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        高校教師科研合作的演化博弈分析

        2021-06-30 14:45:08劉芹劉艷高霞上海理工大學(xué)
        關(guān)鍵詞:單干收益成本

        劉芹 劉艷 高霞(上海理工大學(xué))

        一、科研合作的重要性

        隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)和理論研究的進(jìn)步,需要加強(qiáng)國(guó)際和地區(qū)間的科技交流與合作[1],高校是科學(xué)研究的重要場(chǎng)所[2],科研能力是提升高校內(nèi)涵品質(zhì)和教學(xué)質(zhì)量的不竭動(dòng)力。然而,現(xiàn)實(shí)中很多高校教師單打獨(dú)斗,合作頻率低,難以形成團(tuán)隊(duì),即使參與合作在知識(shí)共享方面也有待進(jìn)一步提高[3-4],科研網(wǎng)絡(luò)比較松散,成為我國(guó)科技發(fā)展的痼疾[5-6]。

        科研合作是必要的,也是雙贏的。在合作中每個(gè)人可以選擇自己所熟悉的領(lǐng)域,優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),能用有限的精力做出最好的工作[7],有助于提高研究效率,實(shí)現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量和科研實(shí)力的全面發(fā)展[3],有助于研究人員提升自我價(jià)值、提高知名度[8-9],還可以提高科研產(chǎn)出數(shù)量和質(zhì)量[10-11]。然而,科研合作并不容易達(dá)成,科研結(jié)果也并非總是盡如人意,這些取決于諸多因素:與合作對(duì)自身研究水平及成果發(fā)表有利性有關(guān)[12];專業(yè)關(guān)聯(lián)關(guān)系、競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度及學(xué)校內(nèi)部溝通也在一定程度上影響科研合作[13];團(tuán)隊(duì)規(guī)模、成立時(shí)間、團(tuán)隊(duì)沖突和團(tuán)隊(duì)角色的完整性與均衡性對(duì)合作程度有較大影響[6];績(jī)效考核制度對(duì)科研人員具有導(dǎo)向作用[14]。一些學(xué)者提供了建議,調(diào)動(dòng)研究員的積極性,寬容理解科研工作中遇到的挫折和失敗,并給予支持鼓勵(lì)[12];設(shè)法提供工作組和咨詢機(jī)構(gòu)等良好的溝通條件[3];提高學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)[8];適當(dāng)控制團(tuán)隊(duì)規(guī)模,并對(duì)團(tuán)隊(duì)成員角色和功能明確分工[6];改進(jìn)科研考核制度,建立團(tuán)隊(duì)式考評(píng)機(jī)制,提高教師的合作收益[4]。

        以上研究從科研合作的必要性、可能帶來(lái)的收益及影響科研合作達(dá)成的因素等方面進(jìn)行了探索,并針對(duì)合作中存在的障礙提供參考意見(jiàn)。然而,現(xiàn)實(shí)紛繁復(fù)雜,相對(duì)利益并非絕對(duì)利益,雖然良好的合作確實(shí)會(huì)帶來(lái)一些收益,但合作前期和合作中期也會(huì)付出一定的成本,如合作準(zhǔn)備成本(調(diào)查對(duì)方信息和準(zhǔn)備資料等)、團(tuán)隊(duì)磨合成本(主要表現(xiàn)為團(tuán)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)人的領(lǐng)導(dǎo)風(fēng)格、團(tuán)隊(duì)成員的性格、團(tuán)隊(duì)成員的經(jīng)歷、團(tuán)隊(duì)成員的研究方向等)及項(xiàng)目的溝通成本和串聯(lián)成本等,所以要綜合考慮收益和成本,且行為是動(dòng)態(tài)調(diào)整的,可以借助六度空間理論,找到具有同樣特長(zhǎng)的合作者,從而進(jìn)行科研合作。

        二、演化博弈模型及均衡分析

        教師在完成科研項(xiàng)目方式上主要有兩種選擇,一種是與人合作(K1),另一種是單干(K2),即雙方的策略空間是K(K1,K2)。文中R1和R2分別代表教師1和教師2僅依靠自己的能力單獨(dú)完成科研項(xiàng)目時(shí)所獲得的凈收益;△R代表雙方合作完成科研項(xiàng)目創(chuàng)造的凈收益,包括創(chuàng)新和額外的學(xué)術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)等;△R3和△R4分別代表教師1和教師2在互相無(wú)法直接合作的情況下,經(jīng)對(duì)方介紹合適的人員并完成合作所帶來(lái)的凈收益分別代表教師1和教師2合作準(zhǔn)備成本;β1和β2分別代表教師1和教師2對(duì)創(chuàng)造凈收益的吸收能力,既包括物質(zhì)上的獎(jiǎng)勵(lì),也包括科研思想創(chuàng)新的接受理解能力。

