基于文獻(xiàn)計(jì)量的國(guó)內(nèi)外設(shè)施蔬菜智慧化管理研究態(tài)勢(shì)

貴淑婷 任妮 程金花 曹靜 陸學(xué)文

摘要：【目的】利用SCI和CNKI文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，分析設(shè)施蔬菜智慧化管理研究的發(fā)展?fàn)顩r，為相關(guān)科研工作者和管理決策者提供參考依據(jù)?！痉椒ā窟\(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法，通過TDA、JAVA、Ucinet、DetDraw和HExcel等工具對(duì)SCI和ICNKI收錄的設(shè)施蔬菜智慧化管理研究的全部文獻(xiàn)進(jìn)行文獻(xiàn)總量、年度分布、機(jī)構(gòu)分布、作者分布、國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力、機(jī)構(gòu)競(jìng)爭(zhēng)力、文獻(xiàn)研究方向及研究熱點(diǎn)分析?！窘Y(jié)果】設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的SCI和ICNKI收錄文獻(xiàn)數(shù)量逐年上升，國(guó)內(nèi)起步晚于國(guó)外，我國(guó)論文生產(chǎn)力排名第二，僅次于美國(guó)。中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)兩所機(jī)構(gòu)進(jìn)入了全球最強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力機(jī)構(gòu)前10名；全球生產(chǎn)力最強(qiáng)的機(jī)構(gòu)是荷蘭的瓦赫寧根大學(xué)；在國(guó)內(nèi)，論文產(chǎn)出最多的機(jī)構(gòu)是中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，總體影響力最高的是南京農(nóng)業(yè)大學(xué)。研究方向分析結(jié)果顯示，國(guó)內(nèi)外均對(duì)設(shè)施蔬菜栽培模型管理和設(shè)施蔬菜栽培生理生長(zhǎng)的研究關(guān)注度較高；除此之外，國(guó)際范圍更多關(guān)注設(shè)施蔬菜栽培的病蟲害防治和設(shè)施蔬菜安全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，而國(guó)內(nèi)更多關(guān)注農(nóng)業(yè)設(shè)施和分析方法的應(yīng)用研究。從研究前沿來看，國(guó)際范圍對(duì)設(shè)施蔬菜模型參數(shù)研究關(guān)注度依然最高，但最近幾年對(duì)設(shè)施蔬菜質(zhì)量和病蟲害研究關(guān)注度有所提升，且出現(xiàn)生物柴油方面的研究；而國(guó)內(nèi)依然比較關(guān)注各種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持的農(nóng)業(yè)設(shè)施和分析方法等在設(shè)施蔬菜栽培過程中的應(yīng)用研究，研究主題并無明顯變化。【建議】今后應(yīng)加大研究深度，更多關(guān)注對(duì)農(nóng)業(yè)設(shè)施技術(shù)和方法的研究。

