一种基于机器学习的研究前沿识别方法研究

研究前沿是科技创新过程中最具潜力和前瞻性的研究方向,尽早识别研究前沿对科学研究、企业研发资源优化配置、政府创新战略前瞻部署等至关重要。针对目前在研究前沿识别研究中存在的不足,提出一种基于机器学习的研究前沿识别方法。该方法首先通过构建机器学习模型来识别出潜在高被引论文,解决利用引文分析法来识别研究前沿的时滞性问题,并将潜在高被引论文纳入研究前沿识别的高被引论文核心文档集中;其次,以高被引论文核心文档集为数据源,利用聚类分析法识别出研究前沿主题,并对研究前沿主题进行对比和评价分析,进而识别出研究前沿;最后,以太阳能光伏电池研究领域为例进行了实证研究,验证了该方法的可行性和有效性,为研究前沿识别提供了新的研究方法。     

生产技术异质性、二氧化碳排放与绩效损失——基于共同前沿的国际比较

考虑到二氧化碳排放国之间普遍存在的生产技术的异质性,本文利用共同前沿和非径向DEA方法提出了一种新的二氧化碳排放绩效评价指标,并实现了对二氧化碳排放绩效损失来源的分解。对58个国家和地区1995-2007年二氧化碳排放绩效及其损失状况的实证研究表明:以共同前沿为评价基准时各国各地区的二氧化碳排放绩效均不大于以组别前沿为参照时的情形,但显示了最佳生产技术条件了最大的绩效改善潜力;欧洲二氧化碳排放的绩效表现好于美洲和亚洲,同时,亚洲、欧洲和美洲的技术差距比呈现不同走势;生产技术差距和管理无效都是导致二氧化碳排放绩效损失的来源,并在总体上显示出后者明显高于前者的特征;尽管二氧化碳排放绩效在整体上已有所改善,但在现有的投入约束下潜在的二氧化碳强度约是实际数值的一半,减排任务依然艰巨。     

关于前沿问题的几点分析与思考

阐述了前沿、研究前沿、学科前沿的概念和特点,重点区别前沿与热点问题,把握前沿问题的几大特征。     

产业技术前沿探测的新视角——基于美国能源部科学用户设施培育项目

探测产业技术前沿,对国家抢占世界科学技术与产业发展的制高点具有重要的理论意义和现实意义。选择经过专家评审的、有培育价值的、代表未来产业发展方向的、正在美国能源部科学用户设施进行培育的项目数据,对先进科学计算研究计划培育的项目进行了产业技术前沿主体和产业技术前沿主题探测,揭示了高产的项目来源机构和前沿主题。与以往基于科学论文或专利文献的产业技术前沿探测研究相比较,选择美国科学用户设施正在培育项目统计数据探测产业技术前沿的研究,更具新颖性和聚焦性,既是补充计量学(Altmetrics)研究领域的一个尝试,又是对科学计量学理论和方法的丰富和发展。     

基于创新性和学科交叉性的研究前沿探测模型——以智能材料领域研究前沿探测为例

快速发现并科学准确地把握研究前沿不仅是科学研究人员关注的焦点,更是高层管理者乃至各国政府战略决策的需要。为了从客观角度全面准确地探测特定领域的研究前沿,论文首先界定研究前沿的内涵并分析其特征,进而提出从创新性和学科交叉性探测研究前沿的模型,此模型由"三阶段"构成,即创新性特征识别阶段、学科交叉性特征识别阶段以及前沿主题提炼阶段,处理过程分别使用文献引文分析、共现分析和文本挖掘方法,最后以智能材料领域为例,说明模型(方法)的使用过程和效果。实验结果表明由此模型探测的前沿主题与智能材料领域专家的判断相符程度较高。     

道路方向本科前沿选修课程设置的设想

本文分析了我系选修课程设置存在的问题,根据我校高等教育理念逐步向＂全面发展、注重特色、以人为本＂转换的特点和道路方向人才培养的目标,基于我校师资力量和专业基础平台,提出构建道路方向前沿选修课程体系的设想。     

青年科学家与科学前沿

青年科学家与科学前沿周光召（中国科学院北京１００８６３）听了许多同志的报告，对国际上的有关科学前沿进行了精彩的阐述，但如何把这样的科学研讨会再向前推进，要在哪些环节上推进可使中国能够更快地到达一些科学前沿，并且做出好的工作，希望大家深入地思考。在人才...     

