研究各國(guó)總體及人工智能領(lǐng)域的科研表現(xiàn)力和技術(shù)創(chuàng)新力

G20國(guó)家中，中國(guó)在科研和技術(shù)創(chuàng)新力方面表現(xiàn)突出，在人工智能領(lǐng)域的科技實(shí)力增速明顯中國(guó)科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心和科睿唯安6月25日在北京聯(lián)合發(fā)布了《G20國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)格局之辯》系列報(bào)告，報(bào)告分為總體篇及人工智能專題篇（下文有重點(diǎn)介紹），聚焦G20國(guó)家的科研產(chǎn)出規(guī)模、學(xué)術(shù)影響力、領(lǐng)域分布、國(guó)際合作、規(guī)劃布局等科技發(fā)展態(tài)勢(shì)，研究各國(guó)總體及人工智能領(lǐng)域的科研表現(xiàn)力和技術(shù)創(chuàng)新力，揭示了中國(guó)在G20國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)格局中所處的地位及面臨的挑戰(zhàn)。

報(bào)告以科睿唯安Web of Science引文數(shù)據(jù)庫和德溫特專利數(shù)據(jù)庫（Derwent Innovation）為主要數(shù)據(jù)源，采用定量為主、定性為輔的研究方法，聚焦G20國(guó)家的科技發(fā)展現(xiàn)狀，研究各國(guó)總體及人工智能領(lǐng)域的科研表現(xiàn)力和技術(shù)創(chuàng)新力。

總體報(bào)告顯示：

G20國(guó)家中的美國(guó)、日本、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)、意大利和加拿大（G7國(guó)家）在科研表現(xiàn)力和技術(shù)創(chuàng)新力方面地位突出，科研論文產(chǎn)出規(guī)模、學(xué)術(shù)影響力和專利申請(qǐng)規(guī)模均占據(jù)較大優(yōu)勢(shì)，此外以中國(guó)、印度和巴西為代表的金磚國(guó)家及澳大利亞、韓國(guó)等其他國(guó)家的科研表現(xiàn)力和技術(shù)創(chuàng)新力均呈現(xiàn)較快增長(zhǎng)速度。中國(guó)的科研表現(xiàn)力提升迅速，科研經(jīng)費(fèi)投入、科研論文產(chǎn)出與學(xué)術(shù)影響力在2012-2016年均躍居世界第二位，并在全球論文引證網(wǎng)絡(luò)中躍進(jìn)核心位置，化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程學(xué)、材料科學(xué)和物理學(xué)學(xué)科處于領(lǐng)先地位。中國(guó)在技術(shù)創(chuàng)新力方面地位突出，2012-2016年專利申請(qǐng)量超過美國(guó)，居世界第一位，與美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、加拿大等國(guó)相比，中國(guó)專利更側(cè)重在國(guó)內(nèi)布局。

人工智能專題報(bào)告顯示：

G20各國(guó)政府正在積極開展人工智能領(lǐng)域布局，已經(jīng)形成遞進(jìn)式、持續(xù)性的發(fā)展動(dòng)力。在研發(fā)人力資源和基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)方面，形成了“美國(guó)一家獨(dú)大，英國(guó)、印度和加拿大等緊隨其后，中國(guó)尚有明顯差距”的競(jìng)爭(zhēng)局面。在科研表現(xiàn)力和技術(shù)創(chuàng)新力方面，美國(guó)的人工智能總體科技實(shí)力位居G20國(guó)家首位，中國(guó)緊隨其后且增速明顯，尤其是近五年的論文影響力和技術(shù)研發(fā)實(shí)力已超過美國(guó)，此外中國(guó)在機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理和計(jì)算機(jī)視覺三個(gè)領(lǐng)域的科技實(shí)力表現(xiàn)突出。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，G20國(guó)家在醫(yī)療、交通、教育和金融行業(yè)的人工智能研發(fā)及應(yīng)用呈現(xiàn)百花齊放的景象，產(chǎn)出了多類型、多場(chǎng)景的B2B、B2C產(chǎn)品。

