中英两国在数学领域的合作与对比

摘 要：基于WebofScience检索平台,以中英两国1999～2011年在数学学科领域发表的论文为研究对象,采用文献计量学研究方法,对中英学者历年的发文量和被引量,中英国际合作的发文量和被引量,中国分别与英国、美国、德国、法国、日本五个国家历年合作发文量与被引量进行了计量学统计,特别针对中英之间在数学领域的合作进行了细致的对比分析,最后给出了结论和合作建议.

关 键 词：文献计量学国际合作数学引用分析对比分析

中图分类号：G252.8文献标识码：A文章编号：1003-6938（2013）03-0058-07

1引言

科学的发展离不开交流与合作,有研究表明全球科技领域的合作正在不断加强,其中国际间的合作得到较快提升,通过国际合作发表的论文数量占世界论文总量的比例已从15年前的25%上升到现在的35%[1].合作能够提升科研的质量,提高研究的效率和有效性,国际间合作交流的频繁必然会对本国科技的发展起到促进作用.

近十几年来,中国在科技领域取得巨大的发展,早在2006年周萍等就撰文指出,中国已成为世界科技发文第五大国家,且中国的国际合作度也在不断提高[2].英国作为欧洲领先科技的代表国家,对世界现代文明的进步作出了卓越的贡献,总体上英国具有相当雄厚的科研实力,在G8国家中仍然表现突出,科学产能位居世界第二,仅次于美国[3],但随着科技全球化的发展趋势,其原有的领先地位不断遭受冲击.中英两国自1978年签订科技合作协议和议定书以来,一直致力于双方的合作与发展,在科技、文化、教育等各领域都进行了广泛而深入的交流[4].为探究在不同历史发展背景下,中英两国科技发展的差异和特点,以期对中国科技的深度发展提供参考意见,众多学者在多个研究领域对中英两国进行了对比分析,如陈静远等[5]对中国大学科技园和英国科技园建设和管理模式的研究；NaiLia等[6]对中国和英国学者在性别和跨文化环境下对因特网和计算机使用的比较；JianHua等[7]对日本、中国以及英国B2C网站读者印象的实证对比研究.对中英教育差异方面对比性研究论文最为多见,如袁锐锷[8]对中英教育硕士专业学位教育进行了比较研究；KongQiping[9]从中国、英国和香港的中小学数学教科书内容的比较分析看出,中国和英国在教材内容上还存在很大的差异.

数学是一门古老但又充满活力的学科,数学可以看作是现代科学的根基,数学方法已成为众多学科的基本研究方法.何国龙[10]从数学在物理学、宇宙学、生命科学、系统科学、信息科学中的广泛应用,说明数学科学对于现代科学技术发展的重要作用.一个国家科技的进步与数学学科的发展密切相关,正如马克思所说：“一种科学只有在成功地运用数学时,才算达到了真正完善的地步”.拿破仑也曾说过：“一个国家只有数学蓬勃的发展,才能展现它国力的强大.数学的发展与至善和国家繁荣昌盛密切相关.”因此本文从中英两国数学学科的发展角度出发,用详细数据分析对比了两国在数学领域的发展与合作情况,分析结果可以为政府决策部门提供参考,同时也为两国科技领域更进一步的合作奠定基础.

2数据来源与研究方法

2.1数据来源

为充分了解中英两国在数学领域的科学研究情况,以及在该领域两国的国际间合作交流情况,我们以WebofScience为检索平台,并根据WebofScience的学科分类,选取了数学学科涉及到的研究领域来分析中英两国在数学领域的研究状况,以此分析和探讨中英两国在数学学科的各个研究领域的卓越与合作机会,从而增进两国对各自在数学领域研究状况的了解,加强两国间的合作与交流,促进两国在数学学科研究领域的共同发展.这些研究领域包括：mathematics（基础数学,也称为纯粹数学）、mathematicsapplied（应用数学）、mathematicsinterdisciplinaryapplications（数学跨学科应用）、statisticsprobability（概率统计）.

