基于文献计量学的中国ESI高被引论文国际合作特征研究

来源：论文查重 时间：2019-09-15 15:15:18

摘 要：运用文献计量学方法,德温特数据分析软件（Derwent Data Analyzer,DDA）和 Excel 数据分析工具,对 SCIE 数据库中 2008—2017 年共计 23 279 篇 ESI 中国高被引论文的国际合作率、合作国家/ 地区、合作机构以及研究热 点等多维度进行探讨,以期从中获取国际合作特征信息,推动高质量合著论文的产出,提升科研成果国际影响力。 研究结果发现中国高被引论文的国际合作产出与中国科技的政策导向密切相关,合作对象主要集中于发达国家的 知名大学,依托其优质科研资源,取长补短,提高论文质量。 另外,从国际合作论文的研究热点可以得出,“环境保 护”、“节能减排”、“生物医药”和“人工智能”等方面是近期全球共同关注的重要主题。
关键词：高被引论文查重;国际合作;文献计量学;DDA
0 引 言
科研合作的国际化是增强研究力量,互补优势, 实现科研创新的重要推动力,其中论文合作是科研合作最重要的形式之一。 高被引论文作为一流科研 成果的重要表现形式之一,它的产生往往需要各学 科、各机构、各个国家科研人员的共同协作完成,因 此受到越来越多人的关注。 诸多学者开始借助文献计量分析工具对地球科学[1]、环境科学[2]、图书情 报[3]、材料科学[4]、医学教育[5]、热力学[6] 等学科领 域的高被引文献进行深入研究;也有针对特定人群 高被引论文的文献[7 - 8] 的研究;近几年,对特定国 家/ 地区的高被引论文也引起了学者们极大的兴趣, 但中国大陆学者的研究主要集中在学科层面,目前 鲜有关于对中国高被引论文国际合作特征的研究。
因此,本研究选用文献计量学方法,调研近十年来 （2008—2017）中国学者所发表的 ESI 高被引论文, 利用德温特数据分析软件（Derwent Data Analyzer, DDA）和计算机数据处理软件 Excel, 从国家 （ 地 区）、机构、作者等多个角度,对中国高被引论文国 际合作特征进行深层次分析,以了解其国际合作的 总体态势、研究力量分布、研究热点与趋势等,为进 一步提升未来中国科研成果的质量和国际影响力提 供参考。
1 数据来源与分析方法
研究选取 Web of Science 核心合集数据库中的 SCIE,用“China” 检索 2008—2017 年的所有 ESI 高 被引论文,最终得到 23 279 篇论文作为分析样本 （检索日期：2018 年 5 月 22 日）。 利用 DDA 并结合 Excel,从国际合作论文总量,国家/ 地区合作、机构 合作趋势以及研究热点等方面进行文献计量学分 析,并对被引频次最高的论文合作特点进行相关 分析。
2 结果与分析
2. 1 年度总体变化
独著论文 334 篇,约占论文总数的 1. 4% ;单一 国家论文（包含国内合作论文）有 11 021 篇,约占论 文总数的 47. 3% ;有国外作者参与合作的论文（下 文称“国际合作论文”）有 11 393 篇,约占论文总数 的 48. 9% ,合作国家数量最多的一篇论文有 98 个 国家参与。 可以看出,中国学者的 SCI 发文是以合 作为主。 总发表论文、单一国家论文与国际合作论 文的年产出如图 1 所示,均呈上升趋势。
