基于國家自然科學基金的各省市基礎研究競爭力研究

張慧穎，張 瑞

（天津大學管理與經濟學部，天津 300072）

“建設創新型國家”已成為中國的一項重大發展戰略，基礎研究作為一種對前沿科學知識的探索與發現，對科技進步、產品研發和生產效率的提高具有重要作用［1］?；A研究投資的不確定性和收益的長期性導致其必須由政府承擔起投資義務，從而保證基礎研究的有效進行［2］。為促進基礎研究的快速健康發展，國家設立了一系列國家級科技計劃對各地區基礎研究活動進行資助，其中國家自然科學基金（National Natural Science Foundation of China，以下簡稱“NSFC”）是國家支持基礎研究發展的重要渠道。NSFC被學者公認為國內最規范、最公正、最能反映研究者基礎研究能力的研究基金［3］，獲得NSFC資助成為衡量各地區和單位基礎研究能力的重要指標。因此，基于NSFC 的相關信息對各省市基礎研究競爭力情況進行研究具有重要意義。

國內眾多學者基于NSFC 相關數據對各省市基礎研究競爭力狀況進行了研究：一部分學者從整體角度來評價各省市基礎研究競爭力：馬廷燦［4］等構建了“省市基礎研究綜合競爭力指數”，對中國大陸31個省市的基礎研究競爭力進行了系統分析，結果發現各省市間競爭力差異巨大；張祚［5］等利用Moran’s I指數和G 系數等統計指標對NSFC 的資助項目總體空間分布情況、省際獲資助空間分布情況進行了分析。也有一些學者從單個學科的角度對各省市的資助情況進行了研究［6－9］。之前學者所做研究均未對省市的各個學科情況進行綜合分析，同時也未從科研人員效率的角度對各省市進行比較。針對以往研究存在的不足，本文試圖構建新的評價指標以期對上述問題更加深入的比較和分析。

在NSFC資助體系中，面上項目是資助金額最大、學科覆蓋面最廣的一類項目，同時研究發現NSFC面上項目的分配機制不存在地區偏好問題［10］，故本文選擇面上項目為研究對象。面上項目分為8大學科領域：數理科學、化學科學、生命科學、地球科學、工程與材料科學、信息科學、管理科學和醫學科學。由于醫學科學部2010年開始設立，為保證學科數量及數據結構的一致性，本文選擇從2010年開始研究。相關數據取自國家自然科學基金委員會發布的2010—2013年《國家自然科學基金資助項目統計資料》。

1 整體評價

1.1 指標建立

馬廷燦［4］所構建的“基礎研究競爭力指數”（Competitiveness Index on NSFC， 以 下 簡 稱“NCI”）綜合考慮了各省市NSFC 資助項目數量、資助金額及年度變化所造成的影響，避免了只考慮資助項目數量所帶來的缺陷。由于NSFC 資助項目數量、資助金額的量綱不同，NCI對資助項目數量、資助金額進行了歸一化處理，并利用31省市某年平均項目數量或資助金額消除年度變化所帶來的影響，公式如下：

從NCI的定義可以看出，其數值大小反映了該省市爭取NSFC項目及經費的能力，即反映了基礎研究綜合競爭力的強弱。例如，如果某省市NCI值為2，則說明該省市項目數量和經費數量的綜合效應為全國平均水平的2倍；如果某省市NCI值為1，則說明該省市項目數量和經費數量的綜合效應恰好為全國的平均水平。

同樣，對于每個省市單個學科的競爭力，可以依據NCI的構建方法構建類似的評價指標，即將一個省份所獲得的項目數量和資助金額變為一個學科所獲得的項目數量和資助金額?，F構建“學科競爭力指數”（Competitiveness Index on Discipline，以下簡稱“DCI”），公式如下：

以2013年北京市在醫學科學領域獲得的NSFC支持力度為例，2013年北京市獲得醫學科學部面上項目1 103項，31省市2013年醫學科學資助項目數總和為8 196項，2013年北京市獲得醫學科學面上項目資助金額58 557萬元，31省份2013年醫學科學資助金額總和為405 900萬元，則

從DCI的定義可以看出，其數值大小反映了該省市在某一學科領域爭取項目及經費的能力，即反映了該學科基礎研究綜合競爭力的強弱。例如，如果某省市某學科DCI值為2，則說明該省市該學科項目數量和經費數量的綜合效應為全國平均水平的2倍；如果某省市某學科DCI值為1，則說明該省市該學科項目數量和經費數量的綜合效應恰好為全國的平均水平。因此，按照某省市某學科DCI值的大小對學科進行劃分：如果某省市某學科DCI值大于等于4，可認為該學科的基礎研究綜合競爭力非常強；如果某省市某學科DCI值大于等于2，但小于4，可認為該學科的基礎研究綜合競爭力很強；如果某省市某學科DCI值大于等于1，但小于2，可認為該學科的基礎研究綜合競爭力較強；如果某省市某學科DCI值大于等于0.5，但小于1，可認為該學科的基礎研究綜合競爭力較弱；如果某省市某學科DCI值小于0.5，可認為該學科的基礎研究綜合競爭力很弱。

