水文水資源學(xué)家陳守煜先生學(xué)術(shù)研究的知識(shí)圖譜分析

金菊良 ，陳鵬飛 ，陳夢(mèng)璐 ，寧少尉 ，周戎星 ，張浩宇

（1.合肥工業(yè)大學(xué) 土木與水利工程學(xué)院，安徽 合肥 230009；2.合肥工業(yè)大學(xué) 水資源與環(huán)境系統(tǒng)工程研究所，安徽 合肥 230009）

1 研究背景

水是生活、生產(chǎn)、生態(tài)賴(lài)以維持的根本，水文水資源學(xué)在水利工程規(guī)劃、建設(shè)與水資源管理領(lǐng)域中發(fā)揮著巨大作用。陳守煜先生生于1930年，自1952年畢業(yè)于上海交通大學(xué)土木工程系以來(lái)，一直堅(jiān)持從事水文水資源系統(tǒng)分析、工程模糊集理論與應(yīng)用領(lǐng)域的研究，持續(xù)62年之久，其間發(fā)表學(xué)術(shù)論文450余篇，出版《可變模糊集理論與模型及其應(yīng)用》等學(xué)術(shù)專(zhuān)著10余本，是模糊水文水資源學(xué)和工程可變模糊集理論的創(chuàng)始人。陳先生1950年代參加三峽水庫(kù)前期規(guī)劃研究，1959年提出了確定三峽水庫(kù)調(diào)節(jié)庫(kù)容的概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法[1]；1988年在水資源系統(tǒng)模糊理論方面取得開(kāi)創(chuàng)性進(jìn)展，綜合運(yùn)用系統(tǒng)的成因分析、概率統(tǒng)計(jì)分析與模糊集分析，創(chuàng)建了模糊水文學(xué)新學(xué)科[2]；隨后提出各方案從屬于模糊概念“優(yōu)”的優(yōu)屬度概念[3]；1993年把所建立的模糊優(yōu)選理論與模糊關(guān)系有機(jī)結(jié)合，提出多目標(biāo)模糊決策理論[4]；在1990年代基于隸屬度與隸屬函數(shù)的客觀性，提出了動(dòng)態(tài)的相對(duì)隸屬度概念[5]，建立了基于相對(duì)隸屬函數(shù)的工程模糊集理論[6]；21世紀(jì)伊始創(chuàng)建了可變模糊集[7]，并于2010年首次導(dǎo)出以可變模糊集為基礎(chǔ)的自然辯證法三大規(guī)律數(shù)學(xué)定理，將建立的“可變模糊集”發(fā)展為“可變模糊清晰混合集”[8]，為具有廣泛模糊性基礎(chǔ)的水文水資源學(xué)科更好地應(yīng)用于實(shí)踐奠定了理論基礎(chǔ)。

對(duì)陳先生的學(xué)術(shù)研究歷程進(jìn)行系統(tǒng)分析，有利于進(jìn)一步了解陳先生不同階段的研究主題及其相互間的密切關(guān)系、反映其學(xué)術(shù)研究成果的總體脈絡(luò)，有利于對(duì)模糊水文水資源學(xué)有更清晰系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有研究中尚未解決的問(wèn)題或有待探索的領(lǐng)域。為此，本文采用文獻(xiàn)計(jì)量方法系統(tǒng)分析陳先生發(fā)表的學(xué)術(shù)論文，并通過(guò)知識(shí)計(jì)量等工具對(duì)這些論文進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，生成形象直觀的知識(shí)圖譜，進(jìn)行科學(xué)的分析探索，以認(rèn)清陳先生持續(xù)學(xué)術(shù)創(chuàng)新研究的歷程與演變特征、展望水文水資源學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)。

