医疗人工智能科技投入与产出现状分析.docx
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医疗人工智能科技投入与产出现状分析
医疗人工智能科技投入与产出现状分析
一承担科研课题情况
国家自然科学基金是我国支持基础研究和应用基础研究的主要渠道之一，按照资助类别可分为面上项目，重点项目，重大项目，重大研究计划，国家杰出青年科学基金，海外、港澳青年学者合作研究基金，创新研究群体科学基金，国家基础科学人才培养基金，专项项目，联合资助基金项目，以及国际（地区）合作与交流项目等。
通过亚类说明、附注说明还可将一些资助类别进一步细化。
这些资助类别各有侧重、相互补充，共同构成当前的国家自然科学基金资助体系。
本研究利用网络爬虫技术，从国家自然科学基金管理信息系统中搜集人工智能领域的科研项目立项数据，以此为基础分析当前人工智能领域各机构承担的科研课题情况以及国家在人工智能领域的科研基金投入情况。
表1列出了各机构承担人工智能领域科研项目情况，本研究截取了承担项目数量排名前30的机构，从表中可以看出，目前清华大学、浙江大学、中国科学院、中国民航大学、南京航空航天大学、复旦大学、同济大学、吉林大学、大连理工大学和中山大学等机构承担的科研项目数量较多。
同时也可以看出，这30家机构的项目数量都在20项以上，表明这些机构构成了人工智能研究领域的核心研究机构。
图1是人工智能领域科研项目立项数量的时间分布情况，可以看出2002年、2003年、2004年和2018年的立项数量较多，2008年的立项数量最少，而其他年份的立项数量相差不大，基本保持平稳。
表1各机构承担人工智能领域科研项目情况
单位：
项
序号
机构名称
项目数量
1
中国民航大学
107
2
清华大学
103
3
浙江大学
65
4
中国科学院计算技术研究所
63
5
南京航空航天大学
48
6
中国科学院自动化研究所
46
7
北京航空航天大学
44
8
中国科学院半导体研究所
44
9
上海交通大学
43
10
中国科学院软件研究所
41
11
北京大学
39
12
北京交通大学
38
13
华中科技大学
37
14
南京大学
36
15
西安电子科技大学
36
16
中国科学院数学与系统科学研究院
36
17
复旦大学
32
18
同济大学
30
19
吉林大学
29
20
大连理工大学
28
21
西安交通大学
27
22
中国民用航空总局第二研究所
26
23
中山大学
26
24
武汉大学
25
25
中国民用航空飞行学院
25
26
电子科技大学
24
27
四川大学
24
28
中国人民解放军国防科技大学
24
29
北京邮电大学
22
30
北京理工大学
21
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表1各机构承担人工智能领域科研项目情况
图1人工智能领域科研项目立项数量的时间分布情况
二科研资金投入情况
表2统计了承担项目数量排名前30的机构在人工智能领域获得的科研资金情况，可以看出，目前清华大学、北京航空航天大学、中国科学院半导体研究所、中国民航大学和西安交通大学等机构获得的科研资金投入较多。
其中，清华大学和北京航空航天大学两所高校所获得人工智能领域的科研资金超过1亿元。
表2各机构在人工智能领域获得科研资金情况
单位：
万元
序号
机构名称
经费金额
1
清华大学
15709
2
北京航空航天大学
10487
3
中国科学院半导体研究所
5423
4
中国民航大学
4225
5
西安交通大学
3252
6
中国人民解放军国防科技大学
2498
7
北京大学
2496
8
中国科学院计算技术研究所
2473
9
中山大学
2411
10
北京交通大学
2317
11
同济大学
1956
12
北京理工大学
1849
13
浙江大学
1824
14
南京大学
1769
15
南京航空航天大学
1654
16
中国科学院数学与系统科学研究院
1473
17
中国民用航空总局第二研究所
1453
18
中国民用航空飞行学院
1420
19
西安电子科技大学
1398
20
中国科学院自动化研究所
1370
21
上海交通大学
1308
22
吉林大学
1185
23
电子科技大学
1054
24
北京邮电大学
762
25
中国科学院软件研究所
718
26
四川大学
712
27
华中科技大学
641
28
武汉大学
535
29
大连理工大学
423
30
复旦大学
214
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表2各机构在人工智能领域获得科研资金情况
图2人工智能领域科研资金投入的时间分布情况
图2是人工智能领域科研资金投入的时间分布情况，可以看出，2001～2012年，科研资金呈平稳增长态势，从2001年的1976万元增长至2012年的5747万元。
2013年呈爆炸式增长，科研资金投入增至约2.4亿元，接近2012年科研资金的5倍。
此外，从图中可以发现，科研课题数与科研资金投入并非绝对呈正比，2013年的项目立项数量仅为96项，当年的科研资金投入却高达2.4亿元。
三中文科技论文产出情况
（一）数据来源与方法
本研究选取中国知网（CNKI）数据库作为医疗人工智能领域中文科技论文产出统计的数据来源，检索方式为专业检索，文献分类目录选取医药卫生科技，通过文献调研最终确定检索式为：
