基于CiteSpace的安全人因工程學(xué)國內(nèi)外研究綜述

謝少英，張 偉，蘇 宇

(1.武漢理工大學(xué) 安全科學(xué)與應(yīng)急管理學(xué)院，湖北 武漢430070;2.武漢理工大學(xué) 中國應(yīng)急管理研究中心，湖北 武漢 430070;3.華中科技大學(xué) 同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院，湖北 武漢 430070)

2021年習(xí)近平總書記在兩會上的講話強(qiáng)調(diào)把保障人民健康放在優(yōu)先發(fā)展的戰(zhàn)略位置，以人民為中心，更好的保障人民的健康。“人民健康是社會文明進(jìn)步的基礎(chǔ)，是民族昌盛和國家富強(qiáng)的重要標(biāo)志。”安全人因工程是以人為中心，從工程系統(tǒng)的角度出發(fā)，充分考慮人的舒適性，安全性，健康性的一門工程。[1-2]因此對安全人因工程的研究就是提升人民群眾健康福祉的研究。安全人因工程學(xué)起源于歐洲、形成于美國，是一門近幾十年發(fā)展起來的新興交叉性學(xué)科。隨著科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，安全人因工程學(xué)的研究成果逐漸開始引發(fā)了國內(nèi)外學(xué)者們的關(guān)注。國內(nèi)外安全人因工程研究進(jìn)展主要集中在人因的理論對安全效能影響的研究，王富江等[3]通過對醫(yī)學(xué)中人體的生理和心理結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入的分析，融合醫(yī)療領(lǐng)域的相關(guān)知識和技術(shù)來推進(jìn)安全人因工程的發(fā)展，還有學(xué)者通過建立安全人因模型如面向患者安全的系統(tǒng)工程的SEIPS模型、FRAM功能振動模型將安全人因工程理論模型化。目前安全人因工程的研究現(xiàn)狀主要集中在人的行為與人的心理對安全工效和可靠性的影響，及醫(yī)療保健護(hù)理對職業(yè)病安全及病人安全的系統(tǒng)理論的研究，歸云飛等[4]通過將安全人因工程的研究運(yùn)用到藝術(shù)設(shè)計領(lǐng)域，從人的舒適性和愉悅性的角度考慮時尚產(chǎn)品的設(shè)計。盡管有很多學(xué)者開展了不同途徑的研究，研究內(nèi)容也非常廣泛，但目前關(guān)于安全人因工程領(lǐng)域的具體研究熱點及研究趨勢并不是很明朗，仍需要對其進(jìn)行熱點、趨勢的梳理和總結(jié)。

在《中共中央關(guān)于制定國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)的建議》中，提出改善人民生活品質(zhì)，提高社會建設(shè)水平，強(qiáng)調(diào)堅持把實現(xiàn)好、維護(hù)好、發(fā)展好最廣大人民根本利益作為發(fā)展的出發(fā)點和落腳點，盡力而為，量力而行，不斷增強(qiáng)人民群眾獲得感、幸福感、安全感，促進(jìn)人的全面發(fā)展和社會全面進(jìn)步。在國家的強(qiáng)力號召下，加強(qiáng)對安全人因工程的研究，對目前安全人因工程的研究熱點和研究趨勢進(jìn)行準(zhǔn)確的把握是非常有必要的。在此基礎(chǔ)上，基于CiteSpace.5.5.R2(32.bit)軟件，對國內(nèi)外(2010—2020年)安全人因工程學(xué)領(lǐng)域的文獻(xiàn)進(jìn)行了知識圖譜化的二次處理，通過對文獻(xiàn)的被引和聚類分析，洞察安全人因工程學(xué)近十年的研究現(xiàn)狀和研究內(nèi)容；對文獻(xiàn)中提及的研究機(jī)構(gòu)和國家進(jìn)行可視化分析，獲悉國內(nèi)外內(nèi)學(xué)者在全球相關(guān)研究中扮演的角色；對文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行處理，找出全球范圍內(nèi)安全人因工程學(xué)研究趨勢及研究熱點；同時，分析年度分布、關(guān)鍵機(jī)構(gòu)分布、高被引文獻(xiàn)、來源出版物和研究熱點等方面的特征，并對其進(jìn)行總結(jié)概括，以期為安全人因工程學(xué)的研究拓展思路、提供參考[5]。

