科学精英生产力和创造力的社会年龄分析中心研究生开题报告表.docx
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科学精英生产力和创造力的社会年龄分析中心研究生开题报告表
中国科学院文献情报中心
研究生学位论文开题报告
论文题目：
科学精英生产力和创造力的社会年龄分析
学生姓名：
刘俊婉
导师姓名：
金碧辉
专业：
情报学
研究方向：
科学计量学
2005年3月
姓名
性别
年龄
入学时间
开题时间
刘俊婉
女
27
2003年9月
2005年3月
课题来源
重大基础研究前期研究专项之世界科学前沿态势分析（2003CCC0010）
一、选题依据（所选课题的科学意义和应用前景，国内外研究现状分析）
i.1开展本课题研究的意义
1．1研究问题的界定
本论文研究的问题是科学界精英生产力和创造力的社会年龄分布。
具体来讲，以ISI高被引科学家和诺贝尔获奖者为研究对象，建立ISI高被引科学家科研产出的年龄分布模型，同时对诺贝尔科学奖获得者进行科学创造的年龄问题进行详细的研究，进而分析形成上述年龄分布的原因，找到影响生产力创造的量化指标，建立创造力系统模型，从而为社会创造力发展提供政策建议。
1．2科学意义和应用前景
众所周知，一个国家的经济发展程度和国家的科学能力是成正比关系的。
科学能力是指在一定的时间间隔之内的、正在其作用的最大限度的包容力量。
这种力量，既有瞬时点上的显示力量，又有△t时间间隔内超前的和滞后的效应（赵红州，1984）。
它是一种现实的、正在其作用的因素。
显然，当今的世界是一个科学能力发展不平衡的世界，美、英、德、法和日本是公认的科技五强，科技发展速度也是其他国家无法比拟的。
科学能力的是由人和物有机构成的复杂的社会合力。
在这个合力中，人的因素始终是最主要的，社会科学能力的高低最终取决于科学家生产力和创造力的高低。
而科学家生产力和创造力的高低是由许多因素综合作用的结果，从科研活动是一种特殊的社会劳动来看，它更是多种社会因素和科技政策缔造的结果。
因此，科技五强能一直在科学领域保持强劲的发展态势，必然与其国家健全的教育体制、充分的学术交流、自由的学术气氛、积极有效的科技政策、充足的科研经费有关。
这些积极有效的政策措施犹如科学生长的“催化剂”，大大提高了科学家集团的科学能力，使之拥有一定的集团研究能力、最佳的年龄结构、稳定的代谢速度、科学的专业构成。
反过来，分析杰出科学家队伍的年龄结构，寻找其做出突出贡献的最佳年龄分布，有助于我们从现象到本质，由表及里，挖掘出造成这种最佳年龄分布的内部因素和外部因素，找出促进科学家人才成长的“催化剂”，以此为科学能力相对较低的国家提供借鉴，寻找自身差距和不足，找到阻碍科学高速发展的内因和外因，从外界的各种社会条件和政策上给予修正和弥补，为科学的积极健康发展培育肥沃土壤，提供阳光雨露，促进人才资源发展，从而促进整个社会的科学事业蓬勃发展。
图1是论文的研究构想。
具体来讲，造成杰出科学家队伍的生产力和创造力年龄分布不平衡的因素有很多，有内在因素和外在因素。
内在因素包括认知与思惟、态度与价值、人格与心灵、道德与勇气、行动实践和人格特质等，如自信执着、勤奋努力、好奇心强、洞悉力强、变通性强、完美主义、淡泊名利、对社会国家有使命感等。
外部因素有譬如教育（大学注册人数是处于扩张阶段还是处于稳定阶段）、科技奖励模式、科技政策、科学合作、科学交流、科学评价（马太效应）、政治因素（二次大战、文化大革命）、市场雇佣条件的变化（就业、市场供求关系）、环境的因素（经济的衰退或者扩张）、国家科技人员的退休年龄的政策、科研经费的缩减或者增长、社会的其他因素（如生育高峰）等都可以对一个国家科技队伍的生产力和创造力产生影响，从而在科技队伍生产力和创造力的年龄分布上有所体现。