结合国际科技合作政策的演变,可将论文发表 进程分为 2 个阶段：2008—2011 年,单一国家论文 数与国际合作论文数几乎同步增长,国际合作论文 略低于单一国家论文;2012—2017 年,国际合作论 文数追赶超越,上升趋势加快,超过单一国家论文。 整个过程从客观数据的角度反映出中国科技的 政策导向性,自 2001 年《“十五”国际科技合作发展纲要》出台以来,中国已经陆续制定了 4 个国际科 技合作的五年规划[9]。 从时间跨度上来看,本研究 与后 3 个五年规划高度贴切,映射出近十年间国家 科技发展需求变化的轨迹。
1）2006 年,科技部发布了《“十一五”国际科技 合作实施纲要》明确提出“以我为主、加强合作、多 方引进、自主创新,获取更多的自主知识产权” [10]。 图 1 中的第一阶段,正体现出《“十一五”纲要》从合 作到引进, 最终实现为我所用、 自主创新的战略 路径。
2）2011 年,科技部发布了《“十二五”国际科技 合作专项规划》,2013 年中国国家主席习近平提出 建设“丝绸之路经济带”和“21 世纪海上丝绸之路” 的合作倡议。 2015—2016 年,国家集中发布了多项 有关科技体制改革的文件[11 - 14]。 2017 年,国家正 式发布《“十三五”国际科技创新合作专项规划》,以 全球视野谋划和推动创新,提升国际科技创新合作 水平,充分体现出国家对国际科技合作事务的重 视[15]。 多年以来的大力推进,促使国际合作论文数 在图 1 第二阶段持续提升,直至超过单一国家论 文数。
2. 2 国家/ 地区合作情况
据统计,标注国家信息的有 23 271 篇,中国作 者作为第一作者（通讯作者） 的论文有 18 001 篇 （17 952篇）,约占论文总数的 77% . 所有论文作者 共涉及 177 个国家/ 地区,中国高被引论文全球 Top 20 国家/ 地区合作网络,如图 2 所示。
从国家/ 地区合作层面来看,与中国合作最密切 的 5 个国家是美国、英国、澳大利亚、德国和加拿大。 以上 5 国与中国合作高被引论文的年产出,如图 3 所示,与 5 个国家的合作论文数呈逐年增长趋势,其 中与美国合作的论文最多,增长最快,近 10 年合作 论文总数达到 6 668 篇（约占总数的 28. 7% ）,超出 排名第二位的英国 3 倍。 相比之下,其他 4 国稳定增长。
2. 3 机构合作情况
为了更加深入地探究中国高被引论文国际合作 的特征,本研究剔除未标注发文机构信息的论文,得 到机构字段分析样本 23 271 篇,分布在 17 688 个机 构,其中第一作者机构有 2 310 个,通讯作者机构有2 879 个。 发文最多的 30 个机构（合作图如图 4 所 示）均 为国内外高等院所,其中有 8 个国外合作机 构,美国 4 个（哈佛大学、斯坦福大学、华盛顿大学、 加利福尼亚大学伯克利分校）,新加坡 2 个（南阳理 工大学、新加坡国立大学）,沙特阿拉伯（阿卜杜勒 阿齐兹国王大学） 和英国（牛津大学） 各 1 个,与 8 个国外机构合作论文占总发文量的 14. 3% . 中国发文排名前 5 的均为高等院所,见表 1. 中 国科学院以 4 688 篇 ESI 高被引论文数排列第一,约 占论文总数的 20%,其余 4 所占比均在 3. 5% ~6%.