1 文獻(xiàn)統(tǒng)計分析

1.1 數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)涉及的所有文獻(xiàn)以CNKI核心期刊和Web of Science核心數(shù)據(jù)庫為數(shù)據(jù)源，在CNKI數(shù)據(jù)庫中以“安全人因工程學(xué)”為主題詞進(jìn)行檢索，共獲得與安全人因工程學(xué)研究相關(guān)的中文文獻(xiàn)282篇。在Web of Science數(shù)據(jù)庫中以“safety human factor engineering”為主題詞，文獻(xiàn)類型設(shè)定為“SCI核心期刊”進(jìn)行檢索，排除與主題無關(guān)的文獻(xiàn)，共獲得外文文獻(xiàn)1 179篇。

1.2 十大高被引文獻(xiàn)特征分析

從文獻(xiàn)的共被引分析中可以得出目前安全人因工程學(xué)的研究熱點和實時動向如圖1所示，而高被引文獻(xiàn)是其重要內(nèi)容的體現(xiàn)，對其進(jìn)行分析就能得出該領(lǐng)域的研究熱點和最新動向[6]。圖1為高被引文獻(xiàn)的共現(xiàn)圖譜，其中圓圈的大小代表文獻(xiàn)的被引頻次，被引頻次越多，反映論文的影響程度越大[7]。圖1展示了Web of Science中安全人因工程領(lǐng)域引用頻次最多的9篇期刊論文的作者及其發(fā)表年份。通過對上述9篇高被引論文進(jìn)行深入研究，發(fā)現(xiàn)近十年安全人因工程研究的基本現(xiàn)狀和主要內(nèi)容體現(xiàn)在：①安全人因工效模型的構(gòu)建和應(yīng)用，其中包括SEIPS(針對病人安全的主動性系統(tǒng)工程模型)、FRAM(功能共振分析模型)等模型，如HOLDEN RJ等[8]的SEIPS 2.0模型、CARAYON P等[9]的SEIPS 模型，以及HOLLNAGEL E等[10]的FRAM功能振動模型；②安全人因工程相關(guān)理論的介紹，如DUL J等[11]關(guān)于人因工程學(xué)學(xué)科與專業(yè)發(fā)展的策略研究；③人體結(jié)構(gòu)工程的研究，如TAKAHASHI K等[12]通過確定的因素誘導(dǎo)來自成人成纖維細(xì)胞的多能干細(xì)胞的人體工程研究。

由圖1還可以看出，高被引文獻(xiàn)全是外國文獻(xiàn)，中國文獻(xiàn)為零，可見我國在安全人因工程學(xué)領(lǐng)域的研究和歐美等發(fā)達(dá)國家還有一定差距，我國在安全人因工程領(lǐng)域發(fā)表成果的含金量還有待提高，間接證明了我國安全人因工程的發(fā)展起步晚，在該領(lǐng)域的影響力不高。還需要我們研究安全人因工程領(lǐng)域全體科研人員不懈的努力。

