山西省農(nóng)業(yè)科學研究熱點和趨勢分析

何燕　王引斌　樊曉璐

摘要 使用CiteSpace可視化分析軟件對中國知網(wǎng)中山西省農(nóng)業(yè)科學院發(fā)表文獻的發(fā)文量、學科領域、期刊分布、作者分布以及研究機構進行文獻計量分析，并對其進行聚類分析。結果表明，2007—2017年，山西省研究方向主要集中于農(nóng)作物栽培技術及管理模式、農(nóng)作物品種選育技術、農(nóng)作物旱地耕作方式與技術、轉(zhuǎn)基因技術、農(nóng)作物高產(chǎn)及貯藏技術研究等傳統(tǒng)研究領域；研究熱點與團隊新的研究課題相一致，主要為品種審定（2007—2010）、雜糧培育（2011—2014）、旱地作物（2015—2017）等，其中轉(zhuǎn)基因技術和旱作農(nóng)業(yè)將是山西省今后重點發(fā)展的領域，相關技術研究與開發(fā)也會成為研究熱點與趨勢。

關鍵詞 技術預測；CiteSpace；科研文獻；文獻計量分析；聚類分析

中圖分類號 S-058 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）17-0204-06

Abstract CiteSpace visual analysis software was used to conduct a bibliometric analysis the literature published by Shanxi Academy of Agricultural Sciences from the amount of published papers，subject fields， journal distribution， author distribution and research institutes. And the cluster analysis was made on the published papers. The results showed that the research directions in Shanxi Province during 2007-2017 mainly focused on traditional research fields such as crop cultivation techniques and management models， crop variety selection and breeding methods， crop farming methods and techniques， transgenic technologies， crop high yield and storage technology research. Research hotspots were accordant with the teams new research topics， which were mainly variety accreditation （2007-2010）， cultivation of miscellaneous grains （2011-2014） and dry land crops （2015-2017）. The transgenic technologies and dry farming will become hotspots and trend of Shanxi Province in the future .

Key words Technology prediction；CiteSpace；Research literature；Bibliometric analysis；Cluster analysis

山西省農(nóng)業(yè)科學院是山西省政府直屬的公益型科研事業(yè)單位，也是全省最大的涉農(nóng)科研單位。近年來，在山西省省委、省政府的正確領導下，以管理為科研服務，科研為生產(chǎn)服務的理念統(tǒng)領各項工作，不斷加強優(yōu)勢學科、人才隊伍和科研條件平臺建設，取得了一大批重要的科研成果，其中包括大量的期刊文獻，而山西省農(nóng)業(yè)科學院發(fā)表文獻在一定程度上可以反映山西省農(nóng)業(yè)發(fā)展的脈絡。筆者對其展開可視化分析，從多元、分時、動態(tài)的角度出發(fā)，對山西省農(nóng)業(yè)科學院發(fā)表的農(nóng)業(yè)相關文獻進行文獻計量研究，分析近些年山西省農(nóng)業(yè)科學院的研究基礎、研究主題、研究熱點和研究趨勢，以期為山西省農(nóng)業(yè)相關技術的預測分析奠定基礎。

1 數(shù)據(jù)來源與方法

技術預測是對科學、技術、經(jīng)濟和社會的未來發(fā)展進行系統(tǒng)研究探索的過程，可以為政府職能部門制定國家科技政策和發(fā)展戰(zhàn)略、選擇優(yōu)先發(fā)展領域、確定研發(fā)資金投入等方面提供依據(jù)[1]。筆者基于2007—2017年中國知網(wǎng)（CNKI）中山西省農(nóng)業(yè)科學院的所有文獻數(shù)據(jù)進行可視化分析，研究山西省農(nóng)業(yè)科學院在農(nóng)業(yè)各學科領域的發(fā)展進程和態(tài)勢。

