文鵬 鄭翔 賴彤 胡吉明

收稿日期：2020-11-01

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“基于深度學(xué)習(xí)的政務(wù)新媒體互動(dòng)內(nèi)容摘要自動(dòng)生成與情感分析模型研究”（項(xiàng)目編號(hào)：71874125）。

作者簡(jiǎn)介：文鵬（1981-），女，博士后在研，研究方向：科教信息資源管理與服務(wù)。鄭翔（1996-），女，碩士研究生，研究方向：文本信息挖掘。賴彤（1993-），女，博士研究生，研究方向：信息檢索、數(shù)據(jù)開放共享。胡吉明（1985-），男，副教授，博士，研究方向：數(shù)字信息資源管理與服務(wù)，電子政務(wù)與政府信息資源管理。

摘要：[目的/意義]機(jī)構(gòu)合作已成為科研合作的主要形式之一，對(duì)其合作結(jié)構(gòu)的研究有助于把握科研機(jī)構(gòu)合作的規(guī)律和態(tài)勢(shì)。[方法/過程]本文以NSF 2008—2017年間資助項(xiàng)目中的PI和Co-PI數(shù)據(jù)進(jìn)行美國(guó)科研機(jī)構(gòu)合作研究。利用統(tǒng)計(jì)分析、突發(fā)機(jī)構(gòu)檢測(cè)、合作網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)計(jì)算、合作團(tuán)體識(shí)別等方法，以及合作網(wǎng)絡(luò)圖、戰(zhàn)略圖等可視化手段，探究美國(guó)科研機(jī)構(gòu)近十年來合作的結(jié)構(gòu)、規(guī)律和發(fā)展態(tài)勢(shì)。[結(jié)果/結(jié)論]研究發(fā)現(xiàn)，由美國(guó)NSF資助的科研機(jī)構(gòu)及其合作分布的集中與不平衡現(xiàn)象并存，形成了9個(gè)主要的合作團(tuán)體，地理鄰近、研究領(lǐng)域相同或相似以及學(xué)術(shù)水平相當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)更容易形成科研合作關(guān)系。隨著科研合作的發(fā)展，科研機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)趨向均衡化發(fā)展，機(jī)構(gòu)間合作強(qiáng)度有待進(jìn)一步加強(qiáng)。

關(guān)鍵詞：NSF;科學(xué)基金項(xiàng)目;美國(guó);科研機(jī)構(gòu);合作結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)

DOI：10.3969/j.issn.1008-0821.2021.04.015

〔中圖分類號(hào)〕G203〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕A〔文章編號(hào)〕1008-0821（2021）04-0154-08

Research on the Science Research Relationship and

Development Trend of NSF Institutions in US

Wen Peng1，2Zheng Xiang3Lai Tong3Hu Jiming3

（1.School of Marxism，Wuhan University，Wuhan 430072，China;

2.Institute of Education Science，Wuhan University，Wuhan 430072，China;

3.School of Information Management，Wuhan University，Wuhan 430072，China）

Abstract：[Purpose/Significance]Institutional cooperation has become one of the main forms of scientific cooperation.[Method/Process]By combining statistical analysis，network indicators calculation，visualization，as well as topological structures of cooperative networks，this paper explores the network structure of cooperation among scientific institutions in the United States in recent ten years.[Result/Conclusion]The study indicated that the distribution of NSF-funded scientific institutes and their cooperation was concentrated but unbalanced，forming 9 major cooperative communities with different institutions as cores.Institutes with similar geographical proximity，research fields and academic level were more likely to form scientific cooperative relations.With the development of scientific cooperation，the cooperation network of scientific institutes tended to develop in a balanced way，and the intensity of inter agency cooperation needed to be further strengthened.