2 文獻(xiàn)計(jì)量分析

文獻(xiàn)計(jì)量分析是通過(guò)采用統(tǒng)計(jì)學(xué)等計(jì)量方法對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析的一種文獻(xiàn)分析方法，可幫助學(xué)者分析學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)和預(yù)測(cè)學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)；VOSviewer是一款用來(lái)構(gòu)建和查看文獻(xiàn)計(jì)量圖譜的可視化分析軟件，可繪制各個(gè)知識(shí)領(lǐng)域的科學(xué)圖譜[9-10]。本文在中國(guó)知網(wǎng)CNKI中以“陳守煜”為作者欄檢索條件進(jìn)行精確檢索，共檢索到335篇文獻(xiàn)，采用文獻(xiàn)計(jì)量分析法，利用Excel和VOSviewer作為文獻(xiàn)處理工具，繪制相關(guān)圖表，主要選取VOSviewer提供的標(biāo)簽視圖做呈現(xiàn)并解析：在標(biāo)簽視圖中，一個(gè)節(jié)點(diǎn)和標(biāo)簽代表一個(gè)元素，節(jié)點(diǎn)的大小代表權(quán)重的高低，顏色相同的節(jié)點(diǎn)屬于同一聚類(lèi)，元素間的連線(xiàn)表示元素之間的共現(xiàn)關(guān)系。本文以定性與定量分析相結(jié)合的方法對(duì)上述檢索到的文獻(xiàn)進(jìn)行發(fā)表時(shí)間、學(xué)科和期刊分布、高被引文獻(xiàn)及關(guān)鍵詞的分析，從不同角度分析陳先生學(xué)術(shù)研究歷程的演變規(guī)律、研究特色和啟示。由于陳先生發(fā)表在國(guó)外的文獻(xiàn)不多，且字段多集中于“mathematics”“computer science”“engineering”“environmental science ecology”和“oceanography”，因此本文重點(diǎn)分析其國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)，而未占用篇幅介紹其國(guó)外文獻(xiàn)。

2.1 文獻(xiàn)發(fā)表時(shí)間分布某學(xué)者文獻(xiàn)發(fā)表的數(shù)量可反映該學(xué)者對(duì)于其研究領(lǐng)域的探索程度。陳先生在1958—2014年期間共發(fā)表文獻(xiàn)335篇（中國(guó)知網(wǎng)檢索）、歷時(shí)56年。根據(jù)每年發(fā)文量繪制的圖1，可知陳先生的學(xué)術(shù)研究歷程經(jīng)歷了初創(chuàng)時(shí)期（階段1）與持續(xù)發(fā)展時(shí)期（階段2至階段5），其中最明顯的兩個(gè)發(fā)文量峰值分別為1993年（63歲、發(fā)文17篇）和2002年（72歲、發(fā)文19篇），這是因?yàn)?993年初陳先生提出了多目標(biāo)模糊決策理論、是一個(gè)重要的里程碑，1990年代后，陳先生基本形成了以自己為研究中心的團(tuán)隊(duì)，所以后期發(fā)文量較前期更多，并在2002年達(dá)到了發(fā)文量的巔峰。CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)顯示陳先生的發(fā)文量不斷提高，說(shuō)明陳先生的研究不斷深入、研究領(lǐng)域不斷完善。陳先生的研究成果非常重要、得到了眾多學(xué)者的普遍關(guān)注，合計(jì)被引8554次。

圖1 陳守煜先生所發(fā)文獻(xiàn)的時(shí)間分布

2.2 文獻(xiàn)發(fā)表學(xué)科分布和期刊分布陳先生發(fā)表的論文學(xué)科分布較為廣泛。本文檢索得到載文量最多的前5門(mén)學(xué)科分別是水利工程77篇、數(shù)學(xué)49篇、地球物理20篇、環(huán)境18篇和建筑科學(xué)13篇，其研究成果多集中于工程技術(shù)、基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究?？梢?jiàn)已有成果多集中在自然科學(xué)領(lǐng)域，反映了這些論文具有明顯的交叉性研究特色和廣泛的適用性（見(jiàn)表1）。水利工程和數(shù)學(xué)學(xué)科的文獻(xiàn)數(shù)量最多，是陳先生最關(guān)注的兩個(gè)學(xué)科，其研究成果表明水利工程離不開(kāi)數(shù)學(xué)的支持、水利工程的發(fā)展也反饋和促進(jìn)了數(shù)學(xué)的發(fā)展；地球物理、環(huán)境、建筑科學(xué)和控制工程學(xué)科的文獻(xiàn)均超過(guò)了10篇，在陳先生的研究成果中也占據(jù)一定位置。

