基于社會網(wǎng)絡(luò)分析的高校教師科研合作關(guān)系研究

孟佳娜，孫雪蓮，云 健

(大連民族學(xué)院a.計算機科學(xué)與工程學(xué)院;b.理學(xué)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(xué)家Zuckerman［1］、科學(xué)計量學(xué)家Glanzel 和Czerwon 等［2］的研究結(jié)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(xué)研究中的合作關(guān)系日益成為影響科學(xué)發(fā)展的重要因素。社會網(wǎng)絡(luò)分析是對社會網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系結(jié)構(gòu)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(gòu)成的社會關(guān)系的結(jié)構(gòu)及其屬性［3］。本文以大連民族大學(xué)理工類專業(yè)教師所發(fā)表的科研論文為例，對其合作網(wǎng)絡(luò)進行可視化，并以社會網(wǎng)絡(luò)分析方法為基礎(chǔ)分析教師科研合作網(wǎng)絡(luò)的學(xué)術(shù)合作現(xiàn)狀和特點。

1 教師科研合作關(guān)系

研究作者之間的合作關(guān)系是研究科研合作現(xiàn)象的主要方法，合作關(guān)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校科研合作的重要形式，同時論文合作的數(shù)據(jù)也比較容易獲取和統(tǒng)計。目前，國內(nèi)外關(guān)于科研合作的研究重點主要集中在合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其對于合作關(guān)系影響等方面。Leydesdorff 等人［4］比較了社會網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)分析軟件Ucinet 從中心性、子群、結(jié)構(gòu)洞3 個角度研究了1998 -2011 年《中國圖書館學(xué)報》合著網(wǎng)絡(luò)的特點。孟微等［6］以情報理論與實踐合著網(wǎng)絡(luò)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(lǐng)域文獻為數(shù)據(jù)源，分析了三個典型的持續(xù)發(fā)展合作網(wǎng)絡(luò)的演化過程。

以上研究主要集中在某個學(xué)科或領(lǐng)域范圍內(nèi)，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(wǎng)絡(luò)分析方法，以大連民族大學(xué)理工類專業(yè)教師合作發(fā)表的科研論文為原始數(shù)據(jù)，運用社會網(wǎng)絡(luò)分析工具和軟件，構(gòu)建合作網(wǎng)絡(luò)圖，并從網(wǎng)絡(luò)整體特征、子網(wǎng)特征和中心性等方面對該網(wǎng)絡(luò)特征進行分析，最終綜合這些數(shù)據(jù)得出網(wǎng)絡(luò)分析的結(jié)論。

2 社會網(wǎng)絡(luò)分析工具

目前，社會網(wǎng)絡(luò)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(lǐng)域的合作關(guān)系進行識別。

Pajek 是一個為處理大數(shù)據(jù)集而設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)分析和可視化程序，Pajek 可以分析多于一百萬個結(jié)點的超大型網(wǎng)絡(luò)。Pajek 提供了多種數(shù)據(jù)輸入方式，例如，可以從網(wǎng)絡(luò)文件(擴展名Net)中引入ASCII 格式的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。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(diào)整圖形以及指定圖形所代表的含義。Pajek只包含少數(shù)基本的統(tǒng)計程序。

Ucinet 經(jīng)常被用于處理社會網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)和其他相似性數(shù)據(jù)的綜合性分析，它能處理32767 個網(wǎng)絡(luò)結(jié)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(shù)據(jù)為矩陣格式，并提供了大量數(shù)據(jù)管理和轉(zhuǎn)化工具。Ucinet 包含大量包括探測凝聚子群和中心性分析在內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)分析程序，該軟件能夠很好地分析數(shù)據(jù)，以及數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性。

3 大連民族大學(xué)理工類教師科研合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與分析

3.1 教師合作網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

為了分析教師的科研合作關(guān)系，使用了大連民族大學(xué)2012 -2013 兩年理工類專業(yè)教師發(fā)表論文的數(shù)據(jù)，對原始的數(shù)據(jù)進行了處理，只選擇大連民族大學(xué)教師之間的合作數(shù)據(jù)，排除了教師與校外人員進行合作的數(shù)據(jù)。經(jīng)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(gòu)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(wǎng)絡(luò)圖，由于教師之間的關(guān)系是相互的，因此在網(wǎng)絡(luò)中選擇無向圖較為合適，利用上述方法建立的教師合作網(wǎng)絡(luò)圖如圖1、圖2。在此網(wǎng)絡(luò)中每一個結(jié)點代表一個教師，教師間的合作關(guān)系以連接的邊來表示。

