[논문 리뷰] Expertise diversity of teams predicts originality and long-term impact in science and technology

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

Innovation Policy and R&D인용 수 8

한 줄 요약

이 연구는 출판 및 인용 데이터를 사용하여 연구 팀 간의 이전 경력 관련 전문 분야 다양성을 수량화하는 새로운 전문성 거리 지표를 제안한다. 이 지표는 전문성 다양성이 높은 팀이 더 원본적인 연구를 생산하고 장기적 영향(10년 간의 인용 수)을 더 크게 미치는 것으로 나타났다. 특히 다른 다양성 차원이 부재할 경우 더욱 두드러진다. 그러나 단기적 영향력에는 유의미한 차이가 없었다.

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.

연구 동기 및 목표

• 연구 팀 간의 이전 전문성 다양성을 분야 간 관련성을 고려하여 수량화하는 방법을 개발하는 것.
• 전문성 다양성이 과학적 및 기술적 연구의 창의성과 장기적 영향력에 어떻게 영향을 미치는지 조사하는 것.
• 전문성 다양성이 단기 성과를 초월해 지속적인 영향력 프리미엄을 제공하는지 평가하는 것.
• 전문성 다양성이 성별, 국적, 소속 기관과 같은 다른 팀 다양성 차원과 어떻게 상호작용하는지 조사하는 것.
• 전문성 다양성이 높은 혁신을 이끌어내는 조건을 규명하여 자금 지원 및 팀 편성 전략을 안내하는 것.

제안 방법

• 전문성 거리 지표는 과학 분야 간 누적 참조 벡터에서 유도되며, 인용 패턴에 기반해 단위 벡터로 정규화된다.
• 분야 수준의 코사인 유사도는 분야 쌍 간 거리의 코사인 유사도를 반영하는 행렬 M을 사용해 계산된다.
• 저자의 전문성 벡터는 각 분야에서의 출판 수를 기반으로 구성되며, 분야 유사도 행렬을 사용해 단위 길이로 정규화된다.
• 두 저자 i와 j 사이의 전문성 거리는 d_ij = √(2 - 2q_i·q_j)로 계산되며, 여기서 점곱 q_i·q_j는 분야 유사도 행렬 M에 의해 가중된다.
• 공저자 간의 전문성 거리는 협업 연도까지의 모든 출판물을 기반으로 추정되며, 5편 이하의 출판물을 가진 저자는 제외된다.
• 최소 두 명의 생산성 있는 저자(5편 이상 출판)가 포함된 팀 저널 논문만 포함되며, 분석 대상은 1,100만 편의 논문과 100만 건의 특허로 구성된다.

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

실험 결과

연구 질문

• RQ1 팀 구성원 간의 이전 전문성 다양성은 과학적 및 기술적 산출물의 창의성과 어떻게 관련이 있는가?
• RQ2 전문성 다양성은 단기(2년), 중기(5년), 장기(10년) 영향력 중 어느 정도에 유의미한 영향을 미치는가?
• RQ3 전문성 다양성이 성별, 국적, 소속 기관과 같은 다른 팀 다양성 차원과 어떻게 상호작용하는가?
• RQ4 기타 다양성 차원(예: 기관 또는 국적 다양성)이 부재할 경우 전문성 다양성의 영향력 프리미엄이 더 두드러지는가?
• RQ5 전문성 다양성이 시간이 지남에 따라 다분야적 영향을 예측하는 데 얼마나 유용한가?

주요 결과

• 전문성 다원성이 높은 팀은 인용 패tern과 다분야적 신선함을 기준으로 측정했을 때 유의미하게 더 높은 창의성을 보이는 연구를 생산한다.
• 단기(2년)나 중기(5년)에는 유의미한 영향력 우위가 없지만, 전문성 다원성이 높은 팀은 장기적 영향력(10년 간의 인용 수)에서 뚜렷이 높은 성과를 보인다.
• 전문성 다원성이 높은 팀은 시간이 지남에 따라 점점 더 다분야적 영향력을 끌어모으며, 더 넓은 과학적 영향을 미친다.
• 기타 다양성 차원(예: 기관 또는 국적 다양성)이 부재할 경우 전문성 다원성의 영향력 프리미엄이 가장 두드러진다.
• 성별 다원성이 높은 팀은 평균 영향력이 높지만, 모든 성별 다원성 팀이 전문성 다원성의 증가를 통해 이점을 얻고 있어, 상호작용 효과가 존재한다.
• 전문성 거리 지표는 학술적 다양성의 여러 지표와 효과적으로 상관관계를 가지며, 분야 간 관련성을 忽시하는 간단한 측정법보다 성능이 뛰어나다.

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