1.1 數(shù)據(jù)調(diào)研

以CNKI期刊數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)為調(diào)研來源，對2007—2017年全部學科領域文獻進行布爾檢索，采用高級檢索對作者機構為“山西省農(nóng)業(yè)科學院”“山西省農(nóng)科院”“山西農(nóng)業(yè)科學院”“山西農(nóng)科院”的文獻進行“or檢索”。對檢索結果進行去重以及無效論文剔除，最后得到中文相關文獻7 746篇，導出文獻并建立數(shù)據(jù)文檔，便于分類統(tǒng)計與聚類分析[2]。

1.2 文獻統(tǒng)計分析

1.2.1 文獻發(fā)文量統(tǒng)計分析。

發(fā)文量是指科研工作者、科研機構或國家在一定時間內(nèi)的總發(fā)文量[3]。發(fā)文量在一定程度上可以反映某一學科的研究狀況、研究水平以及發(fā)展速度。單位時間內(nèi)的發(fā)文量可以反映該領域?qū)W術活動的活躍性。

從圖1可以看出，2007—2017年山西省農(nóng)業(yè)科學院整體發(fā)文量除2011年突增、2012年回落外，整體上呈現(xiàn)增長態(tài)勢。

1.2.2 學科領域統(tǒng)計分析。

文獻計量分析某學科領域論文的時間分布在一定程度上反映了該領域?qū)W術研究的進展速度與理論水平[4]。從圖2可以看出，在山西省農(nóng)業(yè)科學院發(fā)表的文獻中，農(nóng)作物研究文獻最多，占發(fā)表文獻總量的34.84%，這與山西省的省情以及科研支持方向相一致。例如2012—2017年，山西省科技廳每年均將“主要農(nóng)作物種質(zhì)資源及新技術創(chuàng)新研究”作為重點研發(fā)計劃。其次是園藝學科領域文獻較多，占發(fā)表文獻總量的22.70%，而學科領域中排名靠前且占發(fā)表文獻總量1%以上的有植物保護（9.81%）、畜牧與動物醫(yī)學（7.45%）、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟（6.11%）、農(nóng)業(yè)基礎科學（4.53%）、農(nóng)藝學（3.20%）、輕工業(yè)手工業(yè)（3.00%）、生物學（2.45%）、環(huán)境科學與資源利用（1.16%）。其他學科領域文獻數(shù)量占發(fā)表文獻總量的比例均低于1%，研究活躍性相對較弱。

1.2.3 文獻期刊分布分析。

文獻期刊分布主要是指研究論文所刊載期刊的分布情況[5]，它在一定程度上反映了一個學科在文獻發(fā)表中的集中性，也是評價學科發(fā)展水平的重要指標之一。山西省農(nóng)業(yè)科學院發(fā)表文獻最多的期刊為《山西農(nóng)業(yè)科學》，占發(fā)表文獻總量的45.19%，該期刊不是核心期刊。從圖3可以看出，文獻量排名前20位的期刊中，《中國農(nóng)學通報》《華北農(nóng)學報》《北方園藝》3種期刊為核心期刊，共發(fā)表文獻448篇，僅占發(fā)表文獻總量的11.43%。再次進行高級檢索，來源類別選擇“核心期刊”，也僅檢索到1 902篇文獻，占比24.55%。由此可見，山西省農(nóng)業(yè)科學院發(fā)表的期刊文獻總體質(zhì)量偏低，研究水平有待提高。

1.2.4 核心作者統(tǒng)計分析。

核心作者是指在一種期刊上發(fā)表文章數(shù)量較多的作者，即發(fā)文量是衡量作者學術水平和科研能力的重要指標。按照普賴斯理論，發(fā)表論文數(shù)為N篇以上的作者為核心作者，其計算公式為：N=0.749×ηmax1/2。式中，ηmax為發(fā)文量最多的作者的論文數(shù)[6]。根據(jù)該公式可知，山西省農(nóng)業(yè)科學院核心作者的論文數(shù)量至少應為7（0.749×871/2）篇，CNKI檢索的結果中發(fā)表論文7篇以上的作者共254位。由圖4可知，張福耀、田建保、張繼寧、范仁俊等均為核心高產(chǎn)作者。