關(guān)鍵詞：設(shè)施蔬菜；智慧化管理；文獻(xiàn)計(jì)量；研究進(jìn)展

0引言

【研究意義】設(shè)施蔬菜是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中極為重要的組成部分，高效利用環(huán)境因子增加蔬菜生產(chǎn)周期，可提高蔬菜產(chǎn)量和質(zhì)量（Yang et al，2014），保障我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。設(shè)施蔬菜智慧化管理主要是指借助無線網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙、傳感器等技術(shù)對(duì)大棚、溫室等設(shè)施設(shè)備中的各類蔬菜生長(zhǎng)、生產(chǎn)等過程進(jìn)行智能化數(shù)據(jù)傳輸、分析和管理?！笆濉逼陂g，我國(guó)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)取得了迅猛發(fā)展，生產(chǎn)面積穩(wěn)步提高，技術(shù)裝備水平顯著提升，產(chǎn)品質(zhì)量、安全性和競(jìng)爭(zhēng)力不斷增強(qiáng)（劉彬和鄧秀新，2015）；但在高新技術(shù)研發(fā)方面與世界設(shè)施園藝先進(jìn)國(guó)家仍有一定差距（喻景權(quán)和周杰，2016）。從SCI和中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫(kù)收錄的相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量發(fā)展來看，近年來國(guó)內(nèi)外對(duì)設(shè)施蔬菜智慧化管理方面的研究在不斷深入，從這個(gè)側(cè)面可深入了解國(guó)內(nèi)外設(shè)施蔬菜智慧化管理研究領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r，進(jìn)而為相關(guān)科研工作者和管理決策者提供參考。【前人研究進(jìn)展】文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)是目前情報(bào)學(xué)領(lǐng)域最為活躍的學(xué)科，用該方法來分析學(xué)科的發(fā)展?fàn)顩r相對(duì)較多（邱均平和王菲菲，2011）。近年來，文獻(xiàn)計(jì)量在農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛，鄔亞文等（2011）采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法研究國(guó)內(nèi)外水稻研究的發(fā)展態(tài)勢(shì)；丁麟（2012）對(duì)2000～2009年WOS收錄的國(guó)際水稻及水稻病害研究論文進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析，據(jù)此分析國(guó)際水稻病害研究現(xiàn)狀；Via和Baric（2012）采用了文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法對(duì)1950～2010年德國(guó)以蘋果、梨、櫻桃、李子、杏、桃等水果為題目的相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析；楊光明（2014）基于SCI核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)和CNKI，采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法對(duì)1995～2013年國(guó)內(nèi)外大豆科技論文進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析；劉彬和鄧秀新（2015）將文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)應(yīng)用于對(duì)園藝學(xué)基礎(chǔ)研究發(fā)展?fàn)顩r的研究；魏殉等（2015）運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析了1942～2014年間世界家畜遺傳育種研究的發(fā)展態(tài)勢(shì)；趙穎文和彭迎（2015）運(yùn)用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法分析1980～2014年中國(guó)糧食安全的研究熱點(diǎn)演變；任妮等（2016）也采用文獻(xiàn)計(jì)量的方法研究國(guó)內(nèi)外茅蒼術(shù)的研究發(fā)展態(tài)勢(shì)?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】作為我國(guó)最具活力的可持續(xù)集約型農(nóng)業(yè)重要組成部分的設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)一直持續(xù)地在全國(guó)各地蓬勃發(fā)展，截至2014年我國(guó)設(shè)施蔬菜面積已達(dá)3.8x10⁷ha，但相應(yīng)的設(shè)施信息化水平依然較低，能夠進(jìn)行環(huán)境智能調(diào)控的設(shè)施應(yīng)用不足0.5%（章鐵軍等，2016）。為保證高品質(zhì)蔬菜的生產(chǎn)和供應(yīng)，國(guó)家已投入了大量資源進(jìn)行蔬菜產(chǎn)區(qū)設(shè)施硬件的升級(jí)和改造，但目前并沒有針對(duì)設(shè)施蔬菜智能化領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r的綜合研究分析?！緮M解決的關(guān)鍵問題】采用文獻(xiàn)計(jì)量的方法分別對(duì)SCI-EXPANDED和CNKI所收錄的設(shè)施蔬菜智慧化管理研究領(lǐng)域的全文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，綜合利用數(shù)據(jù)挖掘、信息分析、社會(huì)網(wǎng)絡(luò)、可視化展示等技術(shù)方法，借助TDA、JAVA、Ucinet、DetDraw和Excel等工具，對(duì)國(guó)內(nèi)外設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域研究的現(xiàn)狀、趨勢(shì)、熱點(diǎn)等問題進(jìn)行綜合分析和展示，以期為我國(guó)設(shè)施蔬菜智慧化管理研究提供參考。

1數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1數(shù)據(jù)來源

本研究數(shù)據(jù)來源包括中文和外文兩部分。其中，中文數(shù)據(jù)選擇國(guó)內(nèi)利用率最高、資源覆蓋面最廣的CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)，所涉及文獻(xiàn)類型包括期刊論文（核心）和學(xué)位論文；外文數(shù)據(jù)選擇美國(guó)ISI的Science Ci-tation Index Expanded（SCI-EXPANDED），所涉及文獻(xiàn)類型主要為研究論文。數(shù)據(jù)獲取分兩個(gè)步驟：（1）構(gòu)建中外文檢索式，即以題名、關(guān)鍵詞、刊載時(shí)間、被引次數(shù)、下載次數(shù)等字段為關(guān)鍵詞，分別從SCI-EX-PANDED和CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)獲取設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域相關(guān)的全部文獻(xiàn)。（2）將所獲取文獻(xiàn)相關(guān)字段進(jìn)行篩重、除錯(cuò)等處理后導(dǎo).&.Thomson Data Analyzer軟件對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)一步處理，即利用題名、摘要、作者和關(guān)鍵詞等中抽取清洗得到的核心關(guān)鍵詞，然后使用Ucinet和DetDraw工具構(gòu)建關(guān)鍵詞共現(xiàn)主題圖譜，進(jìn)行關(guān)鍵詞主題熱點(diǎn)分析。鑒于數(shù)據(jù)下載和導(dǎo)人過程中可能存在部分重復(fù)、錯(cuò)誤或遺漏等現(xiàn)象，本研究在數(shù)據(jù)下載后對(duì)所有數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查和篩選。最終獲得外文相關(guān)論文1583篇（檢索時(shí)間為2016年7月19日）及中文相關(guān)論文859篇（檢索時(shí)間為2016年10月25日）。