▲《G20國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)格局之辯》系列報(bào)告

報(bào)告要點(diǎn)《G20國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)格局之辯》

1.從科研表現(xiàn)力來看，G7國(guó)家的科研論文產(chǎn)出規(guī)模和學(xué)術(shù)影響力均高于除中國(guó)以外的其它國(guó)家，2012-2016年G7國(guó)家（除意大利外）論文產(chǎn)出規(guī)模和學(xué)術(shù)影響力呈小幅下降趨勢(shì)；而以中國(guó)、印度、巴西為代表的金磚國(guó)家以及澳大利亞、韓國(guó)等其他國(guó)家在2012-2016年科研產(chǎn)出規(guī)模及學(xué)術(shù)影響力則均呈現(xiàn)較快增長(zhǎng)速度。

2.從全球論文引證關(guān)系網(wǎng)絡(luò)來看，美國(guó)在2007-2011年和2012-2016年均處于引用網(wǎng)絡(luò)的核心位置，美國(guó)的論文是世界論文引用的最大來源地； 2012-2016年，中國(guó)從論文引證關(guān)系網(wǎng)絡(luò)非核心位置躍進(jìn)核心位置，網(wǎng)絡(luò)中心度僅次于美國(guó)，表明中國(guó)論文的學(xué)術(shù)影響力增長(zhǎng)明顯；其它G7國(guó)家如英國(guó)、德國(guó)和法國(guó)基本處于次核心位置。

（注：節(jié)點(diǎn)的大小代表國(guó)家發(fā)文量的多少；節(jié)點(diǎn)的顏色代表國(guó)家在論文引證關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中的中心度，從暖色到冷色，節(jié)點(diǎn)的中心度逐步減小，具體排序?yàn)榧t色＞粉色＞黃色＞綠色＞藍(lán)色；節(jié)點(diǎn)間連線的箭頭方向代表引用關(guān)系，被指向的國(guó)家為被引用國(guó)家；節(jié)點(diǎn)間連線的粗細(xì)代表引用頻次的大?。?/p>

3.從全球論文國(guó)際合作網(wǎng)絡(luò)來看，美國(guó)和以英國(guó)和德國(guó)為代表的歐盟28國(guó)集團(tuán)仍然是論文國(guó)際合作最有吸引力的國(guó)家；中國(guó)2012-2016年在國(guó)際合作網(wǎng)絡(luò)中的吸引力有較大提升，但還未進(jìn)入國(guó)際合作網(wǎng)絡(luò)的核心位置。

4.從學(xué)科布局來看， 2012-2016年，G7國(guó)家（除日本外）及中國(guó)在22個(gè)分支領(lǐng)域的論文規(guī)模與學(xué)術(shù)影響力均進(jìn)入G20國(guó)家前十位。

（注：以上兩圖中，藍(lán)色、紅色分別代表2007-2011 年、2012-2016 年論文的世界份額在G20國(guó)家中的排名；“10+”代表該五年段未進(jìn)入G20國(guó)家前10；空白單元格代表兩個(gè)五年段均未進(jìn)入G20國(guó)家前10）

（注：以上兩圖中，藍(lán)色、紅色分別代表2007-2011 年、2012-2016 年論文被引頻次的世界份額在G20國(guó)家中的排名；“10+”代表該五年段未進(jìn)入G20國(guó)家前10；空白單元格代表兩個(gè)五年段均未進(jìn)入G20 國(guó)家前10）

5.從技術(shù)創(chuàng)新力來看，G7國(guó)家、金磚國(guó)家（除南非外）、韓國(guó)和澳大利亞是世界申請(qǐng)專利的主要來源國(guó)，2012-2016年中國(guó)專利申請(qǐng)量超過美國(guó)，居世界第一位；美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、加拿大等國(guó)專利國(guó)外布局較為明顯，而中國(guó)、韓國(guó)、日本、俄羅斯等國(guó)專利更多側(cè)重在國(guó)內(nèi)布局。

