全球玉米相关研究机构的国际学术影响力比较分析

李晨英，静发冲

（中国农业大学图书馆情报研究中心，北京 100193）

根据联合国粮农组织FAO发布的统计数据，全世界玉米产量从2005年的7.14亿t增长至2013年的9.9亿t。我国玉米产量也从2005年的1.39亿t增长至2013年的2.18亿t，产量一直位居世界第二、仅次于美国。可见玉米在我国乃至全球粮食安全中占有非常重要的地位。

科学研究是推动产业发展的基础，玉米生产大国美国、中国、巴西、印度等国家同时都是玉米研究学术论文的高产国。这些国家都在玉米研究方面投入了大量的研究经费。例如：通过美国国家科学基金会NSF网站检索NSF项目发现，项目名称中含有玉米名称的项目共有1525个，经费总额接近10.3亿美元，高于水稻（检索词：rice or “Oryza sativa”，1 349个项目，经费总额9.7亿美元）和小麦（检索词：wheat or“Triticum aestivum”，项目数525个，经费总额3.8亿美元）的项目数以及经费总额（检索时间：2 015.6.2）。检索我国自然科学基金委网站的资助项目数据库，发现项目名称中含有“玉米”的项目共有719项，项目经费总额超过3亿元人民币，从一定程度上可以说明我国政府对玉米研究的重视程度。为了考察我国科研机构和国家整体在玉米研究领域的国际学术地位，本研究以汤森路透的WOS数据库为基础数据源，采用文献计量法，选用了论文数量、被引频次、高水平学术论文数量及其占比、国际合作等常用科研评价指标外，还选用了一种更适用于限定在某个具体研究领域内的、新的科研影响力评价指标I3（Integrated Impact Indicator），分别以国家和机构为单位，进行了全面的学术影响力考察。

1 研究方法

1.1 研究论文数据的获取方法

以汤森路透的WOS合集数据库为基础数据源，检索“题名”中含有“corn or maize or mealie or "Zea mays"”等各种玉米名称形式的各种类型文献，命中约7.8万篇（检索时间：2015.6.1）。筛选出2005年以来发表的与农业、生物、植物、生态、资源环境等涉及39个WOS学科分类领域的重要学术论文（ARTICLE+LETTER+REVIEW）20 302篇。

1.2 数据整理与规范化处理

考虑到每种期刊对作者、机构、国家等名称形式的标记方法略有差异，数据库生产厂家很难做到对收录所有数据要素的一致化或规范化处理，本研究在对20 302篇论文元数据内容完成了修正（修正书写、校正、去重、合并、删除）、整理（拼写形式一致化处理、同义词和近义词一致化处理）等步骤的规范化处理之后，再进行的文献计量指标统计和分析。

1.3 评价学术影响力的指标

本研究主要选用了论文数量、被引频次、高水平论文数量等最常用的指标，又选用了适用于专题领域综合影响力评价的新指标I3，并辅以论文合作关系网络的计量指标来衡量和表征学术影响力。

论文数量：一个作者及其所属团体、机构或国家在某一领域产出学术论文的总量。它是考察一个团体学术影响力的基本指标之一，各种高校排行榜都将其作为评价指标之一。

被引频次：一篇论文被其他论文引用的总频次。它一般会随着数据库的数据更新而变化，因此常被限定在某个具体的数据检索时间。一个作者及其所属团体、机构或国家产出论文的总被引频次是每篇论文的被引频次的总和。

综合影响力指标I3（Integrated Impact Indicator）：针对论文被引频次呈现的偏态分布现象，著名文献计量学家雷德斯多夫提出的采用非参数统计方法描述论文学术影响力的绝对值评价指标。它是基于论文被引频次，将数据集合中论文的被引频次按百分位法划分成不同的等级，并给予每种等级以相应的权值，在综合考虑每种被引频次等级和该等级上出现的论文数量等因素的基础上，形成的新的测度指标。本研究依据雷德斯多夫给出的I3计算工具，得到数据集合中每篇论文的I3值，然后再按通讯作者所属国家或机构计算所有国家和机构的综合影响力指标I3值及其对I3的贡献度。