1.2研究方法

1.2.1文獻(xiàn)計(jì)量方法邱均平（1988）認(rèn)為文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)是用定量的方法研究文獻(xiàn)規(guī)律的科學(xué)，被廣泛應(yīng)用于各學(xué)科領(lǐng)域論文統(tǒng)計(jì)、發(fā)展態(tài)勢(shì)分析、期刊或研究機(jī)構(gòu)影響力評(píng)價(jià)等。其中，可利用文獻(xiàn)計(jì)量中的發(fā)文量、總被引頻次、篇均被引頻次、高被引論文數(shù)等方法，對(duì)研究國(guó)別、研究機(jī)構(gòu)、研究人員、研究期刊、學(xué)科領(lǐng)域、基金資助等用生產(chǎn)力、影響力評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行分析。本研究主要利用關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次、合作次數(shù)等指標(biāo)研究設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

1.2.2知識(shí)圖譜秦長(zhǎng)江和侯漢清（2009）認(rèn)為知識(shí)圖譜是一種多學(xué)科融合的研究方法，其把多種學(xué)科的理論和方法與計(jì)量學(xué)、引文分析等方法結(jié)合，并用可視化的形式進(jìn)行分析和結(jié)果展示。本研究在國(guó)家、機(jī)構(gòu)和作者等合作關(guān)系研究及主題分析過程中均采用知識(shí)圖譜的方法，尤其是主題分析中，利用題名、摘要和作者等關(guān)鍵詞中抽取清洗得到的核心關(guān)鍵詞進(jìn)行關(guān)鍵詞圖譜分析，以此揭示相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、主題結(jié)構(gòu)變化和轉(zhuǎn)移趨勢(shì)等信息。

2結(jié)果與分析

2.1研究概況

如圖1所示，對(duì)SCI收錄的設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的所有研究論文進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可發(fā)現(xiàn)國(guó)際范圍對(duì)該領(lǐng)域的研究起源于20世紀(jì)80年代（1985年），整體發(fā)展速度較快，且從發(fā)文量、機(jī)構(gòu)數(shù)和作者數(shù)多角度來看，國(guó)際上設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域研究的生命周期具有一致性，大致呈逐年增長(zhǎng)的變化趨勢(shì)?？傮w發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段，即萌芽階段（1985～1991年）、發(fā)展階段（1991～2005年）和快速增長(zhǎng)階段（2005～2016年）。其中，萌芽階段屬于間斷性研究，相關(guān)的研究文獻(xiàn)、研究機(jī)構(gòu)和研究作者均較少；發(fā)展階段屬于持續(xù)性研究，發(fā)文量、機(jī)構(gòu)數(shù)和作者數(shù)雖較少但均呈波動(dòng)增長(zhǎng)狀態(tài)；快速增長(zhǎng)階段也屬于持續(xù)性研究，研究文獻(xiàn)數(shù)、機(jī)構(gòu)數(shù)和作者數(shù)均呈現(xiàn)持續(xù)上漲趨勢(shì)。

如圖2所示，對(duì)CNKI收錄的設(shè)施蔬菜的智慧化管理領(lǐng)域的所有研究論文進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，可發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)對(duì)該領(lǐng)域的研究起源于20世紀(jì)90年代（1992年），相對(duì)起步較晚且起初發(fā)展較緩慢，到2000年后相關(guān)研究才逐步增多，目前已進(jìn)入快速增長(zhǎng)階段；從發(fā)文量、機(jī)構(gòu)數(shù)和作者數(shù)等角度來看，設(shè)施蔬菜的智慧化管理方面研究的生命周期高度一致，大致呈逐年增長(zhǎng)的變化趨勢(shì)?？傮w發(fā)展歷程大致可分為3個(gè)階段，即萌芽階段（1992～2001年）、發(fā)展階段（2001～2008年）和快速增長(zhǎng)階段（2008～2016年），雖時(shí)間段不同，但各階段研究狀況類似，萌芽階段屬于間斷性研究，相關(guān)研究文獻(xiàn)、研究機(jī)構(gòu)和研究作者均較少；發(fā)展階段屬于持續(xù)性研究，發(fā)文量、機(jī)構(gòu)數(shù)和作者數(shù)雖較少但呈波動(dòng)增長(zhǎng)狀態(tài)；快速增長(zhǎng)階段也屬于持續(xù)性的研究，研究文獻(xiàn)數(shù)量、機(jī)構(gòu)數(shù)和作者數(shù)均呈現(xiàn)持續(xù)上漲趨勢(shì)。

