科技創(chuàng)新的研究熱點與前沿：基于CiteSpace 的文獻計量分析

段寶娜

（鄭州財稅金融職業(yè)學院，河南 鄭州 450048）

科技創(chuàng)新的研究正處于蓬勃發(fā)展時期，該主題的研究涉及多個學科，近年來科技創(chuàng)新研究的發(fā)展趨勢如何，主要集中在哪些方面，研究的重點又是什么？ 為了解近些年科技創(chuàng)新領(lǐng)域的研究概況，本文選取2010-2020 年CNKI 數(shù)據(jù)庫中科技創(chuàng)新相關(guān)文獻為研究樣本，借助可視化軟件CiteSpace[1]（68），運用文獻計量方法和知識圖譜對其進行統(tǒng)計分析，旨在客觀真實反映科技創(chuàng)新領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、研究脈絡(luò)和前沿熱點，為相關(guān)領(lǐng)域的未來研究提供指導性的方向和建議。

一、研究方法與數(shù)據(jù)

（一）數(shù)據(jù)來源與處理

本文數(shù)據(jù)來自CNKI 數(shù)據(jù)庫（截止至2020 年12月1 日），在數(shù)據(jù)庫中選擇中文核心期刊，以“科技創(chuàng)新”為主題進行高級檢索，檢索時間設(shè)定為2010 年1 月至2020 年11 月，經(jīng)過數(shù)據(jù)清洗，剔除相關(guān)度不大的以及與檢索主題不符的科研文獻，最后篩選出有效數(shù)據(jù)1714 篇作為樣本文獻。

由于CiteSpace 軟件無法識別從知網(wǎng)中直接下載的文獻格式， 需將文件格式從CSSCI 轉(zhuǎn)化為WOS， 再導入軟件進行分析。 具體操作流程為：首先， 從數(shù)據(jù)庫中下載數(shù)據(jù)保存為Refworks 格式，包含題名、作者、關(guān)鍵詞、研究機構(gòu)、發(fā)表年份、期刊等數(shù)據(jù)信息。 其次，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，利用CiteSpace 軟件data-import/export 功能進行數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。最后，分析數(shù)據(jù)，對轉(zhuǎn)換后的、軟件可識別可讀取的數(shù)據(jù)格式進行可視化分析。

（二）研究方法

首先使用Excel 軟件對2010—2020 年科技創(chuàng)新領(lǐng)域的核心文獻進行統(tǒng)計分析， 展現(xiàn)該領(lǐng)域相關(guān)研究文獻發(fā)表數(shù)量隨時間的變化趨勢。 然后借助可視化分析工具CiteSpace 軟件，基于尋徑網(wǎng)絡(luò)算法和共引分析理論[2]（12），運用文獻計量學與科學知識圖譜可視化相結(jié)合的研究方法， 對搜集的樣本文獻進行分析， 通過繪制可視化知識圖譜獲得該領(lǐng)域的研究機構(gòu)、合作作者及關(guān)鍵詞等信息，探討科技創(chuàng)新領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、研究熱點和前沿動態(tài)等。 其中，在使用CiteSpace 軟件進行計量分析設(shè)置相關(guān)參數(shù)時，時間跨度設(shè)置為2010-2020 年， 時間切片設(shè)為1 年，每個時間切片內(nèi)的閾值設(shè)置為Top50， 即以每個時間切片出現(xiàn)頻次前50 的關(guān)鍵詞參與生成圖譜，節(jié)點類型分別選擇作者、機構(gòu)和關(guān)鍵詞。 經(jīng)調(diào)試，選擇最小生成樹（Minimum Spanning Tree）和修剪切片網(wǎng)絡(luò)（Pruning Slicenetworks） 對形成的網(wǎng)絡(luò)進行修剪，去掉不重要的節(jié)點和連線， 使得網(wǎng)絡(luò)中重要的節(jié)點和連線更加清晰，便于對網(wǎng)絡(luò)圖譜進行解讀。

二、研究現(xiàn)狀分析

為客觀認識國內(nèi)科技創(chuàng)新的研究歷程， 運用CiteSpace 軟件繪制樣本文獻的可視化圖譜，包括作者共現(xiàn)、機構(gòu)共現(xiàn)、關(guān)鍵詞共現(xiàn)等，通過對圖譜信息進行解讀， 以便更好地了解科技創(chuàng)新研究的整體分布情況、發(fā)展動態(tài)、研究熱點和前沿等問題。

（一）年度發(fā)文量統(tǒng)計

科學文獻的數(shù)量是衡量科學知識的重要尺度之一， 對2010 年—2020 年這一時間段內(nèi)的科技創(chuàng)新核心文獻的發(fā)文量進行分析， 在一定程度上能反映該學科領(lǐng)域的理論水平和發(fā)展速度[3]（144）。

