创新研究群体建设的团队效应

创新研究群体建设的团队效应

0国内关于国家创新研究群体的研究团结优秀创新人才，培养和培养创新能力人才，充分发挥团队效应和现场效应，稳定支持基础教育、技术创新等重点领域和国际热点科学技术开发，提高国家科技队伍的创新能力和竞争能力，促进创新型国家建设。基于此目的,国家自然科学基金委员会出台了创新研究群体科学基金试行办法,教育部出台了“长江学者和创新团队发展计划”创新团队支持办法,以及各地方政府和高校也相续出台了的科研创新团队支持管理办法。目前,国家创新研究群体建设已经走过十余年。然而,学界对这方面的研究分析却凤毛麟角。少有的研究多是对某个高校创新研究群体资助情况、资助学科、人才培养、学术成果的介绍,如北京大学创新研究群体建设成效、清华大学创新研究群体等。或是对某一个具体的创新研究群体团队、成果介绍,如以张怀武教授为学术带头人的“信息薄膜与LTCC集成器件”创新研究群体,以褚健教授为学术带头人的“工业过程的控制理论与总线技术及其应用研究”创新研究群体等。也有学者研究创新研究群体的创新能力和作用。但现有的研究多是具体的点介绍,研究不深入、不全面,没有从全国层面、区域层面研究国家创新研究群体整体建设状况、特点和规律。鉴于此,本文从国家层面和区域对比层面研究国家自然科学基金委创新研究群体建设的总体状况、区域差距、建设特点和规律,有利于掌握了解目前创新研究群体分布的学科特性、区域特性、资金投入特性,进一步发现国家创新群体支持的投入规律、学科研究热点规律、创新的阶段性和持续性等规律。1国家创新研究群体建设现状分析1.1提供基础研究和支撑为稳定地支持基础科学的前沿研究,培养和造就具有创新能力的人才和群体,国家自然科学基金委员会于2000年设立“创新研究群体科学基金”。创新研究群体基金宗旨是以较高的经费强度,持续稳定地资助国内以优秀中青年科学家为学术带头人和骨干的研究群体,为研究群体营造一个宽松的科研环境,促进群体的合作与交流,使之围绕某一重要研究方向在国内进行深入的基础研究和应用基础研究,形成一批在基础研究前沿领域冲击世界水平的中坚力量和突击队。目前创新群体基金实施3年资助或者“3+3”或“3+3+3”的延续资助模式,鼓励创新群体敢于从事探索性较强的研究,为群体营造稳定和良好的发展环境。实施创新群体基金是科学基金人才培养工作面临新形势新任务下,落实科教兴国和人才强国战略的重要举措,是适应创新研究和人才发展新特点的重要举措,是营造创新环境和推进自主创新的重要举措。创新群体基金取得了很好的效果,为我国培养了一大批领军型的优秀科学家,对我国科研水平的提升起到重要的推动作用。自2000年实施以来,大部分创新群体学术带头人成为杰出青年科学基金获得者,多位创新群体学术带头人当选中国科学院院士和工程院院士。1.2创新群体分布创新群体基金自实施以来,得到科技界及各有关部门的广泛关注和大力支持。截至2010年,国家自然科学基金委创新研究群体基金已运行了11年,11年来,共投入经费19.466亿元,资助创新研究群体254个。其中103个来自中国科学院所属研究单位,占总数的40.5%;140个来自高等院校,占总数的55.1%;其他单位10个,占总数的4.4%。创新群体的学科分布情况为:数理36个、化学36个、生命56个、地球39个、工程与材料42个、信息33个、管理11个。从地理分布上看,这些群体分布在我国22个省区直辖市,其中北京最多,共有112个,占总数的44%;上海,共有32个。1.3创新群体资助经费投入显著增加,但投入总体较低创新研究群体资助期限为3年,每个群体有240万元、360万元、350万元和500万元四种资助额度。从图1可以看出,年度投入具有稳定性和增长性,从2000年的240万和360万两种资助额度,一直到2006年资助额度才调整为500万和350万两种额度。2000年投入经费5280万元,共资助15个创新研究群体。从2001年到2005年年度投入经费都在7000万元左右。从2006年创新研究群体科学基金资助经费从360万元提高到500万元,数学和管理科学从240万提高到350万。资助22个群体,经费10700万元,27个创新研究群体进行了延续资助,资助经费为11880万。2007年到2010年年度投入经费显著增加,年度资助额超过1000万元。创新群体的年度资助数量也呈阶段性的稳定增长。除了2000年资助15个创新群体外,2001年到2006年每年的创新群体数量都保持在20个左右,从2007年到2010年每年资助的群体数量几乎接近30个。