技术前沿识别方法综述

[目的/意义]总结技术前沿的识别方法,比较各类方法的优缺点,为技术前沿识别方法的发展提供参考.[方法/过程]辨析技术前沿相关概念,梳理各类识别方法的发展沿革,总结当前识别方法存在的问题.[结果/结论]对技术前沿的概念进行了界定,即在特定时间节点针对某一领域而言具有发展潜力的、尚未成熟的新兴技术.识别方法的研究方向从"识...     

生物科学研究前沿演进时序分析

识别、监测科学研究前沿的演进和迁移,有利于把握科技领域知识的流动规律,追溯科技领域的发展轨迹,为有效地遴选和追踪重点研究领域提供借鉴和参考。基于2013—2016年《研究前沿》报告,以生物科学领域为例,解读分析该领域40个热点研究前沿演进时序和发展态势,判断研究前沿的演进类型,揭示研究前沿的演进规律和特征。该方法可用于捕捉前沿领域的动态演化,识别研究前沿的发展时序和演化脉络。     

基于Z分数与Sen's斜率的研究前沿识别方法——以图书馆学领域为例

【目的/意义】学科领域的研究前沿是科学研究的重点。鉴于识别研究前沿中缺乏将用户需求信息和发文 趋势结合的现况,本文提出基于引文量与发文量,利用Z分数与Sen’ s斜率的研究前沿识别方法。【方法/过程】利用 LDA模型提取学科领域的研究主题,以Z分数代表研究主题的活跃度,Sen’ s斜率代表研究主题的发文趋势,以图书 馆学领域为例,分析其研究主题在2012-2017年的发文量与引文量,实现对该领域研究前沿的识别。【结果/结论】图 书馆学领域的前沿主题有图书馆网络化与自动化、阅读推广、公共文化事业、信息资源建设与知识管理等。通过与 Citespace突发检测法相比,证明本文提出的方法在识别学科领域研究前沿时更全面。     

中国工业部门的碳排放：影响因素及减排潜力

本文首先采用修正的Laspeyres指数分解方法,分析了1994年-2007年中国工业及分工业部门CO2排放的主要影响因素,解析了差异原因。然后,基于退耦理论深入研究了工业部门碳排放与经济增长之间的耦合状态和减排政策执行的有效性。最后,对各分工业部门的减排潜力进行定量分析。本文的主要结论是：①工业产出是中国工业部门碳排放增长的主要正向影响因素,能源强度效应是主要的负向影响因素,它们对碳排放的影响分别为357.20%和-248.67%;食品工业、纺织工业、机械工业和其它工业的碳排放呈现出递减的趋势,而石油、电力工业部门的碳排放量增加最多;②1994年-2007年和2000年-2007年工业部门碳排放的退耦指数分别为0.63和0.56,说明碳排放与经济增长处于弱退耦状态,减排政策的执行还缺乏一定的有效性;③深度挖掘石油、电力工业、煤炭工业及冶金工业部门的减排潜力将是工业部门减排的关键。     

产业结构、碳权市场与技术创新对各省区碳减排效率的影响

从驱动因素和制动因素两个方面建立了碳减排效率影响因素框架并进行理论分析,运用面板数据模型构建了影响碳减排效率的制动因素模型,收集我国30个地区2011年至2016年相关数据,选取合理指标,实证分析了产业结构、碳权市场、技术创新对碳减排效率的影响。依照分析结论,进一步测算出各地区能源效率,继而得出不同地区的二氧化碳减排潜力、节能空间以及减排空间。引入碳排放退耦概念,测算我国各地区四个阶段退耦指数并分析退耦程度变化。结果表明：（1）产业结构较大程度影响碳减排效率,第二产业比重的增加会增大碳排放量变动率,降低碳减排效率,而碳权市场的设立以及技术创新能力能够有效提高碳减排效率;（2）我国各地区能源效率存在不均衡问题,仍具有较大的碳减排潜力、节能和减排空间;（3）各地区不同阶段的退耦指数差异较大,但退耦程度逐年加强,同时减排空间逐渐减小,说明经济增长与减排压力之间总体趋于缓和。     

