大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建
——基于軟系統(tǒng)方法視角

張晶晶，楊春霞，李 玥，李澤霞

(1.中國科學(xué)院文獻(xiàn)情報(bào)中心，北京 100190；2.中國科學(xué)院大學(xué)圖書情報(bào)與檔案管理系，北京 100190；3.中國科學(xué)院高能物理研究所，北京 100049；4.中國科學(xué)院近代物理研究所，甘肅蘭州 730000)

1 問題提出

大科學(xué)裝置是指需要較大規(guī)模投入和工程建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)重要科技為目標(biāo)的大型科研裝置，作為國家科學(xué)研究水平和技術(shù)制造能力的集中體現(xiàn)，大科學(xué)裝置在促進(jìn)學(xué)科進(jìn)步，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新，保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著不可或缺的支撐作用。

但是大科學(xué)裝置的建設(shè)運(yùn)營成本巨大，這使得政府及有關(guān)部門并不總是有能力或有意愿承擔(dān)大科學(xué)裝置的發(fā)展建設(shè)費(fèi)用[1]，決策者更多地開始關(guān)注大科學(xué)裝置的運(yùn)行表現(xiàn)。同時(shí)，大科學(xué)裝置運(yùn)行過程復(fù)雜，有關(guān)管理者、技術(shù)研究人員也迫切需要了解大科學(xué)裝置的運(yùn)行情況，以對(duì)未來的管理規(guī)劃及研究工作進(jìn)行調(diào)整和完善。因此，對(duì)大科學(xué)裝置的運(yùn)行表現(xiàn)開展評(píng)價(jià)顯得尤為重要，而評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建是裝置評(píng)價(jià)工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

大科學(xué)裝置作為包含有大量社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及人為活動(dòng)因素的復(fù)雜系統(tǒng)，要構(gòu)建出能夠系統(tǒng)評(píng)價(jià)裝置運(yùn)行表現(xiàn)的指標(biāo)體系，有必要對(duì)裝置運(yùn)行過程中涉及的各項(xiàng)要素及行為進(jìn)行明確，明晰各行為間的邏輯關(guān)系。因此，本文提出運(yùn)用軟系統(tǒng)方法（soft systems methodology，SSM）[2]來構(gòu)建大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，該方法是通過對(duì)大科學(xué)裝置所面臨的復(fù)雜情境進(jìn)行逐層分析，以理清系統(tǒng)中各因素間的關(guān)系，進(jìn)而構(gòu)建出貼合大科學(xué)裝置運(yùn)行特點(diǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，具備較強(qiáng)的系統(tǒng)性和實(shí)用性，可為大科學(xué)裝置的管理決策提供有力的參考。

2 國內(nèi)外大科學(xué)裝置評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建研究進(jìn)展

現(xiàn)有學(xué)者研究中，大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建通常是在綜述已有指標(biāo)的基礎(chǔ)上，圍繞大科學(xué)裝置推動(dòng)科學(xué)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展這一總體目標(biāo)進(jìn)行直接的選取設(shè)計(jì)，因而通常可根據(jù)效益的不同分為科技效益指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)。由于大科學(xué)裝置所產(chǎn)生的科學(xué)數(shù)據(jù)相對(duì)容易獲取，科技效益指標(biāo)的使用更為廣泛，如杜澄等[3]提出的論文產(chǎn)出、專利產(chǎn)出、獲獎(jiǎng)情況等指標(biāo)；部分研究引入了科學(xué)計(jì)量指標(biāo)，將影響因子、即時(shí)性指數(shù)、研究主題分布、主題信息熵、合作機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)密度等指標(biāo)用于裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)[4-6]，除了從科學(xué)技術(shù)進(jìn)步角度構(gòu)建的相關(guān)指標(biāo)，還有一系列反映大科學(xué)裝置能力培養(yǎng)表現(xiàn)的指標(biāo)，如人才儲(chǔ)備量、職業(yè)發(fā)展情況等[7-8]。經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)則主要結(jié)合裝置的運(yùn)營數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，常見指標(biāo)如運(yùn)行費(fèi)用[9]、稅前純益率、固定資產(chǎn)等[9-10]，也有部分研究注意到裝置運(yùn)行在優(yōu)化當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè)結(jié)構(gòu)及經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)方面的作用，提出了就業(yè)數(shù)量、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)占比、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)就業(yè)人數(shù)等指標(biāo)[11-12]。

