國內(nèi)學(xué)者 《安全科學(xué)》 刊文的知識(shí)圖譜

李 杰

（1.上海海事大學(xué) 海洋科學(xué)與工程學(xué)院，上海 201306；2.上海海事大學(xué) 安全科技趨勢研究中心，上海 201306；3.北京理工大學(xué) 爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100081）

0 引言

不同國家/地區(qū)在經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和技術(shù)發(fā)展上呈現(xiàn)多樣性和不平衡特征，這使得所面臨的安全問題存在明顯差異。安全作為人類生存和發(fā)展之基，有很多共同的問題需要全世界的科學(xué)家攜手研究和解決。國際期刊上發(fā)表的論文與國內(nèi)期刊發(fā)表論文的內(nèi)容相比，所研究的安全問題要更加廣泛和具有全球代表性，具有更多為其他國家或地區(qū)安全行業(yè)、人員可借鑒的共性安全規(guī)律。因此，國際期刊上的發(fā)文，一定程度反映了學(xué)者的國際安全研究視角和水平。選擇具有代表性的國際學(xué)術(shù)期刊，研究國內(nèi)學(xué)者（未包含我國臺(tái)灣地區(qū)，下同）的發(fā)文特征，對(duì)于認(rèn)識(shí)國內(nèi)學(xué)者參與相關(guān)學(xué)科的國際學(xué)術(shù)研究狀況有重要價(jià)值。

在以往研究中，相關(guān)學(xué)者已經(jīng)使用安全典型期刊，對(duì)安全領(lǐng)域進(jìn)行了相關(guān)研究。2013年，李杰等較早通過對(duì)國際Safety Science期刊的可視化分析，以知識(shí)圖譜的形式展示了期刊Safety Science核心國家、地區(qū)、機(jī)構(gòu)、研究熱點(diǎn)等分布特征[1]。2016年，Li 等進(jìn)一步通過對(duì)6本國際安全科學(xué)期刊13028篇論文的分析，以可視化的形式展示了6本國際安全科學(xué)期刊的產(chǎn)出及其主題分布特征[2]。2019年，José M.Merigó等同樣使用知識(shí)圖譜的方法對(duì)Safety Science期刊40年的發(fā)展歷程進(jìn)行系統(tǒng)回顧[3]。此外，還有大量學(xué)者通過安全科學(xué)期刊對(duì)安全研究的作者、主題、引用期刊等進(jìn)行了分析。這些研究為認(rèn)識(shí)相應(yīng)期刊發(fā)文熱點(diǎn)、影響和知識(shí)基礎(chǔ)提供了有價(jià)值的信息，但專門針對(duì)國內(nèi)學(xué)者發(fā)文的分析明顯不足。為了進(jìn)一步認(rèn)識(shí)國內(nèi)學(xué)者在安全領(lǐng)域典型期刊上的發(fā)文熱點(diǎn)、影響和知識(shí)基礎(chǔ)，為國內(nèi)安全發(fā)展提供有價(jià)值的科技情報(bào)，本文在以往研究理論和方法基礎(chǔ)上，選擇安全科學(xué)領(lǐng)域代表性的期刊——Safety Science，進(jìn)一步對(duì)國內(nèi)學(xué)者發(fā)文熱點(diǎn)、影響力及知識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行分析。Types:（Article or Proceedings Paper or Review）and [Excluding]Document Types: （Retracted Publication）； Indexes=SCI-Expanded, SSCI；Timespan=1900-2017”為條件來檢索國內(nèi)學(xué)者1900-2017年在Safety Science發(fā)表論文的情況。共檢索到2001-2017年國內(nèi)學(xué)者發(fā)表的339篇論文，占該段時(shí)間Safety Science發(fā)文總數(shù)的14.3%（339/2374）。包含Article形式的文獻(xiàn)275篇，會(huì)議論文61篇（占比18%）以及綜述性論文3篇。來自1st International Symposium on Human Behaviour in Fire會(huì)議的論文1篇（收錄時(shí)間為2001年），1st International Symposium on Mine Safety Science and Engineering（ISMSSE）會(huì)議的論文60篇（收錄時(shí)間為2012年）。國內(nèi)學(xué)者在Safety Science上刊文的時(shí)間分布呈增長趨勢，如圖1。特別是在2012年，國內(nèi)學(xué)者在Safety Science發(fā)文總量達(dá)到了97篇（其中有37篇為正刊論文，60篇為會(huì)議論文）。