        根據(jù)假設(shè)條件可得出博弈雙方兩位教師的支付矩陣,如表1所示,x、y分別是教師1和教師2合作的概率,1-x、1-y分別是教師1和教師2單干的概率,且x、y均隨雙方認(rèn)知學(xué)習(xí)的變化而變化。

        其中N1=(1,0),N2=(0,1),X=(x,1-x)代表教師1合作與單干混合策略,Y=(y,1-y)代表教師2合作與單干混合策略,均為矩陣向量,教師1與教師2的支付矩陣如下。

        結(jié)論1:當(dāng)教師1通過(guò)與教師2介紹的人員合作得到的凈收益介于與教師2合作得到的凈收益和為尋找教師2合作所付出的成本之間時(shí),若該成本較大,教師1選擇單干,反之選擇合作。當(dāng)教師1通過(guò)與教師2介紹的人員合作得到的凈收益既小于為尋找教師2合作的準(zhǔn)備成本,也小于與教師2合作得到的凈收益時(shí),若教師2合作的概率小于某一閾值時(shí),教師1選擇單干,反之選擇合作。當(dāng)教師1通過(guò)與教師2介紹的人員合作得到的凈收益既比為尋找教師2合作的準(zhǔn)備成本大,又比與教師2合作得到的凈收益大時(shí),若教師2合作的概率大于某一閾值時(shí),教師1選擇單干,反之選擇合作。

        表2 教師1的演化穩(wěn)定策略及適應(yīng)條件

        綜上可知,教師1最多有3個(gè)穩(wěn)定點(diǎn),分別為x=0、x=1和y=y0。同理,教師2最多也有3個(gè)穩(wěn)定點(diǎn),分別為y=0、y=1和x=x0,其中x0根據(jù)F(x)=0求得,且因此可能得到的5個(gè)平衡點(diǎn)為E1(0,0),E2(0,1),E3(1,0),E4(1,1),E5(x0,y0),雅克比矩陣如下。

        將上述5個(gè)點(diǎn)代入雅克比矩陣J中,得到各平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)行列式的值與跡,如表3所示。

        表3 各平衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)行列式的值與跡

        首先考慮除E5以外的策略,共分以下24種情況,穩(wěn)定平衡點(diǎn)如表4所示。

        表4 穩(wěn)定平衡點(diǎn)(ESS)

        結(jié)論2:當(dāng)教師1和教師2在與對(duì)方介紹的人員合作得到的凈收益小于自身尋找對(duì)方合作的成本時(shí),雙方均選擇單干。由于對(duì)稱性,以教師2為例,當(dāng)教師2與教師1介紹的人員合作得到的凈收益大于自身尋找對(duì)方成本,且教師1與教師2合作得到的凈收益小于尋找教師2合作所付出的成本時(shí),若教師2與教師1合作得到的凈收益小于尋找教師1合作所付出的成本或教師1與對(duì)方介紹的人員合作得到的凈收益小于自身尋找教師2合作的成本,則教師1選擇單干,教師2選擇合作。當(dāng)教師1和教師2在互相合作中各自得到的凈收益大于尋找對(duì)方合作所付出的成本時(shí),雙方均選擇合作。

        由于E5跡為0,故其為鞍點(diǎn),演化方向不確定。當(dāng)鞍點(diǎn)位于坐標(biāo)軸上時(shí),由于對(duì)稱性,以x0=0為例,考慮有意義的點(diǎn)(0<y0<1),①若△1>0,△3<0且△4<0,即β1△R<<△R3且β2△R<時(shí),E3為穩(wěn)定平衡點(diǎn);②若△1<0,△3>0且△4>0,即△R3<<β1△R且β2△R>時(shí),E4為穩(wěn)定平衡點(diǎn),各自對(duì)應(yīng)的相位圖如圖1所示。

