Networks in Sciences: Three Essays on Scientific Collaboration

The aim of this thesis is to study the complex relationship between scientific productivity and (formal and informal) scientific collaborations. We follow an approach which goes beyond the classical trade-off that emerged from the literature around networks studies and game theory, in the attempt of developing a synthesis between a micro and a macro approach. In doing so, we enrich the toolset of available methodologies by adopting instruments which are typical of Network Analysis (e.g.: networks’ indices of centrality and clustering), Econometrics (e.g.: ZIP and Censored regressions), and Experimental Economics (e.g.: Laboratory experiments). In particular, we look at two different scientific communities, in order to capture different characteristics of the networks: the community of Top geographers, and the community of Italian economists. This thesis is structured with a view to emphasising the role that the incentives which move scientists within their network of collaboration play on shaping the network itself, but also on influencing their scientific productivity. The thesis is composed of three different essays, each of which approaches the phenomena of scientific production and collaboration from different perspectives, allowing me to highlight the role played by four basic components (i.e.: networks, scientific communities, collaborative behaviours, individual incentives and collective outcomes) in shaping the structure and dynamics of the “world of science”.

Questa tesi di dottorato si pone come scopo lo studio della relazione complessa tra produttività e collaborazione scientifica sia di tipo formale sia informale. L’approccio che è adottato cerca di superare il classico trade-off che emerge dalla letteratura sulle reti e sulla teoria dei giochi; infatti, questa tesi rappresenta il tentativo di sviluppare una sintesi dell’approccio micro e macro allo studio delle collaborazioni scientifiche. A tal fine, il classico bagaglio metodologico è stato arricchito utilizzando tecniche di analisi complementari, quali l’analisi delle reti (e.g.: indici di centralità delle reti e coefficienti di clustering), l’econometria (e.g.: modelli di regressione ZIP e modelli di regressione troncati) ed infine l’economia sperimentale (e.g.: esperimenti in laboratorio). In particolare, sono state prese in considerazione due diverse comunità scientifiche con lo scopo di porre in evidenza le caratteristiche che le contraddistinguono: la comunità dei Geografi Top e la comunità degli Economisti italiani. Questa tesi è strutturata con il fine ultimo di porre in evidenza il ruolo che gli incentivi individuali degli scienziati parte della rete giocano nel modellare le strutture di collaborazione all’interno della rete stessa; ma, allo stesso tempo, nell’influenzare la propria produttività scientifica. Questa tesi è composta da tre diversi elaborati, ciascuno dei quali guarda al fenomeno della collaborazione e della produzione scientifica seguendo prospettive differenti, per permettermi di mettere in evidenza il ruolo giocato da quattro pilastri (i.e.: reti, comunità scientifiche, comportamenti collaborativi, incentivi individuali e conseguenze collettive) sulla base dei quali si fondano le strutture e la dinamica del “mondo della scienza”.