高水平论文数量：根据雷德斯多夫提供的I3计算工具，依据被引频次计算出20 302篇论文数据集合中每篇论文所在的百分位等级，位于TOP10%之内的论文即为高水平论文。论文按被引频次降序排列，计算得到的百分位等级值越大，其学术水平越高。

社会网络分析指标：（1）点度中心度：是度量网络节点中心地位的指标，它表现了节点在网络中的重要程度；（2）接近中心度：表达一个节点与其他节点的接近程度；（3）中介中心度：表现一个节点作为其他节点相关联的中介的能力；（4）核心度：表现一个节点在网络中的核心或边缘程度的指标，核心度高的节点一般中心度也比较高，而中心度高的节点不一定具有高的核心度。

国家或机构的计量方法：以通讯作者所属国家和机构为计量单位。通讯作者是对论文负有主要责任，并具有核心知识产权的作者。按通讯作者所属国家、机构进行计量，与按全部作者所属计量相比，能更准确地表达具有核心研究实力的国家或机构的状况。

2 以国家为单位的学术影响力比较

由于学术影响力是表征一个国家科技创新能力的重要指标之一，因此本研究首先以学术论文的通讯作者所属国家为对象，进行了国家层面的学术影响力比较。

2.1 2013年以来我国在玉米研究领域的论文数量位居世界第一

图1展示的是按通讯作者所属国家统计的2005～2015年间发文总量TOP10国家的年度发文情况。十年来美国的发文量基本保持在450～500篇论文之间。我国论文数量从2005年的62篇，猛增到2014年的507篇，是2005年的8倍多；TOP10排位2005年世界第五，2006年快速增长跃居第二，之后的六年中除2008年之外都稳居第二，2013年超过美国，成为世界第一。但是看2005～2014年间的论文总量依然是美国第一（4 765篇），我国仅有2 706篇，与美国相比存在很大的差距。位居第三的巴西论文数量从2008年开始基本保持在150～212篇的范围内；德国、墨西哥、印度、加拿大和西班牙、意大利等多数国家都基本维持在50～100篇之间。

表1 玉米研究领域论文的年度发文量TOP10国家（2005-2014）

详细考察按通讯作者所属国家统计的2005～2014年每年度的发文量TOP10国家发现，除了中国、美国、巴西外较为稳定的TOP10成员还有印度、德国、墨西哥、加拿大、意大利等；2005～2006的两个年度，日本还在TOP10之列，2007年后再未出现；阿根廷、尼日利亚、伊朗、巴基斯坦、波兰等未进入2005～2015.5十年总量TOP10的国家，已经在某些年度入围TOP10，尤其是巴基斯坦从2011年开始稳定TOP10之列，其研究实力的提升不可小觑，特别值得关注。

2.2 我国论文的综合影响力指标I3正在逐步向美国靠近

本研究依据雷德斯多夫给出的I3计算工具，获得了玉米研究领域每篇论文的I3值，然后按通讯作者所属国家计算了国家综合影响力指标I3，以及这些国家对I3的贡献度（表2）。从表2可见，美国论文的学术影响力指标远远高于位居第二的我国，位居第三的巴西又远远落后于我国，从第三到第九位的差距都不大。美中两国的论文数量占据2005～2015年玉米研究领域论文的40%，对综合影响力I3的贡献度超过了论文数量所占比例，达到了45.7%。

表2 玉米研究领域论文的综合影响力指标TOP10国家（2005-2015.5）

再看这十个国家的每年度论文的综合影响力指标，位居首位的美国一直比较稳定，中国论文数量快速增长的同时，综合影响力指标I3也直逼美国（图2），与美国的差距在逐步缩小，其他八个国家的综合影响力指标I3变化不大。

详细考察中美两国在综合影响力指标I3方面的差距发现，我国的论文数量从2013年开始超过美国，但总被引频次仍然处于追赶状态，反映到综合考虑了论文数量及其被引频次等因素的I3指标的差距就更大了（表3），但欣喜的是2015年度我国的I3指标有望超过美国（因为2015年前5月数据统计中，我国的I3指标已超过美国）。

