大學頂尖科研產出的全球競爭力分析

陳沛+吳燕

摘要：為探究大學頂尖科研產出的全球競爭力，本研究以世界大學學術排名中的N&S指標為依據，建立627所大學得分數據庫，從院校和國家（地區）兩個層面分析頂尖科研產出的指標排名、增長幅度和相對貢獻。研究發現，美英日等發達國家的傳統強校在指標排名上優勢明顯，我國大學在過去十二年間得分增長幅度較大，但頂尖科研產出的相對貢獻水平較低。

關鍵詞：頂尖科研產出;大學排名;指標得分;全球競爭力一、研究背景

科學研究是大學賴以生存和發展的重要基礎，而在國際公認的科學期刊上發表研究成果則是大學參與全球知識傳播與創新的有效途徑。作為國際最權威、最有影響力的兩大期刊，《自然》（Nature）和《科學》（Science）雜志對原創性的重大科學發現、重要科研突破予以公布，其收錄的科研論文代表了全球頂尖的研究成果。因此，各國大學在《自然》和《科學》雜志上的論文發表情況是其全球科研競爭力的重要體現。

2003年，世界大學學術排名（Academic Ranking of World Universities， ARWU）以全球可比性指標對大學的學術表現進行評價，開啟了全球性大學排名時代。[1]與《泰晤士報高等教育副刊》（Times Higher Education）的THE排名、高等教育信息機構Quacquarelli Symonds的QS排名等全球大學排名體系不同，世界大學學術排名（以下簡稱ARWU）特別設置了N&S這一指標，對大學發表在《自然》和《科學》雜志上的每篇科研論文（Article）按照作者署名機構順序賦予不同的折合權重①。該指標計量方法連續、穩定、客觀，能夠較好地反映大學頂尖科研產出的全球競爭力。探究各國大學在N&S指標上的近年表現，分析其頂尖科研產出的全球競爭力，能夠為我國提高科研成果質量、創建世界一流大學提供政策建議及發展啟示。

二、研究方法

近年來，科學計量學領域已經出現了針對大學排名特別是ARWU排名指標體系的相關研究。Kivinen和Hedman以ARWU排名中的PUB指標作為參照，建立斯堪的納維亞地區大學投入—產出排名，分析25所學校的科研表現。[2]Saisana等學者在研究中發現，ARWU排名中的N&S指標得分與論文發表數量具有極強的相關性。[3]而Docampo則根據各國GDP份額，對ARWU排名的指標得分進行調整，以反映大學的國別表現。[4][5]還有學者將幾種排名進行比較，發現其他大學排名的某些指標與ARWU排名指標具有較強的相關性。[6]本研究以2003年到2014年進入ARWU排名500強的學校作為考察對象，通過對大學名稱和指標得分進行匹配，建立N&S指標全球大學得分數據庫，涵蓋45個國家（地區）的627所大學;運用SPSS 22.0和Excel 2013軟件進行數據統計，從院校和國家（地區）兩個層面分析全球大學頂尖科研產出的指標排名、增長幅度以及相對貢獻。

在國內教育學領域，已有研究曾對我國內地高校的WRWU、QS和ARWU排名名次進行相關性分析[7]，也有研究針對QS與ARWU排名數據的差異性與穩定性進行探討[8]，還有研究按照QS排名對大學的具體名次取均值，并計算相對名次變化與名次增長率等，以期測量大學的區域競爭力。[9]然而，排名名次的增長數量并不能準確衡量大學全球競爭力的提升幅度，如一所大學從第20位提高到第10位顯然要比從第320位提高到第310位困難得多。對排名名次直接進行線性計算的方法同樣值得商榷。為此，本研究通過對ARWU排名的指標得分進行計算，以測量大學的全球競爭力。

（一）指標排名

自2003年至2014年，全球共有627所學校先后進入ARWU排名，其中387所學校連續12年進入了500強榜單。由于涉及到同一指標不同學校間的跨年比較，在院校層面，我們僅對連續進榜的這387所學校計算平均分，得到N&S指標均分全球大學排名。限于篇幅，表1只列出指標均分全球前20名大學。經統計，第100名學校為21.1分，第200名學校為14.3分，第300名學校為9.9分?？傮w而言，發達國家的傳統強校占據了指標均分排名前列：美國的哈佛大學摘得桂冠，加州大學各所分校位列前茅;英國的劍橋大學和牛津大學、日本的東京大學等校也有著卓越表現。