Key words：NSF;science fund;United States;research Institution;collaboration network structure

隨著科技的發(fā)展，科研合作成為科學(xué)研究的主流[1]?？茖W(xué)基金資助作為重要的科研成果指標(biāo)，成為科研機(jī)構(gòu)間合作關(guān)系產(chǎn)生、運(yùn)行、發(fā)展、再生的重要驅(qū)動(dòng)力，并且在知識(shí)流動(dòng)[2]、合作偏好[3]、團(tuán)體聚合[4]等方面顯現(xiàn)出一定的特征和規(guī)律，成為學(xué)術(shù)界關(guān)注的熱點(diǎn)問題?？茖W(xué)基金資助數(shù)據(jù)作為反映科研機(jī)構(gòu)間合作情況的原始數(shù)據(jù)，在表達(dá)機(jī)構(gòu)信息方面具備及時(shí)性、有效性、準(zhǔn)確性等特征，是研究機(jī)構(gòu)間合作關(guān)系的可靠數(shù)據(jù)來源，同時(shí)對(duì)于預(yù)測(cè)機(jī)構(gòu)間未來合作趨勢(shì)具有參考價(jià)值。國(guó)內(nèi)外在科研機(jī)構(gòu)合作上的研究已有不少積累，主要以共同出版物數(shù)據(jù)作為切入點(diǎn)[5]，采用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析方法[6]，通過指標(biāo)計(jì)算衡量某一特定范圍內(nèi)相關(guān)合作主體的合作情況[7]，結(jié)合可視化工具與技術(shù)，反映合作網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展規(guī)律[8]。然而，現(xiàn)有研究多基于我國(guó)自身科研數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)構(gòu)合作關(guān)系的分析及預(yù)判，以國(guó)外科學(xué)基金資助數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行科研機(jī)構(gòu)合作特征與形態(tài)、資源配置、知識(shí)交流及演化規(guī)律等問題的深入探索，尚屬少有。

美國(guó)的國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（National Science Foundation，NSF）是目前世界最具代表性和影響力的國(guó)家級(jí)政府科學(xué)基金資助機(jī)構(gòu)，旨在支持全美學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)研究。本文嘗試提出了科研機(jī)構(gòu)合作規(guī)律研究的通用性框架，以NSF為數(shù)據(jù)源，提取其中的機(jī)構(gòu)合作信息[9]，綜合運(yùn)用網(wǎng)絡(luò)分析方法與可視化工具，深入直觀地了解近年美國(guó)科學(xué)基金資助在不同科研機(jī)構(gòu)間的分配情況，探索科研機(jī)構(gòu)間合作關(guān)系的生成、運(yùn)行及發(fā)展等規(guī)律。美國(guó)作為科技創(chuàng)新實(shí)力全球領(lǐng)先的國(guó)家之一，深入探究其科研機(jī)構(gòu)間的合作關(guān)系及其內(nèi)在的發(fā)展機(jī)理，總結(jié)科研機(jī)構(gòu)合作發(fā)展的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，有助于充分認(rèn)識(shí)和發(fā)揮科研機(jī)構(gòu)在國(guó)家創(chuàng)新發(fā)展中的支撐作用，為我國(guó)科研合作發(fā)展的政策制定提供啟發(fā)性的借鑒。

1機(jī)構(gòu)合作數(shù)據(jù)采集與分析方法

1.1基金項(xiàng)目數(shù)據(jù)獲取與預(yù)處理

本文首先獲取了2008—2017年間NSF所資助的基金項(xiàng)目數(shù)據(jù)[10]，將PI和Co-PI字段中的機(jī)構(gòu)電子郵件域名作為后續(xù)機(jī)構(gòu)頻次統(tǒng)計(jì)和共現(xiàn)分析的基礎(chǔ)樣本。因機(jī)構(gòu)標(biāo)識(shí)存在較多不規(guī)范和不統(tǒng)一等問題，本文首先剔除不具備具體機(jī)構(gòu)含義的電子郵件域名，如Gmail.com;其次，對(duì)機(jī)構(gòu)名稱不統(tǒng)一的情況進(jìn)行篩選與合并，如Washington.edu和U.washington.edu均表示同一機(jī)構(gòu)，即華盛頓大學(xué);最后，出現(xiàn)頻次過少的機(jī)構(gòu)對(duì)機(jī)構(gòu)合作關(guān)系分析的意義不大，因此本文根據(jù)研究需要和頻次占比情況，選取一定閾值之上的機(jī)構(gòu)進(jìn)行后續(xù)分析，同時(shí)，將閾值之下的機(jī)構(gòu)合并至包含它的機(jī)構(gòu)中。

