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世界各主要国家或地区科研投入与产出的比较分析 精选

已有 21334 次阅读 2016-5-29 10:39 |系统分类:论文交流

[编译者注:本文根据美国国家科学基金会(NSF20161月发布的《科学与工程指标》(National Science Board. 2016. Science and EngineeringIndicators 2016. Arlington, VA: National Science Foundation, NSB-2016-1)摘要编译。该报告全文免费获取网址为:http://www.nsf.gov/statistics/2016/nsb20161/#/report]

 

l  各主要国家(地区)的科研投入总量

全球科研投入总量呈现迅猛增长态势,2013年的全球科研投入资金高达1.67万亿美元(以目前的购买力平价美元计),为2003836亿美元的2倍,年均增长率为7.2%

科研投入量最大的三个地区是:东/南亚、北美、欧洲。2013年东/南亚地区国家(中国、日本、韩国、印度等)的科研投入量居于世界首位,占全球的40%6600亿美元);北美地区国家(美国、加拿大、墨西哥)占全球的29%4920亿美元);欧洲地区国家(包括欧盟成员国和其他国家)占全球的22%3670亿美元)。中南美国家、中亚、中东、澳洲、大洋洲以及非洲国家的科研投入总共占世界的9%

各主要国家(地区)之间科研投入强度的差异十分明显。2013年,美国科研总支出达4561亿美元,占全球的27%;中国以3365亿美元的科研支出占全球的20%日本(1602亿美元,占全球的10%)和德国(1010亿美元,占全球的6%)分别位列世界第3和第4;排名世界前15位的其他11个国家(地区)分别是韩国、法国、俄罗斯、英国、印度、台湾、巴西、意大利、加拿大、澳大利亚和西班牙,其科研投入为690(韩国)—190(西班牙)亿美元。这15个国家(地区)2013年投入科研的资金占全球的87%

2003年以来全球的科研投入长期保持增长的态势,显示世界各国的科技水平及经济竞争强度均在增加,其中东南亚国家(地区)的科研投入增长趋势较其他国家(地区)更为明显,北美地区的科研投入在全球中的占比从2003年的38%下降至2013年的29%,欧洲从2003年的27%下降至2013年的22%。东/东南亚和南亚国家科研投入的全球占比从2003年的27%上升至2013年的40%,并且亚洲地区科研投入增长的趋势将会继续。

2003—2013年中国的科研投入增长量一直保持惊人的态势,以每年19.5%的速度增加(如考虑通货膨胀,增加量则为17.2%),这10年间中国的科研投入增量占全球总增量的34%(增长了2800亿美元),美国的增量占全球的20%1630亿美元),欧盟地区的占16%1340亿美元)。亚洲地区除中国以外,科研投入增长较为明显的另外两个国家分别为日本(480亿美元,全球占比6%)和韩国(450亿美元,全球占比5%),年均增幅分别为11.1%3.6%

尽管美国的科研投入依然保持在世界首位,但其在2003—2013年间的年增长率平均为4.5%,全球占比从35%下降至27%。欧盟国家科研投入总量在2003—2013年间以每年平均5%的比例增长,其中德国的年平均增长率为5.7%,法国为4.1%,英国为2.5%。欧盟国家科研投入总量的全球占比从2003年的25%下降至2013年的20%

l  各主要国家(地区)科研投入占其GDP比例

     美国的科研投入占其GDP的比例在2009年达到最高点,为2.81%,随后呈逐年下降趋势,2013年降至2.72%。根据OECDUNESCO的统计数据,2013年美国的科研投入/GDP比例在全球排第11位,以色列和韩国均以4.2%排世界首位,日本的科研投入/GDP比例为3.5%,排名第3,芬兰(3.3%)、瑞典(3.3%)、丹麦(3.1%)、台湾(3.0%)、瑞士(3.0%)、奥地利(3.0%)、德国(2.9%)分别排在全球第410位。其他排名靠前的国家(地区)包括法国(2.2%)、中国(2.0%)、英国(1.6%)、俄罗斯(1.1%)、印度(0.8%)。

欧盟在过去10年间,科研投入强度总体呈上升趋势,从2003年的1.7%上升至2013年的1.9%。欧盟成员国中,德国和法国的科研投入强度均呈逐年增加的趋势,而英国呈略微下降趋势。

在亚洲地区的国家中,日本的科研投入强度在2003—2013年之间主要呈上升趋势,从2003年的3.1%增加至2013年的3.5%。中国的科研投入强度10年间增加了1倍,从2003年的1.0%增至2013年的2.0%。韩国从2003年的2.4%增加至2013年的4.2%

l  各主要国家(地区)的科研经费来源及执行部门

目前的科研投入量排名前11位的国家,企业担任中坚力量。2013年,美国企业科研投入占总投入的71%。亚洲地区的几个科研投入大国2013年企业科研投入的占比更高:中国的企业科研投入占全国总投入的77%,日本的占76%,韩国的占79%。德国2013企业科研投入占总量的68%,与美国接近;法国和英国的均为65%。俄罗斯2013年企业科研投入占总量的61%

