孟佳娜,孫雪蓮,云 健
(大連民族學院a.計算機科學與工程學院;b.理學院,遼寧 大連116605)
目前,我國科研合作活動的范圍和規(guī)模不斷發(fā)展和增長。美國社會學家Zuckerman[1]、科學計量學家Glanzel 和Czerwon 等[2]的研究結果表明,科研合作已成為科研研究成果增長和創(chuàng)新的強勁動力,科學研究中的合作關系日益成為影響科學發(fā)展的重要因素。社會網絡分析是對社會網絡的關系結構及其屬性加以分析的一套規(guī)范和方法,主要分析的是不同社會單位(人、社區(qū)、群體、組織或國家等)所構成的社會關系的結構及其屬性[3]。本文以大連民族大學理工類專業(yè)教師所發(fā)表的科研論文為例,對其合作網絡進行可視化,并以社會網絡分析方法為基礎分析教師科研合作網絡的學術合作現狀和特點。
研究作者之間的合作關系是研究科研合作現象的主要方法,合作關系的形式有很多種,例如項目合作、論文合作、實驗合作等形式。其中科研論文合作是高??蒲泻献鞯闹匾问剑瑫r論文合作的數據也比較容易獲取和統計。目前,國內外關于科研合作的研究重點主要集中在合作網絡結構及其對于合作關系影響等方面。Leydesdorff 等人[4]比較了社會網絡分析中的中心度、中介度和接近中心度三種指標在科研合作中的影響力,并且驗證了中介度在尋求新的合作者中的作用。李文娟等[5]利用社會網絡分析軟件Ucinet 從中心性、子群、結構洞3 個角度研究了1998 -2011 年《中國圖書館學報》合著網絡的特點。孟微等[6]以情報理論與實踐合著網絡為例,使用Pajek 軟件進行可視化并進行了分析。邱希羨等[7]以社會計算領域文獻為數據源,分析了三個典型的持續(xù)發(fā)展合作網絡的演化過程。
以上研究主要集中在某個學科或領域范圍內,缺少以某個高校為背景的分析和研究。本文主要采用社會網絡分析方法,以大連民族大學理工類專業(yè)教師合作發(fā)表的科研論文為原始數據,運用社會網絡分析工具和軟件,構建合作網絡圖,并從網絡整體特征、子網特征和中心性等方面對該網絡特征進行分析,最終綜合這些數據得出網絡分析的結論。
目前,社會網絡分析工具有很多種,典型工具為Ucinet、Pajek、SPSS 等,已有很多成果利用這些工具對科研領域的合作關系進行識別。
Pajek 是一個為處理大數據集而設計的網絡分析和可視化程序,Pajek 可以分析多于一百萬個結點的超大型網絡。Pajek 提供了多種數據輸入方式,例如,可以從網絡文件(擴展名Net)中引入ASCII 格式的網絡數據。Pajek 具有很強的圖形功能,可以在屏幕上畫出二維和三維圖,也可以方便的調整圖形以及指定圖形所代表的含義。Pajek只包含少數基本的統計程序。
Ucinet 經常被用于處理社會網絡數據和其他相似性數據的綜合性分析,它能處理32767 個網絡結點。與Ucinet 捆綁在一起的還有Pajek、Mage和NetDraw 等三個軟件。Ucinet 能夠處理的原始數據為矩陣格式,并提供了大量數據管理和轉化工具。Ucinet 包含大量包括探測凝聚子群和中心性分析在內的網絡分析程序,該軟件能夠很好地分析數據,以及數據之間的關聯性。
為了分析教師的科研合作關系,使用了大連民族大學2012 -2013 兩年理工類專業(yè)教師發(fā)表論文的數據,對原始的數據進行了處理,只選擇大連民族大學教師之間的合作數據,排除了教師與校外人員進行合作的數據。經過以上處理和計算,2012 年共有235 位教師發(fā)表了科研論文,2013年共有255 位教師發(fā)表了科研論文。我們對教師構造合作矩陣,繼而利用可視化工具Pajek 對上述合作矩陣繪制合作網絡圖,由于教師之間的關系是相互的,因此在網絡中選擇無向圖較為合適,利用上述方法建立的教師合作網絡圖如圖1、圖2。在此網絡中每一個結點代表一個教師,教師間的合作關系以連接的邊來表示。
圖1 2012 年科研論文合作關系圖
圖2 2013 年科研論文合作關系圖
