基于機構研究數據的學科發展研究*
——以中國礦業大學為例

穆亞鳳 都平平 李素美

（中國礦業大學圖書館，江蘇 徐州 221116）

1 引言

目前，大多數的高校主要利用ESI和InCites數據庫基于研究機構（或大學）學科產出的論文數量和總被引次數、進入全球1%的情況，以及在全球22個學科中的排名，對各高校的優勢學科及其發展態勢進行研究分析[1]。根據長期的學科分析工作實踐經驗可以看出，ESI數據庫對學科領域的劃分與我國教育部的學科分類有所區別，ESI把學科分為22個大類，且以期刊作為論文學科歸屬的依據，這種學科劃分不能定位到教育部的學科分類，也與各院校的院系設置無法一一對應[2]，因此通過ESI數據庫進行學科分析并不能很好地體現中國高校各學科的發展現狀。為了能更好地研究國內高校各學科的發展現狀，筆者將中國礦業大學機構庫中屬于ESI工程學的研究數據通過宏觀和微觀兩種方式進行研究，分析ESI工程學所涉及的教育部一級學科發展現狀和發展趨勢，為中國礦業大學各學科的發展提供更為有力支撐，使高校學科的發展能夠可持續、循環交互、不斷提高。作為一種新型的學科評價方法的一部分，可以為各高校適應未來中國特色的學科評價體系提供參考借鑒，亦可將其作為研究成果反作用于研究數據的復用的一種途徑。

2 研究數據集和數據分析方式

2.1 研究數據集

研究數據又稱科學數據，是指科研人員在研究過程中所產生的有關實驗、調查等相關數據、圖片等資源[1]。作為科研活動的產物，科學數據是信息時代最基本的科技資源，對科技的發展和創新具有支撐作用，其重要性被越來越多的科研人員所認同。為了最大限度地發揮科學數據的價值，需要對其進行系統的管理，以方便科學研究的合作與資源共享，提高科研效率。國外已經在科學數據的存儲與發布、發現獲取、管理規劃、分析、引用、咨詢等方面取得了一定成果。由此可見，科學數據管理已經成為國外高校圖書館界的一個研究熱點[3]。目前對于研究數據的研究主要集中在其管理上，但是對于其復用研究相對較少。作為科研人員在研究過程中產生的數據，研究數據可以被研究人員整理分析，形成一定的研究成果，即各種形式的科研論文、研究報告等。這些研究成果在一定程度上能夠反映科研人員的研究內容、研究思路，以及該研究方向的現狀和發展趨勢，促進研究數據的發展。筆者利用中國礦業大學機構知識庫中收集的本機構科研人員的研究成果，分析研究現狀和研究趨勢，為本機構研究人員開展進一步研究提供參考。

以中國礦業大學機構數據庫中SCI/SSCI中的研究成果為研究數據來源，以保證參與統計數據的質量與權威。通過SCI數據庫，設定年限為2010—2021年1月22日，以ESI工程學的期刊名稱以及中國礦業大學的機構擴展名稱為檢索方式，檢索相關的論文記錄，并對比中國礦業大學機構數據庫中的研究數據進行數據清洗，獲得所需要的數據集。

2.2 數據分析方式

使用文獻計量法，通過兩種途徑對中國礦業大學工程學的發展現狀進行分析：宏觀分析利用Web of Science平臺分析功能和Histcite引文分析工具對中國礦業大學工程學總體發展現狀進行定量統計，并根據不同的引文分析工具對各基本指標以及特有指標進行引文分析，得出工程學的總體發展現狀；微觀分析利用Incite數據庫學科分類體系篩選條件“China SCADCSubject 97 Narrow”，把ESI學科中涉及工程學的發文數據轉換為中國教育部對應的各學科數據，從教育部學科的角度來進一步研究分析工程學的細節部分發展現狀。