圖1 高被引文獻(xiàn)共現(xiàn)圖譜

1.3 國家地區(qū)分析

安全人因工程論文發(fā)表量國家地區(qū)分析如圖2所示，可以看出在該領(lǐng)域研究比較突出的前10個國家依次為美國(440)、中國(172)、英國(106)、意大利(66)、加拿大(63)、德國(54)、法國(49)、澳大利亞(45)、日本(36)、韓國(35)。其中美國以440篇發(fā)文量位居第1位，中國以172篇相關(guān)論文期刊排名第2位。通過觀察，近十年中美兩國的發(fā)文趨勢如圖3所示，美國目前在安全人因工程學(xué)的研究已經(jīng)處于穩(wěn)定發(fā)展階段，我國關(guān)于該領(lǐng)域的研究處于上升階段，年產(chǎn)出相關(guān)論文量從2010年的6篇到2020年的27篇，可以推測在未來幾年內(nèi)我國在安全人因工程學(xué)的研究論文數(shù)量必然會出現(xiàn)小的爆發(fā)。

圖2 安全人因工程論文發(fā)表量國家共現(xiàn)圖譜

圖3 2010-2020安全人因工程領(lǐng)域中美兩國年論文發(fā)表量統(tǒng)計圖

1.4 關(guān)鍵機(jī)構(gòu)分布特征

針對Web of Science核心數(shù)據(jù)庫中出現(xiàn)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析如圖4所示，得出英文文獻(xiàn)排名前十一的機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)代表著國內(nèi)外涉足安全人因工程領(lǐng)域關(guān)鍵性機(jī)構(gòu)。針對中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中出現(xiàn)的機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析如圖5所示，得出中文文獻(xiàn)中排名前十的機(jī)構(gòu)，這些機(jī)構(gòu)代表著國內(nèi)關(guān)于安全人因工程領(lǐng)域研究的關(guān)鍵機(jī)構(gòu)。由此，對近十年來在該領(lǐng)域有較大貢獻(xiàn)的十大機(jī)構(gòu)進(jìn)行排名。其中的Univ Wisconsin(威斯康辛州大學(xué))發(fā)文總量最多，占比為25%；其次為Johns Hopkins Univ(約翰霍普金斯大學(xué))，占比為20%；而我國唯一入選的機(jī)構(gòu)為Tsinghua Univ(清華大學(xué))，發(fā)文量為7篇，占比5%。在國外排名前十的關(guān)鍵研究機(jī)構(gòu)中，中國的研究機(jī)構(gòu)只有一所，與此同時，在國內(nèi)期刊發(fā)表的機(jī)構(gòu)最具影響力的南華大學(xué)，論文發(fā)表量為7篇。由此可見，在安全人因工程學(xué)領(lǐng)域的我國研究機(jī)構(gòu)和研究規(guī)模與國外相比仍有一定差距。

圖4 外文文獻(xiàn)中安全人因工程相關(guān)研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖譜

圖5 安全人因工程相關(guān)國內(nèi)機(jī)構(gòu)2010-2020年發(fā)表論文量柱狀圖

2 安全人因工程學(xué)研究熱點

2.1 國外安全人因工程研究熱點分析

對Web of Science數(shù)據(jù)庫中獲得的1 179篇外文相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類分析，繪制出關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類的時間線圖譜如圖6所示。