1.2.5 研究機構統(tǒng)計分析。

研究機構主要是指以科學技術方面的試驗和研究為主要業(yè)務的組織。在學術研究領域中，研究機構一般都占據(jù)主導作用，是學科研究領域的中堅力量。研究機構統(tǒng)計可以顯示某一學科哪些機構處于該領域的研究前沿[7] 。

從圖5可以看出，2007—2017年山西省農(nóng)業(yè)科學院果樹研究所發(fā)表文獻最多，共發(fā)表文獻813篇；其次是畜牧獸醫(yī)研究所、棉花研究所、小麥研究所、高粱研究所和作物研究所，文獻量均在400篇以上。這些文獻數(shù)量在一定程度上反映出山西省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)業(yè)研究的重點也集中于這一些科研院所中，也保證了山西省農(nóng)業(yè)科學院的研究水平。

2 研究熱點和趨勢分析

通過文獻檢索結果分析研究熱點和研究趨勢，主要是利用可視化軟件對檢索文獻的關鍵詞字段內(nèi)容進行知識抽取、聚類分析，利用聚類結果以及突發(fā)性詞語進行熱點與趨勢研究。通過對比不同的聚類軟件，選用CiteSpace軟件進行聚類分析研究。該軟件是應用Java語言開發(fā)的一款信息可視化軟件，它主要對特定領域文獻（ 集合）進行計量，以探尋學科領域演化的關鍵路徑及其知識拐點，并通過一系列可視化圖譜的繪制來形成對學科演化潛在動力機制的分析和學科發(fā)展前沿的探測[8]。

2.1 研究熱點

主題詞與關鍵詞是作者對文獻核心內(nèi)容的高度濃縮和提煉。在某一學科領域，高頻率出現(xiàn)的關鍵詞或主題詞稱為該研究領域的高頻詞，可認為是該領域的研究熱點[9]。從檢索結果中剔除一些無意義的詞匯（例如山西、山西省、發(fā)展對策等），利用剩余的關鍵詞進行CiteSpace分析，生成關鍵詞聚類圖與時線圖。由圖6、7可知，栽培技術、水分利用效率、玉米、小麥、農(nóng)藝性狀、遺傳多樣性、產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢、分子標記、天敵和害蟲優(yōu)勢種、鹽堿地等關鍵詞是山西省農(nóng)業(yè)科學院最近幾年研究文獻中的重點。為了明確每個聚類中的主要內(nèi)容，提取聚類結果中的主要關鍵詞進行分析，見表1。

通過對聚類結果及各主要關鍵詞分析，可將山西省農(nóng)業(yè)科學院2007—2017年的主要研究方向總納為以下方面。

①農(nóng)作物栽培（聚類0、聚類3）。主要介紹各農(nóng)作物及新品種的栽培以及栽培技術，主要包括對春玉米、春白菜、蓖麻、高粱、谷子等的栽培模式和栽培技術的研究。2014年，張小娟團隊通過研究玉米干物質(zhì)等的分配特點，以期為品種熟期選擇和制定玉米高產(chǎn)栽培管理措施提供理論參考和技術支持[10]。

②農(nóng)作物品種選育（聚類1、聚類3、聚類4）。山西省

農(nóng)業(yè)科學院院級科研項目主要分為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新研究與生

物育種工程項目。作物品種選育是在氣候變化背景下的自然選擇和人工選擇的結果。山西省農(nóng)業(yè)科學院于2014年批準了作物遺傳與分子改良省重點實驗室的建設，以此加大作物育種關鍵技術及相關的應用基礎，使農(nóng)科院的品種選育技術更上一個臺階。新品種的培育與篩選，主要集中于玉米、花生、莜麥、花生等農(nóng)作物。玉米是山西省第一大作物，但山西省處于華北生態(tài)環(huán)境薄弱地帶，屬于干旱半干旱氣候[11]，因此培育抗旱節(jié)水高產(chǎn)的玉米新品種是當前節(jié)水農(nóng)業(yè)研究的重要課題，選育種植抗旱節(jié)水高產(chǎn)玉米品種對山西省糧食資源和水資源安全都有重要意義[12]。