2012-2013 年理工類專業(yè)教師論文合作情況見表1,從該表中可以看出某篇論文作者數只有1個的論文數量2012 年為181 篇,2013 年為73 篇,有2 位作者的論文數量2012 年為97 篇,2013 年為81 篇,有3 位作者的論文數量2012 年為80 篇,2013 年為96 篇,有4 位作者的論文數量2012 年為15 篇,2013 年為31 篇,其它作者數所占比例較小,可見2012 年單獨發(fā)表論文的作者數在當年的比例最高,而到2013 年有3 位作者數所占比例最高,由此發(fā)現教師在科研工作中越來越傾向于團隊合作。
表1 2012 -2013 年理工類專業(yè)教師論文合作情況
2012 -2013 年理工類專業(yè)教師論文合作網絡結點度分布情況見表2,網絡中結點的度值表示某個作者與其他教師合作過的人次數,例如度為2 表示某位教師與其他2 位教師有過科研論文合作。從表2 中可以看出2012 年度數為1 的作者數最多,2013 年度數為2 的作者數最多,綜合兩年的結果,度數為1、2、3、4 的作者相對較多。2012年度數最大的結點度為11,而2013 年度數最大的結點度為21,說明教師有與更多的教師進行科研合作的發(fā)展趨勢。
表2 2012 -2013 年合作網絡結點度分布情況
3.2.1 合作網絡整體結構特征
為了分析合作網絡結構特點,采用Ucinet 軟件對合作網絡的若干特征進行了計算,網絡整體計算結果見表3。
表3 網絡結構整體數據
社會網絡是復雜網絡的一種,所以一些復雜網絡的理論和研究方法也適用于社會網絡分析的研究。例如復雜網絡中的小世界效應、無標度網絡特性、聚類系數屬性等[8]。2012 年教師合作關系網絡圖的聚類系數為1.453,結點平均距離為4.777,網絡直徑為12,2013 年教師合作關系網絡圖的聚類系數為1.947,結點平均距離為4.536,網絡直徑為10,可見,教師合作關系網絡圖的聚類系數較大,結點平均距離較小,滿足小世界的特點。顯而易見的是如果一個論文合作網絡具有小世界網絡的特征,那么新的理論思想、科研方法在合作網絡中的傳播是迅速的,這樣將有助于加強科研工作者之間的溝通,這對于科研工作來說無疑是非常有利的。綜合2012 -2013 年的數據,我們發(fā)現結點的平均度加大,平均距離減少,說明教師與其他教師的合作更廣泛,聚類系數增大,說明教師的團隊合作意識有所增強,這對整個學校的學術、科研水平的提高提供了數據上的佐證。
3.2.2 網絡中個體特征分析
從作者個體角度給出了合作網絡中度數排名前12 位作者的信息見表4,同時也列舉了作者的中介中心度值排名,中介中心度用來衡量某個結點C 的傳播能力,即信息要想從結點A 傳達到結點B 在多大程度上依賴于結點C。從表4 中可以看出,度值高的教師在2012 和2013 年都是序號為41 的教師,從其中介中心度來看,其排名分別為3 和2,這說明該教師在合作網絡中具有很重要的傳播作用,在整個網絡中對教師之間的合作關系具有較高控制作用。進一步觀察可以發(fā)現,2013 年度數排名第2 的教師其中介中心度排名為36,這說明該教師雖然具有較高的科研成果,但其在網絡中的傳播能力一般,因此其他教師通過他來獲得與更多相關教師合作的可能性較小。說明其在自己的專業(yè)領域具有一定的作用,但不具備跨學科的知識傳播能力。
表4 論文合作網絡個體屬性分析
3.2.3 子網結構分析
根據圖1 和圖2 可以看到,教師合作網絡是一個非連通網絡,表5 給出了結點個數排名前5 位的子網的數據情況。2012 年的教師科研合作網絡中最大子網擁有結點75 個,包括了結點度排名前12位中的11 個結點,這些結點中的教師分屬于生命科學學院、環(huán)境與資源學院兩個學院。而其它子網包含的結點數比較少,與最大的子網相比沒有形成規(guī)模,可見2012 年教師的科研合作集中在某一個網絡中,教師進行交叉學科的科研合作較少。
表5 子網情況
2013 年的教師科研合作網絡中最大子網擁有結點82 個,包括了結點度排名前12 位中的7個結點,這些結點中的教師分屬于生命科學學院、環(huán)境與資源學院兩個學院。進一步觀察排名第2位的子網有68 個結點,該子網包含的教師分別來自機電信息工程學院、計算機科學與工程學院、信息與通信工程學院、理學院和環(huán)境與資源學院等學院,可見第2 個子網包含了更多跨專業(yè)的學院。對于2013 年規(guī)模排第3 位的子網,其教師均來自物理與材料工程學院,其它更小的子網基本都來自相同的學院。