陳先生的論文發(fā)表在多個(gè)學(xué)術(shù)期刊上，其中載文量最多的前5種期刊分別是《大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)》79篇、《水利學(xué)報(bào)》54篇、《水電能源科學(xué)》28篇、《水科學(xué)進(jìn)展》12篇和《遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）》12篇（見(jiàn)表1）。其中《水利學(xué)報(bào)》和《水科學(xué)進(jìn)展》屬于水利學(xué)科領(lǐng)域影響力大、影響范圍廣的著名期刊，說(shuō)明陳先生的研究在水利學(xué)術(shù)界具有重要影響?！洞筮B理工大學(xué)學(xué)報(bào)》載文量較高是因?yàn)殛愊壬诖筮B理工大學(xué)任職，該校長(zhǎng)期支持了陳先生的學(xué)術(shù)研究。

表1 陳守煜先生所發(fā)文獻(xiàn)的主要學(xué)科和期刊

2.3 高被引文獻(xiàn)分析高被引文獻(xiàn)是某研究領(lǐng)域內(nèi)被廣泛認(rèn)同并被頻繁引用的核心文獻(xiàn)，通常也是未來(lái)研究重要的知識(shí)基礎(chǔ)和方法論基礎(chǔ)，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值、參考意義和影響力。檢索得到陳先生的前5篇高被引文獻(xiàn)均以其為第一作者發(fā)表、被引200次以上，其中論文《中長(zhǎng)期水文預(yù)報(bào)綜合分析理論模式與方法》和《多階段多目標(biāo)決策系統(tǒng)模糊優(yōu)選理論及其應(yīng)用》發(fā)表在《水利學(xué)報(bào)》上，被引次數(shù)均達(dá)到了223次以上，發(fā)表于《大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)》的《工程可變模糊集理論與模型—模糊水文水資源學(xué)數(shù)學(xué)基礎(chǔ)》達(dá)最高被引次數(shù)294次，另兩篇分別發(fā)表于《中國(guó)工程科學(xué)》、《水科學(xué)進(jìn)展》，由此可見(jiàn)陳先生的成果影響廣泛，得到學(xué)術(shù)界高度認(rèn)可。這5篇高被引文獻(xiàn)都發(fā)表于其60歲以后、其中有3篇發(fā)表于其70歲以后，可見(jiàn)陳先生厚積薄發(fā)，在研究生涯的后期繼續(xù)取得重要成果。這5篇高被引文獻(xiàn)也充分體現(xiàn)了陳先生的研究特色，即模糊水文水資源學(xué)與可變模糊集理論。陳先生開(kāi)辟了模糊水文水資源學(xué)這一嶄新的學(xué)科領(lǐng)域，為后來(lái)學(xué)者的研究奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

3 研究主題分析

運(yùn)用VOSviewer工具繪制關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析的圖2、圖3，據(jù)此可認(rèn)清陳先生的研究主題。VOSviewer聚類(lèi)分析結(jié)果以形象直觀的圖形表示，得到其研究領(lǐng)域的6大類(lèi)關(guān)鍵詞類(lèi)簇，即成為6大研究主題：“河渠非恒定流計(jì)算”“模糊集理論的水文水資源應(yīng)用”“模糊水文水資源學(xué)基本理論”“模糊聚類(lèi)-識(shí)別-優(yōu)選統(tǒng)一理論”“可變模糊集理論”（可變模糊聚類(lèi)-識(shí)別-優(yōu)選統(tǒng)一理論）“可變模糊集理論的水文水資源應(yīng)用”，見(jiàn)圖2和表2。圖3是陳先生所發(fā)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)年代標(biāo)簽圖，反映了這些研究主題從右向左隨時(shí)間遞進(jìn)而演變的規(guī)律，結(jié)合圖1得到了陳先生學(xué)術(shù)生涯的階段劃分表（見(jiàn)表3）。需要注意的是，一個(gè)研究主題大體在同一個(gè)研究階段，但并不一定會(huì)完全出現(xiàn)在一個(gè)研究階段內(nèi)，由于時(shí)間的漸變會(huì)存在一定時(shí)間上的偏差，如圖2中研究主題1（綠色聚類(lèi)部分）的“模糊決策”在圖3中與該聚類(lèi)其他元素顏色不同，因此它屬于下一階段（1984—1988年）的研究?jī)?nèi)容。

圖2 陳守煜先生所發(fā)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)標(biāo)簽

圖3 陳守煜先生所發(fā)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)年代標(biāo)簽

表2 陳守煜先生所發(fā)文獻(xiàn)的高頻主題分類(lèi)

