（運(yùn)籌學(xué)與控制論專業(yè)論文）項(xiàng)目評(píng)審模型、算法及在基金評(píng)審中的應(yīng)用.pdf

摘要 摘要 每年國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)要受理大量的申請(qǐng)項(xiàng)目，公平合理的評(píng)價(jià)這些申請(qǐng) 項(xiàng)目對(duì)我國(guó)的科技發(fā)展有巨大的影響。這不僅涉及到資金的合理分配和優(yōu)化利用等問(wèn) 題，也是科研工作者十分關(guān)心的問(wèn)題。本文以國(guó)家自然科學(xué)基金為主要研究對(duì)象，討 論了優(yōu)化理論、復(fù)合序列比較方法、歸一化方法在基金評(píng)審中的應(yīng)用。并在此基礎(chǔ)上 首次提出了關(guān)于評(píng)審專家反評(píng)估的模型及算法。 本文主要工作如下： 首先應(yīng)用復(fù)合序列比較方法，建立關(guān)于上述方法的自然科學(xué)基金項(xiàng)目評(píng)審模型， 討論了有關(guān)性質(zhì)，并最終給出基金項(xiàng)目評(píng)審的復(fù)合序列比較方法及應(yīng)用結(jié)果。 根據(jù)國(guó)家自然科學(xué)基金經(jīng)常出現(xiàn)難于處理的可上可下的劃分問(wèn)題。提出了非共識(shí) 度、最大非共識(shí)度的概念，論述了它們的數(shù)學(xué)性質(zhì)，計(jì)算方法及在某學(xué)科面上項(xiàng)目基 金中的應(yīng)用。并在此基礎(chǔ)上，提出了消除項(xiàng)目之間非共識(shí)度差異的歸一化方法。 根據(jù)以往國(guó)家自然科學(xué)基金選擇評(píng)審專家的境況，創(chuàng)新性地提出了專家反評(píng)估 的概念和方法，以及命中率、成功率等概念。 最后，將關(guān)于項(xiàng)目評(píng)審的歸一化方法及專家反評(píng)估方法，結(jié)合定性和定量的方法， 開(kāi)發(fā)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目評(píng)審軟件，并在國(guó)家自然基金委員會(huì)的某學(xué)科項(xiàng)目評(píng)審中 得到實(shí)際應(yīng)用。 關(guān)鍵字：復(fù)合序列比較；歸一化分析；專家反評(píng)估：基金評(píng)審 摘要 a b s t r a c t e v e r yy e a r ，t h en a t i o n a ln a t u r a ls c i e n c ef o u n d a t i o no fc h i n a 吖s f c ) a c c e p t sm a n y a p p l i c a t i o np r o j e c t s f a i ra n d r e a s o n a b l ee v a l u a t i o nt ot h e s ep r o j e c t sh a da ni m p o r t a n t i m p a c t o nt h ed e v e l o p m e n to fo l l c o u n t r y st e c h n o l o g ya n ds c i e n c ew h i c h i sn o t o n l y i n v o l v e di nt h e p r o b l e mo ft h er e a s o n a b l ed i s t r i b u t i o no ft h ef u n d sa n do p t i m a le x p l o i t a b i l i g ；b u ta l s o o n e t h a tt h er e s e a r c h e r sc a r em u c h i nt h i s p a p e w - ed i s c u s s t h ep r o c e d u r eo fe v a l u a t i n gt h e p r o j e c t s w i t ht h e a p p h c a d o n o f o p t i m i z a t i o nt h e o r 5m u l t i p l es e q u e n c ea l g o r i t h m a n d n o r m a b z a d o na 1 2 0 d 出m o nt h eb a s eo ft h e s e ，w ep r e s e n tt h em a t h e m a t i c a lm o d e l sa n d a l g o r i t h m sf o rt h e a n t i e v a l u a t i o na n a l v s i so ft h es p e c i a l i s t si nn s f c i 。h em a i nw o r k1 sa sf o l l o w s ： f 1 = t s t ，s e tu pt h ee v a l u a t i o nm o d e lo f n s f cw i t ha p p h c a t i o no f m n l t i p l es e q n e n c e a l g o r i t h m ，d i s c u s st h em a t h e m a t i c a lp r o p e r t i e sr e l a t e d ，a n dp r e s e n tt h ef i n a la p p f i c a d o nr e s u l t a s w e l l t h e np r e s e n tt h ec o n c e p t so fn o n - - c o m m o n i t ya n dm a x i m u mn o n c o l n l n o n i f ya c c o r d i n g t ot h e1 1 0c o n s e n s u sp r o b l e m d u r i n g t h e p r o j e c te v a l u a t i o no fn s f c ，d i s c u s ss o m ep r o p e r t i e s a n dm e t h o d so ft h e m ，f i n dt h ea p p f i c a d o ni nt h ep r o j e c te v a l u a t i o no fac e r t a i nf i e l dw h i c h o v e r c o m et h ea d v e r s ee f f e c to fd i f f e r e n tn o n c o m m o n i t y f u r t h e r m o r e ，p r e s e n t t h e c o n c e p t a n d a l g o r i t h m o ft h e s p e c i a l i s t a n t i e v a l u a t i o n i n n o v a t i v e l ) ；w h i c hr e f e rt ot h es t a t u so fs p e c i a l i s t si nn s f c n o w ) a l s op r e s e n tt h ec o n c e p t s o fh “r a t i oa n ds u c c e s sr a t i oe t c a tl a s t ，a s s o c i a t e dw i t ht h eq u a l i t a t i v ea n d q u a n t i t a t i v em e t h o d ，d e v d o pt h es o f t w a r eo f t h ep r o j e c te v a l u a t i o na n dt h es p e c i a l i s ta n d - e v a l u a t i o nb yt h ea b o v ea l g o r i t h m s ，t h e ng e tt h e p e r f e c tr e s u l t a f t e r b e i n ga p p l i e da c t u a l l yi ns o m e f i e l dp r o j e c te v a l u a t i o ni nn s f c - k e y w o r d s ：f o u n d a t i o n e v a l u a t i o n ；m u l 卸l es e q u e n c ea l i g n m e n t ；n o r m a l i z a t i o n a n a l y s i s ；s p e c i a l i s ta n t i e v a l u a t i o n i i 項(xiàng)目評(píng)審模型、算法及在基金評(píng)審中的應(yīng)用 1 綜述 1 1 總論 系統(tǒng)評(píng)價(jià)是利用現(xiàn)代科學(xué)的方法，對(duì)系統(tǒng)的價(jià)值作出綜合評(píng)價(jià)，是系統(tǒng)工程研究 的重要領(lǐng)域。