1.2機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與分析

本文將出現(xiàn)在同一個(gè)NSF項(xiàng)目中的機(jī)構(gòu)看作是合作關(guān)系，對(duì)兩兩機(jī)構(gòu)的合作關(guān)系進(jìn)行提取和合作次數(shù)統(tǒng)計(jì)，最終構(gòu)建了包含所有機(jī)構(gòu)的合作網(wǎng)絡(luò)[11]。頻次較低或合作較為孤立的機(jī)構(gòu)，不能代表研究的主流，因此本文在選取某頻次閾值之上的機(jī)構(gòu)后，進(jìn)行合作網(wǎng)絡(luò)的最大連通子圖提取。其中，機(jī)構(gòu)對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，合作關(guān)系對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)連邊，節(jié)點(diǎn)大小和邊的粗細(xì)分別與機(jī)構(gòu)頻次和合作次數(shù)成正比[12]。

其次，本文對(duì)機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)的密度、中心勢(shì)、聚集系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，以揭示合作的結(jié)構(gòu)特征[13]。密度衡量合作網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部關(guān)聯(lián)的強(qiáng)度;中心勢(shì)揭示整體合作網(wǎng)絡(luò)的向心性和節(jié)點(diǎn)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的核心程度，也表明了節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的控制和影響能力。聚集系數(shù)則表示局部網(wǎng)絡(luò)因關(guān)聯(lián)關(guān)系而聚集成類簇的可能性大小[14]。

最后，結(jié)合Louvain算法對(duì)合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行合作團(tuán)體劃分，保證團(tuán)體內(nèi)部節(jié)點(diǎn)聯(lián)系緊密而團(tuán)體間聯(lián)系疏松，從而產(chǎn)生區(qū)別鮮明的合作團(tuán)體[15]。每個(gè)合作子網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部機(jī)構(gòu)之間聯(lián)系非常緊密，表明了合作行為的產(chǎn)生受相似驅(qū)動(dòng)因素的影響，且處于合作關(guān)系較穩(wěn)定的狀態(tài)。

1.3科研機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)的可視化分析

科研機(jī)構(gòu)的合作網(wǎng)絡(luò)可以以圖譜的方式進(jìn)行可視化展示，從而更加直觀地揭示合作結(jié)構(gòu)。本文借助VOSviewer[16]進(jìn)行團(tuán)體間關(guān)聯(lián)及團(tuán)體內(nèi)部關(guān)聯(lián)的可視化展示，不同團(tuán)體內(nèi)節(jié)點(diǎn)和連邊的顏色不同，直觀展示機(jī)構(gòu)合作整體網(wǎng)絡(luò)及各個(gè)子網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)特征。結(jié)合度數(shù)中心度和密度等網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)，將團(tuán)體映射至二維的戰(zhàn)略圖（Strategic Diagram）中，則可揭示每個(gè)合作團(tuán)體的相對(duì)發(fā)展?fàn)顟B(tài)[17]。Cortext[18]則具有強(qiáng)大的時(shí)序演化可視化功能，為分析科研機(jī)構(gòu)合作形成、發(fā)展、延續(xù)、分化等演化規(guī)律與發(fā)展趨勢(shì)提供依據(jù)。

2主要發(fā)現(xiàn)

2.1NSF項(xiàng)目與機(jī)構(gòu)分布的描述性統(tǒng)計(jì)

如圖1所示，2008—2017年NSF共資助項(xiàng)目118 057項(xiàng)，每年項(xiàng)目總數(shù)總體變化不大。本文研究共提取不重復(fù)研究機(jī)構(gòu)8 070個(gè)，總頻次為145 602。而每項(xiàng)資助項(xiàng)目中，參與機(jī)構(gòu)的平均數(shù)為1.23;可見，NSF項(xiàng)目中合作規(guī)模并不大，且機(jī)構(gòu)間的合作要少于機(jī)構(gòu)內(nèi)部的合作。在這10年間，每個(gè)項(xiàng)目的平均機(jī)構(gòu)數(shù)維持在1.15～1.98之間，與每年參與項(xiàng)目的總機(jī)構(gòu)數(shù)量變化趨勢(shì)基本一致，2015年后每個(gè)項(xiàng)目的平均機(jī)構(gòu)數(shù)維持在1.24以上，表明機(jī)構(gòu)間合作趨勢(shì)加強(qiáng)。

