基于知识溢出的科研团队成员选择模型研究.pdf

2 0 1 0年第 1 2期 科技管理研究 S cie n ce a n d T e ch n o lo g y Ma n a g e me n t Re s e a r ch 2 0l0 No 1 2 文章编号 1 0 0 0 7 6 9 5 2 0 1 0 0 1 2 0 1 8 5 0 4 基于知识溢出的科研团队成员选择模型研究 晋琳琳 广东工业大学管理学院 广东广州 5 1 0 5 2 0 摘要 在前人研究的基础上 不仅考虑成员个体知识能力的差异 而且通过构建角色模型和群体效用模型 考 虑并量化团队成员由于知识 经验以及角色等方面的差异所导致的成员 N知识协作产生的双向溢出效用 在 此基础上 通过对相应算法的改进 实现对科研团队组建和成员选择的辅助决策 关键词 科研团队 成员选择 知识溢出 t a b u算法 中图分类号 G 3 1 6 文献标识码 A 1 引言 科研团队是适应科学研究复杂化和社会化的一种重要科 研组织形式 事实表明 如果某种工作任务的完成需要多种 技能 经验 那么团队通常比个人的效果更好 在研究团队 管理的文献中 如何构造团队是一个重要的研究问题 如何 设计一个团队 尤其是如何选择团队成员一直缺乏严格科学 的模型方法作指导 从高校科研团队的实践来看 在团队成 员选择上存在很 多问题 如 有 的团队学缘结 构不合 理 师徒型 多 混血儿 少 容易形成在研究方法上 千篇 一 律 创新活力不足 有些团队的形成是 由于项 目负责人 承担的项 目需要不同专业的人而临时 拉郎配 组建的 这 类团队目的虽明确 但功利性较强 短期行为多 稳定性差 而科研团队真正需要的是相对稳定的 针对前瞻性研究 由 不同学科 的人才 自主结合 大多数团队在成员构成上 国内健将 多 国际选手 少 这样较难与国际接轨 很 难保证团队的科研创新成果能站在国际科技的前沿等 团 队的成员选择是决定科研 团队成败 的关 键 因素 之一 是 一个 涉及多因素 多 目标的决策过程 既要考虑能够满足科技创 新活动的需要 又要充分考察成员的能力和发展等要求 便 于团队成员问通过竞合产生充分的双向知识溢出 2 研 究评 述 目前来看 有关 团队成员 选择 的研 究 主要 有 以下 视 角 一 是从心理学的角度 对团队成员 自身应具备的素质提出要 求 如团队成员的自然属性 种族 性别 籍贯等 团队 成员的能力要求 教育背景 工作经历 社会关系等 等 等 这类研究通常采用统计的方法 并未考虑成员之间的内 在联系 没有建立团队成员之间关系的数学模型 事实上 创新思想能否实现在很大程度上取决于个体所在的组织对其 进行的选择 即团队成员之 间能否给予互 相足够 的支持 Ma r t i n R u e f 2 0 0 2 G u z z o R i ch a r d 1 9 9 6 C u m m in g s J o n t h o n 2 0 0 3 L 4 J 肖缓 2 0 0 3 L s J 二是从社 会学 的角度 随着社会网络研究的兴起 很多学者从社会网络的角度出发 研究社会网络或组织中成员的交流模式 相互关系 进而分 析团队的组成 J a ck s o n Ma t t h e w 1 9 9 6 M e ir F e r s h t ma n 1 9 9 7 F i s h e r 2 0 0 4 这方面的研究往 往通过 图论理 论 将团队成员作为图中的点 若两个成员之间存在某种关 系 朋友关系 敌对 关 系 则 两成 员之 间建立 一条无 向边 或有向边 这种边没有权值 因而无法表示成员之间量化 的互动关系 虽然也有文献提出了企业组织结构的数学模型 但只是处于概念阶段 模型尚未深化 J 三是从管理学的角 度 采用模糊决策 遗传算法等非结构化决策方法来研究团 队成员选择 但是 这些 方法往 往必须 以确定评价 指标集到 团队最终目标之间的映射为基本前提 由于科研创新活动的 