圖1 2012 年科研論文合作關(guān)系圖

圖2 2013 年科研論文合作關(guān)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(shù)只有1個的論文數(shù)量2012 年為181 篇，2013 年為73 篇，有2 位作者的論文數(shù)量2012 年為97 篇，2013 年為81 篇，有3 位作者的論文數(shù)量2012 年為80 篇，2013 年為96 篇，有4 位作者的論文數(shù)量2012 年為15 篇，2013 年為31 篇，其它作者數(shù)所占比例較小，可見2012 年單獨發(fā)表論文的作者數(shù)在當年的比例最高，而到2013 年有3 位作者數(shù)所占比例最高，由此發(fā)現(xiàn)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(wǎng)絡(luò)結(jié)點度分布情況見表2，網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點的度值表示某個作者與其他教師合作過的人次數(shù)，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(shù)為1 的作者數(shù)最多，2013 年度數(shù)為2 的作者數(shù)最多，綜合兩年的結(jié)果，度數(shù)為1、2、3、4 的作者相對較多。2012年度數(shù)最大的結(jié)點度為11，而2013 年度數(shù)最大的結(jié)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(wǎng)絡(luò)結(jié)點度分布情況

3.2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點分析

3.2.1 合作網(wǎng)絡(luò)整體結(jié)構(gòu)特征

為了分析合作網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)特點，采用Ucinet 軟件對合作網(wǎng)絡(luò)的若干特征進行了計算，網(wǎng)絡(luò)整體計算結(jié)果見表3。

表3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)整體數(shù)據(jù)

社會網(wǎng)絡(luò)是復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的一種，所以一些復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的理論和研究方法也適用于社會網(wǎng)絡(luò)分析的研究。例如復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的小世界效應(yīng)、無標度網(wǎng)絡(luò)特性、聚類系數(shù)屬性等［8］。2012 年教師合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖的聚類系數(shù)為1.453，結(jié)點平均距離為4.777，網(wǎng)絡(luò)直徑為12，2013 年教師合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖的聚類系數(shù)為1.947，結(jié)點平均距離為4.536，網(wǎng)絡(luò)直徑為10，可見，教師合作關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖的聚類系數(shù)較大，結(jié)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(wǎng)絡(luò)具有小世界網(wǎng)絡(luò)的特征，那么新的理論思想、科研方法在合作網(wǎng)絡(luò)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(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)結(jié)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(shù)增大，說明教師的團隊合作意識有所增強，這對整個學(xué)校的學(xué)術(shù)、科研水平的提高提供了數(shù)據(jù)上的佐證。

3.2.2 網(wǎng)絡(luò)中個體特征分析

從作者個體角度給出了合作網(wǎng)絡(luò)中度數(shù)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(jié)點C 的傳播能力，即信息要想從結(jié)點A 傳達到結(jié)點B 在多大程度上依賴于結(jié)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(wǎng)絡(luò)中具有很重要的傳播作用，在整個網(wǎng)絡(luò)中對教師之間的合作關(guān)系具有較高控制作用。進一步觀察可以發(fā)現(xiàn)，2013 年度數(shù)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(wǎng)絡(luò)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(guān)教師合作的可能性較小。說明其在自己的專業(yè)領(lǐng)域具有一定的作用，但不具備跨學(xué)科的知識傳播能力。

表4 論文合作網(wǎng)絡(luò)個體屬性分析

3.2.3 子網(wǎng)結(jié)構(gòu)分析

根據(jù)圖1 和圖2 可以看到，教師合作網(wǎng)絡(luò)是一個非連通網(wǎng)絡(luò)，表5 給出了結(jié)點個數(shù)排名前5 位的子網(wǎng)的數(shù)據(jù)情況。2012 年的教師科研合作網(wǎng)絡(luò)中最大子網(wǎng)擁有結(jié)點75 個，包括了結(jié)點度排名前12位中的11 個結(jié)點，這些結(jié)點中的教師分屬于生命科學(xué)學(xué)院、環(huán)境與資源學(xué)院兩個學(xué)院。而其它子網(wǎng)包含的結(jié)點數(shù)比較少，與最大的子網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)中，教師進行交叉學(xué)科的科研合作較少。