图2 玉米研究领域论文综合影响力指标I3的变化趋势（TOP10国家，2005-2014）

观察年度发表论文的综合影响力指标I3发现，入围每年TOP10的国家基本稳定，主要有美国、中国、巴西、德国、西班牙、意大利、印度、加拿大等，2006年英国出局，2007年日本出局，2010年法国出局，阿根廷、伊朗、巴基斯坦和波兰都分别一度入围（表4）。

从2005～2015.5整体和每个年度综合影响力指标I3 TOP10国家的数据可见，未来玉米研究领域国家间的竞争格局并没有太大的变化，其主要还是中国和美国之间的竞争，关键已经不再是论文数量的竞争，而是论文质量的竞争，因此我国还需继续提高研究水平，提高论文质量，在被引频次和综合影响力方面都赶上和超过美国。

2.3 我国在高水平学术论文方面的表现与发文量、综合影响力指标I3同步

统计575篇论文被引频次的百分位等级在90%（含）以上论文的通讯作者所属国家，得到表5所示的高水平论文发文量TOP10国家及其发文年代分布（图3）。发现高水平论文数量最多的仍然是美国，其高水平论文数量占全部高水平论文的36.2%，是我国高水平论文数量的2.6倍；我国高水平论文数量是位居第三巴西的2倍多，中美两国高水平论文占据了半壁江山。再比较这些国家的高水平论文位次与发文量位次、综合影响力指标I3位次的差值发现，我国和美国、巴西三国的两项差值都为“0”，说明三项指标都均衡发展，而加拿大、和土耳其的两项差值都为负值，可见这两个国家在高水平论文方面的表现明显优于发文量和综合影响力指标I3，它们的个别研究水平比较高，值得相关高校和学者关注。

表3 中美两国玉米研究领域论文的综合影响力指标I3比较

表4 玉米研究领域论文的综合影响力指标I3的年度TOP10国家（2005-2014）

表5 玉米研究领域高水平学术论文数量及其占比TOP10的国家

图3 玉米研究领域高水平论文的产出年代分布（TOP10国家，2005-2014）

从图3所示的年度变化趋势来看，2010年后我国高水平论文量除了美国之外，稳步超越了其他TOP10国家，说明我国玉米研究领域的水平在十二五期间有了突飞猛进的发展。

2.4 我国在玉米研究领域的国际合作广泛程度尚有提升空间

有研究表明国际合作是提高科研质量的重要途径，同时也是国际影响力的重要体现。本研究以发文总量位居前20位的国家为对象，继续考察了这些国家的合作关系及其合作的传递路径得到图4。由图可见，美国和德国位于网络的中心节点，再看表6中表征一个节点在社会网络中地位的“点度中心度”值，美国、德国、英国和法国都高于我国，而表征一个节点在社会网络中的核心边缘位置指标“核心度”值中，我国仅次于美国。说明由于我国与美国的合作关系较强，因此在国际合作中处于比较中心的位置，但国际合作的核心地位还有提升空间。借助“一带一路”合作发展战略，加强同发展中国家的科学家和国际组织进行合作，在继续提升学术影响力的同时，将优势技术推广到发展中国家，为全球粮食安全做出大国应有的贡献。

图4 玉米研究领域主要发文国家间的合作关系网络

表6 玉米研究领域国际合作网络中“点度中心度TOP10”国家

3 以机构为单位的国际学术影响力比较

包括高校和研究院所的科研机构是国家创新体系的重要组成部分，是科研活动的主战场。机构的学术影响力是构成国家学术影响力的基础。因此，本研究在完成国家层面学术影响力比较基础上，又进一步开展了机构层面的学术影响力计量。

3.1 2013年以来中国农业大学在玉米研究领域的论文数量位居世界第一

根据通讯作者所属机构进行机构发文量统计，发现我国机构的论文产出量快速增长，2012年开始中国农业大学的发文量超过美国农业部农业研究局位居榜首之后，2014和2015前半年中国科学院和中国农科院的发文量相继超过了美国农业部农业研究局（图5）。2012年以来，中国农业大学已连续3年发文量在70篇以上，最高达到80多篇，远远超过其他科研机构。美国农业部农业研究局最高是2011年的70多篇，2012年到2014年则一直处于60篇以下。