特殊性造成这个过程存在很大的不确定性 因而难度较大 上述研究共同存在的不足是 在团队构建上虽然充分考 虑了成员个体的知识能力 但是没有考虑科研团队的备选成 员之间由于知识 技能 经验 文化以及角色方面的差异 以及由于这些差异导致的成员之间的知识协作关系 事实上 无论是从组建科研团队进行科学研究和人才培养的初衷来 看 还是从科研创新活动对团队成员知识交流协作的客观要 求来看 这种团队成员间通过知识交流和共享所产生的双向 知识溢出都是非常重要的 甚至在一定决定了科研团队所从 事的创新活动的成败 针对团队成员选择 中存在 的现实 问题 在前人研究 的基 础上 考虑团队成员由于知识 技能 经验 文化以及角色 等方面的差异 并量化由于这些差异所导致的成员之间知识 协作产生的双向溢出效用 建立角色模型和群体效用模型 根据群体效用模型 通过特定的算法 充分考虑角色差异带 来的知识溢出效用 来寻找成员效用最大的矩阵 以此来进 行科研团队成员选择的辅助决策 3 科研团队成员选择角色模型的构建 3 1 团队 中角色的重要性 在有关团队构造方法的研究中 角色界定途径一直以来 都是研究的热点 角色的概念来源于社会学 其基本观点是 角色限定了个体的行为 角色之问的关系限定了系统中个体 之问的交互 具体地说 社会学中将角色定义为与社会地 位密切联系 与个体认知和实践能力相对应的行为模式 科研团队成员之间通过交流共享产生的知识双向溢出效应 不仅是由成员个体的知识 技能 经验 文化价值观所决定 的 而且还取决于其在团队中的角色 个体是构成团队的一个相对独立的基本单元 每个个体 在科研团队中扮演一定的角色并执行一定的功能 同时团队 中的多个个体经过协调 协商表现出功能集成和性能优化的 收稿 日期 2 0 0 9 1 1 2 0 修回 日期 2 0 1 0 0 3 1 0 基金项 目 全 国教育科 学规划教育部青年课题 高校创新性科 研团队行 为模式与创新效能研究 E I A 0 9 0 4 0 8 1 8 6 晋琳琳 基于知识溢出的科研 团队成员选 择模 型研究 团队特性 在科研团队的生命周期内 可以为其添加新的角 色 也可以撤销原有的角色 角色不能独立实现其所承担的 功能 必须依托于特定的个体 同一个体可能在同一时期承 担多个不同的角色 同一个体也可能在不同时期承担不同的 角色 在建立科研团队成员选择模型的过程中 角色为个体 提供了一个通用的框架 基于角色的个体不仅具有角色的优 点 而且由于采用了角色划分 更有利于协调各个个体之间 的功能 因而 基于目标分解识别和确认角色 通过角色模 型使科研团队的目标任务与实现科研创新的团队成员之间建 立联系 在此基础上实现角色与个体的动态绑定是非常必要 且有重要意义的 3 2 科研 团队的 角色分类 有关团队角色的辨识和确认 国内外学者进行了大量的 研究 组织研究者 B e n n e 1 9 4 8 和 S h e a t s 1 9 4 8 列出了 一 张有关群体角色的表格 这一表格反映出个人能够对其群 体做 出 的不 同贡 献 团 队角色 理论 的 创始 人 B e lb i n 1 9 8 1 1 9 9 3 围绕如何搭配一个协调 成功的领导集体进 行研究 提出了管理集体中每个成员都在扮演双重角色 即 职务角色和集体角色 随后又通过一系列模拟练习 提出了 八个重要角色 他认为这些角色是一个有效的决策制定团队 的核心 并且对组织生活中的其他类型的团队工作也同样重 要 成功的团队是通过把不同性格的人结合在一起的方式组 成的 成功的团队必须包括担任不同角色的人 M a g e r is o n 1 9 9 1 和 McC a n n 1 9 9 1 对团队角色概念进一步发 展提出了 团队管理轮盘 L l 陈春花等 2 0 0 4 在研究科 研团队的结构时 将科研团队的角色分为八种 协调人 智 多星 监督员 塑造家 实干家 信息员 凝聚者 善后 者 引 许小东 2 0 0 1 通过对 R D团队角色构成的研究 