因此，找到影响科学家取得科研成果的内部因素和社会因素，可以为科学能力相对较低的国家提供借鉴，找出差距和不足，从而培养有利于科学家成长的肥沃土壤。
例如，建立一支中青老结合的最佳年龄队伍；建立健全的科技评价制度；建立有效的科技奖励制度，确立科技投资方向和重点；健全教育体制，改革不利于人才成长的束缚和羁绊；培育有利于人才成长的自由宽松的科研环境，为科学家的交流和合作创造条件；改善科研人员的生存环境和生活条件等，这些积极有效的措施能够不断的为人才的成长提供充足的氧气和养分，进而促进社会的科学能力。
因此，科学家队伍的生产
能力与其自身的年龄结构是相辅相成的两个因素，较高的科学社会能力必然具备最佳的科学家年龄结构，最佳的科学家年龄结构必然会促进社会科学能力较快的提高。
因此本项研究具有很强的现实意义。
图1论文的研究思路
1.3拟解决的问题和研究方案
具体来讲，论文主要回答以下几个方面的问题：
科学精英在其一生的科研活动中，是否存在一个能持续对人类文明或社会做出贡献的最佳年龄区？
如果有的话，科研活动的哪一个阶段最具有生产力或创造力？
造成科学家不同年龄段科研能力差异的原因是什么？
创造力的影响因素可以量化吗？
他们与生产力创造之间的相关度是多少？
社会应该怎样设计及拟定创造力政策和行动方案?
为了回答以上问题，我们的研究从以下几个方面进行：
资料收集：
主要工作是搜集ISI高被引科学家发表论文的年龄的相关资料，以及Nobel获奖者进行科学活动的年龄的相关资料。
结果分析：
对科学界精英科研活动的社会年龄分布进行研究，并建立杰出科学家的最佳年龄曲线。
原因探讨：
运用教育学、生理学、社会学和经济计量学的理论和方法探讨影响创造力的内部因素和外部因素，并用数学方法建立这些因素之间的相关性。
政策与方案设计：
根据影响创造力各因素的分析结果，设计及拟定创造力政策和行动方案。
2国内外研究现状
对于科学家的社会年龄问题，国内外已经作了一些相关研究工作和实践尝试。
2、1国内研究现状
国内一谈到科学家的年龄问题，就会提到赵红州先生关于科学家最佳年龄问题的研究。
在他的《科学能力学引论》一书中，有关科学家的社会年龄问题，得出了几点重要的结论（赵红州，1984）：
1）杰出科学家做出重大科学贡献的最佳年龄区在25-45岁之间，最佳峰值年龄为37岁左右，而首次贡献的最佳成名年龄为33岁左右。
2）在科学劳动社会化的条件下，人类重大的科学成果数是与杰出的科学家人数成正比，而与科学家队伍的平均年龄与当时科学创造峰值年龄之差成反比的。
3）在一定的历史时期内，杰出科学家队伍的创造力因子与重大科学成果数的比值是相对不变的。
值得注意的是，所谓“佳年龄区”，完全是相对而言的，它标示科学家群体落在这个年龄区时，做出贡献的可能性能比较大，但是，它绝对不保证凡是处于这个区域的所有人，都一定能够做出成就来。
这些结论无疑使我们对科学家的社会年龄有了一个初步的了解，赵先生的研究对象是1500—1960年古今中外1249名杰出科学家，涉及1928项重大科学创造。
随着时代的发展，科学家的科研环境和社会条件也发生了巨大的变化，科学家进行科研活动所呈现出的诸如社会年龄特征也会发生变化，这种变化引起了国内人员对科研工作者年龄问题的研究和关注。
为了寻找与选题相关的文献，笔者检索了国内的《中国知识资源总库》，并对检索结果进行汇总，见表1。
表1中国学术期刊全文数据库中“社会年龄”相关主题词检索结果
主题词
高校图书馆人员
高校教师
人才群体
师资系统
科技队伍
科协学会
基金项目负责人
科研成果获奖者
编辑群体
年龄结构
1
12
3
7
6
1
2
2
1
年龄分布
0
0
1
1
3
0
0
2
0
年龄特点
0
0
0
0
1
0
0
0
0
从检索结果上看，国内人员对社会年龄的研究，从1987年到现在，研究对象主要集中在科技人员和师资队伍等。
以下是对上述文献的研究内容和研究方法的概括：
1.研究内容：