圖1 科技創(chuàng)新研究中文核心論文年度發(fā)表情況

對所選時間段內(nèi)每年的發(fā)文量進行統(tǒng)計整理，直觀展示了科技創(chuàng)新領(lǐng)域年發(fā)文量情況， 結(jié)果如圖1 所示，橫坐標代表年份，縱坐標代表發(fā)文量。由圖1可知，2010-2012 年的發(fā)文量呈現(xiàn)第一次增長，2012-2018 年的發(fā)文量呈遞減趨勢，2018-2020 年的發(fā)文量呈現(xiàn)第二次增長。其中，2012 年、2013 年和2020 年的發(fā)文量較多（2020 年文獻下載截止于12月份），在2012 年達到頂峰，其余年份雖有波動但幅度不大，除2018 年外，發(fā)文量基本穩(wěn)定在每年130篇以上， 意味著近十一年來科技創(chuàng)新相關(guān)研究已然成為學術(shù)界比較關(guān)注的研究熱點之一。

（二）研究機構(gòu)分析

繪制機構(gòu)合作圖譜， 有助于了解科技創(chuàng)新領(lǐng)域研究機構(gòu)的科研能力，知曉機構(gòu)間的合作關(guān)系，進而追蹤和挖掘該領(lǐng)域研究能力較強的科研單位和科研團隊。 對機構(gòu)合作進行分析， 節(jié)點類型選擇“institution”，設(shè)置閾值，運行CiteSpace 軟件即可生成相應(yīng)的可視化知識圖譜，如圖2 所示，限于篇幅，僅保留圖譜主要部分。 Q 值為0.938 大于0.3，說明該聚類結(jié)構(gòu)顯著，S 值為0.968 大于0.7，意味著聚類是令人信服的。

機構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜中，節(jié)點數(shù)代表機構(gòu)數(shù)，節(jié)點大小表示機構(gòu)發(fā)文量， 之間的連線反映合作關(guān)系的強度。 該機構(gòu)網(wǎng)絡(luò)知識圖譜的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)為152，連線數(shù)為38，說明所收集的1714 篇文獻中共涉及152個機構(gòu)，一共構(gòu)成38 個合作網(wǎng)絡(luò)。 科技創(chuàng)新的研究機構(gòu)比較多，并且有進一步增加的趨勢，但是各結(jié)構(gòu)之間的邊線較少，網(wǎng)絡(luò)整體密度也只有0.0018，說明研究機構(gòu)間缺乏橫向聯(lián)系，合作關(guān)系不是很理想，可能會導致同一問題的重復研究， 同時也不利于科技創(chuàng)新研究的深入發(fā)展。

圖2 機構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜

在合作機構(gòu)中分別以河海大學、北京工業(yè)大學、哈爾濱工程大學、 太原理工大學等為中心形成較為集中的合作網(wǎng)絡(luò)關(guān)系， 說明這些機構(gòu)在合作團內(nèi)占據(jù)核心位置，對合作機構(gòu)團的發(fā)展起著重要作用[4]（58）。但是合作團間的關(guān)系還不是很穩(wěn)定， 比如以北京工業(yè)大學為中心的合作團， 清華大學公共管理學院只有一條連線與大的模塊相連接， 如果缺少北京工業(yè)大學這一節(jié)點，將會面臨脫團現(xiàn)象，與此類似的還有太原理工學院。 雖然機構(gòu)間建立了一定程度的合作關(guān)系，但很容易解體，在未來，加強各機構(gòu)間的合作程度，是提升科技創(chuàng)新研究的重要舉措之一。

表1 機構(gòu)發(fā)文量統(tǒng)計表

對科研機構(gòu)發(fā)文量進行整合，結(jié)果如表1 所示。從表中數(shù)據(jù)可以看出， 科技創(chuàng)新研究的主要力量是高校和科研院所， 其中發(fā)文量最多的機構(gòu)是河海大學商學院，其發(fā)文量是23 篇，具有較強的科研能力，產(chǎn)生了大量的科研成果。 其次是北京工業(yè)大學經(jīng)濟與管理學院、哈爾濱工程大學經(jīng)濟管理學院、太原理工大學經(jīng)濟管理學院，發(fā)文量均大于10 篇。 其余機構(gòu)的發(fā)文量均低于10 篇。 由此可見，科技創(chuàng)新研究機構(gòu)間的發(fā)文量差距較大，科研能力發(fā)展不均衡，今后各研究結(jié)構(gòu)應(yīng)加強合作，推動科技創(chuàng)新研究發(fā)展。