图5 玉米研究领域论文发文量TOP10机构的发文年代分布（2005-2014）

共有22个机构入围各年度发文量TOP10，其中美国有11家机构，中国有4家机构，加拿大有2家机构，法国、德国和巴西各有1家机构。美国的农业部农业研究局、爱荷华州立大学、伊利诺伊大学、内布拉斯加大学等4家机构连续十年位居TOP10排行榜；中国农业大学和中国科学院连续九年位居其列，并且中国农业大学在2012～2014三个年度连续位居榜首（表7）；中国农科院五次入围，四川农业大学两次进入TOP10。更可喜的是2013和2014两个年度的前4名中

我国占据3席，说明我国的科研机构在玉米研究领域已经成为核心力量。

表7 玉米研究领域论文的年度发文量TOP10机构（2005-2014）

表8 玉米研究领域论文的综合影响力指标I3 TOP10机构（2005-2015.5）

表9 玉米研究领域论文的综合影响力指标I3的年度TOP10机构（2005-2014）

3.2 中国农业大学的综合影响力指标I3仅次于美国农业部农业研究局

计算机构论文的综合影响力指标I3来考察机构的学术影响力得到表8。总体来看，2005年以来中国农业大学的综合影响力指标I3还是不及美国农业部农业研究局。

再看年度TOP10机构（表9）发现，共有23个机构入围各年度综合影响力指标I3的TOP10，其中美国有12家机构，中国有5家机构，加拿大有2家机构，法国、德国和西班牙各有1家机构。美国的农业部农业研究局以及爱荷华州立大学2家机构连续十年位居TOP10排行榜；中国农业大学连续九年位居其列，中国科学院八次入围，中国农科院六次入围，四川农业大学两次进入TOP10，山东农业大学入围一次。2008年中国农业大学的I3跃居第二位，2012年开始超过美国农业部农业研究局稳居第一位；2013和2014两个年度中国科学院的I3值也提升至第二位，超过了美国农业部农业研究局；中国农科院从2011年开始闯入TOP5，2012～2014两个年度的前5名中我国占据3席，说明我国的科研机构在玉米研究领域已经是绝对力量了。

科研机构的竞争仍然是我国和美国的竞争，综合影响力指标I3 TOP10机构（2005-2015.5）中除了我国和美国机构外只有加拿大农业与农业食品部一个机构，而从年度指标来看，2012年其已跌出前10，退出了竞争行列；当然，我国和美国的差距还是比较明显的，TOP10中美国占据6席，我国只占据3席，可喜的是2012年后我国机构的年度排名排在第一，说明我国科研机构在整体进步的情况下，单个机构也在迅速跃升。

3.3 我国机构在高水平论文方面的表现与发文量和综合影响力指标I3相比欠佳

统计论文被引频次的百分位等级在90%（含）以上论文的通讯作者所属机构得到表10所示的高水平论文发文量TOP10的机构。其中一半以上是美国的机构，中国农业大学和中国农科院两家我国机构入围，发文量和综合影响力指标都位居TOP10榜单的中科院未在榜单之内，加拿大、德国和法国各有一家机构位居榜单。

同样考察TOP10机构的高水平论文与发文量位次、综合影响力指标I3位次的差值发现，中国农业大学、中国农科院以及爱荷华州立大学的表现都不如发文量和I3两个方面；明尼苏达大学、霍恩海姆大学、国际玉米小麦改良中心在高水平论文方面的表现显著优于论文数量和综合影响力指标I3；美国农业部农业研究局、普渡大学、伊利诺伊大学等其他机构至少都不差于在发文量和I3两方面的表现。这说明我国科研机构在发文数量上进步很快，但是在高水平论文方面还有待进一步提高，在这方面我国和美国的差距更加明显。同时，加拿大、德国和法国的机构也在TOP10中占有一席之地，这几个科研机构都有相当雄厚的科研积累，无论是发文数量还是论文质量的表现都非常稳定，只是没有像我国一样有较快的增长，这就提示我国研究者不仅要重视和美国科研机构的合作，也要重视和这些国家的这几个顶级机构合作，以获得更广范围地交流与互相支持。

