李艾丹

摘要：在科研團隊構(gòu)建與發(fā)展中，團隊成員的合作精神以及人員學科、年齡、經(jīng)驗、科研水平的結(jié)構(gòu)配置合理，對創(chuàng)新思維的產(chǎn)生和解決問題能力的提高非常重要。本文基于復雜網(wǎng)絡理論，通過演化無標度網(wǎng)絡模型與仿真分析，研究科研創(chuàng)新網(wǎng)絡的演進過程，并通過偏好連接模型與仿真分析，研究科研創(chuàng)新網(wǎng)絡對新加入科研人員主體的偏好吸引條件，為科研團隊構(gòu)建與發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：科研團隊構(gòu)建;復雜網(wǎng)絡;演化;偏好;仿真

中圖分類號：G311? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）25-0270-03

Abstract： Setting up and developing of a scientific research team， the spirit of cooperation and the rational configuration of personnel discipline， age， experience and research level are very important， and it is very important for the generation of innovative thinking and the ability to solve problems. Based on the complex network theory， this paper studies the evolution process of the research innovation network through evolutionary scale-free network model and simulation analysis. Through the preference connection model and simulation analysis， the research innovation network attracts the preference conditions of the newly joined researchers， providing a reference for setting up and developing scientific research teams.

Key words： Research Team Setting Up; Complex Network; Evolutionary; Preference; Simulation

1 引言

創(chuàng)新能力是評價科研機構(gòu)的關(guān)鍵要素，許多科研機構(gòu)通過增強科研團隊的構(gòu)建提升創(chuàng)新能力[1]?？蒲袌F隊是科研活動的基本單位[2]，是進行學術(shù)創(chuàng)新研究的主要推動者[3]?？蒲袌F隊一般由2個或以上科研人員組成[4]，以團隊領(lǐng)導人為核心，以科學技術(shù)研究與開發(fā)為內(nèi)容，由優(yōu)勢互補、愿意為共同的研究目標和工作方法而相互協(xié)作配合承擔責任的科研人員組成的群體[5]。群體的行為是個體行為的加總，但并不是線性加法，個體之間存在嵌套關(guān)系。

近年來，復雜網(wǎng)絡的研究已經(jīng)得到不同領(lǐng)域?qū)W者的關(guān)注，成為一個跨學科的研究熱點?，F(xiàn)實世界中很多系統(tǒng)都可以用復雜網(wǎng)絡進行描述，這些復雜網(wǎng)絡具有網(wǎng)絡平均路徑長度較小、聚類系數(shù)較大、節(jié)點度分度服從冪律分布等特性，可以看作由節(jié)點和連接節(jié)點的邊組成的集合，通常用節(jié)點來表示系統(tǒng)中的個體，用邊表示個體之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。

復雜網(wǎng)絡中的社會網(wǎng)絡反映了社會成員之間的關(guān)系。社會網(wǎng)絡中的“點”代表網(wǎng)絡中的社會成員，“邊”代表社會成員之間的聯(lián)系和關(guān)系，社會網(wǎng)絡反映了社會人際關(guān)系，包括朋友關(guān)系、上下級關(guān)系、科研合作關(guān)系等。劉璇等（2011）基于文獻計量數(shù)據(jù)，利用社會網(wǎng)絡分析方法進行了科研團隊發(fā)現(xiàn)和評價研究，對影響科研團隊績效的因素做了假設檢驗，給出了提高績效的建議：促進科研合作發(fā)揮團隊優(yōu)勢;引導拓展合作方向與合作模式;培育和充分發(fā)揮領(lǐng)導成員的核心作用[6]。曾明彬等（2017）對社會網(wǎng)絡在科研團隊知識創(chuàng)新中的研究方向進行了梳理，指出學術(shù)界的研究熱點主要集中在社會網(wǎng)絡的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、科研團隊的創(chuàng)新績效、社會資本對知識創(chuàng)新的影響等方面[7]。目前，通過復雜網(wǎng)絡演進中的巨分支現(xiàn)象解釋科研團隊構(gòu)建中偏好吸引影響團隊成員的組成比例和科研創(chuàng)新思維拓展的研究較為少見。在科研團隊組成中，團隊成員的合作精神以及人員學科、年齡、經(jīng)驗、科研水平結(jié)構(gòu)配置合理對創(chuàng)新思維的形成和解決問題能力的提高非常重要。在創(chuàng)新活動過程中，針對具體問題提出解決方案通常是困難的，問題的復雜性和關(guān)聯(lián)性甚至會造成難以定位和歸納，需要不同領(lǐng)域、不同經(jīng)驗的科研團隊成員集思廣益，通過研究討論開拓思維，經(jīng)過話題集中和聚類，形成主要矛盾問題并找出解決問題的方法和驗證方法的可行性與有效性。