（三）作者共現(xiàn)分析

為探究科技創(chuàng)新科研領(lǐng)域?qū)W者間的合作關(guān)系以及具有學術(shù)影響力的作者情況， 對該領(lǐng)域的發(fā)文作者進行作者共現(xiàn)分析，運行CiteSpace 軟件，節(jié)點類型選擇“Author”，得到作者合作網(wǎng)絡(luò)知識圖譜，如圖3 所示。 Q 值為0.9816 大于0.3，說明該網(wǎng)絡(luò)聚類結(jié)構(gòu)顯著，S 值為0.9804 大于0.5， 意味著該聚類是令人信服的。

作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜中，節(jié)點N=141，連線E=85，即共有85 個作者之間存在合作關(guān)系。節(jié)點大小表示作者的發(fā)文量，節(jié)點間的連線反映合作關(guān)系強度。圖譜中節(jié)點較多但分散，節(jié)點連線數(shù)量較少，說明學者在學術(shù)和科研上的交流不夠緊密， 大部分學者是以個人或小團體進行研究， 沒有形成具有權(quán)威性的大型組織。 通過分析合作作者的研究機構(gòu)和研究領(lǐng)域發(fā)現(xiàn)，同一機構(gòu)的學者合作廣泛存在，跨機構(gòu)跨學科間的合作則相對較少。

由于作者數(shù)量多，在此進一步統(tǒng)計、選擇發(fā)文量較多的作者進行分析。整理結(jié)果如表2 所示，從高產(chǎn)作者發(fā)文數(shù)量統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看， 發(fā)文量最多的是張永安， 十一年期間在科技創(chuàng)新領(lǐng)域共發(fā)表12 篇文章；其次是楊武、張玉喜、馮鋒。

圖3 作者合作網(wǎng)絡(luò)知識圖譜

結(jié)合圖譜和列表信息可以看出， 以張永安為中心的合作網(wǎng)絡(luò)影響力較大，合作網(wǎng)絡(luò)節(jié)點最多，發(fā)文量第七的王艷妮和發(fā)文量第九的耿喆均在該合作網(wǎng)絡(luò)中，且張永安團隊各年份的顏色均有體現(xiàn)，說明該團隊每年均有關(guān)于科技創(chuàng)新的研究， 研究具有延續(xù)性?？萍紕?chuàng)新研究的學者數(shù)量較多，各作者的發(fā)文量相對于總體占比都很小， 多數(shù)作者是以獨立的形式發(fā)表研究成果， 節(jié)點的邊線較少， 網(wǎng)絡(luò)密度也只有0.0086，說明作者在該領(lǐng)域做研究較為分散，交流與合作不夠密切，在未來，要爭取合作共贏。

表2 高產(chǎn)作者發(fā)文數(shù)量統(tǒng)計表

三、研究熱點與前沿分析

（一）研究熱點分析

關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析用于挖掘?qū)W科領(lǐng)域的研究熱點，體現(xiàn)學術(shù)界高度關(guān)注的焦點所在。本文先對關(guān)鍵詞圖譜中聚類內(nèi)容進行歸納， 再結(jié)合關(guān)鍵詞的中心性和頻次了解科技創(chuàng)新研究的主要內(nèi)容和熱點主題。

首先，對關(guān)鍵詞進行共現(xiàn)分析，運行CiteSpace軟件，節(jié)點類型選擇“Keyword”，以關(guān)鍵詞作為聚類標簽，繪制關(guān)鍵詞共現(xiàn)知識圖譜，如圖4 所示。 平均輪廓Q 值為0.8313 大于0.3， 意味著劃分出來的結(jié)構(gòu)是顯著的，聚類同質(zhì)性好。S 值為0.9474 大于0.7，說明聚類結(jié)果是高度可信的。

關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜中，包含463 個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，878 條連線， 說明該圖譜中的節(jié)點較多且分布相對集中， 關(guān)鍵詞間的關(guān)聯(lián)度較強。 網(wǎng)絡(luò)密度只有0.0049，反映了科技創(chuàng)新領(lǐng)域的研究內(nèi)容豐富，但不夠深入。每一個節(jié)點代表一個關(guān)鍵詞，節(jié)點向外延伸的不同顏色與該關(guān)鍵詞所在年份的顏色相對應(yīng)，圓圈的半徑與關(guān)鍵詞出現(xiàn)的次數(shù)成正比。 從關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜可以看出， 科技創(chuàng)新在科研領(lǐng)域具有一定的延續(xù)性，是學術(shù)界一直關(guān)注的焦點。 科技創(chuàng)新能力、創(chuàng)新效率已然成為學者們研究的熱點和重點。