2.3 數據采集與處理

筆者共收集整理得到中國礦業大學工程學研究數據文獻6795篇，包含期刊論文6631篇，綜述性論文114篇。按照被引頻次對論文進行降序排列，以全記錄格式將檢索結果保存為純文本文件，在檢索頁面中選擇“保存為其他文件格式”，因Web of Science平臺每次最多輸出500條記錄，因此導出引文數量選擇1~500，并分3次進行導出，記錄內容選擇“全記錄”，文件格式選擇“純文本”。將該原始數據導出進行總體分析的同時導入InCites數據庫，根據In-Cites數據庫平臺上的學科分類體系篩選條件“China SCADCSubject 97 Narrow”，把相關發文數據轉換為中國教育部對應的各學科數據。

3 工程學發展現狀分析

引文分析主要利用數學及統計學的方法和比較、歸納、抽象、概括等邏輯方法，對科學期刊、論文、著者等各種分析對象的引證與被引證現象進行分析，進而揭示其中的數量特征和內在規律[4-6]。筆者對中國礦業大學工程學科的發展概貌、相互滲透和發展方向進行了分析。

3.1 學科宏觀分析

3.1.1 Web of Science平臺的分析指標

根據Web of Science平臺分析功能特有的體現特征，筆者選取了學科研究方向、學科發展階段和學科基金資助3個指標，對中國礦業大學工程學發展現狀進行分析。

（1）學科研究方向

從Web of Science平臺可以看出，中國礦業大學工程學的研究方向包含42個，主要研究方向集中在工程、能源燃料、機械學、熱力學、環境科學生態學、計算機科學、建筑技術、材料科學、數學、電信、儀器、物理、化學、自動化控制系統、聲學、地質學、運籌學管理科學、礦業加工等研究方向（見圖1）。根據圖1可以看出，在近十年里，中國礦業大學工程學的研究方向相對集中，工程、能源燃料、機械學、熱力學、環境科學生態學、計算機科學、建筑技術、材料科學以及數學方面的研究開展得較多，被該校科研人員普遍重視并進行了深入研究。

圖1 中國礦業大學工程學研究方向記錄數排超過100的情況統計

（2）學科發展階段分析

為了能更直觀地反映中國礦業大學工程學研究的發展變化趨勢，按照Web of Science平臺分析結果，得出2010—2020年中國礦業大學研究文獻數量發展趨勢圖（見圖2）。從圖2可以看出，中國礦業大學工程學的研究文獻數量在2010—2015年之間處于較為平穩的上升過程，從2016年開始出現快速的增長，直到2019年達到1525篇，這是中國礦業大學工程學發展近十年來最為活躍的一年。2019年，中國礦業大學ESI工程學進入全球工程學排名前1‰，是中國礦業大學工程學發展的新高度。在最新一次的ESI機構排名更新中，中國礦業大學工程學排在全球第91名，本次全球共有1710個機構進入ESI前1%，說明中國礦業大學工程學在全球的影響力比較大。

圖2 2010—2020年中國礦業大學工程學研究文獻數量發展趨勢

（3）學科基金資助

選擇基金資助機構指標進行分析可以看出，6795篇文獻共獲得3839種不同類型的基金資助，其中有4024篇獲得國家自然科學基金資助，占文章總數的59.22%，處于絕對的領先地位；其次是中央高校基本科研業務費專項資金，有1794篇，占文章總數的26.40%，可見中國礦業大學工程學的文獻質量相對較高。

3.1.2 HistCite引文網絡分析指標

根據HistCite引文網絡分析工具中的指標特征，利用特有指標對中國礦業大學工程學進行研究分析。筆者選取學科機構自引率、學科最為權威的學者、學科國際合作分析以及學科研究重點等4個指標進行分析。

（1）學科機構自引率

從學科發文之間被引關系角度分析，即利用HistCite引文工具中的特有指標LCS和GCS來進行綜合評價分析。某學科在當前文獻數據集內的引用值（LCS）與外部引用值（GCS）的大小關系，以及當前文獻數據集內為“0”的文章數量占總發文數的多少說明了該學科所發表文獻間的關聯[1]。若當前文獻數據集內為“0”的文章數量占總發文數多，說明其關聯強度不高；若該學科的被引情況大多數來自外機構，說明該學科機構內部的自引率較低，機構在該學科的科研成果總體來說被國際認可和關注的程度較高，反之說明該學科的自引率較高，不利于該學科的未來發展，應該加以重視。