2.2實(shí)力分布分析結(jié)果

2.2.1國(guó)家分布如表1所示，對(duì)SCI收錄的設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的所有研究論文所屬國(guó)家進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)美國(guó)、中國(guó)和西班牙等10個(gè)國(guó)家為發(fā)文量40篇以上且總被引頻次在900次以上的國(guó)家。從發(fā)文量來看，在該研究領(lǐng)域的高生產(chǎn)力國(guó)家明顯集中于美洲、歐洲、亞洲和大洋洲；其中，所有國(guó)家中除了我國(guó)為發(fā)展中國(guó)家外，美國(guó)、西班牙、荷蘭、法國(guó)、加拿大、英國(guó)、德國(guó)、以色列和澳大利亞均為發(fā)達(dá)國(guó)家；這些發(fā)達(dá)國(guó)家在該領(lǐng)域關(guān)注度和成果產(chǎn)量均較高，尤其是美國(guó)，相關(guān)研究占全球20%以上的份額，處于領(lǐng)先位置；我國(guó)處于第二位，說明在該領(lǐng)域有一定的地位。從總被引頻次情況來看，美國(guó)的總被引頻次遠(yuǎn)高于其他國(guó)家，處于絕對(duì)領(lǐng)先位置。除此之外，荷蘭、西班牙、法國(guó)、英國(guó)、中國(guó)、以色列、加拿大、德國(guó)和澳大利亞依次排在其后，共同位于全球前10名，說明這些國(guó)家在該領(lǐng)域已具有一定的學(xué)術(shù)聲望和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。從篇均被引頻次來看，排名在前3位的是以色列（24.30）、英國(guó)（21.04）和澳大利亞（20.95），說明這些國(guó)家在該領(lǐng)域的論文質(zhì)量和研究水平均處于領(lǐng)先位置。

2.2.2機(jī)構(gòu)分布如表2所示，對(duì)SCI收錄的設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域所有研究論文的所屬機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，表中為發(fā)文量≥10篇同時(shí)總被引頻次≥170次的18所高競(jìng)爭(zhēng)力機(jī)構(gòu)情況。從發(fā)文量來看，瓦赫寧根大學(xué)、法國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院和美國(guó)農(nóng)業(yè)部3所機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域發(fā)文量最高，說明這3所機(jī)構(gòu)做了很多研究且相關(guān)研究在全球處于領(lǐng)先地位；從總被引頻次來看，美國(guó)農(nóng)業(yè)部和法國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院在該領(lǐng)域占據(jù)絕對(duì)領(lǐng)先的地位，在全球有最高的影響力?？傮w來看，瓦赫寧根大學(xué)發(fā)文量最高，說明其總體生產(chǎn)力最高，美國(guó)農(nóng)業(yè)部的總被引頻次最高，說明其總影響力最高，瓦赫寧根農(nóng)業(yè)大學(xué)的篇均被引頻次排名最高，說明其篇均論文影響力最高；而我國(guó)的兩所機(jī)構(gòu)的篇均被引頻次排名均落后于相應(yīng)的文獻(xiàn)量和總被引頻次排名，且均低于各機(jī)構(gòu)篇均被引頻次的平均線，說明在該領(lǐng)域我國(guó)科研機(jī)構(gòu)發(fā)表論文的影響力相對(duì)較低。

如表3所示，對(duì)CNKI收錄的設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的所有研究論文所屬機(jī)構(gòu)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，表中為發(fā)文量≥10篇同時(shí)總被引頻次≥100次的15所高競(jìng)爭(zhēng)力機(jī)構(gòu)情況。從發(fā)文量來看，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院和西北農(nóng)林科技大學(xué)3所機(jī)構(gòu)在該領(lǐng)域做了很多研究，生產(chǎn)力在國(guó)內(nèi)處于最領(lǐng)先的位置；從總被引頻次來看，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)總被引頻次為1725次，排名第一，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)位居第二名，與排名第一的差距較小，且遠(yuǎn)高于第三名，說明南京農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)在國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域的影響力最高。總體來看，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)的文獻(xiàn)總量最高且總被引頻次排名第二，說明其綜合實(shí)力最高；南京農(nóng)業(yè)大學(xué)總被引頻次最高，說明其總體影響力最高；上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院的篇均被引頻次排名最高，說明其論文質(zhì)量和篇均論文影響力最高。