表1N&S指標均分全球大學排名（2003-2014年）

排名院校名稱國家得分排名院校名稱國家得分1哈佛大學美國100.011東京大學日本52.02加州大學

—伯克利美國71.412哥倫比亞大學美國51.73斯坦福大學美國70.513約翰霍普

金斯大學美國50.34麻省理工學院美國68.814加州大學

—洛杉磯美國49.95加州理工學院美國64.814華盛頓大學

—西雅圖美國49.96耶魯大學美國57.716康奈爾大學美國48.67劍橋大學英國56.117普林斯頓大學美國45.48加州大學

—圣迭戈美國55.318賓夕法

尼亞大學美國44.69加州大學

—舊金山美國54.819華盛頓大學

—圣路易斯美國43.810牛津大學英國52.720洛克菲勒大學美國43.3在這一榜單中，我國大學均處于全球200強以外，其中清華大學以13.5分位列第219位，北京大學以13.3分位列第223位，中國科學技術大學以11.7分位列第250位，香港大學以11.4分位列第263位。圖1呈現了我國部分大學的N&S指標歷年得分情況?？梢钥吹?，由于起步分較低，南京大學、浙江大學、上海交通大學等學校目前仍然未能突破20.0分大關，均分處于10.0分以下，沒有進入排名前300位。復旦大學和中國科學技術大學雖然每年得分相對穩定，但分數增長速度較慢，上升空間有待拓展。綜合來看，過去的十多年里，我國大學在這一指標上的表現與世界一流大學還有不小差距。

圖1我國七所大學N&S指標歷年得分情況（2003-2014年）在國家（地區）層面，我們統計了進入N&S指標歷年排名前100位的大學數量（含并列，詳見表2）。不難看出，美國每年約有60所大學入圍，成為百強學校數量最多的國家。英國每年有7所及以上大學進入排名百強。瑞士、德國、日本等國每年也有約5所學校躋身排名前100位。澳大利亞和法國的百強學校數量則在逐漸增加。我國大陸地區僅有清華大學一所學校于2013年（第95名）和2014年（第71名）進入排名百強，而北京大學2014年已經接近百強水準（第116名）。香港和臺灣地區的大學在歷年N&S指標上表現平平，目前還沒有進入世界前100位的學校。由此可見，我國尚未在頂尖科研發展方面形成群雄并起之勢。

表2各國進入N&S指標歷年排名前100位的大學數量

（2003-2014年）

（二）增長幅度

在全球387所連續進榜的大學中，有177所學校N&S指標得分呈現增長趨勢，有204所學校得分有所下降。得分增長值和得分增長率前10名大學如表3所示。在這份榜單中，我國大陸地區的清華大學位居得分增長值排名次席，其得分增長高達15.6分，實現了飛速進步。而在得分增長率方面，浙江大學、上海交通大學、臺灣大學、南京大學、臺灣清華大學等兩岸高校同樣表現搶眼，增長幅度均超過200%，一舉包攬了增長率前5名。由此可見，在過去的十多年里，我國大學在頂尖科研產出方面取得了快速發展。除我國外，同為金磚國家的南非也有一所學?！鹕酱髮W進入了榜單前10名。該校近年來在頂尖科研產出方面的表現值得關注。

表3N&S指標全球大學得分增長情況統計（2003-2014年）

在ARWU排名中，有18個國家（地區）每年至少有5所大學進入了500強榜單。我們針對這18個國家（地區）測算大學均分表現，并按照年度進行得分匯總，得到國家（地區）N&S指標得分數據。表4揭示了2003年到2014年期間N&S指標國家（地區）得分增長情況。

表4N&S指標國家（地區）得分增長情況統計（2003-2014年）

國家

（地區）平均得分增長值增長率國家

（地區）平均得分增長值增長率瑞士24.724.0516.49%德國13.321.310.01%美國21.660.462.08%澳大利亞13.29-0.12-0.14%英國18.740.231.25%比利時12.123.8539.53%以色列16.62-2.22-11.37%芬蘭10.57-0.72-6.53%荷蘭15.86-2.96-16.53%西班牙8.922.2630.46%加拿大14.720.684.65%意大利8.62-0.95-10.17%日本14.004.6437.42%韓國8.092.229.69%瑞典13.77-3.65-20.87%中國大陸6.881.7228.38%法國13.752.9724.15%中國香港6.10-0.22-3.13%從得分增長值上看，12年間N&S指標世界平均增長了0.01分。日本、瑞士、比利時等國的得分增長較多，而瑞典、荷蘭、以色列等國得分下降明顯。我國大陸地區得分增長了1.72分，香港地區得分略有下降。從得分增長率上看，12年間N&S指標世界平均增長了0.06%。比利時、日本成為增長率最高的兩國。我國大陸地區增長率達到28.38%，與韓國和西班牙較為接近，頂尖科研產出增長勢頭強勁。

（三）相對貢獻

為測算大學頂尖科研產出的相對貢獻，本研究引入ARWU排名中的PUB指標②，將每所大學的N&S指標得分作為頂尖產出得分（UTS），將PUB指標得分作為一般產出得分（UGS），其比值作為相對貢獻分（UCS），具體公式如下：

