自然科學學科知識的傳播效率

程慧平

(湖北工業(yè)大學 經濟與管理學院，湖北 武漢 430068)

?

自然科學學科知識的傳播效率

程慧平

(湖北工業(yè)大學 經濟與管理學院，湖北 武漢 430068)

中國學科評估指標體系，側重于從資源條件建設成果角度的評定，忽略了從效率角度的評估。以效率為核心的投入產出分析，是學科建設與管理的重要組成部分，能為重點學科建設資金在學科之間分配提供理論依據(jù)。知識傳播效率是衡量學科知識產出的重要組成部分，效率視角下學科評估的研究鮮見。為此，綜合運用DEA和SFA兩種方法，探討中國自然科學領域38種學科2001-2011年在國際三大檢索系統(tǒng)上的知識傳播效率。研究結論包括：(1)中國自然科學領域各學科在國際三大檢索系統(tǒng)上知識傳播效率較低，知識傳播效率間的差異較大。理學類學科知識傳播效率最優(yōu)，工學類學科第二，醫(yī)學類學科第三，農學類學科居后。2001-2011年間我國自然科學學科在國際上知識傳播效率是不斷改善的。(2)DEA和SFA兩類方法對學科知識傳播效率的測算結果具有顯著性差異，DEA方法測度結果普遍高于SFA；但基于效率值的學科排序結果具有顯著的一致性，且相關系數(shù)達到70%以上。單純從比較學科知識傳播效率高低的基礎上，進行學科資源分配決策時，DEA與SFA方法具有通用性。采用基尼系數(shù)測度自然科學領域不同學科之間的國際知識傳播效率差距，發(fā)現(xiàn)：理工農醫(yī)四類學科群間知識傳播效率差距是整個自然科學領域學科差異的主要原因。(3)學科知識傳播效率和人均R&D課題立項數(shù)之間呈現(xiàn)顯著性正相關。提高中國自然科學領域各學科在國際上知識傳播產出效率，可以通過加大R&D課題資助比例，擴大R&D課題覆蓋面的路徑實現(xiàn)。按照知識傳播效率得分及人均R&D課題資助比率對38門學科知識傳播模式，劃分為四種類型：R&D課題資助高、知識傳播效率高；R&D課題資助高、知識傳播效率低；R&D課題資助低、知識傳播效率高；R&D課題資助低、知識傳播效率低。

知識傳播效率；學科傳播效率；自然科學；學科

一、引　　言

自然科學領域中不同學科的國際知識傳播效率的衡量，對于認識自然科學不同學科知識傳播力度，促進自然科學繁榮發(fā)展具有特別重要的意義。中國學科評估指標體系，包括“師資隊伍與資源”、“科學研究水平”、“人才培養(yǎng)質量”和“學科聲譽”四個一級指標，側重于資源條件建設及成果角度，忽略效率。覃希仲指出：以效率為核心的投入產出分析，是學科建設與管理的重要組成部分?！盵1]知識傳播效率是衡量學科知識產出的標準，但研究學科效率的相關文獻比較鮮見。

在僅有的幾篇文獻中，郭新立指出：“DEA方法不僅能評價學科的辦學效益，而且能對非技術有效的學科，提供改進依據(jù)。”[2]陳凱華設計了重點學科資助效率的評估指標體系，引入DEA方法，討論了重點學科資助效率的科學評估，但遺憾的是沒有進行實證[3]。程卡等引入學科建設經濟效率的概念,探討了學科建設經濟效率的評估方法、評估內容、評估的指標體系[4]。姜春華采用DEA方法評價了35所“985工程”大學管理學科投入產出效率，發(fā)現(xiàn)35所高校有28所達到生產前沿面，平均效率為0.99[5]。王洪禮引入DEA方法分析高校重點學科建設中的投入與產出關系，能為重點學科建設資金在學科之間的分配提供理論依據(jù)[6]。梁傳杰運用DEA 和矩陣模型，針對武漢某一高校學科建設績效進行了評價[7]。李明引入DEA方法，對某省理工農醫(yī)類、管理學類、人文社科類等多個門類23個學科資助效率進行了評價[8]。王洪禮采用DEA與SFA方法，分析了天津市15所高校重點投資的58個學科的投入產出效率[9]。

