基于Web of Sciences的綠色建筑研究文獻(xiàn)態(tài)勢分析

劉二穩(wěn)趙成龍孫浩森朱志鹍

(1.山東建筑大學(xué)圖書館，山東濟南250101；2.山東建筑大學(xué)學(xué)報編輯部，山東 濟南250101)

0 引言

綠色建筑是指在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、減少污染，為人們提供健康、舒適和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑[1]。綠色建筑技術(shù)有效地保護(hù)了環(huán)境、利用了資源，能夠深入到整個建筑工程中，超越了傳統(tǒng)建筑技術(shù)，可搭建出良好的生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)，是未來建筑學(xué)發(fā)展的方向，是世界建筑業(yè)發(fā)展的總趨勢。我國通過多種激勵機制推廣綠色建筑技術(shù)的應(yīng)用[2]，推動了建筑工程行業(yè)走向更高的發(fā)展層次。

20世紀(jì)70年代的能源危機以及近年人們對環(huán)境保護(hù)、生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)注，使得比節(jié)能建筑含義更廣泛的綠色建筑成為人們關(guān)注和研究的重點。為了更好地了解綠色建筑研究的現(xiàn)狀、發(fā)展、特色及熱點，進(jìn)一步明確其發(fā)展方向，針對綠色建筑的科研論文進(jìn)行文獻(xiàn)計量學(xué)分析顯得尤為必要。最早由Pritchard提出的文獻(xiàn)計量學(xué)分析法，通過對文獻(xiàn)的定量分析，掌握學(xué)科的發(fā)展動態(tài)[3]，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于分析各學(xué)科的研究發(fā)展中[4-8]。何清華將文獻(xiàn)計量及知識圖譜用于建筑領(lǐng)域[9]。張琳以CNKI數(shù)據(jù)庫中978篇期刊論文為數(shù)據(jù)源，分析了國內(nèi)綠色建筑的發(fā)展趨勢[10]。文章以2012—2017年 Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫收錄的綠色建筑相關(guān)論文為分析對象，對其進(jìn)行文獻(xiàn)計量分析，利用文獻(xiàn)計量和知識圖譜的可視化技術(shù)，分析了國內(nèi)外綠色建筑領(lǐng)域的發(fā)展趨勢及研究熱點。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)源自Web of Science數(shù)據(jù)庫，檢索范圍選用Web of Science核心合集(Science Citation Index Expanded (SCI-EXPANDED)、Social Sciences Citation Index (SSCI)、Conference Proceedings Citation Index-Science (CPCI-S)、 Conference Proceedings Citation Index-Social Science ＆Humanities(CPCI-SSH))。檢索時間為 2012—2017年。選擇主題檢索途徑，檢索式為TS=(green building* OR green architecture* OR green construction*)，共檢索得到文獻(xiàn)8589篇，精煉文獻(xiàn)類型為article、proceedings paper及review，去重后得到8504篇文獻(xiàn)，作為本研究分析的原始數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

(1)將檢索得到的文獻(xiàn)記錄導(dǎo)入科睿唯安的incites分析工具，對文獻(xiàn)以全紀(jì)錄與引用的參考文獻(xiàn)純文本格式導(dǎo)入incites，分別從文獻(xiàn)時間、國家、期刊收錄、基金資助機構(gòu)、研究方向及機構(gòu)等角度分析論文的特點[11]。

(2)將檢索所得的文獻(xiàn)中高被引文獻(xiàn)和熱點文獻(xiàn)以全紀(jì)錄與引用的參考文獻(xiàn)純文本格式下載，導(dǎo)入到知識圖譜Citespace軟件，利用關(guān)鍵詞聚類分析方法，展示目前綠色建筑領(lǐng)域的研究熱點和前沿[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 文獻(xiàn)的時間分布

年度發(fā)文量反映科學(xué)活動的產(chǎn)出，代表科研的年度學(xué)術(shù)生產(chǎn)力。學(xué)術(shù)生產(chǎn)力是學(xué)術(shù)競爭力(包括學(xué)術(shù)生產(chǎn)力、學(xué)術(shù)影響力、學(xué)術(shù)發(fā)展力)的主要指標(biāo)之一，對研究主題論文發(fā)表的年度進(jìn)行分析，在一定程度上反映了一個研究領(lǐng)域的學(xué)術(shù)發(fā)展速度和理論水平。2012—2017年綠色建筑相關(guān)文獻(xiàn)的時間分布情況如圖1所示，綠色建筑的研究發(fā)文量呈逐年遞增的態(tài)勢，相比2012年，2017年論文量增加了一倍多。說明在研究時間段內(nèi)，綠色建筑的研究越來越受到重視且投入逐年增加，綠色建筑的理念日益得到人們的關(guān)注和認(rèn)可，從而促進(jìn)了綠色建筑的進(jìn)一步發(fā)展。