近年來，各國際組織也開始制定裝置評(píng)估框架以推動(dòng)裝置的發(fā)展建設(shè)，這類指標(biāo)體系是由國際組織成立專門的專家小組進(jìn)行構(gòu)建。不同于學(xué)者以產(chǎn)生效益為導(dǎo)向的指標(biāo)設(shè)計(jì)思路，國際組織的指標(biāo)框架考慮了裝置“投入—活動(dòng)—產(chǎn)出—影響”這一邏輯過程，基于裝置運(yùn)行的各個(gè)環(huán)節(jié)及對(duì)應(yīng)目標(biāo)開展設(shè)計(jì)工作，代表性的裝置評(píng)價(jià)指標(biāo)框架有經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織的《研究基礎(chǔ)設(shè)施影響評(píng)估框架》、歐洲科研基礎(chǔ)設(shè)施戰(zhàn)略論壇的《研究基礎(chǔ)設(shè)施績(jī)效監(jiān)測(cè)》以及多瑙河跨國項(xiàng)目的《研究性基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)用監(jiān)測(cè)指南》等[13-15]。這些指標(biāo)框架包含的指標(biāo)數(shù)量往往較多，指標(biāo)間邏輯關(guān)系相對(duì)清晰，但整體上均是以結(jié)果性指標(biāo)為主，鮮有反映裝置運(yùn)行投入、運(yùn)行過程情況的指標(biāo)，此外，這類指標(biāo)框架更為注重對(duì)于不同類型大科學(xué)裝置的普適性，由于不同裝置在運(yùn)行目標(biāo)、運(yùn)行方式等方面均存在較大差異，因此在實(shí)際的裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)中往往會(huì)存在可行性低、重點(diǎn)不突出的問題。

綜上所述，當(dāng)前已有大量學(xué)者及國際組織對(duì)大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系展開研究，但是，由于前者通常采用文獻(xiàn)分析法進(jìn)行指標(biāo)構(gòu)建，一定程度上忽略了專家意見，缺乏對(duì)裝置運(yùn)行過程中各行為活動(dòng)的梳理，所構(gòu)建的指標(biāo)內(nèi)部邏輯關(guān)系模糊；而后者作為適用于所有大科學(xué)裝置的指標(biāo)框架，雖然指標(biāo)整體的邏輯性、科學(xué)性更強(qiáng)，但其與具體裝置運(yùn)行情況的貼合性較低，缺乏對(duì)裝置運(yùn)行投入及中間過程的考察。因此，針對(duì)上述問題，為有效發(fā)揮大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)對(duì)決策管理方面的參考作用，在評(píng)價(jià)指標(biāo)體系的構(gòu)建中兼顧指標(biāo)的邏輯性、科學(xué)性、貼合性及全面性，本文提出應(yīng)用軟系統(tǒng)方法進(jìn)行大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建。

3 大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系構(gòu)建方法及步驟

3.1 軟系統(tǒng)方法介紹

軟系統(tǒng)方法主要用于解決復(fù)雜的、組織化的情境和問題，是一種運(yùn)用系統(tǒng)思考以解決非結(jié)構(gòu)化問題的定性研究方法，其自1981年由英國學(xué)者Checkland[16]教授提出以來，目前已廣泛應(yīng)用于教育、商業(yè)、物流等眾多研究領(lǐng)域。

軟系統(tǒng)方法的分析過程如圖1 所示，由7 個(gè)步驟順次構(gòu)成，步驟1、2、5、6、7 屬于現(xiàn)實(shí)世界活動(dòng)，而步驟3、4 屬于系統(tǒng)思考活動(dòng)。其中步驟1、2 強(qiáng)調(diào)對(duì)所分析問題進(jìn)行全面的調(diào)查與描述，步驟3、4是在了解和掌握現(xiàn)實(shí)問題的基礎(chǔ)上構(gòu)建系統(tǒng)活動(dòng)的根定義（root definition，RD）和概念模型（conceptual model，CM），步驟5 是概念模型與現(xiàn)實(shí)問題情境進(jìn)行比較的一個(gè)過程，發(fā)現(xiàn)模型與現(xiàn)實(shí)的不同之處，步驟6 則是在步驟5 的基礎(chǔ)上針對(duì)系統(tǒng)形成一個(gè)系統(tǒng)期待、現(xiàn)實(shí)可行的解決方案或評(píng)估指標(biāo)，并最終將這一方案或指標(biāo)付諸實(shí)踐以改善現(xiàn)狀。如若對(duì)改善后的現(xiàn)狀仍不滿意，則可重復(fù)步驟1 ～步驟7（圖中在步驟7 ～步驟1 之間以虛線表示），直至現(xiàn)狀得到有效改善。

圖1 軟系統(tǒng)方法分析過程

軟系統(tǒng)方法分析過程的核心環(huán)節(jié)是構(gòu)建根定義及概念模型[17]。其中，根定義是對(duì)系統(tǒng)的描述，通過顧客（customer）、執(zhí)行者（actor）、轉(zhuǎn)化過程（transformation）、世界觀（weltanschauung）、所有者（owner）、環(huán)境限制（environmental constraints）這6 個(gè)要素（稱為“CATWOE”，要素定義見表1）將現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)抽象為“概念性”系統(tǒng)，回答了“系統(tǒng)是什么？（P）”，“系統(tǒng)如何做？（Q）”以及“系統(tǒng)為何做（R）”三個(gè)問題。因此，根定義通常遵循“系統(tǒng)P通過方法Q以達(dá)到目的R”這一表述范式。概念模型則是在明確根定義的基礎(chǔ)上進(jìn)一步得到的，其是由一組在邏輯上相互聯(lián)系的行為集合構(gòu)成，是對(duì)方法Q的進(jìn)一步描述。同時(shí)，部分具體行為又可進(jìn)一步作為新的根定義進(jìn)行下一級(jí)概念模型的構(gòu)建，直至最終獲得一個(gè)詳細(xì)的概念模型。