本文嘗試通過復雜網(wǎng)絡演化中的巨分支現(xiàn)象解釋上述創(chuàng)新活動過程，并應用Netlogo多主體仿真工具驗證科研團隊構(gòu)建與發(fā)展中成員組合的合理配置和效率問題，為提高和拓展團隊創(chuàng)新思路提供思考。

3 科研創(chuàng)新網(wǎng)絡模型構(gòu)建

本文構(gòu)建的科研創(chuàng)新網(wǎng)絡模型中，包括一個基于Roger Guimera等[8]形容的隨機網(wǎng)絡虛擬空間，具有開放BA功能。在這個虛擬空間中，科研人員可以組建科研團隊或者加入其他科研團隊開展科研創(chuàng)新活動?？蒲袆?chuàng)新網(wǎng)絡中進行的創(chuàng)新活動，表現(xiàn)為帶有不同目的參加者，為達成某項短期目標（例如完成科技項目、撰寫科技論文、申請專利等）而組成的多主體創(chuàng)新合作團隊的博弈活動，團隊成員可以是沒有科研團隊組建經(jīng)驗的科研人員（稱為無經(jīng)驗者），也可以是有在科研團隊中進行科研活動經(jīng)驗的科研人員（稱為有經(jīng)驗者）。

設想科研人員在設計科研創(chuàng)新網(wǎng)絡功能、組建科研團隊時，會在該網(wǎng)絡中發(fā)布其感興趣的創(chuàng)新研究話題或針對性地尋求待解科研問題解決方案，吸引網(wǎng)絡中有共同興趣和需求的科研人員加入團隊，在達到預設的某個團隊成員數(shù)量后，進行創(chuàng)新思維交流和問題探討。

對科研創(chuàng)新網(wǎng)絡模型構(gòu)建過程進行仿真，目的是研究網(wǎng)絡模型環(huán)境的運行規(guī)律。模擬主體在網(wǎng)絡環(huán)境中從加入、發(fā)展到消亡的演化運行情形，分析各主體在運行過程中的變化，觀察網(wǎng)絡演化結(jié)果是否符合預先設定的假設條件。在本仿真模型中，每個網(wǎng)絡節(jié)點代表一個科研人員主體，各個節(jié)點之間的連接（科研人員主體之間的交流）構(gòu)成了科研創(chuàng)新的次級網(wǎng)絡（科研團隊）。假設科研團隊中有經(jīng)驗者和無經(jīng)驗者的比例達到某種程度時，節(jié)點之間的聯(lián)系會出現(xiàn)偏好吸引現(xiàn)象，分散的節(jié)點之間聯(lián)系發(fā)生劇烈變化，出現(xiàn)少數(shù)幾乎與所有節(jié)點均有連接的巨型節(jié)點情況，即出現(xiàn)我們假設的分散的創(chuàng)新話題和問題探討最后集中并聚類現(xiàn)象，并通過該現(xiàn)象構(gòu)成與之對應的科研創(chuàng)新團隊成員中（有經(jīng)驗者和無經(jīng)驗者）的比例的情況。

