科研论文合著网络构造及演化.docx

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1、科研论文合著网络构造及演化（系统管理学报杂志）2014年第三期数据处理与网络构建数据搜集与处理从中国期刊网全文数据库、以及大学网上人事考核系统，搜集大学学院老师于年发表的期刊合著论文篇，其中不包括独著、与非本学院老师合作论文、会议论文与专利。每篇论文合著人数为名，比例分别为、。年学院老师共名，分别从进行编号，涉及合作者共名。学院个系分别为化学系记为、生物系记为和环境工程系记为，介入合著的老师系名、系名、系名。包括了整个学院超过的老师，能够看成学科群的主要部分，对这一网络进行分析，能够刻画出整个学科群的构造特征。建立学院老师和论文数据库，根据每篇合著论文的作者情况，在中根据年份建立合作关系邻接表

2、，使用转化成邻接矩阵，采用及软件绘制网络图，并结合计算网络构造指标，与学院领导及主要学科带头人确认实证结果，通过深化的访谈以了解影响合著网络演化的主要因素。网络构建以名老师为顶点，以年为单位，结合每篇合著论文中出现的所有老师，任意名老师、所在行列穿插处各增加条边，构造当年加权合著网络，。逐年累积后可构成累积加权网络，。对和分别进行阀值运算。若，则；否则，可得到当年无权矩阵；若，则；否则，可得到累积无权矩阵。所有网络均为无向网络，无权矩阵表示、之间有无合作关系，加权网络表示、之间合作多少次，个顶点间的边记为，。网络构造特征度特征顶点的度加权度为与相邻的边的条数，即顶点拥有的联络数或邻居数，可直观

3、反映顶点在网络中的核心性和重要性。连通性网络中能够互相可达的顶点组成联通分量，为联通分量个数，其中，顶点数最多的称为最大联通分量或巨元组。常用顶点间互相可达程度及所需最少步数即距离刻画网络连通程度，顶点和间的距离记为。对于连通网络。顶点与边的显著性顶点和边在网络中所处的位置不同所导致地位或作用的重要程度称为显著性，可用中心性指标、聚集系数和边中间度来刻画。度中心性指每个顶点的度占最大可能度的比例，记为，比更能反映顶点的显著性。接近中心性考察某个顶点与其他顶点的距离有多短，距离短的顶点越多，讲明这一顶点与其他很多顶点都“接近，在整体中的中心性高。网络紧凑性与传递性紧凑性指顶点间联络的多少，以及网

4、络能够在多大程度上围绕某些特定点组织起来的特征，可用网络密度和网络中心势来描绘。网络密度指网络中所拥有的边数占最多拥有的边数的比例，表明成员之间的关系密切程度。根据顶点的不同中心性指标，分别定义度中心势、接近中心势和中间中心势来反映网络凝聚力的大小。层次性能够用社群分析和核分析来讨论网络的层次性。社会网络表现出社群构造，即组内密度高、组间密度低的现象。有多种方法划分社群，通常采用等提出的快速算法。定义，其中：为社群内部联络数；为社群、之间的联络；。时，以为网络有明显社群特征。拥有至少个邻居的顶点组成的子网络称为核心网络，使用核分析能够发现，网络的高凝聚力区域，核塌缩是网络核心涌现的经过，塌缩序

5、列指值增加时损失的顶点数与比例。静态网络分析整体网络特征整体特征主要涉及网络的规模、紧凑性和连通性。表列出了整体特征。由表可知，平均每个顶点与个顶点合作过，平均合作次数为次，网络密度不高，紧凑性较低，传递性一般，距离分布中出现的频率最大，任意个顶点平均通过个顶点可达，网络不具有小世界特征。社群分析使用快速算法对划分子群，时，可划分为个社区值从，值为时分为个社群。讲明网络存在明显的社群构造，学科群固然初步构成，但研究领域有待凝聚。图为被划分为个社群时的情况。图中，出现系和系个大的学科群，但、和、与其他部分相对独立，系通过和这个顶点与系连接，属于系为主的学科群。当划分为个社群时，、和通过与系其他个

6、顶点构成一个子群。讲明学科主要以系为单位，已初步构成跨学科合作，但未成为主流。表共包括个顶点，其中个顶点属于系，个顶点属于系。、和等个顶点种中心性都很高。条中间度大的边中，有条，连接不同系，这些边可以为是弱连接，对不同群体之间起着关键的知识与信息沟通作用。核分析对进行核分析，生成了有向核心网络，如图所示。由图可知，在个顶点组成的合著网络中，核为阶数，包含的顶点数依次为、和个。核的个顶点学术联络最为严密和活跃，均来自于系，核只要个顶点来自系，核有个顶点来自系。塌缩顶点数分别为，核塌缩序列为，核和核塌缩速度较快，表明网络存在一定程度的不均匀性。顶点与边的显著性顶点的显著性表征其在学院内产生影响的重

