基于因子分析法的学科建设核心要素的定量分析

李　娟　程兰芳



基于因子分析法的学科建设核心要素的定量分析

李娟程兰芳

摘要:以北京工业大学的19个北京市重点学科为例，运用因子分析法计算出影响学科建设成效的核心要素，定量分析了学科建设诸要素的贡献程度，揭示了学科建设的一般性规律和学科建设不同管理主体的责任分工。分析表明:学科建设的不同阶段应采取不同的建设策略。初级阶段着眼于学科建设的宏观层面即人财物的建设；发展阶段应着眼于微观层面的学术交流与人才培养。

关键词:学科建设；核心要素；定量分析；因子分析法

学科建设是一个系统工程，影响学科建设与发展的相关因素涉及方方面面并且错综复杂。但有一个问题是，诸多要素当中究竟哪些指标对学科的建设和发展贡献更大？为此，笔者以北京市重点学科中期考核数据为蓝本，运用因子分析法进行绩效评估分析，由此定量计算出的因子贡献率作为选择、确立学科建设核心要素的依据。

一、基于因子分析法设计的学科建设绩效评价模型

为了开展实证研究，笔者以2006年4月北京市教委组织专家对全市重点学科建设情况进行的中期检查数据为依据，并对相关学科进行了近十年的连续追踪。当年北京工业大学的19个“北京市重点学科”全部参加了北京市教委组织的中期检查。这次中期检查采取的是专家打分（德尔菲法），中期检查结果如表1所示（学科名称以字母代替）。

表1　北京工业大学19个市级重点学科中期考核专家打分及其排名（2006年）

为了分析学科建设中各要素的贡献率，笔者设计了如表2所示的学科建设绩效评价指标体系［1］。该指标体系从项目管理的思想出发，从项目的执行情况和项目当前达到的水平两个方面来考核学科建设的绩效。

表2　学科建设绩效评价指标体系

通过因子分析法对上述19个学科依照北京市教委组织的中期检查表采集的数据进行分析、对指标分组并对各学科进行综合排序。用数学模型来描述就是:19个样品学科中对每一个样品学科进行观测的指标有8个X1，X2，…，X8，其标准化后的指标用小写字母x1，x2，…，x8表示，各个指标均受m（m＜8）个公因子的影响，同时每个指标还受一个特殊因子的制约。于是，标准化变量xi可用公因子F和特殊因子u来线性表示，即

此模型有三个特点:①模型不受量纲的影响；②因子F的个数少于指标的个数8；③模型中的系数αij（称为因子载荷）的经济意义代表第i个指标xi对第j个公因子Fj的依赖程度（相关系数），它不是唯一的。这种非唯一性表面上看是不利的，但正因为如此，却可以通过因子轴的旋转，得到新的因子载荷，使得新的因子有更加鲜明的实际意义。在此基础上，参照北京市重点学科中期考核的专家评分表的权重赋值后得到学科建设项目评价的指标体系及其权重，见表3。

表3　学科建设绩效评价的指标体系及其权重

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因子分析的最大优势是极大地简化分析指标的个数，用极少的公因子来解释众多的指标信息。对于学科建设绩效评价问题来说，就是按照各个学科在上述8个评价指标上的得分值，将8个指标进一步综合为更少的几个综合因子，并根据各学科在综合因子上的得分表现来评价，从而达到既全面又简化数据结构的分析目的。利用SPSS统计软件计算输出如下主要结果（见表4和表5）。

表4的输出结果显示了样本协方差矩阵的特征根、贡献率以及累计方差贡献率等信息。方差贡献率是衡量公共因子相对重要程度的指标，方差贡献率越大，表明该公共因子对变量的解释程度越高。其中最大的四个特征根依次为5.134、1.038、0.624和0.532。它们解释了总方差的91.6%，即前四个因子包含的信息量达到总信息量的92%，说明这四个公因子代表了原始指标所反映的足够量的信息，故可以用这四个公因子代表原始8个指标的信息量。

表5旋转后的因子载荷矩阵表明，前四个公共因子可以写成原始8个变量X1、X2……X8的线性组合，其中的系数就是表5中F1、F2、F3和F4对应的每一列数值，结论归纳在表6中。表6不仅将8个指标分为关系不太密切的四个方面，而且也表明了哪些指标之间具有较大的相关性，反映出学科建设评价的核心要素及其影响因子。

表4　特征值及解释方差（所有变量）

表5　旋转后的因子载荷矩阵

在此基础上，以上述四个因子F1、F2、F3、F4各自的解释方差为权重，可以写出综合评价变量F的表达式为:

代入并计算其数值，可对各学科的综合评价值大小进行排序，得出评价结果如表6所示。

在表6的基础上按影响因子大小进行排序得到表7，反映出各个核心要素对学科最终建设成效的贡献程度。

表6　学科建设绩效评价的核心要素及其影响因子

表7　按影响因子排序的学科建设核心要素一览表

二、核心要素揭示的学科建设一般性规律

根据表6的结果，按照公因子中包含信息量的比例排序，得到学科建设的核心要素依次是:最关键的因素F1是以学术队伍和科研条件平台构成的学科基础条件和以科研成果为主要标志的学科进展情况，反映了学科建设中人力和物力的投入，以及学科建设的物化成果，定量论证了“平台建设是学科建设成效的内在保障、科学研究水平是学科建设成效的外在反映”。这与人们通常的概念一致。排在第二位的要素F2代表的是“明确的学科建设目标与科学合理的经费使用支出”，是衡量学科建设项目立项建设的科学性和财力支持的合理性指标；排在第三位的要素F3是学术交流，体现了学科研究的“群集性”特点，即学科本身所具有的与外部环境交换信息和能量的特点；最后是人才培养质量，反映的是学科建设的根本目标。

