导师组制是新工科背景下研究生培养的新模式，研究其作用机制有利于为我国输送高层次人才。已有研究从宏观层面对导师组制培养模式进行了阐述，而对导师组制的定量化研究甚少。为此，本文对导师职称、年龄等17个变量进行了调研，再定量化说明导师组制的建设现状，进而运用主成分分析确定各自变量对研究生培养效果的重要性，最后建立人工神经网络模型预测不同导师组成下研究生的培养成效。研究结果表明，导师组制较单导师制的研究生进校时的学习基础、硕士毕业时自我满意度明显更高，具有更好的自信心；主成分结果显示导师敬业度、学生投入时间、学生进校时基础对研究生培养效果最为重要，且重要性依次降低；建立的人工神经网络模型对研究生毕业工资和毕业自我满意度的整体预测误差分别在20%和5%以内，预测效果良好。综上所述，本文可为高校导师组制建设提供良好的指导和评价依据。