对研究群体年龄结构的现状进行考察，分析其合理性，探讨形成这种年龄结构的原因，并构建理想的年龄结构模型，为人力资源的发展提供决策建议。
2.研究方法：
问卷调查法；调查访问法；观察法；数学模型；对比法；系统动力学方法等。
大部分文献调研的结果显示，我国科研人员的年龄结构不够合理，不同地区和不同类型的科研人员在年龄配置上或多或少存在有不足之处，例如有的高校老中青年教师比例失调，中青年教师流失较为严重；有的学校青年教师反而过多，中年教师比例基本正常，老年教师偏少等等。
同时，针对不同的研究对象和科研机构，研究人员也提出了不同的调整年龄结构的方案和措施。
另外，在用主题词“年龄分布”对数据库论文进行检索时发现，仅有的两篇论文分别是对诺贝尔物理学奖和化学奖获得者进行的统计和分析，文中对诺贝尔奖获者的国籍分布、年龄分布、学科分布以及合作情况进行了统计分析。
在利用“科学精英”、“杰出科学家”和“高被引”主题词对该数据库进行检索时，没有发现与论文有关的文章。
利用“诺贝尔”对该数据库论文的篇名进行检索，共检索到1980篇论文，在此基础上使用“年龄”一词对1980篇论文的中文文摘进行二次检索，得到22篇相关论文。
笔者对与研究问题有关的论文进行归纳总结，发现对诺贝尔自然科学获奖者年龄问题的研究主要集中在以下几个方面：
1）分析获奖者获奖时的年龄分布。
2）考察获奖者取得获奖成果的年龄分布。
3）对获奖者取得获奖成果年龄和获奖年龄的差距进行统计分析。
另外，笔者也用上述检索词在其他数据库中进行检索，如中国优秀博硕士学位论文全文数据库（1999年至今）、中国重要报纸全文数据库（2000-2004）、中国重要会议论文集全文数据库（1999-2004），检索到和研究问题相关的文献很少，这里就不再赘述。
综合上述国内近几年对社会年龄问题研究的论文，研究对象主要局限在师资系统和科技队伍上，对杰出科学家或科学精英的研究比较少。
其中有对诺贝尔奖获得者的年龄问题进行的研究，但也仅仅是一些基础统计和描述，并未深入探讨科学界精英年龄现象背后所隐藏的社会原因。
因此，全面系统地对科学精英的社会年龄进行研究可以弥补国内在这方面的研究不足。
科学精英的年龄属性从另一个方面也反映了一个国家、民族培养杰出科学家的模式和科技政策等，因此分析科学精英进行科学活动的年龄特征，进一步挖掘隐藏在这种年龄特征背后的内部因素和社会原因，势必为社会培养更多科学精英提供可供借鉴的地方。
2、2国外研究现状
国外对科学家年龄问题的研究比国内的要早。
几个世纪以来，人们一直在思考个体年龄和其做出突出贡献之间的关系：
人的一生中是否存在一个最佳年龄期可以对社会和人类文明做出贡献？
人生中的哪一个阶段是最具有生产力和影响力的？
关于这些问题的研究始于BearG.M.在1874年出版的legalresponsibilityinoldage一书（BearG.M.beard1874），但有关科学家生产力和创造力与年龄之间的关系并未得出有效的结论。
后来C.Lehman在科学家的年龄和生产力的关系的研究中投入了30多年的时间（Lehma，1953a），于1953年出版了AgeandAchievement一书，对科学家取得的科学成就和年龄的关系进行了描述，其中最重要的发现之一就是科学家的成就和年龄是一种曲线的线性关系，科学家取得的成果数是年龄的一个单峰函数。
这项结论引起了很大的争议，由WayneDennis（Dennis,1954d,1956a,1958,1966）率先发起，后来Lehman的结论又被社会学家如科尔、朱克曼和默顿等人进一步强化（S.Cole,1979;Zuckerman&Merton,1972）。
尽管十多年来，人们对科学家生产力年龄问题的兴趣逐渐减少了，Lehman的结论也受到了一些人的否定和误解（RomanuikandRomanuik,1981），但后来心理学领域又开始了对这个问题的深入研究（Homer,Rushton,&Vernon,1986;Kogan,1973;Mumford,1984）。
