基于VOSviewer的2016—2021年間安全科學(xué)領(lǐng)域熱點(diǎn)研究概況

鄭欣睿，程健維，張巨峰，司俊鴻

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 安全工程學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2.隴東學(xué)院 能源工程學(xué)院，甘肅 慶陽(yáng) 745000；3.華北科技學(xué)院 應(yīng)急技術(shù)與管理學(xué)院，北京 101601)

0 引 言

安全科學(xué)是在生存實(shí)踐中對(duì)安全的本質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)、變化規(guī)律的研究，安全科學(xué)為一門涉及文、理、工以及醫(yī)學(xué)等學(xué)科的綜合學(xué)科，包括安全工程、防火防爆工程、電氣安全工程、交通安全工程、職業(yè)衛(wèi)生工程(除塵、防毒、個(gè)體防護(hù)等)及安全管理工程等?？萍颊撐氖强茖W(xué)研究的主要成果形式，通過(guò)對(duì)科技論文的統(tǒng)計(jì)分析可以得出安全科學(xué)領(lǐng)域的研究狀態(tài)，包括研究?jī)?nèi)容、研究趨勢(shì)及合作交流等內(nèi)容，有利于安全科學(xué)學(xué)者從宏觀的角度去了解此領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)和進(jìn)展?fàn)顩r，把握研究主流及熱點(diǎn)，為安全科學(xué)領(lǐng)域的研究提供方向參考。

目前，一些學(xué)者試圖用量化的方法來(lái)研究科學(xué)和學(xué)科的結(jié)構(gòu)。在科學(xué)計(jì)量領(lǐng)域，普賴斯可能是第1個(gè)預(yù)言科學(xué)引文索引或許包含揭示科學(xué)結(jié)構(gòu)信息的學(xué)者。普賴斯認(rèn)為合適的分析層次是基于期刊或者期刊聚類進(jìn)行的期刊-期刊引用分析[1]。1981年，知名的科學(xué)計(jì)量學(xué)者SMALL等提出作者共被引分析方法是研究科學(xué)結(jié)構(gòu)的一種重要方法[2]。1997年SMALL提出專題領(lǐng)域科學(xué)結(jié)構(gòu)和全領(lǐng)域科學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，并稱這2類結(jié)構(gòu)組成了科學(xué)領(lǐng)域結(jié)構(gòu)[3]。2006年，BOLLEN等通過(guò)數(shù)據(jù)的使用情況試圖來(lái)繪制科學(xué)結(jié)構(gòu)[4]；同年RICHARD等在國(guó)際科學(xué)計(jì)量學(xué)期刊上發(fā)文，討論并繪制了基于2002年發(fā)表的80萬(wàn)篇科學(xué)論文引用數(shù)據(jù)的科學(xué)結(jié)構(gòu)地圖[5]。2008年，KEVIN等通過(guò)使用確定與研究化學(xué)結(jié)構(gòu)和演化相關(guān)的聚類，繪制了新的學(xué)科地圖[6]。2017年，MUNOZ-éCIJA等將利用可視化技術(shù)構(gòu)建科學(xué)結(jié)構(gòu)這一方法系統(tǒng)化，并表示可以將此方法用在任何其他科學(xué)領(lǐng)域[7]。2019年，CHANIN將科學(xué)繪圖技術(shù)用于梳理關(guān)于可持續(xù)旅游發(fā)展此類文獻(xiàn)的知識(shí)結(jié)構(gòu)[8]。再后來(lái)的研究中，同被引分析、文獻(xiàn)耦合分析、內(nèi)容詞分析以及內(nèi)容詞-引文的混合分析等方法也被應(yīng)用到科學(xué)結(jié)構(gòu)的研究中[9-11]。隨著數(shù)據(jù)處理技術(shù)和方法的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)學(xué)者在管理學(xué)、材料科學(xué)、心理學(xué)及物流等領(lǐng)域應(yīng)用了共詞分析方法和技術(shù)[12]。在安全科學(xué)領(lǐng)域，李杰提出使用量化的方法分析科學(xué)結(jié)構(gòu)成為科學(xué)結(jié)構(gòu)研究的重要方法，并進(jìn)行了安全學(xué)科部分文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)與分析[13]。但近幾年此類研究的文獻(xiàn)總體較少，統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)時(shí)間范圍小，部分統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)時(shí)間較為久遠(yuǎn)。

