從文獻計量角度探析糧食安全研究現(xiàn)狀

顧亮亮，趙瑞雪，朱　亮，孔維升，寇遠濤，鮮國建

(中國農業(yè)科學院農業(yè)信息研究所，北京　100081)

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從文獻計量角度探析糧食安全研究現(xiàn)狀

顧亮亮，趙瑞雪，朱亮，孔維升，寇遠濤，鮮國建

(中國農業(yè)科學院農業(yè)信息研究所，北京100081)

摘要：為全面了解糧食安全領域的研究現(xiàn)狀及研究熱點，以湯森路透(Thomson Reuters)的Web of Science 引文數(shù)據(jù)庫收錄的“糧食安全”文獻作為數(shù)據(jù)源，基于數(shù)量和關鍵詞從作者、期刊、機構等多維度對“糧食安全”進行文獻計量分析。通過信息可視化軟件CiteSpace工具，繪制出“糧食安全”領域的科學知識圖譜，得出“糧食安全”領域的研究熱點主要集中于氣候變化、轉基因技術、食物營養(yǎng)與安全、農業(yè)可持續(xù)發(fā)展等方面，以期為糧食安全問題的深入研究提供參考。

關鍵詞：糧食安全；文獻計量學分析；CiteSpace；研究熱點

糧食是人類賴以生存和發(fā)展的重要戰(zhàn)略物資，對國民經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展具有不可替代的作用。“十一五”以來，我國糧食連續(xù)實現(xiàn)“十二”增產(chǎn)，糧食安全得到可靠保障。從中長期看，耕地數(shù)量日趨減少、水資源短缺加劇、氣候變化影響加深、國際糧食市場供求動蕩等決定了我國糧食供給增長面臨的資源環(huán)境壓力逐步加大，糧食供求關系總體趨向緊平衡。糧食安全具有重要的戰(zhàn)略地位，關乎社會的穩(wěn)定與國家的自立。充分全面地掌握糧食安全的研究進展至關重要，本文通過文獻計量學的分析方法對糧食安全領域的研究現(xiàn)狀進行分析，為糧食安全問題的深入研究提供參考。

1數(shù)據(jù)來源和研究方法

本文數(shù)據(jù)來源為Web of Science(WOS)的核心合集數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)采集時間跨度是1995—2015年，數(shù)據(jù)檢索時間是2015年4月22日，數(shù)據(jù)庫更新的時間是2015年。在WOS 引文數(shù)據(jù)庫中選用普通檢索方式，以糧食安全(food security)作為主題檢索詞進行檢索，獲取相關文獻8 629篇。利用文獻計量學方法對文獻進行量化分析，其中，采用HistCite軟件對數(shù)據(jù)展開統(tǒng)計分析，利用CiteSpace軟件分析工具對數(shù)據(jù)的關鍵詞展開分析，繪制出“糧食安全”領域的科學知識圖譜，揭示糧食安全領域的研究熱點。

2結果與分析

2.1論文數(shù)量變化趨勢

WOS引文數(shù)據(jù)庫收錄的糧食安全相關研究文獻共8 629篇，年度發(fā)文量呈逐年上升的趨勢(圖1)。1995年糧食安全專題的文獻僅為43篇，自2007年始，文獻量呈急劇上升趨勢，2013年發(fā)文量則突破1 000篇，達到最高峰值1 270篇，2014年有所回落，為1 114篇。文獻量總體的變化說明在國際上，學術界對糧食安全領域給予了高度的關注，開展了大量的研究工作。

圖1　世界糧食安全相關研究論文數(shù)量的　年度變化趨勢(1999—2015年)

2.2重點國家分析

根據(jù)檢索結果，全世界共有160個國家和地區(qū)發(fā)表了糧食安全相關研究論文，發(fā)文量居前20位的國家在此領域總共發(fā)表了8 360篇文獻，占總量的94.26%。美國在論文數(shù)量上處于絕對優(yōu)勢，以2 329篇的發(fā)文量遙遙領先于其他國家，約占該領域論文總量的近27%，這從一個側面反映出美國在糧食安全研究領域的強大實力，處于國際領先地位；英國以949篇發(fā)文量位居第二，約占該領域論文總量的11%；中國的論文數(shù)量規(guī)模也較大，以886篇的發(fā)文量約占論文總數(shù)的10.27%緊追其后，位列第三；澳大利亞、加拿大、印度、德國、荷蘭、意大利等國家依次位列其后(表1)。