上述文獻主要采用DEA方法，對高校學科、單一省份學科展開討論，鮮見對中國自然科學(或社會科學)學科之間的討論。非參數(shù)效率和參數(shù)效率方法測算原理各不相同，各方法也均存在一定的不足，究竟哪一種方法或兩種方法都適合學科知識傳播效率測度，尚值得進一步探討。單純采用某一種方法計算學科效率可信度不夠。因此，本文采用DEA和SFA兩種方法，對2001-2011年自然科學(理工農醫(yī)類)領域38門學科在國際三大檢索系統(tǒng)上知識傳播效率進行評價，探討兩類方法測算的適用性，為學科評估研究提供參考。

二、指標與方法

投入指標：各學科投入人員(人年)、投入經費(萬元)；學科知識傳播產出指標：SCI、EI、CPCI-S檢索論文篇數(shù)。因為學術論文從發(fā)表到被檢索，存在一定的滯后周期，本文選擇一年。考慮數(shù)據(jù)的可獲得性與統(tǒng)計口徑一致性，本文選擇2001年-2011年自然科學(理工農醫(yī)類)領域38門學科為考察對象，數(shù)據(jù)來源于《中國科技統(tǒng)計年鑒》(2002-2014)。

效率評價方法主要有兩種：非參數(shù)DEA方法和參數(shù)SFA方法。DEA方法的優(yōu)缺點在于：不需要指定生產函數(shù)的具體形式，但局限于橫截面之間比較。SFA方法的優(yōu)缺點在于：采用極大似然估計，對模型中的參數(shù)進行顯著性檢驗，能反應評價單位在時間序列和截面兩個維度上的變化特征，但需要指定生產函數(shù)的具體形式。此兩種方法經常被同時用來測度同一評價單元的效率，以期達到增強效率評價的公允性，實現(xiàn)非參數(shù)與參數(shù)形式方法的優(yōu)勢互補。因此，本文采用DEA方法中的CCR模型，對數(shù)形式的C-D生產函數(shù)隨機前沿模型，針對學科知識傳播效率進行測度。囿于篇幅，DEA與SFA方法是效率測度中比較成熟和經典的方法，二者的具體數(shù)學形式不做過多說明，參照王惠、程慧平的相關文獻[10-11]。

三、學科知識傳播效率測評與差異程度

1.知識傳播效率評價

分析采用Deap 2.1和Frontier 4.0軟件，得到DEA與SFA兩種方法效率計算結果，如表1、表2和表3所示。

表1　對數(shù)形式的C-D生產函數(shù)隨機前沿模型參數(shù)估計結果

注：*、***分別代表在10%、1%置信水平

表2　不同學科門類知識傳播效率及排序

在表1中可以看到，γ值為0.87，在1%水平下顯著，表明模型中誤差項具有明顯的復合結構，技術無效率對總誤差的影響達到87%。可見，對數(shù)形式的C-D生產函數(shù)隨機前沿模型適宜擬合樣本數(shù)據(jù)。似然比檢驗統(tǒng)計量LR，其值為626.039，遠大于顯著性水平為1%的混合卡方分布臨界值9.21。從模型系數(shù)的參數(shù)估計結果來看，除人員投入系數(shù)外，其它回歸系數(shù)均通過了顯著性檢驗。

η值為0.031，達到1%置性水平顯著，表明技術無效率項隨著時間的推移不斷下降，38門學科在2001-2011年國際知識傳播效率是不斷上升的?？蒲腥藛T和科研經費的產出彈性分別為：0.217、0.068，二者之和小于1，處于遞減報酬型。科研經費年均增加1%，學術論文發(fā)表上升0.217%；科研人員年均增加1%，學術論文發(fā)表上升0.068%。由此可見，在科研知識產出增長的過程中，經費投入比人員投入占有更重要的地位。