2013年美国政府的科研投入占全国总投入量的11%,其中主要包括联邦政府在科研上的投入,也包括少量非联邦政府的投入。其他8个国家的政府科研投入占比在4%30%之间,其中俄罗斯政府的科研投入比例最高,2013年占国家总量的30%。其次是中国(16%)、德国(15%)、法国(13%)和、韩国(11%)、日本(9%)和英国(7%)。

各国家高校和研究所的科研投入占总量的7%61%之间。2013年美国高校和研究所的而科研投入占全国总量的14%;中国的占比最低,为7%;韩国和俄罗斯均为9%左右;日本为14%;德国18%。法国和英国的高校和研究所科研投入占比较高,分别为21%26%

另一个比较几个主要国家科研投入结构的指标是各国家每年在基础研究、应用研究和(实验性)研发上的科研投入量(未获得德国的科研投入分布数据)。各国家每年在基础研究上的科研投入占全国总投入的5%24%之间(表3)。其中美国2012年在基础研究上的科研投入量为731亿美元,占全国总投入量的17%。法国2011年基础研究的科研投入为130亿美元,占总量的24%。中国2012年在基础研究上的科研投入为140亿美元,占全国总量的5%,在几个主要科研投入大国中排名最低。

几个科研投入大国在应用研究上的科研投入占比在11%(中国)—48%(英国)之间,其中美国处于中间位置,为21%。值得注意的是,美国在应用研究上的科研投入量最多,为906亿美元;其次是中国,331亿美元;排第3的是日本,312亿美元。

在实验发展方面,中国2012年的投入量为2459亿美元,占全国科研投入总比的84%,排世界首位。美国2012年在这方面的科研投入为2717亿美元,占全国总量的62%

l   各主要国家(地区)的科技论文产出

     本次分析的论文产出的计量数据均从ElsevierScopus数据库中获得。对于多个国家(地区)作者合作的文章,按照分数统计法(fractionalcounting),根据来源于不同国家(地区)或科研机构的作者所占的数量比例,将文章的影响因子分配给各国家(地区)或机构。统计结果表明,2013年经同行评议期刊所发表的文章为2 199 704篇,中国以及其他一些发展中国家的科研产出增加速度较美国等发达国家的迅猛,有超过美国的趋势。

世界各国家(地区)在不同学科产出的论文份额可反映其优先资助和重点发展的科学领域。全球前5个论文产出大国(地区)——美国、欧盟、中国、日本和印度——产出论文的学科分布差别较大(表1)。其中美国48.7%的论文集中在生物学、医学以及其他生命学科,而全球论文的38.2%属于生命学科。美国在物理学和社会学领域发表的论文也较其他国家多。需要注意的是,Scopus数据库收录的论文都是有英文摘要的,而社会学的很多论文不是用英文撰写的。

1  2013年世界各国家(地区)/经济体不同学科论文的比例(%

学科领域

世界

美国

欧盟

中国

日本

印度

工程

19.8

12.4

13.9

37.7

19.3

20.6

天文学

0.6

0.9

0.9

0.2

0.5

0.4

化学

7.9

5.6

7.0

10.6

9.7

12.5

物理

9.2

7.9

9.4

9.9

14.0

8.5

地球科学

5.3

4.8

5.3

6.1

3.7

4.7

数学

2.5

2.0

2.7

2.5

1.7

2.1

计算机科学

8.1

6.2

8.8

9.3

8.0

10.4

农业科学

2.2

1.2

2.0

1.9

1.7

2.9

生物学

15.8

19.2

15.4

12.1

14.8

19.6

医学

21.2

27.2

24.2

8.7

24.5

16.4

其他生命科学

1.2

2.3

1.2

0.1

0.3

0.2

心理学

1.7

3.5

2.1

0.2

0.5

0.1

社会学

4.5

6.7

6.9

0.7

1.2

1.5

论文总数(n

2,199,704

412,542

605,536

401,435

103,377

93,349

 

美国和欧盟发表的科技论文主要集中在生物学、医学和其他生命科学,在这几个学科发表的论文总数所占比例均高于世界总体水平(40.8%)。而欧盟在物理学、化学和工程学这几个领域发表的论文占比高于美国。日本发表的论文主要集中在化学、医学、物理学,且占比均高于世界总体水平。

中国发表的科技论文主要集中在工程和化学领域,均高于世界平均水平,其中2013年在工程学科发表的论文占全国总数的37.7%,化学领域的占比10.6%,在计算机科学和物理学领域发表的科技文章数量也高于世界平均水平。

2013年印度发表的工程类学术科技论文也高于世界平均水平,占全国总论文数的20.6%。在生物领域的论文产出量在全球处于首位,占全国总量的19.6%。另外,印度在化学和计算机科学领域发表的论文数量也高于世界平均水平。

总体来看,在全世界主要国家(地区)中,美国在医学领域发表的科技论文数量处于首位,其次是欧盟和日本;印度和美国在生物学领域发表的论文数量最多;中国在工程领域发表的论文数量最多,其次是印度。

 

文字来源:刘灿编译,任胜利审校. 世界各主要国家或地区科研投入与产出的比较分析. 中国科学基金, 2016, 30(3): 283-288  投入产出比较分析-NSFC报告.pdf

 

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