1954—2018年我國水資源研究進(jìn)展可視化分析

毛月英

（北京農(nóng)業(yè)職業(yè)學(xué)院，102442，北京）

聯(lián)合國發(fā)布的《2018年世界水資源開發(fā)報(bào)告》顯示：人類對(duì)水資源的需求總量每年增長的速度是1%，該速度在未來20年內(nèi)將會(huì)繼續(xù)加快。2011年中央一號(hào)文件提出加快水利改革發(fā)展，此后，國務(wù)院相繼批復(fù)、印發(fā)相關(guān)文件，提出全面提升我國抗旱減災(zāi)的整體能力和綜合管理水平，實(shí)行最嚴(yán)格水資源管理制度，實(shí)行水污染防治行動(dòng)計(jì)劃，等等。在涉水事務(wù)越來越受到關(guān)注的戰(zhàn)略背景下，分析我國水資源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)走向，具有重要理論和應(yīng)用價(jià)值。

共詞技術(shù)認(rèn)為關(guān)鍵詞是一篇論文核心內(nèi)容的濃縮，統(tǒng)計(jì)整個(gè)數(shù)據(jù)源中一對(duì)關(guān)鍵詞對(duì)共同出現(xiàn)的頻次，按照頻次從高到低的順序排列，進(jìn)而構(gòu)建關(guān)鍵詞矩陣，研究關(guān)鍵詞之間的遠(yuǎn)近關(guān)系，可以得到該主題受關(guān)注程度。聚類分析得到的樹狀圖和柱狀圖，可以展示關(guān)鍵詞之間的親疏關(guān)系，進(jìn)而得到研究主題結(jié)構(gòu)。二維尺度分析能得到反映關(guān)鍵詞之間相似性的相對(duì)位置圖，結(jié)果更加直觀，并能矯正聚類分析的結(jié)果。本文采用基于共詞技術(shù)的文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析方法來研究水資源領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)，以期為國家重大戰(zhàn)略和相關(guān)科研工作者提供理論參考和數(shù)據(jù)支撐。本文研究思路框架圖如圖1所示。

圖1 研究思路圖

圖2 水資源研究論文年度分布

一、從文獻(xiàn)題錄信息分析看研究發(fā)展現(xiàn)狀

1.論文數(shù)量分析

CNKI搜索條件為：主題=“水資源”（檢索時(shí)間為2019年1月）。檢索結(jié)果顯示，我國水資源論文最早發(fā)表于1954年的《水利發(fā)電》上。剔除展會(huì)、征稿等無關(guān)信息，得到148 230篇論文，將此數(shù)據(jù)作為本文研究的數(shù)據(jù)源。

對(duì)檢索得到的論文按發(fā)表年度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。圖2展示了從1954年到2018年有關(guān)水資源研究論文的年度分布情況。由圖可知，我國水資源研究發(fā)展分為三個(gè)階段，第一個(gè)階段為1954—1979年的緩慢發(fā)展階段，該階段我國水利事業(yè)處于艱苦奮斗創(chuàng)業(yè)階段。第二個(gè)階段為1980—1993年的快速發(fā)展階段，改革為水利事業(yè)發(fā)展帶來了良好機(jī)遇。第三個(gè)階段為1994—2018年的飛速發(fā)展階段，國家實(shí)施多項(xiàng)重大水利戰(zhàn)略工程，迎來了水利事業(yè)的全面發(fā)展?？梢哉f，水資源領(lǐng)域研究論文年度分布圖，也是水利事業(yè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)的縮略圖。

2.作者分析

學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為，發(fā)表論文的數(shù)目多少及論文的影響力大小可以客觀反映某人在該領(lǐng)域的科研能力。對(duì)148 230篇論文作者信息進(jìn)行排序，排在前20名的作者發(fā)表論文數(shù)量均達(dá)到65篇及以上（表1），合計(jì)發(fā)表論文2 176篇，占研究總量的1.5%。從作者單位信息來看，13位作者來自高校，5位作者來自研究院所。這些數(shù)據(jù)表明，水資源領(lǐng)域已形成了一支穩(wěn)定的作者隊(duì)伍。

