基于戰(zhàn)略坐標(biāo)圖的實(shí)驗(yàn)室安全研究熱點(diǎn)分析

白延虎，羅建利

（溫州大學(xué) 商學(xué)院，浙江 溫州 325006）

隨著我國高等教育的快速發(fā)展，國家和地方政府對(duì)高校實(shí)驗(yàn)室的投入不斷加大，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的數(shù)量和質(zhì)量取得長足進(jìn)步。此外，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室人員有專本科生、碩博士生、高校教師、外聘人員等，其知識(shí)層次和安全意識(shí)參差不齊，所有這些使實(shí)驗(yàn)室安全管理面臨復(fù)雜的局面和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)[1]。近年來，高校實(shí)驗(yàn)室安全事故時(shí)有發(fā)生，不但給國家財(cái)產(chǎn)造成重大損失，在社會(huì)上引起不良反應(yīng)，也對(duì)實(shí)驗(yàn)人員生命構(gòu)成威脅[2]。因此，急須加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全領(lǐng)域的研究，及時(shí)解決暴露出的安全問題，切實(shí)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全管理能力和水平。以往的研究中，通常選取某個(gè)學(xué)科來研究實(shí)驗(yàn)室安全問題，而采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)的方法研究實(shí)驗(yàn)室安全問題的報(bào)道還較少。本文嘗試用這種方法對(duì)近10 年實(shí)驗(yàn)室安全方面已發(fā)表的核心期刊文章進(jìn)行梳理，挖掘研究的熱點(diǎn)，為科研人員開展研究以及政府部門制定政策提供參考。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本文數(shù)據(jù)來源中國知網(wǎng)，在高級(jí)搜索頁面選擇期刊為檢索庫，以主題詞 “實(shí)驗(yàn)室” 并含 “安全” 為檢索條件，期檢索時(shí)間從2010 年1 月—2020 年3 月，來源期刊選擇核心期刊，共檢索到1 594 篇文獻(xiàn)，去除廣告、會(huì)議通知和沒有關(guān)鍵詞的文獻(xiàn)241 篇，通過瀏覽文獻(xiàn)摘要?jiǎng)h除與主題無關(guān)的論文24 篇，共獲得有效文獻(xiàn)1 329 篇。

1.2 研究方法

對(duì)提取的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)研究主要采用共詞分析法和戰(zhàn)略坐標(biāo)圖分析法。

（1）共詞分析法主要是通過搜集相關(guān)文獻(xiàn)中的關(guān)鍵詞，統(tǒng)計(jì)不同關(guān)鍵詞在不同文獻(xiàn)中共同出現(xiàn)的次數(shù)構(gòu)建共現(xiàn)矩陣，利用可視化分析軟件進(jìn)行聚類分析，從而挖掘近期該主題的研究熱點(diǎn)和預(yù)測未來的研究趨勢[3]。本文通過將文獻(xiàn)導(dǎo)入到Bicomb 軟件提取文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞構(gòu)建共現(xiàn)矩陣和相異矩陣進(jìn)行聚類分析[4]，分析實(shí)驗(yàn)室安全研究的主題。

（2）戰(zhàn)略坐標(biāo)圖分析法自Law 等人提出以來，在管理學(xué)、心理學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)中得到廣泛的應(yīng)用，主要是在聚類的基礎(chǔ)上研究不同類團(tuán)研究現(xiàn)狀的一種方法，即哪些類團(tuán)是研究熱點(diǎn)，同時(shí)還可以反映出主題類團(tuán)內(nèi)部和主題類團(tuán)之間的聯(lián)系狀況[5]。

此外，通過SPSS 軟件[6]進(jìn)行聚類分析，計(jì)算不同類團(tuán)的密度和向心度，利用戰(zhàn)略坐標(biāo)圖分析實(shí)驗(yàn)室安全研究的熱點(diǎn)。

2 共詞分析法

共詞分析法主要包括關(guān)鍵詞預(yù)處理、共詞矩陣構(gòu)建和相異矩陣構(gòu)建。

2.1 關(guān)鍵詞預(yù)處理

將篩選后的1 329 篇文獻(xiàn)分三次從中國知網(wǎng)導(dǎo)出，導(dǎo)出的格式選擇Notefirst，通過軟件Bicomb 提取關(guān)鍵詞，共得到5 112 個(gè)關(guān)鍵詞，刪除與研究主題無關(guān)的詞和合并意思相近的詞后，進(jìn)行頻次統(tǒng)計(jì)分析，選擇關(guān)鍵詞頻≥8 次的53 個(gè)關(guān)鍵詞作為分析對(duì)象，高頻關(guān)鍵詞和詞頻如表1 所示。排除搜索的關(guān)鍵詞，得到如“生物安全”“實(shí)驗(yàn)室管理”“安全教育”“化學(xué)實(shí)驗(yàn)室”“實(shí)驗(yàn)室建設(shè)” 等是頻次比較高的關(guān)鍵詞，說明這些關(guān)鍵詞是10 年來有關(guān)實(shí)驗(yàn)室安全研究的熱點(diǎn)。