表3 陳守煜先生所發(fā)文獻(xiàn)的階段劃分

3.1 研究的第一階段（1958—1984年）：河渠非恒定流計(jì)算第一階段共發(fā)表32篇文獻(xiàn)，研究主題為圖2中綠色聚類(lèi)部分的主題1，集中于河渠非恒定流計(jì)算、水庫(kù)調(diào)洪演算、水能水利計(jì)算等數(shù)值解法研究。陳先生于1950年代參加重大水利工程三峽水庫(kù)的前期規(guī)劃研究，并針對(duì)三峽水庫(kù)年調(diào)節(jié)庫(kù)容的確定提出了一套概率統(tǒng)計(jì)方法，1958年不滿(mǎn)而立之年的他已在《水利學(xué)報(bào)》等權(quán)威刊物發(fā)表“水庫(kù)調(diào)洪”方面的學(xué)術(shù)論文[11-13]。這一時(shí)期是陳先生學(xué)術(shù)生涯的早期階段，從水庫(kù)調(diào)洪演算角度出發(fā)，引發(fā)一系列的思考，并將自己的研究成果一步步優(yōu)化。在其第一篇文獻(xiàn)中，他提出了適用于固定時(shí)段和變化時(shí)段的水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算圖解法，消除了之前計(jì)算尺解法常限于作固定時(shí)段計(jì)算的不足[12]，是一個(gè)重要突破，隨后又提出了一系列水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的簡(jiǎn)化方法[13]，開(kāi)始形成自己的專(zhuān)業(yè)數(shù)值計(jì)算的研究特點(diǎn)[14-16]。1959年從概率論及數(shù)理統(tǒng)計(jì)基本原理出發(fā)，根據(jù)枯水期間水庫(kù)的水量平衡方程，提出了“積的組合頻率法”，導(dǎo)出了相應(yīng)的有效庫(kù)容計(jì)算公式[1]。1964年根據(jù)上述原理和基本公式，提出了“積”的組合頻率的綜合性計(jì)算線(xiàn)圖，以計(jì)算一定保證率及固定引用流量時(shí)年調(diào)節(jié)水庫(kù)的有效庫(kù)容[14]，進(jìn)一步優(yōu)化了計(jì)算方法；1970年代末，陳先生參加長(zhǎng)江水利規(guī)劃委員會(huì)主持的水能利用計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，在水能水利計(jì)算數(shù)值解法方面開(kāi)創(chuàng)了新途徑[11]。1980年以后提出了水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算的數(shù)值解法及其計(jì)算機(jī)程序、河渠非恒定流其他數(shù)值計(jì)算方法，例如1980年發(fā)表在《水利學(xué)報(bào)》上的后續(xù)論文《水庫(kù)調(diào)洪數(shù)值解法及其程序》在早期較為少見(jiàn)，比國(guó)際上同類(lèi)成果早發(fā)表12年，現(xiàn)已在水庫(kù)防洪調(diào)度生產(chǎn)實(shí)踐中得到廣泛應(yīng)用，取得顯著防洪效益[11，15]。這一階段陳先生的研究重心集中于水庫(kù)徑流調(diào)節(jié)和河渠非恒定流的數(shù)值計(jì)算[16-18]。

