馬金龍 魏金棟

摘? ?要：科研合作網絡隨著科學技術而不斷發(fā)展，通過這些合作網絡中的一些基本數(shù)據(jù)和參數(shù)，來判斷和分析網絡的一些特性以及網絡具有哪些特點。文章以石家莊地區(qū)科研合作機構之間的關系為研究對象，通過數(shù)據(jù)構建科研合作網絡進行分析，判斷石家莊地區(qū)科研機構之間的合作情況，并對不足提出一些改進的意見。

關鍵詞：小世界特性;無標度特性;科研合作;合作網絡1? ? 信息共享發(fā)展相關介紹

如今，任何一個國度或地區(qū)都必須依靠科學技術的迅速發(fā)展才能在激烈的競爭中處于優(yōu)勢位置。伴隨著互聯(lián)網的迅速發(fā)展以及科學信息技術的飛速傳播，人們在信息知識的共享方面開辟了一個全新的道路，這條道路給科研合作的相關方面提供了更多的機會，從而促進了越來越多的研究合作。

2? ? 科研合作網絡背景與意義

2.1? 研究現(xiàn)狀

現(xiàn)在有很多的科研學者們對合著網絡的研究，主要以發(fā)表學術期刊為主，大多數(shù)研究學者們的研究成果都體現(xiàn)在他們的合著論文上。在研究學科方面，涉及自然科學和人文社會科學。從微觀的方面來看，現(xiàn)在研究合著網絡中節(jié)點與節(jié)點之間的關系主要是運用社會網絡分析方法以及復雜網絡分析方法。

2.2? 復雜網絡分析的基本指標

2.2.1? 平均路徑長度

平均路徑長度指網絡中所有連線節(jié)點之間的距離除以節(jié)點的個數(shù)，平均路徑長度是合作網絡中的重要數(shù)據(jù)，它對網絡密度的度量有著非常重要的作用[1-3]。

2.2.2? 聚類系數(shù)

聚類系數(shù)是體現(xiàn)科研網絡中節(jié)點疏密程度的數(shù)值，它還能夠表示網絡中節(jié)點相互組成的團體數(shù)目。如果一個網絡中的聚類系數(shù)比較大，就說明該網絡中節(jié)點的疏密程度比較密。

2.2.3? 度中心性

度中心性是反映網絡中某一個節(jié)點對此網絡的重要性，度中心性較大，說明此節(jié)點在這個網絡中占據(jù)比較重要的地位。

2.2.4? 中介中心性

通常形容的就是在一個網絡中，某一個節(jié)點的最短路徑數(shù)目的主要指標。

3? ? 石家莊科研機構期刊論文的合著網絡研究

3.1? 數(shù)據(jù)選取及處理

本文選擇數(shù)據(jù)平臺—中國知網（China National Knowledge Infrastructure，CNKI）為數(shù)據(jù)收集源。檢索時間段為2018—2019年，共檢索到符合本文條件的論文3 173篇。在構建石家莊地區(qū)科研合作網絡圖時，符合以下幾個條件：（1）本文所構建的科研合作網絡中，每一個節(jié)點就代表著一個科研機構，每一個節(jié)點的大小就代表著每一個科研機構參與合作總次數(shù)的多少。（2）兩個節(jié)點之間的連線是沒有方向性的，代表著兩個科研合作機構之間的合作是相互的。（3）合作網絡中兩個節(jié)點之間有連線就代表著兩個科研機構之間有合作的關系，連線的粗細就代表著兩個科研合作機構之間合作關系的頻率。使用Gephi對數(shù)據(jù)進行可視化處理，通過這些規(guī)則構建了石家莊科研機構合作網絡。

3.2? 科研機構合作網絡的基本特性分析

網絡密度是表示網絡整體特性的重要指標，網絡密度數(shù)值的大小能夠反映出在這個網絡中節(jié)點之間的緊密程度。通過Gephi計算得到的合作網絡密度為0.003。這表示構建的這個合作網絡的連通性不夠好，說明著網絡中節(jié)點之間的關系比較稀疏，表示石家莊地區(qū)科研機構之間的合作比較少，非常不利于科研合作的發(fā)展。

聚類系數(shù)就是來形容網絡中節(jié)點之間關系聚集的情況，這次所構建的石家莊地區(qū)科研合作網絡中，通過Gephi分析所得到的這個網絡的聚類系數(shù)為0.281，這表示石家莊地區(qū)的科研機構之間的合作的頻率不夠，科研機構之間的交流合作次數(shù)比較少。

