國內(nèi)超網(wǎng)絡領域研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

朱祺航 白立冰 胡楓

摘要：為了探究近年來國內(nèi)超網(wǎng)絡領域研究現(xiàn)狀、熱點以及變化趨勢，以CNKI數(shù)據(jù)庫中超網(wǎng)絡和超圖相關文獻作為分析基礎，利用CiteSpace進行可視化分析，對作者、國家、關鍵詞等內(nèi)容構建知識圖譜。結果表明，超網(wǎng)絡領域研究群體呈現(xiàn)小聚集、大分散的趨勢，核心作者之間的聯(lián)系較少。并且隨著各學科交叉研究的加強以及各個新技術方法的運用，資源分配將成為超網(wǎng)絡未來的研究方向。

關鍵詞：超網(wǎng)絡;CiteSpace;研究熱點;可視化分析

中圖分類號：TP393? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）19-0006-03

“超網(wǎng)絡”概念最早是由Sheffi Y使用于運輸系統(tǒng)[1]，而美國科學家Nagurney A[2]把高于而又超于現(xiàn)存網(wǎng)絡（above and beyond）的網(wǎng)絡稱為“超網(wǎng)絡”，使得超網(wǎng)絡的含義開始明確。隨著超網(wǎng)絡的發(fā)展，學術界對超網(wǎng)絡的相關研究的關注度逐漸提高，研究成果不斷積累，據(jù)此一些學者針對超網(wǎng)絡相關研究所取得的成果進行了回顧和展望[3-5]。上述研究為促進超網(wǎng)絡研究奠定了基礎，但是從研究內(nèi)容來看，大部分都是從具體某種超網(wǎng)絡類型對超網(wǎng)絡領域研究成果進行梳理，未能從整體角度來進行考慮。

因此，本文基于CNKI數(shù)據(jù)庫中1982—2021年的文獻數(shù)據(jù)（根據(jù)設置關鍵詞超網(wǎng)絡為檢索條件，能夠檢索到的最早對于超網(wǎng)絡相關研究的文獻在1982年發(fā)表），分析超網(wǎng)絡領域的國家研究機構、研究人員以及關鍵詞，使用基于文獻計量與知識圖譜分析相結合的方法，旨在對當前超網(wǎng)絡研究現(xiàn)狀有一個共同的認識，探究研究熱點和發(fā)展趨勢，并為今后相關研究人員提供科學建議和借鑒。

1 數(shù)據(jù)來源和研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

此次實驗用到的數(shù)據(jù)都來自中國知網(wǎng)期刊全文數(shù)據(jù)庫中收錄的核心期刊、EI期刊、SCI期刊、CSSCI、CSCD。以“超網(wǎng)絡”或者“超圖”作為主題詞進行檢索，將索引時間跨度設置為1982—2021年。CNKI滿足其索引條件的文獻有906篇，人工進行篩選剔除掉不相關文獻，最終保留897篇作為研究數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

科學知識圖譜的計量分析方法被廣泛地應用于從海量文獻中提煉關鍵詞、尋找領域研究前沿等問題，并以圖表形式展示相關領域的知識結構與其發(fā)展情況，有利于研究人員了解所研究領域的整體狀況以及未來發(fā)展趨勢。

目前，可用于知識圖譜繪制的軟件有：CiteSpace、BibExcel、VOSviewer等，CiteSpace由中國科學家陳超美教授設計，對中文數(shù)據(jù)具有極佳的適用性，為分析建立清晰的可視化網(wǎng)絡，在我國廣泛應用于知識譜分析領域。CiteSpace基于“普賴斯的科學前沿理論”，結合體現(xiàn)結構性的共引分析和體現(xiàn)歷時性的引證分析，創(chuàng)建了從“知識基礎”映射到“研究前沿”的理論模型[6]，本文以作者共現(xiàn)圖、機構共現(xiàn)圖和CiteSpace中的關鍵詞分析為基礎，從時間和空間兩個方面分析了國內(nèi)外超網(wǎng)絡研究的發(fā)展趨勢和熱點。