        結(jié)論3:由于對(duì)稱性,以教師1為例,當(dāng)教師1為尋找教師2合作所付出的成本大于與教師2合作得到的凈收益,卻小于與教師2介紹的人員合作得到的凈收益,同時(shí)教師2與教師1合作得到的凈收益小于自身尋找教師1合作所付出的成本時(shí),教師1會(huì)選擇合作,而教師2選擇單干。當(dāng)教師1為尋找教師2合作所付出的成本小于與教師2合作得到的凈收益,卻大于與教師2介紹的人員合作得到的凈收益,同時(shí)教師2與教師1合作得到的凈收益大于自身尋找教師1合作所付出的成本時(shí),教師1與教師2均選擇合作。

        當(dāng)鞍點(diǎn)位于有實(shí)際意義但非坐標(biāo)軸上時(shí),如圖2所示,需要考慮s=x0+y0的大小,若s>1,即雙方合作概率更大,該鞍點(diǎn)向E4演化,反之則向E1演化。

        由上式可知影響s的因素,如表5所示。

        結(jié)論4:由于人具有風(fēng)險(xiǎn)意識(shí),故在未知教師2的選擇前,當(dāng)與另一教師合作所需的準(zhǔn)備成本過(guò)大時(shí),面臨的風(fēng)險(xiǎn)也很大,理性的人一般不會(huì)冒此風(fēng)險(xiǎn),故此處僅考慮準(zhǔn)備成本較小的情況。由于具有對(duì)稱性,以教師1為例,此處要保證0<x0<1,故應(yīng)滿足同號(hào),此處指兩者皆為負(fù),且故可知,通過(guò)與教師2介紹的人員合作得到的凈收益和與教師2合作得到的凈收益與雙方合作概率呈正相關(guān),而為與對(duì)方合作所付出的準(zhǔn)備成本與雙方合作概率呈負(fù)相關(guān)。教師的創(chuàng)新吸收能力越強(qiáng)或無(wú)論與教師2還是教師2介紹的人員合作得到的凈收益越大時(shí),雙方合作概率也會(huì)越大,而為與教師2合作所付出的準(zhǔn)備成本越高,雙方越不容易發(fā)生合作。

        表5 S影響因素分析

        三、結(jié)語(yǔ)

        通過(guò)分析可知,對(duì)科研人員來(lái)說(shuō),收益固然重要,但合作完成項(xiàng)目所需要付出的成本和合作方的合作意愿也不可小覷。當(dāng)合作準(zhǔn)備成本過(guò)大時(shí),雙方均不愿意合作。當(dāng)合作準(zhǔn)備成本大于合作得到的凈收益時(shí),即使對(duì)方合作意愿再高,自己也會(huì)選擇不合作。當(dāng)合作準(zhǔn)備成本小于自身與對(duì)方合作得到的凈收益時(shí),如果對(duì)方合作意愿低下,合作也難以形成,如果此時(shí)對(duì)方愿意幫忙介紹合適的合作人員,而被介紹人員通過(guò)合作得到的凈收益比成本高的話,則可以形成一種合作。此外,當(dāng)科研人員對(duì)創(chuàng)新的吸收能力很強(qiáng)時(shí),也能增加合作的概率。故增強(qiáng)科研合作,可以從科研合作成本和合作意愿方面著手,在對(duì)方合作意愿低下的情況下如果發(fā)揮六度空間理論,且對(duì)方愿意幫忙介紹合作人員,便能節(jié)省一部分成本,還是有一定效果的,但期間依然需要付出一定的搜尋成本??梢钥紤]成立一個(gè)專門的信息系統(tǒng),將教師的基本信息、特長(zhǎng)、科研經(jīng)歷、現(xiàn)在研究狀態(tài)、合作人員評(píng)價(jià)等進(jìn)行整合,并及時(shí)作出調(diào)整,方便教師選擇合適的合作人員,還應(yīng)盡量做到科研過(guò)程的可控性,保證科研合作評(píng)價(jià)的公正性,為降低溝通串聯(lián)成本,可開(kāi)展網(wǎng)絡(luò)會(huì)議等。此外,學(xué)校還應(yīng)注重提高教師的科研合作意愿,對(duì)于年輕教師,科研經(jīng)驗(yàn)較少,學(xué)校應(yīng)該適當(dāng)安排合作,一方面避免“馬太效應(yīng)”的發(fā)生,另一方面也能增強(qiáng)學(xué)術(shù)氛圍,從而形成良性循環(huán)。

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