1.2 結果分析

1.2.1 基礎研究競爭力分析

由于之前文獻研究時間較早，為考察最近幾年各省份基礎研究競爭力狀況，同時與各省市研究人員效率排名進行比較，現利用2010－2013年項目數量和項目經費數據對各省市競爭力進行重新計算。將數據代入式（1）求得NCI值，并為綜合評價各省市基礎研究競爭力狀況求得其4年平均值，結果如表1所示。

表1 2010－2013年31省市NCI值Tab.1 NCI of 31provinces from 2010to 2013

各省市各年NCI值相對比較穩定，變化幅度較小，與之前學者研究結果相比也未產生明顯差異。按照NCI值的劃分標準［4］，依據所求得的2010－2013年NCI平均值將各省市的競爭力劃分為5個等級。

1）北京的NCI值大于等于4，說明北京的基礎研究綜合競爭力非常強；

2）上海、江蘇、廣東的NCI值大于2，但小于4，說明這些省市的基礎研究綜合競爭力很強；

3）湖北、浙江、陜西、山東、遼寧、湖南的NCI值大于1，但小于2，說明這些省市的基礎研究綜合競爭力較強；

4）四川、安徽、天津、黑龍江、吉林、福建的NCI值大于0.5，但小于1，說明這些省市的基礎研究綜合競爭力較弱；

5）河南、甘肅、河北等其余省市的NCI值小于0.5，說明這些省市的基礎研究綜合競爭力很弱。

可以看出，各省市基礎研究競爭力也存在較大差距，基本呈現一種“東強西弱”的態勢。

由于各省市高校、科研機構及經濟實力不同，基礎研究投入不同，東、中、西部內部各省市競爭力狀況差異也較大。以東部省市為例，由于北京高校及科研機構眾多，基礎研究投入較大，其競爭力遠超全國其他省市［11］；上海雖然經濟實力較北京強，但受制于科研資源，特別是985高校數量以及科研機構數量，其競爭力雖較全國大多數省市實力較強，但距北京仍有一定差距。

1.2.2 學科競爭力分析

將2010－2013年NSFC面上項目31省市獲得資助項目數量和資助金額代入式（2），得到2010—2013年31省市8個學科的DCI值，為考察3年整體狀況，求2010－2013年的DCI平均值，平均值代表了某省市某學科4年競爭力總體狀況。計算結果如表2所示。

從表2結果可以看出：

1）各省市在不同的學科領域的競爭力并不均衡。以天津市為例，天津市在化學科學領域的DCI值為1.43，高于全國平均水平；其他學科如醫學科學、信息及數理科學均低于全國水平，地球科學領域DCI值僅為0.30，遠低于全國平均水平。

2）整體競爭力較強的省市其單個學科均有較強實力，整體競爭力較弱的省市均無優勢學科。以北京和江蘇為例，其各個學科的DCI值均在2 以上，遠超全國平均水平。

3）各學科在全國31省市的分布均衡程度狀況并不相同。

表2 2010—2013年31省市DCI平均值Tab.2 Mean value of 31provinces’DCI from 2010to 2013

通過計算各個學科在31個省市分布的標準差可以看出，化學學科、工程與材料學科在全國的分布較為均勻，其標準差約為1左右；地球科學、信息科學和數理科學標準差較大，是分布均衡程度較低的幾個學科。

2 效率分析

2.1 指標建立

科研人員是基礎研究成果的生產者，各省市整體競爭力及學科競爭力評價均未考慮省市所擁有智力資源的多少。由于歷史等因素，各個省市從事基礎研究的科研人員數量相差較大，因此單純從項目數量和經費數量上去分析各省市的基礎研究競爭力有失公允［12］。為了探究各省市科研人員基礎研究的效率狀況，本節試圖構建“省市基礎研究效率指數”（“efficiency index of basic research”，以下簡稱“BREI”），以求得該省市科研人員的平均科研效率。公式如式（3）所示：