圖6 外文文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類統(tǒng)計柱狀圖

由圖6可知，外文文獻(xiàn)中相關(guān)安全人因工程學(xué)研究一共分為6個群集，聚類主題包括tissue engineering(組織工程)、progress safety(過程安全)、patient safety(病人安全)、thrombosis(血栓形成)、immunogenicity(恢復(fù)力)、human behavior(人的行為)。出現(xiàn)的高頻關(guān)鍵詞分別有：safety(安全)、human factor(安全因素)、model(模型)、angiogenesis(血管生成)、patient safety(病人安全)、system(系統(tǒng))、differentiation(區(qū)別)、therapy(治療)、stem cell(干細(xì)胞)、human error(人為失誤)、design(設(shè)計)、risk(風(fēng)險)、in vitro(生物體外)等。并對相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀，發(fā)現(xiàn)HOLDEN R J等在文獻(xiàn)[8]對HFE的特征和其目標(biāo)進(jìn)行了深刻的思考，總結(jié)了HFE具有的特征和目標(biāo)為：系統(tǒng)的、設(shè)計驅(qū)動的、更優(yōu)的性能和功效；CARAYON P等[13]在針對HFE的優(yōu)化過程的研究時，引入SEIPS的模型，并在此基礎(chǔ)上升級為SEIPS2.0和SEIPS3.0。在SEIPS2.0中增加了配置、參與和適應(yīng)等概念，使其系統(tǒng)模型形成了具有反饋調(diào)節(jié)作用，并在SEIPS3.0中增加了關(guān)于過程的一些概念，使過程更加詳細(xì)具體。HOLLNAGEL E等在文獻(xiàn)[9]中分析和研究了FRAM模型在分析復(fù)雜社會技術(shù)系統(tǒng)中的應(yīng)用；DUL J等在文獻(xiàn)[10]中提出了SEIPS模型和模型運(yùn)行的三大原則;TAKAHASHI K等在文獻(xiàn)[11]中主要研究人體組織結(jié)構(gòu)的內(nèi)容通過分化細(xì)胞可以將核內(nèi)容物轉(zhuǎn)移到卵母細(xì)胞中，或通過與胚胎干細(xì)胞(ES)細(xì)胞融合而重新編程到胚胎樣狀態(tài)； DEKKER S等[14]關(guān)注健康行為生態(tài)模型中的多層次互動、患者安全復(fù)原力的需要。從聚類分析柱狀圖中可發(fā)現(xiàn)tissue engineering(組織工程)、progress safety(過程安全)、patient safety(病人安全)、thrombosis (血栓形成)這4個熱點的熱度一直持續(xù)不斷，從這4個熱點我們可以看出安全人因工程正出現(xiàn)很多與醫(yī)學(xué)層面的知識并與技術(shù)之間相交融，可以推斷安全人因工程的研究趨勢和方向會朝著醫(yī)學(xué)醫(yī)療的方向發(fā)展，兩者之間的結(jié)合會是大勢所趨。其次關(guān)于各種安全人因工效的模型如(SEIPS、FRAM)的建立和完善，也是安全人因工程的熱點及發(fā)展趨勢。而immunogenicity(恢復(fù)力)、human behavior(人的行為)這2個研究熱點的熱度則有所下降。

2.2 國內(nèi)安全人因工程研究熱點分析

對從CNKI核心數(shù)據(jù)庫中獲得的282篇中文文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，以關(guān)鍵詞頻數(shù)排名前十為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選，得出主要研究熱點為清華大學(xué)(工效學(xué))、人機(jī)界面、安全工程、駕駛行為研究等4個方面。出現(xiàn)頻次高的關(guān)鍵詞有人因工程、主控室、功能分配、工效學(xué)、人機(jī)交互、交互界面、交通安全、安全工程，人因可靠性分析、人因失誤、職業(yè)健康、事故預(yù)防、安全行為、核電站、無人機(jī)等。為了對圖譜分析的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗證，從重點的高頻關(guān)鍵詞中選取一些文獻(xiàn)進(jìn)行閱讀以此作為對照，其中張力和郭曉艷等[15-16]總結(jié)了在安全人因工程學(xué)中需考慮的人的心理因素，探討了心理因素與行為的關(guān)系、心理與人的可靠性，以及心理因素在系統(tǒng)安全管理中的應(yīng)用。楊孟琢和董曉璐等[17-18]研究核電人因工程，認(rèn)為人因工程是核工程技術(shù)的一個組成部分，通過研究人機(jī)交互作用，把人的特點引入核電工程設(shè)計，發(fā)掘安全和高效的工藝設(shè)備與系統(tǒng)的新興工程技術(shù)領(lǐng)域。通過與主要文獻(xiàn)的對照，得出目前的熱點基本上和圖譜上得出的結(jié)果一致。