3.2 研究的第二階段（1984—1988年）：模糊集理論的水文水資源應(yīng)用、模糊水文水資源學(xué)基本理論構(gòu)建第二階段共發(fā)表19篇文獻(xiàn)，研究主題為圖2中紅色、黃色聚類(lèi)部分的主題2和3，集中于模糊集及其應(yīng)用的基礎(chǔ)研究。1984年陳先生開(kāi)始運(yùn)用模糊集（fuzzy set）理論，選定所需影響徑流因子，探討了徑流分級(jí)長(zhǎng)期預(yù)報(bào)的模糊聚類(lèi)分析法，并用于大伙房水庫(kù)汛期入庫(kù)徑流長(zhǎng)期預(yù)報(bào)，預(yù)報(bào)的精度令人滿(mǎn)意[19]。取得應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)后，陳先生從唯物辯證法的高度和《易學(xué)》中的辯證思維角度，率先認(rèn)識(shí)到水文水資源學(xué)科中客觀存在著隨機(jī)性和模糊性這兩種不確定性現(xiàn)象，其中隨機(jī)性已在實(shí)際工作中被廣泛應(yīng)用的概率統(tǒng)計(jì)方法合理處理并為大家所接受，而針對(duì)模糊性的研究成果尚不多見(jiàn)。由于為軟科學(xué)提供新的數(shù)學(xué)語(yǔ)言和工具的模糊集理論在信息革命中占有突出的重要地位，且水文水資源領(lǐng)域中的許多現(xiàn)象和問(wèn)題用模糊集模型來(lái)描述更為自然、客觀、合理，所以陳先生敏銳地意識(shí)到模糊集理論與方法在水文水資源領(lǐng)域研究中的應(yīng)用近期內(nèi)將會(huì)迅速取得進(jìn)展，其發(fā)展前景廣闊[20]。于是陳先生開(kāi)始全力研究水文水資源系統(tǒng)模糊集理論的應(yīng)用研究[21-23]，1988年他率先提出創(chuàng)建模糊水文水資源學(xué)[2]，其主要任務(wù)是應(yīng)用模糊集理論處理水文水資源學(xué)科領(lǐng)域內(nèi)眾多模糊性現(xiàn)象，使水文水資源學(xué)更好地用于實(shí)踐，對(duì)水文水資源學(xué)在不確定性方向的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。

3.3 研究的第三階段（1988—2004年）：模糊聚類(lèi)-識(shí)別-優(yōu)選統(tǒng)一理論創(chuàng)建第三階段共發(fā)表177篇文獻(xiàn)，研究主題為圖2中深藍(lán)色聚類(lèi)部分的主題4，集中于模糊聚類(lèi)-識(shí)別-優(yōu)選統(tǒng)一理論的創(chuàng)新研究。這一階段模糊水文水資源學(xué)的理論研究獲重大突破，取得一系列原創(chuàng)性成果，是陳先生學(xué)術(shù)創(chuàng)新研究的第一個(gè)高峰期。在此期間，陳先生提出了水文水資源模糊優(yōu)選模型、多階段多目標(biāo)決策系統(tǒng)模糊優(yōu)選理論等一系列原創(chuàng)性重要成果[3，24-25]，顯著推動(dòng)了模糊集理論在水文水資源學(xué)的應(yīng)用深度。陳先生把1980年代開(kāi)始倡導(dǎo)的模糊水文學(xué)拓展為模糊水文水資源學(xué)，并取得了一系列創(chuàng)造性成果：水資源與防洪系統(tǒng)多目標(biāo)模糊優(yōu)選理論與模型[26]，模糊模式識(shí)別理論與模型[27]，模糊聚類(lèi)、識(shí)別、評(píng)價(jià)、決策統(tǒng)一的理論與模型[28]，模糊優(yōu)選動(dòng)態(tài)規(guī)劃理論與模型[29]等，這些理論方法被廣泛應(yīng)用于水文水資源聚類(lèi)、識(shí)別、評(píng)價(jià)、決策。多階段多目標(biāo)系統(tǒng)最優(yōu)決策的復(fù)雜性與系統(tǒng)分析矛盾十分突出。1993年，陳先生提出的多目標(biāo)系統(tǒng)模糊優(yōu)選理論與計(jì)算模型，是處理多目標(biāo)系統(tǒng)的一個(gè)新的優(yōu)化方法[4]。1994年，陳先生在前期水資源系統(tǒng)模糊優(yōu)化理論研究的基礎(chǔ)上，提出大系統(tǒng)模糊優(yōu)化單元系統(tǒng)理論，該理論是創(chuàng)新大系統(tǒng)理論研究中一條值得廣大學(xué)者探索的新途徑[30]。1995年，陳先生建立了在分級(jí)條件下模糊概念的模糊模式識(shí)別理論，提出用級(jí)別變量特征值作為評(píng)判指標(biāo)的新見(jiàn)解，為各類(lèi)等級(jí)評(píng)價(jià)的研究開(kāi)辟了新路[31]。1996年，他創(chuàng)造性地提出“相對(duì)隸屬函數(shù)”的動(dòng)態(tài)模糊集概念[32]，1994、1998年發(fā)表的論著《系統(tǒng)模糊決策理論與應(yīng)用》[33]、《工程模糊集理論與應(yīng)用》[6]成功突破了傳統(tǒng)靜態(tài)模糊集的概念和理論，是該研究領(lǐng)域具有重要意義的經(jīng)典之作，陳先生認(rèn)為計(jì)算相對(duì)隸屬函數(shù)比絕對(duì)隸屬函數(shù)容易，且在概念與理論上可基本解決所謂的在確定隸屬函數(shù)中的“主觀任意性”的疑慮，這在模糊集理論與應(yīng)用上具有重要意義[11，32]。2003年，陳先生結(jié)合地下水水質(zhì)評(píng)價(jià)應(yīng)用實(shí)例，分析了相對(duì)隸屬度理論用于模糊評(píng)價(jià)的特點(diǎn)和實(shí)用性，結(jié)果表明，該理論求得的相對(duì)隸屬度提高了評(píng)價(jià)對(duì)象因素之間的可比性，對(duì)比效果更佳，建立的模糊識(shí)別模型具有清晰的數(shù)學(xué)和物理意義，其級(jí)別特征值評(píng)價(jià)法可更科學(xué)合理地反映評(píng)價(jià)對(duì)象的特征，表明用相對(duì)隸屬度理論進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)實(shí)用性更高[34]。陳先生在這一階段面向水文水資源工程模糊集、創(chuàng)建了“模糊聚類(lèi)-識(shí)別-優(yōu)選統(tǒng)一理論”。