系統(tǒng)評(píng)價(jià)的主要對(duì)象是社會(huì)經(jīng)濟(jì)和技術(shù)系統(tǒng)，系統(tǒng)科學(xué)和系統(tǒng)分析方法 分別是系統(tǒng)評(píng)價(jià)的理論基礎(chǔ)和工具，系統(tǒng)評(píng)價(jià)的目的是為科學(xué)決策提出充分可靠的依 據(jù)。在系統(tǒng)評(píng)價(jià)眾多準(zhǔn)則中，量化分析準(zhǔn)則是很重要的一個(gè)研究分支。尤其是有關(guān)項(xiàng) 目評(píng)審的內(nèi)容，涉及到現(xiàn)實(shí)生活中各種評(píng)比、考核等方法的研究。 本文就是在系統(tǒng)科學(xué)理論的基礎(chǔ)上討論并改進(jìn)原有的系統(tǒng)分析方法，使之易于量 化評(píng)價(jià)系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)制，明確評(píng)價(jià)目標(biāo)含義，能充分運(yùn)用評(píng)價(jià)信息。故本文研究的問(wèn)題 具有充實(shí)的理論基礎(chǔ)和重要的實(shí)踐意義。 1 2 評(píng)審方法綜述 1 2 1 群體決策與偏好分析 目前，應(yīng)用于項(xiàng)目評(píng)審的方法如應(yīng)用群體決策理論，引進(jìn)決策個(gè)體和決策群體關(guān) 于兩兩供選方案的偏比度概念及利用偏比度進(jìn)行群體偏愛(ài)排序的方法，及基金項(xiàng)目評(píng) 審的方法如層次分析法、屬性分析法或區(qū)間分析法等。 關(guān)于群體決策的研究，早期的文獻(xiàn)可以追溯到法國(guó)數(shù)學(xué)家j c b o r d a 于1 7 8 1 年發(fā) 表的關(guān)于選舉制度的探索，1 7 8 5 年m d ec o n d o r c e t 對(duì)投票選舉的研究和1 8 8 2 年 e j n a n s o n 關(guān)于投票悖論的討論。1 9 3 8 年，a b e r g s o n 引進(jìn)社會(huì)福利函數(shù)和1 9 4 7 年 r as a m u e l s o n 對(duì)社會(huì)福利函數(shù)的研究，使得群體決策的研究更具系統(tǒng)化和理論化。尤 其是1 9 5 1 年，k 1 血t o x v 關(guān)于偏愛(ài)公理和不可能性定理的群體偏愛(ài)理論的發(fā)表使群體 決策真正成為- - l q 科學(xué)。從這以后，a s e n 等許多學(xué)者對(duì)k j a r r o w 的不可能性定理 進(jìn)行了探討，并提出各種變化形式。同時(shí)，一些數(shù)學(xué)工作者也開(kāi)始從事研究經(jīng)濟(jì)學(xué)家 社會(huì)學(xué)家們所關(guān)心的社會(huì)選擇理論，使這方面的研究進(jìn)入一個(gè)更深的層次。 隨著研究的深入進(jìn)行，r e w e n d e l l 和h w b r o c k 將群體決策和多目標(biāo)決策問(wèn)題相 結(jié)合，形成了群體多目標(biāo)決策這一研究方向，使得群體決策的研究?jī)?nèi)容不再局限于投 票或選舉問(wèn)題，而且備選方案集也不再是局限于有限集。 近年來(lái)，一些學(xué)者已意識(shí)到?jīng)Q策個(gè)體和決策群體的偏愛(ài)結(jié)構(gòu)也可能是模糊的，即 第一章綜述 對(duì)于供選方案，決策個(gè)體和決策群體并不能清楚表達(dá)對(duì)其中兩個(gè)方案的偏愛(ài)強(qiáng)度，從 而發(fā)展了模糊群體決策理論的研究，成為目前群體決策中極有前途的方向。1 9 9 8 年， 胡毓達(dá)引進(jìn)了決策個(gè)體和決策群體關(guān)于兩兩供選方案間的偏差度和群體偏差映射等 概念構(gòu)建了群體決策的偏差度公理體系，建立了群體決策偏差度分析的基本理論。 他在群體決策的偏差分析m 1 中給出群體決策的偏差度和偏差泛函，并利用偏差 度對(duì)序列進(jìn)行排列。此后，又引進(jìn)了群體協(xié)調(diào)性指標(biāo)，提出了求群體決策問(wèn)題的新方 法，通過(guò)求評(píng)價(jià)矩陣得到最終得群體間的排序關(guān)系，及最終的評(píng)審結(jié)果。這些結(jié)果主 要應(yīng)用于項(xiàng)目排序或偏好分析方面。程建剛等將胡毓達(dá)的理論基礎(chǔ)具體應(yīng)用在基金評(píng) 審上，發(fā)表了基金評(píng)審中的異同性分析、專家反評(píng)估及軟件研制】，劃分臨界 項(xiàng)目的一種多目標(biāo)決策方法，決策科學(xué)理論、方法與應(yīng)用| 5 2 1 等。 實(shí)踐證明，簡(jiǎn)單多數(shù)規(guī)則和b o r d a 數(shù)規(guī)則是兩種最常用、最基本的規(guī)則。國(guó)內(nèi)學(xué) 者將這兩種方法分別推廣，并且在口一較多序和k 一較多序的基礎(chǔ)上提出了群體決策的 廣義較多規(guī)則。 1 2 2 其他方法 人們?cè)诠芾頉Q策過(guò)程中常常要面臨一個(gè)制約因素眾多的復(fù)雜情況，需要人們對(duì)定 性描述的問(wèn)題進(jìn)行定量處理、分析。層次分析法首先應(yīng)用于解決這類無(wú)結(jié)構(gòu)決策問(wèn)題。 層次分析法( a n a l y t i c i - i a e r a r c h v p r o c e s s ) ，簡(jiǎn)稱a h p 法，1 9 7 7 年由工l s a a t y 在測(cè)量模型 基礎(chǔ)上提出，解決問(wèn)題的關(guān)鍵是如何通過(guò)元素的兩兩比較確定元素的排序。1 9 8 2 年由 h g h o l a m n e z h a e d 在北京的一次國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上介紹到我國(guó)，立即在許多部門得到廣 泛應(yīng)用，從理論到應(yīng)用不斷完善1 5 5 。在這方面已經(jīng)有王汝華1 9 8 7 的關(guān)于群體a h p 方 法探討m 】，王蓮芬、許樹(shù)柏1 9 9 0 年的層次分析法引論【3 b 】等著作。1 9 9 7 年北京 大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院程乾生教授在屬性測(cè)度基礎(chǔ)上首次提出了一種新的無(wú)結(jié)構(gòu)決策方法一 屬性層次模型( a t t n b u t eh i e r a r c h i c a lm o d e l ，簡(jiǎn)稱a h m ) 。a h m 法在管理決策上中有著 非常廣闊的應(yīng)用前景。國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)的項(xiàng)目資助方案的制定是一個(gè)典型的 管理決策過(guò)程，在項(xiàng)目評(píng)審中應(yīng)用a h m 法可以有效地幫助資助方案的合理確定。在 這方面，王其冬、程建剛、馮恩民2 0 0 0 年發(fā)表的劃分臨界項(xiàng)目的一種多目標(biāo)決策方 法 5 2 1 中，將層次分析法應(yīng)用于自然基金的評(píng)審，主要思想是將基金評(píng)審過(guò)程分為 三大層次，將評(píng)審的指標(biāo)和語(yǔ)義比較程度量化，逐層比較。