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摘要:以CNKI和Web of Science作为数据来源,运用文献计量分析法和共词分析法,借助CiteSpace对2009—2019年国际国内安全科学领域的研究文献从空间分布、研究热点、研究前沿等方面进行对比分析。研究发现:安全科学领域论文产出国家/地区分布极度不平衡,中国异军突起,新兴研究机构跻身国际前列;国际安全科学领域研究更加关注安全心理、安全行为和安全人因方面的议题,国内研究主要关注火灾、煤矿的安全技术等问题;国际安全科学领域研究前沿呈现出明显的社会科学趋向,而国内研究前沿在近十几年集中于传统的安全领域,研究火灾与矿业安全较多,对人因问题的研究较少。通过对国际国内安全科学领域研究对比分析,了解国际与国内研究的差异,为安全科学领域的学者提供有益的借鉴和参考,促进安全科学领域的发展。
关键词:安全科学;研究热点;研究前沿;CiteSpace;知识图谱;文献计量学
中图分类号:X915.1文献标识码: ADOI:10.3969/j.issn.1003-8256.2021.03.010
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
0引言
安全科学学科是一门新兴的交叉学科,具有“文理综合、学科交叉、行业横断”的学科属性[1]。随着社会的不断发展,各种安全新问题也层出不穷,安全所涉及的领域和范畴变得越来越宽广,安全科学学科体系亦在不断丰富和发展中[1]。国内外从不缺乏对安全科学领域的研究,2010年和2014年,Swuste等[2-3]在国际刊物Safety Science发表综述,分别对第二次世界大战前后美国、英国和荷兰的职业安全成果和安全科学理论进行了总结,表明以美国、英国、荷兰为代表的发达国家在安全科学领域的研究已走在世界前列。相较于国外而言,我国安全科学发展十分滞后,直到改革开放以来,从事安全科学研究的一些学者深刻认识到开展安全科学研究的重要性,相继开展了诸多创新性的研究,取得一些显著的成果[4],研究领域涉及安全模拟、安全评价、安全管理、安全统计、交通安全、煤矿安全、应急管理、安全文化、安全科学理论和化工安全等[5-6]。
使用文献计量的方法进行学科领域研究进展与趋势分析,是探究科学发现的内部机制和规律的有效途径[7]。2006年学者陈超美[8]利用自己开发的知识图谱软件CiteSpace对学科发展趋势和演进过程进行了可视化识别与分析,为各领域学者研究学科发展提供了新的途径。学者李杰等[9-10]分别以国内期刊《中国安全科学学报》和国外期刊Safety Science为数据来源,利用CiteSpace从国家/地区分布、作者共被引、关键词分析等方面对安全科学领域的研究进行分析。此外,也有学者对安全文化[11]、工程安全[12]、煤矿安全[13]、安全疏散[14]、酸雨[15]等问题进行可视化分析。通过文献计量对某个学科进行主题结构和前沿分析有利于明确学科发展特点,对科学本身提供信息参考和决策支持[16]。
已有研究多利用文献计量的方法展示安全科学领域的研究机构、重要文献、研究主题和研究前沿,但是对安全科学领域国内外研究进展和发展趋势进行对比分析的研究尚不多见。为此,本文以安全科学领域16种国内期刊和23种国际期刊2009—2019年载文题录信息为数据源,利用软件CiteSpace对安全科学领域的空间分布、研究热点和发展趋势进行对比分析,以期为安全科学领域的学者提供有益的借鉴和参考。
1数据来源及研究方法
1.1数据来源
本文以中国知网(CNKI)作为中文文献数据来源,Web of Science(WoS)作为外文文献数据来源。CNKI是国内三大综合性中文全文检索系统之一。本文以北京大学核心期刊目录(2017版)或中国引文数据库(CSCD)收录的安全科学领域16种国内期刊为刊源(表1),在中国知网检索选刊2009—2019年间所有研究文献,剔除征稿启示、信息通报等无效数据后,共获得33749条文献题录信息为中文数据源。Web of Science是全球最大、涉及学科最多的综合性学术信息资源,收录了各个研究领域最具影响力的9000多种核心学术期刊。参考冯长根等[16]的做法,以WoS数据库收录的23种安全科学类期刊为外文刊源(表2),在WoS数据库检索选刊2009—2019年期间所有研究文献,在剔除不相关的数据后,最终选择21344条外文文献题录信息为外文数据源。