圖12012—2017年綠色建筑相關(guān)文獻(xiàn)的時間分布圖

2.2 文獻(xiàn)的國家分布

全世界范圍內(nèi)有關(guān)綠色建筑文獻(xiàn)數(shù)量最多的前10個國家分布情況如圖2所示。近6年來，中國共發(fā)表相關(guān)文章2272篇，位居第一位；美國發(fā)表論文1740篇，位于第二位；位于第三、四位的分別是英國581篇、德國498篇。從發(fā)文數(shù)量來看，中國在綠色建筑領(lǐng)域研究成果顯著，具有一定的國際影響力，這與近幾年中國的高速發(fā)展、節(jié)能減排以及環(huán)境保護(hù)密切相關(guān)。

圖2 文獻(xiàn)量排名前10位的國家分布圖

2.3 文獻(xiàn)的期刊分布

發(fā)表文章前10位的出版物分布情況見表1，排名前10位的期刊共包括文獻(xiàn)1186篇。這些期刊的影響因子最高的為9.122的Renewable Sustainable Energy Reviews，其次是影響因子為6.207的Journal of Cleaner Production，影響因子最低的為1.850的RSC Advances。位于前 3名的期刊影響因子為6.207～4.467。文獻(xiàn)發(fā)表在影響因子4～7的期刊較多，這些期刊的影響因子差異不大，研究者可作為投稿的首選期刊。這些期刊從建筑材料、建筑環(huán)境、城市綠化，到可再生能源及可持續(xù)性等方面，體現(xiàn)了綠色建筑的多元化發(fā)展的特點。跟蹤閱讀這些期刊可以發(fā)現(xiàn)綠色建筑領(lǐng)域研究的方向及重點。

表1 發(fā)文量前10位的期刊排名表

2.4 文獻(xiàn)的基金資助機構(gòu)分布

檢索涉及研究基金資助機構(gòu)共416個，其中發(fā)文量排名前10位的分布情況見表2。所有基金資助論文中，中國國家自然科學(xué)基金(National Natural Science Foundation of China)資助論文產(chǎn)出量最多，為1280篇；其次是美國國家科學(xué)基金會 NSF(National Science Foundation)，發(fā)文319篇；位于第三位的是中國國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(National Basic Research Program of China)，資助發(fā)文257篇；第四、五位分別是中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費專項資金(Fundamental Research Funds for the Central Universities)和美國國立衛(wèi)生研究院NIH(National Institutes of Health)，資助的論文數(shù)分別為214、156篇。發(fā)文量位于6～10的資助基金依次為德國研究基金會DFG(German Research Foundation)、歐盟EU(European Union)、加拿大自然科學(xué)與工程研究理事會NSERC(NaturalSciencesandEngineering Research Council of Canada)、美國能源部 DOE(United States Department of Energy)以及日本科學(xué)促進(jìn)會(Japan Society for the Promotion of Science)。

表2 發(fā)文量前10位基金資助機構(gòu)分布表

由表2可知，位于第一位的中國國家自然科學(xué)基金發(fā)文量是位于第二位的美國國家科學(xué)基金會發(fā)文量的4倍多，中國雖然在論文數(shù)量方面遙遙領(lǐng)先，但在篇均被引頻次、學(xué)科規(guī)范化的引文影響力、相對全球平均水平的影響力指標(biāo)方面，均低于除歐盟外其他基金資助的論文。這說明中國在綠色建筑領(lǐng)域論文數(shù)量雖多，但質(zhì)量仍然偏低，在學(xué)科領(lǐng)域的地位仍處于下游。

在文獻(xiàn)的基金資助機構(gòu)前10位中，中國、美國各有3種基金機構(gòu)；德國、歐盟及日本均有1家基金資助機構(gòu)。由此可見，中國對于綠色建筑領(lǐng)域的研究資助力度很大，這也是中國作為綠色建筑領(lǐng)域論文產(chǎn)出量最大的原因之一。美國的國家科學(xué)基金會、美國國立衛(wèi)生研究院及能源部資助的論文學(xué)科規(guī)范化的引文影響力普遍較高，反映了美國作為世界上最發(fā)達(dá)的國家，對綠色建筑領(lǐng)域研究的大力支持及在該學(xué)科領(lǐng)域的全球優(yōu)勢。歐盟、加拿大自然科學(xué)與工程研究委員會、美國能源部資助論文的數(shù)量盡管排在第7～10，但論文的其他指標(biāo)均較高，說明這些機構(gòu)資助的論文影響力、學(xué)術(shù)水平較高。