在王其冬、武佩珍、程建 2 項(xiàng)目評(píng)審模型、算法及在基金評(píng)審中的應(yīng)用 剛、馮恩民在2 0 0 1 年發(fā)表的層次分析法在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目評(píng)審中的應(yīng)用【堋 等文章中，對(duì)層次分析法在基金評(píng)審中的應(yīng)用進(jìn)行了更深入的探討。之后，又提出了 將區(qū)間分析法、屬性分析法在基金評(píng)審中的應(yīng)用算法模型，這方面有王其冬、馮恩民、 李文娟2 0 0 2 年發(fā)表的項(xiàng)目評(píng)價(jià)雙層規(guī)劃、性質(zhì)及應(yīng)用1 和評(píng)分區(qū)間方法、性 質(zhì)及應(yīng)用”。而程建剛在2 0 0 1 年的基金評(píng)審中的異同性分析、專家反評(píng)估及軟 件研制1 5 ”中，應(yīng)用群體決策理論，提出了非共識(shí)度的概念，引進(jìn)決策個(gè)體和決策 群體關(guān)于兩兩供選方案的偏比度概念及利用偏比度進(jìn)行群體偏愛(ài)排序的方法，得出了 有關(guān)基金評(píng)審的群體決策方法。 此外，近些年來(lái)，中科院的方為武教授在序列比對(duì)方面也作了一些工作，提出了 有關(guān)完全信息集的概念，定義f d o d 函數(shù)，討論其性質(zhì)并將其應(yīng)用于蛋白質(zhì)序列的比 較方面 1 4 1 - 【l ”。但由于f d o d 函數(shù)對(duì)于越長(zhǎng)序列的比對(duì)效果越好，故在項(xiàng)目評(píng)審這類 的相對(duì)序列元素個(gè)數(shù)較少的比較應(yīng)用中需要對(duì)函數(shù)進(jìn)行修改，具體的內(nèi)容將在下一章 提到。 雖然項(xiàng)目評(píng)審有很多方法，但在實(shí)際操作中，用于評(píng)審異同性的軟件系統(tǒng)目前還 不夠完善。 1 2 3 基金評(píng)審 科學(xué)基金項(xiàng)目的資助方案是建立在項(xiàng)目評(píng)審結(jié)果的基礎(chǔ)上。中國(guó)的科學(xué)基金制 主要借鑒美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的經(jīng)驗(yàn)。但從一開(kāi)始，中國(guó)就采取完全有別于美國(guó)的兩 級(jí)同行評(píng)議決策的機(jī)制。先由項(xiàng)目主任選擇不少于3 名( 一般為5 名) 與申請(qǐng)者的研 究方向相同、或最為接近專家以通訊方式對(duì)申請(qǐng)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)議，習(xí)慣稱為“小同行”。 在此基礎(chǔ)上，由所屬學(xué)科的資深專家( 習(xí)慣稱為大同行) 組成的評(píng)審組( 一般由7 1 5 人組成) 開(kāi)會(huì)審議申請(qǐng)項(xiàng)目及其同行通訊評(píng)議的意見(jiàn)，經(jīng)過(guò)討論，采取投票的方式?jīng)Q 定資助的項(xiàng)目。 項(xiàng)目主任由于屬于基金會(huì)的固定編制( 2 0 0 1 年開(kāi)始實(shí)行少量的流動(dòng)制度) ，雖然 到基金會(huì)之前都有一定的研究員，但其身份是管理人員。在整個(gè)的評(píng)審過(guò)程中，他可 以在同行評(píng)議之后發(fā)表意見(jiàn)，但不屬于同行意見(jiàn)，一般是表述為對(duì)同行評(píng)議的分析， 或依據(jù)學(xué)科發(fā)展政策向?qū)＜以u(píng)審組提出建議。由于申請(qǐng)項(xiàng)目數(shù)量大，會(huì)期有限，所以， 項(xiàng)目主任只能拿出一部分項(xiàng)目提交專家評(píng)審組評(píng)審。按照規(guī)定和管理，提交評(píng)審組審 第一章綜述 議的項(xiàng)目在擬資助項(xiàng)目的1 3 0 至2 0 0 之間。由此可見(jiàn)，小同行、項(xiàng)目主任和評(píng)審組 專家在評(píng)審系統(tǒng)中扮演著不同的角色。項(xiàng)目主任的意見(jiàn)雖然不屬于同行意見(jiàn)，但因?yàn)?在選擇同行評(píng)議專家和選擇提交審議的項(xiàng)目的兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)具體操作，所以隱性作用 大。 采取這樣三方兩級(jí)的評(píng)審機(jī)制的具體過(guò)程不得而知，但是可以推定的是：中國(guó)特 有的文化背景和科技體制決定現(xiàn)在中國(guó)式的科學(xué)基金制。兩級(jí)同行評(píng)議制表現(xiàn)出中國(guó) 等級(jí)森嚴(yán)、遵奉權(quán)威的儒家傳統(tǒng)和科學(xué)界希望吸納西方民主制度心理；而對(duì)項(xiàng)目主任 職責(zé)的設(shè)定反映科學(xué)共同體在科學(xué)基金制中希望抑制管理人員的權(quán)力，防止官員濫用 職權(quán)用。 同行評(píng)議可以有兩種方式：一是文字描述，二是量化打分( 定級(jí)) 。對(duì)評(píng)議專家 評(píng)價(jià)意見(jiàn)的綜合方法也分為文字綜述、量化平均和綜合排序三種。由于語(yǔ)言的模糊性， 對(duì)文字評(píng)價(jià)的綜合評(píng)論，難以確定項(xiàng)目的優(yōu)先順序，資助方案也就難以落實(shí)，在專家 意見(jiàn)有較大分歧時(shí)更為困難。量化平均隨有操作簡(jiǎn)便，計(jì)算方法模型成熟等優(yōu)點(diǎn)，但 園評(píng)議專家對(duì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)掌握、理解上不同，打出的分?jǐn)?shù)之間差別很大，平均后的量化 分?jǐn)?shù)有表達(dá)抽象、簡(jiǎn)單和處理結(jié)果掩蓋了評(píng)議的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的缺點(diǎn)。綜合以排序表示的 專家意見(jiàn)的方法更加不一，一般要與打分的量化方法結(jié)合起來(lái)使用。為互補(bǔ)不足，經(jīng) 常是將三種方法結(jié)合起來(lái)，相互參照綜合使用，但這樣又受到“多重標(biāo)準(zhǔn)”、“隨意性 大”的批評(píng)。 管理專家也會(huì)遇到這樣的問(wèn)題。他們不參與對(duì)具體項(xiàng)目的評(píng)議，通過(guò)制定評(píng)議標(biāo) 準(zhǔn)和調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)之間的權(quán)重，對(duì)資助方案進(jìn)行宏觀調(diào)控。在斟酌不同方面的權(quán)重的過(guò)程 中，雖然與專業(yè)評(píng)議內(nèi)容不同，但性質(zhì)是一樣的。 1 3 國(guó)內(nèi)外基金評(píng)審綜述 1 3 1 科學(xué)基金制 科學(xué)基金制是科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展到一定階段的產(chǎn)物。1 9 世紀(jì)中期以后，這 種制度首先在西方國(guó)家發(fā)展起來(lái)。1 9 3 7 年，英國(guó)科學(xué)協(xié)會(huì)和科學(xué)工作者協(xié)會(huì)聯(lián)合委 員會(huì)向英國(guó)政府建議設(shè)立“國(guó)家科學(xué)研究基金”以“保持連貫和適當(dāng)擴(kuò)大科學(xué)研究”， 他們認(rèn)為科學(xué)研究與實(shí)際應(yīng)用要有一段距離，科學(xué)研究完全直接依附于經(jīng)濟(jì)對(duì)科學(xué)的 發(fā)展會(huì)損害科學(xué)的發(fā)展。