3.4 研究的第四階段（2005—2009年）：可變模糊集理論（可變模糊聚類(lèi)-識(shí)別-優(yōu)選統(tǒng)一理論）創(chuàng)建第四階段共發(fā)表67篇文獻(xiàn)，研究主題為圖2中淺藍(lán)色聚類(lèi)部分的主題5，集中于可變模糊集理論的創(chuàng)新研究。這一階段陳先生學(xué)術(shù)研究越來(lái)越趨于成熟、所率研究團(tuán)隊(duì)的研究特色顯著，模糊水文水資源學(xué)的理論研究取得了新的重大突破，是陳先生學(xué)術(shù)研究的第二個(gè)高峰期。陳先生提出可變模糊集方法用于綜合評(píng)價(jià)、方案優(yōu)選[35-36]，例如2005年[37]用于建立水質(zhì)評(píng)價(jià)模型，把水質(zhì)評(píng)價(jià)過(guò)程由定性分析轉(zhuǎn)化為定量計(jì)算。陳先生研究后認(rèn)為，1965年Zadeh提出的模糊集合論是靜態(tài)理論，難以描述模糊現(xiàn)象、事物、概念的動(dòng)態(tài)可變性，這是經(jīng)典模糊集合論的一大理論缺陷，2005年后，他在工程模糊集理論基礎(chǔ)上創(chuàng)建了可變模糊集理論[38-41]，是對(duì)模糊集合論靜態(tài)理論的重大突破。這一成果在靜態(tài)、經(jīng)典模糊集概念方面取得開(kāi)創(chuàng)性進(jìn)展，也在數(shù)學(xué)思維辯證化、哲學(xué)規(guī)律數(shù)學(xué)化方面取得顯著進(jìn)展，具有深遠(yuǎn)的理論意義。2009年陳先生在79歲高齡之際出版的新作《可變模糊集理論與模型及其應(yīng)用》[42]將數(shù)學(xué)與哲學(xué)兩大學(xué)科緊密聯(lián)系，具有較廣泛的科學(xué)價(jià)值和實(shí)踐意義。陳先生在這一階段面向可變模糊集、創(chuàng)建了“可變模糊聚類(lèi)-識(shí)別-優(yōu)選統(tǒng)一理論”。