表1 CATWOE 要素定義

3.2 大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建步驟

基于軟系統(tǒng)方法，本研究提出的大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建步驟如圖2 所示。

圖2 大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的構(gòu)建步驟

由圖2 可見：

（1）通過和大科學(xué)裝置相關(guān)方進(jìn)行討論，明確大科學(xué)裝置運(yùn)行的目標(biāo)及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的方法過程，厘清大科學(xué)裝置這一系統(tǒng)的CATWOE 要素，構(gòu)建大科學(xué)裝置的頂層根定義，并基于此，經(jīng)過與相關(guān)方的反復(fù)討論修改，形成符合大科學(xué)裝置運(yùn)行流程的頂層概念模型。

（2）鑒于頂層概念模型中部分行為過程的概念相對(duì)模糊，部分行為的相關(guān)方尚不明確，需要進(jìn)一步與大科學(xué)裝置相關(guān)方進(jìn)行討論以對(duì)頂層概念模型中的行為進(jìn)行擴(kuò)展分解，形成下一級(jí)的根定義和概念模型，具體構(gòu)建方法同1。

（3）如若下一級(jí)概念模型中仍存在概念較為寬泛的行為，則重復(fù)2 直至所有行為均得到充分?jǐn)U展。

（4）基于建立的概念模型，綜合考慮各大科學(xué)裝置的現(xiàn)實(shí)運(yùn)行情況，最終構(gòu)建出大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

（5）盡管同一行為活動(dòng)下的指標(biāo)考察的是裝置運(yùn)行中的同一行為活動(dòng)，但其對(duì)應(yīng)評(píng)估的可能是裝置運(yùn)行中的不同維度（如管理、服務(wù)、性能等），且同一指標(biāo)可能來源于多個(gè)行為活動(dòng)，因而還需對(duì)4 中構(gòu)建的指標(biāo)根據(jù)評(píng)價(jià)的不同維度進(jìn)行分類以明晰研究的評(píng)價(jià)維度。

值得注意的是：第一，概念模型中的各行為活動(dòng)并非完全等同于現(xiàn)實(shí)情況下的大科學(xué)裝置運(yùn)行流程，而是經(jīng)過裝置相關(guān)方認(rèn)同的，邏輯上可滿足裝置運(yùn)行系統(tǒng)各層根定義的行為，換言之是經(jīng)過適當(dāng)抽象簡(jiǎn)化的行為集合。第二，上述步驟并非旨在構(gòu)建出能泛用于所有類型裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)的指標(biāo)體系，由于不同類型的大科學(xué)裝置差異性較大，為實(shí)現(xiàn)對(duì)具體某一類型裝置的有效評(píng)價(jià)，需要在實(shí)際研究中針對(duì)某一具體類型的裝置進(jìn)行系統(tǒng)分析以構(gòu)建出適合該類型裝置的運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)。

相較于現(xiàn)有常用的指標(biāo)體系構(gòu)建方法，本研究引入軟系統(tǒng)方法進(jìn)行指標(biāo)構(gòu)建具有諸多優(yōu)勢(shì)：第一，保障了指標(biāo)體系的邏輯科學(xué)性，軟系統(tǒng)方法將專家意見貫穿于指標(biāo)構(gòu)建全過程，通過逐步逐層分析方式對(duì)裝置運(yùn)行流程進(jìn)行梳理，使得所構(gòu)建指標(biāo)間的邏輯關(guān)系得到明確。第二，保障了指標(biāo)體系的靈活性，軟系統(tǒng)方法提供的是對(duì)復(fù)雜問題的系統(tǒng)分析思路，其分析內(nèi)容可根據(jù)被分析對(duì)象靈活設(shè)計(jì)，以使指標(biāo)體系緊密貼合不同類型裝置的運(yùn)行特點(diǎn)。第三，保障了指標(biāo)體系的全面性和指導(dǎo)性，軟系統(tǒng)方法中構(gòu)建的邏輯模型展示了系統(tǒng)運(yùn)行過程中的關(guān)鍵行為，并將這些行為及對(duì)應(yīng)目標(biāo)相互關(guān)聯(lián)起來，這使得基于該方法設(shè)計(jì)出的評(píng)價(jià)指標(biāo)涵蓋了系統(tǒng)全過程，指標(biāo)更具參考性，有助于系統(tǒng)的相關(guān)人員根據(jù)指標(biāo)所反映的信息對(duì)系統(tǒng)做進(jìn)一步的改進(jìn)。

4 同步輻射光源運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建

同步輻射光源作為公共實(shí)驗(yàn)裝置發(fā)展于20 世紀(jì)70年代，目前全世界處于運(yùn)行狀態(tài)的光源已超過50個(gè)，而我國也先后在北京、合肥、上海建成三大光源，為物理、醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、化學(xué)化工等領(lǐng)域的學(xué)科研究提供了有力支持。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，同步輻射光源的理論技術(shù)與運(yùn)行流程均相對(duì)完善，因此，本文選取該類型裝置展開實(shí)證研究，遵循上述的主要步驟，應(yīng)用軟系統(tǒng)方法構(gòu)建同步輻射光源的運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。