二十世紀(jì)中葉，由國(guó)家財(cái)政撥款的科學(xué)基金得到普遍的發(fā)展。 項(xiàng)目評(píng)審模型、算法及在基金評(píng)審中的應(yīng)用 科學(xué)基金被看作是對(duì)未來(lái)的投資。二次世界大戰(zhàn)以后，以美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)代1 0 發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)得以高速發(fā)展，以科學(xué)基金制資助的科學(xué)研究、特別是基礎(chǔ)研琵為拽硝 發(fā)展提供源源不斷動(dòng)力是一個(gè)關(guān)鍵而重要的因素。 建立科學(xué)基金，因?yàn)闆](méi)有期望在近期得到回報(bào)，所以一般來(lái)說(shuō)，政府行政二預(yù)、 社會(huì)和經(jīng)濟(jì)等因素的影響會(huì)相對(duì)來(lái)說(shuō)減為最低。決策機(jī)構(gòu)由科學(xué)家組成，科學(xué)男衍，1 以 根據(jù)自身對(duì)科學(xué)發(fā)展的理解做出資助的戰(zhàn)略決策，制定資金使用規(guī)則，決定資助| f 幺 樣的研究和什么樣的人。毫無(wú)疑問(wèn)，資金應(yīng)該給想出最好研究課題的優(yōu)秀科學(xué)家。因 此資金分配最公平的方式就是通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)取，需要研究經(jīng)費(fèi)的科學(xué)家提出自己的研究 思路，經(jīng)過(guò)比較選出最好的研究課題給予資助。 由國(guó)家財(cái)政大量撥款支持用于基礎(chǔ)研究的科學(xué)基金的出現(xiàn)，則是在2 0 世紀(jì)以后。 西方國(guó)家在分配這種科學(xué)資源時(shí)，多采用同行評(píng)議方法。由于每個(gè)國(guó)家歷史、文化、 經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的差異，不同國(guó)家的科學(xué)基金制各具特色，從而使各個(gè)國(guó)家的科學(xué)赫 金制既有共同點(diǎn)，又有不同處。美國(guó)是科學(xué)基金制開(kāi)展較早的國(guó)家，借鑒它的成功經(jīng) 驗(yàn)，有助于完善我國(guó)的科學(xué)基金制，改進(jìn)同行評(píng)議方法。 1 3 2 同行評(píng)議 那么怎樣選擇最好的? 依靠什么來(lái)評(píng)價(jià)? 科學(xué)研究是人類的一種全然的創(chuàng)新活 動(dòng)，科學(xué)研究活動(dòng)中的一個(gè)發(fā)現(xiàn)、或一個(gè)發(fā)明都必須是人類知識(shí)領(lǐng)域所沒(méi)有涵蓋的才 有意義，最有價(jià)值的研究應(yīng)該是對(duì)人類認(rèn)識(shí)的突破。這給選擇和評(píng)價(jià)帶來(lái)了難題，因 為選擇和評(píng)價(jià)沒(méi)有現(xiàn)成的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)，只能根據(jù)已有的知識(shí)和想象力，進(jìn)行判斷和預(yù) 測(cè)。那么顯然，最可靠的判斷來(lái)自從事同樣工作的人員，也就是同行的判斷。所以同 行評(píng)議( p e e rr e v i e w ) 是取得科學(xué)界公認(rèn)的判斷和預(yù)測(cè)依據(jù)，它也是科學(xué)界遴選有價(jià) 值的研究思路的唯一評(píng)價(jià)方法。 同行評(píng)議方法最早的使用是在十五世紀(jì)的專利申請(qǐng)，至今為止已使用了5 0 0 年 了。3 0 0 年前，英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的會(huì)員以同行評(píng)議作為一種參照系統(tǒng)評(píng)審可以公開(kāi)發(fā)表 的科學(xué)論文。1 9 3 7 年，美國(guó)癌癥咨詢委員會(huì)采用同行評(píng)議方法評(píng)審申請(qǐng)研究經(jīng)費(fèi)的 科研項(xiàng)目。在美國(guó)海軍總署采用同行評(píng)議方法資助大學(xué)的研究取得比較成熟的模茸乏 后，5 0 年代成立的美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)正式將同行評(píng)議作為分派科學(xué)研究經(jīng)費(fèi)資源 的依據(jù)，并逐步發(fā)展了一套比較完善成熟的方法。雖然在如何使用同行評(píng)議的意見(jiàn)坷 第一章綜述 面，各個(gè)國(guó)家的科學(xué)基金組織的方式不盡相同，但是同行評(píng)議的重要地位是基本一致 的，制定的一切方針和政策均已此為核心。 對(duì)于同行評(píng)議的定義有很多種。美國(guó)國(guó)會(huì)技術(shù)評(píng)估辦公室高級(jí)分析專家?guī)熨e在其 專著無(wú)同行的科學(xué)：同行評(píng)議和美國(guó)的科學(xué)政策這樣定義同行評(píng)議：“同行評(píng)議 是用于評(píng)價(jià)科學(xué)工作的一種組織方法，這種方法常常被科學(xué)界用來(lái)判斷工作程序的正 確性、確認(rèn)結(jié)果的可靠性以及對(duì)有限資源的分配”。吳述堯先生在總結(jié)美英科技政策 專家有關(guān)研究論述以及美國(guó)基金會(huì)和英國(guó)研究理事會(huì)關(guān)于同行評(píng)議的提法，提出針對(duì) 科研項(xiàng)目評(píng)審的同行評(píng)議定義：“由科學(xué)系統(tǒng)中的同行專家組成的群體根據(jù)一定的標(biāo) 準(zhǔn)，對(duì)提交的申請(qǐng)項(xiàng)目進(jìn)行評(píng)議，這樣的評(píng)議得出的結(jié)果可以作為有關(guān)部門確定資助 項(xiàng)目( 科學(xué)資源的分配) 的重要依據(jù)”。美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)在其許多文件中對(duì) 同行評(píng)議有不同的描述和解釋，其實(shí)“同行評(píng)議”一詞就明確了其含義。對(duì)于科學(xué)基 金來(lái)說(shuō)的進(jìn)一步解釋是“同行”系指申請(qǐng)資助的科學(xué)家的同行，“評(píng)議”即對(duì)申請(qǐng)項(xiàng) 目所提供的評(píng)價(jià)。針對(duì)同行評(píng)議的爭(zhēng)論是在決定資助項(xiàng)目的過(guò)程中如何使用這種方 法。 我國(guó)基金會(huì)同樣將同行評(píng)議作為資助項(xiàng)目決定過(guò)程的重要環(huán)節(jié)。2 0 0 2 年發(fā)布的 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目管理規(guī)定第十四條明確規(guī)定：“基金項(xiàng)目的評(píng)審一般按照 初審、同行專家評(píng)議、專家評(píng)審組或?qū)I(yè)委員會(huì)評(píng)審的程序進(jìn)行”。在第十六條對(duì)同 行專家評(píng)議作了進(jìn)一步的解釋：“同行評(píng)議是指同行評(píng)議專家對(duì)申請(qǐng)項(xiàng)目的創(chuàng)新性、 研究?jī)r(jià)值、研究目標(biāo)、研究方案等做出獨(dú)立的判斷和評(píng)價(jià)，一般采取通訊評(píng)議方式?！?。 其實(shí)，同行評(píng)議本身是很易于理解的方法，就是從事相同或相近的領(lǐng)域的科學(xué)家 根據(jù)自己掌握的知識(shí)和對(duì)研究發(fā)展的判斷去評(píng)價(jià)其他科學(xué)家的研究。由于判斷的主體 是人，所以評(píng)議人的學(xué)識(shí)、見(jiàn)解和判斷能力，甚至個(gè)人的性格、品性都會(huì)對(duì)評(píng)價(jià)有一 定的影響。