③農(nóng)作物旱地耕作（聚類2、聚類7）。山西省少雨缺水，同時受全球溫室效應的影響，水資源短缺矛盾愈來愈突出，干旱就成為導致山西省農(nóng)作物產(chǎn)量波動的主要原因。因此，旱地耕作成為山西省關注的研究項目之一。近年來，山西省有針對性地培育和篩選農(nóng)作物抗旱品種、改進覆膜旱作等耕作方式以及實現(xiàn)旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化技術[13]，這也使旱作農(nóng)業(yè)成為山西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要品牌之一。

④轉(zhuǎn)基因技術（聚類5）。轉(zhuǎn)基因技術是現(xiàn)代生物技術的核心，在緩解資源約束、保障食物安全、保護生態(tài)環(huán)境、拓展農(nóng)業(yè)功能等方面呈現(xiàn)出重要作用和巨大潛力。越來越多的國家都將轉(zhuǎn)基因技術作為增強農(nóng)業(yè)國際競爭力的戰(zhàn)略選擇[14]。山西省農(nóng)業(yè)科學院轉(zhuǎn)基因技術主要應用于品種選育環(huán)節(jié)，利用其遺傳多樣性SSR分析進行甄別、選擇、利用以及培育。轉(zhuǎn)基因玉米植株以及晉陽5號的選育就是該技術研究的最直接的成果之一。

⑤農(nóng)作物的高產(chǎn)及貯藏研究（聚類6）。

2.2 研究熱點及前沿分析

隨著研究的推進，研究熱點會發(fā)生一定的轉(zhuǎn)移，是科學研究中最先進、最有發(fā)展?jié)摿Φ难芯恐黝}或研究領域[15]。利用CiteSpace排序結果得出的關鍵詞突發(fā)性檢測對山西省農(nóng)業(yè)科學院的研究進行趨勢分析。選取突發(fā)值前36位的關鍵詞名稱、突發(fā)值及突發(fā)時間，并對其按照突發(fā)時間起始時間進行排序，結果見表2。從表2可以看出，研究熱點隨著時間的推移不斷在發(fā)生變化。2007—2010年，突發(fā)詞主要為品種審定、區(qū)域試驗，這與2007年國家開始實施從嚴準入、“精品制”戰(zhàn)略[16]相吻合?！吨腥A人民共和國植物新品種保護條例實施細則（農(nóng)業(yè)部分）》于2007年8月25日農(nóng)業(yè)部第12次常務會議修訂通過，自2008年1月1日起開始實施[17]。新的實施細則對植物新品種的審定更嚴格，用詞更加準確，例如將“新品種”的提法改為“申請品種”，因為正在申請的品種還不宜被稱為“新品種”。與1997年的細則相比，此細則更加具體化，對新品種做了更嚴格的語言規(guī)范、準入規(guī)范，基于該細則的品種審定研究也相繼增多。在此后的時間內(nèi)，我國也陸續(xù)對細則做了修改，同時還發(fā)布了《主要農(nóng)作物品種審定辦法》，所以迄今為止我國學者對品種審定的研究也未止步，一直保持平穩(wěn)水平發(fā)展。品種區(qū)域試驗是品種審定的基礎，也是品種審定推廣品種科學布局的重要依據(jù)，所以二者的研究具有一定程度的同步趨勢。

2011—2014年馬鈴薯、糜子、栽培、抗旱性成為突發(fā)詞語，這與山西省的政策扶持相關。馬鈴薯的生長環(huán)境、發(fā)育規(guī)律與山西省的自然環(huán)境、氣候特點相吻合。2011年，為加快推進“一村一品”和“一縣一業(yè)”，促進農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)型跨越發(fā)展，實現(xiàn)農(nóng)民收入翻番的目標，山西省政府大力推進馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并將其列入“十二五”發(fā)展規(guī)劃[18]。馬鈴薯作為山西省第三糧食作物，具有耐旱、耐貧瘠、適應性廣的特點，單位面積產(chǎn)量和直接受益等效益遠遠高于其他作物，加快發(fā)展馬鈴薯產(chǎn)業(yè)，對山西省的經(jīng)濟以及民生發(fā)展有重要的作用。作為省級科學院，發(fā)表論文與課題申報方向有很大關系，山西省農(nóng)業(yè)科學院優(yōu)勢課題組雜糧特色食品加工課題組成立于2010年[19]，因此對馬鈴薯、糜子等雜糧的研究也呈現(xiàn)突發(fā)性增加的趨勢。