本文数据均来自于WebofScience,数据年限：1999～2011年,检索时间为2012年4月至2012年5月,检索内容包括中英学者历年的发文数量和被引量,中、英国际合作的发文量和被引量,以及中国与英国、美国、德国、法国、日本五个国家历年合作发表论文数量与合作论文被引量,特别针对中英之间在数学领域的合作进行了更为细致的分析.

2.2研究方法

本课题以中英两国在数学学科领域产出的论文为研究对象,主要研究方法为文献计量法.文献计量法是从数量角度出发,利用数学、统计学工具揭示文献信息的数量关系、分布规律的一种科学方法[11].文献计量法诞生于20世纪初,是图书馆学、情报学的一项专有方法,具有重要的方法论价值.在本课题研究中,主要的计量对象包括发文量和论文被引量两个方面.

3对比分析

通过检索,我们整理得到以下数据：1999～2011年WebofScience共收录数学学科论文607,144篇（见表1）,其中中国该学科的发文量为100,215篇,占全球总量的16.51%,中国与国际间存在合作关系的论文有19,830篇,占中国总发文量的19.79%,合作的国家/地区达到94个,中国发文的累计被引次数为361,295次.英国在该学科的发文量为43,795篇,占全球总量的7.21%,其中英国与国际间存在合作关系的论文21,897篇,占英国总发文量的50%,合作的国家/地区达到115个,英国发文累计总被引次数为302,333次（见表2）.

数据表明在数学领域,中国的发文量高于英国,且这种差距近几年更为明显,但英国的国际合作度明显高于中国,有一半的论文来自国际间的合作；从被引角度来看,虽然中国学者论文的总被引次数高于英国,但篇均被引3.605次/篇远低于英国学者的6.903次/篇,可见英国学者发表的论文具有更高的引用影响.当然在不同的子领域中英两国会有所差异,如在基础数学、应用数学以及数学跨学科应用领域,中国学者的发文量和论文的被引量都要远大于英国,而在概率统计研究领域情况刚好相反,英国学者在这方面的研究明显优于中国.总的来说,中国在数学领域的发文量大,但论文被引和国际合作表现都比较一般,英国学者在这一领域一直保持稳定的发展速度,国际合作比例高,论文具有更高的被引量.3.1中英两国发文量统计及被引分析

数学是一门传统性的学科,中国在该研究领域具有较强的优势,中国学者被WOS收录的论文数要远多于英国,累计发文总量为英国的2.28倍（见表1）.

从两国论文数量的年度变化趋势（见图1）可以看到,近十几年来中国的发文量历年均高于英国,且呈逐年递增趋势,年平均增幅14.57%,特别是在2005年以后,中国的发文量快速上升,2009年达到1,3981篇,而英国每年的论文数量基本保持稳定,年平均增幅3.49%.这种状况导致了中英两国在本研究领域的论文数量差距在逐年拉大,2011年中国的发文量已是英国的3.14倍.为了减小这种差距,实现双赢和共同发展,中两英国需要在此领域加强合作.

从历年被引量统计可以看到,中国学者发表论文的总被引量要高于英国,主要原因是中国论文数量多且逐年高速递增,带来更多的被引机会.若结合发文数量来考察篇均被引的话,则反映出两国论文的影响度差异：中国在该学科的论文篇均被引次数为3.605次/篇,英国为6.903次/篇.由此可以看出：英国学者的论文在世界范围内的影响力更大,一定程度上说明论文具有更高的质量.需要说明的是,从论文出版到被引用需要经历一段时间,同时,文献的被引也是一个积累的过程,所以前五年的被引数据可能会相对较少.

为了更加清晰地展示中英两国在数学学科的年度被引量的变化和趋势,我们绘制了两国年度被引数据的对比图（见图2）.可以看出,在数学领域,2006年以前中国论文的被引数量尚低于英国,其后开始反超,尤其在2008年之后有了大的飞跃,差距在不断扩大.这说明中国学者的论文质量在不断提高,2011年中国发文量是英国的3.13倍,被引量是英国的1.39倍,与1999年中国发文量是英国的1.05倍,而被引量只有英国的0.29倍的情况相比有了很大进步,这充分说明了中国学者在该领域的研究逐渐得到国际的认可,国际影响力在不断提升.随着中国论文数量的不断增加,其被引影响也将会进一步提升,中英之间被引数量的差距会进一步拉大.因此,加强两国在数学领域的合作,实现优势互补,对中英两国在这一领域取得更多更大的成就有着很大的推动作用.

