趙金博++胡俊梅++趙昕悅

摘要：為進一步推進我國高校環(huán)境學(xué)科建設(shè)成為世界一流學(xué)科，本文立足于引文空間分析，以環(huán)境科學(xué)為例，深入分析了2016年QS世界大學(xué)排名中環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域前列加州大學(xué)伯克利分校、瓦格寧根大學(xué)、新加坡國立大學(xué)、清華大學(xué)與北京師范大學(xué)的科研優(yōu)勢。研究表明：從被引論文作者的角度來看，5所學(xué)校均匯集了一定數(shù)量的學(xué)科領(lǐng)軍人物，團隊規(guī)模均在逐年擴大；從國際合作的方向觀察，國外高校合作機構(gòu)分布較廣，國內(nèi)學(xué)校合作機構(gòu)都較為區(qū)域化。從基金支持的角度分析，政府組織是高校高科技科研項目資助的主體，同時也出現(xiàn)了多元化與社會化的趨勢。本研究立意于為中國環(huán)境學(xué)科建設(shè)發(fā)展決策提供依據(jù)，為相關(guān)高校建設(shè)世界一流學(xué)科的路徑規(guī)劃提供基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：環(huán)境科學(xué)；世界一流學(xué)科；文獻計量；Web of Science；科研現(xiàn)狀

中圖分類號：X-1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）01-0124-05

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.01.071

Informatics analysis on current situation of scientific reasearch in high level universities related to environmrntal science

Zhao Jinbo1，2；Hu Junmei1，Zhao Xinyue1

（1.School of Environment， Beijing Normal University，Beijing 100875，China；2.State Key Laboratory of Water Environment Simulation，Beijing 100875，China）

Abstracrt：This paper is based on citation space analysis to compare in-depth of the 2016 QS world university taking the lead in race of environmental sciences at the university of California， Berkeley， wageningen university， national university of Singapore， tsinghua university and Beijing normal university. The analysis result shows that， the number of leading people in each universities has a positive relationship with scientific impact， and the research teams in these five universities were expanded year by year. On the point of the international cooperation view， we compared with the number of authors and international institutions of the average papers in five universities. we found that the impact of research papers go up along with the number of cooperation of international institutions， also foreign colleges and universities had a wide distribution partners， domestic schools were more regional cooperation organization. The funding supports of the five universities has been classified， we found that the government organizations supported the most of high-tech research projects funds， it also appears a trend of diversification and socialization. This study is going to provide basis for decision-making for the subject construction of environmental science development in China universities. For further environmental construction to become the double world first-class disciplines and universities provides the basis.

Keywords：Environmrntal science； Informatics analysis； Wold class subject； Web of Science

中國自2015年教育部國務(wù)院印發(fā)《統(tǒng)籌推進世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)總體方案》，要求加快建成一批世界一流大學(xué)和一流學(xué)科。在此背景下，許多高校紛紛提出建議世界一流大學(xué)的目標。然而，如何認清目前與世界一流大學(xué)之間的差距，如何尋找到自身的優(yōu)勢并加以發(fā)揮是目前亟待解決的問題。

隨著現(xiàn)代社會信息技術(shù)水平的提高，以Web of Science為代表的國際大型綜合性期刊引文索引數(shù)據(jù)庫為衡量多個院校甚至多個國家之間的學(xué)科發(fā)展狀況提供了一個平臺，文獻計量分析成為研究相關(guān)學(xué)科以及相關(guān)院校科研現(xiàn)狀的客觀手段。自2004年作者共被引分析（author cocited analysis，ACA）概念在美國雷克賽爾大學(xué)信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院被提出以來，陳超美基于其理論進一步研究得出了關(guān)于數(shù)據(jù)可視化的一些成果[1-4]，并開發(fā)了信息可視化軟件Cite Space[5]。此軟件用于引文索引空間的數(shù)據(jù)可視化分析，并已經(jīng)廣泛用于圖書情報領(lǐng)域與管理領(lǐng)域[6， 7]。也有部分學(xué)者將其用于對高校科研優(yōu)勢的計量學(xué)分析[8]，但缺乏內(nèi)在且細致的分析，且該方法在環(huán)境領(lǐng)域仍存在空白。因此，本研究以加州大學(xué)伯克利分校、瓦格寧根大學(xué)、新下·加坡國立大學(xué)、清華大學(xué)與北京師范大學(xué)為研究對象，從文獻計量學(xué)的角度比較分析五所學(xué)校在環(huán)境科學(xué)這一學(xué)科領(lǐng)域的優(yōu)勢。主要從高質(zhì)量論文情況、高被引作者情況、國際合作情況、基金支持情況四個方面進行分析，旨在為中國環(huán)境學(xué)科建設(shè)發(fā)展決策提供依據(jù)，為相關(guān)高校建設(shè)世界一流學(xué)科的路徑規(guī)劃提供基礎(chǔ)。