3.3? 科研機構的影響力

中心性對網絡分析研究起著非常重要的作用，中心性是形容網絡中某一個節(jié)點對此網絡重要程度的指標。

在所構建的石家莊科研合作網絡中，節(jié)點的度就表示在該網絡中，這個節(jié)點擁有連邊數(shù)量的多少。在這個網絡中，如果某個節(jié)點所代表的科研機構的度數(shù)很高，就表示和這個科研機構合作的機構很多，表明了這個科研機構合作的范圍很大。根據(jù)中介中心性的計算結果，最高的科研機構是石家莊鐵道大學，其值為120 564，其次是河北師范大學（中介中心性為104 268）等科研機構的中介中心性比較高，這就表明了這些科研機構在石家莊地區(qū)的科研合作中起到了很好的中介作用，它們有著比其他節(jié)點更多的資源。下面對所收集到的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，如表1所示。

表1? 中介中心性范圍統(tǒng)計

中介中心性范圍 0 0～20 20～100

節(jié)點數(shù) 787 5 23

中介中心性范圍 100～500 500～5 000 5 000以上

節(jié)點數(shù) 35 43 56

親密中心度表示一個節(jié)點能到達其他節(jié)點的數(shù)量除以可以到達節(jié)點的最短路徑之和。表2對網絡中親密中心度排名前5的科研機構進行了統(tǒng)計。

由表2可以看出，石家莊心腦血管病醫(yī)院、石家莊第一中學、石家莊市統(tǒng)計局、石家莊市圖書館有相同的親密中心度，表明這4個機構在網絡中有較高的獨立性。

4? ? 結語

以2018—2019年期間在中國知網上發(fā)表過論文的石家莊科研機構通過Gephi可視化軟件來處理這些數(shù)據(jù)，構成科研合作網絡，并且得到了以下結論。

表2? 親密中心度前5名統(tǒng)計

機構名稱 親密中心度

石家莊心腦血管病醫(yī)院 1.0

石家莊第一中學 1.0

石家莊市統(tǒng)計局 1.0

石家莊市圖書館 1.0

石家莊趙縣統(tǒng)計局 0.92

（1）石家莊內的科研機構合作的網絡密度為0.003，這表示了這個網絡的連通性不是很好，表明石家莊地區(qū)科研機構之間的合作程度很低，有很大的提升空間。網絡密度低對石家莊文化知識的交流傳播非常不利。

（2）此網絡的聚類系數(shù)為0.281，平均路徑長度為3.958，故可以得出所構建的科研合作網絡具有小世界網絡的特性。

（3）通過對所構建的網絡節(jié)點度數(shù)分布進行了統(tǒng)計并計算，整個科研合作網絡中，大部分節(jié)點的度數(shù)都很小，只有很少數(shù)節(jié)點的度數(shù)很大，所以，此網絡為無標度網絡。

（4）通過對科研合作網絡中每個節(jié)點的中介中心性的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，超過83%的科研機構中介中心性是小于20的，其中不到6%的科研機構中介中心性大于5 000，發(fā)現(xiàn)中介中心性大的科研機構很少，這就表明了在科研合作網絡中起到中介作用的節(jié)點個數(shù)非常的少，這也不利于科研合作的發(fā)展。

[參考文獻]

[1]汪小帆，李翔，CHEN G.網絡科學導論[M].南京：高等教育出版社，2012.

[2]李澤荃，楊曌，陳欣.基于復雜網絡的機器學習方法[M].北京：機械工業(yè)出版社，2018.

[3]陳衛(wèi)靜，鄭穎.科學合作網絡中作者影響力測度研究[J].情報理論與實踐，2013（6）：85-88.

Research on characteristics of scientific collaboration network of Shijiazhuang

Ma Jinlong1， Wei Jindong2

（1.School of Information Science and Engineering， Hebei University of Science and Technology， Shijiazhuang 050018， China;

2.Polytechnic College of Hebei University of Science and Technology， Shijiazhuang 050018， China）

Abstract：Scientific research cooperation network is developing with the science and technology. Through the basic parameter and data of the cooperation network， the cooperation network features can be analyzed and judged. For example， the relationship between research institutions in Shijiazhuang is analyzed by building a research cooperation network to get some data， and judge the cooperation between research institutions in Shijiazhuang， and put forward some suggestions for improvement in this paper.

Key words：small-world characteristics; scale-free property; scientific research cooperation; collaborative network