为了能对中英两国在数学学科的发文情况做进一步细化分析,我们将四个子领域（基础数学、应用数学、数学跨学科应用、概率统计）1999～2011年历年的发文量进行了统计（见表3）.由统计数据可以看到,中国在数学学科领域的研究还是卓有成效的,除概率统计外,其余三个子领域的论文被引量均明显高于英国,这主要是由于中国学者发表论文数量逐年递增,带来了更多的被引机会,但在概率统计领域,中国与英国的被引情况相比,还存在比较大的差距；若考虑每个子领域的篇均被引量的话,中国在四个领域的篇均被引量均低于英国.

由篇均数引量对比数据,我们得出以下：（1）中国在基础数学、应用数学和数学跨学科应用领域的研究要优于英国,特别是应用数学领域,中国学者被WebofScience收录的论文数量是英国的3.81倍,这同时也是中英之间发文量悬殊最大的一个领域,而在概率统计领域的研究中,英国则占有明显的优势,被正式期刊收录的引文索引论文数量一直高于中国,中国虽然在该领域2008～2010年的发文量超过英国,但大数量的论文均为会议论文；（2）在这四个子领域中,中国会议论文的数量均远大于英国,这一方面说明中国学者能及时关注本领域的国际研究动态,积极参加国际会议,但另一方面也存在着评审周期短、评审机制不够完善、文章质量不够高等问题,这一点在后面论文的引用影响分析中也得到了充分的体现；（3）毋容置疑的是,中国数学学科的发展速度是非常快的,特别是在2005年之后,各子领域都得到了长足的进步,即使在处于落后的概率统计领域,中英之间的差距也在不断缩小,2011年两国引文索引论文数量仅相差26篇；（4）中国学者在发文量上占明显优势,但论文的篇均被引量均小于英国,这说明中国学者的国际影响力还需进一步提升,在快速提高发文量的同时,更要注重论文的质量,不断提高被引率,这样才能真正提高本学科领域的国际影响力.

3.2中、英与国际间的合作发文量统计及被引分析

国际间的合作与交流为学科的发展注入了新的动力.为探究中、英两国在数学学科的国际合作度,对两国1999～2011年存在国际合作的论文进行了计量学统计国别（见表4）.

可以看到,在数学领域,中国的国际合作度与英国相比存在明显的不足,且一直没有大的改观,首先国际间合作论文仅占中国总发文量的19.79%,而英国国际间合作论文数量占到总发文量的一半,合作发文比例也在逐年提高；第二,从合作的国家/地区数进行比较,与中国存在合作关系的国家/地区为94个（不包括台湾、香港和澳门）,与英国存在合作关系的国家/地区则达到115个,因此从合作研究的角度来看,英国要明显优于中国,这一点从中英数学各子领域国际合作发文量统计数据（见表5）也可以清晰的看到,在数学学科的四个子领域中,英国的国际合作发文比例均保持在50%左右,而中国与国际合作发表论文的数量只占到20%左右,倒是在总发文量唯一低于英国的概率统计领域,中国与国际间合作发文比例达到了30.63%.

国际间合作论文是否质量更高?影响度更大?我们特别对中英两国合作论文的历年被引量（见表6）及其每季变化趋势（见图3）进行了统计分析,以视两国间重视研究的合作.

可以看出,中英两国与国际间合作论文的被引量始终存在着一定的差距,并且差距有不断扩大的趋势,从2006年开始每年被引次数都相差5000次以上,2011年两者的被引次数相差了6358次,即使从2009年开始中国合作论文数量超过英国的情况下,中英与国际间合作论文的被引量差距仍在逐渐增大.结合表4中的数据,中国与国际间合作论文的篇均被引量为5.822次/篇,英国与国际间合作论文的篇均被引量为7.452次/篇.此外,结合两国论文被引总量数据可以得到,中国与国际间合作论文的被引总量占到所有中国论文被引总量的31.95%,英国与国际间合作论文的被引总量占到所有英国论文被引总量的53.97%,由此可以看出,国际间合作的论文与非合作性论文相比,能获得更高的被引次数,论文的质量和学术影响力更高,这也给我们这样的启示,加强国际间的科研合作,做到优势互补,实现合作双方的科学研究共同进步.