圖1 國內(nèi)學(xué)者在Safety Science發(fā)表論文的產(chǎn)出Fig.1 Outputs and citations distribution of China researchers' papers in Safety Science

1 數(shù)據(jù)與統(tǒng)計(jì)

2018年8月2日，從科睿唯安Web of Science核心數(shù)據(jù)集中以“Publication Name:（Safety Science）and Document Types:（Article or Review）Refined By:Countries/Regions:（Peoples R China）and Document

對(duì)論文來源的城市進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如圖2。圖中不僅顯示了國內(nèi)的主要安全研究城市，也顯示了國內(nèi)安全科學(xué)研究的合作者來源的城市。北京以發(fā)文量121篇穩(wěn)居第一，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他城市。在安全科學(xué)與工程的研究中，北京集中了眾多知名的大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)，是國內(nèi)安全科學(xué)與工程研究的中心城市。徐州、武漢、南京以及上海在Safety Science的發(fā)文位于第二層級(jí)，發(fā)文量都超過了20篇，但與北京還存在很大差距。重慶、西安、廣州、合肥和焦作的發(fā)文量也相對(duì)較多，論文量都超過了10篇。

國內(nèi)學(xué)者在Safety Science的論文與國際學(xué)者建立了廣泛的合作關(guān)系。國家層面的合作主要集中在北美、澳洲和歐洲的國家之間。主要包含的合作關(guān)系對(duì)有中—美、中—澳、中—英以及中—加。在Safety Science發(fā)表論文不小于10篇的國內(nèi)機(jī)構(gòu)有中國礦業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)以及北京交通大學(xué)等。中國礦業(yè)大學(xué)以32篇論文排名第一，清華大學(xué)以24篇論文排名第2，隨后依次是北京交通大學(xué)（15）、東南大學(xué)（15）、香港理工大學(xué)（14）、中國安科院（13）以及香港城市大學(xué)（13）等。在機(jī)構(gòu)合作層面上，5大合作關(guān)系依次是北京科技大學(xué)—中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院、澳大利亞昆士蘭大學(xué)—香港理工大學(xué)、中國礦業(yè)大學(xué)—河南理工大學(xué)、中南大學(xué)—湖南工學(xué)院以及北京航空航天大學(xué)—清華大學(xué)。

圖2 國內(nèi)學(xué)者發(fā)表Safety Science論文的全球合作Fig.2 Global collaboration of China researchers

圖3 國內(nèi)學(xué)者Safety Science發(fā)文熱點(diǎn)主題分布Fig.3 Hot topics distribution of China researchers in Safety Science

2 結(jié)果

2.1 研究熱點(diǎn)的知識(shí)圖譜

學(xué)者所發(fā)表論文中的關(guān)鍵詞是作者根據(jù)論文內(nèi)容精選的論文主題標(biāo)引，是對(duì)所發(fā)表論文內(nèi)容的高度凝練。因此，在科學(xué)論文的主題挖掘和熱點(diǎn)分析中，關(guān)鍵詞常常被選擇為分析對(duì)象。通過VOSviewer[4]和Gephi[5]提取并構(gòu)建了關(guān)鍵詞共詞聚類網(wǎng)絡(luò)，如圖3。在共詞網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)和標(biāo)簽的大小反映了關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次，頻次越高對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵詞節(jié)點(diǎn)和標(biāo)簽越大。從高頻關(guān)鍵詞角度分析得到，國內(nèi)學(xué)者在Safety Science上發(fā)表論文的熱點(diǎn)主題有Evacuation（疏散，15）、Safety Management（安全管理，11）、Construction Safety（建筑安全，10）、Numerical Simulation（數(shù)值模擬，10）、Safety Climate（安全氛圍，8）、China（中國，7）、Coal Mine（煤礦，7）、Experiments（實(shí)驗(yàn)，7）等。在關(guān)鍵詞網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)詞匯之間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度形成了不同的詞團(tuán)聚類。關(guān)鍵詞聚類反映，國內(nèi)在Safety Science上的研究主要以“安全管理”、“數(shù)值模擬”、“疏散”和“建筑安全和安全氛圍”為主。關(guān)于煤礦、化工或者火災(zāi)的研究相對(duì)要少。關(guān)鍵詞在研究中出現(xiàn)的時(shí)間特征，反映了相關(guān)熱點(diǎn)主題的新趨勢。近期國內(nèi)學(xué)者發(fā)文主要分布在Complex Network（復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，6）、Safety Assessment（安全評(píng)價(jià)，4）、System Dynamics（系統(tǒng)動(dòng)力，4）、Cellular Automata（元胞自動(dòng)機(jī)，3）、Coal Mine Accidents（煤礦事故，3）、Pedestrian（行人，3）以及System Safety（系統(tǒng)安全，3）等方面。

