摘要: 从科技论文角度对国家自然科学基金联合基金资助项目的绩效进行实证研究，主要采用文献计量法和知识图谱方法，从年份、学科、著者等角度进行计量分析，从机构合作和关键词共现进行科学知识图谱分析。旨在为揭示该基金的科研产出现状，科研管理部门改进科研管理、提高基金使用效益和资助质量提供数据参考和依据，今后申请国家自然科学基金联合基金提供研究方向。结果表明：论文产出是快速增长，在计算机领域研究成果最多，基金论文大多以著者合作形式，围绕中国科学院大学的机构合作网络，建立了以数值模拟、页岩、力学性能为热点主题的关键词聚类。
Abstract:
From the perspective of scientific papers, this paper makes an empirical study on the performance of the projects funded by the National Natural Science Foundation of China (NSFC). It mainly adopts bibliometric method and knowledge mapping method to conduct quantitative analysis from the perspectives of years, disciplines and authors, and makes scientific knowledge mapping analysis from the perspective of institutional cooperation and keyword co-occurrence. The purpose of this paper is to provide data reference and basis for revealing the scientific research output status of the fund, improving the scientific research management, improving the use efficiency and funding quality of the fund, and providing research direction for applying for the National Natural Science Foundation joint fund in the future. The results show that: the output of papers is growing rapidly, with the most research achievements in the computer field. Most of the funded papers are in the form of author cooperation. Around the institutional cooperation network of the University of Chi-nese Academy of Sciences, key words clusters with hot topics of numerical simulation, shale and mechanical properties are established.
1. 引言
国家自然科学基金联合基金(简称“自科联合基金”)是国家自然科学基金委员会和联合资助方财政支持科研项目，整合社会资金投入基础科学研究，为了分析相关领域、机构、学科的自主创新能力，本文提出针对自科联合基金论文进行定量及可视化分析，能够提示该领域的科研现状和发展趋势，为下一步申报自科联合基金打下了牢固的科研数据支撑。众多学者针对国家自然科学基金项目及论文产出的文献计量分析 [1]、某领域的自然项目基于CSSCI数据库的论文分析 [2]、自然基金资助主题的深化分析等 [3]。
2. 研究对象及方法
本文以中国知网期刊库作为数据源，查询条件设置“基金”项为“国家自然科学基金联合基金”进行模糊检索，时间截至2019年，检索日期为2020年5月27日，获得论文发表题录信息1130条论文。采用统计学和知识图谱研究方法，借助Excel和VOSviewer软件，对所收集到的数据进行年份分布、学科分布、著者分析、关键词共现和聚类分析，为本研究提供数据实证。
3. 结果分析
3.1. 总体情况
根据论文出版年分析总体研究状况及发展速度和趋势 [4]。自科联合基金论文自从2003年开始(见图1)，当年产出论文3篇，2003至2012年间产出论文数在10篇以下，处于沉默期；2012年至2019年快速增长期，论文产出数量呈现急剧增长；2015年和2017年的论文数量分别突破了100篇和300篇。
Figure 1. Papers supported by the joint fund for self-study from 2003 to 2019
图1. 2003~2019年自科联合基金资助论文
3.2. 学科领域分布
自科联合基金论文1130篇涉及40余个学科领域，发文量排名前10的学科领域依次为：计算机、化学工程、矿业、电气工程、地质、临床医学、环境、物理、石油天然气、金属学及工艺，其中计算机学科发文量84篇，占论文总数的7.43%；其次是化学工程学科70篇，占论文总数的6.19%，数据表明计算机和化学工程学科领域基金效率较高，研究水平和质量也相对较高。
3.3. 著者分析
3.3.1. 发文情况