3.3中英两国之间合作分析

中国作为新兴的科技大国,从事科学研究的人员数量占世界第一位,所取得的成绩也是有目共睹的,但由于历史原因,文化以及语言方面的障碍影响,中国学者的论文的被引量一直都比较低[12].国际性合作能够有效的提高论文的引用影响,打开新的合作途径,因此各国都非常重视,但目前国际间合作的主要驱动力还在科学家自身[1].

在科技领域,英国是中国主要的合作伙伴之一.中英两国在数学学科的合作研究现状如何?与美国、德国、法国、日本等国家相比,中英合作是否具有优势?根据项目任务的需要,我们将中英在数学领域的合作发文情况与中美、中德、中法、中日之间的合作逐一做横向的对比分析,以对中英在该领域的合作现状和合作趋势能有较为全面的认识.我们检索了1999～2011年中英、中美、中德、中法、中日在数学学科的合作发文量,以及历年发文的被引量（见表7～表11）,与中国存在合作关系的主要国家的数量及比例（见图4）.

我们可以清晰的看到,从发文量上看,中国与美国的合作是最多的,占中国国际合作发文总量的39%,然后依次为英国、德国、日本和法国,英国虽然排列第二位,但与德国等国家的差距很小,优势并不明显；从篇均被引次数分析,中英合作论文的篇均被引是最高的,达到6.29次/篇,而与法国合作发文的被引次数最少,为3.89次/篇,由此可见中英之间还是具有良好的合作基础的,也取得了不错的合作成绩；从合作趋势来看,中美之间的合作比例高,特别是近年来上升趋势更加明显,仅2011年中美合作发文1018篇,接近其他国家13年来的累计值,中英之间的合作总体上仍然保持上升趋势,但发文量上升的幅度非常小,发展速度反而不及中法之间的合作.细节的来看,中国与英国的合作发文情况在数学学科四个子领域的表现是不尽相同的（见表12）.

从中国与英国数学学科合作发文量统计数据看到,中英两国在数学跨学科应用领域的合作表现是最好的,其次为应用数学领域,在概率统计领域研究中,虽然中国的发文量不及英国,但与英国合作发文所占的比例是相当高的,合作最少的是基础数学领域.中英之间在数学学科开展合作研究,既要考虑原有的合作基础,发挥合作优势,更要着重考虑如何发展落后领域,找出存在的问题,加以改进,不断提升学科研究的深度和全面性.

4结论与建议

综上数据分析,在数学学科领域,需要加强合作,提升研究能力与学术影响力,具体分析结论和建议如下：

（1）1999～2011年中国学者在数学领域总发文量要明显高于英国学者,尤其是2005年以后保持了较高的增长速度,而英国在这一领域的研究则保持平稳的发展,因此两者的差距日益增大；中国在基础数学、应用数学和数学跨学科应用领域的发文量高于英国,但在概率统计领域则明显落后于英国；中国的会议论文数量巨大,在四个子领域中均超过英国,会议论文总量是英国的3.25倍,但被引量只有英国的二分之一.我们必须认识到,中国在数学领域的学者要远远多于英国,如果比较人均发文量的话,中国仍远远落后于英国.这一方面说明中国在这个领域与英国相比,具有一定的优势；另一方面也说明中国在这一领域也有很大的潜能,具有广泛的人力资源,这为中英合作提供广阔的人才市场.

（2）在论文的学术影响方面,虽然英国学者论文被引总次数少于中国论文,但篇均被引明显高于中国学者论文,说明英国学者论文的学术影响较中国论文更大,开展中英合作能够使中国学者不断学习英国先进的知识和经验,能以更高、更远的目光从事科学研究工作.中国科技发展蕴藏的最大潜力在于中国具有最广大的科研人才市场,近年来随着高校研究生的不断扩招,以及国家层面对科研的重视、对科研投入的不断增加,这些都对中国各领域学科的发展提供了强有力的发展动力.中国在数学领域研究的快速发展必然带来更多的合作机会,中英两国在这一领域的发展各具特点,因此可以进行深入的合作交流,进行优势互补.