從表2可以看出，無論是DEA方法還是SFA方法計算結果均顯示：理學學科的國際知識傳播效率最優(yōu)，工學學科第二，醫(yī)學學科第三，農學學科居后。理工農醫(yī)四大學科門類知識傳播效率差異較大。

SFA方法計算結果普遍低于DEA方法，僅2007年，兩種方法計算得到的效率值基本持平。就學科整體而言，DEA方法計算結果顯示，中國自然科學學科整體在國際上知識傳播效率的年均增長比例為3.7%，而SFA方法計算結果顯示出年均增長比例為4.7%。盡管兩種方法在年均增長比例的數(shù)字上有所差異，但均肯定了2001-2011年間中國自然科學學科在國際上知識傳播效率是不斷改善的。2001-2011年間38門學科DEA方法測算的效率均值的時間演變趨勢呈現(xiàn)波動趨勢，而SFA方法效率值處于緩慢上升狀態(tài)，知識傳播的效率均值的時間趨勢如圖1所示。

圖1　知識傳播效率均值的時間趨勢

SFA方法測算效率值高于DEA方法的學科有10門，占樣本總量26.3%。由此可見，DEA方法測算效率值通常會高于SFA方法，類似觀點有王惠、李向東等，其原因在于生產前沿面構造方式差異[12]。DEA方法是同一時序內評價對象之間的相互比較，找出一個最為優(yōu)秀的，此時將其效率賦值為 1，即在整個時間序列內會出現(xiàn)多個不同的生產前沿面，而SFA方法則是在整個時序范圍內構建唯一的生產前沿面，2001-2011年分學科知識傳播效率平均值如表3所示。

表3　2001-2011年分學科知識傳播效率平均值

續(xù)表3

學科門類學科DEA效率DEA排序SFA效率SFA排序兩種方法平均綜合排序工學化學工程0.11090.050140.0809工學紡織科學技術0.091120.005320.04818工學食品科學技術0.040220.008270.02426工學土木建筑工程0.47030.08270.2763工學水利工程0.016270.008290.01229工學交通運輸工程0.015290.011240.01328工學航空、航天科學技術0.001380.005330.00334工學環(huán)境科學技術0.028250.026180.02724工學安全科學技術0.062180.010260.03621理學數(shù)學0.82710.15820.4931理學信息科學與系統(tǒng)科學0.050200.018190.03422理學物理學0.13560.15530.1456理學化學0.24950.24110.2454理學天文學0.034230.012220.02327理學地球科學0.019260.037160.02823理學生物學0.044210.07780.06014農學農學0.003330.011250.00732農學林學0.001370.001380.00138農學畜牧、獸醫(yī)科學0.003350.002360.00236農學水產學0.005320.003350.00433醫(yī)學基礎醫(yī)學0.090130.050150.07011醫(yī)學臨床醫(yī)學0.056190.051110.05417醫(yī)學預防醫(yī)學與衛(wèi)生學0.011300.007300.00930醫(yī)學軍事醫(yī)學與特種醫(yī)學0.12080.005310.06312醫(yī)學藥學0.031240.017200.02425醫(yī)學中醫(yī)學與中藥學0.003340.001370.00237

應用配對t檢驗兩種方法測算的效率值，發(fā)現(xiàn)在95%的置信區(qū)間，配對T檢驗值為2.476，雙側顯著性概率為0.018，表明兩種方法測算效率具有顯著差異。應用Spearman等級相關檢驗，發(fā)現(xiàn)基于DEA與SFA兩種方法計算結果的排序相關系數(shù)為0.717，雙側顯著性概率為0.000。表明兩種測算方法的排序結果具有顯著的排序一致性。

因此，本文以兩種方法測算得到效率的算術平均值作為最終評價結果，發(fā)現(xiàn)知識傳播效率排在前五位的學科分別為：數(shù)學、冶金工程技術、土木建筑工程、化學和力學；后五位的學科分別是：航空、航天科學技術、核科學技術、畜牧、獸醫(yī)科學、中醫(yī)學與中藥學和林學。