3.5 研究的第五階段（2010—2014年）：可變模糊集理論的水文水資源應(yīng)用第五階段共發(fā)表40篇文獻(xiàn)，研究主題為圖2中紫色聚類(lèi)部分的主題6，集中于可變模糊集理論的水文水資源應(yīng)用研究。這一階段前期主要是延續(xù)上一階段的“可變模糊集”研究，后期進(jìn)行“可變集”研究。在此階段，陳先生進(jìn)一步研究認(rèn)為水資源系統(tǒng)的可持續(xù)利用與不可持續(xù)利用是動(dòng)態(tài)可變的模糊概念，因此，模糊水文水資源學(xué)需有新的模糊不確定性數(shù)學(xué)理論、方法和模型作為基礎(chǔ)，這個(gè)基礎(chǔ)就是可變模糊集理論。于是2010年他將對(duì)立統(tǒng)一、質(zhì)量互變、否定之否定定理用于水資源系統(tǒng)（含陸海空協(xié)同系統(tǒng)）評(píng)價(jià)，提出了水資源系統(tǒng)可變模糊集評(píng)價(jià)原理與模型[7]，在水文水資源領(lǐng)域內(nèi)產(chǎn)生了重要影響，推動(dòng)了可變模糊集的廣泛利用。如2011年陳守煜等[43]基于唯物辯證法的對(duì)立統(tǒng)一與質(zhì)量互變定理建立了水資源系統(tǒng)新的可變模糊評(píng)價(jià)方法，實(shí)例研究證明該方法簡(jiǎn)便科學(xué)、符合實(shí)際，具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值；同年陳先生根據(jù)創(chuàng)建的可變模糊集理論，提出鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)地震損傷多指標(biāo)綜合評(píng)估的可變模糊集模型與方法，提高了該結(jié)構(gòu)地震損傷評(píng)估的可靠性，通過(guò)與其它綜合評(píng)估結(jié)果進(jìn)行比較與分析，證明了該方法的科學(xué)性與有效性[44]。陳先生認(rèn)為唯物辯證法三大基本規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)在可變模糊集的數(shù)學(xué)框架下還需繼續(xù)發(fā)展，為此他進(jìn)一步把可變模糊集發(fā)展為可變集，使可變模糊集向可變模糊-清晰集拓展，完成了從模糊系統(tǒng)到一般系統(tǒng)的突破，在一定程度上推進(jìn)了數(shù)學(xué)思維辯證化和哲學(xué)規(guī)律數(shù)學(xué)化的進(jìn)一步研究與發(fā)展[8]。于是，可變集得到了推廣應(yīng)用，如陳先生基于可變集辯證法基本規(guī)律數(shù)學(xué)定理，提出了水資源系統(tǒng)評(píng)價(jià)原理與方法[45]、城市洪澇易損性評(píng)價(jià)可變集方法[46]、年徑流預(yù)測(cè)可變集方法[47]和基于可變集辯證法數(shù)學(xué)定理的庫(kù)群防洪優(yōu)化調(diào)度方法[48]。

4 結(jié)論

本文利用VOSviewer文獻(xiàn)計(jì)量可視化分析方法，通過(guò)對(duì)陳守煜先生學(xué)術(shù)研究全過(guò)程的知識(shí)圖譜分析，展示了其學(xué)術(shù)研究的發(fā)展歷程與演變特點(diǎn)，得出以下認(rèn)識(shí)：

（1）從學(xué)術(shù)研究的生命周期看：陳先生的學(xué)術(shù)研究始于1952年、歷時(shí)達(dá)62年；在1990年代花甲之年迎來(lái)其學(xué)術(shù)春天，在63歲、72歲左右出現(xiàn)了2個(gè)學(xué)術(shù)研究的高峰期；2012年通過(guò)不懈努力獲得了大禹水利科學(xué)技術(shù)二等獎(jiǎng)，離世前一個(gè)月仍然筆耕不輟，依舊在撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文、指導(dǎo)博士研究生撰寫(xiě)論文。這說(shuō)明執(zhí)著的學(xué)術(shù)研究可以持續(xù)50年以上，60歲以后仍可出現(xiàn)學(xué)術(shù)創(chuàng)新的高峰期，這也說(shuō)明資深專(zhuān)家的厚積薄發(fā)能力巨大，其職業(yè)生涯在其60歲以后往往依然充滿(mǎn)勃勃生機(jī)，甚至出現(xiàn)新的學(xué)術(shù)創(chuàng)新高峰期，這對(duì)學(xué)科發(fā)展和國(guó)家建設(shè)都是極為重要的財(cái)富。