4.1 頂層根定義和概念模型

在構(gòu)建同步輻射光源運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系前，研究首先選取了部分同步輻射光源的相關(guān)方，包括北京同步輻射裝置及上海同步輻射光源的有關(guān)工作人員及研究用戶，通過對(duì)該類人群開展調(diào)研訪談，明晰光源的基本概況及運(yùn)行流程，了解指標(biāo)設(shè)計(jì)的有關(guān)建議，進(jìn)而推動(dòng)整體的運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建。

在深入訪談中，同步輻射光源工作人員認(rèn)為：為科學(xué)技術(shù)的研究提供支撐是同步輻射光源的基本定位，裝置通過為科研用戶提供服務(wù)以促進(jìn)重大科學(xué)問題的解決及關(guān)鍵核心技術(shù)的創(chuàng)新；作為受國家支持的應(yīng)用型公共實(shí)驗(yàn)設(shè)施，同步輻射光源承擔(dān)著滿足國家重大需求的責(zé)任，為科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展提供了保障。以上陳述包含了同步輻射光源根定義中三個(gè)問題的答案，即裝置做什么（P），裝置如何做（Q）以及裝置為何做（R）。在該陳述的基礎(chǔ)上，本研究通過與光源相關(guān)者反復(fù)討論，明確了同步輻射光源的運(yùn)行目標(biāo)應(yīng)為推動(dòng)科技、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展，構(gòu)建出光源的頂層根定義如圖3 及下文所示。

圖3 同步輻射光源的頂層根定義

根定義1：同步輻射光源是受國家支持的應(yīng)用型公共實(shí)驗(yàn)設(shè)施（P），通過為科研用戶提供服務(wù)促進(jìn)科研成果產(chǎn)出（Q）以推動(dòng)科技、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)發(fā)展（R）。

由圖3 可見，其六要素（CATWOE）可以表述為如下：

（1）顧客：同步輻射光源用戶，包含狹義和廣義兩種解釋。狹義的同步輻射光源用戶特指研究對(duì)象為同步輻射光源或依托同步輻射光源進(jìn)行科學(xué)研究的科研工作者，這類人群是同步輻射光源運(yùn)行的直接受益者，從光源獲得科學(xué)技術(shù)知識(shí)，同時(shí)部分優(yōu)秀的科研人員憑借其有關(guān)科研成果獲得各類學(xué)術(shù)獎(jiǎng)項(xiàng)，進(jìn)一步提升個(gè)人學(xué)術(shù)影響力，這其中就包括了2009年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主，其主要成果是依托美國先進(jìn)光子源、歐洲同步輻射光源等同步輻射裝置獲得的；包信和院士研究團(tuán)隊(duì)依托上海光源開展的“納米限域催化”項(xiàng)目榮獲2020年度國家自然科學(xué)一等獎(jiǎng)。

而廣義的同步輻射光源用戶在狹義解釋基礎(chǔ)上還包含了參與光源建設(shè)運(yùn)行的相關(guān)公司、廣大公眾及整個(gè)社會(huì)[18]，這些群體以不同形式參與了同步輻射光源運(yùn)行過程的不同環(huán)節(jié)，從光源運(yùn)行過程中間接獲益。以社會(huì)為例，社會(huì)為光源運(yùn)行提供了資源，光源運(yùn)行過程中的資源消耗在一定程度會(huì)給社會(huì)造成負(fù)擔(dān)，但整體而言，光源運(yùn)行服務(wù)于社會(huì)發(fā)展需求，其運(yùn)行產(chǎn)生的知識(shí)收益能夠給科技及經(jīng)濟(jì)帶來巨大的正面效益，這也是各國紛紛興建同步輻射光源的重要原因。因此，從宏觀角度出發(fā)，社會(huì)也是同步輻射光源的用戶，是光源運(yùn)行過程的間接受益者或受害者。

（2）執(zhí)行者：同步輻射光源工作人員。同步輻射光源的全部運(yùn)行流程均由光源工作人員參與進(jìn)行，根據(jù)工作內(nèi)容可劃分為（加速器/光束線）運(yùn)行維護(hù)人員、實(shí)驗(yàn)研究人員、束線科學(xué)家及行政管理人員。以我國為例，高校、科研院所是同步輻射光源建設(shè)運(yùn)行管理的依托單位，負(fù)責(zé)光源項(xiàng)目立項(xiàng)申報(bào)、建設(shè)和運(yùn)行管理的具體任務(wù)，落實(shí)相應(yīng)的保障條件，因此，我國同步輻射光源的工作人員通常為高校或科研院所的工作人員。

（3）轉(zhuǎn)換過程：提供用戶服務(wù)。同步輻射光源的基本目標(biāo)是為科學(xué)技術(shù)研究提供支撐，其直接表現(xiàn)是相關(guān)科研成果的產(chǎn)出，而實(shí)現(xiàn)這一結(jié)果的方式就是提供用戶服務(wù)。同步輻射光源的運(yùn)行需要大量資源支持，光源消耗這些資源為用戶提供服務(wù)，使得用戶能夠依托光源開展研究獲得所需信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)從資源到科研成果的轉(zhuǎn)化過程。