式（3）中分子部分為NCI值，分母部分為某省市基礎研究人員數量與31省市基礎研究人員數量平均值的比值。分子與分母相除可以得出一個省市基于不同基礎研究人員條件下所產出的基礎研究成果的多少，即科研人員基礎研究效率。從公式的定義可以看出，當BREI值為1時代表該省市該年的基礎研究效率處于全國平均水平；當BREI值大于1說明該省市基礎研究效率大于1，且數值越大代表效率越高；同理，小于1代表基礎研究效率低于全國平均水平。數值越小代表效率水平越低。

2.2 結果分析

將2010－2013年NSFC面上項目31省市所獲得項目數量、資助金額及各省市從事基礎研究的人員數量代入式（3），求得其BREI值，并對其求平均。結果如表3所示（基礎研究人員數據來自于《中國科技統計年鑒》）。

表3 2010－2013年31省市BREI值Tab.3 BREI of 31provinces from 2010to 2013

通過對科研人員的科研效率進行考察可以看出：

1）整體競爭力排名靠前的省市其排名與表1相比出現了較大變動。以北京為例，在NCI平均值排名中，北京居于第1位，且NCI值遠高于其他省市，由于北京有著數量龐大的基礎科研人員，從科研人員科研效率上看北京則下降到第5位，落后于江蘇、湖北、浙江和陜西等省市；其余省市變動較大的有：重慶排名上升8位，福建、河南上升6位，山東則下降8位，四川下降7位；

2）整體競爭力排名靠后的省市位置變動量較小。河北、山西和云南等8個省市的名次未發生變化，這些省市不僅整體基礎研究能力較弱，同時從事基礎研究人員的科研效率較其他省市也較低，狀況不容樂觀。

3 結論及建議

1）從整體競爭力來看，中國各省市基礎研究競爭力存在較大差距：北京占據高校及科研院所眾多的巨大優勢，在整體競爭力上遙遙領先于其他省市；廣東、江蘇和上海由于經濟發達，基礎研究亦具有較強競爭力；中西部地區省市普遍競爭力較弱。

2）從學科上來看，單個省市在各個學科上的競爭力并不均衡。

3）從科研人員效率來看，整體競爭力較弱的省市其科研人員科研效率普遍較低。

經濟社會的均衡協調發展需要基礎研究的均衡協調發展，各省市基礎研究競爭力存在較大差距是地方高校、經濟發展差異、基礎研究投入差別等多種原因綜合作用的結果［13］。隨著國家基礎研究投入的不斷增加，政府需要在宏觀資助策略上采取積極措施統籌不同區域，促進區域基礎研究的均衡發展，防止在空間分布上出現“弱者更弱”、“強者更強”的馬太效應。對于落后省市的學者應給予政策上的傾斜以充分調動其從事基礎研究的積極性。以NSFC為例，在同等條件下，對于落后省市高校通過一審的項目應當采取優先資助的策略，或對通過一審而未獲資助的項目采取小額資助［14］，這樣對提高落后省市基礎科研水平將起到良好的促進作用。

同時，整體競爭力較弱的省市應根據其特點重點培育優勢學科，并加強與發達省市的合作，引進高水平科研人員，優化科研活動的組織和管理，提高科研人員效率。學科是高深知識存在的基本形態，知識的發現、保存、傳播與應用，均是圍繞學科進行的［15－16］。優勢學科決定了地區的綜合實力和可持續發展，是科技競爭力的根基。對于落后省市應重視高層次創新人才的培養，增強科學研究能力，推進學科建設可持續發展，同時應重視學術交流與合作，提升優勢學科的國際地位與影響并形成產學研創新服務體系。例如云南省具有豐富的動植物資源，適于進行生命科學研究，應積極爭取與北京、上海等科研機構的合作，吸引其研究機構入駐，提升自身優勢學科的建設。

／References：

［1］ MANSFIELD E.Basic research and productivity increase in manufacturing［J］.The American Economic Review，1980：863－873.

［2］ 丁大尉，高璐.基礎研究的認識嬗變與后危機時代的科學政策［J］.山東科技大學學報（社會科學版），2011，13（1）：36－43.DING Dawei，GAO Lu.The evolution of the understanding of basic research and national policy in the post－crisis era［J］.Journal of Shandong University of Science and Technology（Social Sciences），2011，13（1）：36－43.

［3］ 莫琦.國家自然科學基金對區域技術創新的作用研究［J］.生產力研究，2009（24）：112－114.MO Qi.Research on the function of National Natural Science Foundation of regional technology innovation［J］.Productivity Research，2009（24）：112－114.

［4］ 馬廷燦，曹慕昆，王桂芳.從國家自然科學基金看我國各省市基礎研究競爭力［J］.科學通報，2011，56（36）：3115－3121.MA Tingcan，CAO Mukun，WANG Guifang.Analysis of the regional competitiveness of basic research in China based on the National Natural Science Foundation of China［J］.Chinese Science Bulletin，2011，56（36）：3115－3121.