中國礦業大學工程學學科自引率可以從以下兩個方面來體現：從導入到HistCite引文工具中的中國礦業大學工程學文獻中引證次數為“0”的文獻數量來說，該數據集中引證次數為“0”的文獻數量為4139篇，占總文獻數量的60.91%，說明中國礦業大學工程學學科發文之間的關聯強度不高，被引情況大多數來自外機構；導入HistCite引文工具中的中國礦業大學工程學文獻的引證次數總LCS為7392次，總GCS為62693次，從兩者的比值結果11.79%可以看出，中國礦業大學工程學數據集內引值與外引值的差距比較大，約占總被引次數的1/10，說明中國礦業大學工程學內部引用相對較少。綜合以上兩方面可以看出，中國礦業大學工程學內部的自引率較低，說明其發展情況較好。

（2）學科最為權威的學者

根據作者指標中當前文獻數據集內的LCS排序結果，可以看出處于學科引領地位的學者，也可通過圖表的方式反映該學科的重要作者，即當前該學科研究最為權威的學者，可對其進行重點培養，以期帶領學科取得更大的成就。

中國礦業大學工程學發文文獻涉及的作者共7686位，以LCS進行排序可以看出，作者Wei XY、Cheng YP、Zong ZM以及Lin BQ等人皆為當前中國礦業大學工程學研究中最為權威的學者（見表1）。

表1 LCS指數排序處于前10的作者

（3）學科國際合作分析

根據國家和機構指標中當前文獻數據集內的LCS結果排序，可以看出該學科文章作者所在的國家/地區排名靠前的信息，進而反映出國際上與該學科的學者進行合作的國家/地區，并可根據數據LCS值來確定該學科今后的國際合作方向，進而提高學科的國際影響力。

從導到HistCite引文工具中的中國礦業大學工程學文獻所在的國家/地區統計情況來看，與中國礦業大學合作的國家/地區共有59個，說明中國礦業大學工程學在國際合作方面做得較好，有比較廣泛的國際合作基礎。從單個國際合作國家的數據集內的LCS中的發文量、LCS以及GCS這3個指標來看，美國、澳大利亞和英國排名靠前，是與中國礦業大學合作較為廣泛且國際影響力較高的國家。不僅如此，從圖3還可以看出，加拿大、日本、德國以及新加坡可以作為潛在的合作發展對象，今后應該加強合作，以便在未來獲得更多國家的關注。

圖3 中國礦業大學工程學國際合作記錄數前10情況統計

（4）學科研究重點

關鍵詞是表述文獻主題、內容、思路以及研究方法的關鍵性詞匯，是文獻計量研究的重要指標，關鍵詞詞頻越高，說明這一主題詞受關注度越高，可代表此領域的研究熱點[4，7]。HistCite引文工具可按文獻中的關鍵詞進行詞頻統計并進行分析[8-9]。根據數據結果，可以看出所有數據涉及的關鍵詞共7634個，其中記錄數超過200的關鍵詞共有29個，這些關鍵詞說明中國礦業大學工程學的研究主要集中在與礦業工程比較相關的煤炭、使用方式、模型、煤層氣、控制、巖石、系統、動態、熱、礦、性能、能源、溫度、甲烷、礦業、數值型、性質、行為以及效果等方面。這些研究主題充分體現了中國礦業大學的專業特色及學科特點，也說明中國礦業大學工程學所涉及的學科范圍比較集中，對今后的發展有制約。中國礦業大學工程學應該在堅持專業特色的基礎上拓寬研究范圍，與其他學科加強合作研究，大力發展交叉學科，使工程學的研究體系更加完整，在立足本學科的基礎上帶動學校其他弱勢學科的發展。