（4）世界觀：推動(dòng)科技、經(jīng)濟(jì)及社會(huì)的發(fā)展。同步輻射光源通過開放運(yùn)行為用戶提供服務(wù)，助力科技進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)發(fā)展，進(jìn)而滿足國家重大需求。

（5）所有者：國家政府。目前，世界范圍內(nèi)的同步輻射光源均為各國政府所支持，并由政府統(tǒng)一管理，管理范圍涵蓋光源的規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行及退役全過程。以我國為例，包括同步輻射光源在內(nèi)的大科學(xué)裝置的管理體制分為三級(jí)，其中最上面一級(jí)的宏觀管理單位為國家發(fā)改委、財(cái)政部、科技部和國家自然科學(xué)基金委員會(huì)4 個(gè)部門，各司其職負(fù)責(zé)裝置的規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)行和退役全過程[19]。

（6）環(huán)境限制：人力資源、物力資源、資金資源。同步輻射光源的運(yùn)行需要人力、物力以及資金的投入，這也是限制光源運(yùn)行的因素。其中，充足的資金是光源運(yùn)行的基本保障，是人力資源和物力資源的基礎(chǔ)。

在確定同步輻射光源頂層根定義后，需要進(jìn)一步探索光源是通過哪些行為活動(dòng)實(shí)現(xiàn)其運(yùn)行目標(biāo)的，進(jìn)而基于此形成反映光源運(yùn)行過程的抽象邏輯模型。研究首先查閱了世界范圍內(nèi)各光源的運(yùn)營年報(bào)及各國家、組織的大科學(xué)裝置戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告，在此基礎(chǔ)上初步確定了同步輻射光源運(yùn)行中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，再經(jīng)過與光源相關(guān)方的討論修改最終建立了如圖4 所示的同步輻射光源頂層概念模型，其中箭頭表示各行為活動(dòng)間的關(guān)系。

圖4 同步輻射光源的頂層概念模型

由圖4 可見,同步輻射光源的頂層概念模型包含8 項(xiàng)主要行為活動(dòng)以及2 項(xiàng)監(jiān)督反饋（總結(jié)調(diào)整）過程，各行為活動(dòng)具體含義如下：

（1）優(yōu)化裝置性能是指對(duì)同步輻射光源進(jìn)行升級(jí)維護(hù)工作，包括實(shí)驗(yàn)方法的改進(jìn)創(chuàng)新及設(shè)備器件的更換升級(jí)。優(yōu)化裝置性能一方面是光源運(yùn)行方為追求更佳的運(yùn)行表現(xiàn)而產(chǎn)生的自發(fā)行為，另一方面則是終端用戶出于獲得更優(yōu)質(zhì)用戶體驗(yàn)的需求，向運(yùn)行方提出了更高的性能要求，促使運(yùn)行方朝著目標(biāo)性能進(jìn)行升級(jí)。而優(yōu)異的裝置性能既有助于提升用戶實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，也有助于吸引更多優(yōu)質(zhì)用戶使用裝置開展研究。

（2）提升用戶體驗(yàn)是指優(yōu)化用戶有關(guān)環(huán)節(jié)，為用戶提供更為全面的服務(wù)內(nèi)容。為用戶提供優(yōu)質(zhì)的服務(wù)是裝置的基本要求，用戶體驗(yàn)的提升包括組織用戶活動(dòng)、為用戶提供幫助和改進(jìn)現(xiàn)有用戶參與環(huán)節(jié)三個(gè)方面，優(yōu)質(zhì)的用戶體驗(yàn)可有效提高用戶課題申請(qǐng)積極性，吸引更多高水平用戶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。

（3）開展宣傳交流活動(dòng)是指面向科研人員與普通大眾開展一系列宣傳交流活動(dòng)。前者側(cè)重學(xué)術(shù)交流，旨在深化科研人員之間的合作交流，推動(dòng)科技進(jìn)步；而后者強(qiáng)調(diào)科普性，旨在加強(qiáng)公眾對(duì)光源的了解，激發(fā)公眾科學(xué)興趣。從短期看這一行為活動(dòng)有助于吸引高水平科研人員運(yùn)用裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，從長期看有助于培養(yǎng)相關(guān)領(lǐng)域的優(yōu)秀人才。

（4）人才培養(yǎng)是指科研人員依托光源進(jìn)行研究學(xué)習(xí)以提升自我科研水平的過程。其中部分科研人員為實(shí)現(xiàn)科研水平的進(jìn)一步提升，又會(huì)繼續(xù)依托光源開展更深層次的研究，從而形成一個(gè)從實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)到科研進(jìn)步不斷循環(huán)往復(fù)的良性過程。一方面，人才培養(yǎng)直接促進(jìn)了相關(guān)領(lǐng)域的科研成果產(chǎn)出，另一方面，隨著近年學(xué)科領(lǐng)域交叉程度不斷深化，部分受益于光源研究的優(yōu)秀人才會(huì)深入至其他學(xué)科領(lǐng)域，進(jìn)一步推動(dòng)其他領(lǐng)域的發(fā)展。上述這些高水平科研人員又會(huì)共同帶動(dòng)社會(huì)整體科技水平的提升。

