НАУЧНЫЕ УСПЕХИ КАК МЕРА
НАЦИОНАЛЬНОГО БЛАГОСОСТОЯНИЯ
Роберт Мэй
Граждане США получили большое удовольствие от последних
Олимпийских игр, во время которых американские спортсмены
завоевали больше медалей, чем спортсмены какой-либо другой
страны. Однако свидетельствует ли этот факт о реальном
превосходстве? Засчитывая по четыре очка за каждую золотую
медаль, два за серебряную и одно за бронзовую и сравнивая
количество набранных очков с численностью населения, получаем
совсем другую картину. На первом месте оказывается крошечное
королевство Тонга, среди более крупных стран лидирует Австралия,
Соединенные Штаты -- лишь на тридцать седьмом месте, позади
большинства европейских стран.
Аналогичная постановка вопроса необходима и при оценке научных
достижений разных стран. На наш взгляд, оценка вклада каждой
страны должна проводиться с учетом численности населения,
валового национального продукта, объемов инвестиций в науку и
других аспектов.
В данной статье научные результаты нескольких стран сравниваются
под различными углами зрения. Автор использует результаты ряда
исследований [1--5], каждое из которых в значительной степени
опирается на Science Citation Index, выпускаемый Институтом
научной информации (ИНИ) в Филадельфии. База данных ИНИ
охватывает научные публикации из более 4000 научных журналов,
издаваемых в 79 странах, начиная с 1981 года. И хотя эта база
данных не лишена недостатков и погрешностей [6], ее преимуществом
является охват различных областей знания. В статье использованы
результаты анализа 14-летнего периода с 1981 по 1994 гг.,
представленного в БД ИНИ 8 миллионами статей и 72 миллионами
ссылок.
Ведущие 15 стран, ранжированные по вкладу их ученых в общее
количество публикаций по естественным и техническим наукам и
медицине, вышедших в свет во всем мире с 1981 по 1994 гг.,
публикуют 81,3% от общего числа статей. В начале списка семь
крупнейших стран, называемых странами "большой семерки". Лидируют
Соединенные Штаты Америки, которые публикуют около 35% статей.
Второе место занимает Великобритания, опережая более
густонаселенные страны: Германию, Францию и Японию. Пятнадцать
стран Европейского Союза конкурируют с Соединенными Штатами и
выпускают приблизительно 32% от общего числа научных публикаций.
При анализе доли в процентах в общем числе ссылок получаем для
всех стран (за исключением Индии и Китая) аналогичные результаты.
Относительная цитируемость публикаций (RCI, число ссылок,
поделенное на число публикаций) [7] является в некотором смысле
критерием качества средней статьи. По относительной цитируемости
Соединенные Штаты снова на первом месте [8], а из числа 15
лидеров по количеству публикаций в этот список входят первые
восемь, хотя их порядок значительно меняется. Только три страны
"большой семерки" (США, Великобритания и Канада) находятся в
первой десятке по относительной цитируемости; четвертая, Франция,
находится на четырнадцатом месте.
Ведущие пять стран по количеству публикаций -- это страны с
наиболее развитой экономикой, которые могут себе позволить
значительно большие инвестиции в научные исследования и
разработки, чем большинство стран мира. Менее крупные государства
с высокой относительной цитируемостью, в частности Швейцария и
Швеция (второе и третье место), также выделяют большие средства
на финансирование НИОКР. У Индии и Китая уровень финансирования
НИОКР невысок, невысока соответственно и относительная
цитируемость.
Превосходство в области ссылок и по показателю относительной
цитируемости в различных научных дисциплинах сопоставлены в
таблице 2. Как и ожидалось, Соединенные Штаты занимают первое
место во всех двадцати областях, выбранных нами для рассмотрения.
В процентном выражении относительная цитируемость варьируется от
70% (в психологии) до 37% (в химии). Великобритания оказалась на
втором месте в 15 из 20 областей и на последнем, пятом, в физике.
Эта расстановка значительно варьируется при применении
качественного показателя относительной цитируемости, и все же США
по-прежнему на первом месте, за ними следуют Швейцария, Швеция,
Великобритания и другие.
С помощью библиометрического анализа можно установить характер
взаимоотношения между объемом инвестиций и относительного
преимущества страны в конкретной дисциплине по сравнению со
среднемировыми показателями. Под "выявленным сравнительным
преимуществом" отдельной страны в конкретной научной области [5]
понимается отношение всех ссылок (или статей), опубликованных
учеными конкретной страны в определенной области, к общему числу
ссылок, имеющихся в данной области [9]. Если этот показатель
превышает единицу, можно говорить о наличии сравнительного
преимущества и наоборот. Как видно из
таблицы 2, в которой
использован этот показатель, Великобритания имеет значительное
сравнительное преимущество в фармакологии, клинической медицине,
биологии растений и животных и неврологии. Учет относительного
преимущества и относительной цитируемости показывает, что
Великобритания имеет значительный потенциал в области
биологических и биомедицинских исследований, кроме того, для нее
характерен стабильно высокий уровень в широком диапазоне научных
дисциплин.