1 數(shù)據(jù)庫

本研究以Web of Science數(shù)據(jù)庫核心合集為數(shù)據(jù)源，以美國加州大學(xué)伯克利分校（University of California Berkeley）、荷蘭瓦格寧根大學(xué)（Wageningen University）、新加坡國立大學(xué)（National University of Singapore）、清華大學(xué)（Tsinghua University）北京師范大學(xué)（Beijing Normal University）為檢索對象，查詢五所高校在2007-2016年被收錄的學(xué)術(shù)期刊論文（文獻選取類型為Article、Review和Proceedings Paper），分別得到加州大學(xué)伯克利分校75 774條記錄，荷蘭瓦格寧根大學(xué)17 665條記錄，新加坡國立大學(xué)60831條記錄，清華大學(xué)74 228條記錄，北京師范大學(xué)20 125條記錄（檢索日期為2017年3月11日）。

根據(jù)湯姆路透基本科學(xué)指標（ESI）提供的分類標準，對兩所高校在“環(huán)境科學(xué)（Environmental Science）”目錄下發(fā)表的論文進行精煉，分別得到加州大學(xué)伯克利分校

2 725條記錄，荷蘭瓦格寧根大學(xué)1 966條記錄，新加坡國立大學(xué)1 002條記錄，清華大學(xué)2 893條記錄，北京師范大學(xué)2562條記錄。為保證研究結(jié)果的準確性，本研究使用Cite Space軟件中數(shù)據(jù)過濾功能（Filter）對數(shù)據(jù)集合進行再次過濾，確保學(xué)科、機構(gòu)、文檔類型的準確性。經(jīng)過數(shù)據(jù)處理進行除重合并之后，得到10 952條記錄，作為本研究分析的論文元數(shù)據(jù)集合。

本研究采用的研究方法主要包括文獻計量分析、引文空間分析和一般統(tǒng)計學(xué)分析。使用的軟件主要有社會科學(xué)統(tǒng)計軟件包SPSS以及陳超美等開發(fā)基于JAVA語言的信息可視化軟件Cite Space。

2 結(jié)果分析

2.1 總體概況

從論文數(shù)量逐年變化的曲線來看，加州大學(xué)伯克利分校的論文數(shù)量維持在較高水平，波動范圍較小。新加坡國立大學(xué)年論文數(shù)量較少且逐年變化也較小，趨于穩(wěn)定。瓦格寧根大學(xué)的論文數(shù)量起步較低，但呈平緩上升趨勢。北京師范大學(xué)與清華大學(xué)論文數(shù)量呈逐年大幅上升趨勢，并且兩校都于2014年在論文數(shù)量上超過了加州大學(xué)伯克利分校，可見其發(fā)展之迅速。

為了在統(tǒng)一標準下將五所院校進行論文質(zhì)量的客觀對比，本研究采用湯姆路透社公布的ESI基準線數(shù)據(jù)（2017年2月14日 Environment& Ecology）為標準，按照論文被引頻次所在的0.1%、1%、10%、20%和50%和五個百分位區(qū)間對論文進行學(xué)術(shù)質(zhì)量分類。結(jié)果如圖2所示。

ESI引用頻次前50%的論文被稱為高水平論文，可以代表該學(xué)校的科研水平，是眾多大學(xué)學(xué)科評價排名機構(gòu)所參考的重要因素。由圖可得，加州大學(xué)伯克利分校的高水平論文比例較高，占總發(fā)文量的69.8%，瓦格寧根大學(xué)和新加坡國立大學(xué)近60%的學(xué)術(shù)論文進入了高水平論文行列。相比之下清華大學(xué)與北京師范大學(xué)分別有52.9%與45.1%的學(xué)術(shù)論文進入了ESI高水平論文行列，比例較低。