因此它是一把“雙刃劍”，關(guān)鍵是在資助項(xiàng)目決定過(guò)程中的如何使用?？?學(xué)基金制實(shí)行同行評(píng)議雖然得到科學(xué)界的普遍贊同，但對(duì)其指責(zé)也是一直不斷的，指 責(zé)的焦點(diǎn)并不在同行評(píng)議的本身，而在其如何使用，本文也就此方向進(jìn)行了一些討論。 對(duì)于同行評(píng)議的研究，吳述堯先生在其專著同行評(píng)議方法論中有全面而 細(xì)致的研究。他認(rèn)為：向行評(píng)議的實(shí)質(zhì)就是決策在科學(xué)共同體中的民主化。所以能得 到科學(xué)界的廣泛認(rèn)同。如果不涉及經(jīng)費(fèi)資源，僅在涉及科學(xué)界內(nèi)部的榮譽(yù)方面，如論 文發(fā)表、會(huì)員選舉和名稱授予等，同行評(píng)議可以看成僅是科學(xué)界內(nèi)部的一種“游戲規(guī) 則”。然而，研究經(jīng)費(fèi)是一種資源，并且科學(xué)基金的經(jīng)費(fèi)來(lái)自國(guó)家財(cái)政稅收，所以在 項(xiàng)目評(píng)審模型、算法及在基金評(píng)審中的應(yīng)用 科學(xué)基金中采取同行評(píng)議就必須考慮其社會(huì)功能和公共政策方面的意義。1 9 7 8 年美 國(guó)紐約州立大學(xué)石溪分校社會(huì)學(xué)教授史蒂芬科爾、全國(guó)科學(xué)院顧問(wèn)利昂納德魯賓 和哥倫比亞大學(xué)社會(huì)學(xué)教授喬納森科爾針對(duì)美國(guó)基金會(huì)的同行評(píng)議專門為全國(guó)科學(xué) 院科學(xué)與公共政策委員會(huì)撰寫調(diào)研報(bào)告美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的同行評(píng)議，按照美 國(guó)全國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)菲利普漢德勒在其序言中的話，其目的是“探討了一個(gè)科學(xué)家和 廣大公眾均集中關(guān)注的問(wèn)題如何判斷哪些基礎(chǔ)研究項(xiàng)目和研究人員應(yīng)得到國(guó)會(huì) 為此所撥資金? ”。吳述堯先生對(duì)于同行評(píng)議的社會(huì)功能有三點(diǎn)概括：一、同行評(píng)議 有利于科學(xué)資源的合理分配；二，同行評(píng)議可以保證科學(xué)榮譽(yù)的正確授予；三、同行 評(píng)議可對(duì)科學(xué)共同體進(jìn)行社會(huì)控制。同行評(píng)議有一些難以解決的問(wèn)題，但至今仍是科 學(xué)界公認(rèn)的唯一方法，因?yàn)闆](méi)有其他方法可以替代它。 因此，下節(jié)是對(duì)美國(guó)和我國(guó)的資助機(jī)構(gòu)的同行評(píng)議進(jìn)行比較研究。 1 3 3 美國(guó)國(guó)家基金會(huì)的項(xiàng)日評(píng)審研究 1 9 4 5 年7 月，美國(guó)科學(xué)研究發(fā)展局( o s r d ) 局長(zhǎng)v a r m e v a r b u s h 向總統(tǒng)提交科 學(xué)無(wú)止境的領(lǐng)域的報(bào)告，倡議政府增加資助基礎(chǔ)研究的力度。他認(rèn)為“基礎(chǔ)研究將 導(dǎo)致新的知識(shí)，提供科學(xué)上的資本”。因此他建議成立國(guó)家級(jí)的科學(xué)基金會(huì)，資助以 高等院校為主的的學(xué)術(shù)研究機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)研究。但因?yàn)楫?dāng)時(shí)美國(guó)科學(xué)界的“研究自由” 意愿與聯(lián)邦政府的計(jì)劃性研究相矛盾，所以沒(méi)有采納他的建議。經(jīng)過(guò)5 年的的爭(zhēng)論， 1 9 5 0 年杜魯門總統(tǒng)簽署了s 2 4 7 號(hào)提案，成為第8 1 屆國(guó)會(huì)的5 0 7 號(hào)公法。根據(jù)這一 法令正式成立國(guó)家科學(xué)基金會(huì)( n s f ) 。 美國(guó)國(guó)家基金會(huì)( 簡(jiǎn)稱n s f ) ，它本身不開(kāi)展研究工作。其任務(wù)是：通過(guò)對(duì)基礎(chǔ) 研究項(xiàng)目的資助，促進(jìn)科學(xué)教育，發(fā)展科技情報(bào)和增進(jìn)國(guó)際科學(xué)合作等方式，來(lái)促進(jìn) 美國(guó)科學(xué)的發(fā)展。此外，國(guó)際科學(xué)基金會(huì)還參與國(guó)家科學(xué)技術(shù)政策的制定。 國(guó)家科學(xué)理事會(huì)( 簡(jiǎn)稱n s b ) 是n s f 的最高決策和領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)。理事會(huì)的主要任 務(wù)是確定國(guó)家科學(xué)基金會(huì)的政策，協(xié)助政府制定全國(guó)科學(xué)技術(shù)的主要政策，并負(fù)責(zé)對(duì) 全國(guó)的科學(xué)研究狀況進(jìn)行研究。除基金會(huì)主任作為該理事會(huì)的當(dāng)然理事外，其他所有 理事會(huì)成員均需總統(tǒng)任命，并得到參議院的批準(zhǔn)。 n s f 設(shè)有七個(gè)局( 包括五個(gè)科學(xué)局和兩個(gè)業(yè)務(wù)局) ，以及在秘書長(zhǎng)領(lǐng)導(dǎo)下的七個(gè) 室，負(fù)責(zé)例行行政業(yè)務(wù)和各科學(xué)的項(xiàng)目管理工作。除了上述組織機(jī)構(gòu)外，n s f 還設(shè)立 第一章綜述 了政策咨詢委員會(huì)和管理咨詢委員會(huì)，前者主要是針對(duì)n s f 的發(fā)展和資助政策、計(jì) 劃和關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行討論，提出建議：后者主要是針對(duì)n s f 管理業(yè)務(wù)中遇到的問(wèn)題以 及提出改進(jìn)的方案，解決基金的內(nèi)部科學(xué)管理問(wèn)題。 n s f 主要支持高等院校中一般性的基礎(chǔ)研究，這一點(diǎn)同美國(guó)能源部、國(guó)防部、宇 航局等部門的機(jī)構(gòu)有所區(qū)別，因?yàn)椴块T支持的科學(xué)研究并不只是為了科學(xué)本身，而是 為了部門自身的任務(wù)需要。n s f 在項(xiàng)目管理方面的指導(dǎo)思想是尊重學(xué)術(shù)自由，鼓勵(lì)優(yōu) 秀科學(xué)家的創(chuàng)新精神和求知愿望。除一部分大型研究計(jì)劃有基金會(huì)組織協(xié)調(diào)并進(jìn)行管 理外，多數(shù)研究項(xiàng)目采取被動(dòng)的方式，即依靠科學(xué)家和研究單位的自由申請(qǐng)。 圖11n s f 的項(xiàng)目評(píng)審和選擇過(guò)程 f i g1 i n s fp r o j e c te v a l u a t i o na n ds e l e c t i o np r o c e d u r e 項(xiàng)目評(píng)審模型、算法及在基金評(píng)審中的應(yīng)用 在美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)，由于相當(dāng)一部分的項(xiàng)目主任是流動(dòng)的，本身就是資深的 科學(xué)家同行，所以在評(píng)審過(guò)程中起關(guān)鍵作用，來(lái)自外面的同行評(píng)議是參考性意見(jiàn)，最 終決定權(quán)在項(xiàng)目主任。對(duì)于“高風(fēng)險(xiǎn)”的項(xiàng)目，項(xiàng)目主任甚至可以根據(jù)自己的判斷決 定是否資助，而不必經(jīng)過(guò)同行評(píng)議。