從機(jī)構(gòu)頻次的分布上看，NSF項(xiàng)目中少數(shù)機(jī)構(gòu)的頻次之和占據(jù)了總頻次的絕大部分比例，如頻次在50以上的機(jī)構(gòu)共有327個(gè)，在累計(jì)的總機(jī)構(gòu)數(shù)中占比僅為4%，但其總頻次之和占所有機(jī)構(gòu)頻次之和的84.3%，說明NSF項(xiàng)目中獲批的科研機(jī)構(gòu)分布非常不均衡。表1列出了頻次排序前30的科研機(jī)構(gòu)，科研機(jī)構(gòu)的頻次等于與其相關(guān)的NSF項(xiàng)目數(shù)。排序前10的機(jī)構(gòu)是當(dāng)前NSF項(xiàng)目中最為重要的機(jī)構(gòu)，可見NSF資助頻率較高的大多為大學(xué)，而研究所、博物館等研究機(jī)構(gòu)則排名較低，未出現(xiàn)在受資助的前30個(gè)機(jī)構(gòu)中。

2.2機(jī)構(gòu)合作關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)分析

本文所選取的327個(gè)科研機(jī)構(gòu)恰好組成了最大連通子圖，其網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)反映了NSF項(xiàng)目中主流科研機(jī)構(gòu)的整體和局部特征，機(jī)構(gòu)團(tuán)體識(shí)別則有助于揭示NSF項(xiàng)目中科研機(jī)構(gòu)在研究領(lǐng)域上的合作模式與發(fā)展態(tài)勢(shì)。

2.2.1網(wǎng)絡(luò)特征

科研機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)如表2所示，NSF項(xiàng)目中科研機(jī)構(gòu)之間合作網(wǎng)絡(luò)的密度不高，總體上各機(jī)構(gòu)合作強(qiáng)度不高，也意味著當(dāng)前科研機(jī)構(gòu)合作的態(tài)勢(shì)較弱且不夠成熟。其次，較高的度數(shù)中心勢(shì)說明科研機(jī)構(gòu)合作的向心性較強(qiáng)，或在某一學(xué)科或領(lǐng)域內(nèi)科研機(jī)構(gòu)的合作非常緊密，且核心機(jī)構(gòu)對(duì)整體合作和其他機(jī)構(gòu)的影響和控制較強(qiáng)。較高的接近中心勢(shì)說明科研機(jī)構(gòu)間的合作關(guān)系路徑較短，多為直接合作;較低的中介中心勢(shì)則意味著科研機(jī)構(gòu)間的合作通過第三方的概率較小。最后，較高的聚類系數(shù)也說明，多數(shù)科研機(jī)構(gòu)多以直接合作的關(guān)系，形成以少數(shù)科研機(jī)構(gòu)為核心的類團(tuán)，類團(tuán)內(nèi)科研機(jī)構(gòu)合作緊密，而類團(tuán)間的合作則較弱。

在整體網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)計(jì)算的基礎(chǔ)上，本文計(jì)算了每個(gè)機(jī)構(gòu)在合作網(wǎng)絡(luò)中的中心度指標(biāo)，如表3所示。賓夕法尼亞州立大學(xué)、普渡大學(xué)、科羅拉多大學(xué)博爾德分校、密歇根大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校等10所高校的度數(shù)中心度和接近中心勢(shì)都很高，說明它們是當(dāng)前NSF合作項(xiàng)目中的核心機(jī)構(gòu)。這些高校對(duì)整個(gè)合作網(wǎng)絡(luò)和其他科研機(jī)構(gòu)具有較強(qiáng)影響和控制力;另一方面，與上述整體網(wǎng)絡(luò)的中介中心勢(shì)很低相似，每個(gè)機(jī)構(gòu)的中介中心勢(shì)也較低，即科研機(jī)構(gòu)在NSF項(xiàng)目合作中起到的“中介”或“橋梁”作用很弱。值得指出的是，度數(shù)中心勢(shì)和接近中心勢(shì)Top10的亞利桑那州立大學(xué)、威斯康星大學(xué)麥迪遜分校和伊利諾伊大學(xué)香檳分校并沒有出現(xiàn)在Top10的中介中心勢(shì)列表中，取而代之的是喬治亞理工學(xué)院、華盛頓大學(xué)和北卡羅來納州立大學(xué)。從中介作用大小的對(duì)比上看，中介中心勢(shì)列表中的Top10高校是當(dāng)前NSF項(xiàng)目中科研機(jī)構(gòu)合作的重要橋梁。