从表 1 可以看出,近 10 年,5 个机构的国际合 作论文均呈上升趋势,其中清华大学和北京大学国 际合作度较强（年度占比均超 60% ）,尤其是北京大 学,2014—2017 年国际合作年发表论文占比超过 90% ;其他 3 所中,中国科学院国际合作度相对较 低,占比一直在 40% ~ 50% 徘徊,2016 年以后才产 出过半;浙江大学国际合作论文占比仅于 2011 和 2013 年不到 50% ;上海交通大学国际合作论文数除 2010 年不足半数,其它年份表现均佳,2017 年达到 最高值（80. 9% ）。
为了深入了解高被引论文数 Tpo 3 机构的国际 合作特点,表 2 列出 Top 3 发文机构的主要国际合 作机构。
从表 2 看出,3 所发文最多的高校高被引论文 的国际合作机构均为全球著名研究型大学。 中国科 学院的 Top 5 国际合作机构中,2 所美国高校（加州 大学伯克利分校、哈佛大学）,2 所英国高校（剑桥大 学和牛津大学）,1 所日本高校（东京大学）;清华大学 的主要贡献来自美国（斯坦福大学、麻省理工学院和 伊利诺伊大学）和英国（伯明翰大学和剑桥大学）。
因此,从机构合作层面来看,中国的高被引论文 主要是与世界一流大学之间的合作,而且与国家/ 地 区合作情况相似,都指向中国与美国的合作友好性。
2. 4 国际合作论文研究热点分布
统计分析 2008—2017 年中国 ESI 高被引论文, 共得到 34 551 个关键词,抽取出现频次前 15 的关 键词（见表 3）,揭示出近年来的研究热点集中在以 下 5 个方向：①新型材料[16 - 19];②环境保护[20 - 24]; ③新能源[25 - 26];④生物医药[27];⑤人工智能[28],如 图 5 所示。
选取每个研究热点中被引频次最高的论文（见表 4）,做以下分析。
1）从研究内容来看,前 3 篇文章（分别来自前 3 个研究热点） 都是利用新型材料开发环保产品,例 如污染物净化方面：第一篇是利用新材料光催化剂 二氧化钛分解有机污染物。 由此从科技的角度说明 中国近年来对环境问题的重视;第二篇和第三篇是 将石墨烯用于开发燃料电池和超级电容器,无论是 环保问题还是能源问题都是“十三五”规划[29] 的重 要关注点;第四篇是还原敏感聚合物和生物共轭物在生物医学中应用,随着纳米技术的逐渐成熟,以纳 米为载体的复合物,特异性功效远远超过任一单独 的组分材料,因此得到越来越多的关注[30 - 31];第五 篇研究纯反馈形式下死区未知非线性系统的自适应 动态面控制问题,2016 年大数据时代的孕育,使人 工智能进入爆发期。
2）从国际合作情况来看,5 篇论文中有两篇（序 号 2,4）是中国主导,其第一作者单位温州医学院和 苏州大学的国际合作机构均有世界闻名的顶级大学 （凯斯西储大学,美国;乌得勒支大学,荷兰）;而日 本神奈川科学技术学院（序号 1）和美国纳米泰克仪 器公司（序号 3）的论文合作对象都是中国一流学科 建设高校（东北师范大学,材料科学与工程学科;大 连理工大学,化学学科）。
4 研究结论及局限性
ESI 高被引论文是目前公认度较高的成果评价 指标,从高被引论文视角分析中国国际合作情况,以 高品质产出为导向,形成多维度发文启示。 得出如 下结论。
1）从总量数据实证来看,比较“单一国家” 与 “国际合作”论文发表数量差异分析,表明中国高被 引论文的国际合作产出与中国科技的政策导向息息 相关。
2）在国家/ 地区层面,虽然高被引论文国际合 作数量总体增加,合作广度不断拓展（合作国家/ 地 区数达到 177 个,占全球总数近 80% ）,但存在区域 不均衡。 与美国作者的合作约占总数的 30% ,与其他国家/ 地区的合作还有很大的发展空间。
3）基于国际合作机构分布,主要合作机构仍然 集中在美国、新加坡、英国等发达国家的世界知名 大学。
4）从国际合作研究热点聚类分析,高被引论文 主要集中于“环境保护”“节能减排”“生物医药”和 “人工智能”等方面,与中国近年来的主要科技战略 部署高度一致。
总之,全球国际化进程日益加快,中国 ESI 高被 引论文国际合作也不断增强,以国家科技需求为导 向,瞄准发达国家标杆科研机构,取长补短,提升学 术成果质量,推动中国科技持续发展具有重要意义。 研究局限性在于选用的 ESI 高被引论文数据为 近 10 年的动态滚动数据,研究结果不够稳定,可能 会有所变迁,使其存在一定的局限性。 在未来的研 究中,可选用更多数据类型,拓宽时间限制,以期更 科学地揭示中国科研国际合作态势。

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