2.3主題分析結(jié)果

文獻(xiàn)主題詞是文章核心內(nèi)容的濃縮和提煉，某一主題詞在該領(lǐng)域的各類文獻(xiàn)中反復(fù)出現(xiàn)，則可認(rèn)為該主題詞從某種程度上可反映出該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本研究采用的主題詞為從文章標(biāo)題、摘要和擴(kuò)展關(guān)鍵詞3部分主題詞中抽取，然后借助所抽取主題詞出現(xiàn)的頻次高低及各主題詞間共現(xiàn)頻次情況來反映該領(lǐng)域研究熱點(diǎn)和發(fā)展動(dòng)向。

2.3.1SCI論文研究熱點(diǎn)分析本研究對(duì)獲取的1583篇外文文獻(xiàn)的題名、摘要和擴(kuò)展關(guān)鍵詞進(jìn)行主題詞抽取，并通過識(shí)別、判斷和歸類得到有效主題詞214個(gè)（出現(xiàn)頻次≥10）；利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的方法，計(jì)算得到主題詞共現(xiàn)矩陣（共現(xiàn)頻次>5），轉(zhuǎn)化得到外文關(guān)于設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的主題分布情況（圖3）。學(xué)者們?cè)趯?duì)設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域進(jìn)行研究時(shí)，主要選取番茄和辣椒兩種蔬菜，尤其對(duì)番茄研究較多，且主要采用溫室進(jìn)行設(shè)施栽培。

從圖3可發(fā)現(xiàn)，在設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的研究主要集中于以下5個(gè)方面：（1）設(shè)施蔬菜管理模型參數(shù)研究[相關(guān)關(guān)鍵詞共現(xiàn)情況：模型一溫度（57次）、模型一產(chǎn)量（44次）、模型一氣候條件（29次）等]，主要是通過調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、濕度、溫室氣體濃度、通風(fēng)頻率及日光照射強(qiáng)度或時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)來影響溫室蔬菜的生理生長(zhǎng)，其中溫度是主要研究熱點(diǎn)，而這些參數(shù)直接或間接影響設(shè)施蔬菜產(chǎn)量。（2）設(shè)施蔬菜生理研究[相關(guān)主題詞共現(xiàn)情況：基因表達(dá)一擬南芥（28次）、擬南芥一抗病性（11次）等]，主要從植物內(nèi)部生理方面對(duì)植物的基因表達(dá)及抗病性等方面進(jìn)行研究。（3）設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)研究[相關(guān)主題詞共現(xiàn)情況：灌溉一蒸騰作用（18次）、灌溉一土壤水分（11次）、氣孔導(dǎo)度一蒸騰作用（11次）等]，除對(duì)溫室內(nèi)部設(shè)施參數(shù)的研究外，還對(duì)植物生長(zhǎng)有直接影響的栽培、灌溉頻率、植物養(yǎng)分吸收狀況及光合作用情況等方面進(jìn)行研究。（4）設(shè)施蔬菜病蟲害防治研究[相關(guān)主題詞共現(xiàn)情況：生物防治一病蟲害管理（16次）、生物防治一種群動(dòng)態(tài)（12次）、生物防治一溫室實(shí)驗(yàn)（11次）、生物防治一西花薊馬（9次）等]，以溫室或田問實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，從蟲害防治方面對(duì)設(shè)施蔬菜寄生生物、設(shè)施蔬菜病蟲害管理進(jìn)行研究。（5）設(shè)施蔬菜安全研究[相關(guān)主題詞共現(xiàn)情況：農(nóng)藥一殘留水平（23次）、農(nóng)藥一液相色譜法（13次）、農(nóng)藥一氣相色譜法（13次）等]，主要是使用氣相或液相色譜法對(duì)農(nóng)藥殘留水平及風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行探測(cè)和評(píng)估方面的研究。設(shè)施蔬菜生理生長(zhǎng)、設(shè)施蔬菜病蟲害防治及農(nóng)藥殘留均會(huì)直接影響到作物產(chǎn)量和質(zhì)量；農(nóng)藥殘留方面的研究和病蟲害防治又有著直接的聯(lián)系；病蟲害防治會(huì)直接影響設(shè)施蔬菜的生理生長(zhǎng)，進(jìn)而影響設(shè)施蔬菜的產(chǎn)量和質(zhì)量，各研究主體間相輔相成，共同影響著作物生長(zhǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