2.知識傳播效率的學科差異程度

采用Dagum基尼系數(shù)，對中國自然科學領域38門學科知識傳播效率差距進行學科群內與學科群間分解，計算結果如圖2所示[13]。從自然科學領域學科知識傳播效率的整體基尼系數(shù)來看，38門學科歷年知識傳播效率的基尼系數(shù)分布區(qū)間為[0.595，0.699]，平均值為0.65，表明自然科學領域不同學科之間在國際知識傳播效率差距懸殊。理工農醫(yī)四類學科的組內基尼系數(shù)分布區(qū)間[0.211，0.280]，組間基尼系數(shù)分布區(qū)間為[0.213，0.329]，平均值分別為0.237，0.272。由此可見，學科群內差距與學科群間差距均較突出。理工農醫(yī)四類學科群間知識傳播效率差距是整個自然科學領域學科知識傳播效率差異的主要原因。從基尼系數(shù)的演變趨勢來看，2001年-2011年間中國自然科學領域學科整體、理工農醫(yī)四類學科群內及學科群間，均無呈現(xiàn)明顯的上升或下降趨勢，三者的年均增長率分別為-1.14%、0.21%、-2.18%。

圖2　學科知識傳播效率的Dagum基尼系數(shù)及其分解結果

四、學科知識傳播效率與課題資助的關系

以學科知識傳播效率為因變量，人均R&D課題立項數(shù)為自變量進行簡單線性回歸，發(fā)現(xiàn)二者在10%顯著性水平下正相關。人均R&D課題資助比率擴大1%，能帶來0.17%知識傳播效率增長。由此表明：獲得R&D課題立項是激勵科研人員進行知識傳播產出的重要手段。

按38門學科的人均獲得R&D課題項數(shù)和知識傳播效率的歷年平均值，38門學科知識傳播模式可以分為四類：高R&D課題資助、高知識傳播效率，高R&D課題資助、低知識傳播效率，低R&D課題資助、高知識傳播效率，低R&D課題資助、低知識傳播效率。

其一，高R&D課題資助、高知識傳播效率。 共5門：數(shù)學、力學、物理學、化學和土木建筑工程。此類學科主要以基礎性研究學科為特點，對于此類學科，應遵循“效率優(yōu)先、兼顧公平”的原則，擴大R&D課題資助力度，加大高影響因子期刊的論文顯示度考核。

其二，高R&D課題資助、低知識傳播效率。 共15門：天文學、地球科學、生物學、農學、林學、畜牧、獸醫(yī)科學、水產學、基礎醫(yī)學、軍事醫(yī)學與特種醫(yī)學、藥學、中醫(yī)學與中藥學、測繪科學技術、食品科學技術、水利工程和環(huán)境科學技術。對于此類學科，應加大R&D課題結項時的成果要求，論文考核應加大三大檢索論文的要求，鼓勵科研人員將自己的成果在國外三大檢索期刊上發(fā)表。

其三，低R&D課題資助、高知識傳播效率。共4門：材料科學、冶金工程技術、計算機科學技術和化學工程。此類學科在國際上知識傳播顯示度較高，應加大R&D課題資助力度，刺激科研人員更多的知識創(chuàng)新產出成果。

其四，低R&D課題資助、低知識傳播效率。共14門：信息科學與系統(tǒng)科學、臨床醫(yī)學、預防醫(yī)學與衛(wèi)生學、工程與技術科學基礎學科、礦山工程技術、機械工程、動力與電氣工程、能源科學技術、核科學技術、電子、通信與自動控制技術、紡織科學技術、交通運輸工程、航空、航天科學技術和安全科學技術。對于此類學科，通過加大R&D課題資助比例和受資助人員的輻射范圍。

五、結　　論

綜合運用DEA和SFA兩種方法，分析2001年-2011年38門自然科學領域學科在國際三大檢索系統(tǒng)上知識傳播效率，得出以下三條結論：

其一，中國自然科學學科在國際三大檢索系統(tǒng)上知識傳播效率較低，具有很大的提升空間，理工農醫(yī)四大學科門類知識傳播效率差異較大。理學類學科知識傳播效率最優(yōu)，工學類學科第二，醫(yī)學類學科第三，農學類學科居后。就學科整體而言，兩種方法計算結果均顯示：2001年-2011年間中國自然科學學科在國際上知識傳播效率是不斷改善的。

