高校科研團(tuán)隊規(guī)模優(yōu)化研究

曾德明 張志東 王泓略

[摘 要] 高校科研團(tuán)隊的規(guī)模是影響科研團(tuán)隊績效的關(guān)鍵變量，一定程度的團(tuán)隊規(guī)模是完成科研團(tuán)隊任務(wù)的基本保證。在改進(jìn)的Shapley值方法的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了基于凈Shapley值的科研團(tuán)隊規(guī)模測定方法，以動態(tài)的視角去分析高?？蒲袌F(tuán)隊規(guī)模優(yōu)化的影響因素。研究結(jié)果表明，高?？蒲袌F(tuán)隊初始規(guī)模和團(tuán)隊成員科研效率是影響團(tuán)隊規(guī)模的關(guān)鍵因素;在科研團(tuán)隊的構(gòu)建過程中，有針對性地選擇團(tuán)隊成員，是促使科研團(tuán)隊達(dá)到最優(yōu)規(guī)模的重要條件。

[關(guān)鍵詞] 高?？蒲袌F(tuán)隊;科研效率;規(guī)模優(yōu)化;凈Shapley值

[中圖分類號] ?F204 ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A ? [文章編號] 1008—1763（2021）03—0075—05

Abstract：The size of a scientific research team in a university is a key variable affecting the performance of a scientific research team. A certain degree of team size is the basic guarantee for completing the task of a scientific research team. Based on the improved Shapley value method， a measurement method of scientific research team size based on the net Shapley value was constructed to analyze the influencing factors of the optimization of university scientific research team size from a dynamic perspective. The results show that the initial size and the efficiency of the team members are the key factors affecting the team size. In the process of building a scientific research team， the selection of team members is an important condition for the scientific research team to reach the optimal size.

Key words： university research team; efficiency of scientific research; scale optimization; net Shapley value

科研團(tuán)隊是以科學(xué)技術(shù)的研究與開發(fā)為內(nèi)容，由為數(shù)不多的技能互補(bǔ)、愿意為共同的科研目的、科研目標(biāo)和工作方法而相互承擔(dān)責(zé)任的科研人員組成的群體[1]。高?？蒲袌F(tuán)隊以科研團(tuán)隊為載體，以解決重大科技問題為基礎(chǔ)，將目標(biāo)定位在打造一流學(xué)科、催生院士或者諾貝爾獎獲得者、提升學(xué)校辦學(xué)層次上[2]。高?？蒲袌F(tuán)隊的特點是以學(xué)科為依托，由一名或者幾名杰出人才為學(xué)術(shù)帶頭人，以優(yōu)秀中青年拔尖人才為骨干組成的創(chuàng)新研究群體，共同合作或分工協(xié)作，聚焦于某一學(xué)術(shù)領(lǐng)域或?qū)W科群內(nèi)，圍繞某一重要研究方向進(jìn)行基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究，并擔(dān)負(fù)培養(yǎng)研究生及本科生的任務(wù)[3]。大科學(xué)時代，由于科學(xué)問題日益呈現(xiàn)出交叉性與高度復(fù)雜性的特點，導(dǎo)致科技活動在社會行為層面表現(xiàn)為越發(fā)緊密的科技共同體之間的合作特性。盡管我國基礎(chǔ)研究人員數(shù)量逐年快速增長，但同時也要看到，雖然我國造就了一支規(guī)模宏大、結(jié)構(gòu)相對合理的研究隊伍，但科學(xué)領(lǐng)軍人才和頂尖團(tuán)隊仍然不足，對國際高水平人才的吸引力也有待提高[4]。高?？蒲袌F(tuán)隊正是我國基礎(chǔ)研究發(fā)展突破的排頭兵。因此，如何提升我國高?？蒲袌F(tuán)隊的產(chǎn)出績效也是一個重要的現(xiàn)實問題，而影響科研團(tuán)隊產(chǎn)出績效的團(tuán)隊規(guī)模因素是我們首先關(guān)注的研究問題。