2.2.2科研機(jī)構(gòu)合作團(tuán)體

1）科研機(jī)構(gòu)合作團(tuán)體的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)分析

本文中科研機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)可劃分為12個(gè)團(tuán)體;如表4所示，每個(gè)團(tuán)體中的機(jī)構(gòu)按頻次大小自左至右排列。團(tuán)體劃分的模塊度為0.2549，表明合作團(tuán)體劃分結(jié)果具有一定的可接受性，各合作團(tuán)體在學(xué)科和領(lǐng)域研究上具有一定的一致性。從研究規(guī)模上看，形成了9個(gè)合作結(jié)構(gòu)較為體系化的機(jī)構(gòu)團(tuán)體，3個(gè)規(guī)模較小的機(jī)構(gòu)團(tuán)體（因其規(guī)模過小，其網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)不具有可比性，不在后續(xù)對(duì)比討論范圍內(nèi)）。結(jié)合表5中每個(gè)機(jī)構(gòu)團(tuán)體的規(guī)模指標(biāo)（點(diǎn)數(shù)、邊數(shù)、總頻次），9個(gè)團(tuán)體中可分為3個(gè)梯隊(duì)，第一梯隊(duì)為C1、C2，兩者規(guī)模指標(biāo)處于較高的層次，其機(jī)構(gòu)合作對(duì)NSF項(xiàng)目的運(yùn)作至關(guān)重要。第二梯隊(duì)的機(jī)構(gòu)團(tuán)體有C3、C4、C5，這些機(jī)構(gòu)及其合作也獲得了數(shù)量較為可觀的NSF項(xiàng)目。第三梯隊(duì)的機(jī)構(gòu)團(tuán)體有C6、C7、C8、C9，這些機(jī)構(gòu)也獲得了數(shù)量可觀的NSF項(xiàng)目。

通過對(duì)C1～C9這9個(gè)團(tuán)體的組成機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，C1團(tuán)體內(nèi)的機(jī)構(gòu)以加州和麻省的高校為主，C2團(tuán)體內(nèi)的機(jī)構(gòu)全部來自五大湖地區(qū)或南部地區(qū)，C3團(tuán)體內(nèi)的機(jī)構(gòu)以環(huán)繞賓夕法尼亞州的紐約州等東部地區(qū)高校為主，C4團(tuán)體內(nèi)的機(jī)構(gòu)全部來自德州、亞利桑那州和新墨西哥州連成一片的地區(qū)，C5團(tuán)體內(nèi)的機(jī)構(gòu)以猶他州、科羅拉多州和俄克拉荷馬州連成片的地區(qū)的高校為主，C6團(tuán)體內(nèi)的機(jī)構(gòu)以伊利諾伊州的高校為主，C7團(tuán)體內(nèi)的機(jī)構(gòu)以西北地區(qū)高校為主，C8團(tuán)體內(nèi)的機(jī)構(gòu)以俄亥俄州的高校為主，C9團(tuán)體內(nèi)的機(jī)構(gòu)以阿拉巴馬州的高校為主。

2）科研機(jī)構(gòu)合作團(tuán)體的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)分析

上述科研機(jī)構(gòu)合作團(tuán)體雖內(nèi)部聯(lián)系更緊密，但因?qū)W科研究上的交叉與合作，在團(tuán)體間也存在大量的合作關(guān)系。如圖2所示，每個(gè)團(tuán)體用不同的顏色表示，團(tuán)體的大小與其總頻次成正比，團(tuán)體間邊的粗細(xì)與其包含的機(jī)構(gòu)合作強(qiáng)度的總和成正比。根據(jù)上述分析得到的機(jī)構(gòu)團(tuán)體梯隊(duì)劃分，其層次也在圖中得到了很好地展現(xiàn)。C1、C2、C3、C4、C5、C6這6個(gè)機(jī)構(gòu)團(tuán)體合作關(guān)系緊密，特別是C1、C2、C3這3個(gè)團(tuán)體聯(lián)系最為緊密，三者之間的合作頻次占據(jù)了團(tuán)體間合作的71.1%。這些機(jī)構(gòu)及其合作關(guān)系對(duì)NSF項(xiàng)目的審批產(chǎn)生了重大影響。其他機(jī)構(gòu)團(tuán)體規(guī)模較小且比較孤立，與主流團(tuán)體合作關(guān)系不夠緊密，游離于NSF項(xiàng)目的主流科研團(tuán)體。