（2）從學(xué)術(shù)研究的特色看：陳先生研究成果中的現(xiàn)有關(guān)鍵詞可主要?dú)w為6個(gè)研究主題“河渠非恒定流計(jì)算”“模糊集理論的水文水資源應(yīng)用”“模糊水文水資源學(xué)基本理論”“模糊聚類(lèi)-識(shí)別-優(yōu)選統(tǒng)一理論”“可變模糊集理論（可變模糊聚類(lèi)-識(shí)別-優(yōu)選統(tǒng)一理論）”“可變模糊集理論的水文水資源應(yīng)用”。主題1為后續(xù)的5個(gè)模糊水文水資源學(xué)創(chuàng)新主題奠定了專(zhuān)業(yè)數(shù)值計(jì)算這一研究的方法論；主題2為現(xiàn)有模糊集理論的應(yīng)用探索，特別關(guān)注實(shí)際應(yīng)用中的“決策問(wèn)題”，主題3至主題5為面向應(yīng)用的模糊集理論不斷深入創(chuàng)新，特別關(guān)注模糊集的隸屬函數(shù)、相對(duì)隸屬函數(shù)、相對(duì)差異函數(shù)的概念界定、深化和拓展，主題6為可變模糊集這一創(chuàng)新理論的應(yīng)用探索，形成了“緊密結(jié)合應(yīng)用-持續(xù)理論創(chuàng)新-創(chuàng)新理論再應(yīng)用”這種理論與實(shí)踐互饋研究特色。陳先生從首次提出創(chuàng)建模糊水文水資源學(xué)，到創(chuàng)建可變模糊集，接著將建立的“可變模糊集”發(fā)展為“可變模糊清晰混合集”，進(jìn)行了理論的一次次創(chuàng)新，為具有廣泛模糊性基礎(chǔ)的水文水資源學(xué)科更好地應(yīng)用于實(shí)踐奠定了基礎(chǔ)。這說(shuō)明學(xué)術(shù)研究的生命力在于持續(xù)創(chuàng)新，其持續(xù)創(chuàng)新和研究特色源于某類(lèi)專(zhuān)業(yè)問(wèn)題的不斷深化。

（3）從學(xué)術(shù)研究的階段性看：根據(jù)時(shí)間發(fā)展將其6個(gè)研究主題劃分為5個(gè)明顯的研究階段“河渠非恒定流計(jì)算”“模糊集理論的水文水資源應(yīng)用、模糊水文水資源學(xué)基本理論構(gòu)建”“模糊聚類(lèi)-識(shí)別-優(yōu)選統(tǒng)一理論創(chuàng)建”“可變模糊集理論創(chuàng)建”“可變模糊集理論的水文水資源應(yīng)用”。這說(shuō)明陳先生每一階段的研究目標(biāo)（主題）比較集中、明確、有所為有所不為，而其研究長(zhǎng)期穩(wěn)定在模糊水文水資源學(xué)方向，陳先生這一執(zhí)著-勤奮-積累的學(xué)術(shù)研究歷程，顯著提高了研究效率。

（4）從學(xué)術(shù)研究的影響看：陳先生的工程模糊集理論研究成果屬于源頭理論創(chuàng)新，故其研究影響廣泛，涉及學(xué)科廣泛、刊載的期刊眾多，目前發(fā)文主要集中在水利和數(shù)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域、主要發(fā)表在《大連理工大學(xué)學(xué)報(bào)》和《水利學(xué)報(bào)》等期刊；陳先生的可變模糊集理論研究方法具有理論與應(yīng)用互饋、厚積薄發(fā)、持續(xù)創(chuàng)新等顯著特點(diǎn)，這些對(duì)水利科學(xué)的學(xué)術(shù)創(chuàng)新研究具有重要的啟發(fā)意義。這說(shuō)明源頭理論方法性創(chuàng)新成果對(duì)推動(dòng)學(xué)科發(fā)展的作用明顯大于短平快的應(yīng)用研究成果，影響也更為廣泛、長(zhǎng)遠(yuǎn)。

（5）上述對(duì)陳先生學(xué)術(shù)研究歷程的知識(shí)圖譜分析結(jié)果，有利于進(jìn)一步揭示陳先生不同階段的主要研究方向及其相互間的緊密聯(lián)系、反映其學(xué)術(shù)研究?jī)?nèi)容的總體脈絡(luò)，有利于對(duì)模糊水文水資源學(xué)有更加清晰系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)和理解、發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有研究中尚未解決的問(wèn)題或有待探索的領(lǐng)域。這說(shuō)明一位成熟學(xué)者的學(xué)術(shù)研究歷程主要基于深入、系統(tǒng)的長(zhǎng)期研究積累，惟期如此，其學(xué)術(shù)創(chuàng)新成果才會(huì)根深葉茂。