一 文獻(xiàn)綜述

科研團(tuán)隊規(guī)模一般是指科研團(tuán)隊中科研人員的數(shù)量[5]。一些學(xué)者認(rèn)為，科研團(tuán)隊的規(guī)模越大，團(tuán)隊的產(chǎn)出會越高。20世紀(jì)90年代以來 ，隨著科研合作廣度和強(qiáng)度的日益提升，科研團(tuán)隊規(guī)模也在不斷擴(kuò)大[6-7]。理論上講， 科研合作應(yīng)該會提高科學(xué)產(chǎn)出的質(zhì)量和影響力，研究結(jié)果證實了這一預(yù)想，即科研合作規(guī)模越大，科研團(tuán)隊的研究質(zhì)量越高，研究成果的影響力也越大，科研合作規(guī)模與科研成果的影響力顯著正相關(guān)[7-8]。陳曉玲等通過對獲得諾貝爾獎的華裔實驗物理學(xué)家丁肇中的科研團(tuán)隊進(jìn)行分析，也證實了丁肇中團(tuán)隊規(guī)模呈不斷增大趨勢[9]。但一些學(xué)者也通過研究發(fā)現(xiàn)，團(tuán)隊規(guī)模對團(tuán)隊績效產(chǎn)生了負(fù)向的影響。陳光華等通過廣東省部產(chǎn)學(xué)研合作專項的數(shù)據(jù)，以專利、論文為因變量構(gòu)建負(fù)二項分布模型，探討研發(fā)團(tuán)隊特征對產(chǎn)學(xué)研技術(shù)創(chuàng)新和科學(xué)創(chuàng)新的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)科研團(tuán)隊規(guī)模對技術(shù)創(chuàng)新具有顯著的負(fù)向影響，對科學(xué)創(chuàng)新具有顯著的正向影響，團(tuán)隊質(zhì)量即高級職稱比重對科學(xué)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的影響不顯著，團(tuán)隊結(jié)構(gòu)即企業(yè)人員比重對技術(shù)創(chuàng)新具有顯著的正向影響，對科學(xué)創(chuàng)新具有顯著的負(fù)向影響[10]。許治等以華南地區(qū)部分高校的科研團(tuán)隊為樣本進(jìn)行實證檢驗，發(fā)現(xiàn)小規(guī)模團(tuán)隊（10人以下）在合作網(wǎng)絡(luò)密度與合作強(qiáng)度上均優(yōu)于大規(guī)模團(tuán)隊（25人以上），且成立時間短的團(tuán)隊合作程度最高，因此，在高校的招生制度背景下，團(tuán)隊規(guī)模應(yīng)盡量維持在動態(tài)的平衡狀態(tài)[11]。Pearce等研究發(fā)現(xiàn)，較大規(guī)模團(tuán)隊的成員滿意感較低、參與度較低，協(xié)作也少于小型團(tuán)隊，并得出團(tuán)隊規(guī)模與團(tuán)隊創(chuàng)新負(fù)相關(guān)[12]。還有一些研究認(rèn)為，科研團(tuán)隊規(guī)模與績效是一個倒U型的關(guān)系。Lingfei Wu等學(xué)者發(fā)現(xiàn)，隨著團(tuán)隊規(guī)模的增加，成果新穎性的邊際遞減規(guī)律是一致的，隨著每個新團(tuán)隊成員的加入，他們對新組合的貢獻(xiàn)會減少，新組合在大約10人的團(tuán)隊中增長緩慢，然后急劇下降，低于單獨研究人員的值[13]。然而縱觀已有文獻(xiàn)，科研團(tuán)隊的最優(yōu)規(guī)模應(yīng)該是怎樣描述的，科研團(tuán)隊成員的數(shù)量變化怎么影響團(tuán)隊績效，這些問題尚未得到明確的回答。