从投入的单位类别来看,140个高等院校共获得资助经费59400万元,占全部投入额的55%。103个中国科学院所属研究单位共获得43970万元资助,占全部投入额的41%。其他10个单位共获得4440万元资助。1.4学术研究方向从大的学科方向来看,创新群体的学科分布是数理36个、化学36个、生命56个、地球39个、工程与材料42个、信息33个、管理11个。由图2可知创新群体研究方向主要集中在化学、生命科学、地球、工程与材料学科。为了更加详细、深入研究创新群体研究的领域、方向,分析国家科研政策重点导向,对创新群体的研究方向进行细分研究。首先从创新研究群体的研究方向中提取关键词,然后根据关键词进行聚类分析。生命科学中的主要研究方向包括蛋白质、分子、细胞、生态学、微生物、生物化学、药物、基因、遗传、疾病等。物理科学研究的主要方向包括量子现象、半导体、电磁场、光学、激光等。化学科学主要研究方向包括物理化学、化合物、化学反应、有机化学、界面化学等。材料工程主要包括高分子材料、功能材料、纳米材料、陶瓷材料、稀土材料、亚稳材料等。信息工程主要包括计算机技术、系统控制、人工智能、软件、网络、通信等。地球科学主要包括地球化学、地球动力学、地质环境、气候、生态、水、土壤、空气、岩石、星系等。管理类主要包括决策管理、运作管理、组织管理、控制理论、复杂系统管理、供应链管理等。数学学科主要有分析数学、几何分析、数学机械化方法等,其他包括高速列车的运行安全、煤炭资源利用与排放、高电压输配电装备、建筑环境等。1.5国内创新研究群体资助情况从创新群体所依附的单位来看,主要有两类:一类是来自中国科学院所属研究单位,共103个研究群体,分布于57个所属研究单位,平均每个单位1.8个创新研究群体获得资助;另一类是来自高等院校,共140个创新研究群体,分布在46个高等院校中,平均每所高校有3个创新研究群体获得资助。中科院系统获得创新研究群体资助最多的单位是中国科学院物理研究所,有7个创新研究群体获得资助,共资助经费2800万元。其次是中国科学院化学研究所,有6个创新研究群体获得资助,资助经费2440万元。中国科学院数学与系统科学研究院获得5个创新研究群体资助,资助经费为1540万元。中国科学院地质与地球物理研究所和中国科学院长春应用化学研究所都有4个创新研究群体获得资助。高等院校系统,获得资助群体最多的是北京大学,共有19个创新研究群体获得资助,资助经费高达7830万元。其次是清华大学有13个创新研究群体获得资助,资助经费高达5680万元。南京大学有10个创新研究群体获得资助,中国科学技术大学有8个创新研究群体获得资助,厦门大学、复旦大学都有5个群体获得资助,哈尔滨工业大学、上海交通大学、武汉大学、西安交通大学都有4个创新研究群体获得资助。1.6关联系数计算上述分析可知,高校是创新群体分布的半壁江山。高校创新群体建设对高校创新能力有无促进作用?创新群体建设和高校创新能力提升关联性如何?研究高校创新群体的数量和高校创新能力的关系,对于高校创新团队建设的评价具有重要意义。本文以中国科学评价研究中心发布的中国大学科技创新竞争力排行榜数据代表高校创新能力的指标,研究创新群体分布数量和高校创新能力的关系。鉴于创新研究群体只分布在46所高校中,中国大学科技创新竞争力排行榜只公布前100名数据,因此排除军事院校和前100名创新能力排行榜中未出现的高校,以2010-2011年的39所高校的科技创新能力数据为样本,计算其相关系数。由于创新能力分数是百分制,为了消除数据差异,对创新群体数量进行无量纲化处理,将其换成百分制。表1是高校创新群体数量和创新能力的数据。关联系数r的计算公式如下:r=∑XY−∑X∑YN(∑X2−(∑X)2N)(∑Y2−(∑Y)2N)ue001⎷ue000ue000(1)r=∑XY-∑X∑YΝ(∑X2-(∑X)2Ν)(∑Y2-(∑Y)2Ν)(1)式(1)中r表示相关系数,N表示样本数量,X和Y表示变量。相关系数的数值范围在-1和+1之间,当r=0时,表示X和Y毫不相关;当r=1时,表示X和Y完全相关;当r>0时,表示X和Y为正相关;当r<0时,表示X和Y为负相关;|r|越接近于1,则表示X和Y的相关关系越强;越接近于0,则表示相关关系越弱。根据计算结果可知,两者的相关系数为0.76,说明两者之间显著相关。这表明高校创新群体的建设对高校创新能力提升具有重要的促进作用。2创新研究中群体分布的研究2.1我国知识创新研究群体获得资助的情况创新研究群体遍布于全国22个省、直辖市,覆盖全国东、中、西部地区。