仿真在NetLogo多主體仿真環(huán)境下進行，NetLogo是美國西北大學Uri Wilensky教授于1999年開發(fā)的一個多主體建模仿真集成環(huán)境，適合對隨時間演化的復雜系統(tǒng)進行建模仿真，本文采用的是V5.2.0版本。

初始條件中m數(shù)值取5到8的不同值，仿真模型演化趨勢沒有顯著變化。通過仿真結(jié)果可以看出，網(wǎng)絡中節(jié)點累計連接最多情況發(fā)生在無經(jīng)驗者和無經(jīng)驗者之間，其次是無經(jīng)驗者和有經(jīng)驗者之間。無經(jīng)驗者在進入科研創(chuàng)新網(wǎng)絡中組建和尋找科研團隊并與之發(fā)生聯(lián)系的過程是各節(jié)點間形成偏好連接的發(fā)展過程，每個科研人員主體在組成科研團隊時自行組建團隊和加入已經(jīng)存在的團隊情況較多，其中已經(jīng)存在的團隊中一定存在有經(jīng)驗者，這些節(jié)點的交互頻繁符合基于BA模型的合作網(wǎng)絡的實際情況。當加入科研團隊中有經(jīng)驗者的概率達到或超過0.35時，網(wǎng)絡中會形成巨分支現(xiàn)象。即網(wǎng)絡中各個連接主體間分散的創(chuàng)新話題和問題探討最后發(fā)生集中并聚類，基于話題形成團隊成員集中的情況，這種情況有利于團隊創(chuàng)新思維的拓展和解決問題能力的提高。

5 結(jié)語

本文通過模型與仿真分析，研究了科研創(chuàng)新網(wǎng)絡的演進過程和科研創(chuàng)新網(wǎng)絡對新加入科研人員主體的偏好吸引條件。仿真結(jié)果反映出演化網(wǎng)絡中節(jié)點累計連接最多情況發(fā)生在無經(jīng)驗者和無經(jīng)驗者之間，其次是無經(jīng)驗者和有經(jīng)驗者之間。當網(wǎng)絡中有經(jīng)驗者數(shù)量達到一定比例時，就會產(chǎn)生對新加入成員主體的創(chuàng)新思維影響力，并形成偏好吸引。即存在分散的創(chuàng)新話題和問題探討最后被引導、集中并聚類的情況，驗證了本模型的仿真假設的成立。

在實際科研團隊構(gòu)建活動中，不同學科、不同專業(yè)背景、不同年齡、不同經(jīng)驗、不同科研水平的團隊成員在思維交流和問題探討中，通過不同觀點的匯集和碰撞，有利于產(chǎn)生新穎的創(chuàng)新思路，發(fā)現(xiàn)解決問題的方法。有團隊合作經(jīng)驗者在團隊開展科研合作互動的過程中，可以更好地起到借鑒、引領(lǐng)和推動作用;無經(jīng)驗者雖然缺乏科研合作經(jīng)驗，但卻未受過各種合作間出現(xiàn)問題的困擾，思維的桎梏反而較少，往往可以產(chǎn)生新奇的觀點和想法。有經(jīng)驗者與無經(jīng)驗者之間的互動過程是知識傳播、擴散和共享的過程，網(wǎng)絡節(jié)點簇的大小反映出科研團隊成員的集中度以及知識擴散的程度和頻度?？蒲袌F隊構(gòu)建中，不同成員的合理比例對創(chuàng)新活動的效率具有相關(guān)性。在后續(xù)研究工作中，還可以進一步考慮對不同科技創(chuàng)新話題聚類產(chǎn)生不同集中度的巨分支現(xiàn)象進行分析，并選取典型節(jié)點開展案例實證研究。

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【通聯(lián)編輯：梁書】