為了考察近年來(lái)世界安全科學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的研究主題，文中利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析方法，以24種國(guó)際安全科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域高影響力SCI或SSCI收錄期刊及論文集在2016—2021年刊載的論文為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)論文關(guān)鍵詞的可視化分析，系統(tǒng)梳理了近5年世界安全科學(xué)領(lǐng)域的研究主題，同時(shí)借助VOSviewer軟件對(duì)研究熱點(diǎn)、研究主題進(jìn)行可視化展示，這有助于學(xué)者快速有效地把握當(dāng)前安全科學(xué)研究的切入點(diǎn)，促進(jìn)對(duì)安全科學(xué)領(lǐng)域研究進(jìn)展和研究方向的了解。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究采用的數(shù)據(jù)來(lái)源于被SCI或SSCI收錄的24本國(guó)際安全科學(xué)與技術(shù)核心期刊及論文集，其中包含不同國(guó)家和不同影響因子的各類國(guó)際期刊，見(jiàn)表1。選取國(guó)際上用于科技文本挖掘的權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)Web of Science作為文中分析的核心數(shù)據(jù)集，參與分析的文獻(xiàn)為2016—2021年的期刊論文。

表1 本研究所采用的核心期刊表

定檢索策略為：在Web of Science高級(jí)檢索中以SO=出版物名稱來(lái)構(gòu)建檢索式。

1.2 分析方法

VOSviewer是一款通過(guò)可視化方法呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)、規(guī)律和分布情況的軟件，可以展現(xiàn)一定時(shí)期內(nèi)某學(xué)科或領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，并能預(yù)測(cè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。該軟件可根據(jù)各節(jié)點(diǎn)間距、密度和大小的不同構(gòu)建聚類視圖、密度視圖和疊加視圖，用以評(píng)估某領(lǐng)域的研究方向和熱點(diǎn)。文中運(yùn)用VOSviewer軟件，借助統(tǒng)計(jì)軟件Origin，對(duì)發(fā)表年份、研究熱點(diǎn)及關(guān)鍵詞等進(jìn)行共現(xiàn)分析。首先將檢索到的文獻(xiàn)按照“全記錄及引用的參考文獻(xiàn)”格式分批導(dǎo)出，導(dǎo)入VOSviewer軟件去除無(wú)關(guān)關(guān)鍵詞后繪制文獻(xiàn)可視化圖譜。用不同顏色的節(jié)點(diǎn)區(qū)分不同的聚類，主題詞之間的密切程度和相似程度通過(guò)節(jié)點(diǎn)之間的距離來(lái)體現(xiàn)，節(jié)點(diǎn)大小代表出現(xiàn)的頻次，密度越高代表其聯(lián)系越緊密，相關(guān)性越強(qiáng)。

共現(xiàn)分析是較為常用的文獻(xiàn)計(jì)量和內(nèi)容分析方法，其原理主要是對(duì)一組詞兩兩統(tǒng)計(jì)它們?cè)谕黄墨I(xiàn)中出現(xiàn)的次數(shù)，對(duì)這些詞進(jìn)行聚類分析，進(jìn)而分析這些詞代表的學(xué)科和主題的結(jié)構(gòu)變化[14]。早在20世紀(jì)80年代，荷蘭萊頓大學(xué)的Rip Arie等學(xué)者就基于《生物技術(shù)與生物工程》雜志10年的論文數(shù)據(jù)，以關(guān)鍵詞為研究對(duì)象，利用共詞分析對(duì)生物技術(shù)領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行了可視化分析[15]。此后，該方法被應(yīng)用到其他一些研究領(lǐng)域的知識(shí)演進(jìn)分析中，如軟件工程、化學(xué)、科學(xué)計(jì)量學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、環(huán)境科學(xué)及SARS等[16]。近年來(lái)，中國(guó)學(xué)者在研究中也開(kāi)始使用共詞分析的方法和技術(shù)，尤其是在圖書情報(bào)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，最近較為典型的研究如邱均平以SCI和SSCI收錄的 13種高影響力外文源刊在2006—2010年 5年間所刊載的論文為研究對(duì)象，對(duì)國(guó)際范圍內(nèi)圖書情報(bào)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和前沿進(jìn)行了辨識(shí)和追蹤[17]。