SU=‘人工智能’ORSU=‘机器学习’ORSU=‘深度学习’ORSU=‘神经网络’ORSU=‘支持向量机’ORSU=‘智能机器人’ORSU=‘遗传算法’ORSU=‘机器视觉’ORSU=‘图像搜索’ORSU=‘模糊逻辑’ORSU=‘人机交互’ORSU=‘智能搜索’ORSU=‘语音识别’ORSU=‘图像识别’ORSU=‘生活预测’ORSU=‘知识推理’ORSU=‘专家系统’ORSU=‘自然语言处理’ORSU=‘神经计算’ORSU=‘人脸识别’ORSU=‘监督学习’ORSU=‘复杂网络’ORSU=‘人工神经元’ORSU=‘贝叶斯网络’ORSU=‘模式识别’ORSU=‘小波变换’ORSU=‘特征提取’ORSU=‘模糊控制’ORSU=‘随机森林’。
基于上述检索策略，我们最终获得20570条检索结果，代表了医疗人工智能领域中文科技论文的整体产出情况（见表3）。
表32005～2018年我国医疗人工智能领域中文科技论文产出的总体情况
单位：
篇
年份
发文量
2005
723
2006
872
2007
977
2008
864
2009
862
2010
979
2011
1107
2012
1133
2013
1186
2014
1252
2015
1500
2016
1859
2017
2415
2018
1492
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表32005～2018年我国医疗人工智能领域中文科技论文产出的总体情况
（二）中文科技论文产出的总体情况
从表3可以看出，2007年后年发文量保持在1000篇左右，2013年后，文献发表数量大幅提升，2017年，医疗人工智能领域中文科技论文发表数已经达到2415篇。
此外，在不限制文献分类目录的条件下，检索结果为681453条，时间跨度为1950～2018年，说明当前人工智能领域中文科技论文的整体产出为681453条。
图3是近10年我国医疗人工智能领域中文科技论文产出的累积增长曲线，从该累积增长曲线可以看出近10年我国医疗人工智能领域中文科技论文产出的增长情况。
2008年的发文量为864篇，从2009年开始，发文量逐年平稳增长，到2017年，呈加速增长趋势，说明近10年来，医疗人工智能一直是我国学者的研究热点和重点关注的研究领域。
由于当前无法统计2018年的发文情况，因此图3中2017～2018年的增长情况仅供参考。
图3近10年我国医疗人工智能领域中文科技论文产出量的累积增长情况
（三）各机构的中文科技论文产出情况
表4统计了各机构中文科技论文发文量及被引情况，本研究截取发文量排名前20的机构，统计维度包括发文量、总被引频次和平均被引频次，这三项指标通常用于评估机构的科研水平。
图4展示了发文量排名前10的机构情况，图5展示了总被引频次排名前10的机构情况，图6展示了平均被引频次排名前10的机构情况。
结合表4、图4、图5和图6的统计结果可以发现，目前浙江大学的发文量和总被引频次排名第1，说明在医疗人工智能领域，浙江大学的科研水平相对领先；而在平均被引频次方面，清华大学排名较高，说明其在医疗人工智能领域发表的科技论文质量相对较好。
表4各机构中文科技论文发文量及被引情况
单位：
篇，次
序号
机构
发文量
总被引频次
平均被引频次
1
浙江大学
498
3470
6.97
2
天津大学
392
2603
6.64
3
重庆大学
319
2469
7.74
4
上海交通大学
291
2372
8.15
5
解放军总医院
272
1164
4.28
6
北京中医药大学
264
2799
10.60
7
山东大学
263
1155
4.39
8
电子科技大学
255
595
2.33
9
清华大学
198
2666
13.46
10
四川大学
194
1103
5.69
11
华南理工大学
193
643
3.33
12
东南大学
192
910
4.74
13
华中科技大学
192
934
4.86
14
复旦大学
186
723
3.89
15
郑州大学
186
660
3.55
16
哈尔滨工业大学
174
651
3.74
17
北京工业大学
169
1001
5.92
18
大连理工大学
169
628
3.72
19
吉林大学
168
719
4.28
20
中南大学
161
841
5.22
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表4各机构中文科技论文发文量及被引情况
图4发文量排名前10的机构情况
图5总被引频次排名前10的机构情况
图6平均被引频次排名前10的机构情况
（四）基金分布情况
表5统计了医疗人工智能领域中文科技论文的基金分布情况，本研究截取发文量排名前20的基金类型。
从该统计结果可以看出，我国资助医疗人工智能领域中文科技论文发表的主要基金为国家自然科学基金、国家重点基础研究发展计划（973）、国家高技术研究发展计划（863）、国家科技支撑计划和高等学校博士学科点专项科研基金等，其中，国家自然科学基金占比最大，发文量3276篇。
此外，在省市级科研基金方面，基于广东省自然科学基金、浙江省自然科学基金、北京市自然科学基金、江苏省自然科学基金和山东省自然科学基金发表的科技论文数量较多。
表5医疗人工智能领域中文科技论文的基金分布情况
单位：
篇
序号
基金类型
发文量
1
国家自然科学基金
3276
2
国家重点基础研究发展计划（973）
301
3