7、要程度，边的显著性指合作的重要性和关键性。表列出了、排名前的顶点和边。网络演化分析合著情况演化合著的顶点数与人均合著论文数的逐年演化情况如图所示。由图可知，当年介入合著的顶点数从年的个增加到年的个，随后有所下降。图中，当年人均合著论文数小于篇，累积数量持续增加到篇。当年介入合著顶点数与合著论文数的增长可分为年和年快速增长、年持平以及年下降个阶段。在进一步访谈中，学院领导及相关学科带头人以为其中个增长阶段与人才引进、科研奖励政策施行及科研项目增加有关，年稍有下降，主要是强调论文质量的结果。度特征演化和的密度、平均度、度度相关系数逐年演化情况如图所示。图中，和的密度总体上随下降，和之前下降速度较快

8、，之后趋于缓和。图中，在均值标准差附近波动，尽管出现次波动，但总体呈下降趋势，表明顶点增加程度超过了边增加程度。图中，呈增加趋势，但略为下降，是介入合著顶点数增加较快的结果见图。图中，所有为正，累积网络呈现典型的同配性，和分别到达最大，后续年份同配性逐年下降，讲明度大顶点与度小顶点合作趋势不断增加。连通性演化及之前的网络都不连通，构成了全连通网络，网络连通性演化如图所示。图中，的连通分量数呈增加趋势，和到达最大值后，最终减少到。表明巨元组之外合作增加，网络是由个核心演化为多个核心，最终构成一个整体。图中，网络效率上限以每年实际介入合作顶点数作分母、下限以最大顶点数作分母总体上都在增加，最大效率

9、，表明网络构造对信息与知识扩散的促进程度在增加，但效率仍然不高。核心区域演化对进行核分析，最高阶核的演化情况如表所示。由表可知，核的增长包括阶数的增长和顶点数的增长，最高阶核先是顶点数增加，然后是阶数增加，是一个间断跳跃的经过。最高阶核所有顶点全部为系，而且特别稳定。图中的个顶点，、和等个存在于的核中，、存在于的核中，进入的核中，而且一直保留到的核。表明由于累积优势，主要学术骨干在学科发展中一直起着核心领导的作用，学院合并未产生新的高阶核心成员，同时其他成员难以成为学术骨干，这些困难主要来自于团队搭建、科研项目与经费的获取等方面。结语本文使用复杂网络与社会网络方法，从整体、层次和个体个层面分别

10、对大学学院科研论文合著网络进行静态刻画，发现了网络整体性、层次性、重要顶点和边的一些特征；通过对年网络构造的演化情况进行动态分析，发现学科演化阶段性以及度特征、连通性和核心成员的演化规律。研究表明，该学院学科群已经构成，但研究领域比拟分散，以系为单位的学科占主要地位，跨学科合作团队已经初步构成，但还未成为主流。本文在考虑院系合并等实际背景下研究组织内部科研合著网络构造与演化，在学科建设实践与科研合著网络研究之间建立了更为深化的联络。以学院为主体的资源与环境学科群是学校重点发展的个学科群之一，其规划战略目的是在年构成具有国际知名度的品牌学科和研究中心。根据以上分析，学院的学科特点可概括为：院系合

11、并对系间跨学科合作促进作用不是特别明显，学科群已经初步构成，但各系不平衡，新核心成员涌现缺乏。科研项目与经费、学术带头人作用的发挥、人才引进、科研奖励政策施行是鼓励合作的重要因素，稳定的核心成员成为影响学科发展的双刃剑。本研究的结果与结论对科研管理有下面启示：结合国内外相关学科发展情况和本身实际进一步提炼学科定位，制定详细目的，找准学科发展的差距。总结跨学科合作的有利因素，同时对阻碍科研合作的制度、组织及个人因素进行分析，研究国内外促进学科穿插的政策制度，如复旦大学和上海交通大学的基金和研究院，在此基础上制定出促进科研合作十分是跨学科合作的策略。关注显著性高的顶点和边，在发挥现有核心成员领导作用的同时，搭建学术发展平台，大力引进和扶持新核心成员。科研合著网络的研究遭到多个学科的关注，体现了学科发展的构造特征。之前研究既有基于大量数据分析基础上得到的普遍性结论，也有对详细学科网络进行的描绘或比拟。本研究的特色和创新之处在于结合详细情境，从静态和动态角度对特定科研互动网络进行分析，更为全面深化地从构造方面刻画出科研组织演化经过和现状，为管理实践提供了有价值的现实根据。为了更有效地为制度设计与政策制定提供根据，将来研究可关注合著网络构造与科研绩效之间的关系。