提出 R D团队中的关键角色应该包括 创导者 技术师 经 济师和组织者u 以上几种团队角色分类的区别在于 B e l b i n等按性格和 智力两个维度对成功团队应具有的角色作了划分 而许小东 只按知识技能这一个维度对团队角色作了分类 戴大双等 2 0 0 3 认为 许小东所提的团队角色可称为团队的 智力 角色 团队的 智力角色 可定义为团队成功所必须的互 补的知识和技能结构 他们通过问卷调查发现 有 l5种智力 角色是一个成功的技术科研团队不可缺少的 且各种智力角 色在技术创新决策中发挥不同的作用 3 3 科研 团队成 员选择 的角色模型 本文建立的科研团队成员选择的角色模型如图 1 所示 图 1 科研团队成员选择的角色模型 员 首先 科研团队的 目标由相互合作的角色共同完成 角 色之间的交互是任务的纽带 必须赋予角色一定的知识 能 力和权力 同时也应当给予它一些约束 即情景 使得它 只能在规定的范围内行使权力 履行职责 其次 角色的确定依赖于科研团队目标的分解 其粒度 是和目标分解的粒度相对应 的 不同层次的角色负责相应层 次 的 目标 角色承担特定的活动或活动集 设某个科研团队 的主要角色集为 R R R R R具有 m个角色类别 对于某个特定 的角色 R 成员的备选集合为A A A A 即有 n个备选成 员 由特定的组成的集合构成一个活动或活动集 4 科研团队成员选择群体效用模型的构建 4 1 基 础 效 用 对于科研团队中所有确定的角色 假设其备选成员有 r b 个 记为A 4 A A 由于团队成员存在于特定的 组织中 成员 自身的知识 技能 经验会给成员带来一定的效 用 我们称之为基础效用 基础效用数据的获得主要是通过对 成员知识能力在组织中的运用价值评价得到的 它具体表现 为组织给成员带来的成就感和物质所得 组织给所有备选成 员带来的基础效用形成一个基础效用矩阵 记为 A A A 是一个 n维的对角方阵 u 就是成员从组织中获 得的基础效用 同时 我们假设成员的基础效用是建立在他 对组织的贡献被客观评价的基础上 若 0 表示 成员 对成员 i的工作有帮助 若 u 0 表示成员 对成员 i 的工作有阻碍 若 U 0 表示 对成员 i的工作不产生任何 影 响 根据 V e r s p a g e n 1 9 9 2 C a n ie ls 2 0 0 0 的知 识溢 出空间模型 知识存量与区域经济增长率和区域产出增长相 关 区域产 出增长进行知识溢出模 型为 S 0 2 e 一 亩 v 1 其中 S 为 i 区接受 区的知识溢出 为 i 区的学习能 力 G i i为两区域之问的知识差距 G I n s x i Y i j 为区域 i与 区之间的技术距离 要想对科研团队备选成员之间的知识溢出效应进行测 度 我们需要对 1 进行修正 主要需要修正的是技术距 离 由于成员在组织中的角色限定了成员个体的行为 角 色之间的关 系又限定了组织中成员个体之间的交互 因此 我们可以通过定义角色差异度 R 来对技术距离 进行修正 表示成员 i与 在组织中所扮演角色的差异化程度 它的取 值主要根据角色模型所确立的角色类型来决定 它可以在一 定程度上反映成员之间的关系亲密程度以及成员进行知识交 流共享的难 易程度 由此 我们可以对模 型 1 进行修正 进而得出科研 团队备选成员 的溢 出效用 u U i iR e 2 其中 u 为两成员之问的溢出效用 即 成员接受 成员 的知识溢出水平 为 i成员的基础效用 G 为两成员之间 的知识差距 对于两主体之间的知识差距 G 我们可以通过成员对知 识能力运用所带来的基础效用予以反映 即 G 1 n 其 中 分别代表备选成员 i与 的基础效用 由模型 2 我们可以得到测度科研团队备选成员溢出 效用的矩阵 U I A 4 3群体效 用模型 在基础效用 溢出效用的基础上 结合效用可分原理 我们可以得到科研团队成员备选集合的群体效用矩阵 它等 于基础效用矩阵和溢出效用矩阵之和 