国家高技术研究发展计划（863）
282
4
国家科技支撑计划
213
5
高等学校博士学科点专项科研基金
129
6
广东省自然科学基金
119
7
浙江省自然科学基金
116
8
北京市自然科学基金
106
9
江苏省自然科学基金
91
10
中国博士后科学基金
91
11
山东省自然科学基金
72
12
国家科技攻关计划
67
13
河北省自然科学基金
58
14
江苏省普通高校自然科学研究计划项目
53
15
上海科技发展基金
51
16
北京市教委科技发展基金
46
17
重庆市自然科学基金
45
18
上海市重点学科建设基金
45
19
山西省自然科学基金
38
20
跨世纪优秀人才培养计划
37
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表5医疗人工智能领域中文科技论文的基金分布情况
（五）学科分布情况
表6统计了医疗人工智能领域中文科技论文的学科分布情况，本研究截取发文量排名前40的学科领域。
从该统计结果可以看出，我国医疗人工智能领域中文科技论文的主要学科分布为生物医学工程、自动化技术、临床医学、肿瘤学、计算机软件及计算机应用等，其中，生物医学工程占比最大，发文量4471篇。
从该统计结果可以分析出当前人工智能在医疗领域主要应用于肿瘤学、神经病学、心血管系统疾病、精神病学、内分泌腺及全身性疾病、感染性疾病及传染病等方面。
表6医疗人工智能领域中文科技论文的学科分布情况
单位：
篇
序号
学科分布
发文量
1
生物医学工程
4471
2
自动化技术
1987
3
临床医学
1918
4
肿瘤学
1887
5
计算机软件及计算机应用
1496
6
基础医学
1470
7
中药学
1398
8
中医学
1295
9
医药卫生方针政策与法律法规研究
1147
10
生物学
1086
11
医学教育与医学边缘学科
1030
12
电信技术
977
13
神经病学
954
14
外科学
951
15
药学
918
16
心血管系统疾病
847
17
预防医学与卫生学
610
18
仪器仪表工业
583
19
精神病学
502
20
特种医学
494
21
眼科与耳鼻咽喉科
439
22
内分泌腺及全身性疾病
379
23
感染性疾病及传染病
306
24
泌尿科学
302
25
妇产科学
270
26
儿科学
231
27
消化系统疾病
220
28
数学
190
29
化学
168
30
口腔科学
142
31
呼吸系统疾病
128
32
急救医学
110
33
军事医学与卫生
98
34
信息经济与邮政经济
68
35
皮肤病与性病
67
36
高等教育
57
37
自然地理学和测绘学
39
38
环境科学与资源利用
39
39
有机化工
37
40
公安
35
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表6医疗人工智能领域中文科技论文的学科分布情况
四外文科技论文产出情况
（一）数据来源与方法
本研究将WEBOFSCIENCE中的WEBOFSCIENCE核心合集、BIOSISPreviews、Inspec、KCI-KoreanJournalDatabase、MEDLINE、RussianScienceCitationIndex、SciELOCitationIndex、中国科学引文数据库作为医疗人工智能领域外文科技论文产出统计的数据来源，检索方式为高级检索，通过文献调研最终确定检索式为：
TS=（ArtificialIntelligenceORMachineLearningORDeepLearningORNeuralNetworkORSupportVectorMachineORIntelligentRobotORGeneticAlgorithmORMachineVisionORImageSearchORFuzzyLogicORHuman-ComputerInteractionORIntelligentSearchORSpeechRecognitionORImageRecognitionORLifePredictionORKnowledgeReasoningORExpertSystemORNaturalLanguageProcessingORNeurometerComputingORFaceRecognitionORSupervisedLearningORComplexNetworkORArtificialNeuronORBayesianNetworkORPatternRecognitionORWaveletTransformORFeatureExtractionORFuzzyControlORRandomForest）ANDAD=chinaANDTS=（medicalORhealthcare）。
基于上述检索策略，我们最终获得44714条检索结果，该检索结果代表了我国在医疗人工智能领域发表外文科技论文的整体情况（见表7）。
同样，我们通过调整检索策略获得了人工智能领域的检索结果，共包含667760篇文献。
表72000～2018年我国医疗人工智能领域外文科技论文产出的总体情况
单位：
篇
年份
发文量
2000
213
2001
332
2002
463
2003
538
2004
635
2005
850
2006
1579
2007
1607
2008
2191
2009
2964
2010
3513
2011
2951