下面从相关研究中抽取出经验性的结论，以及对这些结论的解释两个方面来概括国外对科学家科研活动和年龄关系的研究状况：
2.2.1经验性的结论：
自从lehman以来，研究科学家创造性的成就集中在三个主要方面：
1.显示创造力产出的年龄变化曲线。
2.科学家首次发明时间、科研生涯结束的时间和产出率的关系。
3.科研产出的质量和数量的关系（即生产力和创造力之间的关系）。
以下分别对这三个方面进行介绍：
（1）年龄曲线
一些经验性的总结是：
科学家一生的创造力是年龄的函数，创造力函数曲线随着年龄的增长以很快的速度到达顶峰，然后又逐渐下降，直到创造力产出的速度是高峰期的一半（S.Cole,1979;Dennis,1956b,1966;Lehman,1953a;Diamond,1986）。
简单来说，如果纵坐标代表单位时间做出的贡献（例如发表的论文数，作品数，文章数），横坐标代表年龄的话，则生产力的年龄曲线是一个倒立的“J”形曲线（Simonton,1977a）。
建立数学函数，用p（t）表示生产力的产出，用二项式函数表示生产力和年龄之间的关系：
P（t）=b1+b2t+b3t2（Bayer&Dutton,1977;Homeretal.,1986;Simonton,1977a,1980c）。
b1、b2可以是零，也可以是正数，b3一直是负数。
这个公式中的t不是按照年代顺序排列的年龄，而是职业年龄或学术年龄，t=0时，表示职业刚刚开始（Bayer&Dutton,1977;Lyons,1968）。
然而，实际应用中，按照年代排列的年龄常常代替职业年龄。
另外，有些研究者指出三次项函数可能也比较符合生产力和年龄之间的关系（Simonton,1984a）。
然而，对于职业年龄来说，二次项函数更符合生产力和年龄之间的关系。
不同领域生产力的高峰期是不一样的。
有些领域中的生产力最高峰在30多岁，甚至有的将近20岁（按照年代的顺序来说），后来又有下降。
在抒情诗、纯数学、理论物理等领域内这种年龄分布比较常见（Ad-ams,1946;Dennis,1966;Lehman,1953a;Moulin,1955;Roe,1972b;Simonton,1975a;VanHeeringen&Dijkwel,1987）。
相反的，另外一种现象是，随着年龄的增长，生产力开始时呈缓慢上升趋势，到相对比较晚一些的时候达到高峰期，高峰期大概在40多岁，或50多岁，后来又有缓慢的下降，这种延长了的年龄曲线在小说写作、历史、哲学、医学和一般的研究领域都有体现（Adams,1946;RichardA.Davis,1987;Dennis,1966;Lehman,1953a;Simonton,1975a）。
当然，大部分学科的年龄曲线介于这两种曲线的之间，一般来说在40岁的时候达到产出的高峰期，后来有比较明显的均匀下降趋势（Fulton&Trow,1974;Hermann,1988;Mc-Dowell,1982;Zhao&Jiang,1986）.最后几年的产出速度大约是高峰期产出速度的一半，心理学领域中的生产力的变化就属于这类年龄曲线（Homeretal.,1986;Lehman,1953b;Over,1982a,1982b;Zusne,1976）。
另外还需要指出的是，一些调查者认为：
有些年龄曲线有两个高峰期。
两个高峰期的曲线有两种类型，最普通的是：
第二个高峰期出现在退休年龄（RobertA.Davis,1954;Eagly,1974;Haefele,1962,pp.235-236,295），即在60岁甚至是在80岁左右出现这种苏醒期，但高峰并不是很明显。