6.中國(guó)的科研表現(xiàn)力提升迅速，科研經(jīng)費(fèi)投入、科研論文產(chǎn)出與學(xué)術(shù)影響力在2012-2016年均躍居世界第二位，并在全球論文引證網(wǎng)絡(luò)中躍進(jìn)核心位置，化學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程學(xué)、材料科學(xué)和物理學(xué)學(xué)科處于領(lǐng)先地位；中國(guó)在技術(shù)創(chuàng)新力方面地位突出，2012-2016年專利申請(qǐng)量超過美國(guó)，居世界第一位，與美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、加拿大等國(guó)相比，中國(guó)專利更側(cè)重在國(guó)內(nèi)布局。

《G20國(guó)家科技競(jìng)爭(zhēng)格局之辯 人工智能專題》

1.各國(guó)政府積極開展人工智能領(lǐng)域布局，以遞進(jìn)式、持續(xù)性的專項(xiàng)戰(zhàn)略或規(guī)劃引領(lǐng)人工智能的發(fā)展方向。

（注：上圖反映了世界主要國(guó)家政府在人工智能領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局）

（注：上圖反映了中國(guó)在人工智能領(lǐng)域的戰(zhàn)略布局）

2.在研發(fā)人力資源和基礎(chǔ)研究經(jīng)費(fèi)方面，已經(jīng)形成了“美國(guó)一家獨(dú)大，英國(guó)、印度和加拿大等緊隨其后，中國(guó)尚有明顯差距”的競(jìng)爭(zhēng)局面，相較美國(guó)，中國(guó)的人工智能技術(shù)人才儲(chǔ)備、學(xué)術(shù)研究、產(chǎn)業(yè)研發(fā)力量、經(jīng)費(fèi)資助仍有較大差距。

3.美國(guó)的人工智能總體科技實(shí)力位居G20國(guó)家首位，中國(guó)緊隨其后且增速明顯，尤其是近五年的論文影響力和技術(shù)研發(fā)實(shí)力已超過美國(guó)。此外，英國(guó)、法國(guó)、澳大利亞、德國(guó)和加拿大等國(guó)也有著不俗的科研表現(xiàn)力。

（注：基于期刊論文分析得出以上兩圖的結(jié)果）

（注：基于會(huì)議論文分析得出以上兩圖的結(jié)果）

（注：基于專利數(shù)據(jù)分析得出以上兩圖的結(jié)果）

4.在人工智能的四個(gè)分支領(lǐng)域（機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理、語音處理和計(jì)算機(jī)視覺），美國(guó)的科技實(shí)力均位居G20國(guó)家首位，中國(guó)在機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理和計(jì)算機(jī)視覺三個(gè)領(lǐng)域的科技實(shí)力僅次于美國(guó)且增速明顯，部分科研影響力指標(biāo)已經(jīng)超過美國(guó)，但科研成果的總體質(zhì)量有待進(jìn)一步提升，另外，語音處理領(lǐng)域的實(shí)力相對(duì)美國(guó)、英國(guó)和加拿大國(guó)等較弱，處于G20國(guó)家中上游。

（注：在期刊論文、會(huì)議論文、技術(shù)專利等多方面計(jì)量的基礎(chǔ)上，進(jìn)行綜合定性評(píng)價(jià)得出G20主要國(guó)家在機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理、語音處理、計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域的科技實(shí)力，表格中星越多代表該國(guó)在該領(lǐng)域的科技實(shí)力越強(qiáng)）

5.G20國(guó)家在醫(yī)療、交通、教育和金融行業(yè)的人工智能研發(fā)及應(yīng)用呈現(xiàn)百花齊放的景象，產(chǎn)出了多類型、多場(chǎng)景的B2B、B2C產(chǎn)品，其中，中國(guó)、美國(guó)、日本、德國(guó)和韓國(guó)等更是在“人工智能+行業(yè)”上開展了深耕布局，產(chǎn)品或?qū)嵺`可以覆蓋從商業(yè)應(yīng)用到公眾生活的多個(gè)環(huán)節(jié)。