即团队成员备选集合的群体效用矩阵 U A U A U A 3 由群体效用矩阵表示的成员之间 成员与组织之间关系 的模型称为群体效用模型 其中 A U i j 是成员 从 组织中所得到的总效用 是组织本身带来的基础效用和通过 与其他成员交流共享知识为他带来的溢出效用之和 A的总 效用 A 是群体成员的效用之和 即 u A 2 二 4 u A 在群体效用模 型中 效用 可分 的含义还包 括 由于科研 团 队 7 1 是成员备选集合 A的子集 即T CA 那么团队 中的成员 在群体效用矩阵 U A 中对应的主子矩阵就是团队 7 1 的群体 效用矩阵 即 u a 中的元素 属于 u T 当且仅当i T j T 同样地 我们可以定义团队 中成员 i 的总效用 T 5 团队 的总效用为 T u T 6 要组建一个 k人的科研团队 最有效的科研团队将是群体 效用最大的 k 人组成的团队 记此团队为 我们用Q t T I T CA lT I k 婊 示成员备选集合 的所有可能的 k人团 队的集合 这样 我们就将科研团队成员选择问题转化为下面 的组合优化问题 一r g ma x u 7 5 科研团队成员选择优化问题的算法 基于角色模型和群体效用模型进行科研团队成员选择的 问题 7 实际上就是求一个 n阶矩阵的阶最大主子矩阵问 题 文 2 1 对此类问题进行了算法上的解析 本文由于考 虑了角色差异和知识溢出 因而在算法上需要考虑角色差异 度并进行适当改进 T a b u 算 法最 早 是 F G lo v e r 在 2 0世纪 7 0年 代末 提 出来 的 其基本思想是 采用一种灵活的对历史进行记录的技术 指导下一步的搜索方向 当到达局部最优解时 l T a b u将搜 索方向指向导致目标函数退化最小的方向上 由此避开局部 最优解 对于问题 7 使用 T a b u算法求其近似解的 参数设计如下 可行 解的领域 设 T t t t 是问题 的一个可行解 可行 解的领域 为 一 t t t 那么 可行解 的领域解为 T t I t 2 t l t k I t A一 t I t 2 一 t I t k 11 z 七 若可行解团队 中的任何一个成员 t 与备选集合中成员 t j 互换 则所得到 的新 团队是 的领域解 候选解 领域解共有 l A I 后 n k 个 从领域解中随 机选取 k n一 个作为候选解 禁忌表 设当前解为 T t l t 2 t f t 如果 当前解被 其候 选解 T t l t 2 f j t 替换 那么 t t 成为禁忌对象 禁忌表为 H u t I t 禁忌长度 根据问题的规模 采用固定的禁忌长度 特赦规则 采用 b e s t S O f a r 准则 如果被禁忌的对象 所对应的目标值是 目前为止最好的 那么将得到禁忌对象 解禁 终止准则 如给定最大迭代步数 即拟组建科研团队的 规模 初始解 初始解的获得可由团队领导层提供 上述基本框架应用于科研团队的成员选择还是有一定的 困难 状态空间还是过大 禁忌表是一个具有一定长度的 先入先出的队列 其长度需要根据不同的问题作不同的设定 表中的一个元素代表状态空间的一个点 表长度过短会令禁 忌表失去作用 表长度过长会令搜索效率下降 影响找到最 优解 可行解的领域难以定义 算法中可行解的邻域对不 同的具体问题可以作不同的定义 邻域过分大会致使搜索过 1 8 8 晋琳琳 基于知识 溢出的科研团队成员 选择模型研究 于分散 不能找到局部最优解 邻域过分小又会使到搜索容 易陷入局部极值 根据本文建立的角色模型和群体效用模型 我们可以对 T a b u算法中禁忌表的状态空间进行重构 同时对可行解的领 域进行限定 进而达到对 T a b u 算法应用于科研团队成员选择 优化的改进 改进的主要思路是将候选解的替换限定在特定 角色的备选集合内 避免状态空间过大 提高搜索效率 改 进后的禁忌表为 H 日u t f t R 其中表示禁忌对象对应的团队角色 它限定了 T a b u算法 