表5 子網(wǎng)情況

2013 年的教師科研合作網(wǎng)絡(luò)中最大子網(wǎng)擁有結(jié)點82 個，包括了結(jié)點度排名前12 位中的7個結(jié)點，這些結(jié)點中的教師分屬于生命科學(xué)學(xué)院、環(huán)境與資源學(xué)院兩個學(xué)院。進一步觀察排名第2位的子網(wǎng)有68 個結(jié)點，該子網(wǎng)包含的教師分別來自機電信息工程學(xué)院、計算機科學(xué)與工程學(xué)院、信息與通信工程學(xué)院、理學(xué)院和環(huán)境與資源學(xué)院等學(xué)院，可見第2 個子網(wǎng)包含了更多跨專業(yè)的學(xué)院。對于2013 年規(guī)模排第3 位的子網(wǎng)，其教師均來自物理與材料工程學(xué)院，其它更小的子網(wǎng)基本都來自相同的學(xué)院。

根據(jù)各自組成結(jié)構(gòu)的特點和以上的分析可以發(fā)現(xiàn)，所有的子網(wǎng)大致可以分為二類。第一類子網(wǎng)的代表是2012 年的最大子網(wǎng)，即整個網(wǎng)絡(luò)中合作程度最高的團隊。網(wǎng)絡(luò)組成人員都來自相近的學(xué)科和專業(yè)，交叉研究較少。這類網(wǎng)絡(luò)在科研團隊建立和學(xué)術(shù)交流方面能夠起到積極的推動作用，但也由于自身的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)受到了一定的限制。第二類子網(wǎng)的代表是2013 年結(jié)點數(shù)排名第2 位的子網(wǎng)，從組成結(jié)構(gòu)來看，度數(shù)排名最高的4 位核心作者來自不同的學(xué)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(guān)系相對復(fù)雜的子網(wǎng)在科研活動中可以擴大合作范圍，拓寬研究領(lǐng)域，加強不同專業(yè)的教師之間的學(xué)術(shù)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(shù)據(jù)來看，2012 年科研團隊以生命科學(xué)學(xué)院和環(huán)境與資源學(xué)院兩個學(xué)院的教師為主，在最大的子網(wǎng)中教師進行科研合作的比例較大，而跨專業(yè)和學(xué)科的交叉研究較少。而2013年則出現(xiàn)了以其他學(xué)院教師為主的一些科研團隊，可見，科研合作的團隊呈現(xiàn)更廣泛的發(fā)展，這對于學(xué)校的科研水平和成果向多元化、全面化發(fā)展提供了數(shù)據(jù)上的保證。

5 結(jié) 論

本文采用社會網(wǎng)絡(luò)分析方法從網(wǎng)絡(luò)個性屬性、整體屬性的角度分析了大連民族大學(xué)理工類教師論文合作網(wǎng)絡(luò)的特點，并得出以下結(jié)論和規(guī)律:

(1)論文合作網(wǎng)絡(luò)是非連通的網(wǎng)絡(luò)，具有多核網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，每一個網(wǎng)絡(luò)都存在一些小團體。

(2)論文合作網(wǎng)絡(luò)具有比較明顯的小世界效應(yīng)，核心結(jié)點具有高度值和高中介性的特點。

(3)子網(wǎng)絡(luò)主要分為兩類，一類合作網(wǎng)具有明顯的內(nèi)部核心網(wǎng)特點，核心結(jié)點大多來自相關(guān)專業(yè)。另一類網(wǎng)絡(luò)核心元素大多數(shù)來自于不同專業(yè)，這些結(jié)點在網(wǎng)絡(luò)連接上起到了一定的作用，跨學(xué)科的合作呈現(xiàn)逐步增加的趨勢。

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