著者发文量可揭示作者对具体领域研究的持续性、深度及贡献大小 [5]。根据第一著890人，人均发文量1.27篇。根据洛特卡定律 [6]：写n篇论文的作者数量大约是写一篇论文的作者数的1/n2。其中发表1篇论文的第一著者753人，占著者总数的84.60%，占发表1篇论文作者数量的100%，共发表论文753篇、占论文总数的66.64%，依此类推，91人发表2篇论文与发表1篇论文作者数量之比为12.08%，22人发表3篇论文与发表1篇论文作者数量之比为2.92%等，都小于洛特卡定律的标准比例。这充分说明了自科联合基金资助的论文著者没有形成核心群体，更多的是暂时性、短暂的研究群体。
根据普赖斯定律 [7] [8] M = 0.749 × (Nmax)1/2，Nmax为11，计算得到M约为4.12篇，说明发表论文在4篇及以上的著者48人为核心著者。发文量5篇及以上的排名前10名核心著者(表1)，核心著者共发文73篇、占论文总数的6.46%；机构分布比较分散，核心著者都是相关机构的具有学术影响力的带头人。
3.3.2. 著者合作情况
将论文著者的合作情况进行统计分析：独作论文21篇、占论文总数的1.86%，依次类推，2人合著94篇、占比8.32%，3人合著213篇、占比18.85%等。自科联合基金论文的合作度为4.54 (5136/3621)，合作率为98.14% (1109/1130)，体现了自科联合基金论文著者间的科研协作能力较强，科研团队建设非常好，团队合作意识较强。
Table 1. The core author of the thesis of the United fund for self study
表1. 自科联合基金论文核心著者
3.3.3. 著者机构情况
在基金论文中涉及232个机构，机构均发文量20.53篇，其中超过20篇的著者机构12个(图2)，数据表明：1) 中国科学院发文最多73篇，其次是郑州大学49篇，昆明理工大学40篇，新疆大学32篇；2) 重要著者机构，占机构总数的5.17%，共发文393篇、占论文总数的34.78%；3) 重要著者机构共有11个高校(理工类4个、综合性2个、医学类1个和其它4个)和1个中国科学院，也是自科联合基金论文的核心机构。
Figure 2. Top 12, the first author organization of self funded papers from 2003 to 2019
图2. 2003~2019年自科联合基金论文第一著者机构top12
3.4. 机构合作分析
在VOSviewer选择机构合作图谱分析，形成了19个聚类(图3)，数据表明：聚类6的机构合作网络最大，包含5个机构，以中国科学院大学为中心的合作网络，中国科学院大学的发文量和链接强度都是最高的，同时形成了与中国科学院近代物理研究所、中国科学院新疆理化技术研究所、中国科学院云南天文台、中国石油勘探开发研究院等机构合作群体，是当前自科联合基金论文的领军机构，数据表明这些机构有共同关注的研究领域，以高校与科研机构之间合作为主。
Figure 3. Institutional collaboration clustering map of papers supported by the joint fund for self science and technology from 2003 to 2019
图3. 2003~2019年自科联合基金资助的论文的机构合作聚类图谱
其中具有最大链接强度的前十位机构(表2)，从机构名称看，中国科学院有4个研究部门，共发文365篇、占论文总数10.08%；新疆大学有2个学院，共发文22篇、占论文总数1.95%；高校的环境学院、生命科学学院以及科研机构的理化研究所等是自科联合基金资助论文的主力军和重要合作团体。
Table 2. Top 10 mechanism with maximum link strength
表2. 具有最大链接强度的机构top10
3.5. 关键词频次分析
3.5.1. 高频关键词
通过对自科联合基金论文的标题、摘要、关键词等进行频次统计分析，挖掘研究主题和热点 [9]。在1130篇论文中共有4407个关键词，单篇论文有3.9个关键词(表3)。
Table 3. Top 10 high frequency keywords
表3. 高频关键词TOP10
3.5.2. 共现聚类分析
在VOSviewer工具进行关键词共现分析(图4)，选取关键词频次大于1，在190个关键词形成了基金论文的21个研究热点主题。
Figure 4. Key words clustering chart of self Science Joint Fund Papers from 2003 to 2019
图4. 2003~2019年自科联合基金论文的关键词聚类图
4. 结论
综上所述，1) 自2003年自科联合基金论文开始，发文量很少，到2012年论文量急剧增加，2019年突破了300篇。2) 从学科分布看，资助论文数最多的学科为计算机，共发表论文84篇，占总数的7.43%，数据说明自然科学领域对计算机支持力度比较大，也相对产生了很多的研究成果。3) 基金论文的独著率为1.86%、合作率为98.14%、合作度为4.54人/篇，说明基金论文作者间的科研合作和协作能力较强，团队合作意识很高，科研成果突出。1130篇论文共有第一著者机构232个，平均机构发文20.53篇，其中超过20篇的机构有12个，占机构总数的5.17%，占论文总数的34.78%。4) 从机构合作看，机构合作图谱共有19个合作聚类网络，以中国科学院大学为中心的合作网络，中国科学院大学的发文量和链接强度都是最高的，同时形成了与中国科学院近代物理研究所、中国科学院新疆理化技术研究所、中国科学院云南天文台、中国石油勘探开发研究院等机构合作群体，也是资助论文的主力军和重要合作团体。5) 在4407个关键词中平均单篇论文有3.9个关键词，基金论文的研究热点主题有数值模拟、页岩、力学性能、健康管理、中医、复合材料等。
NOTES
*通讯作者。