文獻(xiàn)計(jì)量方法和可視化技術(shù)為探索某一學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)構(gòu)與演變提供了有效的分析手段。文獻(xiàn)計(jì)量分析，是利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)原理對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析的一種文獻(xiàn)分析方法，通過(guò)采用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等計(jì)量方法，研究文獻(xiàn)的分布結(jié)構(gòu)、數(shù)量關(guān)系、變化規(guī)律[18]；其分析對(duì)象除了以篇、冊(cè)、本為單元進(jìn)行計(jì)量外，還包括對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)部的相關(guān)信息進(jìn)行計(jì)量分析，如標(biāo)題、主題詞、關(guān)鍵詞、詞頻、共詞、共引、共現(xiàn)、引文信息、同被引、引文耦合、著者、合作者、出版者、日期、語(yǔ)言、機(jī)構(gòu)及國(guó)家等，可用于分析學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)、學(xué)科研究概況以及學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)[19]。

2 結(jié)果分析

2.1 時(shí)間趨勢(shì)分析

研究文獻(xiàn)數(shù)量按時(shí)間分布的情況如圖1所示。由圖1可知，安全科學(xué)研究發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量呈逐年上升的趨勢(shì)。自2010年以來(lái)，安全科學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量增長(zhǎng)速度較快，且近5年來(lái)平均每年保持在約2 500篇以上，尤其在2020年竟達(dá)到了3 500篇，推測(cè)出現(xiàn)這種情況與全球新冠疫情的爆發(fā)導(dǎo)致人們對(duì)于安全的重視有一定關(guān)系。

由于文中撰寫時(shí)間為2021年，所導(dǎo)出文獻(xiàn)中2021年的文獻(xiàn)數(shù)量并不能代表本年總文獻(xiàn)數(shù)，故在作圖時(shí)略去2021年的數(shù)據(jù)。所統(tǒng)計(jì)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)源于Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)，以上文提到的檢索策略去除掉時(shí)間范圍后進(jìn)行檢索。

由圖1可知，從2015年起，每年的研究文獻(xiàn)數(shù)量都穩(wěn)定保持著增長(zhǎng)的趨勢(shì)，2014年之前的年研究文獻(xiàn)增長(zhǎng)速率不穩(wěn)定，上下波動(dòng)頻繁，2000年的文獻(xiàn)同比增長(zhǎng)速率甚至到達(dá)了330%，但總體上的論文數(shù)量都是隨時(shí)間呈上升趨勢(shì)。2000年論文數(shù)量急速增長(zhǎng)可能是因?yàn)榘踩茖W(xué)專業(yè)在各國(guó)高校的成立以及互聯(lián)網(wǎng)的普及，這對(duì)安全科學(xué)研究領(lǐng)域的發(fā)展及研究人員的培養(yǎng)提供便利。

圖1 研究文獻(xiàn)數(shù)量按時(shí)間的分布情況Fig.1 Distribution of research literature by time

由圖2可知，2015年到2020年的研究文獻(xiàn)數(shù)量呈逐年穩(wěn)步遞增狀態(tài)，且2020年的論文數(shù)量是2015年論文數(shù)量的1.5倍，其增長(zhǎng)速率較快，根據(jù)這一增長(zhǎng)趨勢(shì)，預(yù)計(jì)在此類統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)2021年安全學(xué)科領(lǐng)域論文數(shù)量可以達(dá)到4 000篇左右。

