[論文レビュー] Expertise diversity of teams predicts originality and long-term impact in science and technology

Weihua Li, Hongwei Zheng|arXiv (Cornell University)|Oct 10, 2022

Innovation Policy and R&D被引用数 8

ひとこと要約

本研究では、出版および引用データを用いて、研究チームのキャリア関連の分野的多様性を定量化する、新しい専門的距離指標を導入する。この指標は、専門的多様性が高いチームがより独創的な研究を生み出し、特に他の多様性次元が存在しない状況では、長期的影響（10年間の引用数）が著しく高いことを示しているが、短期的影響に差は認められない。

ABSTRACT

Despite the growing importance of teams in producing innovative and high-impact science and technology, it remains unclear how expertise diversity among team members relates to the originality and impact of the work they produce. Here, we develop a new method to quantify the expertise distance of researchers based on their prior career histories and apply it to 23 million scientific publications and 4 million patents. We find that across science and technology, expertise-diverse teams tend to produce work with greater originality. Teams with more diverse expertise have no significant impact advantage in the short- (2 years) or mid-term (5 years). Instead, they exhibit substantially higher long-term impact (10 years), increasingly attracting larger cross-disciplinary influence. This impact premium of expertise diversity among team members becomes especially pronounced when other dimensions of team diversity are missing, as teams within the same institution or country appear to disproportionately reap the benefits of expertise diversity. While gender-diverse teams have relatively higher impact on average, teams with varied levels of gender diversity all seem to benefit from increased expertise diversity. Given the growing knowledge demands on individual researchers, implementation of incentives for original research, and the tradeoffs between short-term and long-term impacts, these results may have implications for funding, assembling, and retaining teams with originality and long-lasting impacts.

研究の動機と目的

• 分野間の関連性を考慮した、研究チームの過去の専門的多様性を定量化する手法を開発すること。
• 専門的多様性が科学的・技術的成果の独創性および長期的影響に与える影響を調査すること。
• 専門的多様性が短期的パフォーマンスを超えて持続的な影響プレミアムを提供するかどうかを評価すること。
• 専門的多様性が性別、国籍、機関所属などの他のチーム多様性次元とどのように相互作用するかを検討すること。
• 資金配分およびチーム編成戦略を支援するため、専門的多様性が高効果なイノベーションを生む条件を特定すること。

提案手法

• 専門的距離指標は、分野間の累積的参照ベクトルに基づき、引用パターンに従って正規化された単位ベクトルとして導出される。
• 分野レベルのコサイン類似度は、分野対間のコサイン距離を反映する行列 M を用いて計算される。
• 著者の専門的ベクトルは、分野ごとの出版数から構築され、分野類似度行列を用いて正規化され、単位長に調整される。
• 著者 i と j 間の専門的距離は、d_ij = √(2 - 2q_i·q_j) で計算され、ドット積 q_i·q_j は分野類似度行列 M によって重み付けされる。
• 共同研究者の専門的距離は、共同研究の年までのすべての出版を対象とし、5件未満の出版数の著者を除いて推定される。
• 少なくとも2名の生産的著者（5件以上）を有するチーム論文に限定され、解析対象は1,100万件の論文および100万件の特許である。

Figure 1: Illustrating the estimation of expertise distance among team members and its correlation with multidisciplinarity. ( A ) We first indicate the prior career histories of two authors $1$ and $2$ , distributed across three research fields $1$ , $2$ , and $3$ . Then we display the expertise ve

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 チームメンバー間の過去の専門的多様性は、科学的・技術的出力の独創性とどのように関係するか？
• RQ2 専門的多様性は、短期的（2年間）、中期的（5年間）、長期的（10年間）の影響を高めるか？
• RQ3 専門的多様性は、性別、国籍、機関所属などの他のチーム多様性次元とどのように相互作用するか？
• RQ4 他の多様性次元（例：機関的・国際的多様性）が欠落している状況では、専門的多様性の影響プレミアムがより顕著に現れるか？
• RQ5 専門的多様性は、時間の経過とともに、分野横断的影響を予測する程度はどの程度か？

主な発見

• 専門的多様性の高いチームは、引用パターンおよび分野横断的新規性の指標から測定したところ、著しく高い独創性を持つ研究を生み出している。
• 短期的（2年間）および中期的（5年間）には有意な影響優位性は認められないが、専門的多様性の高いチームは長期的影響（10年間の引用数）が著しく高い。
• 専門的多様性の高いチームは、時間の経過とともに分野横断的影響をますます引き付け、より広範な科学的影響圏を持つようになる。
• 他の多様性次元（例：機関的・国際的多様性）が欠落している状況では、専門的多様性の影響プレミアムが最も顕著に現れる。
• 性別が多様なチームは平均的な影響が高く、すべての性別多様チームが専門的多様性の向上により利益を享受していることから、相乗効果が示唆される。
• 専門的距離指標は、学術的多様性の複数の指標と効果的に相関しており、分野間関連性を無視する単純な測定手法よりも優れた性能を示している。

Figure 2: Originality and its correlation with expertise diversity of teams and multidisciplinarity of the teams’ work. We present the interplay between expertise diversity of teams and disruption of the teams’ work, and find that high expertise diversity is correlated with high disruption score for