9個(gè)機(jī)構(gòu)團(tuán)體的內(nèi)部合作結(jié)構(gòu)如圖3所示。與上述類似，點(diǎn)的大小與其對(duì)應(yīng)機(jī)構(gòu)的頻次成正比，線的粗細(xì)則與機(jī)構(gòu)間的合作強(qiáng)度成正比。機(jī)構(gòu)越處于中心位置，其重要性和對(duì)團(tuán)體合作的作用越大，距離網(wǎng)絡(luò)中心越遠(yuǎn)其越邊緣化，所起的作用和重要性則越弱。從每個(gè)機(jī)構(gòu)團(tuán)體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，如圖3所示，C9最為平衡，上述指標(biāo)均分布均勻，特別是合作強(qiáng)度上差異最小;C6最不平衡，各項(xiàng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差均最大，尤其是合作強(qiáng)度分布上差異最大。此外，C1、C3、C2、C5和C4中合作狀態(tài)比較穩(wěn)定以及合作結(jié)構(gòu)較為合理。而C7和C8在面向研究領(lǐng)域的科研合作上處于不穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.3機(jī)構(gòu)合作的發(fā)展態(tài)勢(shì)分析

每個(gè)機(jī)構(gòu)合作團(tuán)體的平均度數(shù)中心度和密度體現(xiàn)了其相對(duì)發(fā)展態(tài)勢(shì)，即在整個(gè)合作結(jié)構(gòu)中的核心程度和發(fā)展成熟程度。如圖4所示，機(jī)構(gòu)團(tuán)體用氣泡圖表示，其大小與團(tuán)體內(nèi)機(jī)構(gòu)頻次之和成正比。機(jī)構(gòu)團(tuán)體越往右，其度數(shù)中心度越大，表明在整個(gè)合作網(wǎng)絡(luò)中其越核心;越往上，其密度越大，表明此團(tuán)體中機(jī)構(gòu)間的合作越成熟。9個(gè)機(jī)構(gòu)合作團(tuán)體分散在圖中的4個(gè)象限中，C6、C5和C8處于第一象限，是當(dāng)前NSF項(xiàng)目中最為核心和最為成熟的機(jī)構(gòu)合作團(tuán)體，C6中機(jī)構(gòu)對(duì)當(dāng)前NSF項(xiàng)目的申請(qǐng)起到了非常重要的核心作用，且機(jī)構(gòu)間的合作也最成熟和穩(wěn)定。C7處于第二象限，相對(duì)來說在NSF項(xiàng)目機(jī)構(gòu)中并不核心，但其內(nèi)部機(jī)構(gòu)間合作較為成熟。處于第三象限的是C4和C9，相對(duì)來說較為邊緣化，且機(jī)構(gòu)間合作也相對(duì)不成熟。處于第四象限的是C1、C3和C2，雖然相對(duì)來說機(jī)構(gòu)間合作不夠成熟，但也是NSF的核心機(jī)構(gòu)，獲得了較多數(shù)量的NSF項(xiàng)目。值得注意的是，C2非常接近橫軸，其內(nèi)部合作將會(huì)越來越成熟。

3結(jié)論與不足

3.1研究結(jié)論

本文提出探索機(jī)構(gòu)間科研合作網(wǎng)絡(luò)特征與發(fā)展態(tài)勢(shì)的思路，構(gòu)建了科研機(jī)構(gòu)合作規(guī)律研究的通用性框架，并以NSF項(xiàng)目為例分析了2008—2017年來美國(guó)科研機(jī)構(gòu)合作關(guān)系，通過合作網(wǎng)絡(luò)的指標(biāo)計(jì)算和可視化展示，揭示了美國(guó)科研機(jī)構(gòu)的合作規(guī)律與未來發(fā)展態(tài)勢(shì)，對(duì)我國(guó)科研機(jī)構(gòu)合作研究提供借鑒參考，尋求適合我國(guó)的高校校際科研合作的政策和發(fā)展方向，提升科學(xué)研究質(zhì)量，推動(dòng)學(xué)術(shù)發(fā)展進(jìn)程，增強(qiáng)高校學(xué)術(shù)成果影響力。此外，本文提出的通用框架，也可用于基于其他數(shù)據(jù)集的機(jī)構(gòu)合作研究，從而揭示特定領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)合作規(guī)律?；诖耍疚牡贸鲆韵陆Y(jié)論。