Анализ для других стран показывает, что некоторые небольшие
европейские страны (Дания, Швеция и Швейцария) занимают ведущие
позиции в области биомедицинских исследований. Азиатские страны
наиболее преуспевают в промышленных исследованиях и разработках
(инженерные науки, компьютерные технологии и программирование,
химия, и материаловедение). Ученые Австралии, Канады, Новой
Зеландии и Южной Африки особенно сильны в дисциплинах, связанных
с изучением природных ресурсов. Трудно выделить области
специализации для некоторых сильных (Соединенные Штаты, Япония,
Франция и Германия) и слабых в научном отношении стран
(Папуа--Новая Гвинея и Таиланд).
Критерий равномерности распределения научного потенциала
определенной страны задается колебанием распределения выявленного
сравнительного преимущества (по статьям или ссылкам) для 20
дисциплин, рассматриваемых в БД ИНИ [9]. Великобритания имеет
самый низкий уровень колебаний (по статьям) и наибольшую
равномерность в структуре научного потенциала во всех 20
областях. За Великобританией следуют Германия, США, Нидерланды,
Швейцария и Франция. Неудивительно, что более экономически
развитые страны демонстрируют относительную равномерность,
однако, присутствие в этом списке таких небольших стран, как
Нидерланды и Швейцария, в которых можно было ожидать преобладания
инвестиций в фармакологические исследования, несколько удивляет.
Для большинства азиатских стран (например, Филиппин, Китая,
Индонезии, Сингапура, Таиланда и Южной Кореи), которые только
начинают выдвигаться в ряд передовых научных держав, наоборот,
характерна неравномерность.
Аналогично, стабильность качественных показателей может быть
оценена путем вычисления колебаний в соответственно
нормализованном распределении относительной цитируемости ученых
конкретной страны в этих 20 дисциплинах [11]. Наиболее стабильное
качество имеет Австралия, за ней следует Великобритания,
Нидерланды, Франция, Финляндия, Канада и США. Вышесказанное и
результаты анализа, приведенные выше и в
таблице 2, указывают,
что у Великобритании более кластерное распределение данных в этих
20 областях, чем у любой другой страны. Хорошо это или плохо --
это уже другой вопрос.
При рассмотрении доли участия той или иной страны в общемировом
количестве публикаций или ссылок часто обращают внимание на
крупные страны. А мы, как и в аналогии с Олимпийскими играми,
рассмотрим результаты относительно численности населения или
объема средств, затраченных на финансирование фундаментальной
науки. С использованием такого подхода составлена
таблица 3.
Первые 12 стран, ранжированные по количеству статей на человека,
-- это небольшие, в основном североевропейские страны; первая из
стран "большой семерки", Канада, занимает пятое место, за ней
Великобритания на восьмом и США на девятом. Аналогичный результат
получаем при подсчете количества ссылок на человека; снова низкий
рейтинг у Франции, Германии, Италии и Японии. В отличие от случая
с Олимпийскими медалями, у маленьких государств мало шансов на
удачу. Это и понятно: для науки существует свой порог критической
массы и объемов финансирования.
Сопоставление научной продуктивности с размерами государственного
финансирования научных исследований и разработок является
несомненно наилучшим показателем эффективности затрат на
фундаментальные и стратегические исследования
(таблица 1,
последние колонки). Наблюдается явный разрыв -- в три раза и
более -- между продуктивностью, измеренной в количестве ссылок на
единицу гражданских расходов, у трех ведущих стран "большой
семерки" (Великобритания, США и Канада) и остальных четырех.
Великобритания выглядит наиболее выигрышно в этих рейтингах
эффективности: отчасти благодаря тому, что число ссылок на статьи
английских ученых достаточно высоко, а также из-за того, что
средства, затрачиваемые этой страной на финансирование научных
исследований и разработок, достаточно ограничены. Аналогичный,
хотя несколько меньший разрыв наблюдается также, если общие
затраты государства используются в качестве масштабного
коэффициента (то же самое происходит, если статьи, а не ссылки
пересчитать по отношению к затратам).