圖2 研究文獻(xiàn)數(shù)量按時(shí)間的分布情況(2015—2020)Fig.2 Distribution of research literature by time(2015—2020)

2.2 研究作者分析

文獻(xiàn)發(fā)表作者群體的可視化視圖譜如圖3所示。由圖3可知，關(guān)于安全科學(xué)技術(shù)研究學(xué)者的合作網(wǎng)絡(luò)共包括448位學(xué)者。在合作網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)和標(biāo)簽越大，則該作者在2016—2021年發(fā)表的論文越多。通過(guò)圖譜分析可知關(guān)于安全科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)的作者主要分為31個(gè)聚類。較大的幾個(gè)聚類的核心分別是Gensrik Reniers，F(xiàn)aisal Khan，Jiang Juncheng，M.Sam Mannan，Mohanmed Abdel-Aty。研究人員通過(guò)與這些聚類的核心成員合作，圍繞相同的研究方向共同研究并發(fā)表論文，同時(shí)這張圖也為我們展示了不同聚類核心的研究人員彼此之間也是有聯(lián)系和合作的。

圖3 文獻(xiàn)發(fā)表作者群體的合作情況Fig.3 Cooperation among authors of publication

根據(jù)表2可知在安全科學(xué)領(lǐng)域發(fā)表論文數(shù)量排名前5的作者分別是Faisal Khan,Genserik Reniers,M.Sam Mannan,JIANG Juncheng,Mohamed Abdel-Aty.Khan，F(xiàn)aisal Khan來(lái)自紐芬蘭紀(jì)念大學(xué)，論文發(fā)表數(shù)量為90篇，主要研究?jī)?nèi)容為安全風(fēng)險(xiǎn)與可靠性。Genserik Reniers來(lái)自安特衛(wèi)普大學(xué)，論文數(shù)量為87篇，主要研究?jī)?nèi)容為化工安全與保障。M.Sam Mannan來(lái)自德州農(nóng)工大學(xué)，論文數(shù)量為68篇，主要研究?jī)?nèi)容是風(fēng)險(xiǎn)分析與管理。Jiang Juncheng來(lái)自常州大學(xué)，論文數(shù)量為66篇，主要研究?jī)?nèi)容是化工與危險(xiǎn)化學(xué)品安全。Mohamed Abdel-Aty來(lái)自中佛羅里達(dá)大學(xué)，論文數(shù)量為51篇，主要研究?jī)?nèi)容是交通安全領(lǐng)域。從論文作者的研究?jī)?nèi)容來(lái)看，研究方向是安全風(fēng)險(xiǎn)分析的作者數(shù)量較多，在此方向上發(fā)表的論文數(shù)量也較多。其次研究方向在可靠性，過(guò)程安全，交通安全方面的作者也占據(jù)了研究人員的一部分，他們產(chǎn)出的研究結(jié)果也很豐富。因此安全風(fēng)險(xiǎn)分析似乎是高產(chǎn)研究人員的研究重點(diǎn)，也是其研究成果的主要構(gòu)成部分。值得注意的是，在發(fā)表論文數(shù)量作者前10的表格中，第10名WANG Kai由于中文不同字同音及同名的情況，在以英文為主體的統(tǒng)計(jì)過(guò)程中，可能涵蓋了多名作者。因此統(tǒng)計(jì)結(jié)果具有一定的誤差，仍需在后續(xù)研究中尋找解決方法。

表2 安全科學(xué)領(lǐng)域發(fā)表論文數(shù)量作者前10

2.3 研究機(jī)構(gòu)分析

文獻(xiàn)發(fā)表機(jī)構(gòu)的可視化視圖譜如圖4所示，可以看到研究機(jī)構(gòu)大致分為6個(gè)聚類，主要以荷蘭代爾夫特理工大學(xué)，美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，中國(guó)科學(xué)院，蒙納士大學(xué)等機(jī)構(gòu)為核心。從本次研究數(shù)據(jù)中分析發(fā)現(xiàn)，文獻(xiàn)發(fā)表機(jī)構(gòu)大多數(shù)與高等院校有關(guān)。說(shuō)明在被SCI或SSCI收錄的24篇國(guó)際期刊及論文集中，高等院校在安全科學(xué)的研究產(chǎn)出上表現(xiàn)不俗。