? ? UCS=UTSUGS（UGS≠0）

UCS>1表示大學在頂尖科研產出上的表現優于其在一般科研產出上的表現。美國的洛克菲勒大學可謂一騎絕塵，其相對貢獻分始終位居全球首位，而且近五年中有四年相對貢獻分超過2分（2010年2.01分、2012年2.07分、2013年2.11分、2014年2.13分），可見頂尖產出對其科研貢獻之大;加州理工學院和麻省理工學院連續12年相對貢獻分超過1分，而布蘭迪斯大學和加州大學伯克利分校也有11年相對貢獻分超過1分。此外，以色列的魏茨曼科學研究學院、日本的高級研究大學、瑞士的蘇黎世聯邦理工學院、美國的普林斯頓大學等校在頂尖科研產出相對貢獻方面也都有不俗表現。在我國，頂尖科研產出相對貢獻分最高的是大陸地區的清華大學。不過，清華大學雖然2014年已達到0.42分，但仍未能進入此項排名全球前100位。

在國家（地區）層面，世界平均得分為0.39分。發達國家大學在頂尖科研產出的相對貢獻上優勢明顯，其中瑞士以0.66分力壓以色列（0.53分）和美國（0.53分），高居榜首，法國（0.45分）、英國（0.44分）、日本（0.42分）和德國（0.42分）緊隨其后，得分同樣超過世界平均水平。排名最后兩位的是中國香港地區（0.17分）和中國大陸地區（0.15分）。圖2、圖3對比呈現了全球與我國大學歷年相對貢獻分的分布狀況（陰影區域表示各所大學歷年N&S指標得分點集）。顯而易見，與世界相比，我國多數學校的相對貢獻分較低，頂尖科研產出貢獻式微。

圖2全球大學歷年相對貢獻分分布狀況（2003-2014年）

圖3我國大學歷年相對貢獻分分布狀況（2003-2014年）

四、研究啟示

頂尖科研產出全球競爭力的強與弱是一所大學或一個國家能否被稱為“世界一流”的標志之一。以《自然》和《科學》雜志論文表現統計的全球競爭力排名可以從一個側面反映出21世紀初期各國大學在發表頂尖科研成果方面的競爭態勢。不可否認，由于英語作為國際學術語言的支配性地位以及英美國家學術期刊作為國際出版物的通行趨勢[10]，科研發表在國際學術共同體間存在機會上的不均等，各國和各大學的頂尖科研表現也勢必受此影響。然而，若想培育一個成熟的學術體系，并與國際學術共同體展開對話，尋求本土化和國際化之間的均衡發展將會成為發展中國家大學追求卓越、創建一流的重要課題。

研究發現，美英日等發達國家的傳統強校在N&S指標排名中優勢明顯，這與其強大的基礎研究實力和雄厚的資金投入不無關聯。正如Bogocz等學者所說的那般：“自然”沒有免費的午餐——世界前30強和美國前50強大學的經費支出、捐贈收入與其在《自然》雜志上的科研論文產出緊密相關。同時，院校聲譽與吸引資源的循環互動造就了強者恒強的累積優勢，產生了大學競爭的“馬太效應”。 [11]“當企業以贏利表示成功時，大學便以贏得聲譽取得成功?！盵12]我國大學不僅尚未形成聲譽優勢，而且在頂尖科研領域起步較晚，資金、人才、管理等方面目前還不能與世界一流大學匹敵，因此還需要加大科研投入力度，吸引頂尖人才，并借鑒國際經驗，用科學管理來實現逐步發展。同時，我們欣喜地看到，在過去的十多年里，我國大學在頂尖科研產出增長方面成績顯著，一些學校實現了跨越式發展。這是我國研究型大學在實施“建設世界一流大學戰略”過程中取得的重要進步。在頂尖科研產出的相對貢獻方面，我國與世界水平還有一定差距，《自然》與《科學》論文的產出表現遠不及SCI與SSCI論文的產出表現。我國大學若想真正成為“世界一流”，實現從數量向質量上的管理變革勢在必行。

注釋：

①此指標反映的是大學過去五年在《自然》和《科學》雜志上發表論文的折合數，得分最高的大學計100分，其他學校分數按照其與最高值的比例計算得出。對每篇論文而言，通訊作者單位被賦予100%權重，第一作者單位被賦予50%權重（如果第一作者與通訊作者單位相同，則為第二作者單位），下一作者單位被賦予25%權重，其他作者單位被賦予10%權重。參見：http：//www.shanghairanking.com/ARWU-Methodology-2014.html。

②此指標反映的是大學過去一年在SCIE和SSCI雜志上發表論文的折合數（SSCI論文數量以雙倍計算），得分最高的大學計100分，其他學校得分按照其與最高值的比例計算得出。參見：http：//www.shanghairanking.com/ARWU-Methodology-2014.html。

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