所以對(duì)其同行評(píng)議制度的指責(zé)意見(jiàn)是：容易以項(xiàng) 目主任為核心在同行里形成一個(gè)不道德的任人唯親的“圈子”，常會(huì)扼殺來(lái)自這個(gè)“圈 子”之外的新思想。 美國(guó)科學(xué)基金會(huì)規(guī)定，除少數(shù)特殊情況外，申請(qǐng)項(xiàng)目一定要通過(guò)評(píng)審，評(píng)審前所 有的申請(qǐng)必須經(jīng)研究人員所在單位同意。評(píng)審一般采用通訊評(píng)審和小組評(píng)審兩種方式 進(jìn)行。一些規(guī)模比較大的申請(qǐng)項(xiàng)目還需要組織基金會(huì)人員和一些科學(xué)家到研究單位進(jìn) 行考察。 與我國(guó)科學(xué)基金會(huì)不同的是，在n s f 項(xiàng)目評(píng)審過(guò)程中，項(xiàng)目主任起著很大的作 用，用什么方式進(jìn)行評(píng)審，選擇哪些專家參加同行評(píng)議，以及資助方案的決定，得到 資助后資助金額的多少，都由項(xiàng)目主任負(fù)責(zé)。申請(qǐng)項(xiàng)目首先必須得到項(xiàng)目主任的首肯， 在特別的情況下，如有充分的理由，項(xiàng)目主任還可以不采納同行評(píng)議的意見(jiàn)。當(dāng)然， 項(xiàng)目主任做出決定后，還需要通過(guò)好幾個(gè)審查步驟才能做出最后資助決定。如果項(xiàng)目 規(guī)模不是很大，只須通過(guò)學(xué)科組即可。如果項(xiàng)目規(guī)模很大，還需要提交到助理主任一 級(jí)來(lái)決定。上頁(yè)圖1 1 是n s f 的申請(qǐng)項(xiàng)目過(guò)程。 1 3 4 我國(guó)國(guó)家基金會(huì)的項(xiàng)目評(píng)審研究 1 9 8 1 年，中國(guó)科學(xué)院8 9 位學(xué)部委員( 即現(xiàn)稱為中國(guó)科學(xué)院院士) 聯(lián)名建議設(shè)立 自然科學(xué)基金。1 9 8 2 年，中央批準(zhǔn)從1 9 8 2 年起設(shè)立中國(guó)科學(xué)院科學(xué)基金，面向全國(guó) 的科研人員。此后，地震、教育、衛(wèi)生、郵電等部門成立了相應(yīng)的學(xué)科或行業(yè)科技基 金，有些省市地方成立地方科學(xué)基金。1 9 8 5 年3 月，中共中央關(guān)于科學(xué)技術(shù)體制改 革的決定出臺(tái)，明確指出：對(duì)基礎(chǔ)研究和部分應(yīng)用研究逐步試行科學(xué)基金制，主要從 事基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究的機(jī)構(gòu)，應(yīng)力爭(zhēng)幾年之后做到科研經(jīng)費(fèi)主要靠申請(qǐng)基金。 以往研究經(jīng)費(fèi)依靠行政撥款的方式改為通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)并依據(jù)同行評(píng)議分派的方式。1 9 8 5 年7 月針對(duì)建議成立獨(dú)立的國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)的建議，鄧小平作出重要指示： “成立國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)，大家都會(huì)贊成，不會(huì)反對(duì)。應(yīng)該這樣辦。這是個(gè)新 事物，辦起來(lái)再說(shuō)，取得經(jīng)驗(yàn)?！? 9 8 6 年2 月，根據(jù)國(guó)務(wù)院發(fā)出的通知，國(guó)家自然科 第一章綜述 學(xué)基金委員會(huì)正式成立。 科學(xué)家參與并且起著主導(dǎo)作用是我國(guó)科學(xué)基金管理體系的重要特點(diǎn)。咨詢系統(tǒng)由 國(guó)家自然科學(xué)基金全體委員會(huì)( 以下簡(jiǎn)稱全委會(huì)) 、七個(gè)科學(xué)部專家咨詢委員會(huì)( 以 下簡(jiǎn)稱咨詢委員會(huì)) 和若干專家評(píng)審組組成，主要針對(duì)科學(xué)基金的發(fā)展戰(zhàn)略提出建議， 對(duì)資助項(xiàng)目的評(píng)審和立項(xiàng)給出評(píng)價(jià)意見(jiàn)。決策系統(tǒng)主要由基金委的正、副委主任和秘 書長(zhǎng)等組成，一般以委務(wù)會(huì)議的形式通過(guò)各種資助政策和決議。執(zhí)行系統(tǒng)以基金委的 常設(shè)部門機(jī)關(guān)為主，包括六個(gè)職能局室和七個(gè)科學(xué)部，其中，委辦公室、計(jì)劃局、政 策局、財(cái)務(wù)局、人事局和國(guó)際合作局等六個(gè)職能局室按照所確定的職責(zé)負(fù)責(zé)各項(xiàng)決策 的落實(shí)和貫徹，數(shù)學(xué)物理、化學(xué)、生命、地球、材料與工程、信息和管理科學(xué)部的主 要職責(zé)是聯(lián)絡(luò)相應(yīng)領(lǐng)域的科學(xué)家，組織項(xiàng)目的申請(qǐng)、評(píng)審和管理?？茖W(xué)基金項(xiàng)目依托 單位的科研管理部門是執(zhí)行系統(tǒng)的外延。監(jiān)督系統(tǒng)由國(guó)家自然科學(xué)基金監(jiān)督委員會(huì)負(fù) 責(zé)，在基金委設(shè)立一個(gè)辦公室( 現(xiàn)稱為紀(jì)檢、監(jiān)督、審計(jì)聯(lián)合辦公室) 作為其事務(wù)機(jī) 構(gòu)。 在這個(gè)管理體系中，合理的資助分布格局是關(guān)鍵，公正的同行專家評(píng)議是核心， 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捻?xiàng)目管理程序是保障。整個(gè)體系是否運(yùn)作的良好、有效取決于這三個(gè)重要工作 環(huán)節(jié)。 伴隨著中國(guó)2 0 年來(lái)的改革開(kāi)放，中國(guó)的科學(xué)基金制從無(wú)到有，從試驗(yàn)走向成熟， 逐步壯大，為推動(dòng)中國(guó)的基礎(chǔ)科學(xué)研究的發(fā)展發(fā)揮了巨大的作用。基金會(huì)成立當(dāng)年的 資助經(jīng)費(fèi)僅為8 0 0 0 萬(wàn)元，到2 0 0 3 年已達(dá)到2 2 億元。資助項(xiàng)目起到了對(duì)“未來(lái)投資” 的種子作用，取得的成果不僅提升了中國(guó)科學(xué)研究方面的國(guó)際地位，而且大力推動(dòng)了 中國(guó)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，同時(shí)培養(yǎng)了一批高素質(zhì)的科學(xué)研究人才和隊(duì)伍。基金會(huì)以 同行評(píng)議為核心方法，在實(shí)踐中逐步地建立起一套比較完善的科學(xué)基金管理政策和辦 法體系，科學(xué)基金制從試驗(yàn)的階段達(dá)到全面發(fā)展階段。目前科學(xué)基金法的提案已到醞 釀成熟階段，近期準(zhǔn)備提交全國(guó)人大。 國(guó)家自然科學(xué)基金會(huì)根據(jù)我國(guó)基礎(chǔ)性研究的現(xiàn)狀，從國(guó)情出發(fā)，把科學(xué)基金資助 項(xiàng)目分成面上項(xiàng)目、重點(diǎn)項(xiàng)目、重大項(xiàng)目三個(gè)層次，分別給于不同程度的資助。其中 面上項(xiàng)目是基于基礎(chǔ)性研究、探索性強(qiáng)、不確定性大的特點(diǎn)而設(shè)立的，其目的在于為 廣大科技人員創(chuàng)造充分自由探索的條件，是科學(xué)基金項(xiàng)目中最主要的、基本的類型。 面上項(xiàng)目規(guī)模較小，資助面廣，幾乎覆蓋自然科學(xué)領(lǐng)域所有分支學(xué)科。 