С 1981 по 1994 гг., число выпускаемых во всем мире научных статей
увеличивалось на 3,7% ежегодно. Такая скорость роста числа
научных публикаций приведет к удвоению их количества за 19 лет.
Наибольший рост, более 10 % в год, характерен для стран,
уделяющих большое внимание развитию науки, таких как Гонконг,
Китай, Сингапур, Южная Корея и Тайвань. Страны с давно
сложившейся научной традицией имеют более низкую, хотя также
значительную скорость прироста публикаций: США -- 2,7%;
Великобритания -- 3,0%; Германия -- 3,3%; и Франция -- 5,2%.
Аналогично, с точки зрения количества публикаций в пересчете на
численность населения
(таблица 3)
страны, которые были в числе
лидеров в 1981 г., имеют тенденцию более медленного роста.
Более высокая скорость прироста у "новых игроков" означает, что
доля США, Великобритании и других западных стран с развитой
наукой несколько снизилась за период с 1981 по 1994 гг. Вклад
Соединенных Штатов в выпуск научных статей снизился на 1% в год с
1981 г. по 1994 г., доля Великобритании -- на 0,9%, и Германии --
на 0,4%, одновременно доля Франции возрастала на 0,7%, а Японии
-- на 2,1%. В целом, однако, абсолютные рейтинги изменились
незначительно.
С точки зрения доли участия в общем количестве
статей в начале и в конце периода 1981 -- 1994 гг. на первом
месте США, на втором -- Великобритания, Япония -- на третьем,
Германия -- на четвертом. С точки зрения количества статей на
единицу населения в начале и в конце 14-летнего периода первые 12
стран (см. таблицу 3)
возглавляли таблицу (за исключением
Нидерландов, которые вытеснили Германию с 12-го места) с
незначительными изменениями в порядке расположения этих стран.
Уменьшение доли США в общем числе научных публикаций составило
около 0,8% в год, тогда как доля Великобритании снизилась на 1,1%
в год.
Изменение качества научных результатов с 1981 по 1994 гг. можно
проследить на примере изменения относительной цитируемости. Как
видно из рисунка 1,
у вышеупомянутых азиатских стран наблюдалась
тенденция к сильному росту относительной цитируемости за этот
период, хотя начинали они с очень низкого уровня. Другие страны
начали этот период с низкой относительной цитируемости и
скатились еще ниже. Список стран-лидеров по средней относительной
цитируемости (таблица 1),
по числу ссылок или статей на человека (таблица 3),
не претерпел значительных изменений. Из двенадцати
стран, возглавляющих таблицу 3,
наибольший прирост отмечен у
Новой Зеландии (среднегодовой прирост относительной цитируемости
составил 1,4% в год). Наибольший спад наблюдался у Австралии,
Дании, Норвегии и Швеции, у всех приблизительно 0,9% в год.
Относительная цитируемость возросла на 0,1% в год в США и
понизилась на 0,2% в год в Великобритании. Таким образом, нет
оснований говорить о заметном снижении качества науки в странах,
возглавляющих таблицу 1.
Тенденции в цитировании следует анализировать и интерпретировать
с большой осторожностью, поскольку ссылки накапливаются со
временем [12]. Таким образом, при прочих равных условиях, при
подсчете ссылок вклад статей, опубликованных в начале 80-х гг.
(или раньше), будет большим, чем статей, опубликованных в начале
90-х гг. Однако вряд ли это означает что временную задержку (time
lag) следует удлинить, сделать больше, чем два года (это мнение
подтверждают и данные о среднем периоде цитирования [11]).
Причина для беспокойства состоит в том, что ученые,
опубликовавшие свои статьи сегодня, получили образование 10, 20
или более лет тому назад. Поэтому по научной продуктивности,
оцениваемой по сегодняшним публикациям, трудно судить о том,
насколько хорошую подготовку прошло новое поколение ученых.
Другой способ оценки научной базы страны -- оценить успехи ученых
в получении основных международных премий. Часто говорят, что
относительно небольшое число Нобелевских премий, полученных
учеными Великобритании за последние два десятка лет,
свидетельствует о снижении научного потенциала. Оставаясь
по-прежнему самой престижной и весомой в денежном выражении,
Нобелевская премия сегодня лишь одна из ряда замечательных
премий, число которых постоянно увеличивается. Кроме того, как
известно, Нобелевская премия может быть присуждена только за
достижения в ограниченном круге научных дисциплин: физика, химия
и медицина (в широком понимании -- как биомедицинская компонента
наук о жизни).