第一，當(dāng)前NSF項(xiàng)目的獲批機(jī)構(gòu)及合作網(wǎng)絡(luò)的核心機(jī)構(gòu)均相對(duì)集中，且形成了若干明顯的合作團(tuán)體。結(jié)合頻次、合作網(wǎng)絡(luò)中心度等指標(biāo)，目前NSF項(xiàng)目中的核心機(jī)構(gòu)主要為密歇根大學(xué)、華盛頓大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、賓夕法尼亞州立大學(xué)等。這幾個(gè)機(jī)構(gòu)的地理位置分布在美國(guó)東部海岸、西部海岸及五大湖地區(qū)，均為全美經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平、人口規(guī)模和教育資源最為發(fā)達(dá)的區(qū)域。其他機(jī)構(gòu)通過與上述機(jī)構(gòu)的合作關(guān)系而形成了區(qū)別明顯的合作團(tuán)體，每個(gè)團(tuán)體內(nèi)部向心性或聚集性都較強(qiáng)。

第二，NSF科研機(jī)構(gòu)合作團(tuán)隊(duì)的形成具有明顯的空間集聚特征，科研合作的地域化傾向明顯。通過對(duì)上文中C1～C9這9個(gè)合作關(guān)系穩(wěn)定的團(tuán)體的組成機(jī)構(gòu)分析發(fā)現(xiàn)，每個(gè)團(tuán)體內(nèi)部的機(jī)構(gòu)均存在一定程度的地理鄰近性，團(tuán)隊(duì)內(nèi)部的機(jī)構(gòu)主要集中在某一個(gè)州或某一片相鄰區(qū)域。地理鄰近性為科研人員建立社會(huì)關(guān)系、提升認(rèn)知水平相似性、文化適應(yīng)性提供了便利條件。地理位置鄰近、認(rèn)知水平相似、社會(huì)關(guān)系密切、文化制度相通的機(jī)構(gòu)開展科研合作的可能性更高，建立的科研合作關(guān)系也更加穩(wěn)定持久。尤其是位于同一個(gè)州的機(jī)構(gòu)，從政策和制度方面更加具有先天的優(yōu)勢(shì)。

第三，研究領(lǐng)域相同或相似，學(xué)術(shù)水平相當(dāng)且自身具有較強(qiáng)科研創(chuàng)新實(shí)力的機(jī)構(gòu)更容易形成科研合作關(guān)系。這些因素能夠在學(xué)術(shù)活動(dòng)中為科研人員創(chuàng)造更多社會(huì)聯(lián)系，從而彌補(bǔ)地理鄰近性的不足，促成科研合作的產(chǎn)生。如上述提及的C1和C2是當(dāng)前規(guī)模最大的兩個(gè)機(jī)構(gòu)合作團(tuán)體，處于第一梯隊(duì)。組成C1的8個(gè)機(jī)構(gòu)，如哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、加州大學(xué)洛杉磯分校、加州大學(xué)圣地亞哥分校、康奈爾大學(xué)、華盛頓大學(xué)均為全美最頂尖的名校，在科研成果、科研水平、科研創(chuàng)新能力等方面處于同一梯隊(duì)。機(jī)構(gòu)自身的科研實(shí)力越強(qiáng)，對(duì)其他機(jī)構(gòu)的吸引力就越強(qiáng)，合作關(guān)系越容易形成。同時(shí)，科研合作的成功開展，進(jìn)一步推動(dòng)科研成果的數(shù)量和質(zhì)量，使科研實(shí)力進(jìn)一步提升，從而形成了科研合作的“馬太效應(yīng)”。組成C2的7個(gè)機(jī)構(gòu)，如密歇根大學(xué)、明尼蘇達(dá)大學(xué)雙城分校、普渡大學(xué)、德州農(nóng)工大學(xué)、佛羅里達(dá)大學(xué)、弗吉尼亞理工大學(xué)、北卡羅來納州立大學(xué)均為工程類專業(yè)排名靠前的機(jī)構(gòu)，具有相同或相近的研究領(lǐng)域。根據(jù)機(jī)構(gòu)合作發(fā)展態(tài)勢(shì)分析，C2內(nèi)部的科研合作將會(huì)越來越成熟。