重點(diǎn)項(xiàng)目主要是針對(duì)我國(guó)科學(xué)發(fā)展和布局中的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題和學(xué)科發(fā)展的需要， 1 0 項(xiàng)目評(píng)審模型、算法及在基金評(píng)審中的應(yīng)用 選擇某些重要的學(xué)科前沿或領(lǐng)先的領(lǐng)域進(jìn)行深入研究。重點(diǎn)項(xiàng)目學(xué)科性強(qiáng)，對(duì)各個(gè)分 支學(xué)科深入的發(fā)展有重要作用。重點(diǎn)項(xiàng)目和面上項(xiàng)目聯(lián)系密切，很多重點(diǎn)項(xiàng)目就是建 筑在面上項(xiàng)目多年探索的基礎(chǔ)上。同樣，重點(diǎn)項(xiàng)目的深化和擴(kuò)展，又可為重大項(xiàng)目提 供很好的來(lái)源。 重大項(xiàng)目是以服務(wù)于我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)總目標(biāo)，針對(duì)經(jīng)濟(jì)、科技、社會(huì)發(fā)展中的 重大學(xué)科問(wèn)題，組織多學(xué)科、跨部門、跨單位的聯(lián)合研究。重大項(xiàng)目體現(xiàn)了基礎(chǔ)性研 究對(duì)組織規(guī)模、集約形式的需要，以及自然科學(xué)高度綜合而帶來(lái)的多學(xué)科聯(lián)合研究的 需要，對(duì)一些待取得重大突破、投資多、周期長(zhǎng)、任務(wù)性強(qiáng)、需要綜合多個(gè)學(xué)科的研 究，組織重大項(xiàng)目是一種行之有效的形式。它對(duì)邊緣學(xué)科、綜合性學(xué)科的發(fā)展也有較 大的推動(dòng)作用。 國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)三類資助項(xiàng)目的評(píng)審方法雖然具體做法不同，但根本上 都是采用同行評(píng)議的方法，面上項(xiàng)目約占各類資助項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的7 0 。因此本文主要研 究面上項(xiàng)目的同行評(píng)議。 國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)對(duì)申請(qǐng)科學(xué)基金項(xiàng)目評(píng)審的原則是：依靠專家、發(fā)揚(yáng)民 主、擇優(yōu)支持、公平合理。 國(guó)家自然科學(xué)基金資助自然科學(xué)中的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用基礎(chǔ)研究。自組的學(xué)科范圍 覆蓋了數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)、地球科學(xué)、材料與工程科學(xué)、信息科學(xué)和管 理科學(xué)等自然科學(xué)與工程技術(shù)科學(xué)的所有領(lǐng)域。因此，國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)只受 理符合上述資助范圍的申請(qǐng)項(xiàng)目。國(guó)家自然科學(xué)基金委員對(duì)面上項(xiàng)目評(píng)審的基本程序 如下圖1 2 。 圖1 2 我國(guó)面上項(xiàng)目評(píng)審的基本程序 f i g1 2t h ef u n d a m e n t a lp r o c e d u r eo f p r o j e c te v a l u a t i o ni nc h i n a 第一章綜述 1 4 面臨的。非共識(shí)”問(wèn)題 雖然我國(guó)的基金制一直得到科學(xué)界的普遍贊譽(yù)，被科技界公認(rèn)為值得資助的研究 項(xiàng)目和研究人員獲得資助無(wú)疑比通過(guò)行政指令的方式更能得到科技界的歡迎。然而另 一方面的問(wèn)題逐漸顯現(xiàn)出來(lái)，通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)能夠獲得資助的項(xiàng)目一般須取得評(píng)審各方 的同意，如果任何一方存有異議，就有被否定的可能。況且，兩級(jí)同行評(píng)議的意見(jiàn)取 決于若干個(gè)人，其中任何一人如果挑出項(xiàng)目存在的問(wèn)題，那么不被通過(guò)的危險(xiǎn)就很大， 所以獲準(zhǔn)通過(guò)的極有可能是設(shè)計(jì)方案無(wú)錯(cuò)可挑、但缺乏創(chuàng)新思想的平庸保守項(xiàng)目，具 有創(chuàng)新性的項(xiàng)目，往往因?yàn)槠渲械蔫Υ枚惶蕴簟Ｆ潢P(guān)鍵的原因就在于對(duì)評(píng)審中非 共識(shí)項(xiàng)目的處理。 在評(píng)審系統(tǒng)中取得共識(shí)贊同的項(xiàng)目獲得資助是無(wú)疑的，其中大部分項(xiàng)目也是值得 資助的，雖然有些項(xiàng)目的創(chuàng)新性不足，但對(duì)于促進(jìn)科學(xué)研究的發(fā)展和通過(guò)研究項(xiàng)目培 養(yǎng)訓(xùn)練年輕的科學(xué)家也是有價(jià)值的。如果對(duì)申請(qǐng)項(xiàng)目的意見(jiàn)一致是否定的，那么獲得 資助的可能性為零。即便可能是有創(chuàng)新、有價(jià)值的項(xiàng)目也無(wú)法得知?？茖W(xué)發(fā)展史表明， 完全不被當(dāng)時(shí)科學(xué)共同體承認(rèn)的創(chuàng)新思想是超越時(shí)代的個(gè)例，同時(shí)代的社會(huì)無(wú)法負(fù) 責(zé)。這里主要考慮的是，在科學(xué)界內(nèi)引起爭(zhēng)議的思想是否具有推動(dòng)科學(xué)飛躍性發(fā)展價(jià) 值? 這樣具有創(chuàng)新思想的研究如何通過(guò)一個(gè)良好的機(jī)制獲得鼓勵(lì)性支持。這就是我們 研究科學(xué)基金評(píng)審系統(tǒng)中“非共識(shí)”現(xiàn)象和并對(duì)之采取科學(xué)態(tài)度的意義。 “小同行”的同行評(píng)議是項(xiàng)目評(píng)審的基礎(chǔ)，在其中引起的“非共識(shí)”直接引起項(xiàng) 目評(píng)審的后期結(jié)果。所以，我們直接分柝其“非共識(shí)”現(xiàn)象。其中對(duì)項(xiàng)目的評(píng)議有定 性和定量的兩個(gè)方面，理論上說(shuō)，定量和定性的評(píng)議應(yīng)當(dāng)相稱，當(dāng)然也有很多個(gè)例表 明，某些評(píng)議人的定性和定量相互矛盾，這一問(wèn)題一直困擾著基金委的項(xiàng)目主任。 所以非共識(shí)的量化問(wèn)題是如今基金評(píng)審過(guò)程中亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題，也是本文主 要討論的方向之一。 1 5 本文主要工作 每年國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)要受理大量的申請(qǐng)項(xiàng)目，公平合理的評(píng)價(jià)這些申請(qǐng) 項(xiàng)目對(duì)我國(guó)的科技發(fā)展有巨大的影響。這涉及到資金的合理分配和優(yōu)化利用的問(wèn)題， 也是科研工作者十分關(guān)心的問(wèn)題。本文以國(guó)家自然科學(xué)基金為主要研究對(duì)象，應(yīng)用優(yōu) 化理論、歸一化方法、引入完全信息集理論，討論了上述方法在基金評(píng)審中的應(yīng)用。 項(xiàng)目評(píng)審模型、算法及在基金評(píng)審中的應(yīng)用 并首次提出了關(guān)于評(píng)審專家的反評(píng)估模型及方法。