1.2研究方法
研究使用的工具是科学知识图谱分析软件CiteSpace V,CiteSpace以科学知识为计量研究对象,能显示科学知识的结构进程以及发展关系,并用数学方程式来表达科学发展规律,利用可视化技术以及引文分析,用曲线、图谱等形式将科学发展规律绘制成二三维知识图谱[17]。
本文主要采用文献计量法和共词分析法对国际国内安全科学领域的热点和前沿进行对比分析。文献计量法是以文献计量及文献体系特征为研究对象,利用数学、统计学等计量方法研究文献情报的数量关系、變化规律、分布结构及定量管理,进而探讨科学技术的某些结构、特征和规律。共词分析法是利用文献集中词汇对或名词短语共同出现的情况,进而确定该文献所代表学科中各主题之间的关系。
2安全科学研究的空间分布
2.1国家/地区分布
利用CiteSpace软件可以得到2009—2019年安全科学领域文献的国家/地区分布(表3)。可以发现国际安全科学研究论文产出的国家/地区分布极不均衡,一些高产国家/地区发文量占了较大比例。
在过去的十年里,美国的论文出产量为5723篇,位居第一,其次为中国(3413篇)、英国(1650篇)等。安全科学是伴随着工业革命的到来应运而生的,在工业革命时代发达国家的工业已走在世界的前列,其安全科学也随之处于国际前列,因此发文量前十的国家绝大多数是发达国家。中国虽为发展中大国,但发文量已赶超其它发达国家位居第二。但中国的中心度极低(0.02),位列发文量前十国家中倒数第一,表明我国在安全科学领域国际合作中扮演角色较为边缘化,没有能够成为国际合作中的中介和桥梁。
3.1.2聚类视图与热点分析
在热点知识谱图基础上进一步的聚类分析,得到安全科学领域国际研究热点聚类图(图2)。可以看到关键词形成的6个聚类:受伤(Injury)、风险评估(Risk Assessment)、风险感知(Risk Perception)、安全氛围(Safety Climate)、弹性(Resilience)和吸附作用(Adsorption)等,这些聚类代表了国际安全科学领域的研究热点。
3.2.2聚类视图与热点分析 对国内研究热点知识谱图进行聚类得到安全科学领域国内研究热点聚类图(图3)。其8个聚类分别为安全工程、火灾、数值模拟、煤与瓦斯突出、环境工程学、环境工程、评价指标、试验研究等。
2009—2011年,代表性关键词有模型(Model)、风险(Risk)、安全(Safety)、管理(Management)、系统(System)、事故(Accident)、不确定性(Uncertainty)等。通过建立模型研究问题一直是安全科学领域研究的热点,建模分析可以在很大程度上预测一些不确定性因素所带来的风险。绩效评价(Performance)、风险评价(Risk assessment)、风险感知(Risk perception)、气候变化(Climate change)也是这个阶段的热点研究。
2012—2014年开始出现关键词公共卫生(Public health)、傷害预防(Injury prevention)、交通安全(Traffic safety)、交通事故(Traffic accident)、年轻司机(Young driver),表明这个期间研究前沿转移到了人身安全、公共卫生等议题。
2015—2017年间,典型的关键词有环境(Environment)、退化(Degradation)、地震(Earthquake)、废水(Waste water)、吸附作用(Adsorption)等等。表明自然灾害和环境相关议题是本阶段研究热点,如地震、废水、气候变暖等问题。
2018—2019年出现贝叶斯网络(Bayesian network)、伤害严重程度(Injury severity)等高频关键词。安全人因议题依旧是国际学者研究的前沿,主要关注工作环境、道路环境、社会环境变更条件下人们面对问题采取的准备措施,以及导致伤害发生率差异的影响因素。
4.2国内安全科学领域的研究前沿分析
同样的方法,可以得到国内安全科学研究前沿知识图谱(图5)。
2009—2011年代表性的关键词有数值模拟、层次分析法、安全工程、煤与瓦斯突出、采空区、煤矿、瓦斯抽采、火灾调查等。这一时期我国安全科学领域研究对象上主要集中于火灾安全和煤矿安全,研究方法呈现多样化,数值模拟、层次分析法、模糊综合评价、BP神经网络都是这个阶段的常见的研究方法。