2.3.2CNKI論文研究熱點(diǎn)分析本研究從859篇中文文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞中進(jìn)行主題詞抽取，并通過識(shí)別、判斷和歸類得到有效主題詞108個(gè)（出現(xiàn)頻次>4）；利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的方法，計(jì)算得到主題詞共現(xiàn)矩陣（共現(xiàn)頻次>2），轉(zhuǎn)化得到中文關(guān)于設(shè)施蔬菜智慧化管理研究領(lǐng)域的主題分布情況（圖4）。首先，CNKT發(fā)文學(xué)者們?cè)趯?duì)設(shè)施蔬菜智慧化管理研究方面進(jìn)行相關(guān)主題研究時(shí)，主要選取番茄和黃瓜兩種蔬菜，其中使用番茄進(jìn)行研究的最多，且主要采用溫室進(jìn)行設(shè)施栽培。

從圖4可發(fā)現(xiàn)，在設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的研究主要集中在以下4個(gè)方面：（1）農(nóng)業(yè)設(shè)施[相關(guān)主題詞出現(xiàn)頻次情況：農(nóng)業(yè)設(shè)施（82次）、無線傳感器（43次）、設(shè)施土壤（16次）、溫室管控（15次）等]，主要研究各種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在設(shè)施蔬菜栽培及生產(chǎn)監(jiān)控中的應(yīng)用。（2）設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)因素[相關(guān)主題詞出現(xiàn)頻次情況：蔬菜產(chǎn)量（47次）、滴灌（40次，特殊的灌溉方式）、氮磷鉀肥料（30次）、灌溉（27次）、蒸騰作用（21次）、土壤水分（20次）、施肥（20次）、需水量（12次）等]，除對(duì)溫室內(nèi)部設(shè)施參數(shù)的研究外，還對(duì)蔬菜生長(zhǎng)有直接影響的栽培、灌溉、土壤水分吸收狀況以及蒸騰作用情況等方面進(jìn)行了研究。（3）設(shè)施蔬菜模型影響因素[相關(guān)主題詞出現(xiàn)頻次情況：模擬模型（62次）、溫度（27次）、生長(zhǎng)發(fā)育期（26次）、影響因素（17次）、光合作用（14次）、積溫（11次）等]，主要通過調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、濕度及日光照射強(qiáng)度或時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)來優(yōu)化構(gòu)建設(shè)施蔬菜培育或生長(zhǎng)模型。（4）分析方法應(yīng)用研究[相關(guān)主題詞出現(xiàn)頻次情況：回歸分析（44次）、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（27次）、影響因子（14次）、主成分分析（11次）、光譜分析（9次）等]，主要研究設(shè)施蔬菜設(shè)施應(yīng)用方法和病蟲害檢測(cè)方法。設(shè)施蔬菜所應(yīng)用的農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備、設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)影響因素及設(shè)施蔬菜病蟲害防治方面等均會(huì)直接影響到作物產(chǎn)量和質(zhì)量；設(shè)施蔬菜所應(yīng)用的農(nóng)業(yè)設(shè)施設(shè)備也同樣應(yīng)用圖中所提到的設(shè)施蔬菜分析方法，各研究主體問不可分割，共同影響作物生長(zhǎng)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

2.4研究前沿分析結(jié)果

2.4.1SCI論文研究前沿分析追蹤領(lǐng)域研究前沿有助于更好地把握領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)及未來研究動(dòng)向。本研究對(duì)2011～2015年設(shè)施蔬菜智慧化管理研究領(lǐng)域的650篇外文文獻(xiàn)的題名、摘要和作者擴(kuò)展關(guān)鍵詞中進(jìn)行主題詞抽取，并通過識(shí)別、判斷和歸類得到有效主題詞98個(gè)（出現(xiàn)頻次>7）；利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的方法，計(jì)算得到主題詞共現(xiàn)矩陣（共現(xiàn)頻次>4），轉(zhuǎn)化得到2011～2015年外文關(guān)于設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的主題分布情況。學(xué)者們?cè)趯?duì)設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域進(jìn)行相關(guān)主題研究時(shí)，主要選取番茄和黃瓜兩種蔬菜。從圖5可發(fā)現(xiàn)，在設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的研究主要集中在以下4個(gè)方面：