在ESI前1%水平論文中，瓦格寧根大學(xué)、新加坡國立大學(xué)、清華大學(xué)與北京師范大學(xué)均與QS世界排名第一的加州大學(xué)伯克利分校論文數(shù)量差距較大。從前1%論文數(shù)量占總論文比例來看，看新加坡國立大學(xué)具備沖擊世界頂尖環(huán)境科學(xué)院系的實力，與加州大學(xué)伯克利分校差距不大。瓦格寧根大學(xué)與清華大學(xué)實力相當，北京師范大學(xué)略顯劣勢，需要在高水平論文比例方面下工夫。

2.2 高被引論文作者情況

對一所高校而言，一位相關(guān)科研領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物對院?？傮w科研水平提升起較大大幫助作用，不僅意味著更多的國際合作機會，還意味著吸引更多優(yōu)秀的人才。為了比較5所高校在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人物和創(chuàng)新團隊，本研究對ESI 前1%論文的作者情況進行了分析。如表二所示，加州大學(xué)伯克利分校具有的高被引論文作者數(shù)目較多，研究主題相對多元化。與之相對，其余四所學(xué)校研究主題都較為單一，且高被引論文作者數(shù)量較少。

除此之外，再對該數(shù)據(jù)集進行作者共被引分析，如圖3。

作者共被引分析是根據(jù)信息檢索學(xué)和科學(xué)計量學(xué)的方法通過可視化的方式觀察學(xué)者之間共被引強度，比如清華大學(xué)，其中Hao JM郝吉明院士的線最粗，可以說明郝院士的共被引強度最高。節(jié)點的大小表示著作者與自己的共被引強度，說明該作者的影響力大小。共被引強度，同時也能翻譯一個科研機構(gòu)的學(xué)科結(jié)構(gòu)和團隊緊密程度。從上圖可知，北京師范大學(xué)共被引較為集中說明其學(xué)科結(jié)構(gòu)相對單一，但團隊合作緊密度高。這意味著北京師范大學(xué)在某一單一的環(huán)境領(lǐng)域擁有的較強的世界影響力。 與北京師范大學(xué)相比清華大學(xué)學(xué)科方向研究相對拓寬并且也彼此緊密聯(lián)系，與國外3個大學(xué)相比在環(huán)境領(lǐng)域的研究廣度仍有不足。

2.3 研究團隊規(guī)模

根據(jù)Huang[1]等人的研究，數(shù)學(xué)、化學(xué)和物理三大基礎(chǔ)學(xué)科的合著作者數(shù)量在近五十年呈明顯的遞增趨勢。環(huán)境作為集眾多基礎(chǔ)學(xué)科于一體的交叉學(xué)科，近些年來論文合著作者數(shù)量也呈遞增趨勢。論文中署名人數(shù)可直接表示其研究團隊規(guī)模。研究團隊規(guī)模的波動在一定程度上可以反映學(xué)科在該校研究狀態(tài)的穩(wěn)定性。

本研究利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫，對五所高校近十年發(fā)表的論文署名人數(shù)進行了統(tǒng)計分析，得出各個學(xué)校作者數(shù)目比例隨年份變化的波動曲線。此外，為了比較五所學(xué)校合作團隊規(guī)模上的差異，本研究采用統(tǒng)計學(xué)的方法，分別計算5所學(xué)校在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域發(fā)表論文的署名人數(shù)均值與標準差，用以表征其團隊規(guī)模的大小及其穩(wěn)定性。

由圖4可知，五人以上的團隊規(guī)模比例呈現(xiàn)增長趨勢，而五人以下的團隊規(guī)模比例呈現(xiàn)下降或者不變的趨勢。其中加州大學(xué)伯克利分校的五人以上團隊的比例在研究時間段內(nèi)均超過五人以下的研究團隊，說明其比其他四所學(xué)校更早趨于穩(wěn)定。在2016年，加州大學(xué)伯克利分校與瓦格寧根大學(xué)五人以上團比例均接近50%，印證其在相關(guān)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

通過對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)的分析發(fā)現(xiàn)，加州大學(xué)伯克利分分校（6.280±8.455）、瓦格寧根大學(xué)（5.998±6.646）較新加坡國立大學(xué)（4.266±3.153）、清華大學(xué)（5.173±3.194）、北京師范大學(xué)（5.024±2.916）標準差均大于均值，說明其波動較大。其中五所高校中合著人數(shù)最多的一篇論文來自于加州大學(xué)伯克利分校，共有244名來自諸多國家的署名作者，發(fā)表于生物多樣性領(lǐng)域。新加坡國立大學(xué)、清華大學(xué)與北京師范大學(xué)同樣存在一些偏差，可間接說明三所高校參與了國際性的大規(guī)模研究。