表1 高頻關(guān)鍵詞和詞頻表（部分）

2.2 共詞矩陣構(gòu)建

將選擇的53 個(gè)高頻關(guān)鍵詞通過Bicomb 軟件生成53×53 的共詞矩陣，關(guān)鍵詞共詞矩陣如表2 所示。共詞矩陣以對(duì)角線為軸，具有對(duì)稱性，非對(duì)角線的數(shù)字代表橫軸關(guān)鍵詞和縱軸關(guān)鍵詞共同出現(xiàn)的次數(shù)，如“安全管理” 和 “高校實(shí)驗(yàn)室” 在1 329 篇文獻(xiàn)中共出現(xiàn)了44 次，說明這兩個(gè)方面是目前人們正在研究或關(guān)注的重點(diǎn)。

表2 關(guān)鍵詞共詞矩陣(部分)

2.3 相異矩陣構(gòu)建

將共詞矩陣通過Ochlla 系數(shù)轉(zhuǎn)換為相關(guān)矩陣，在該矩陣中數(shù)值大小代表了橫軸和縱軸對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵詞之間的距離，數(shù)值越大說明關(guān)鍵詞之間的相似性越高，但是該矩陣中0 值過多，聚類分析過程中產(chǎn)出較大的誤差，需要將相關(guān)矩陣轉(zhuǎn)換為相異矩陣，1 減去矩陣中數(shù)值便可以得到相異矩陣，關(guān)鍵詞相異矩陣如表3所示。數(shù)值越小代表關(guān)鍵詞之間相似性越大，反之代表關(guān)鍵詞之間相似度越差。

表3 關(guān)鍵詞相異矩陣（部分）

3 研究主題分析

3.1 系統(tǒng)聚類

聚類分析是多變量研究方法之一，根據(jù)變量之間關(guān)系的遠(yuǎn)近，將多個(gè)變量劃分為不同的類團(tuán)，從而減少變量的數(shù)量[7]，確定研究主題。本文首先將相異矩陣導(dǎo)入SPSS 24 軟件，采用系統(tǒng)聚類分析，通過比較不同的聚類方法得到圖譜的優(yōu)劣，發(fā)現(xiàn)組間聯(lián)接配合平方歐式距離得到比較好的聚類效果，得到樹狀聚類圖，關(guān)鍵詞系統(tǒng)聚類組合如圖1 所示，將53 個(gè)關(guān)鍵詞的研究主題劃分為6 類。

3.2 聚類結(jié)果分析

根據(jù)圖1 每個(gè)類團(tuán)關(guān)鍵詞的語義關(guān)系，對(duì)每個(gè)聚類類團(tuán)進(jìn)行命名，將實(shí)驗(yàn)室安全研究確定為以下6 類主題類團(tuán)。

（1）實(shí)驗(yàn)室安全調(diào)查研究[8]（圖1 中的序號(hào)①）。包括 “調(diào)查”“化學(xué)實(shí)驗(yàn)室”“生物安全管理”“對(duì)策”“實(shí)驗(yàn)室安全管理”“食品安全” 等6 個(gè)關(guān)鍵詞。此類團(tuán)的研究主要集中在對(duì)某一地域的實(shí)驗(yàn)室安全調(diào)查研究，如重慶市、深圳市、廣東省等，或針對(duì)某一高校實(shí)驗(yàn)室安全的調(diào)查研究，如密歇根州立大學(xué)、北京大學(xué)、墨爾本大學(xué)、新加坡大學(xué)等，或針對(duì)某一類型的實(shí)驗(yàn)安全調(diào)查研究，如高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室安全、食品安全、危險(xiǎn)化學(xué)品安全、生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室安全等。

（2）科研實(shí)驗(yàn)室安全問題研究[9]（圖 1 中的序號(hào)②）。包括“高?！薄鞍踩薄翱蒲袑?shí)驗(yàn)室”“環(huán)保”“重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室” 等5 個(gè)關(guān)鍵詞。此類團(tuán)的研究主要集中在科研實(shí)驗(yàn)室的工作人員（包括碩士、博士、導(dǎo)師等），以及實(shí)驗(yàn)室人員如何參與實(shí)驗(yàn)室安全管理，如課題組成員參與實(shí)驗(yàn)室安全管理的研究、研究生參與實(shí)驗(yàn)室安全的研究、從安全心理學(xué)角度研究科研人員的安全意識(shí)等。