На рисунке 2
схематически представлено процентное соотношение
основных международных научных премий (дороже 200 000 долларов
США) и медалей в области математики, полученных учеными США,
Великобритании, Франции, Германии, Японии (страны "большой
пятерки"), Австралии и других стран на протяжении XX в. До
последних десятилетий подсчет велся исключительно по Нобелевским
премиям. Немецкие ученые получили наибольшее число премий в
первые десятилетия века, а американские ученые стали получать
больше премий с начала 30-х гг. Непосредственно перед началом
Второй мировой войны и сразу после ее окончания немецкие и
французские ученые получали меньше премий, в то время как ученые
США стали получать почти половину всех премий, существующих во
всем мире. Британские ученые получали стабильные 10% всех премий
на протяжении всего века. Однако, если сделать пересчет
относительно численности населения каждой из стран,
Великобритания окажется лидером на протяжении всего столетия.
Анализ полученных премий также дает оценку эффективности с
некоторой временной задержкой. Этот нюанс объясняет, почему
страны "большой семерки" продолжают получать около 80% всех
премий на протяжении последних тридцати лет, несмотря на
появление новых игроков и уменьшение числа публикаций и ссылок на
статьи ученых из стран "большой пятерки".
При анализе научной продуктивности отдельных наций необходимо
учитывать, что большое число научных работ выполнено на основе
международного сотрудничества и что это число неуклонно растет.
Например, в 1994 г. 26% статей, первыми авторами которых
выступали британские ученые, были результатом совместных
международных исследований. Не стоит забывать также и о том, что
БД ИНИ имеют англоязычный уклон, это касается и самих журналов и
системы цитирования. Может быть, поэтому у США, Великобритании и
Канады значительно лучшие результаты, чем у Франции, Германии,
Италии и Японии (таблица 1,
последние колонки) Но такой же
разброс в эффективности среди стран "большой семерки" наблюдаются
и в таблице 3,
где четыре лидера -- не англоязычные страны.
По мнению автора (это не больше, чем предположение), в
значительной степени различия в эффективности научной
деятельности ведущих двенадцати стран в таблице 3
и низкий
рейтинг стран "большой семерки" обусловлен различной структурой
организации науки в этих странах. В Германии и Франции есть
превосходные ученые, способные выполнять первоклассные
исследования, но в основном они работают в специализированных
научно-исследовательских институтах: институтах Макса Планка и
Национального центра научных исследований. А в Северной Америке,
Великобритании, Скандинавии и других странах, возглавляющих
таблицу 3, фундаментальные исследования проводятся
преимущественно в университетах [13]. Неформальный характер
отношений в большинстве североамериканских и североевропейских
университетов и присутствие вездесущих студентов старших курсов и
аспирантов могли бы стать наилучшей средой для продуктивных
исследований. Тишина и покой, возможность сконцентрироваться на
науке в научно-исследовательском институте, не отвлекаясь на
преподавание или другие обязанности, -- все это может оказаться
сомнительным благом.
Возможно, что в странах, добившихся наибольших успехов с точки
зрения числа статей или ссылок на человека или на доллар затрат,
высокая эффективность достигается благодаря проведению
фундаментальных исследований преимущественно в университетах, а
не в научно-исследовательских институтах. Если это так, то сейчас
самый подходящий момент таким странам, как Великобритания, Швеция
и Австралия, осмыслить появление в последнее время целого ряда
учреждений высшего образования, называемых университетами.
Маловероятно, что правительства будут в состоянии поддерживать
привычный ранее уровень научной инфраструктуры (оборудование,
технический персонал, научные библиотеки, соответствующим образом
оснащенные лаборатории и т.д.) для всех отделений в этих
многочисленных университетах. Отсюда возникает вопрос о том, как
сделать так, чтобы при финансировании инфраструктуры получили
поддержку лучшие ученые и научные коллективы. Вопрос особенно
актуален, поскольку к 2000 г. в Великобритании больше половины
статей будет написана тремя или более авторами из двух и более
институтов. Я думаю, что вряд ли выделение фундаментальной науки
в специализированные институты является оптимальным решением.
Этот вопрос следует изучить глубже.
Использованная литература и примечания
1. Analysis of the Quality of the UK Science Base, (UK Office of
Science and Technology, London, in press).
2. European report on Science and Technology Indicators 1994
(European Commission Publications, Luxembourg, 1994).
3. H.Moore, Ed., World Science Report 1996 (UNESCO, Paris, 1994).
4. J.S.Katz et al, The Changing Shape of British Science (Science
Policy Research Unit, University of Sussex, Sussex, UK, October,
1995).
5. Australian Science: Performance from Published Papers
(Australian Government Publishing Service, Canberra, 1996).