二维假设抽取法及其在工业隐含碳关联分析中的应用

为深入了解工业隐含碳在区域间和行业之间的排放转移,有必要对隐含碳关联进行测算与分析。在假设抽取法的基础上,对传统的单维度碳关联分析模型进行改进与扩展,构建多区域多部门双维度碳关联分析模型,并利用该模型对重庆市22个工业部门碳排放在全国30个区域22个部门之间的转移进行测算与分析。研究表明,该模型能够将分析范围从区域或部门单维度扩展到多个独立区域及其下属部门,改善了单维度分析可能出现的碳关联低估问题。将该模型与本区域和本部门碳转移分析相结合,有助于识别隐含碳减排的潜力行业,为区域减排责任划分和产业协同减排提供依据。     

产业集聚视角下农业碳排放的空间效应

由于碳排放存在空间关联,进行区域协同减排是实现“双碳”目标的重要途径。农业对资源的高度依赖使其倾向于集聚式发展,而农业产业集聚对碳关联的影响程度、方向和形式仍不明确,不同类型的农业产业集聚是否引起碳关联的异质性有待回答。本文立足农业,先采用空间杜宾模型分析专业化集聚和协同集聚对农业碳关联的影响;再利用分区和分组空间杜宾模型,深入剖析该影响的区域异质性;最后以区域技术关联作为中介变量,使用中介效应模型考察农业产业相关多样化和无关多样化对碳关联的影响。研究发现：①农业专业化集聚有利于更多区域减排,且低专业化集聚地间的碳关联程度更高;②农业协同集聚会加重更多地区的碳排放,且高协同集聚地对低协同集聚地的增碳效应更明显;③农业优化发展区和保护发展区分别选择协同集聚或专业化集聚,可推动减排;④相关多样化集聚和无关多样化集聚通过区域技术互动产生增碳或减碳的空间效应。据此,本文提出：应推动跨省份农业产业集聚的形成;选择差异化的农业产业集聚方式;加大对地区的环境考核力度,进而激发减排潜力,促发区域减排合力,最终实现农业绿色转型。     

中国工业碳排放驱动因素及其脱钩效应——基于时变参数C-D生产函数的分解和测算

中国平衡碳排放与经济增长关系的关键在工业。本文引入时变参数C-D生产函数修正LMDI分解法和Tapio脱钩模型,实证分析2004—2019年中国工业及其分行业的碳排放驱动因素与脱钩动态。结果发现：①除了能源强度下降持续促进碳减排外,各个年度能源消费碳强度、工业行业结构、技术进步、资本存量和劳动投入的碳排放影响方向和强度均不稳定;样本期间能源强度下降的累积碳减排作用最强、能源消费碳强度的作用次之,资本存量扩张的碳增排作用最强、劳动投入的作用次之。资本存量对工业碳排放的分阶段累积影响具有明显的先促增后促减再促增的“U”型变化趋势,劳动投入的影响变化正好相反。②得益于能源强度、能源消费碳强度和劳动投入碳减排作用增强,碳排放与工业增长正从弱脱钩向强脱钩变化,采矿业和电热燃水业由连接或负脱钩向强脱钩改善,制造业由弱脱钩向强脱钩改进。因此,强化制度设计与政策调控,引导工业投资调整结构,提高能源使用效率,优化能源消费结构并放大技术进步的碳减排作用,有利于在推动工业增长的同时减少碳排放,实现中国经济增长与“双碳”目标协同。     