2 超網(wǎng)絡研究的總體格局

2.1 發(fā)文量統(tǒng)計

文獻發(fā)表數(shù)量的歷時變化是衡量特定研究領域發(fā)展態(tài)勢的重要指標[7]，1982年至今，SCI、EI、核心期刊、CSSCI、CSCD等CNKI數(shù)據(jù)庫中超網(wǎng)絡研究文獻的發(fā)表數(shù)量如圖1所示?？偟膩碚f，超網(wǎng)絡領域發(fā)表的文獻總數(shù)總體呈上升趨勢，在2004年之后，隨著大數(shù)據(jù)方面的突破以及新的算法的提出，更強的算力的出現(xiàn)，超網(wǎng)絡領域發(fā)文量呈明顯增長趨勢，2013—2018年發(fā)文量占總數(shù)的45%，并在2017年達到峰值89篇[1]。2019以及2020穩(wěn)定在66篇，考慮國內(nèi)期刊受審稿周期的影響，2021年的發(fā)文量暫不進行討論?？偟膩碚f，在過去的接近40年的時間里，我國超網(wǎng)絡領域研究經(jīng)歷了起步、發(fā)展以及迅猛發(fā)展三個階段。

2.2 研究機構發(fā)文統(tǒng)計

從研究機構層面來分析，如表1所示，我國超網(wǎng)絡領域發(fā)文量排名前十的有重慶郵電大學、上海理工大學等，這10家發(fā)表的論文量占了總發(fā)文量的25.75%。其中前三名分別是重慶郵電大學（36）、上海理工大學（33）以及天津大學（25）。

2.3 發(fā)文作者共現(xiàn)分析

超網(wǎng)絡領域作者的發(fā)文量以及各個作者之間是否存在合作關系可以通過作者共現(xiàn)看出。在CiteSpace中，如果作者的發(fā)文量多，則其節(jié)點大小就大，反之如果作者的發(fā)文量少，其節(jié)點大小就小。作者之間如果有合作關系，則他們之間存在連線。

采用CiteSpace對1985—2021年發(fā)表的超網(wǎng)絡領域論文的作者進行可視化分析。從圖中可以看出，胡楓、郭進利等作者節(jié)點較大，表明他們的發(fā)文數(shù)量較多，其中引用數(shù)超過20的論文參見文獻[8-13]。從圖中連線可以看出，在中國超網(wǎng)絡領域研究中，大部分作者間的聯(lián)系較少，密度較低。存在較多的單點，說明有部分學者處于獨立研究狀態(tài);雙點合作如朱曉榮、趙夙等表明其研究聯(lián)系較多;三角合作如劉珍、單而芳、蔡蕾等表明具有較為穩(wěn)定的合作關系。

根據(jù)普賴斯文獻作者分布規(guī)律（Price Law），同一研究主題中的半數(shù)文獻來自一群核心作者[14]。其核心作者計算公式為：Mp=0.749[Npmax] ，根據(jù)公式求得Mp=3.96。換句話說，發(fā)表 4 篇或更多文章的作者被認為是該領域的關鍵作者。因此，據(jù)統(tǒng)計，超網(wǎng)絡領域有69位關鍵作者，已發(fā)表文章278篇，僅占相關文章總數(shù)的30.99%，未達到Price提出的關鍵作者發(fā)文占總數(shù)50%的指標?？梢钥闯觯瑖鴥?nèi)超網(wǎng)絡領域已經(jīng)有明顯的合著作者群體，但核心作者群體尚未形成。

