術成果合作率上升的趨勢下，也應重視跨國際人才的培養，將國家之間的合作擴展至人才的互通有無。積極把握國際合作機會，充分利用國際先進的研發環境，提高本國學者的科學研究能力。同時，加大科研基金投入強度，掌握宏觀調控力度，支持精英學者加入國際科技合作中，同時引進外國優秀人才，將他國的卓越經驗切實應用至我國的學科發展中。

最后，提高國際合作層次，促進跨國際機構合作。充分利用世界一流大學或一流學科排行榜，了解一流科研機構，增加與其合作機會，獲取更加前沿的學科知識。同時，密切關注其他高合作率的國家或科研機構，汲取他國國際合作經驗，提高我國合作層次，充分發揮合作對資源流動的推動作用，加大國際科技交流與合作。