（1）設(shè)施蔬菜管理模型參數(shù)研究[相關(guān)主題詞共珊隋況：模型一溫度（34次）、模型一溫室氣候（20次）、模型一葉面積（19次）、模型一水利用率（16次）等]，主要研究對(duì)設(shè)施蔬菜生長(zhǎng)過程中關(guān)系密切的設(shè)施內(nèi)溫度、水分、濕度、日光照射情況、二氧化碳濃度以及溫室氣體排放情況等模型參數(shù)，而這些參數(shù)也直接或者間接影響著設(shè)施蔬菜的產(chǎn)量和質(zhì)量。

（2）設(shè)施蔬菜質(zhì)量研究[相關(guān)主題詞共現(xiàn)情況（質(zhì)量一模型（30次）、質(zhì)量一產(chǎn)量（18次）、健康一風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估（11次）等]。一方面是從影響設(shè)施蔬菜質(zhì)量的生長(zhǎng)參數(shù)方面進(jìn)行研究，包括溫度、灌溉及水分利用率等；另一方面是從設(shè)施蔬菜健康方面的質(zhì)量進(jìn)行研究，如設(shè)施蔬菜對(duì)人類健康的影響及農(nóng)藥殘留監(jiān)測(cè)等。

（3）設(shè)施蔬菜病蟲害防治[相關(guān)主題詞共現(xiàn)情況：擬南芥一基因表達(dá)（18次）、擬南芥一抗病性（8次）、病蟲害防治一天敵（6次）、基因—抗病性（5次）、天敵一生物防治（5次）等]。一方面是通過擬南芥這種模式植物進(jìn)行植物抗病性或基因表達(dá)試驗(yàn)來達(dá)到防治病蟲害的目的，另一方面是通過生物防治或天敵等方式達(dá)到防治病蟲害的目的。

（4）其他研究。生物柴油研究[相關(guān)主題詞共現(xiàn)情況：蔬菜油一生物柴油（8次）、柴油燃料一經(jīng)濟(jì)分析（5次）等]，說明基于蔬菜油的生物柴油研究有所起步。

2.4.2CNKT論文研究前沿分析本研究對(duì)2011～2016年設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的498篇中文文獻(xiàn)作者關(guān)鍵詞中進(jìn)行主題詞的抽取，并通過識(shí)別、判斷和歸類得到有效主題詞75個(gè)（出現(xiàn)頻次>4）；利用社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析的方法，計(jì)算得到主題詞共現(xiàn)矩陣（共現(xiàn)頻次>2），轉(zhuǎn)化得到2011～2016年中文關(guān)于設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的主題分布情況（圖6）。學(xué)者們?cè)趯?duì)設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域進(jìn)行相關(guān)主題研究時(shí)，主要選取番茄和黃瓜兩種蔬菜，其中使用番茄進(jìn)行研究的最多，且主要采用溫室進(jìn)行設(shè)施栽培。從圖6可發(fā)現(xiàn)，設(shè)施蔬菜的智慧化管理領(lǐng)域的研究主題主要集中在以下4個(gè)方面：（1）農(nóng)業(yè)設(shè)施[相關(guān)主題詞出現(xiàn)頻次情況：農(nóng)業(yè)設(shè)施（59次）、無線傳感器（35次）、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)（12次）、設(shè)施土壤（11次）等]，主要研究的各種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在設(shè)施蔬菜栽培及生產(chǎn)監(jiān)控中的應(yīng)用。（2）設(shè)施蔬菜產(chǎn)量影響因素[相關(guān)主題詞出現(xiàn)頻次情況：蔬菜產(chǎn)量（33次）、滴灌（31次，特殊的灌溉方式）、灌溉（20次）、氮磷鉀肥料（19次）等]，除對(duì)溫室內(nèi)部設(shè)施參數(shù)的研究外，還對(duì)蔬菜生長(zhǎng)有直接影響的栽培、灌溉、土壤水分吸收狀況及蒸騰作用情況等方面進(jìn)行研究。（3）分析方法應(yīng)用研究[相關(guān)主題詞出現(xiàn)頻次情況：回歸分析（32次）、影響因子（10次）、主成分分析（10次）、光譜（10次）、光譜圖像（5次）等]，主要研究的是設(shè)施蔬菜設(shè)施應(yīng)用方法和病蟲害檢測(cè)方法。（4）設(shè)施蔬菜模型影響因素[相關(guān)主題詞出現(xiàn)頻次情況：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（21次）、溫度（19次）、模擬模型（17次）、影響因素（17次）、光合作用（5次）、積溫（5次）等]，主要是通過調(diào)節(jié)溫室內(nèi)的溫度、濕度及日光照射強(qiáng)度或時(shí)長(zhǎng)等參數(shù)來優(yōu)化構(gòu)建設(shè)施蔬菜培育或生長(zhǎng)模型。