圖1 關(guān)鍵詞系統(tǒng)聚類組合

（3）生物實(shí)驗(yàn)室安全問題研究[10]（圖 1 中的序號(hào)③）。包括“實(shí)驗(yàn)室”“生物安全”“風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估”“安全防護(hù)”“生物安全實(shí)驗(yàn)室”“實(shí)驗(yàn)動(dòng)物”“實(shí)驗(yàn)室生物安全”“血站” 等10 個(gè)關(guān)鍵詞。此類團(tuán)的研究主要集中在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、生物廢棄物、生物病源體等的管理和處置（如病毒微生物極易擴(kuò)散，傳染性強(qiáng)，一旦擴(kuò)散將產(chǎn)生嚴(yán)重公共衛(wèi)生事件），還集中在實(shí)驗(yàn)室儀器操作安全、操作不當(dāng)引發(fā)的有害物質(zhì)泄露，造成環(huán)境污染等。

（4）實(shí)驗(yàn)室安全管理體系研究[11]（圖 1 中的序號(hào)④）。這類研究包括“實(shí)驗(yàn)室安全”“安全教育”“管理體系”“實(shí)驗(yàn)室管理”“安全檢查”“安全管理體系”“危險(xiǎn)化學(xué)品”“化學(xué)品”“廢棄物”“開放實(shí)驗(yàn)室”“信息化”“應(yīng)急預(yù)案”“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”“安全工程和人才培養(yǎng)”等19 個(gè)關(guān)鍵詞。研究方向主要集中在不同學(xué)科實(shí)驗(yàn)室安全體系的構(gòu)建，如生物類、化學(xué)類、環(huán)境類、醫(yī)學(xué)類、理工類、文科類等；多維度實(shí)驗(yàn)安全體系的構(gòu)建，如 “五位一體”“五防一體”“三標(biāo)一體化” 等；還包括國外高校實(shí)驗(yàn)室安全體系的構(gòu)建與研究，如阿德萊德大學(xué)、牛津大學(xué)、哥倫比亞大學(xué)等。

（5）實(shí)驗(yàn)室安全教育研究[12]（圖1 中的序號(hào)⑤）。包括 “高校實(shí)驗(yàn)室”“安全管理”“消防安全”“安全文化”“化學(xué)類實(shí)驗(yàn)室”“安全意識(shí)”“微生物實(shí)驗(yàn)室”“安全隱患”“以人為本” 等9 個(gè)關(guān)鍵詞。此類團(tuán)研究主要集中在安全教育模式研究，如以人為本的模式、共享平臺(tái)的模式、師生互動(dòng)模式等。研究還集中在安全教育課程研究方面，如教材中融入安全教育、新生入學(xué)始業(yè)教育中增設(shè)安全教育、學(xué)生自學(xué)安全視頻參加安全考試等，此外還包括安全教育系統(tǒng)開發(fā)研究，校企聯(lián)合開發(fā)實(shí)驗(yàn)室安全教育系統(tǒng)，學(xué)生定期學(xué)習(xí)安全知識(shí)，參加安全培訓(xùn)等。

（ 6 ） 實(shí)驗(yàn)室信息化管理研究[13]（ 圖 1 中的序號(hào)⑥）。此類團(tuán)研究包括 “管理對(duì)策”“信息化管理”“化學(xué)品管理”“生物實(shí)驗(yàn)室” 等4 個(gè)關(guān)鍵詞。研究方向主要集中在智能型實(shí)驗(yàn)室、互聯(lián)網(wǎng)+實(shí)驗(yàn)室和信息化管理系統(tǒng)開發(fā)等。

4 研究熱點(diǎn)分析

4.1 戰(zhàn)略坐標(biāo)圖繪制

戰(zhàn)略坐標(biāo)圖是類團(tuán)分析的主要方法之一，是一個(gè)二維的坐標(biāo)圖，在該圖中，X軸代表密度值，標(biāo)示類團(tuán)內(nèi)部相互作用的強(qiáng)度，Y軸代表向心度值，標(biāo)示類團(tuán)之間聯(lián)系的強(qiáng)度，一般定義密度和向心度的平均值作為坐標(biāo)軸的原點(diǎn)，得到4 個(gè)象限的戰(zhàn)略坐標(biāo)圖，每個(gè)象限代表主題演化的不同趨勢[14]。在聚類分析的基礎(chǔ)上，計(jì)算上述6 大類團(tuán)的主題密度值和向心度值（見表4）。該類團(tuán)中關(guān)鍵詞與同類團(tuán)其他關(guān)鍵詞共現(xiàn)次數(shù)總和的平均值為該類團(tuán)的密度值；該類團(tuán)中關(guān)鍵詞與其他所有類團(tuán)關(guān)鍵詞共現(xiàn)次數(shù)總和的平均值為該類團(tuán)的向心度值。