表1　論文數(shù)量排名前20位國家的發(fā)文情況(1995—2015年)

被引頻次是文獻計量學中反映論文質量和影響力的一個重要指標，篇均被引頻次是論文平均被引情況的體現(xiàn)，某種程度上也反映著論文的平均質量。美國的本地被引頻次、總被引頻次和年均被引頻次均排名第1；英國的本地被引頻次、總被引頻次和年均被引頻次均排名第2；中國本地被引頻次排名第5、總被引頻次排名第4、年均被引頻次均排名第3?？梢?，美國、英國、中國是該領域影響力較大的國家。瑞士、瑞典、英國、美國篇均被引頻次名列前茅，而中國篇均被引頻次排名倒數(shù)第四(圖2)，這說明中國糧食安全領域論文的平均質量較低、影響力較弱、論文質量有待提升。

圖2　糧食安全相關研究論文前20位國家篇　均被引頻次柱狀圖(1999—2015年)

2.3高發(fā)文作者分析

糧食安全研究領域發(fā)文量占據(jù)前20位的高發(fā)文作者中，來自美國的有7位，其中Lal R發(fā)表的論文數(shù)量、總被引頻次、篇均被引頻次、年均被引頻次均位居榜首，以絕對優(yōu)勢遙遙領先于第二名作者，是該領域當之無愧的核心作者。中國有4位作者進入全球發(fā)文量前20強，分別是中國農業(yè)大學的Zhang Fusuo、Chen Xinping，中國科學院的Tao Fulu和華中農業(yè)大學的Zhang Qifa。進入全球前20強的作者中荷蘭、國際機構各有2位，巴西、瑞士、瑞典、印度、澳大利亞各有1位(表2)。

表2　世界糧食安全論文數(shù)量排名前20位作者的

1本地被引頻次(LCS= global citation score，該文獻在當前數(shù)據(jù)集中被引用的次數(shù)，可根據(jù)本地引用次數(shù)的排序快速定位該領域的重要文獻)

2總被引頻次(GCS=global citation score，WOS上看到的引用次數(shù))

表3　世界糧食安全論文數(shù)量排名前20位的期刊情況(1995—2015年)

表4　世界糧食安全論文數(shù)量排名前20位機構的發(fā)文情況(1995—2015年)

2.4高發(fā)文期刊分析

全球共有2 178種期刊發(fā)表了糧食安全相關研究論文，該領域內發(fā)文量居前20 位的期刊其發(fā)文量總和為1 621篇，占總量比例為18.79%，平均影響因子為3.072(表3)。美國的《PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA》期刊總被引頻次、年均被引頻次、篇均被引頻次、影響因子均占首位，這些數(shù)據(jù)充分說明了該期刊的學術水平高，在該領域無出其右，引領潮流。在前20 名期刊中，美國、荷蘭、英國各占5席，瑞士以2 席跟隨其后，澳大利亞，印度、日本則各占1席。

2.5重要機構分析

全球共有6 110家科研機構或單位發(fā)表了糧食安全的文獻，發(fā)文量位居前20位的科研機構或單位中，美國有8個、中國3個、英國2個、荷蘭、加拿大和德國各有1個、國際機構4個。其中，中國科學院是世界發(fā)文量最高的機構(表4)。

進一步分析這些重要機構在糧食安全領域的影響力，比較其所發(fā)論文的被引頻次，結果顯示，美國囊獲總被引頻次前三甲，篇均被引頻次和本地被引頻次的前三甲，美國機構都穩(wěn)占前兩名，各僅缺1席，這說明在此領域美國占據(jù)著壓倒性的優(yōu)勢。中國3個機構的被引指標綜合排名相對靠后。中國科學院的總被引頻次位居第4、本地被引頻次排名第8、篇均被引頻次倒數(shù)第2；中國農業(yè)科學院的總被引頻次排名第11、本地被引頻次排名第14、篇均被引頻次排名第13；中國農業(yè)大學的總被引頻次和篇均被引頻次均在末位，本地被引頻次排名第18，可見，中國機構糧食安全研究的影響力相對較弱，有待提高。