已有研究通過定性分析、調(diào)查問卷等方法分析了影響科研團(tuán)隊規(guī)模的不同因素，以及團(tuán)隊規(guī)模對團(tuán)隊績效的影響[5，11，14-15]。這些研究方法在一定程度上解釋了科研團(tuán)隊規(guī)模這一重要變量的影響因素，及其對團(tuán)隊績效的影響。然而，定性分析雖然通過理論和推演解釋了一些現(xiàn)象，但說服力有限;調(diào)查問卷的結(jié)果并不是針對所有團(tuán)隊或者說針對團(tuán)隊成員，因此局限性也是顯而易見。同時，以前的研究更多的是在靜態(tài)層面上去探討科研團(tuán)隊規(guī)模對團(tuán)隊績效的影響[16]，少有學(xué)者利用動態(tài)的視角去看待科研團(tuán)隊規(guī)模的變化。本文擬基于前人對Shapley值公式的改進(jìn)，利用數(shù)學(xué)模型闡述影響高?？蒲袌F(tuán)隊規(guī)模的重要因素，通過模型的解研究高校科研團(tuán)隊最佳規(guī)模的問題，以期為研究優(yōu)化科研團(tuán)隊規(guī)模，實現(xiàn)團(tuán)隊績效最大化提供參考。

二 科研團(tuán)隊最優(yōu)規(guī)模測定方法

科研團(tuán)隊的規(guī)模很大程度上影響了團(tuán)隊績效，因此團(tuán)隊新成員加入團(tuán)隊時，必須考慮新進(jìn)入成員對團(tuán)隊的總貢獻(xiàn)和對團(tuán)隊里原有成員的影響。Shapley值公式是一種比較有效度量團(tuán)隊成員對包含它的團(tuán)隊的價值貢獻(xiàn)的簡單方法，這種方法被廣泛使用在解決多人合作博弈的問題中[17-19]。下面我們就基于改進(jìn)的 Shapley值公式來確定科研團(tuán)隊的最優(yōu)規(guī)模，并分析影響科研團(tuán)隊最優(yōu)規(guī)模的因素。

（一）凈Shapley值介紹

Shapley值方法是由 Shapley L.S.在1953年提出的用以解決多人合作對策問題的一種利益分配方案，稱為Shapley值法。Shapley值起源于合作博弈論，稱為多人合作對策。在合作博弈論中，它被認(rèn)為是研究最多、應(yīng)用最廣泛的單值解概念[20]。

當(dāng)一個團(tuán)隊的所有成員的凈Shapley值全部為非負(fù)時，該團(tuán)隊規(guī)模是適合的，而且仍然還可以吸取其它成員加入團(tuán)隊。當(dāng)NV=0 時，即最后一個加入團(tuán)隊的成員給團(tuán)隊內(nèi)部其他成員的收益影響為0時，這個時候的團(tuán)隊數(shù)量達(dá)到最大，團(tuán)隊的規(guī)模為最優(yōu)。

（二）科研團(tuán)隊規(guī)模優(yōu)化測度指標(biāo)及凈Shapley值的確定

假定某學(xué)術(shù)領(lǐng)域有n個研究學(xué)者，都以學(xué)術(shù)論文數(shù)量作為產(chǎn)出的指標(biāo)，并且學(xué)術(shù)論文質(zhì)量無差別。假定學(xué)者i（i=1，2，…，n），其撰寫的學(xué)術(shù)論文數(shù)量為qi，投入產(chǎn)出函數(shù)為Ci=12αiq2i（此處學(xué)者的投入可以看作是時間和精力成本，成果是科研論文，利用道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)可以將投入產(chǎn)出函數(shù)視為以上形式），其中，αi>0為效率參數(shù)，主要是由學(xué)者的生產(chǎn)效率和創(chuàng)新效率所決定。此效率參數(shù)隨著每個學(xué)者學(xué)術(shù)能力的不同而不同，學(xué)者的學(xué)術(shù)研究能力越強(qiáng)，則該學(xué)者的論文產(chǎn)出和創(chuàng)新就越有效率。