表4 主題類團(tuán)密度值和向心度值

類團(tuán)⑤、類團(tuán)③、類團(tuán)④密度比較大，分別是18.22、17.83、16.21，說明這三個(gè)類團(tuán)自身研究領(lǐng)域關(guān)聯(lián)比較密切，研究受關(guān)注度較高；類團(tuán)⑤、類團(tuán)②、類團(tuán)③向心度數(shù)值比較大，分別是28.56、20.21、19.09，說明這三個(gè)類團(tuán)和其他類團(tuán)的聯(lián)系較多，在整個(gè)研究領(lǐng)域中處于核心地位。

4.2 戰(zhàn)略坐標(biāo)圖分析

以各類團(tuán)的密度和向心度分別為X軸和Y軸，以密度和向心度的平均值為原點(diǎn)繪制戰(zhàn)略坐標(biāo)圖，分析實(shí)驗(yàn)室安全研究的熱點(diǎn)方向，如圖4 所示。

圖2 類團(tuán)戰(zhàn)略坐標(biāo)圖

類團(tuán)⑤和類團(tuán)③被劃分到第一象限（I）。這兩組類團(tuán)的密度值和向心度在所有類團(tuán)中較高，不但類團(tuán)內(nèi)部關(guān)聯(lián)緊密，且與其他類團(tuán)關(guān)系也較密切。這表明安全教育是預(yù)防和減少事故的最有效的方法，生物實(shí)驗(yàn)室是安全事故易發(fā)地，這兩個(gè)方面的研究非常重要，影響著其他方面的研究，是實(shí)驗(yàn)室安全研究的核心和熱點(diǎn)。

類團(tuán)②被劃入第二象限（Ⅱ）。該類團(tuán)的密度值較小，表明該類團(tuán)內(nèi)部聯(lián)系較松散，但與其他類團(tuán)關(guān)聯(lián)密切，這樣的類團(tuán)是實(shí)驗(yàn)室安全研究領(lǐng)域的重要議題，具有研究的潛力，但是因?yàn)閮?nèi)部松散，也有可能被分解為多個(gè)研究主題。隨著我國實(shí)驗(yàn)室數(shù)量、規(guī)模、層次不斷提升，科研實(shí)驗(yàn)室的安全問題越來越受到重視，也成為近期研究的重要方向，但由于科研實(shí)驗(yàn)室更關(guān)注科研成果，在安全領(lǐng)域的研究積極性不高。

類團(tuán)①和類團(tuán)⑥被劃分為第三象限（Ⅲ）。這兩組類團(tuán)不但內(nèi)部聯(lián)系比較松散，而且與其他類團(tuán)關(guān)聯(lián)也較少，表明該類團(tuán)研究主題具有較強(qiáng)的獨(dú)立性，受關(guān)注度較低，研究的學(xué)者不多。不同領(lǐng)域安全調(diào)查的結(jié)果相似性較高，實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)更側(cè)重軟件的開發(fā)，因此，這兩個(gè)方面的研究學(xué)術(shù)性較低，沒有形成系統(tǒng)的研究理論體系，均不屬于主流研究領(lǐng)域。

類團(tuán)④被劃入第四象限（Ⅳ）。該類團(tuán)的密度值較高，但是向心度較低，表明該類團(tuán)也是研究的熱點(diǎn)區(qū)域，但是該主題研究的獨(dú)立性較強(qiáng)，隨著時(shí)間的推移，研究的學(xué)者若不多，很可能被邊緣化。從管理體系角度研究實(shí)驗(yàn)室安全問題，涉及國家政策、實(shí)驗(yàn)室主管部門、一線實(shí)驗(yàn)人員和實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度等多個(gè)方面，受到很多學(xué)者的青睞，也是研究的熱點(diǎn)之一。

5 結(jié)語

安全無小事，實(shí)驗(yàn)室安全是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)和科研的基礎(chǔ)，是一項(xiàng)常抓不懈的工作。近幾年，國家出臺(tái)了一系列文件加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室安全工作，而開展實(shí)驗(yàn)室安全研究工作可以為政府制定政策提供理論支撐，使政策更具有科學(xué)性。正是基于這種思路，本文通過文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法統(tǒng)計(jì)出實(shí)驗(yàn)室安全研究的主題和熱點(diǎn)，聚焦近期研究的重點(diǎn)領(lǐng)域，為科研人員開展相關(guān)研究以及政府部門制定政策提供參考依據(jù)。