（5）用戶進(jìn)行實(shí)驗(yàn)是指用戶經(jīng)過課題申請(qǐng)獲得審批后利用光源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的過程。用戶實(shí)驗(yàn)是同步輻射光源的核心服務(wù)內(nèi)容，其具體過程包括用戶實(shí)驗(yàn)安全培訓(xùn)、樣品實(shí)驗(yàn)、產(chǎn)出數(shù)據(jù)結(jié)果這3 個(gè)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)中通常會(huì)有光源的工作人員與用戶進(jìn)行對(duì)接指導(dǎo)。

（6）相關(guān)科研成果產(chǎn)出是指科研人員通過從光源獲得的數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行整理分析，最終形成相關(guān)研究成果的過程。研究成果包括論文、專著、專利等產(chǎn)出形式，內(nèi)容包括光源技術(shù)研究、運(yùn)用光源進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)研究等。

（7）推動(dòng)科技進(jìn)步是同步輻射光源運(yùn)行的最主要目標(biāo)，一方面相關(guān)科研產(chǎn)出經(jīng)過一定的積累發(fā)生質(zhì)變，可實(shí)現(xiàn)相關(guān)學(xué)科領(lǐng)域的突破，同時(shí)部分研究還可能為公共政策和標(biāo)準(zhǔn)制定提供科學(xué)支撐，進(jìn)一步推動(dòng)科技進(jìn)步，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展；另一方面，由于光源運(yùn)行培養(yǎng)了大量?jī)?yōu)秀科研人才，這些群體同樣推動(dòng)著前沿科學(xué)和先進(jìn)技術(shù)研究的發(fā)展，進(jìn)而助力于科技進(jìn)步。

（8）推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展是同步輻射光源運(yùn)行目標(biāo)之一，一方面光源提供的先進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件會(huì)吸引部分企業(yè)研發(fā)部門甚至高科技企業(yè)落戶，不僅為當(dāng)?shù)禺a(chǎn)生直接的經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)在一定程度上提升經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量；另一方面光源的運(yùn)營過程需要消耗大量的物力和資金，用戶在訪問光源過程中帶來的消費(fèi)，在一定程度上會(huì)直接或間接帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，同時(shí)，光源運(yùn)行中也會(huì)吸引大批高質(zhì)量人才，這將有助于帶動(dòng)就業(yè)量增長，促進(jìn)就業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，進(jìn)而推動(dòng)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)改革，經(jīng)濟(jì)水平不斷提高。

監(jiān)督反饋（總結(jié)調(diào)整）包括內(nèi)部監(jiān)督反饋和外部總結(jié)調(diào)整兩個(gè)過程。前者是指同步輻射光源執(zhí)行者對(duì)光源運(yùn)行的前6 項(xiàng)行為活動(dòng)過程進(jìn)行監(jiān)督，根據(jù)監(jiān)督結(jié)果對(duì)光源運(yùn)行方向及工作重點(diǎn)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。后者是指同步輻射光源所有者從科技及經(jīng)濟(jì)效益角度出發(fā)對(duì)光源的運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行總結(jié)，結(jié)合國家當(dāng)前發(fā)展需求對(duì)光源的運(yùn)行規(guī)劃做宏觀層面的調(diào)整規(guī)劃。

4.2 頂層概念模型的分解

在完成同步輻射光源頂層概念模型的構(gòu)建后，對(duì)于頂層模型中尚不清晰的行為過程，在與光源相關(guān)方做進(jìn)一步深入討論后，將頂層概念模型進(jìn)行分解。因篇幅限制，本文僅以提升用戶體驗(yàn)的概念模型為例做下一級(jí)分解。

根據(jù)上述對(duì)提升用戶體驗(yàn)的解釋可直接形成該行為的根定義如下：

根定義2：提升用戶體驗(yàn)是指對(duì)用戶有關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，為用戶提供更為全面的服務(wù)內(nèi)容（P），通過組織活動(dòng)、提供幫助和改進(jìn)流程三個(gè)方面提高用戶課題申請(qǐng)積極性（Q），以吸引更多高水平用戶依托光源開展實(shí)驗(yàn)（R）。

行為2 提升用戶體驗(yàn)的概念模型如圖5 所示。

圖5 提升用戶體驗(yàn)行為的概念模型

由圖5 進(jìn)一步展示了提升用戶體驗(yàn)的主要行為活動(dòng)，概括來說，可看作是通過提供必須的資源（如人力、資金等），從3 個(gè)方面實(shí)現(xiàn)用戶體驗(yàn)滿意度的提高。其中：