从数据中可以看出,创新研究群体主要分布在我国东、中部地区,分布最多的是北京112个,资助金额高达46860万元。其中43个分布于北京市的各大高校中,其余主要分布在北京市的中科院所属单位。上海市有32个创新研究群体,资助经费13760万元。江苏有16个创新研究群体获资助,经费为7020万元。湖北有13个创新研究群体获得资助,经费为5800万元。辽宁有9个创新研究群体获得资助,经费为3790万元。四川有6个创新研究群体获得资助,经费为2440万元。吉林有6个创新研究群体获得资助,资助金额为2860万元。黑龙江有4个创新研究群体获得资助,经费为2000万元。甘肃有6个创新研究群体获得资助,经费为2440万元。山东有4个创新研究群体获得资助,资助金额为1850万元。陕西有8个创新研究群体获得资助,经费为3180万元。福建有6个创新研究群体获得资助,资助金额为2580万元。安徽有9个创新研究群体获得资助,经费3650万元。广东有6个创新研究群体,获得经费资助2580万元。湖南有4个创新研究群体获得资助,资助金额为1710万元。其他如重庆、贵州、山西、河北等分别获得2个或1个创新研究群体资助。从东、中、西部来看,东部分布最多,遍布北京、上海等12个省、直辖市,共有202个创新研究群体获得资助,经费高达86230万元。中部地区分布于湖南、湖北、山西、安徽4个省,共27个创新研究群体获得资助,经费为11660万元。西部共有24个创新研究群体获得资助,经费为9920万元,分布于陕西、四川、重庆、云南、贵州、甘肃6省。2.2空间单元分布均衡程度的基尼系数计算为为进一步研究创新群体在22个省、市地区的区位分布均衡程度和集中程度,本文借助于Krugman(1991)的方法计算2000-2010年各省市的区位基尼系数。基尼系数的计算方法如下:G=12N2x¯∑i=1N∑j=1N|xi−xj|(2)G=12Ν2x¯∑i=1Ν∑j=1Ν|xi-xj|(2)式(2)中N是空间单元数,即本文中分布的省、直辖市数量,xi代表第i个空间单元获得创新研究群体资助数目,x¯x¯是变量的平均值。基尼系数计算结果介于0-1之间,越接近1表示变量在空间上越集中。区位基尼系数衡量空间单元分布均衡程度的一般标准为:基尼系数在0.2以下表示高度平均;在0.2-0.3之间表示相对平均;在0.3-0.4之间表示较为合理;在0.4-0.5之间表示差距偏大;在0.5以上为差距悬殊。依据(2)公式,计算出2000-2010年11年来全国创新群体分布的基尼系数为0.64,说明从全国整体来看,创新研究群体分布存在很大的差距悬殊,创新研究群体分布具有集聚效应,这和上述数据统计分析一致。把全国分成东、中、西三部分,分别计算其区位基尼系数为0.66、0.38和0.375.这说明虽然我国东部拥有的创新群体最多,但是分布也是很不均衡的,分布差距悬殊较大,主要集中在北京、上海两地。中、西部两个地区的基尼系数介于0.3-0.4之间,这说明创新群体虽然在中、西部分布的数量少,但分布还是较为合理的。从创新研究群体的历年分布基尼系数来看,2000年的分布相对比较平均。这一年总共资助15个创新研究群体,覆盖10个省区,分布最多的北京市也只有4个。从2001年到2010年,基尼系数大部分介于0.4-0.5之间,说明历年分布差距都偏大,这一分布趋势基本保持稳定。只有2002年的基尼系数超过了0.5,究其原因是2002年共资助创新研究群体19个,只分布在4个省、直辖市,北京市就有14个,占当年的74%。所以当年的基尼系数较大,分布差距悬殊。2.3创新群体数量国家自然科学基金委目前设有数学物理科学部、化学科学部、生命科学部、地球科学部、工程与材料科学部、信息科学部、管理科学等部委。因此,创新研究群体也是以这7个大学科分别进行遴选资助的。为了分析各省、直辖市获得7大学科创新研究群体的资助齐全程度和多样化状况,找出一些地方在某些学科的短板,进一步对不同省、直辖市获资助的学科多样化程度进行分析。本研究以不同省、直辖市分别获得数学物理科学部、化学科学部、生命科学部、地球科学部、工程与材料科学部、信息科学部和管理科学部资助的创新群体数量为研究对象,分别统计不同地区在2000-2010年间各学科的资助数量。借鉴吉布斯·马丁多样化指数来衡量各地区的学科分布多样化程度,其计算公式如下:GM=1−∑i=1nfi2/(∑i=1nfi)2(3)GΜ=1-∑i=1nfi2/(∑i=1nfi)2(3)式(3)中GM为多样化指数,fi为某地区第i种学科所获创新研究群体资助的数量。