2014—2017年，土壤水分和旱地為突發(fā)詞語，同時還伴有高粱、春玉米、葡萄、分子標記、聚類分析以及果實品質(zhì)等。這也說明山西省干旱的氣候環(huán)境下的農(nóng)作物研究一直是科研人員致力于研究的一個方面，例如經(jīng)作所的旱作高粱遺傳育種團隊、小麥抗旱育種團隊等。山西省農(nóng)業(yè)科學院的玉米課題組成立于1956年，一直對適合山西省省情的玉米品種進行研究，更是在2015年成立了晉中平川區(qū)春玉米增產(chǎn)增效技術集成示范與產(chǎn)業(yè)化課題組。此時期抗旱新品種的選育、作物的生物遺傳特性分析也成為改善旱地作物品種的途徑之一。

3 結語

山西省農(nóng)業(yè)科學院科研人員發(fā)表的文獻主要來源于各自的科研課題，所以研究趨勢也是隨著團隊的研究方向的變化而變化，有集中性暴發(fā)或者連續(xù)性變化，既有傳統(tǒng)性的研究課題領域（如農(nóng)作物育種、作物栽培等），也存在突發(fā)性的新研究方向（如功能食品、基因技術等）。這也是使用CiteSpace分析時突發(fā)性詞語并不一定是詞頻最多的詞語或者主要關鍵詞的原因之一。

筆者使用可視化分析軟件對山西省農(nóng)業(yè)科學院科研人員發(fā)表的全部文獻進行分析，分析了研究熱點和趨勢，但仍存在以下不足之處：①沒有進行核心期刊文獻專類分析，而是對所有的文獻（包括非核心期刊）統(tǒng)一分析，一定程度上降低了數(shù)據(jù)來源性的權威性。②對山西省農(nóng)業(yè)科學院的文獻進行整體分析，數(shù)據(jù)量雖大，但研究方向也比較多，關鍵詞較多，而可視化分析軟件僅對頻次高的關鍵詞進行分析，有些頻次稍低但也屬于研究重點的關鍵詞可能并沒有統(tǒng)計進去，這也會造成統(tǒng)計分析結果的抽象。③科研人員有科研成果但未發(fā)表文獻，筆者在統(tǒng)計的時候就不會對其科研成果計算，也可能會造成最后分析的偏差。

對山西省農(nóng)業(yè)科學院發(fā)表文獻的分析表明，其科研水平整體偏低，因此從科研角度來看，應該加強論文撰寫能力的培養(yǎng)以及論文質(zhì)量的提升；從技術角度來看，應針對山西省省情開展技術研發(fā)，例如旱作物品種及技術研發(fā)、農(nóng)作物育種、農(nóng)業(yè)成果轉(zhuǎn)化等。

筆者通過對中國知網(wǎng)（CNKI）中山西省農(nóng)業(yè)科學院科研人員發(fā)表的文獻進行了統(tǒng)計，對2007—2017年發(fā)表文獻的關鍵詞進行CiteSpace分析，對傳統(tǒng)研究熱點以及突發(fā)性研究熱點分別進行了分析。山西省農(nóng)業(yè)科學院的研究方向主要集中于農(nóng)作物栽培、農(nóng)作物品種選育、農(nóng)作物旱地耕作、轉(zhuǎn)基因技術、農(nóng)作物的高產(chǎn)及貯藏研究，尤其是農(nóng)作物旱作耕作與轉(zhuǎn)基因技術在近些年發(fā)展比較集中且快速，在接下來的幾年中也會是農(nóng)科院研究的重點之一。今后，筆者將會從分析的研究方向與熱點中選取具體的研究技術進行德爾菲問卷調(diào)查，以定量與定性方法相結合進一步預測山西省的農(nóng)業(yè)技術研究趨勢[20]。

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