6. Недостатки базы данных ИНИ хорошо известны. Некоторые проблемы
вытекают из принципов ее формирования и пополнения. БД включает
ссылки на книги и главы в сборниках научных трудов, но нет
росписи ссылок в такого рода публикациях. Не включаются такие
публикации, как отчеты и рабочие документы правительственных
органов и различных агентств. БД включает далеко не все важнейшие
научные журналы, издаваемые в англоязычных странах (например,
сюда не входят многие австралийские научные журналы). Журналы
неанглоязычных стран представлены значительно менее полно, чем
журналы англоязычных стран. Существуют некоторые проблемы с
изменением границ некоторых государств; БД ИНИ пополняются в
соответствии со списком стран, составленным в 1981 г., без учета,
например, распада СССР. Другого рода проблемы связаны со
сложившимися традициями цитирования. Статьи с описанием
технических методов могут цитироваться тысячи раз, а новаторские
статьи могут быть процитированы всего несколько раз на протяжении
нескольких лет. Обзорные статьи могут "загородить собой" исходные
статьи, на которых основан обзор. Различаются традиции
цитирования в различных дисциплинах (например, средний уровень
цитирования в молекулярной биологии и генетике гораздо выше, чем
в материаловедении). На впечатляющие научные ошибки может быть
огромное количество ссылок, хотя, по-видимому, это нарушает общие
подсчеты меньше, чем принято полагать; кроме того, интересные
ошибки могут вызвать новые идеи и стимулировать развитие науки.
Самоцитирование (которое составляет не менее 10% всех ссылок)
также может существенно исказить результаты анализа ссылок. Более
подробно эти и другие проблемы рассмотрены в [2], [5] и в кн.:
E.Garfield, Citation Indexing: Its Theory and Application in
Science, Technology and Humanities (Wiley, New York, 1979).
7. Пусть для страны i общее число статей будет Pi, а общее число
ссылок -- Ci. Следовательно, доля участия во всемирном количестве
статей pi=Pi/P, где P=Σ Pj это общее число статей, выходящих в
свет во всем мире. Аналогично, доля участия в числе ссылок
ci=Ci/C, где С=Σ Сj. Отсюда RCIi=ci/pi=(Ci/Pi)(P/C). Таким
образом, для страны i среднее число ссылок на статью, Ci/Pi,
равно величине относительной цитируемости, умноженной на
отношение всех ссылок ко всем статьям.
8. Считается, что, в целом, для американских ученых характерна
большая ограниченность и замкнутость, чем для их коллег из Европы
и других стран: они более склонны к цитированию литературы,
изданной в США. Если это так, то такая тенденция должна
способствовать повышению показателей относительной цитируемости
ученых США.
9. Пусть Pi(j) -- число статей, опубликованных по тематике j
учеными страны i. Тогда величина Pi из [7] есть
Pi=Σ Pi(j). Следуя
[2] и [5], определяем
RCAi(j)=[Pi(j)/ Pi] · [P(j)/P], где
P(j)=Σ Pi(j) -- число статей, издаваемых во всем мире по тематике
j, а P -- общее число статей во всех областях [9]. Следовательно,
RCAi(j)=[Pi(j)/P(j)] · pi(j)/pi. Здесь pi -- доля участия страны i
в общемировом выпуске публикаций, как определено в [7], а pi(j)
есть доля участия данной страны в выпуске публикаций в области j.
10. Такой критерий равномерности научного потенциала не может
быть получен только из колебаний в доле участия в количестве
ссылок или публикаций в различных дисциплинах, поскольку каждая
из 20 областей ИНИ также имеет различную ширину и глубину:
некоторые, как химия или физика, включают много подобластей,
другие (например, астрономия) узки. Нужно использовать дисперсию
в распределении индексов выявленного сравнительного преимущества
RCAi(j), исходя из определения [7].
11. Использовано не просто распределение RCI(j) по дисциплинам j,
но и величина RCI(j), нормализованная общим индексом цитирования
данной страны во всех областях по аналогии с [10]. Такая
нормализация позволяет сделать содержательные сравнения различий
между странами, учитывая различную величину их общей
относительной цитируемости.
12. Проблема усугубляется еще тем, что период цитирования статьи
различен в различных дисциплинах: более продолжительный в таких
областях, как экология (в среднем около 7 лет), и более короткий
в таких областях, как молекулярная биология (около двух лет).
13. Приблизительно 80% британских статей написаны сотрудниками
университетов и учебных заведений при больницах, около 11%
сотрудниками научно-исследовательских учреждений и 9%
сотрудниками исследовательских подразделений промышленных
корпораций.
Перевод с сокращениями из Science, N 275, c. 793--796 (1997)
С.Князевой.
стр.
|