3.作者所屬機(jī)構(gòu)分析

對(duì)論文作者所屬機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按照發(fā)表論文數(shù)量從高到低進(jìn)行排序（表2）。排在前30名的機(jī)構(gòu)共計(jì)發(fā)表論文25 315篇，占總量的17.1%。這些機(jī)構(gòu)中有23所高校，7所水利水文相關(guān)研究院所。河海大學(xué)發(fā)表論文數(shù)量達(dá)到3 640篇，排在首位。

4.基金分析

基金項(xiàng)目是科研活動(dòng)順利進(jìn)行的物質(zhì)保障。表3列出了支持發(fā)表論文數(shù)量前20位的基金項(xiàng)目信息，支持發(fā)表論文17054，占總數(shù)的11.5%。從表中可以看出，國家自然科學(xué)基金支持的水資源研究論文最多，達(dá)7 823篇，明顯高于其他基金。

表1 水資源論文作者分析

表2 論文作者所屬機(jī)構(gòu)分布統(tǒng)計(jì)

表3 基金項(xiàng)目分析

表4 刊發(fā)期刊分布統(tǒng)計(jì)

5.期刊分布

水資源領(lǐng)域研究論文主要刊發(fā)在 《中國水利》《河南水利與南水北調(diào)》《水利發(fā)展研究》《河北水利》等期刊上。表4為各期刊發(fā)表論文數(shù)量統(tǒng)計(jì)，前20家期刊共計(jì)發(fā)表論文24 323篇，占總量的16.4%，前10家期刊共計(jì)發(fā)表論文15575篇，占總量的10.5%，發(fā)表水資源領(lǐng)域研究成果的期刊相對(duì)分散，尚未形成穩(wěn)定的期刊群。

二、從關(guān)鍵詞分析看研究熱點(diǎn)

1.關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計(jì)

對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到高頻關(guān)鍵詞排序表。從表5可以看出，關(guān)鍵詞“水資源”的頻率相對(duì)較高，達(dá)到20 326次。關(guān)鍵詞“可持續(xù)發(fā)展”出現(xiàn)的頻率為4 313次，關(guān)鍵詞“對(duì)策”出現(xiàn)的頻率為3 956次，其他關(guān)鍵詞如“水資源管理”“節(jié)水”“生態(tài)環(huán)境”“地下水”“水環(huán)境”“可持續(xù)利用”等出現(xiàn)的頻率較高。以上這些高頻關(guān)鍵詞均是目前的研究熱點(diǎn)所在。

表5 水資源論文高頻關(guān)鍵詞表

此外，還研究了高頻關(guān)鍵詞的年度變化規(guī)律。研究方法是對(duì)近五年內(nèi)的高頻關(guān)鍵詞詞頻進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和排序。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，排名在前3名的高頻關(guān)鍵詞在近5年內(nèi)每年都是固定的，即“水資源”“問題”“對(duì)策”，并且，他們之間的相互順序也是固定的，表明水資源的研究熱點(diǎn)在近幾年內(nèi)變化不大。

2.高頻關(guān)鍵詞對(duì)分析

共詞分析法理論認(rèn)為，對(duì)于一篇論文來說，關(guān)鍵詞是其內(nèi)容的高度概括，通過關(guān)鍵詞信息可以初步判斷該論文的研究方向和主題。兩篇論文的關(guān)鍵詞如果有兩個(gè)及以上是重復(fù)的，則認(rèn)為這兩篇論文的研究內(nèi)容是相關(guān)的。具有相同關(guān)鍵詞的論文篇數(shù)越多，則表明這兩個(gè)關(guān)鍵詞之間的關(guān)系越緊密。

本文基于共詞技術(shù)來分析水資源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。根據(jù)關(guān)鍵詞排序結(jié)果，將排名在前20的關(guān)鍵詞定義為高頻關(guān)鍵詞，采用SPSS將這些高頻關(guān)鍵詞構(gòu)建共詞矩陣。從表6可知，關(guān)鍵詞對(duì)“問題”和“對(duì)策”共同出現(xiàn)在一篇論文中的次數(shù)最多，達(dá)694次，“管理”和“水資源”共同出現(xiàn)647次，“水環(huán)境”和“水資源”這兩個(gè)關(guān)鍵詞對(duì)共同出現(xiàn)在一篇論文中的頻率達(dá)552次。這些數(shù)據(jù)表明以上羅列的關(guān)鍵詞對(duì)之間的關(guān)系較為緊密，這也意味著他們所代表的主題之間的關(guān)聯(lián)性也較為緊密。