搜索的候选解范围 T a b u搜索算法具有很强 的局部搜索功 能 在新的状态空间中 通过角色限定可行解的领域进行有 序的导向实现搜索 相对减少了搜索的范围 能够快速地找 到较好结果 状态空间的重构为 T a b u 搜索算法提供了一个良 好结构 的解空间 s i t i o n J j S o ci a l N e tw o r k s 2 0 0 2 2 4 1 3 5 1 6 0 3 R I C HA R D A G MA R C U S D T e a ms i n o r g a n i z a t i o n s R e ce n t r e s e a r ch o n p e rf o r m a n ce a n d e ff e ctiv e n e s s J A n n u al R e v i e w o f P s y e h o l o g y 1 9 9 6 4 7 3 0 7 3 4 8 4 J O N T HO N N C R O B C S tr u ct u r a l p r o p e r t i e s o f w o r k g r o u p s a n d t h e i r co n s e q u e n ce s f o r p e r f o rm a n ce J S o ci a l N e t w o r k s 2 0 0 3 2 5 1 9 7 2 1 0 5 肖 缓 基于心理契约的知识型员工行为激励模型 J 中国管 理科学 2 0 0 3 l1 5 6 4 6 9 f 6 l MA 1 T r H E W 0 J A S HE R W A s t r a t e g i c mo d e l o f s o ci a l and C C O n o m i c n e tw o r k s J J o u r n a l o f E co n o m i c T h e o r y 1 9 9 6 7 1 4 4 7 4 7 F E R S H T M A N M C o h e n s i v e g r o u p d e t e ct i o n i n a s o ci a l n e t w o r k s b y t h e s e g r e g a t i o n m a t rix i n d e x J S oc ia l N e t w o r k s 1 9 9 7 1 9 1 9 3 2 0 7 8 F I S C H E R M A H N H T E I C H T O p t i mi z in g t h e sel ec t i o n o f p a r t n e r i n p r o d u ct i o n n e two r k s J R o b o t i cs a n d C o mp u t e r I n t e g r a t e d Ma n u f a ct u r i n g 2 0 0 4 2 O 5 9 3 6 0 1 9 陈旭 武振业 敏捷制造环境 下面 向柔性 决策的组 织设计研究 6结 论 10 票 奋 粪 2色0 0理1 论 36 1 上10海4 社 会 科 学 现实中进行团队成员选择时 需要考虑的因素有很多 C a m p i o n等人 1 9 9 3 的研究结果发现 团队设计至少包含5 类设计变量 J 分别是 团队工作设计 团队的分群程 度 成员的 自我管理程度等 团队之间的相互依赖性 团队成员人际关系 成员协作程度等 团队构成 团队 成员的知识 能力 经验等 群体内运行过程 情景 因素 本文基于知识溢出所建立的科研团队成员选择角色模 型和群体效用模型虽然已涵盖上述全部设计变量 但与现实 可能仍存在差距 即便如此 本文还是提出了一套较为完整 的科研团队成员选择思路和方法 科研团队成员选择优化模型的建立 旨在为科研团队的 组建提供科学的定量方法做指导 它并不能完全替代团队成 