（3）从国际性合作角度分析,在这一研究领域,中国每年与国际间合作的论文数量和被引量均要少于英国.中国与国际间合作论文的数量仅占中国发文总量的19.79%,远小于英国的50%,这说明中国的大量学者仅限于国内的研究,与国际间的交流较少.这主要存在文化的差异和语言的障碍因素,中国学者需充分认识到自身存在的不足,抓着机遇,大力促进国际间的合作与交流,不断拓展合作面,深化合作内容,提升论文的质量与影响.

（4）在数学领域的中英合作方面,虽取得了一定的研究基础,但目前做的还很不够,中英之间合作论文数量每年变化不大,篇均被引次数（6.29次）明显低于英国国际合作论文的篇均被引次数（7.45次）.提高合作论文的数量和论文的被引量实际上是和谐统一的,论文数量是被引量提升的基础保证,反过来,只有注重论文的质量,论文被引量逐步提升才会带来更多的合作机会,产生更多的高质量论文,所以建议中英两国应增加在数学领域的合作项目,设立攻关项目,提升两国在此领域的学术地位和学术影响力,实现双赢.

（5）从国际合作论文的被引比例可以看出,国际间的合作论文具有更大的学术影响力,因此,加强中英两国的合作,以及中英两国和其他国家之间的学术合作很有必要,中英两国都应该重视国际间的科研合作,中国应大力提倡和鼓励学者扩大交流的范围,借助英国在本领域的国际影响力,争取更多国际性合作的机会,积极支持国际间合作项目,举办英中文化交流活动,派遣学者互访互通,让中英双方的学者有更多接触了解的机会,促使这一领域的研究获得更大突破.广大中国学者需抓住科学研究处于上升期的机遇,与科技处于领先地位的国家建立广泛而深入的合作,进一步扩大中国的学术影响力,从而实现合作双方共赢.参考文献：

[1]TheRoyalSociety.Knowledge,worksandnations：Globalscientificcollaborationinthe21stcentury[R].2011-3-11.

[2]PingZhou,LoetLeydesdorffb.TheemergenceofChinaasaleadingnationinscience[J].ResearchPolicy2006,35（1）：83-104.

[3]中国国际科技合作网站[EB/OL].[2012-08-27].http：//.cistc.gov./introduction/info_4.asp?column等于222&id等于71821.

[4]中华人民共和国驻大不列颠及北爱尔兰联合王国大使馆网站[EB/OL].[2012-08-28].http：//.chinese-embassy..uk/chn/kl/t422158..

[5]陈静远等.中国大学科技园和英国科技园建设和管理模式的研究[J].科技政策与管理,2005,（8）：50-54.

[6]NaiLia,GillKirkup.GenderandculturaldifferencesinInteruse：AstudyofChinaandtheUK[J].Computers&Education,2004,3（2）：301-317.

[7]JianHua,KazuyukiShimaaetal.AnempiricalstudyofaudienceimpressionsofB2CwebpagesinJapan,ChinaandtheUK[J].ElectronicCommerceResearchandApplications,2004,48（2）：176-189.

[8]袁锐锷.中英教育硕士专业学位教育的比较研究[J].比较教育研究,2000,（3）：26-29.

[9]KONGQiping.AnAnalysisoftheCharacteristicsofMathematicsTextbooksinChina,UKandHongKong[J].JournalofBasicEducation,1998,7（2）：59-70.

[10]何国龙.现代科学技术发展中数学的作用及相关问题[J].浙江师范大学学报（自然科学版）,2002,（4）：337-341.

[11]王子舟.图书馆学专门方法论纲[J].图书与情报,2001,（4）：10-16.

[12]Jin,B.,Li,L.andRousseau,R.Long-terminfluencesofinterventionsinthenormaldevelopmentofscience：ChinaandtheCulturalRevolution[J].JournaloftheAmericanSocietyofInformationScience&Technlology,2004,55（6）：544-550.