根據各自組成結構的特點和以上的分析可以發(fā)現,所有的子網大致可以分為二類。第一類子網的代表是2012 年的最大子網,即整個網絡中合作程度最高的團隊。網絡組成人員都來自相近的學科和專業(yè),交叉研究較少。這類網絡在科研團隊建立和學術交流方面能夠起到積極的推動作用,但也由于自身的網絡結構受到了一定的限制。第二類子網的代表是2013 年結點數排名第2 位的子網,從組成結構來看,度數排名最高的4 位核心作者來自不同的學院,由此可見,4 位核心作者的合作帶動了多個不同專業(yè)的廣泛合作,這類組成人員多,合作關系相對復雜的子網在科研活動中可以擴大合作范圍,拓寬研究領域,加強不同專業(yè)的教師之間的學術交流,對新成果、新思想的傳播有著極大的促進作用。
從兩年的對比數據來看,2012 年科研團隊以生命科學學院和環(huán)境與資源學院兩個學院的教師為主,在最大的子網中教師進行科研合作的比例較大,而跨專業(yè)和學科的交叉研究較少。而2013年則出現了以其他學院教師為主的一些科研團隊,可見,科研合作的團隊呈現更廣泛的發(fā)展,這對于學校的科研水平和成果向多元化、全面化發(fā)展提供了數據上的保證。
本文采用社會網絡分析方法從網絡個性屬性、整體屬性的角度分析了大連民族大學理工類教師論文合作網絡的特點,并得出以下結論和規(guī)律:
(1)論文合作網絡是非連通的網絡,具有多核網絡結構,每一個網絡都存在一些小團體。
(2)論文合作網絡具有比較明顯的小世界效應,核心結點具有高度值和高中介性的特點。
(3)子網絡主要分為兩類,一類合作網具有明顯的內部核心網特點,核心結點大多來自相關專業(yè)。另一類網絡核心元素大多數來自于不同專業(yè),這些結點在網絡連接上起到了一定的作用,跨學科的合作呈現逐步增加的趨勢。
[1]ZUCKERMAN H A. Patterns of Name Ordering Among Authors of Scientific Papers:A Study of Social Symbolism and Its Ambiguity[J]. American Journal of Sociology,1968,74(3):276 -291.
[2]GLANZEL W,CZERWON H J. A New Methodological Approach to Bibiography Coupling and Its Application to National Regional and Institutional Level[J]. Scientometrics,1996,37(2):195 -221.
[3]林聚任. 社會網絡分析:理論、方法與應用[M].北京:北京師范大學出版社,2009:49 -50.
[4]LEYDESDORFF L,ABBASI A,HOSSAIN L. Betweenness Centrality as A Driver of Preferential Attachment in the Evolution of Research Collaboration Networks[J].Journal of Informetrics,2001(6):403 -412.
[5]李文娟,牛春華. 社會網絡分析在合著網絡中的實證研究——以《中國圖書館學報》為例[J]. 現代情報,2012,32(10):153 - 158.
[6]孟微,龐景安. Pajek 在情報學合著網絡可視化研究中的應用[J]. 情報理論與實踐,2008,31(4):573 -575.
[7]彭希羨,朱慶華,沈超. 基于社會網絡分析的社會計算領域的作者合作分析[J]. 情報雜志,2013,32(3):93 -100.
[8]賴吉平. 基于社會網絡分析方法的中國計算機領域科研論文合作規(guī)律探析[D]. 南昌:江西師范大學,2012.