其次，在關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，對科技創(chuàng)新研究文獻關(guān)鍵詞的中心性和頻次進行統(tǒng)計， 得到表3。 詞頻體現(xiàn)研究熱度，中心性測度關(guān)鍵詞在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的重要程度。由表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，科技創(chuàng)新能力的頻次最高（113 次），說明學術(shù)界對該主題有較高的關(guān)注度且研究成果較多， 科技創(chuàng)新效率具有較高的中心度但頻次較低（中心性0.36，頻次39），意味著該主題在科技創(chuàng)新領(lǐng)域較為重要但關(guān)注度較低，該主題是科技創(chuàng)新研究的基礎(chǔ)性焦點內(nèi)容， 但截至目前研究尚不完善，缺乏進一步的分析探索。

圖4 關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

表3 中心性較大的高頻關(guān)鍵詞

（二）前沿分析

新主題的突現(xiàn)代表了領(lǐng)域的研究前沿， 因此利用關(guān)鍵詞突現(xiàn)檢測功能檢測某段時間內(nèi)變化大的關(guān)鍵詞， 可以探索該領(lǐng)域研究的新趨勢。 運行CiteSpace 軟件的“burstness”功能繪制科技創(chuàng)新突發(fā)詞圖譜，如圖5 所示，發(fā)現(xiàn)突發(fā)性關(guān)鍵詞27 個，選擇“Sortbythe Beginning Yearof Burst”排序。其中，Strength代表突現(xiàn)度，紅色區(qū)域代表關(guān)鍵詞突變性的時間段。根據(jù)關(guān)鍵詞突發(fā)性的集中程度發(fā)現(xiàn)， 科技創(chuàng)新領(lǐng)域研究的前沿主題主要分布在區(qū)域科技創(chuàng)新政策、隨機前沿分析、科技創(chuàng)新效率等方面。

圖5 關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖譜（按突發(fā)開始年排序）

從關(guān)鍵詞的突發(fā)性來看， 關(guān)于科技創(chuàng)新的相關(guān)研究具有很長的延續(xù)性，從2010 年至今該領(lǐng)域的研究逐步深入，研究熱點主要由關(guān)注農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新、地方高校、科技創(chuàng)新體系、區(qū)域創(chuàng)新能力轉(zhuǎn)化為區(qū)域創(chuàng)新政策、隨機前沿分析、科技創(chuàng)新效率等方面，而且關(guān)于區(qū)域科技創(chuàng)新能力及效率的評價和實證分析方法也是當前研究熱點和研究趨勢。

四、總結(jié)

本文基于可視化軟件Cite Space 對2010 年至今CNKI 收錄的1714 篇科技創(chuàng)新研究文獻的年發(fā)文量、研究機構(gòu)、合作作者、研究熱點和前沿進行分析，得出如下結(jié)論：（1）從年發(fā)文量來看，科技創(chuàng)新研究領(lǐng)域總體上呈現(xiàn)增長的態(tài)勢，處于穩(wěn)步發(fā)展之中，隨著研究的深入，可能迎來新的文獻增長期。（2）在國內(nèi)高產(chǎn)作者方面， 作者共現(xiàn)圖譜的節(jié)點分布較為分散，合作程度較低，學者間的交流有待加強。（3）研究機構(gòu)方面，研究機構(gòu)眾多，產(chǎn)出能力不均衡，研究的主要力量集中在高校和科研院所， 但尚未形成具有影響力的研究機構(gòu)， 各研究機構(gòu)之間缺乏深度合作，處于較封閉狀態(tài)，可能導致研究的重復性，也不利于研究的長遠發(fā)展。 （4）關(guān)鍵詞共現(xiàn)方面，研究內(nèi)容豐富，研究熱點主要集中在科技創(chuàng)新能力、科技創(chuàng)新效率、實證分析方法幾個方面，開始出現(xiàn)學科的交叉研究。 但研究密度較低，研究的關(guān)鍵詞眾多，但中心度不高?？傮w而言，國內(nèi)對科技創(chuàng)新的研究發(fā)展速度較快，但研究的系統(tǒng)性和深入性不足[5]（164）。 （5）從研究前沿來看，2010 年至今科技創(chuàng)新領(lǐng)域研究前沿主要集中在區(qū)域創(chuàng)新政策、隨機前沿分析、科技創(chuàng)新效率幾個方面。 這些主題值得學者們關(guān)注并加大研究力度。

因此，在今后的研究中，要注重挖掘深層次的科技創(chuàng)新資源， 延伸研究深度， 提高整體研究的系統(tǒng)性。同時要擴大區(qū)域間的合作，加強學者與研究機構(gòu)間的合作，善于融合不同的理論，形成新的研究成果。