另外一种双峰曲线，峰值大小是相等的（Abt,1983;Bayer&Dutton,1977;Behymer,&Hall,1978;,1966,Diemer,1974;Pelz&Andrews,1976;Roe,1972b;Stern,1978）。
这种情况下，两个高峰期之间的谷区是在40—45岁之间。
虽然如此，有时候两峰之间的谷区并不是特别明显，也许把它称为“平顶山”更合适一些。
有两个高峰的函数用一个四项式的函数解释更好一些。
但假如用四项式，就很难提高利用二项式可以实现的预测能力（Simonton,1977a,1984a）。
因此，根据已往的经验，单峰函数是观察数据的比较可靠的结论。
而有的研究还发现，双峰结构的函数事实上是由很多人为的因素造成的，与事实并不十分吻合。
考虑有学科交叉领域的年龄曲线时，如果忽略次要的高峰期和次要的山谷区，则二次项函数是最佳的年龄曲线函数，它可以解释将近100％的变量之间的关系（Simonton,1984a）。
但是，复杂的数学公式较比简单的数学函数例如二次项函数能更加精确的处理函数纵向的变动。
假如工作者的职业年限足够长的话，这种函数的优势就更加明显，它能够揭示出年龄曲线渐进式的凹凸不平的下降趋势。
（2）科研产出与最早开始科研事业的年龄、科研事业结束的年龄以及产出率之间的关系
不同个体在其一生中的产出是有差异的。
大部分领域中，一小部分的工作人员做了大量的工作。
一般来说，最高比例10％的高产精英产生所有贡献的50％，而那些50％的最低产工作人员仅做出所有工作的15％。
那些最有生产力的贡献者通常是最没有生产力者贡献力的100倍（Dennis,1954b,1955;Lotka,1926;Price,1963,chap.2）。
从纯逻辑的角度来看，有三种不同的途径，可以使一个创造者达到他有影响力的产出期，以至于可以在他的艺术或科学事业中处于优势地位。
第一种方法是，个体早慧，即在很小的年龄就开始做出贡献；第二种方法是，个体在其职业生涯较晚的时期做出突出贡献，属于晚器型人才（人才学辞典）。
第三，个体在其一生的职业生涯中一直都有比较突出的贡献。
根据以上三种现象，科学家建立了职业产出的函数关系，O=R（L-P），O表示科学家一生的产出，R表示整个工作生涯中的平均产出速度，L表示工作结束的年龄（longevity），P表示工作开始的年龄（precocity）。
从等式中可以看到这些变量之间的关系。
例如，L-P是职业年限，假如个体开始工作的时间早，工作结束的时间也早，或者开始工作的时间晚，结束的时间也晚，则大致认为L-P是一个常量，那么个体一生的产出O主要依赖于产出率R；假如产出率R是一个常量，则个体的产出量O就是开始年龄P和结束年龄L的函数，或者是两者（P和L）结合起来的函数，总而言之，个体产出率R、开始工作年龄P、工作结束年龄L构成了个体一生产出量O的直角关系的三个变量。
对现实的经验材料进行观察，有两种现象值得注意：
第一，工作开始的时间，工作结束的时间，以及产出率都和最后的总产出有强烈的关系。
也就是说，那些在一生中有很多成果的人，往往是比较早就开始了他们的事业，在年龄比较大的情况下才结束他们的工作，并且在整个职业生涯中有比较高的产出率（Albert,1975;Blackburnetal.,1978;Bloom,1963;Clemente,1973;S.Cole,1979）。
第二，这三个变量之间有显著的关系。
早慧的科学家往往有很长的供职期，最早开始发明的年龄和晚期结束科研生涯的年龄与单位年龄段的高产出率呈正相关的关系（Blackburnetal.,1978;Dennis,1954a,1954b,1956b;Horneretal.,1986;Lehman,1953a,1958;Lyons,1968;Roe,1952;Simonton,1977c;Zuckerman,1977）。
（3）数量和质量之间的关系
在Lehman（1953a）的书中有三章内容都是在研究个体职业生涯产出的质量和数量之间的关系。