從論文被引百分比指標(biāo)看，美國的3種基金資助的論文分別位列第一、第二、第六位；中國的3種基金資助的論文分別位列第三、第八、第九位；德國位列第四位；加拿大位列第五位。說明了中國的科研論文生產(chǎn)力較高，但影響力偏弱。因此，中國的科研工作者在未來的研究中應(yīng)向高層次、高水平方向努力。

2.5 文獻(xiàn)的研究方向與研究機構(gòu)分布

根據(jù)Web of Science的學(xué)科分類體系，檢索所得文獻(xiàn)共涉及217個研究方向，其中排名前10位的研究方向見表3。有關(guān)綠色建筑的研究方向主要集中在環(huán)境科學(xué)、能源與燃料、化學(xué)(多學(xué)科)、建筑與建筑技術(shù)、綠色與可持續(xù)科技、材料科學(xué)(多學(xué)科)、土木工程等。

3060個研究機構(gòu)發(fā)表了綠色建筑相關(guān)的文獻(xiàn)，其中發(fā)文量排在前10位的研究機構(gòu)見表4。中國科學(xué)院(Chinese Academy of Sciences)發(fā)文量304篇位于第一位，美國加州大學(xué)(University of California System)發(fā)文量169篇，位居第二位，法國國家科學(xué)研究中心CNRS(Centre National de la Recherche Scientifique)位于第三位，發(fā)文145篇。前10位中，中國機構(gòu)有4家，分別占據(jù)第一、第四、第六和第八位；美國機構(gòu)有4家，分別位于第二、第七、第九和第十位。從發(fā)文數(shù)量、論文被引百分比、學(xué)科規(guī)范化的引文影響力等指標(biāo)看，中國與美國的差別不大，但在引文影響力方面均低于美國的機構(gòu)，說明中國綠色建筑研究領(lǐng)域的論文數(shù)量雖多，但高質(zhì)量論文偏少。今后的科研論文應(yīng)提高層次和水平，解決重數(shù)量、輕質(zhì)量的問題，以提升整個專業(yè)領(lǐng)域的研究水平。

表3 發(fā)文量前10位研究方向分布表

表4 發(fā)文量前10位研究機構(gòu)分布表

2.6 研究熱點及前沿分析

高被引論文是根據(jù)過去10年中所發(fā)表的，在統(tǒng)計時間點，被引次數(shù)在同年、同學(xué)科中按照由高到低進(jìn)行排序，排在該學(xué)科前1%的論文。熱點論文是指ESI某一學(xué)科近兩年發(fā)表的論文，在統(tǒng)計時間點，按照最近2個月內(nèi)全球被引用次數(shù)進(jìn)入前0.1%的論文。高被引論文+熱點論文，去重后的論文集為頂級論文。檢索結(jié)果中，依據(jù)ESI學(xué)科分類，綠色建筑領(lǐng)域高被引論文共有176篇，熱點論文共有6篇，去重后頂級論文共176篇。176篇文獻(xiàn)中，文章類型為論文(article)的有128篇，綜述(review)類論文48篇。利用CiteSpace軟件將176篇文獻(xiàn)導(dǎo)入，選擇關(guān)鍵詞進(jìn)行聚類分析，得到綠色建筑領(lǐng)域當(dāng)前研究熱點及前沿的知識圖譜[13]，如圖3所示。目前關(guān)于綠色建筑有3個明確的研究熱點及前沿:城市熱島緩解策略(mitigation strategy)[14]、綠色建筑環(huán)境效益(environmental benefit)[15]、涼爽城市(cooler cities)[16]。這3個明確的研究熱點之間聯(lián)系較為緊密，其中前兩者更加受到關(guān)注。

圖3 高被引論文關(guān)鍵詞研究圖譜

3 結(jié)論

文章檢索Web of Science數(shù)據(jù)庫中綠色建筑研究論文，對檢索數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，結(jié)果表明:

(1)綠色建筑的研究日益受到全世界學(xué)者的重視，文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量逐年增多，從事研究的國家不斷增加，研究領(lǐng)域不斷拓寬。在論文發(fā)表數(shù)量、研究國家、基金資助機構(gòu)、研究機構(gòu)等方面，中國處于領(lǐng)先地位，但綜合指標(biāo)仍落后于美國。中國在綠色建筑方面的研究投入不斷加大，但研究成果的質(zhì)量有待進(jìn)一步提升。

(2)從刊文的期刊雜志來看，Energy and Buildings、Journal of Cleaner Production、Building and Environment是綠色建筑的主流雜志，因此對于該領(lǐng)域的科研工作者來說，跟蹤這些期刊上發(fā)表的相關(guān)文章有助于及時掌握其研究進(jìn)展。

(3)目前綠色建筑研究的熱點及前沿主要集中在城市熱島減緩技術(shù)、綠色建筑環(huán)境效益、涼爽城市等方面。