3.2 學科微觀分析

中國高等學校教育專業設置按“學科門類”“學科大類（一級學科）”“專業（二級學科）”3個層次設置，這與ESI數據庫的學科分類有極大的差別，單獨從ESI數據庫對某個學科進行分析評價并不能全面反映該學科的整體發展現狀。筆者將檢索到的中國礦業大學工程學的機構研究數據，根據InCites數據庫平臺上的學科分類體系篩選條件“China SCADCSubject 97 Narrow”，從學科分布、學科發展趨勢以及學科交叉3方面進行分析，得到中國礦業大學工程學所涉及的中國教育部對應的各學科數據，從兩者對應的學科門類中發現中國礦業大學工程學在該校相對準確的學科分布情況、學科發展趨勢、學科交叉情況以及該校國家級重點學科發展情況，從微觀方面梳理中國礦業大學工程學發展現狀并分析今后的發展方向。

（1）學科分布分析

從統計數據可以看出，中國礦業大學工程學的研究文獻分布在中國教育部體系的47個一級學科中，包含教育部13個學科門類的7個門類，主要集中在08工學、07理學以及12管理學中，說明中國礦業大學工程學的發展現狀比較符合中國礦業大學的學科實際，這些一級學科主要分布在中國礦業大學的礦業學院、資源學院、化工學院、機電學院以及安全學院等院系和機構中。

（2）學科發展趨勢分析

圖4和圖5給出了中國礦業大學工程學文獻量和被引次數排名前10的對應的教育部學科發展變化趨勢。從圖中可以看出，中國礦業大學工程學對應的教育部各學科文獻量總體發展呈逐漸增長趨勢，但是各學科對于中國礦業大學工程學發展的貢獻程度有著不同的比重，其中0820石油天然氣工程學科的發展最為迅速，該學科2010—2012年文獻量和被引次數變化不大，從2013年開始文獻量和被引次數有較大提升，尤其是文獻量在2015年之后出現快速的增長，到2019年達到566篇，其文獻總量超過工程學總量的1/3，被引次數達到中國礦業大學工程學中被引次數的一半，可以說該學科的發展直接影響著中國礦業大學工程學的發展，應予以重視。其次是0817化學工程與技術學科，該學科的發展也出現逐年上升的趨勢，雖然在2017年出現明顯的下降，但也不能阻擋其后續增長的發展勢頭。此外，0837安全科學與工程學科在2010—2020年的發展過程中雖然也逐漸增長，但較為緩慢，表明該學科在中國礦業大學工程學整體發展中所占比重較小，今后應該加大這方面的研究力度。

圖4 教育部學科分類文獻量排名前10發展趨勢

圖5 教育部學科分類被引次數排名前10發展趨勢

（3）學科交叉分析

學科交叉這一科學行為普遍存在，是伴隨社會和學科自身發展需求而出現的一種綜合性科學活動，也是形成交叉學科的途徑和過程[10-11]，其本質是在承認學科差異的基礎上不斷打破學科邊界，促進學科間相互滲透[12]。學科交叉是科學發展中存在的客觀事實，也是學科發展的重要推手，研究不同學科之間的交叉程度，是構建學科發展布局和評價優先發展領域的基礎之一[13]。對中國礦業大學工程學中的學科交叉情況進行分析研究，有助于中國礦業大學學科自身的發展以及與其他學科的相互借鑒，對其進行精細化量化研究，能夠為找到學科發展的增長點提供重要理論與數據支持。

通過對中國礦業大學ESI工程學教育部對應的各學科情況進行統計可以看出，所涉及的中國教育部體系47個一級學科文獻總數為13508篇，遠遠超過原始文獻總數，說明在各個教育部學科中存在學科交叉的情況。對單篇文獻進行統計發現，大多數文獻所屬學科數在1~5之間，在每個學科內部也存在不同程度的學科交叉。圖6給出的是0820石油天然氣工程學科的內部學科交叉情況，可以看出該學科文獻的學科組成除該學科本身外，還包含0817化學工程與技術、0830環境科學與工程、0807動力工程與工程熱物理學以及0801機械學科等13個學科，各交叉學科對于主體學科也存在著嵌入程度的差別，可見每個學科的發展都是通過多個學科間知識的融合和互相支撐共同發展。