n为学科类型数。如果某地区只获一个学科类型的创新研究群体资助,即多样化指数为0,如果某个地区均匀地获得各种不同学科类型的资助,则多样化指数为1。通过计算可知,从全国整体来看学科分布多样化指数最高为0.84,其次是北京和陕西的多样化指数,都高于0.8,北京市创新群体在7个学科都有分布,陕西分布在6个学科中。山东、湖南、四川、辽宁、安徽、湖北、江苏和上海的多样化指数也较高,学科分布相对较丰富。而浙江、吉林的学科多样化指数比较低,吉林6个创新研究群体,只分布于2个大学科中。山西、贵州、云南、河北多样化指数为0,因为他们只有一个创新研究群体,只分布于一个学科中。为了进一步比较各地区学科多样化指数和获得资金资助的关系,我们以各地区多样化指数为横坐标,以各地区获得资助金额为纵坐标,绘制坐标散点图,如图3所示。右上角表示多样化指数高,获得资金多,左下角表示多样化指数低和资助金额少。从图3中可以看出只有北京一个地区多样化指数高,且获得资助金额多。其次是上海,但上海无论是在多样化指数还是资助金额上都与北京有着较大差距。吉林和浙江是资助金额和多样化指数都比较低的地区。其他大部分都集中在多样化指数为0.7左右,资助金额在5000万元左右。3中国创新研究群体建设的规律和特点3.1创新团队建设的增长性创新群体建设的稳定性表现在从2000年到2005年间,创新研究群体每个团队都资助360万元和240万元两种额度。从2006年开始每个创新团体资助金额增加到500万元和350万元两种类型。资助金额在稳定的增长。创新团队建设的增长性既体现在每年创新研究群体资助的数量上,又体现在每个创新研究群体资助的金额上。创新研究群体从2000年的15个,到2010年增加到29个。投入资金额从2000年的5280万元,到2010年的14200万元。团队支持数量和投入金额都成倍增加。3.2我国总体上没有形成创新研究群体资助虽然创新研究群体分布于全国22个省市地区,覆盖我国东、中、西部地区。但无论从数量上还是资助金额上都存在明显的不均衡性。分布最多的北京市有112个创新研究团队获得资助,占总数的44.1%,几乎占了团队数目的一半。上海有32个创新研究群体获得资助,占全国的12.6%。而山西、河北、云南、贵州等省区只有一个创新研究群体获得资助。全国还有十几个省市地区至今没有创新研究群体获得资助。从全国东、中、西部分布来看,东部最多,共有202个创新研究群体获得资助,占全国80%,资助经费高达86230万元。中部和西部基本持平,中部地区共27个创新研究群体获得资助,资助经费为11660万元。西部共有24个创新研究群体获得资助,经费为9920万元。创新群体区域分布的不均衡性还表现在从全国来看创新群体分布的基尼系数为0.64,表明区域分布存在差距悬殊。从年度来看,基尼系数大部分介于0.4-0.5之间,说明历年分布差距也偏大。3.3团队创新的阶段性和连续性创新研究群体资助的阶段性体现在国家自然科学基金委员会创新研究群体科学基金试行办法中明确规定资助期限为三年。但自然科学基金委不断地对阶段性的资助模式进行研究和探讨,实施“3+3”或“3+3+3”的延续资助模式,鼓励创新群体敢于从事探索性较强的研究,为群体营造稳定和良好的发展环境。这一资助模式的阶段性和连续性为团队创新提供了足够的时间和空间。截至2009年,共有139个群体获得第二期延续资助,22个群体获得第三期延续资助。3.4学科整合性研究从创新群体的学科分布情况来看,资助最多的学科是生命科学56个,其次是工程与材料42个、地球科学39个、化学和数理科学各36个、信息科学33个、管理科学11个。学科分布具有明显的差异性,也体现出国家自然科学基金委在学科资助的针对性和政策性。多样化指数的研究也证明了学科分布的差异性和针对性。全国学科多样化指数高达0.84。通过对研究方向的深入研究发现生命科学、地球科学、材料工程、物理和信息工程是国家资助的重点,也是国家科学研究的重点。生命科学中的细胞、基金组、动植物的遗传和发育以及疾病等是资助较多的方向。地球科学中的地质环境包括干旱区、寒区、海洋的环境、气候等以及水利工程、岩石圈、星系是资助较多的研究方向,也体现出了地球科学中的研究重点。材料工程中的纳米材料、功能材料、高分子材料是资助较多的研究方向。物理科学资助较多的研究方向是量子现象。4创新研究群体资助的渠道是整合与提升,为自主创新活动提供有效的管理机制,从而促进区域创新通过上文对国家创新研究