2.2 高影響論文的知識(shí)圖譜

國內(nèi)學(xué)者所發(fā)表的Safety Science論文被引頻次呈現(xiàn)顯著的不平衡性。被引小于10次的論文有184篇，占比達(dá)到了54%。隨著被引頻次的增加，論文數(shù)量急速下降。對(duì)339篇論文，按照文獻(xiàn)耦合方法進(jìn)行聚類，如圖4。被引排名前10的論文及其主題，見表1。通過圖4和表1得到，國內(nèi)學(xué)者發(fā)表的Safety Science主要分布在“安全氛圍、文化、行為與建筑安全”、“事故量化建模”、“安全與事故分析”、“安全評(píng)價(jià)與應(yīng)急管理”、“人員疏散”和“脆弱性分析”等領(lǐng)域。在這些領(lǐng)域中，具有一定影響力的論文主要分布在“安全氛圍、文化和行為”領(lǐng)域，并以昆士蘭大學(xué)和香港中文大學(xué)的Glendon（2001）[6]、清華大學(xué)的Choudhry（2007，2008）[7-8]，香港城市大學(xué)的Tam（2004）[9]以及Zhou（2008）[10]為代表，被引頻次都超過了100。此外，在網(wǎng)絡(luò)中高影響的論文還包含了大連理工大學(xué)系統(tǒng)工程研究的Wang（2009，2011）[11-12]、天津大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院Zheng（2012）[13]以及北京理工大學(xué)交通工程系Guo（2012）[14]。網(wǎng)絡(luò)中的這些高被引論文，反映了國內(nèi)安全科學(xué)研究在Safety Science相關(guān)主題上的重要影響力。

圖4 國內(nèi)學(xué)者在Safety Science所發(fā)表論文的耦合聚類Fig.4 Bibliographic coupling cluster of China publications in Safety Science

2.3 知識(shí)基礎(chǔ)的知識(shí)圖譜

牛頓曾說：“如果說我看得遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募绨蛏稀保l繁被引用的研究就如“巨人的肩膀”為我們在安全研究中提供了知識(shí)基礎(chǔ)。這種引用關(guān)系表明了知識(shí)由被引論文流向了施引論文，被引論文成為施引論文的知識(shí)基礎(chǔ)。339篇論文共引用了9127條參考文獻(xiàn)，篇均參考文獻(xiàn)為27條，這些參考文獻(xiàn)共同組成了國內(nèi)學(xué)者發(fā)表Safety Science論文的知識(shí)基礎(chǔ)。通過CiteSpace對(duì)國內(nèi)學(xué)者在Safety Science論文的9127條參考文獻(xiàn)進(jìn)行共被引分析，以構(gòu)建國內(nèi)安全學(xué)者在Safety Science發(fā)表論文的知識(shí)基礎(chǔ)圖譜[16]。通過CiteSpace科技文本挖掘與可視化分析軟件，生成國內(nèi)學(xué)者Safety Science研究的共被引網(wǎng)絡(luò)，如圖5。文獻(xiàn)共被引網(wǎng)絡(luò)的上半部分文獻(xiàn)密集，且聚類群落規(guī)模顯著大于其他區(qū)域，是國內(nèi)學(xué)者發(fā)表Safety Science論文知識(shí)基礎(chǔ)的核心部分。該區(qū)域主要涉及安全氛圍和安全、事故模型以及基于模糊集的安全評(píng)價(jià)。文獻(xiàn)共被引網(wǎng)絡(luò)的下半部分則主要是人員疏散問題的研究。