主要工作如下： 本文在上述方法的基礎(chǔ)上，引入完全信息集的概念，應(yīng)用復(fù)合序列比較的方法， 提出關(guān)于基金評(píng)審的復(fù)合序列比較方法； 對(duì)于由于項(xiàng)目非共識(shí)度分布不一致，從而影響評(píng)審尺度的問(wèn)題，應(yīng)用優(yōu)化理論、 歸一化方法等，建立確定平均非共識(shí)度和最大非共識(shí)度的優(yōu)化模型與算法，克服了因 最大非共識(shí)度的不同影響項(xiàng)目評(píng)審公正性的弊端； 最后，提出專家評(píng)審的平均差異和絕對(duì)差異、命中率、成功率等概念，得到專家 反評(píng)估的量化指標(biāo)。并應(yīng)用優(yōu)化理論建立了專家反評(píng)估的數(shù)學(xué)模型和計(jì)算方法。 歸一化方法和專家反評(píng)估在基金委的實(shí)際項(xiàng)目評(píng)審中得到采用，實(shí)際應(yīng)用效果較 為理想。 第二章完全信息及方法 2 完全信息集方法 2 1 完全信息集方法 2 1 1 背景 復(fù)合序列的比對(duì)是數(shù)學(xué)及其它學(xué)科研究的基礎(chǔ)和熱點(diǎn)問(wèn)題，它的應(yīng)用背景也是非 常廣泛的。隨著數(shù)學(xué)研究與其他學(xué)科相互結(jié)合程度的加深，尤其是生物數(shù)學(xué)和金融數(shù) 學(xué)等學(xué)科的發(fā)展，復(fù)合數(shù)列比較的得到了新的應(yīng)用，也要求其在現(xiàn)有的理論結(jié)果上有 更深人的研究。例如現(xiàn)在生物學(xué)比較熱門的基因研究中，破譯d n a 片斷是一個(gè)非常 重要的科研方向。一般來(lái)說(shuō)，比較的d n a 鏈長(zhǎng)度至少是6 0 0 0 8 0 0 0 或更多，而且 d n a 鏈的比較不是單純的單個(gè)基因的比較，而是某個(gè)基因片段的比較，這里要涉及 到組合學(xué)和優(yōu)化等多方面的知識(shí)，如果沒(méi)有好的理論前提做依據(jù)，沒(méi)有一個(gè)好的比較 模型和算法，不僅計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)起來(lái)困難，更影響最終的研究結(jié)果。隨著科學(xué)技術(shù)的不 斷進(jìn)步，研究者們紛紛致力于改進(jìn)現(xiàn)有的優(yōu)化算法，或是另辟蹊徑創(chuàng)立全新的理論分 支，但其目的都是在實(shí)際中得到更好的應(yīng)用。同樣地，復(fù)合序列的比較在國(guó)家自然科 學(xué)基金的項(xiàng)目評(píng)審中的應(yīng)用更為重要。每年國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)要受理大量的申 請(qǐng)項(xiàng)目，公平合理地評(píng)價(jià)這些項(xiàng)目對(duì)我國(guó)的科技發(fā)展有巨大的影響。項(xiàng)目評(píng)審涉及到 資金的合理分配和優(yōu)化利用的問(wèn)題，同時(shí)也是科技工作者十分關(guān)心的問(wèn)題。當(dāng)然，復(fù) 合序列的比對(duì)問(wèn)題在醫(yī)學(xué)、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域也有很廣泛的應(yīng)用。 目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)比對(duì)問(wèn)題的比較成熟的理論有： 一、比對(duì)方法( a l i g n m e n ta p p r o a c h e s ) 。這種方法提出的較早，1 9 7 2 年就有了 較成熟的方法，但此種方法有相當(dāng)大的不適宜性，如今已應(yīng)用的很少； 二、遍歷與統(tǒng)計(jì)法( h e u 口i s t i ca p p r o a c h e sa n ds t a t i s t i c a li t i e t h o d s ) 。此法被廣泛應(yīng) 用到d n a 測(cè)序中，是應(yīng)用最多的方法之一。但遍歷與統(tǒng)計(jì)法包含了某些主觀因素， 如選擇最優(yōu)準(zhǔn)則，如何打分等，而“測(cè)量序列中的匹配、不匹配”這種方法往往不可 能用于比對(duì)方法，而且常常要求比較的序列是固定不變且可遍歷的，但在實(shí)際中這往 往是不能實(shí)現(xiàn)的。 三、信息理論法( i n 如r m a d o n t h e o r ya p p r o a c h e s ) 。是g a t l i n 于1 9 7 8 年提出的， 稍晚于比對(duì)方法。雖然此法依靠序列的原始信息而不包含主觀因素，但許多信息理論 在基因測(cè)序研究中都不成立或應(yīng)用很少，某些研究結(jié)果甚至否定了原有的信息理論結(jié) 1 4 項(xiàng)目評(píng)審模型、算法及在基金評(píng)審中的應(yīng)用 果。 以下有幾個(gè)基本信息學(xué)理論著重應(yīng)用于測(cè)序： a 條件熵方法( c o n d i t i o n a l e n t r o p ya p p r o a c h e s ) ： 在本算法中，將比對(duì)信息分為兩類：潛在信息( p o t e n t i a li n f o r m a d o n ) 和存儲(chǔ)信 息( s t o r e d i n f o r m a t i o n ) 。定義整體的偏差d 爪，使 d ，= h 。一風(fēng) 這里h 。= 一p 。p f p 扯p 渺。l o g p 咖。，h 。表示不確定性的極大 值，p + 為條件概率。 b 熵估計(jì)法( t h ee n t r o p ye s t i m a t i o na p p r o a c h e s ) ； 本文主要介紹s h a n n o n 熵和k u l l b a c k l e i b e r 熵。其中，s h a n n o n 熵的定義如下： 令 p b 硝睜= z 勘，。卜z a ) ，p ，= p l 幔)p 協(xié) 硝隆。1 勘，猢卜2 ) 3 ，) ，胙 幔) r 為一分布，則s h a n n o n 熵定義為 日( p ) = - z p ，l o g p ，p f 但s h a n n o n 熵具有不確定性，只能用于一個(gè)分布的比對(duì)。而k u l l b a c k - l e i b e r 熵可以用 于兩個(gè)分布的比對(duì)。k u l l b a c k - l e i b e r 熵定義為 日( 尸，9 ) = 只l 。g i q i ，p , q f 其中p ：= 0 ，p ：，p 1q ；( g 。，g ：，吼) 分別為兩個(gè)分布。 對(duì)于比較一組序列的偏差來(lái)說(shuō)，上述兩種方法都不能很好的實(shí)現(xiàn)。而且對(duì)于例如 基因序列的比較來(lái)說(shuō)，基因可看成一個(gè)隨機(jī)序列，故很難用一個(gè)簡(jiǎn)單的熵估計(jì)法把他 們區(qū)分開(kāi)。因此，有了以下的方法。 c 完全信息集法( c o m p l e t e i n f o r m a t i o ns e tm e t h o d ) ； 這種方法有許多以前的熵方法沒(méi)有的好性質(zhì)，在基因測(cè)序上的應(yīng)用效果很好，但目前 在其他領(lǐng)域沒(méi)有效果較好的應(yīng)用。 下面是完全信息集函數(shù)即f d o d 函數(shù)與s h a n n o n 熵和k u l l b a c k l e i b e r 熵一些基本 第二章完全信息及方法 性質(zhì)的比較( 見(jiàn)下表2 1 ) 基本性質(zhì)s h a n n o n 熵 k u u b a c k l e i b e r 熵f d o d 函數(shù) 不確定性，無(wú)序性，用用于兩個(gè)分布的偏差比用于組分布的偏差比 概念基本含義 于一個(gè)分布的偏差較較 數(shù)據(jù)量 l2s 2 非負(fù)性 y e sy e sy e s 一致性 y e s y e s 對(duì)稱性 y e s y e s 有界性 y e sy e s 一致連續(xù) y e sy e s 最大值 i n t s l n s ，( s i n t ) 凸性或凹性凹凸凸 單調(diào)性 y e s 平均值恒定性 y e s 線矬奇次性 y e sy e s 單調(diào)分布的有效性 y e s 圖2 1s h a n n o n 熵、k lm e