“2.2. 組織用戶活動(dòng)”是指光源運(yùn)行方與用戶之間、用戶與用戶之間的交互活動(dòng)，包括用戶會(huì)議、用戶培訓(xùn)會(huì)、同步輻射年會(huì)等，一方面用戶可從活動(dòng)中直接獲益，通過與其他用戶以及光源運(yùn)行方的交流獲取前沿科學(xué)資訊、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路及光束線/實(shí)驗(yàn)站特點(diǎn)，另一方面，這類活動(dòng)也有助于光源運(yùn)行方獲得用戶反饋，了解用戶需要什么類型的幫助，用戶希望其參與的環(huán)節(jié)有哪些方面的改進(jìn)。

“2.3. 為用戶提供服務(wù)”是指光源為給予用戶更好的體驗(yàn)，會(huì)結(jié)合用戶的需求，從實(shí)驗(yàn)和生活兩方面為用戶提供幫助，前者包括提供實(shí)驗(yàn)方案建議、必要的樣品處理?xiàng)l件、課題資助、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)條件等，后者包括協(xié)助解決交通、住宿及餐飲等問題。

“2.4. 改進(jìn)用戶參與環(huán)節(jié)”是指對(duì)用戶實(shí)際參與的具體環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)方向包括簡(jiǎn)化流程步驟，如將課題申請(qǐng)中較為繁瑣的步驟進(jìn)行簡(jiǎn)化或省略；縮短流程時(shí)間，如減少課題評(píng)估結(jié)果的等待時(shí)間；豐富可選擇的實(shí)驗(yàn)形式，如提供在線安全培訓(xùn)、遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)等。

在獲得提升用戶體驗(yàn)行為的二級(jí)概念模型后，經(jīng)過與光源相關(guān)方討論，仍覺得概念模型中存在較為模糊的行為活動(dòng)，如“2.4. 改進(jìn)用戶參與環(huán)節(jié)”，僅通過這一表述無法明確用戶參與環(huán)節(jié)的改進(jìn)機(jī)制是怎樣的，改進(jìn)的具體環(huán)節(jié)又有哪些。因此，下文以行為“2.4.改進(jìn)用戶參與環(huán)節(jié)”為例，重復(fù)上述概念模型構(gòu)建步驟對(duì)該行為做進(jìn)一步分解。

值得注意的是，當(dāng)非頂層的行為活動(dòng)所涉要素較為清晰的情況下，可省略根定義直接構(gòu)建概念模型[20]。因此本研究直接建立改進(jìn)用戶參與環(huán)節(jié)行為的概念模型如圖6 所示。首先，用戶參與環(huán)節(jié)的改進(jìn)同樣是建立在必須的資源（如人力、資金等）之上，因此需要提供必須的資源。同時(shí)還需要建立用戶反饋機(jī)制，了解用戶希望哪些環(huán)節(jié)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)的方向是什么，具體的反饋渠道包括用戶會(huì)議、用戶回訪等，上述兩個(gè)行為活動(dòng)是改進(jìn)用戶環(huán)節(jié)的前提。

圖6 改進(jìn)用戶參與環(huán)節(jié)行為的概念模型

進(jìn)一步根據(jù)調(diào)研，研究將用戶參與環(huán)節(jié)劃分為課題申請(qǐng)和用戶實(shí)驗(yàn)兩個(gè)部分，前者的具體行為依流程順序又可進(jìn)一步細(xì)分為課題提交，課題評(píng)估及機(jī)時(shí)分配，后者則可細(xì)分為實(shí)驗(yàn)形式選擇，安全培訓(xùn)及實(shí)驗(yàn)過程，因此，參與環(huán)節(jié)的改進(jìn)即是針對(duì)這兩部分的具體行為進(jìn)行改進(jìn)，最終實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有用戶參與環(huán)節(jié)的改善。

4.3 光源運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的形成

通過逐級(jí)分解得到清晰的概念模型后，本研究結(jié)合光源實(shí)際運(yùn)行情況，針對(duì)模型中各個(gè)行為環(huán)節(jié)及相關(guān)方進(jìn)行光源運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)的設(shè)計(jì)。仍以“2.4改進(jìn)用戶參與環(huán)節(jié)”為例，構(gòu)建的指標(biāo)如表2 所示，其中，指標(biāo)編號(hào)表示該指標(biāo)源于哪一級(jí)概念模型中的行為活動(dòng)，源于同一行為活動(dòng)的指標(biāo)編號(hào)相同。根據(jù)上節(jié)的概念模型及研究最終形成的指標(biāo)編號(hào)，可清楚地了解到各指標(biāo)間邏輯關(guān)系。

表2 改進(jìn)用戶參與環(huán)節(jié)行為的模型指標(biāo)

表2（續(xù)）

4.4 基于軟系統(tǒng)方法的同步輻射裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

遵循上述步驟，基于同步輻射光源相關(guān)方對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)的反饋建議后，本研究基于軟系統(tǒng)方法最終形成了111 個(gè)具體指標(biāo)，為進(jìn)一步明晰運(yùn)行表現(xiàn)考察維度，研究根據(jù)光源運(yùn)行評(píng)價(jià)重點(diǎn)將指標(biāo)體系劃分為組織管理、用戶服務(wù)、裝置運(yùn)行、宣傳交流、科學(xué)研究和可持續(xù)發(fā)展6 個(gè)方面，受限于篇幅本文不做進(jìn)一步展示，其中的大部分指標(biāo)為量化指標(biāo)且便于同步輻射光源運(yùn)行方收集測(cè)算。