關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計及其聚類往往可以反映出當(dāng)前研究領(lǐng)域的熱點和研究趨勢。運(yùn)用CiteSpace軟件，對獲取的國內(nèi)外1 461篇文獻(xiàn)進(jìn)行關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，運(yùn)用文獻(xiàn)關(guān)鍵詞頻數(shù)的大小及聚類分析，挖掘安全人因工程學(xué)研究熱點與趨勢之間的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度，在此基礎(chǔ)上對國內(nèi)外安全人因工程研究中出現(xiàn)的關(guān)鍵詞進(jìn)行匯總統(tǒng)計，為趨勢分析提供數(shù)據(jù)支持如表1所示。

表1 國內(nèi)外文獻(xiàn)關(guān)鍵詞統(tǒng)計表

3 討論

國內(nèi)外安全人因工程學(xué)方面的研究方向各有所側(cè)重：國外主要集中在病人安全及安全人因工效模型的構(gòu)建和完善上；國內(nèi)的安全人因工程的研究主要集中在各種場景下的應(yīng)用。但隨著安全環(huán)境的變化，相關(guān)安全人因及其拓展問題必定會導(dǎo)致研究內(nèi)容的交叉和融合，以下從研究的領(lǐng)域和深度、研究的內(nèi)容和質(zhì)量、實用性和創(chuàng)新性3個維度來進(jìn)行深入的討論[19]。

(1)安全人因工程研究的領(lǐng)域和深度探討。從國內(nèi)外總發(fā)文量來看，美國，中國、英國、意大利、加拿大、日本等國家在安全人因工程領(lǐng)域占有重要地位，內(nèi)容多以模型構(gòu)建和實際運(yùn)用為主。安全人因工程領(lǐng)域的研究內(nèi)容和外延不斷得到發(fā)展，涉及醫(yī)療、經(jīng)濟(jì)、管理、生物等多個學(xué)科領(lǐng)域。盡管在眾多學(xué)者的努力下，安全人因工程已成為涉及領(lǐng)域廣泛，交叉融合性強(qiáng)的熱點領(lǐng)域，但安全人因工程理論的研究還存在很大的不足，目前雖然已經(jīng)有國外學(xué)者建立了相關(guān)的安全人因工程模型，但模型的適應(yīng)性以及否能真正運(yùn)用到現(xiàn)實實踐中，仍需更加深入地將這些模型與實踐結(jié)合，提升安全人因工程的研究深度。

(2)安全人因工程的研究內(nèi)容和質(zhì)量對比。在安全人因工程領(lǐng)域，國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)的規(guī)模和論文的質(zhì)量與國外還存在差距，在國內(nèi)外關(guān)鍵研究機(jī)構(gòu)中，排名前9的機(jī)構(gòu)均來自國外。從高被引文獻(xiàn)來看，排名前十的高被引文獻(xiàn)幾乎來自國外，但從總體文獻(xiàn)數(shù)量來看，我國安全人因工程領(lǐng)域的數(shù)量僅次于美國之后，位列世界第二的位置，由此可見我國在安全人因工程領(lǐng)域的研究處于快速發(fā)展階段，雖然論文數(shù)量已經(jīng)處于世界領(lǐng)先的水平，但高質(zhì)量高水平論文的發(fā)表還需中國學(xué)者們努力，仍需加大和外國相關(guān)機(jī)構(gòu)、學(xué)者的學(xué)術(shù)交流與合作。

(3)安全人因工程實用性和創(chuàng)新性分析。安全人因工程是與人密切相關(guān)的研究學(xué)科，包括人的心理和生理理論的研究以及人機(jī)之間交互和諧性的設(shè)計，通過對安全人因工程理論的研究，發(fā)揮出知識理論為人服務(wù)、造福人類的作用，必然會增加安全人因工程研究的實用性。但安全人因工程是一個交叉融合面非常廣的領(lǐng)域，交叉融合性強(qiáng)的學(xué)科就會產(chǎn)生很廣泛的創(chuàng)新，如何引領(lǐng)安全人因工程的創(chuàng)新性研究值得我們的探討。