2.4 國際合作情況

國際合作情況在一定程度上可以反映該校在相關(guān)領(lǐng)域的科研實力。圖 5顯示瓦格寧根大學(xué)的篇均國際合作次數(shù)很高，說明國際合作研究對其科研的發(fā)展起到了較大的推動作用。新加坡國立大學(xué)與加州大學(xué)伯克利分校的篇均國際合作次數(shù)均超過了0.5。相對于其他三所國際合作機會較多的學(xué)校，清華大學(xué)與北京師范大學(xué)的論文篇均國際合作次數(shù)明顯處于劣勢。

圖5 前五名合作國家比例

從五所高校國際合作的主要機構(gòu)分布來看，如上表所示，加州大學(xué)伯克利分校國際合作區(qū)域只要集中在中國與加拿大，其與加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)聯(lián)合發(fā)表的論文影響力較大。此外清華大學(xué)，也是加州大學(xué)伯克利分校的重點合作伙伴，但二者聯(lián)合發(fā)表的論文被引頻次較低。瓦格寧根大學(xué)的主要國際合作機構(gòu)主要集中在中國與歐盟區(qū)域，中國科學(xué)院，法國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院與德國波恩大學(xué)是其主要合作伙伴。其中與法國農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院聯(lián)合發(fā)表的文章被引頻次較高。新加坡國立大學(xué)的國際合作對象較多元化且跨越地理空間上的限制，其分別與中國科學(xué)院，上海交通大學(xué)，美國亞利桑那大學(xué)，荷蘭代爾夫三角洲研究中心和斯坦福大學(xué)均存在合作關(guān)系。反觀中國的兩所學(xué)校，國際合作機構(gòu)都較為區(qū)域化，集中在北美洲地區(qū)，合作成果均有一定的影響力。

2.5 基金支持情況

基金對于高校的研究起導(dǎo)向性作用，不同渠道來源的基金可能使相關(guān)的科研項目有不同的側(cè)重點。在基金項目資助論文的比例上，清華大學(xué)（79.1%）與北京師范大學(xué)（78.5%）明顯高于加州大學(xué)伯克利分校（74.9%）、瓦格寧根大學(xué)（66.1%）與新加坡國立大學(xué)（65.2%）這三所高校，表明了中國高校發(fā)表的學(xué)術(shù)成果基金資助比例更高。從五所高校獲得的主要基金資助來源如下表所示，政府組織是高科技科研項目資助的主體。此外，從清華大學(xué)博士后科學(xué)基金資助論文119篇而北京師范大學(xué)在列表中沒有博士后科學(xué)基金資助的文章可以看出，從博士后人才培養(yǎng)和重視方面，北京師范大學(xué)尚有需要提升的空間。

3 結(jié)論

本研究對加州大學(xué)伯克利分校、新加坡大學(xué)、瓦格寧根大學(xué)、清華大學(xué)與北京師范大學(xué)在環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)論文進行了文獻計量分析，剖析和比較了兩所學(xué)校在環(huán)境科學(xué)這一重點學(xué)科領(lǐng)域的科研優(yōu)勢。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

（1）從高質(zhì)量論文數(shù)量上來看，北京師范大學(xué)與其余四所學(xué)校存在較大差距。尤其是在ESI高水平論文發(fā)表方面，北京師范大學(xué)在此領(lǐng)域目前還沒有進入前0.1%的科研論文。如何在頂尖論文領(lǐng)域取得一席之地是北京師范大學(xué)在該科研領(lǐng)域需要解決的問題。（2）從高被引論文作者情況來看，北京師范大學(xué)共被引強度較高且團隊緊密度較高但是與國外一流機構(gòu)相比研究廣度差距較大，這導(dǎo)致在某一個小領(lǐng)域影響力較強但是在環(huán)境領(lǐng)域整體上的影響力尚有不足。（3）從國際合作情況來看，北京師范大學(xué)國際合作論文數(shù)量上與領(lǐng)跑機構(gòu)有一定差距，而且較為區(qū)域化，合作的廣泛性和影響力有待提高。（4）從基金支持情況來看，北京師范大學(xué)基金支持主要依靠政府機構(gòu)資助，在形式上和國外大學(xué)相比比較單一，和清華大學(xué)相比，北京師范大學(xué)需要加強博士后基金支持和博士后團隊建設(shè)。

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收稿日期：2017-11-29

作者簡介：趙金博（1980-），男，博士，工程師，研究方向為環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境應(yīng)用和環(huán)境化學(xué)方面研究。