其二，兩類方法對學科知識傳播效率的測算結果具有顯著性差異，DEA普遍高于SFA；但基于效率值的排序結果具有顯著的一致性，且相關系數(shù)達到70%以上。單純從比較學科知識傳播效率高低的基礎上，進行學科資源分配決策時，DEA與SFA方法具有通用性。自然科學領域不同學科之間的國際知識傳播效率差距懸殊，理工農醫(yī)四類學科群間知識傳播效率差距是整個自然科學領域學科差異的主要原因。

其三，學科知識傳播效率和人均R&D課題立項數(shù)之間呈現(xiàn)顯著性正相關，提高中國自然科學學科在國際上知識傳播產出效率，可以通過加大R&D課題資助比例，擴大R&D課題覆蓋面的路徑實現(xiàn)。38門學科知識傳播效率劃分到四類：高R&D課題資助、高知識傳播效率，占13.16%；高R&D課題資助、低知識傳播效率，占39.47%；低R&D課題資助、高知識傳播效率，占10.53%；低R&D課題資助、低知識傳播效率，占36.84%。

本研究的局限性主要表現(xiàn)在：受到數(shù)據(jù)可獲得性的限制，學科知識傳播效率產出指標設置得可能不夠成熟，如反映學科論文總體被使用與擴散程度的指標“論文的總被引頻次”的數(shù)據(jù)未考慮到模型中。

[1]覃希仲.重點學科建設投入產出分析之研究[J].湖南師范大學教育科學學報,2009,8(5):83-86.

[2]郭新立.基于DEA的學科有效性評價[J].中國管理科學,2003,11(6):77-80.

[3]陳凱華,官建成.重點學科資助效率的科學評估[J].學位與研究生教育,2008(5):59-64.

[4]程卡,陳屹.試析引入經濟效率的概念創(chuàng)新學科建設評估工作[J].電子科技大學學報：社科版,2008,10(2):14-17.

[5]姜春華.985高校管理學科投入產出效率評價實證研究[J].科技進步與對策,2009,26(22):193-196.

[6]王洪禮,李懷宇,王群生，等. 基于DEA的省級高校重點學科建設投入產出效益評價研究[J].學位與研究生教育,2009(1):54-57.

[7] 梁傳杰.學科績效評價方法的構建與應用[J].高教發(fā)展與評估,2010,26(4):36-44.

[8]李明.基于模糊DEA的地方高校學科建設績效評價方法研究[J].北京工業(yè)大學學報：社會科學版,2014,14(6):73-79.

[9]王洪禮,賈岳.基于 SFA 和 DEA 的高校綜合投資學科的科研效率評價[J].天津大學學報: 社會科學版,2015,17(4):306-309.

[10]王惠,錢旦敏,李小聰.基于DEA和SFA方法的公共圖書館效率測評研究[J].國家圖書館學刊,2014(2):19-25.

[11]程慧平,萬莉,黃煒.中國省際R&D創(chuàng)新與轉化效率實證研究[J].管理評論, 2015,27(4):29-37.

[12]李向東,李南,白俊紅.高技術產業(yè)研發(fā)創(chuàng)新效率分析[J].中國軟科學,2011(2):52-61.

[13]劉華軍,張權.中國高等教育資源空間非均衡研究[J].中國人口科學,2013(3):77-84.

10.3963/j.issn.1672-8742.2016.03.002

湖北省教育廳人文社會科學研究一般項目“學術虛擬社區(qū)用戶持續(xù)知識貢獻行為的影響機制及實證研究”

程慧平(1984-)，男，湖北武漢人，講師，博士，研究方向為效率與生產率評價。

G304

A

1672-8742(2016)03-0011-08

2015-10-19；編輯：榮翠紅)