從表6的縱向數(shù)據(jù)結(jié)果來看，“水資源”與其他關(guān)鍵詞出現(xiàn)的詞頻總和數(shù)最大，共有5 075篇論文，占總量的3.4%。與“水資源”共同出現(xiàn)在論文中的關(guān)鍵詞，按共同出現(xiàn)的頻次從高到低的順序排列，依次是：管理、水環(huán)境、節(jié)水、生態(tài)環(huán)境、現(xiàn)狀等，說明“水資源”與這些關(guān)鍵詞之間的關(guān)系較為緊密。

通過統(tǒng)計(jì)分析高頻關(guān)鍵詞對(duì)共現(xiàn)次數(shù)，可以快速了解水資源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，從中判斷水資源領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，為相關(guān)研究工作提供可靠的理論依據(jù)。

表6 高頻關(guān)鍵詞矩陣

表7 高頻關(guān)鍵詞聚類分析結(jié)果

圖3 多維尺度分析結(jié)果

三、從聚類和二維尺度分析看研究主題及趨勢(shì)

1.聚類分析

為了進(jìn)一步揭示水資源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)，采用系統(tǒng)聚類的方法分析高頻關(guān)鍵詞，分析結(jié)果可以以更清晰、更直觀的方式反映出研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)。聚類分析后屬于同一個(gè)類群的關(guān)鍵詞，組成一個(gè)比較密切的群組，一個(gè)群組代表一個(gè)研究主題。根據(jù)群組內(nèi)關(guān)鍵詞數(shù)量的多少，可反映出該主題的集中程度和研究熱度，一般情況下研究熱點(diǎn)會(huì)形成較大的類群，該類群包含的關(guān)鍵詞數(shù)量較多。

利用SPSS 20.0軟件研究高頻關(guān)鍵詞的聚類分析，結(jié)果顯示，水資源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)包括兩大類，其中主題一為“水資源的管理評(píng)價(jià)及可持續(xù)研究”，包括的關(guān)鍵詞有評(píng)價(jià)、指標(biāo)體系、管理、可持續(xù)利用、可持續(xù)發(fā)展、地下水、水資源管理；主題二為“水資源的保護(hù)與節(jié)水利用”，包括的關(guān)鍵詞有問題、措施、水污染、水權(quán)、水資源、氣候變化、現(xiàn)狀、生態(tài)環(huán)境、對(duì)策、開發(fā)利用、節(jié)水灌溉、節(jié)水、水環(huán)境。詳細(xì)結(jié)果見表7。

根據(jù)聚類分析結(jié)果，主題二“水資源的保護(hù)與節(jié)水利用”包含的關(guān)鍵詞數(shù)量較多，群組較大，說明這個(gè)主題最受該領(lǐng)域研究者們關(guān)注。而主題一 “水資源的管理評(píng)價(jià)及可持續(xù)研究”包含的關(guān)鍵詞數(shù)目較少，形成的群組較小，受關(guān)注程度較低。

2.共詞矩陣多維尺度分析

利用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件的二維尺度分析功能研究上文兩個(gè)主題之間的相關(guān)程度，得到可視化結(jié)果，見圖3?？梢钥闯觯黝}一包含的關(guān)鍵詞之間的距離較遠(yuǎn)，分布較為稀疏。主題二包含的關(guān)鍵詞相互之間的距離較近，表明主題二是水資源領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，屬于學(xué)者們最關(guān)注的熱點(diǎn)。尤其主題二類群的關(guān)鍵詞 “氣候變化”“水污染”“現(xiàn)狀”集中在中心原點(diǎn)附近，是水資源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和趨勢(shì)。

四、結(jié) 論

本文基于共詞分析技術(shù)，采用聚類分析和多維尺度分析技術(shù)，對(duì)水資源領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了研究，研究結(jié)果認(rèn)為目前水資源領(lǐng)域究熱點(diǎn)為：①水資源的管理評(píng)價(jià)及可持續(xù)研究；②水資源的保護(hù)與節(jié)水利用。其中水資源的保護(hù)與節(jié)水利用屬于目前的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。研究結(jié)果可為國家戰(zhàn)略決策和科研工作者提供理論參考和數(shù)據(jù)支撐，為推動(dòng)水資源領(lǐng)域研究成果的產(chǎn)出提供一定的理論依據(jù)。