4 結(jié)論

隨著人們對美好生活的需求日益增高，職業(yè)安全與安全行為的思想得以普及，健康、安全的意識深入人心，人們對安全、健康的需求比以往任何時候都更加強(qiáng)烈。在《十四五規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中明確強(qiáng)調(diào)了增進(jìn)民生福祉，加強(qiáng)普惠性、基礎(chǔ)性、兜底性民生建設(shè)，讓發(fā)展成果更多更公平惠及全體人民，不斷增強(qiáng)人民群眾獲得感、幸福感、安全感。安全人因工程的研究內(nèi)容涉及面廣，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，安全人因工程的理論與人們的安全需求密切相關(guān)，從以下三個角度來剖析安全人因工程學(xué)未來可能的發(fā)展方向和趨勢，為安全人因工程領(lǐng)域的研究學(xué)者提供參考意見，從而為廣大人民群眾謀取更多的福祉。

(1)研究內(nèi)容上，安全人因工程研究對象具有極大的發(fā)展空間。從關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析結(jié)果可以看出，當(dāng)前多數(shù)國內(nèi)外研究對象為核電站、汽車、病人等，研究主題包括核電站人因工程的運(yùn)用、安全駕駛行為的研究、人的生理和心理對安全行為的影響、人因工效HFE模型的應(yīng)用、病人安全系統(tǒng)模型SEIPS、FRAM的建立等。涉及領(lǐng)域有醫(yī)學(xué)、生物學(xué)、人體工效學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)等多個學(xué)科，研究內(nèi)容較為全面，學(xué)科交叉現(xiàn)象明顯，這些內(nèi)容涉及到民生的各個領(lǐng)域，與廣大人民的根本利益密切相關(guān)，安全人因工程涉及領(lǐng)域廣泛，研究內(nèi)容具有很好的前景。

(2)研究視角上，人因安全模型的建立及程序的開發(fā)和運(yùn)用到不同場景仍然是未來研究的重點。盡管現(xiàn)有研究已提出了各種各樣的人因工效模型，但模型的實際應(yīng)用仍有待拓展。近年來，隨著可穿戴設(shè)備的普及，各種關(guān)于人體的信息數(shù)據(jù)可用性越來越高，但國內(nèi)外現(xiàn)有研究很少運(yùn)用這些數(shù)據(jù)，在使用模型對一些安全人因情景進(jìn)行分析時，可以通過建立評價體系和充分利用收集的信息數(shù)據(jù)來進(jìn)一步提升模型應(yīng)用的精確度，從而為相關(guān)研究者和管理者決策提供理論依據(jù)。

(3)研究趨勢上，在十九屆五中全會上提出了面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康的四大導(dǎo)向。隨著新興技術(shù)如人工智能、無人駕駛等技術(shù)的快速發(fā)展，關(guān)于安全人因工效學(xué)和人機(jī)界面的研究一直持續(xù)不斷，在工效學(xué)和人機(jī)界面的研究雖有一些文獻(xiàn)發(fā)表，但相關(guān)的研究文獻(xiàn)在此領(lǐng)域并未取得突破性進(jìn)展，可以推測這兩方面的研究趨勢會有所降低。關(guān)于安全駕駛行為的研究及將人工智能的算法引入安全人因工程領(lǐng)域及相關(guān)模型的建立將會成為安全人因工程領(lǐng)域的發(fā)展方向和趨勢。近年來，伴隨著各種職業(yè)病的不斷涌現(xiàn)和嚴(yán)重程度日益增加，以及廣大人民對美好健康生活的需求不斷提升，國家也開始加大職業(yè)健康衛(wèi)生的重視力度。因此，將已有的安全人因分析模型及理論運(yùn)用到各種情景之中，提高人的健康性、舒適性和工作的效率，最大限度地預(yù)防和減少職業(yè)病危害及其造成的損失也將是安全人因工程學(xué)研究的未來方向之一。