2.6中國高發(fā)文科研機構或單位

在統(tǒng)計時間段內，被WOS引文數(shù)據(jù)庫收錄論文數(shù)居前10 位的中國科研機構或單位共發(fā)表589篇文獻，占總量8 629篇的6.83%。中國科學院以233 篇的發(fā)文量獨占鰲頭，中國農業(yè)大學和中國農業(yè)科學院分別以102篇和86篇的發(fā)文量緊隨其后，這3 個機構組成了中國糧食安全研究領域的第一梯隊，其論文總被引次數(shù)之和占據(jù)了排名前10 位大學被引次數(shù)總和的83.24%。中國科學院發(fā)表的糧食安全文獻的總被引頻次、篇均被引頻次、年均被引頻次、本地被引頻次均為最高，由此可見中國科學院在國內該領域強大的科研實力和學術影響力。中國農業(yè)科學院以86 篇的發(fā)文量位列第3位，其總被引頻次與篇均被引頻次緊隨中國科學院，分別為1 550次和18.02次，位居第二(表5)。

3基于CiteSpace的研究熱點分析

CiteSpace主要用于對特定領域文獻(集合)進行計量，以探尋學科領域演化的關鍵路徑及轉折點，探測學科領域研究熱點、前沿等。對高頻關鍵詞進行分析來確定學科領域研究熱點是目前較常采用的方法之一。本文利用CiteSpace繪制科學知識圖譜，實現(xiàn)對“糧食安全”

表5　排名前10位的中國高發(fā)文科研機構或單位

3Citespace 依據(jù)網(wǎng)絡結構和聚類的清晰度，提供了模塊值(簡稱Q值)和平均輪廓值(silhouette，簡稱S值)兩個指標，它可以作為我們評判圖譜繪制效果的依據(jù)。一般而言，Q值一般在區(qū)間【0，1】內，Q>0.3就意味著劃分出來的社團結構是顯著的。當S值在0.5以上，聚類一般認為是合理的。

圖3　國際“糧食安全”關鍵詞共現(xiàn)知識圖譜

領域中英文關鍵詞的聚類識別、研究熱點的探測與分析。將8 629條英文數(shù)據(jù)導入CiteSpace，節(jié)點類型選擇Keyword(關鍵詞共現(xiàn))；設定時區(qū)閾值為1995—2015年，時間區(qū)間為3，即每3年為1個時間分區(qū)；設定節(jié)點閾值，在“Top N per slice”輸入40，表示選擇1995—2015時間段中被引頻次或出現(xiàn)頻次最高的40個節(jié)點數(shù)據(jù)。運行軟件，得到關鍵詞共現(xiàn)知識圖譜(圖3)，網(wǎng)絡中包含101個節(jié)點和122條邊，并形成18個聚類。CiteSpace 依據(jù)網(wǎng)絡結構和聚類的清晰度兩個指標，模塊值Q為0.695 5，平均輪廓值S為0.535 33。由于本文的研究對象選取的是“糧食安全”領域，為避免對熱點分析形成干擾，本研究刪除了出現(xiàn)頻次排名第一的“food security”(2 197)，得到了最高頻次的關鍵詞“氣候變化”，其出現(xiàn)頻次為935，遠遠高于其他關鍵詞，充分體現(xiàn)了其在國際“糧食安全”領域的高關注度?；趯ι鲜鲫P鍵詞圖表及所在聚類信息的分析，結合糧食安全領域專家的建議，可以得出以下結論。