三 科研團(tuán)隊規(guī)模優(yōu)化結(jié)果分析

通過對Shapley值方法的改進(jìn)，本文利用利益分配機(jī)制轉(zhuǎn)變來測度科研團(tuán)隊的適度規(guī)模。凈Shapley值在保證團(tuán)隊收益得到提升的基礎(chǔ)上，又保證了團(tuán)隊內(nèi)部成員的利益不受損害，在這個基礎(chǔ)上得到的團(tuán)隊規(guī)模是科研團(tuán)隊的最優(yōu)規(guī)模。

結(jié)果表明，科研團(tuán)隊的規(guī)模與兩個重要因素有關(guān)，一個是科研團(tuán)隊現(xiàn)有的成員數(shù)量，另一個是團(tuán)隊成員的科研效率。Lingfei Wu等通過對Web of Science上千萬篇文章進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：隨著科研團(tuán)隊成員從1人增加到50人，他們的論文、專利和產(chǎn)品在測量到的突破式創(chuàng)新中的百分比分別下降了70、30和50，即團(tuán)隊規(guī)模上升的變化過程中，團(tuán)隊的產(chǎn)出績效是先上升后下降的，這也說明了團(tuán)隊成員現(xiàn)有數(shù)量對團(tuán)隊規(guī)模的影響[13]?？蒲袌F(tuán)隊現(xiàn)有成員數(shù)量如果很大，那么團(tuán)隊在納入新成員時要更多地考慮整個團(tuán)隊規(guī)模的問題，比如人多帶來的團(tuán)隊沖突，協(xié)調(diào)成本等的負(fù)向影響;而如果現(xiàn)有成員人數(shù)較少，那么團(tuán)隊?wèi)?yīng)該根據(jù)自身需要選擇合適的新成員加入。

針對某個特定的科研團(tuán)隊來說，如果k<1+αj2，考慮到分配規(guī)則，現(xiàn)有的規(guī)模為k-1個的團(tuán)隊從第k個成員所獲取的收益足夠大，足以補(bǔ)償k-1個成員的損失。如果所有剩下的團(tuán)隊成員都能得到類似的結(jié)果，這是可能的它的形成是為了容納這個成員，那么它的凈值將是非負(fù)的，而這個成員應(yīng)該是被允許加入科研團(tuán)隊。如果k>1+αj2，那么新成員進(jìn)入科研團(tuán)隊的貢獻(xiàn)可能比造成現(xiàn)有團(tuán)隊成員的損失小，而全部賠償所有現(xiàn)有的成員是不可能的，那么科研團(tuán)隊的凈值會是負(fù)的。在這種情況下，該成員不應(yīng)該被允許加入科研團(tuán)隊。因此，模型的最優(yōu)結(jié)果是k=1+αj2為最優(yōu)規(guī)模，這里面可以看出科研團(tuán)隊成員的科研效率對科研團(tuán)隊的影響是至關(guān)重要的。李霞從科研團(tuán)隊能達(dá)到的產(chǎn)出結(jié)果、行為過程和團(tuán)隊整體能力三個角度來對團(tuán)隊績效進(jìn)行綜合性評價，認(rèn)為高效率的組織必然可以帶來團(tuán)隊創(chuàng)新產(chǎn)出的提升，因此團(tuán)隊成員的科研效率對團(tuán)隊績效的影響是顯著的[22]。當(dāng)高?？蒲袌F(tuán)隊成員科研效率較高時，科研團(tuán)隊的最優(yōu)規(guī)模就小。單個學(xué)者的創(chuàng)新效率高，就能夠發(fā)表更多更具影響力的科研文章及其他研究成果，團(tuán)隊目標(biāo)可以在少量學(xué)者手里達(dá)成。當(dāng)科研團(tuán)隊的運(yùn)作效率較低時，低科研效率學(xué)者組建的科研團(tuán)隊要想達(dá)到既定的科研目標(biāo)，需要增加投入，接納新的學(xué)術(shù)伙伴，以彌補(bǔ)團(tuán)隊中學(xué)者創(chuàng)新效率低下的損失。但是隨著科研團(tuán)隊成員數(shù)量的增加，成員之間的協(xié)調(diào)成本會大幅度增加，同時成員伙伴之間的沖突也更為顯著，這些因素從而又進(jìn)一步限制了科研團(tuán)隊的創(chuàng)新效率。因此，科研團(tuán)隊?wèi)?yīng)根據(jù)自身情況，通過分析團(tuán)隊內(nèi)外影響因素，找到符合實際的、能夠帶來高績效的適宜規(guī)模。