3結(jié)論

3.1數(shù)量不斷增長(zhǎng)

本研究從發(fā)文量、機(jī)構(gòu)數(shù)和作者數(shù)3個(gè)角度隨時(shí)間變化情況分析了國(guó)內(nèi)外設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的研究歷程和現(xiàn)狀。國(guó)內(nèi)對(duì)該領(lǐng)域的研究起步晚于國(guó)外，國(guó)外經(jīng)歷了短暫的萌芽期便進(jìn)入了發(fā)展期，國(guó)內(nèi)經(jīng)歷了較長(zhǎng)的萌芽期才進(jìn)入發(fā)展期，但發(fā)展較快，與我國(guó)整體發(fā)展趨勢(shì)相一致。

3.2實(shí)力差距較大

通過對(duì)國(guó)家和機(jī)構(gòu)競(jìng)爭(zhēng)力的分析，可發(fā)現(xiàn)美國(guó)是設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域研究論文產(chǎn)出最多的國(guó)家，我國(guó)雖排在第二名，但在論文數(shù)量上仍有較大差距，且在論文影響力上仍有待進(jìn)一步提升。

3.3熱點(diǎn)略有差異

從整體關(guān)注主題來看，國(guó)內(nèi)外對(duì)設(shè)施蔬菜栽培模型管理和設(shè)施蔬菜栽培生理生長(zhǎng)的研究關(guān)注度均較高；但除此之外，國(guó)際范圍內(nèi)更多的關(guān)注的是設(shè)施蔬菜栽培的病蟲害防治和設(shè)施蔬菜安全監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域，而國(guó)內(nèi)更多關(guān)注的是農(nóng)業(yè)設(shè)施和分析方法的應(yīng)用研究。從各主題的關(guān)注度高低來看，國(guó)內(nèi)關(guān)注較多的依然是農(nóng)業(yè)設(shè)施及分析方法的實(shí)際應(yīng)用。從研究前沿關(guān)注主題來看，國(guó)際范圍內(nèi)對(duì)設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的模型參數(shù)研究關(guān)注度依然很高，但最近幾年對(duì)設(shè)施蔬菜質(zhì)量和病蟲害研究關(guān)注度有所提升，國(guó)內(nèi)研究主題并無明顯變化，可能與國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域所處的發(fā)展階段有關(guān)，國(guó)內(nèi)該領(lǐng)域有待于進(jìn)行更深入的研究。

4建議

為加快國(guó)內(nèi)設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的發(fā)展，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展和國(guó)家的重大戰(zhàn)略需求提供長(zhǎng)期支撐，國(guó)內(nèi)研究學(xué)者應(yīng)更加關(guān)注于設(shè)施蔬菜智慧化管理相關(guān)技術(shù)的深入研究。（1）加大研究深度。我國(guó)發(fā)文量雖排在全球第二位，但研究論文的質(zhì)量和影響力仍有較大的提升空間。全球機(jī)構(gòu)排名中，我國(guó)只有中國(guó)科學(xué)院和中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)兩所機(jī)構(gòu)進(jìn)入了強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力機(jī)構(gòu)行列，有待于進(jìn)一步提升整體實(shí)力。（2）關(guān)注基礎(chǔ)技術(shù)方法研究。國(guó)際范圍對(duì)設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的模型參數(shù)研究關(guān)注度依然很高，最近幾年對(duì)設(shè)施蔬菜質(zhì)量和病蟲害研究關(guān)注度有所提升，而國(guó)內(nèi)在設(shè)施蔬菜智慧化管理領(lǐng)域的研究方面，研究主題并無明顯變化，依然對(duì)各種農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)支持的農(nóng)業(yè)設(shè)施和分析方法等在設(shè)施蔬菜栽培過程中的應(yīng)用研究關(guān)注度很高，今后應(yīng)加大對(duì)農(nóng)業(yè)設(shè)施技術(shù)和方法的研究。