表1 國內(nèi)學(xué)者發(fā)表Safety science的TOP10 高被引論文Tab.1 TOP 10 high cited publications of China researchers from Safety Science

在網(wǎng)絡(luò)中，被國內(nèi)學(xué)者引用排名前5的論文，見表2，分別為#1 Leveson N[17]，#2 Reason J[18]，#3 Glendon AI[6]，#4 Helbing D[19]以及#5 Zadeh LA[20]。#1 Leveson N是美國科學(xué)院院士和美國麻省理工學(xué)院教授，2004年在Safety Science上發(fā)表論文提出了一種新的系統(tǒng)安全工程研究方法（Systems-Theoretic Accident Model and Processes， STAMP），該方法在國內(nèi)安全科學(xué)研究中引用廣泛。#2 Reason J是英國曼切斯特大學(xué)心理學(xué)教授在1990年出版的Human Error一書，對(duì)國內(nèi)人的因素和事故分析等領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)揮了重要作用。#3 Glendon AI 的論文是關(guān)于安全氛圍因素以及道路建設(shè)安全行為的研究，在國內(nèi)安全氛圍和安全行為研究中被國內(nèi)學(xué)者廣泛借鑒。#4 Helbing D教授 2000年在Nature發(fā)表的論文是關(guān)于 “逃離恐慌的動(dòng)態(tài)特征模擬” ，該篇論文的發(fā)表對(duì)國內(nèi)人員疏散的研究提供了有力的支撐。#5 Zadeh LA是美國加利福尼亞大學(xué)自動(dòng)控制理論學(xué)者，1965年發(fā)表的“模糊集”論文開啟了模糊數(shù)學(xué)的研究熱潮。模糊集合的方法被大量的用于安全管理、評(píng)價(jià)和決策分析中。

圖5 國內(nèi)學(xué)者發(fā)表Safety Science論文的知識(shí)基礎(chǔ)聚類Fig.5 Knowledge base cluster of China publications in Safety Science

表2 文獻(xiàn)共被引網(wǎng)絡(luò)中的高被引論文Tab.2 High cited papers in co-citation network

3 結(jié)論

本文使用知識(shí)圖譜的方法，對(duì)國內(nèi)學(xué)者在Safety Science上發(fā)文特征的分析，得到以下結(jié)論：

（1）自2001年起，國內(nèi)學(xué)者在Safety Science上發(fā)表論文的數(shù)量呈增長趨勢。這種趨勢反映了國內(nèi)學(xué)者安全科學(xué)研究的國際性越來越強(qiáng)。與此同時(shí)，在該段時(shí)間內(nèi)也產(chǎn)生了一批重要安全科學(xué)研究區(qū)域和機(jī)構(gòu)，并建立了廣泛的合作關(guān)系。

（2）疏散、安全管理、建筑安全、數(shù)值模擬以及安全氛圍等是國內(nèi)學(xué)者在Safety Science發(fā)表論文的熱點(diǎn)，并圍繞這些熱點(diǎn)形成了研究領(lǐng)域的主題聚類。

（3）國內(nèi)學(xué)者在Safety Science所發(fā)表的論文形成了“安全氛圍、文化、行為和建筑安全”、“風(fēng)險(xiǎn)分析與交通安全”、“交通、煤礦等安全管理”、“系統(tǒng)安全”、“人員疏散”以及“脆弱性分析”等聚類。產(chǎn)出的有影響力的論文主要分布在建筑安全文化、氛圍、行為等聚類中。

（4）事故量化分析、系統(tǒng)安全、安全文化和安全氛圍和人員疏散是國內(nèi)學(xué)者發(fā)表Safety Science主要引用的知識(shí)基礎(chǔ)論文。特別是Leveson N、Reason J、Glendon AI、Helbing D以及Zadeh LA的論著對(duì)國內(nèi)Safety Science論文影響最大。