圖4 文獻(xiàn)發(fā)表機(jī)構(gòu)的可視化視圖譜Fig.4 Visual mapping of literature publishers

由統(tǒng)計(jì)表格表3來(lái)看，可以得知根據(jù)發(fā)文數(shù)量排序的前5名研究機(jī)構(gòu)的論文被引次數(shù)都超過(guò)1 000次，而對(duì)于中佛羅里達(dá)大學(xué)，雖然論文數(shù)量為105篇，在統(tǒng)計(jì)表格中排第9名，但被引次數(shù)高達(dá)1 317次，平均篇被引也達(dá)到了12篇左右，這表明該機(jī)構(gòu)在學(xué)科基礎(chǔ)研究上較為出色。機(jī)構(gòu)的產(chǎn)出與所在國(guó)家或地區(qū)具有一定的相關(guān)性，在安全領(lǐng)域論文發(fā)表數(shù)量前10的機(jī)構(gòu)中，有5個(gè)中國(guó)機(jī)構(gòu)，這表明中國(guó)對(duì)國(guó)際安全科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展做出了不少貢獻(xiàn)，目前已經(jīng)成為安全科學(xué)領(lǐng)域研究工作的重要組成部分。這5個(gè)中國(guó)機(jī)構(gòu)包含4所國(guó)內(nèi)高校，這表明中國(guó)安全科學(xué)在高校內(nèi)的建設(shè)卓有成效，為中國(guó)安全領(lǐng)域人才培養(yǎng)提供途徑。

表3 研究機(jī)構(gòu)分布情況

通過(guò)VOS對(duì)檢索文獻(xiàn)進(jìn)行耦合研究機(jī)構(gòu)分析，由圖5可以看出代爾夫特理工大學(xué)、清華大學(xué)、德州農(nóng)工大學(xué)與其他機(jī)構(gòu)的合作非常頻繁，其中代爾夫特理工大學(xué)與Univ Antwerp(安特衛(wèi)普大學(xué))的合作最為密切，其次是中國(guó)科學(xué)院與Univ Chinese acad sci(中國(guó)科學(xué)院大學(xué))的合作比較密切。中國(guó)的研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)如圖5所示，以中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)等為核心，構(gòu)成了中國(guó)的安全科學(xué)領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖譜。而這3所研究機(jī)構(gòu)同時(shí)與國(guó)外各研究機(jī)構(gòu)也保持著緊密聯(lián)系，在中國(guó)安全學(xué)科領(lǐng)域的國(guó)際交流合作方面起到了重要作用。

圖5 機(jī)構(gòu)合作可視化圖譜Fig.5 Visualization map of institutional cooperation

通過(guò)發(fā)表論文數(shù)對(duì)國(guó)家進(jìn)行排序，可以得到論文發(fā)表最多的10個(gè)國(guó)家，見(jiàn)表4。安全科學(xué)的研究力量在全球范圍內(nèi)分布是極其不平衡的，位于第一的美國(guó)論文數(shù)為3 667篇，位于第十的德國(guó)論文數(shù)量為475篇，美國(guó)的論文數(shù)是德國(guó)的7倍之多。