［5］ 張祚，吳善超，李江風，等.基于GIS的國家自然科學基金資助項目空間分布研究［J］.世界地理研究，2012，21（4）：163－175.ZHANG Zuo，WU Shanchao，LI Jiangfeng，et al.Research on spatial distribution of National Natural Science Foundation projects based on GIS［J］.World Regional Studies，2012，21（4）：163－175.

［6］ 冷疏影，丁永建.自然科學基金資助下的我國冰凍圈科學發展［J］.地球科學進展，2010，25（10）：1091－1100.LENG Shuying， DING Yongjian. The development of cryospheric science in China granted by National Natural Science Fund［J］.Advances in Earth Science，2010，25（10）：1091－1100.

［7］ 高凱，董冬，鄭偉.2002—2011年風景園林學科國家自然科學基金項目立項分析［J］.中國園林，2012，28（9）：91－93.GAO Kai，DONG Dong，ZHENG Wei.Analysis of accepted and funded National Natural Science Foundation Projects of China in LA field from 2002to 2011［J］.Chinese Landscape Architecture，2012，28（9）：91－93.

［8］ 楊新泉，江正強，楊震峰，等.2010年度食品科學學科國家自然科學基金項目申請和資助情況分析［J］.食品科學，2010（17）：1－9.YANG Xinquan，JIANG Zhengqiang，YANG Zhenfeng，et al.Analysis of applied and approved projects in food science discipline of NSFC in 2010［J］.Food Science，2010（17）：1－9.

［9］ 廖海，溫明章，楊?；?2006—2010年度國家自然科學基金微生物學學科項目資助情況分析與展望［J］.微生物學報，2011，51（1）：1－6.LIAO Hai，WEN Mingzhang，YANG Haihua.Analysis and prospect of projects funded in discipline of microbiology（NSFC）from 2006to 2010［J］.Acta Microbiologica Sinica，2011，51（1）：1－6.

［10］ 蔣穎，陽寧暉.我國國家自然科學基金的地區分布研究［J］.科學學與科學技術管理，2003，24（3）：5－10.JIANG Ying，YANG Ninghui.Research on regional distribution of the National Natural Science Fundation of China［J］.Science of Science and Management of S.＆T.，2003，24（3）：5－10.

［11］ 姚常樂，高昌林.我國基礎研究經費投入現狀分析與政策建議［J］.中國科技論壇，2011（3）：5－9.YAO Changle，GAO Changlin.Present condition of China’s basic research fund inputting and policy proposals［J］.Forum on Science and Technology in China，2011（3）：5－9.

［12］ 羅海平.中部地區與東部沿海區域經濟合作競爭力比較［J］.深圳職業技術學院學報，2013，12（6）：18－23.LUO Haiping.Cooperation competitiveness of central region and eastern coastal region：A comparative study［J］.Journal of Shenzhen Polytechnic，2013，12（6）：18－23.

［13］ 李平，李蕾蕾.基于中國地區差異及門檻回歸的基礎研究與技術進步實證分析［J］.管理學報，2013，10（12）：1810－1817.LI Ping，LI Leilei.Basic research and technological progress：An analysis based on regional differences and threshold characters in China［J］.Chinese Journal of Management，2013，10（12）：1810－1817.

［14］ 詹世革，孟慶國，汲培文.國家自然科學基金小額探索項目管理模式及資助成效探討［J］.中國科學基金，2008（3）：181－185.ZHAN Shige，MENG Qingguo，JI Peiwen.Funding model and impact on small grant of NSFC［J］.Bulletin of National Natural Science Foundation of China，2008（3）：181－185.

［15］ 華子春，王雨軒.基金相對資助率——反映國家自然科學基金競爭能力的一個新指標［J］.中國科學基金，2009（1）：50－51.HUA Zichun，WANG Yuxuan.The relative funding rate：A new indicator representing competitiveness of the grants from the National Natural Science Foundation［J］.Bulletin of National Natural Science Foundation of China，2009（1）：50－51.

［16］ 馬珊珊，劉偉，張慧穎.供應鏈關系資本對企業創新績效的影響研究——基于需求拉動型吸收能力的視角［J］.河北工業科技，2014，31（1）：32－38.MA Shanshan，LIU Wei，ZHANG Huiying.Research on the impact of supply chain relationship capital on innovation performance：In view of demand－pull absorptive capacity［J］.Hebei Journal of Industrial Science and Technology，2014，31（1）：32－38.