进一步综合分析，公因子F1和F2包含了各个学科建设项目的全部信息量的77.15%，体现了学科建设中“人”、“财”、“物”三个方面的投入，因此它们是构成学科建设要素中的决定性因素，而公因子F3和F4分别从横向（与外界同行的学术交流）和纵向（人才培养体现出的学术传承）反映了学科建设项目的成长性，因而它们是学科建设要素中的派生要素。

另一方面，按影响因子大小进行排序的表7，则从“各个核心要素对学科最终建设成效的贡献程度”这一角度揭示了学科建设诸要素中的关键指标，即学术交流和人才培养指标是学科建设八大要素中贡献度最大的指标。其次是合理的经费安排和明确的建设目标；再次是物质和人力条件；最后才是科研项目及其成果。这个排序结果与以往人们的感性认识并不一致，这恰恰反映出大学的本质正是学术文化的传播和培养学术继承者——因为学术交流程度直接反映了该学科的学术活跃度和主流影响力，特别是能够作为主办方举办高水平的学术会议更是该学科具有很高的学术声誉的象征。同理，以生源质量、全国优秀博士学位论文质量和毕业生就业质量等为核心构成的人才培养质量指标，也直接反映了该学科的社会认可度。

将前述德尔菲法、因子分析法的公因子排序和影响因子贡献率排序即表3、表6和表7合并为一张表，可以得到表8。

从表8可以看出，按德尔菲法排序反映的是评估时专家对学科建设“产出”要素的看重，那么公因子排序则揭示了管理部门和学科带头人应当在学科建设之初“投入”的要素；而影响因子排序则提示学院层面或者学科带头人在学科的建设和发展过程中应采取的策略。具体来说，因为学科建设是一个长期的过程，要么是对已有学科的不断深化、充实、调整和改造，要么是新建乃至创造一个尚不存在的学科［2］，所以，在学科建设的不同阶段、应当采取不同的学科建设策略。比如，在某高校某一学科的创设或起步阶段，应遵循“公因子排序”原则，需要管理部门的顶层设计，从现有学术队伍和科研条件建设起步，即所谓的“凝练方向、汇聚队伍、搭建平台”，这时首要的建设策略是明确学科建设的目标、引进和培养人才提升师资队伍水平、加强平台条件的建设。

表8　三种学科建设要素排序之比较

而在确定了学术带头人、学科进入发展时期后，则应按照“影响因子贡献率”的策略，从学术交流和人才培养着眼。因为，学术交流和人才培养指标实际是该学科的社会声誉指标，最忠实地反映了学科建设的水平；并且因其具有普惠性特征，加强学术交流和人才培养的投入能够最大限度地调动学科中全体师生的积极性和贡献力。另外，合理的经费安排和明确的建设目标反映了该学科建设的顶层设计规划是否科学合理，在此基础上人（师资队伍的引进和培养）和物（条件平台）的建设才能够有的放矢，随后的科研项目和成果的取得则是水到渠成的事了。

以上定量研究揭示了学科建设的一般性规律，即学科建设的不同阶段应采取不同的建设策略:初级阶段（立项阶段）着眼于学科建设的宏观层面即人财物的建设；而发展阶段（建设中后期）应着眼于微观层面的学术交流与人才培养。伴随学科的发展，学科建设策略应宏观与微观循环往复，推动学科建设的螺旋式上升。

三、启示

基于以上分析结论可以获得如下启示:学科建设的主体责任人是学科带头人；各级教育主管部门是学科建设成效的评价主体。因此，作为“评价主体”的管理部门与作为“建设主体”的学科带头人应采取不同的学科建设策略，具体来说:

教育主管部门作为学科建设成效的评价主体，从宏观层面对学科建设进行引导，即在设置或确立学科建设项目时，应依据“公因子排序”策略，从学科建设的平台搭建、学术队伍的引进和培养、科研项目及标志性成果等“投入性”指标进行考量；而在项目考核验收阶段，主管部门则应依据“德尔菲法”策略，从学科的科研项目、成果和师资队伍建设状况等“产出性”指标去考量。

一方面，在学科的建设与发展过程中，学科带头人作为具体学科建设的负责人应从微观层面、依据“影响因排序”策略，根据本学科发展的不同阶段，首先做好学科建设的顶层设计和论证规划，找准建设目标、科学合理地将建设经费重点支持学术交流和人才培养，鼓励广大师生积极参加国内外学术交流活动，扩大学术视野、提升自身学术声誉；同时也通过学术交流找准学科发展前沿为学科未来发展探明方向。另一方面，在学科建设顶层设计的基础上，有针对性地培养和引进人才、建设科研条件平台。换句话说，通过学术交流活动瞄准国际前沿开展科学研究；同时依托高水平项目和学科建设经费的支持大力培养人才，既培养学生又锻炼队伍，从而使学科优势不断积累、特色越发鲜明，走上良性循环的道路。

参考文献

［1］李娟，李晓旭，程兰芳.基于科学发展观的新型重点学科评估体系的构建［J］.学位与研究生教育，2009（10）:22-25.

［2］吴振球.以学科交叉推动高校的学科建设［J］.高教发展与评论，2005（2）:17-21.

（责任编辑赵清华）

作者简介:李娟，北京工业大学档案馆（校史馆）馆长，地方高水平大学发展战略研究中心研究员，北京100124；程兰芳，北京工业大学经济与管理学院副教授，北京100124。

DOI:10.16750/j.adge.2016.06.012

基金项目:国家自然科学基金项目“基于‘投入—产出’的专业学位质量评估模型的构建与实证研究”（编号:71473011）