建立在产出数量基础之上的年龄曲线和建立在产出质量基础之上的年龄曲线是否有差别呢？
这个问题的解决有方法论和理论上的意义。
在方法论意义上，如果由于选择科学家产出的标准不一样，那么科学家生产力高峰期的估算也就有必要选择不同的生产力样本。
因此，在进行问题研究之前，需要对所选择的样本进行规范和控制。
在理论意义上，假如年龄曲线受到产出的质量和数量的影响，那么对年龄曲线的解释就应当采用不同的观点。
Lehman（1953a）在相同的职业领域中，对两种人群做出贡献的年龄曲线进行比较发现，建立在突出贡献上的年龄曲线的随机性比较大。
大多数情况下，这些曲线的生产力高峰期比较显著，但是曲线的形状并不固定（Lehman,1958,1966a）。
相比之下，假如放松对优秀成果的要求的话，年龄曲线就会比较平稳，并且高峰期以后的下降趋势也不是特别显著。
后来Dennis非常不满Lehman只考虑杰出科学家的主要成就而排斥其所有成果的算法，自己又进行了类似的计算。
Dennis的计算只考虑产出的数量而不考虑所谓的质量问题，最后显示出的年龄函数并不显著。
尤其是最后几十年的产出不存在下降趋势，如果有的话也只有很缓慢的下降趋势，这种情况在精深的学科尤其如此。
因此看来，科研产出和年龄之间的关系与对何种贡献是杰出的定义的严格程度有关。
以下两种结果值得注意：
首先，假如使用同样的样本，分别对杰出成果的年龄分布和对相对不是很重要的成果的年龄分布进行研究，结果发现两种曲线函数基本上是一致的。
两种函数都是二次项函数，几乎有相同的参数。
其次，在一个领域内部，当整个时间段向前或向后移动时，重大贡献和较小贡献的年龄段都会同时随之移动，例如，一个发明者具有杰出贡献的高产期也正是他的其他容易被忽视的作品的数量最多的时间。
一个发明者的高质量产出占所有产出的比率在任何职业中都是随机变动的，随着年龄的变化不会呈现出增长趋势或下降趋势，更不是年龄的线性函数（Simonton,1977a，Alpaugh,Renner,&Birren,1976,）
2.2.2解释年龄和生产力、影响力之间的波动关系
根据已往的研究资料，大致说来，生产力或创造力和年龄之间的关系是一个单峰结构。
因此就产生了寻找形成这种年龄曲线原因的研究，大致说来有以下几种解释的原因：
（1）科学奖励模式
怎样解释50岁以上的科学家工作的平均质量会有些许的下降呢？
科尔认为这种现象受到科学界奖励模式的影响（ColeS.,1979）。
为什么在大部分领域中，科学家的生产力高峰期集中在40岁左右，或者是非常年轻的科学家没有像40岁左右的科学家发表更多的论文。
科尔认为是科学奖励制度造成的。
科学研究这项活动的产出在某种程度上来源于所掌握的资源，许多研究都需要一些资金的资助。
当一个科研人员拥有科研经费，研究生，助手和技术设备等丰富资源时，他就更容易产出更多的论文。
年轻的科学家在没有取得一定成绩时，一般来说，不太可能获得较多资金资助，同时也缺乏研究生和助手的帮助，因此产出相对较低。
所以，不同年龄占有资源的不同造成了不同年龄段生产力的差异。
与研究生和年少的合作者一起工作的科学家更有可能发表较多的多作者合作论文。
因此，可以假设，随着年龄的增长，单作者论文的产出就不太有可能像多作者论文数那样增长。
在生物学中年龄和单作者论文数呈现出些微的负关系。
在化学领域中，一些非常年轻的科学家和超过60岁的科学家要比中年科学家发表的单作者论文多。
所以，可以得出结论说，年龄对生产力的影响主要是奖励系统将不成功的科学家剔除在外，而使成功的科学家获得更多的资源。
（2）理论层面的原因
Lehman在他的研究中谈到了外部和内部的原因（Lehman，1953a）：
外部的原因：
（1）身体的健康
（2）
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