2012—2014年间的常见关键词有风险评价、防灭火、瓦斯涌出量、沿空留巷、围岩控制、地质灾害、不安全行为、自然灾害、结构方程模型(SEM)、支持向量机(SVM),表明在传统火灾、煤矿安全问题之外,研究前沿开始出现不安全行为和自然灾害方面的研究。
2015—2017年的典型关键词有建筑防火、煤层气、热释放速率、特厚煤层等。表明国内安全领域的研究重心依然放在火灾安全及煤矿安全问题上。在研究方法上出现正交试验、有限元分析等方法。 2018—2019年国内安全科学领域出现的高频关键词是隧道火灾、交通工程、贝叶斯网络、熵权法、物联网及又再一次出现的结构方程模型,显然,多样化的研究方法能进一步深化安全科学领域的研究。
4.3国际国内研究前沿的对比
对比国际国内安全领域的研究前沿,发现:
(1)研究侧重点不同。国际安全科学领域研究前沿呈现出明显的社会科学属性,比如:公共健康(Public health)、交通安全(Traffic safety)、交通事故(Traffic accident)、年轻司机(Young driver)等,这些安全心理、安全行为和安全人因方面的议题都是以人为主导的研究议题。而我国的研究前沿主要集中于传统的火灾、煤矿等安全领域,对安全心理、安全行为和安全人因方面研究关注较少。
(2)研究方法趋同。建模仿真技术是国内外安全科学领域主流的研究方法,而且,国内外安全科学领域的研究不断从其它学科引入新的研究方法,从层次分析法(AHP)、模糊综合评价等方法到结构方程模型(SEM)、BP神经网络、有限元分析、贝叶斯网络和熵权法等,新方法的引入不断推动着安全科学学科的发展。
5结论与展望
本文利用CiteSpace对国际国内安全科学领域研究的空间分布、研究热点及研究前沿进行了分析,得到以下结论:
(1)安全科学研究论文产出的国家/地区分布极度不平衡,中国异军突起。2009—2019年期间,国际安全科学论文的产出集中在少数国家/地区,其中国际选刊发文总量美国高居世界第一,中国紧随其后,发文量前十位的国家/地区还有英国、澳大利亚、加拿大、法国、意大利、荷兰、德国和挪威;就年度发文量而言,近十年中国发文量大幅上升,在2011年超越英国后一直位居第二,到2019年已高达871篇/年,超过美国位居第一,表明过去十年我国对安全科学研究的重视程度,中国学者和科研机构在国际安全科学领域论文产出中的重要性日趋凸显。
(2)国际安全科学领域研究机构主要集中于欧美国家,中国新兴机构跻身国际前列。研究发现:国际安全科学领域研究机构主要集中在一些欧美国家,美国德克萨斯A
关键词:安全科学;研究热点;研究前沿;CiteSpace;知识图谱;文献计量学
中图分类号:X915.1文献标识码: ADOI:10.3969/j.issn.1003-8256.2021.03.010
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
0引言
安全科学学科是一门新兴的交叉学科,具有“文理综合、学科交叉、行业横断”的学科属性[1]。随着社会的不断发展,各种安全新问题也层出不穷,安全所涉及的领域和范畴变得越来越宽广,安全科学学科体系亦在不断丰富和发展中[1]。国内外从不缺乏对安全科学领域的研究,2010年和2014年,Swuste等[2-3]在国际刊物Safety Science发表综述,分别对第二次世界大战前后美国、英国和荷兰的职业安全成果和安全科学理论进行了总结,表明以美国、英国、荷兰为代表的发达国家在安全科学领域的研究已走在世界前列。相较于国外而言,我国安全科学发展十分滞后,直到改革开放以来,从事安全科学研究的一些学者深刻认识到开展安全科学研究的重要性,相继开展了诸多创新性的研究,取得一些显著的成果[4],研究领域涉及安全模拟、安全评价、安全管理、安全统计、交通安全、煤矿安全、应急管理、安全文化、安全科学理论和化工安全等[5-6]。