第四，NSF科研機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)趨向均衡化發(fā)展，核心區(qū)域和核心機(jī)構(gòu)趨向多點(diǎn)密布。針對(duì)科研機(jī)構(gòu)合作團(tuán)隊(duì)間的合作關(guān)系，C1、C2和C3代表了東部海岸、西部海岸、五大湖地區(qū)及南部地區(qū)。團(tuán)隊(duì)之間的合作關(guān)系緊密，反映出科研機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)的整體復(fù)雜性上升，科研合作核心區(qū)域和核心機(jī)構(gòu)數(shù)量增加，呈現(xiàn)出多個(gè)機(jī)構(gòu)群體為主要合作核心，多所表現(xiàn)突出的機(jī)構(gòu)遍布各地的特點(diǎn)。隨著科研合作的發(fā)展，布局上將趨于均衡化，不再集中在少數(shù)地區(qū)。

第五，NSF項(xiàng)目中科研機(jī)構(gòu)之間合作網(wǎng)絡(luò)的密度不高，機(jī)構(gòu)間合作強(qiáng)度有待進(jìn)一步加強(qiáng)。盡管NSF科研機(jī)構(gòu)間形成了一定的向心性和群體特征，但科研機(jī)構(gòu)合作的態(tài)勢(shì)仍然較弱且不夠成熟?？蒲袡C(jī)構(gòu)合作涉及到多方面復(fù)雜因素，需要從政策引導(dǎo)、平臺(tái)搭建、互動(dòng)交流等多方面激發(fā)合作動(dòng)力。基金委員會(huì)可以充分發(fā)揮“指揮棒”作用，將高?；驒C(jī)構(gòu)之間的科研合作作為基金項(xiàng)目申報(bào)和評(píng)審考核的標(biāo)準(zhǔn)之一。高?；蛘部刹扇「茖W(xué)的方式進(jìn)行科研合作項(xiàng)目的成果歸屬認(rèn)定，避免成果署名順序影響跨?？鐧C(jī)構(gòu)科研合作積極性。新媒體技術(shù)的發(fā)展，可以跨越地理位置的局限，提升高校及機(jī)構(gòu)間社會(huì)關(guān)系密切度和認(rèn)知相似度，大大促成第一次科研合作的發(fā)生。隨著高校和科研機(jī)構(gòu)高質(zhì)量科研成果與學(xué)術(shù)影響力的積累，必將吸引到更多優(yōu)質(zhì)的科研合作伙伴，從而形成“以科研合作帶動(dòng)學(xué)術(shù)發(fā)展，以學(xué)術(shù)發(fā)展反哺科研合作”的良性循環(huán)，最終實(shí)現(xiàn)科學(xué)研究的健康可持續(xù)發(fā)展。

3.2研究不足

不可否認(rèn)，本研究在框架和方法等方面存在諸多有待完善之處。首先，本文框架只是選擇了機(jī)構(gòu)的共現(xiàn)關(guān)系作為合作關(guān)系，即將PI和Co-PI等同看待。而機(jī)構(gòu)間的合作中PI和Co-PI在NSF項(xiàng)目中所起的作用是不同的，這在本文中并沒有得到體現(xiàn)。其次，本文選取機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)的最大連通子圖作為分析依據(jù)，雖體現(xiàn)了機(jī)構(gòu)合作的典型性和代表性，但因數(shù)據(jù)量太大，舍棄了大量的非重要機(jī)構(gòu)，在一定程度上影響了正確性和科學(xué)性。本研究團(tuán)隊(duì)將深化此項(xiàng)研究，以期獲得更有價(jià)值的研究成果。

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（責(zé)任編輯：陳媛）