表4 國(guó)家層面的文獻(xiàn)發(fā)表情況

從圖6國(guó)家論文數(shù)量累計(jì)百分比的曲線中可以發(fā)現(xiàn)，在安全領(lǐng)域各國(guó)家/地區(qū)發(fā)表論文總量的排序中，前10國(guó)家/地區(qū)的論文數(shù)量累計(jì)占總論文量的61.29%，前20國(guó)家/地區(qū)的論文量占總論文量的79.37%，而前50國(guó)家/地區(qū)的累計(jì)論文量甚至達(dá)到了總論文量的95.53%。由此我們可以得出，安全領(lǐng)域的研究成果中一大部分是由少數(shù)國(guó)家或地區(qū)產(chǎn)出的，而這些國(guó)家或地區(qū)通常為發(fā)達(dá)國(guó)家或個(gè)別發(fā)展中國(guó)家，這些國(guó)家或地區(qū)在發(fā)展自身經(jīng)濟(jì)的過(guò)程中都受到過(guò)安全問(wèn)題的困擾。就中國(guó)而言，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和工業(yè)水平的不斷提高，在發(fā)展過(guò)程中的安全問(wèn)題也隨之暴露，并引發(fā)了一系列的安全事故，進(jìn)而中國(guó)對(duì)于安全科學(xué)的研究也逐漸深入。這也表明了安全學(xué)科的是隨著人們對(duì)于安全的需要而產(chǎn)生和發(fā)展的。

圖6 國(guó)家/地論文數(shù)量累計(jì)百分比Fig.6 Cumulative percentage of country/region papers

2.4 安全研究的熱點(diǎn)分析

通過(guò)對(duì)高頻關(guān)鍵詞的研究，可以解釋一段時(shí)間內(nèi)某領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。文中根據(jù)文獻(xiàn)的高頻詞將共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析為4個(gè)聚類，主要包括：職業(yè)安全與傷害，爆炸反應(yīng)，交通安全，工業(yè)過(guò)程安全。

2.4.1 職業(yè)安全與傷害

圖7 職業(yè)安全與傷害中的新興主題Fig.7 Emerging themes in occupational safety and injury

圖8 職業(yè)安全與傷害中的高影響力主題Fig.8 High-impact themes in occupational safety and injury

職業(yè)安全與傷害主要是圍繞如何避免生產(chǎn)過(guò)程中，由于外部因素直接作用而引起的機(jī)體組織的突發(fā)性意外傷害。表5中列舉了在職業(yè)安全與傷害這個(gè)領(lǐng)域中排名前20的高頻詞，其中人、工作者、健康反映出此聚類研究更關(guān)注人的健康。實(shí)踐、調(diào)查、經(jīng)驗(yàn)、問(wèn)卷及訪談等詞說(shuō)明了此類研究的調(diào)查方式多為問(wèn)卷和訪談，通過(guò)實(shí)踐積攢經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析。政策、社區(qū)、干預(yù)及培訓(xùn)等詞表明通過(guò)制定相關(guān)政策，提前進(jìn)行安全培訓(xùn)，事后開(kāi)展社區(qū)干預(yù)等方式，預(yù)防職業(yè)安全事故的發(fā)生和事故發(fā)生后的處理方法。這些高頻詞反映了為解決職業(yè)安全與傷害而進(jìn)行的調(diào)查研究、政策制定、事后干預(yù)及預(yù)防培訓(xùn)等研究?jī)?nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系。

表5 職業(yè)安全與傷害中排名前20的高頻詞

2.4.2 爆炸反應(yīng)

由圖9和圖10可知爆炸反應(yīng)中的新興主題分別有爆炸的計(jì)算機(jī)分析預(yù)測(cè)、隨機(jī)森林及高溫測(cè)試等。而其中高影響力的主題分別有煤礦自燃、環(huán)境安全與風(fēng)險(xiǎn)等。