使用文献计量的方法进行学科领域研究进展与趋势分析,是探究科学发现的内部机制和规律的有效途径[7]。2006年学者陈超美[8]利用自己开发的知识图谱软件CiteSpace对学科发展趋势和演进过程进行了可视化识别与分析,为各领域学者研究学科发展提供了新的途径。学者李杰等[9-10]分别以国内期刊《中国安全科学学报》和国外期刊Safety Science为数据来源,利用CiteSpace从国家/地区分布、作者共被引、关键词分析等方面对安全科学领域的研究进行分析。此外,也有学者对安全文化[11]、工程安全[12]、煤矿安全[13]、安全疏散[14]、酸雨[15]等问题进行可视化分析。通过文献计量对某个学科进行主题结构和前沿分析有利于明确学科发展特点,对科学本身提供信息参考和决策支持[16]。
已有研究多利用文献计量的方法展示安全科学领域的研究机构、重要文献、研究主题和研究前沿,但是对安全科学领域国内外研究进展和发展趋势进行对比分析的研究尚不多见。为此,本文以安全科学领域16种国内期刊和23种国际期刊2009—2019年载文题录信息为数据源,利用软件CiteSpace对安全科学领域的空间分布、研究热点和发展趋势进行对比分析,以期为安全科学领域的学者提供有益的借鉴和参考。
1数据来源及研究方法
1.1数据来源
本文以中国知网(CNKI)作为中文文献数据来源,Web of Science(WoS)作为外文文献数据来源。CNKI是国内三大综合性中文全文检索系统之一。本文以北京大学核心期刊目录(2017版)或中国引文数据库(CSCD)收录的安全科学领域16种国内期刊为刊源(表1),在中国知网检索选刊2009—2019年间所有研究文献,剔除征稿启示、信息通报等无效数据后,共获得33749条文献题录信息为中文数据源。Web of Science是全球最大、涉及学科最多的综合性学术信息资源,收录了各个研究领域最具影响力的9000多种核心学术期刊。参考冯长根等[16]的做法,以WoS数据库收录的23种安全科学类期刊为外文刊源(表2),在WoS数据库检索选刊2009—2019年期间所有研究文献,在剔除不相关的数据后,最终选择21344条外文文献题录信息为外文数据源。
1.2研究方法
研究使用的工具是科学知识图谱分析软件CiteSpace V,CiteSpace以科学知识为计量研究对象,能显示科学知识的结构进程以及发展关系,并用数学方程式来表达科学发展规律,利用可视化技术以及引文分析,用曲线、图谱等形式将科学发展规律绘制成二三维知识图谱[17]。
本文主要采用文献计量法和共词分析法对国际国内安全科学领域的热点和前沿进行对比分析。文献计量法是以文献计量及文献体系特征为研究对象,利用数学、统计学等计量方法研究文献情报的数量关系、變化规律、分布结构及定量管理,进而探讨科学技术的某些结构、特征和规律。共词分析法是利用文献集中词汇对或名词短语共同出现的情况,进而确定该文献所代表学科中各主题之间的关系。

2安全科学研究的空间分布
2.1国家/地区分布
利用CiteSpace软件可以得到2009—2019年安全科学领域文献的国家/地区分布(表3)。可以发现国际安全科学研究论文产出的国家/地区分布极不均衡,一些高产国家/地区发文量占了较大比例。
在过去的十年里,美国的论文出产量为5723篇,位居第一,其次为中国(3413篇)、英国(1650篇)等。安全科学是伴随着工业革命的到来应运而生的,在工业革命时代发达国家的工业已走在世界的前列,其安全科学也随之处于国际前列,因此发文量前十的国家绝大多数是发达国家。中国虽为发展中大国,但发文量已赶超其它发达国家位居第二。但中国的中心度极低(0.02),位列发文量前十国家中倒数第一,表明我国在安全科学领域国际合作中扮演角色较为边缘化,没有能够成为国际合作中的中介和桥梁。


3.1.2聚类视图与热点分析
在热点知识谱图基础上进一步的聚类分析,得到安全科学领域国际研究热点聚类图(图2)。可以看到关键词形成的6个聚类:受伤(Injury)、风险评估(Risk Assessment)、风险感知(Risk Perception)、安全氛围(Safety Climate)、弹性(Resilience)和吸附作用(Adsorption)等,这些聚类代表了国际安全科学领域的研究热点。

3.2.2聚类视图与热点分析 对国内研究热点知识谱图进行聚类得到安全科学领域国内研究热点聚类图(图3)。其8个聚类分别为安全工程、火灾、数值模拟、煤与瓦斯突出、环境工程学、环境工程、评价指标、试验研究等。