(1)“氣候變化”相關研究是當前國際“糧食安全”領域最重要的研究熱點，所在聚類#1表示的是應對氣候變化的措施，包括在管理、抗干旱、灌溉、扶貧、援助、經(jīng)濟改革以及農村經(jīng)濟發(fā)展的金錢肥料設施等多方面的投入。極端天氣、災害性氣候的頻繁發(fā)生嚴重影響了糧食作物的產(chǎn)量、質量及其市場供給與價格，其對糧食安全的威脅是學術界研究的重要議題。(2)“轉基因技術”是當下“糧食安全”領域的研究熱點之一。聚類#2表示了玉米、水稻、小麥是三大主要的糧食作物，通過增加土壤肥力、改革耕作制度對土壤進行改良，以期達到糧食增產(chǎn)的效用；轉基因技術可提高糧食產(chǎn)量，解決糧食短缺問題，提高糧食質量，增加糧食營養(yǎng)，保護環(huán)境、應對氣候干旱等自然災害的風險。轉基因作物在世界范圍內的推廣應用，有效節(jié)約了農藥施用、大大降低了病蟲害損失、明顯改善了環(huán)境污染、并減少勞動力投入，取得了顯著的社會效益和經(jīng)濟效益，但是這項技術是否可以應用于糧食生產(chǎn)，糧食主權與食品安全的風險問題仍是當前極具爭議性的熱點問題。(3)“食物營養(yǎng)與安全”是“糧食安全”領域的一大研究熱點。聚類#0和聚類#4表示非洲等發(fā)展中國家是糧食安全問題研究的集中對象區(qū)域，婦女、兒童是研究的重要群體，貧困地區(qū)糧食供給不足對婦女兒童健康的影響，食物安全對非洲國家疾病發(fā)生率的影響及綜合防治的措施；應對糧食危機、食物安全的策略。(4)“農業(yè)可持續(xù)發(fā)展”始終是“糧食安全”領域的研究熱點。聚類#3和聚類#5主要涉及到水土流失、物種多樣性、環(huán)境等可持續(xù)發(fā)展的系列問題；印度通過綠色革命，即利用生物技術的進步改良品種，推廣高效無毒農藥、先進農業(yè)技術，完善水利灌溉系統(tǒng)、農業(yè)信息系統(tǒng)，加強信息技術在農業(yè)管理中的運用，明顯提高了糧食的產(chǎn)量，而且還改善了生態(tài)環(huán)境。在農業(yè)上形成資源節(jié)約、環(huán)境友好、產(chǎn)業(yè)高效、農民增收的農業(yè)發(fā)展格局，是世界各國農業(yè)發(fā)展的重要目標，亦是解決糧食安全問題的重要途徑。

由此可見，氣候變化、轉基因技術、食物營養(yǎng)與安全、農業(yè)可持續(xù)發(fā)展是糧食安全研究領域的熱點問題，有待學者們繼續(xù)深入的研究與探討?！?/p>

參考文獻

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(責任編輯李婷婷)

A Bibliometrical Analysis on Present Research Situation of Food Security

GU Liang-liang，ZHAO Rui-xue，ZHU Liang，KONG Wei-sheng，KOU Yuan-tao，XIAN Guo-jian

(InstituteofAgriculturalInformation，CAAS，Beijing100081，China)

Abstract：To fully understand the current situation and research hotspots of food security，documents for food security in the Web of Science Citation Database from Thomson Reuters as data source based on the numbers and keywords，from the view of authors，journals，institutions，and other dimensions，we analyzed food security bibliometric.Through information visualization software tool of CiteSpace，we could draw a map of scientific knowledge in the field of food security and had depth interpretation.Results showed the research hotspot areas of food security focused on climate change，transgenic technology，food nutrition and safety，sustainable development of agriculture aspects，which could provide reference for further study on food security issues.

Keywords：food security；bibliometrical analysis；CiteSpace；research hotspot

通訊作者：趙瑞雪(1968—)，女，博士，博士生導師，研究方向：信息管理與信息系統(tǒng)、數(shù)字圖書館及數(shù)字農業(yè)。

作者簡介：顧亮亮(1987—)，女，在讀博士研究生，研究方向：情報學、數(shù)字圖書館、信息資源管理。

基金項目：中國農業(yè)科學院科技創(chuàng)新工程(項目編號：CAAS-ASTIP-2015-AII)。