圖6 0820學科內交叉學科分布

3.3 分析小結

通過利用Web of Science平臺分析功能和Histcite引文分析工具進行引文聚類分析，特別是通過引文間的引用關系進行研究，從宏觀角度分析工程學的學科研究方向、學科發展階段、學科基金資助、學科機構自引率、學科最為權威的學者、學科研究重點、學科國際合作分析幾個方面；并根據InCites數據庫中篩選條件“China SCADC Subject 97 Narrow”，把工程學的發文數據轉換成中國教育部對應的各學科數據，從微觀角度對各學科之間的學科分布情況、學科發展趨勢以及學科交叉進行分析。可以看出中國礦業大學工程學無論是從宏觀角度還是從微觀方面都能體現中國礦業大學的學科特色，可以全面地了解中國礦業大學工程學的發展現狀。

（1）宏觀方面：從學科研究方向、學科發展階段、學科基金資助、學科機構自引率、學科最為權威的學者、學科國際合作分析以及學科研究重點7個研究指標的分析結果可以看出，工程、能源燃料、機械學、熱力學、環境科學生態學、計算機科學、建筑技術、材料科學以及數學方面被中國礦業大學科研人員普遍重視并進行深入研究；中國礦業大學工程學研究數量從2016年開始出現快速增長，至今仍保持迅猛的發展勢頭；中國礦業大學工程學半數以上的文獻都獲得了國家自然科學基金的資助，可見該學科的研究內容無論是起點還是質量都處于較高的水平；該學科的自引率比較低，說明其文獻質量較高，獲得外機構的認可率較高，學科的國際影響力較大；作者Wei XY、Cheng YP、Zong ZM以及Lin BQ等人皆為當前中國礦業大學工程學研究中最為權威的學者，學校應該以這些作者為核心，建立作者集群，增加學科影響力；中國礦業大學工程學研究目前與美國、澳大利亞以及英國的合作比較廣泛，在未來的發展中應加強與加拿大、日本、德國以及新加坡的合作，以便獲得更多的國際關注；中國礦業大學工程學的研究主要集中在與礦業工程較相關的內容，充分體現了中國礦業大學的專業特色及學科特點，但也從另一方面說明所涉及的學科范圍比較集中，這對于該校工程學今后的發展具有制約性。為了未來更好的發展，該學科應該在堅持專業特色的基礎上拓寬研究范圍，與其他學科的研究加強合作，大力發展交叉學科，使工程學的研究體系更加完整，在立足本學科的基礎上帶動學校其他弱勢學科的發展。

（2）微觀方面：中國礦業大學工程學主要分布在中國教育部體系的47個一級學科中，包含教育部13個學科門類的7個門類中，主要集中在08工學、07理學以及12管理學中；中國礦業大學工程學教育部各學科文獻量總體發展呈逐漸增長趨勢，其中0820石油天然氣工程學科的發展最為迅速，該學科在中國礦業大學工程學整體發展中所占比重最大，直接影響著中國礦業大學工程學的發展；各教育部學科中存在學科交叉的情況，說明中國礦業大學工程學內部屬于各學科交叉發展合作，形成不同的學科群體，學校應該出臺相應的政策，組建學科平臺加強各學科群體的發展合作，對于弱勢學科從多方面支持其發展，使學科內部發展形成良性循環，相互滲透，協同發展。

4 結語

利用Web of Science平臺，ESI、InCites以及Histcite等數據分析工具從宏觀和微觀兩方面來分析高校學科發展現狀，對學科現狀進行較為全面的描述，提出高校機構學科發展相應的對策，進而為中國高校的學科評估工作發展開辟新的分析途徑，以適應當前中國高校學科評估工作要求的變化。一方面，從評價指標角度出發，在進行機構學科評估時可以從學科總體發展趨勢、學科研究方向、基金資助情況以及學科內部交叉情況等多方面進行分析，盡量淡化論文收錄數和引用率，不將ESI機構排名指標作為直接判斷依據；另一方面，從分析學科體系出發，在進行學科評估時，盡量適應具有中國特色的學科評估體系的要求，將分析數據學科從ESI學科轉換到中國教育部的對應學科，來研究國內高校各學科的發展現狀，為中國高校各學科的發展提供更為有力的支撐，使高校學科的發展可持續、循環交互、不斷提高。