2009—2011年,代表性关键词有模型(Model)、风险(Risk)、安全(Safety)、管理(Management)、系统(System)、事故(Accident)、不确定性(Uncertainty)等。通过建立模型研究问题一直是安全科学领域研究的热点,建模分析可以在很大程度上预测一些不确定性因素所带来的风险。绩效评价(Performance)、风险评价(Risk assessment)、风险感知(Risk perception)、气候变化(Climate change)也是这个阶段的热点研究。
2012—2014年开始出现关键词公共卫生(Public health)、傷害预防(Injury prevention)、交通安全(Traffic safety)、交通事故(Traffic accident)、年轻司机(Young driver),表明这个期间研究前沿转移到了人身安全、公共卫生等议题。
2015—2017年间,典型的关键词有环境(Environment)、退化(Degradation)、地震(Earthquake)、废水(Waste water)、吸附作用(Adsorption)等等。表明自然灾害和环境相关议题是本阶段研究热点,如地震、废水、气候变暖等问题。
2018—2019年出现贝叶斯网络(Bayesian network)、伤害严重程度(Injury severity)等高频关键词。安全人因议题依旧是国际学者研究的前沿,主要关注工作环境、道路环境、社会环境变更条件下人们面对问题采取的准备措施,以及导致伤害发生率差异的影响因素。
4.2国内安全科学领域的研究前沿分析
同样的方法,可以得到国内安全科学研究前沿知识图谱(图5)。

2009—2011年代表性的关键词有数值模拟、层次分析法、安全工程、煤与瓦斯突出、采空区、煤矿、瓦斯抽采、火灾调查等。这一时期我国安全科学领域研究对象上主要集中于火灾安全和煤矿安全,研究方法呈现多样化,数值模拟、层次分析法、模糊综合评价、BP神经网络都是这个阶段的常见的研究方法。
2012—2014年间的常见关键词有风险评价、防灭火、瓦斯涌出量、沿空留巷、围岩控制、地质灾害、不安全行为、自然灾害、结构方程模型(SEM)、支持向量机(SVM),表明在传统火灾、煤矿安全问题之外,研究前沿开始出现不安全行为和自然灾害方面的研究。
2015—2017年的典型关键词有建筑防火、煤层气、热释放速率、特厚煤层等。表明国内安全领域的研究重心依然放在火灾安全及煤矿安全问题上。在研究方法上出现正交试验、有限元分析等方法。 2018—2019年国内安全科学领域出现的高频关键词是隧道火灾、交通工程、贝叶斯网络、熵权法、物联网及又再一次出现的结构方程模型,显然,多样化的研究方法能进一步深化安全科学领域的研究。
4.3国际国内研究前沿的对比
对比国际国内安全领域的研究前沿,发现:
(1)研究侧重点不同。国际安全科学领域研究前沿呈现出明显的社会科学属性,比如:公共健康(Public health)、交通安全(Traffic safety)、交通事故(Traffic accident)、年轻司机(Young driver)等,这些安全心理、安全行为和安全人因方面的议题都是以人为主导的研究议题。而我国的研究前沿主要集中于传统的火灾、煤矿等安全领域,对安全心理、安全行为和安全人因方面研究关注较少。
(2)研究方法趋同。建模仿真技术是国内外安全科学领域主流的研究方法,而且,国内外安全科学领域的研究不断从其它学科引入新的研究方法,从层次分析法(AHP)、模糊综合评价等方法到结构方程模型(SEM)、BP神经网络、有限元分析、贝叶斯网络和熵权法等,新方法的引入不断推动着安全科学学科的发展。
5结论与展望
本文利用CiteSpace对国际国内安全科学领域研究的空间分布、研究热点及研究前沿进行了分析,得到以下结论:
(1)安全科学研究论文产出的国家/地区分布极度不平衡,中国异军突起。2009—2019年期间,国际安全科学论文的产出集中在少数国家/地区,其中国际选刊发文总量美国高居世界第一,中国紧随其后,发文量前十位的国家/地区还有英国、澳大利亚、加拿大、法国、意大利、荷兰、德国和挪威;就年度发文量而言,近十年中国发文量大幅上升,在2011年超越英国后一直位居第二,到2019年已高达871篇/年,超过美国位居第一,表明过去十年我国对安全科学研究的重视程度,中国学者和科研机构在国际安全科学领域论文产出中的重要性日趋凸显。
(2)国际安全科学领域研究机构主要集中于欧美国家,中国新兴机构跻身国际前列。研究发现:国际安全科学领域研究机构主要集中在一些欧美国家,美国德克萨斯A