2.4 主要發(fā)文期刊分析

統(tǒng)計超網(wǎng)絡研究刊文數(shù)量，得出刊文量前十的期刊，如表2所示。其中計算機研究與發(fā)展、計算機學報、圖書情報工作和軟件學報的復合影響因子均在2.2以上，以上期刊刊登的超網(wǎng)絡研究文章在一定程度上可以代表國內(nèi)對于超網(wǎng)絡研究重點，且主要為信息科技學科的核心期刊?？牧颗琶谝坏氖怯嬎銠C研究與發(fā)展，該期刊是計算機領域CSCD類期刊，內(nèi)容上偏重綜述、軟件技術、信息安全、計算機網(wǎng)絡、體系結構、人工智能、計算機應用技術（圖形圖像、自然語言處理、信息檢索）、數(shù)據(jù)庫技術、存儲技術及計算機基礎理論等相關，可見國內(nèi)對于超網(wǎng)絡理論研究涉及領域較廣[3]。

3 超網(wǎng)絡領域國內(nèi)外研究的發(fā)文主題分析

利用CiteSpace軟件繪制國內(nèi)超網(wǎng)絡領域的關鍵詞圖譜可知，關鍵詞頻次和中心度較高的有：變分不等式、超密集網(wǎng)絡、資源分配、演化模型、關鍵節(jié)點等，結合關鍵詞頻次和中心性總結超網(wǎng)絡熱點如下：

（1）演化模型：目前王英英[15]等人為了解決電網(wǎng)中會出現(xiàn)的連鎖故障，提出了一種基于圖的模式搜索方法;刁塑[16]等人對連鎖故障進行模擬，提出了多層時序運行演化模型，其目的是發(fā)現(xiàn)連鎖故障中呈現(xiàn)微觀脆弱的部分;姬逸瀟[17]等人以點、鏈、網(wǎng)的概念為基礎，提出了安全事件的超網(wǎng)絡演化模型;胡楓[8]等人構建了一個演化模型，主要集中于科研合作超網(wǎng)絡，并且基于科研論文作者的合作方式[4]。

（2）變分不等式：李曉強[18]，朱莉[19]分別構建了多層次多標準的電子商務供應鏈超網(wǎng)絡模型以及基于生產(chǎn)流程的三層超網(wǎng)絡模型，使用變分不等式分析模型來分析平衡條件，以使各級決策者獲得最大利益，并實施有效的算法來求解模擬實例[5]。

（3）信息傳播：根據(jù)目前的研究，大多數(shù)工作僅限于研究單節(jié)點網(wǎng)絡上的信息傳輸。武澎[20]等人分析了突發(fā)事件信息傳輸系統(tǒng)的配置和連接，構建了基于信息流的突發(fā)事件信息傳輸超網(wǎng)格模型。

4 結論與展望

本文采用文獻計量方法，對CNKI數(shù)據(jù)庫中1985-2021年關于超網(wǎng)絡領域文獻從總體結構和發(fā)文主題兩個方面進行了統(tǒng)計分析。研究結果發(fā)現(xiàn)，從文獻的數(shù)量上看，2005-2019年文獻數(shù)量總體上呈上升趨勢，并在2014年左右開始爆炸式增長，且研究成果豐富;研究作者團體與團體之間的相互合作較少。另外，文獻發(fā)表的作者以及各個機構之間的合作力度較小，未能形成穩(wěn)固的核心研究學者群體。在信息全球化、交流全球化的大環(huán)境下，多學科、多機構的合作研究必將成為一種主流趨勢。從關鍵詞知識圖譜來看，交通網(wǎng)絡、社交網(wǎng)絡、資源分配等是研究熱點，并且隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，超網(wǎng)絡研究開始在更多的領域滲透。

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收稿日期：2021-12-20

基金項目：國家自然科學基金項目（61663041）

作者簡介：朱祺航（1997-），男，青海師范大學計算機學院碩士研究生，主要研究方向為復雜網(wǎng)絡、自然語言處理;白立冰（1995—），男，青海師范大學計算機學院碩士研究生，主要研究方向為超網(wǎng)絡理論與應用;胡楓（1970—），女，青海師范大學計算機學院教授，研究生導師，主要研究方向為復雜網(wǎng)絡、超網(wǎng)絡理論與應用，本文通訊作者。