2012
3070
2013
3217
2014
3502
2015
3737
2016
4187
2017
5323
2018
2980
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表72000～2018年我国医疗人工智能领域外文科技论文产出的总体情况
（二）外文科技论文产出的总体情况
从表7可以看出，截至2018年，我国医疗人工智能领域外文科技论文发文数量大幅增长，累计发文44714篇。
从2006年起，医疗人工智能领域的外文科技论文年发文量增长迅速，2017年，医疗人工智能领域外文科技论文发表数已经达到5323篇。
利用表7中的数据绘制近10年来我国医疗人工智能领域外文科技论文产出的累积增长曲线（见图7），可以看出我国医疗人工智能领域外文科技论文产出在2008～2016年一直呈现线性增长趋势，截至2017年，我国医疗人工智能领域外文科技论文产出累计达到34655篇。
图7近10年我国医疗人工智能领域外文科技论文产出的累积增长曲线
（三）期刊分布情况
在对外文科技论文产出的整体情况进行分析的基础上，下面对期刊发文的分布情况进行分析。
表8是我国在医疗人工智能领域外文科技论文的期刊分布情况统计结果，从该结果可以看出，当前我国学者主要在LectureNotesinComputerScience、PlosOne、ProceedingsofSpie、ProceedingsoftheSpieTheINnternationalSocietyforOpticalEngineering和ComputerEngineeringandApplication等期刊上发表医疗人工智能领域相关论文，其中LectureNotesinComputerScience刊载论文最多，达1404篇，该期刊是Springer重要的分支，自1973年以来主要出版计算机相关专业的论文。
表8医疗人工智能领域外文科技论文的期刊分布情况
单位：
篇
序号
来源出版物
论文数
1
LectureNotesinComputerScience
1404
2
PlosOne
673
3
ProceedingsofSpie
583
4
ProceedingsoftheSpieTheInternationalSocietyforOpticalEngineering
577
5
ComputerEngineeringandApplication
502
6
ComputerEngineeringandApplications
480
7
AppliedMechanicsandMaterials
388
8
ChineseJournalofBiomedicalEngineering
384
9
LectureNotesinArtificialIntelligence
370
10
ConferenceProceedingsAnnualInternationalConferenceoftheIeeeEngineeringinMedicineandBiologySocietyIeeeEngineeringinMedicineandBiologySocietyAnnualConference
348
11
ScientificReports
333
12
BmcBioinformatics
329
13
IeeeInternationalConferenceonBioinformaticsandBiomedicineBibm
326
14
AdvancedMaterialsResearch
292
15
200527ThAnnualInternationalConferenceoftheIeeeEngineeringinMedicineandBiologySocietyIeeeCatNo05Ch37611c
291
16
Neurocomputing
291
17
20104thInternationalConferenceonBioinformaticsandBiomedicalEngineeringIcbbe2010
289
18
IeeeEngineeringinMedicineandBiologySocietyConferenceProceedings
278
19
ComputerEngineering
246
20
BiosensorsBioelectronics
220
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表8医疗人工智能领域外文科技论文的期刊分布情况
（四）各机构的外文科技论文产出情况
表9是各机构在医疗人工智能领域发表的外文科技论文情况，本文选取了发文量排前20位的机构，评估维度包括发文量、h指数、平均被引频次和总被引频次。
发文量排名前5的机构为中国科学院、上海交通大学、浙江大学、清华大学和香港中文大学，其中，中国科学院发文数量最多，且h指数最高，说明中国科学院对于医疗人工智能领域的研究投入较多且学术影响力较大，可以为后续其他学者的研究提供良好的参考基础。
香港大学发文数量虽然不多，但是该机构的h指数较高为69且平均被引频次最高，同样说明该机构具有较大的学术影响力。
表9各机构外文科技论文发文量及被引情况
单位：
篇，次
序号
机构
发文量
h指数
平均被引频次
总被引频次
1
中国科学院
2603
88
15.89
41351
2
上海交通大学
1315
升级会员 