3.4 中国农业大学的国际合作较为突出

以发文量位于TOP20的机构为对象，提取论文数据，考察机构之间的合作关系及其传递路径，得到玉米研究领域主要发文机构间的合作关系网络图6。机构间合作主要在本国内机构间进行，机构间的跨国合作强度多数都不显著，中国农业大学与美国农业部农业研究局、康奈尔大学、国际玉米小麦改良中心以及德国霍恩海姆大学的合作比较突出。表11展示的是图6的具体网络指标，可见美国农业部农业研究局是网络的核心节点，它主要与高校合作，与它的机构特征密切相关，研究人员分布于美国各地高校，论文中的所属单位既有高校又有美国农业部农业研究局。我国的中国农业大学、中国科学院、中国农科院的点度中心度值位居前10，但是三者的核心度值都相对较低，主要原因是与其他机构合作的程度不够广泛。

表10 玉米研究领域高水平论文发文量TOP10的机构（2005-2015.5）

图6 玉米研究领域主要发文机构间的合作关系网络

4 综合影响力指标TOP10机构开展玉米相关研究的主要学科

为了发现玉米研究领域高影响力机构的学科分布特征，以机构综合影响力指标I3排位前十的机构为对象，本研究继续考察了机构内部门的发文情况，以及机构发表论文涉及的学科。

统计论文作者所属机构内的部门发现，每个机构都有几十个部门进行玉米相关研究，平均每个机构有60个部门都在以玉米为对象开展研究，部门的平均发文量为5.7篇。由于论文作者在标记所属机构时缺乏一致性，机构内部门的标记层次多样、名称多样，所以表12中统计的部门数量要多于实际数量。目前多个高校评价体系在学术影响力评价中主要采用文献计量的方法，这个问题同时提醒研究者要注意本人所属信息在学术论文等科研成果标记中的一致性和规范性，提醒机构管理者要关注本机构各种名称标记的规范性，不要因为个人标记缺乏规范，造成学术影响力统计和计量的误差。

表11 玉米研究领域机构合作网络中“点度中心度”TOP10机构

表12 综合影响力指标I3 TOP10机构的发文部门数量以及主要发文部门

表13 综合影响力指标I3 TOP10机构的论文涉及学科数量以及主要学科

按WOS系统的期刊分类，统计TOP10机构发表论文所属的学科，平均每个机构的论文涉及40个学科领域。中国农业大学、中国科学院、中国农科院等机构在玉米研究领域中的优势，也是由机构内分属不同学科的多个部门共同形成的。由于跨学科全方位地开展玉米相关研究，才大幅度提升了玉米研究水平，取得了今天国际一流的优异成绩。由于许多期刊具有跨学科属性，跨学科的期刊论文就属于多个学科，每个学科的论文数量之和大于机构发文总量，平均每个学科有12篇相关论文（表13）。由表13中的平均学科论文数量可看出，它随机构综合影响力指标I3的降低而显著下降，从一个侧面说明针对某一产业、整合机构内多学科协同研究，是提升机构学术影响力的有效途径之一。这也启发我们，在建设世界一流学科过程中，也许我们应该突破学科界限，首先选择主攻产业的研究对象，充分发挥相关学科的优势，开展多学科协同研究，自然就会攻破和占领一些学科主要研究领域的制高点，提升学术影响力，掌握相关产业话语权，实现创建一流学科的目标。

5 结语

本研究得出如下结论：（1）我国在玉米领域的学术研究实力已经进入世界一流。（2）中国农业大学、中国科学院、中国农科院等机构在发文量和综合影响力指标I3的表现也都位居世界一流。（3）我国在高水平论文方面尚有大幅度的提升空间，需要加强和其他高水平机构的合作。（4）未来玉米研究的竞争主要还是我国和美国之间的竞争，竞争的关键不再是数量，而是高质量的研究。（5）我国在国际合作方面还有进一步加强的必要。可以加强和其他TOP 10国家的合作，如借助“金砖国家”合作加强和巴西、印度的合作，借助 “一带一路”合作发展战略加强和伊朗、巴基斯坦等国家的合作，进一步提升玉米研究的水平，引导玉米研究发展方向，提升国际影响力。（6）要想占领玉米研究的制高点，必须打破学科壁垒，开展多学科协同研究。（7）玉米是种植面积和总产量位居世界第一的谷物，它与全球粮食安全密切相关，我国需要继续加大研究和优势技术推广力度，为世界粮食安全做出大国应有的贡献。

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