员选择中人的决定因素 只能是在最大程度上避免人为考虑 因素的片面所造成的影响 这并不代表就可以忽视团队领导 层在成员选择中占有的举足轻重作用 事实上 科研团队中 的一些关键角色 在团队组建伊始就已经有了拟订的初步人 员 这些成员在定量模型的 T a b u 搜索过程中可能会由于不能 达到局部最优而被禁忌掉 而这些成员很有可能是科研团队 组建之处就已经达成共识的拟订人员 所以 针对科研团队 成员选择这一复杂问题 我们不能单纯的依靠定量模型来进 行团队的组建 而应以定量分析为参考 坚持定性与定量相 结合来遴选团队成员 组建科研团队 如果可以以初步拟选 的成员作为初始解 再加之本文建立的定量模型和改进的 T a b u搜索算法 无疑可以使科研团队的成员选择过程更加科 学 更具有辅助决策的指导价值 当然 本文的研究也存在一些局限 这也是后续研究需 要去关注和突破的地方 一是本 文为 了突出考虑知识 溢出效 用 采用了效用可分的假设 这样做的目的主要是便于界定 由于角色差异导致的知识溢出效用 后续的研究可以在不可 分效用函数上进行深入研究 二是本文限于现实中实际遇 到的科研团队成员选择的案例的匮乏 未能结合案例予以分 析和支撑 参考文献 1 沈炯 积极营造宽松氛围 打造精品科研创新团队 J 中国 高等教育 2 0 0 4 8 1 9 2 0 2 R U E F M A s t r u ct u r a l e v e n t a p p r o a ch t o t h e a n a ly s i s o f g r o u p co m p o 一 院出版社 1 9 9 2 1 1 陶雷 费奇 基于角色的 M A S 社会性研究 J 计算机工程 与应用 2 0 0 3 3 9 1 4 6 9 1 2 B E N N E S HE A T S P F u n ct i o n a l R o l e s o f G r o u p Me mb e r s J J o u r n a l o f S oc i a l I s s u e s 1 9 4 8 4 4 1 4 9 1 3 B E L B I N R M T e a m R o le s a t w 0 r k M B u t t e r w o r th H e i n e m ann Ox f o r d 1 9 9 3 1 4 M A R G E R S O N C J M C C A N N D T e a m M a n a g e m e n t P r a ctica l A p p r o a ch e s M M e rc u r y B o o k L o n d o n 1 9 9 1 1 5 陈春花 杨映珊 科研团队运作管理 M 北京 科学出版 社 2 0 0 4 5 9 6 1 1 6 许小东 关于 R D团队建设与管理的思考 J 科学学研究 2 0 0 1 1 9 2 7 6 8 1 1 7 戴大双 冯志刚 徐 坤 角色模 型在 R D团 队关键角 色选择 中的应用研究 J 科学学与科学技术管理 2 0 0 5 2 6 3 1 2 2 1 2 4 I 1 8 VE R S P AG E N B L O O I D T ec h n o l o g y s p i l l o v e m b e twe e n s e ct o r s and o v e r t i m e J T e ch n o l o g i cal F o r e ca s t i n g a n d s o ci a l ch a n g e 1 9 9 9 6 0 2 1 5 2 3 5 1 9 C A N I E L S M C J K n o w l e d g e s p i l l o v e r s a n d e C O flO C g r o w t h r e gi o n al g r o w t h d i ff e r