长三角工业SO2排放驱动因素全周期因素分解及其区域差异

量化评估长三角工业SO2排放影响因素的减排效应及其区域差异,有助于因地制宜制定区域差异化的减排路径。基于全过程控制的视角,采用LMDI完全分解模型对长三角城市工业SO2排放的影响因素及其时空差异进行实证分析。研究认为,源头驱动因子对长三角工业SO2排放表现为促增作用,而过程控制因子和末端治理因子则表现为减排效应。考察期内各影响因子的减排效应存在时空差异,末端治理是长三角各城市工业SO2减排的主要手段,其在经济发达城市的减排贡献较之于经济欠发达城市相对较小,经济增长则对工业SO2排放的促增作用最为显著但趋于减弱,而经济结构、煤耗结构和煤炭清洁利用的减排效应逐渐凸显,且其减排能力提升与地方经济发展水平有密切关系。转变经济发展模式、提高末端治理水平是当前减少SO2排放的通用型措施,而提高工业能源效率和煤炭清洁利用水平在未来则有更大的减排潜力。     

中国东南沿海地区工业能源消费碳排放的驱动因素分析

本文以福建省为例,分析了东南沿海地区工业能源消费碳排放变化的影响因素,结果显示:1工业能源消费碳排放总量变化主要受产出规模的增效应和工业能源强度的减效应影响,且正效应远远高于负效应;2地区产业结构的高级化与能源结构的多元化有利于区域工业节能减排,但其作用相对较小;3碳排放主要受中度技术劳动密集型产业、劳动密集型产业以及中度技术资本密集型产业等经济规模增长拉动而增加,同时,这些产业能源强度下降幅度也相对较大,可见,能源消费总量最大的产业也是节能减排成效和潜力最大的产业;4东南沿海地区工业经济外向型特征显著,受国际市场需求和国家宏观政策调控影响较大。     

中国工业减污降碳协同效应及其影响机制

工业是大气污染物和CO₂排放的主要部门,也是国家推行减污降碳协同增效的主力军。本文基于2011—2019年中国工业省际面板数据,运用固定效应模型、并行多重调节模型分析工业减污降碳协同效应及其影响机制。研究表明：①中国工业存在明显的减污降碳协同效应,即在大气污染物排放当量减少的同时会显著促进碳排放量的减少;②能源效率、能源消费结构、产业结构和投资规模是影响协同效应的重要调节变量,其中能源效率对减污降碳协同效应呈正向调节效应,而能源消费结构、产业结构和投资规模对协同效应呈负向调节效应;③东部、中部和西部地区工业减污降碳协同效应及影响机制差异明显,不同调节因素对协同效应的影响程度也存在明显的区域异质性,其中产业结构因素对各地区协同效应均产生较强的调节效果。最后,本文从能源结构调整、产业结构优化、能源效率提升和区域差异化策略等方面提出工业减污降碳协同增效建议。     

基于LMDI的南京市工业经济能源消费碳排放实证分析

工业经济的能源消费是碳排放的主要来源,研究城市工业经济能耗碳排放的特征和影响城市工业经济能耗碳排放的因素具有很强的代表性。本文以南京市为例,首先从碳排放总量和碳排放强度等指标分析了2000年-2009年南京市工业经济碳排放现状和特征,然后运用LMDI方法构建了南京市工业经济能耗碳排放因素分解模型,定量分析了2000年-2009年间产业规模、能源强度、能源结构和能源排放强度四个影响因素对南京市工业经济碳排放的影响。研究结果表明,产业规模效益是南京市工业经济碳排放增长的主要促进因素,能源强度效应是南京市工业经济碳排放增长的主要抑制因素,能源结构效应和能源排放强度效应对南京市工业能源结构效应没有明显变化。在此基础上,提出了减排的相关政策建议。     

技术进步、产业结构与中国工业碳排放

本文在拓展环境效应分解模型基础上,运用差分模型将碳排放变动的环境效应分解为规模效应、结构效应、环保技术效应、生产技术效应、混合技术效应、结构生产技术、结构环保技术以及整体效应等因素,以考察1998-2010年技术进步、工业产业结构和能源结构调整对中国工业碳减排的贡献程度,结论显示:生产技术效应、结构效应能显著降低工业碳排放,而规模效应、结构生产技术对工业碳减排存在明显的负面影响;相对于高排放行业而言,生产技术效应、结构效应对中低排放行业的积极作用更为显著。