四 結(jié)論與展望

對高校科研團(tuán)隊而言，一定的團(tuán)隊規(guī)模是科研團(tuán)隊完成任務(wù)的基本保證，而適宜的團(tuán)隊規(guī)模既有利于團(tuán)隊溝通、避免負(fù)面沖突，還可以提高團(tuán)隊效率，更高效地完成科研任務(wù)。科研團(tuán)隊在選擇學(xué)者時，應(yīng)該對新合作學(xué)者的創(chuàng)新效率和生產(chǎn)效率進(jìn)行評價。如果該學(xué)者的效率比較高，即投入較少的時間和成本就能獲得更多的論文產(chǎn)出，那么該學(xué)者就應(yīng)該成為科研團(tuán)隊伙伴的主要選擇。如果科研團(tuán)隊成員都是高效率的學(xué)者，那么團(tuán)隊的規(guī)模也會比較小，團(tuán)隊成員之間的創(chuàng)新協(xié)作就會更有效率，科研團(tuán)隊的運(yùn)作成本會得到很大的降低，這無疑會帶來更好的團(tuán)隊產(chǎn)出績效。凈Shapley值公式可以解決更多的問題，除了本身的團(tuán)隊收益分配問題，還能夠解決團(tuán)隊規(guī)模的優(yōu)化問題，這讓改進(jìn)后的Shapley值公式有了更多潛在的應(yīng)用方式。使用這個概念來評估新成員加入對原有科研團(tuán)隊成員的影響，這為評估這種結(jié)構(gòu)的規(guī)模和組成提供了有意義的基礎(chǔ)，同時這也是一種全新視角去看待科研團(tuán)隊規(guī)模問題。

未來研究可以考慮更多方面，首先科研團(tuán)隊規(guī)模是一個動態(tài)的表達(dá)，適宜的科研團(tuán)隊規(guī)模也是動態(tài)的。在完成科研任務(wù)的不同階段，根據(jù)實際需要配置團(tuán)隊成員，科研項目啟動之初的團(tuán)隊規(guī)模要比開展科學(xué)研究階段要小一些，不同的研究階段需要的科研人員結(jié)構(gòu)也有所不同。其次，科研成果除了包含高質(zhì)量的論文還包含專利或者一些經(jīng)濟(jì)或者名譽(yù)上的收益，這些因素可以被考慮更為具體一些。最后，科研團(tuán)隊規(guī)模的研究可以針對特定研究領(lǐng)域的特定團(tuán)隊。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1] 陳春花，楊映珊.基于團(tuán)隊運(yùn)作模式的科研管理研究[J].科技進(jìn)步管理，2002（4）：79- 81.

[2] 王世強(qiáng)，光翠娥.高校科研團(tuán)隊的生態(tài)位確立研究[J].科學(xué)學(xué)與科學(xué)技術(shù)管理， 2005（2）：34-36.