鑒于該指標(biāo)體系設(shè)計(jì)的初衷是為了盡可能涵蓋光源運(yùn)行的全過程，因此指標(biāo)數(shù)量眾多，在實(shí)際應(yīng)用中，將該指標(biāo)體系中所有指標(biāo)均納入同步輻射光源運(yùn)行表現(xiàn)評(píng)價(jià)中顯然不切實(shí)際，使用過多的指標(biāo)也容易導(dǎo)致評(píng)價(jià)重點(diǎn)模糊，難以推進(jìn)改善等問題[21]。事實(shí)上，在評(píng)價(jià)過程中不同群體對(duì)同步輻射光源運(yùn)行表現(xiàn)的關(guān)注重點(diǎn)各不相同，各指標(biāo)數(shù)據(jù)獲取的難易程度有所差異，且光源運(yùn)行評(píng)價(jià)中選用的方法也不盡相同，因此，在該指標(biāo)體系已滿足科學(xué)性、系統(tǒng)性的基礎(chǔ)上，還需根據(jù)以下原則從指標(biāo)體系中選取部分合適的指標(biāo)進(jìn)行分析：（1）一致性原則：選用的評(píng)價(jià)指標(biāo)必須適用于所選擇評(píng)價(jià)方法。（2）簡(jiǎn)易性原則：選用的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)量要適當(dāng)，通過剔除、合并等方式突出主要評(píng)價(jià)指標(biāo)。（3）可操作性原則：選用的評(píng)價(jià)指標(biāo)都必須能夠收集到且數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、來源權(quán)威。

相比于現(xiàn)有學(xué)者研究中構(gòu)建的光源運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，該指標(biāo)體系具有以下優(yōu)勢(shì)：一是運(yùn)用軟系統(tǒng)方法對(duì)光源運(yùn)行進(jìn)行梳理，使光源運(yùn)行過程中各行為活動(dòng)的邏輯關(guān)系得到明確，所構(gòu)建指標(biāo)體系更具科學(xué)性、系統(tǒng)性。二是本研究以結(jié)構(gòu)化的方法將專家意見包含于指標(biāo)構(gòu)建中，所構(gòu)建的指標(biāo)體系是通過與同步輻射光源相關(guān)方反復(fù)探討形成的，能夠更好地反映光源運(yùn)行的情況，體現(xiàn)光源相關(guān)方的關(guān)注重點(diǎn)，更具指導(dǎo)性。

相比于各國際組織構(gòu)建的大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)體系，該指標(biāo)體系具有以下優(yōu)勢(shì)：一是基于軟系統(tǒng)方法構(gòu)建的指標(biāo)更貼合光源運(yùn)行特點(diǎn)，本研究所構(gòu)建的指標(biāo)體系結(jié)合同步輻射光源特點(diǎn)引入了光束穩(wěn)定性、探測(cè)器探測(cè)效率等反映光源設(shè)施運(yùn)行情況的指標(biāo)。二是本研究所構(gòu)建的指標(biāo)體系綜合考慮了光源運(yùn)行的全過程，涵蓋了涉及資源投入、資源轉(zhuǎn)化到成果產(chǎn)出的一系列指標(biāo)，有助于后續(xù)開展深入的評(píng)價(jià)分析。

5 結(jié)論

本文著眼于大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)中的指標(biāo)體系構(gòu)建環(huán)節(jié)，針對(duì)當(dāng)前研究中存在的不足，提出了應(yīng)用軟系統(tǒng)方法進(jìn)行大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建，并以同步輻射光源為例，構(gòu)建其根定義及概念模型，基于此形成了涵蓋六大維度的111 項(xiàng)具體指標(biāo)。相較于現(xiàn)有大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)建方法，本研究以裝置相關(guān)方的意見為指導(dǎo)進(jìn)行構(gòu)建，形成的指標(biāo)體系綜合考慮了裝置運(yùn)行的投入、轉(zhuǎn)化及產(chǎn)出三大環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各指標(biāo)間邏輯關(guān)系的明確，可有效貼合不同類型的大科學(xué)裝置運(yùn)行特點(diǎn)，具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性、靈活性和指導(dǎo)性。

但是，應(yīng)用軟系統(tǒng)方法構(gòu)建的裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)量通常較多，而在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中受限于數(shù)據(jù)獲取、評(píng)價(jià)對(duì)象、評(píng)價(jià)目標(biāo)等因素，實(shí)際使用的評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)量往往只有四五十個(gè)，甚至更少，因此，如何從龐大的指標(biāo)體系中篩選出適用于大科學(xué)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)的指標(biāo)是下一步的工作方向。本文僅對(duì)指標(biāo)的篩選原則進(jìn)行了初步的探索，未來還可進(jìn)一步分析不同評(píng)價(jià)主體（如決策者、管理者、技術(shù)人員等）對(duì)裝置運(yùn)行評(píng)價(jià)指標(biāo)維度的關(guān)注重點(diǎn)是否存在差異，為指標(biāo)的篩選提供參考性意見。