[3] 程勉中.論高等學(xué)校的創(chuàng)新團(tuán)隊建設(shè)[J].研究與發(fā)展管理， 2005（6）：116-122.

[4] 李靜海.抓住機(jī)遇推進(jìn)基礎(chǔ)研究高質(zhì)量發(fā)展[J].中國科學(xué)院院刊， 2019（5）： 586-596.

[5] 李巨光.科研團(tuán)隊適宜規(guī)模初探[J].人力資源管理，2009（5）：169- 170.

[6] W. Glanzel. National Characteristics in International Scientific Co-authorship[J].Scientometrics ， 2001（1）： 69-115.

[7] Figg W D ， Dunn L ， Liewehr D J ， et al. Scientific Collaboration Results in Higher Citation Rates of Published Articles[J]. Pharmacotherapy the Journal of Human Pharmacology & Drug Therapy， 2012（6）：759-767.

[8] Adams J D ， Black G C ， Clemmons J R ， et al. Scientific Teams and Institutional Collaborations： Evidence from U.S. Universities， 1981-1999[J]. Research Policy， 2005（3）：0-285.

[9] 陳曉玲，孫雍君.合作規(guī)模與丁肇中科研成果影響力——基于SCI論文署名人數(shù)與論文被引用量關(guān)系的分析[J].自然辯證法通訊， 2010（4）：56-63.

[10]陳光華，梁嘉明，楊國梁.研發(fā)團(tuán)隊特征對產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新的影響研究[J].軟科學(xué)， 2014（12）：15-18.

[11]許治，陳麗玉，王思卉.高?？蒲袌F(tuán)隊合作程度影響因素研究[J].科研管理， 2015（5）：149-161.

[12]Pearce C L ， Herbik P A . Citizenship Behavior at the Team Level of Analysis： The Effects of Team Leadership， Team Commitment， Perceived Team Support， and Team Size[J]. The Journal of Social Psychology， 2004（3）：293-310.

[13]Wu L， Wang D， Evans J A. Large Teams Develop and Small Teams Disrupt Science and Technology [J]. Nature， 2019： 1.Wu et al.

[14]Hoegl M ， Weinkauf K ， Gemuenden H G . Interteam Coordination， Project Commitment， and Teamwork in Multiteam R&D Projects： A Longitudinal Study[J]. Organization Science， 2004（1）：38-55.

[15]陳啟愉，張凌，付曄.科研團(tuán)隊管理的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析[J].研究與發(fā)展管理，2008， 20（1）：132-134.

[16]李志宏， 賴文娣， 白雪. 高?？蒲袌F(tuán)隊隱性知識共享的系統(tǒng)動力學(xué)分析[J]. 管理學(xué)報， 2012（10）：1495-1504.

[17]戴建華，薛恒新.基于Shapley值法的動態(tài)聯(lián)盟伙伴企業(yè)利益分配策略[J].中國管理科學(xué)， 2004（4）：33-36.

[18]陳雯，張強(qiáng).模糊合作對策的Shapley值[J].管理科學(xué)學(xué)報， 2006（5）：50-55.

[19]李維乾，解建倉，李建勛，等.基于改進(jìn)Shapley值解的流域生態(tài)補(bǔ)償額分?jǐn)偡椒╗J].系統(tǒng)工程理論與實踐， 2013（1）：255-261.

[20]David Pérez-Castrillo， Wettstein D . Bidding for the Surplus ： A Non-cooperative Approach to the Shapley Value[J]. Journal of Economic Theory， 2001（2）：274-294.

[21]Rothschild R . On the Use of a Modified Shapley Value to Determine the Optimal Size of a Cartel [J]. Journal of Economic Behavior and Organization， 2001（1）：0-47.

[22]李霞.高校創(chuàng)新型科研團(tuán)隊知識共享行為、學(xué)習(xí)行為及團(tuán)隊績效研究[J].軟科學(xué)， 2012（6）：83-87.