圖9 爆炸反應(yīng)中的新興主題Fig.9 Emerging themes in explosive reactions

圖10 爆炸反應(yīng)中的高影響力主題Fig.10 High impact themes in explosive reactions

爆炸反應(yīng)主要是圍繞如何使爆炸的發(fā)生安全可控，而研究爆炸反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)規(guī)律對(duì)于控制和利用爆炸反應(yīng)是非常有意義的。引起爆炸的反應(yīng)大致分為2類，一類為熱爆炸，一類為支鏈爆炸，按燃燒速度可分為輕爆、爆炸和爆轟。表6中列舉了在爆炸反應(yīng)這個(gè)領(lǐng)域中排名前20的高頻詞，其中工藝、機(jī)理、性質(zhì)等詞反映出對(duì)爆炸反應(yīng)發(fā)生原理的分析和討論。速率、參數(shù)、溫度、壓力及配比等與爆炸反應(yīng)發(fā)生的條件和規(guī)模有關(guān)。模擬、預(yù)測(cè)及算法等詞表明研究者們通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究爆炸反映的相關(guān)規(guī)律。這些關(guān)鍵詞反映了在爆炸反應(yīng)的研究中，爆炸原理分析、爆炸條件測(cè)試及計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)等為主要研究?jī)?nèi)容。

表6 爆炸反應(yīng)中排名前20的高頻詞

2.4.3 交通安全

由圖11和圖12可知交通安全中的新興主題分別有自動(dòng)駕駛汽車，道路交通事故原因等。而其中高影響力的主題分別有車禍?zhǔn)鹿试蚍治觯煌üぞ甙踩苑治龅取?/p>

圖11 交通安全中的新興主題Fig.11 Emerging themes in traffic safety

圖12 交通安全中的高影響力主題Fig.12 High-impact themes in traffic safety

交通安全主要是圍繞在道路上如何避免發(fā)生人身傷亡或財(cái)務(wù)損失。表7中列舉了在交通安全這個(gè)領(lǐng)域中排名前20的高頻詞，其中駕駛員、參與者、年齡、自我及行人等詞表明研究者們通過(guò)分析造成交通事故的人的因素來(lái)討論交通事故。碰撞、傷害、速度及死亡人數(shù)等反映出對(duì)道路交通事故中傷害形式的分析。實(shí)際應(yīng)用、數(shù)據(jù)集等與為避免交通安全事故的發(fā)生，研究者們提出的解決措施有關(guān)。這些關(guān)鍵詞主要圍繞造成交通安全的危險(xiǎn)因素、傷害的發(fā)生形式以及預(yù)防措施等內(nèi)容，表明了交通安全的研究重點(diǎn)。

表7 交通安全中排名前20的高頻詞

2.4.4 工業(yè)過(guò)程安全

晚唐政治昏暗且戰(zhàn)亂頻繁，為了茍全性命，很多文人都退隱于江湖之中。雖然隱士也無(wú)法回避現(xiàn)實(shí)生活的困境，但這些抵擋不住隱逸文人們對(duì)于詩(shī)意棲居的追求，文人心中的痛苦與無(wú)奈需要宣泄與表達(dá)，繪畫藝術(shù)與古琴藝術(shù)從而得到了勃興。這構(gòu)成了當(dāng)時(shí)鏡湖地區(qū)隱逸文學(xué)生態(tài)的另一個(gè)方面。充滿繪畫與古琴藝術(shù)氛圍的文學(xué)生態(tài)使方干的詩(shī)充滿了對(duì)自然山水寫意化的描寫和清越雅致的韻味，最終成就了他“清麗”的詩(shī)風(fēng)。

由圖13和圖14可知工業(yè)過(guò)程安全中的新興主題分別有工業(yè)安全生產(chǎn)、可靠性分析等。而其中高影響力的主題分別有朗繆爾模型、吸附劑實(shí)驗(yàn)等。

圖13 工業(yè)過(guò)程安全中的新興主題Fig.13 Emerging themes in industrial process safety

圖14 工業(yè)過(guò)程安全中的高影響力主題Fig.14 High-impact themes in industrial process security

工業(yè)過(guò)程安全主要是圍繞如何降低工業(yè)過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。表8中列舉了在工業(yè)過(guò)程安全這個(gè)領(lǐng)域中排名前20的高頻詞，其中濃度、溶液、產(chǎn)物及反應(yīng)等是對(duì)工業(yè)過(guò)程中的反應(yīng)原理進(jìn)行安全評(píng)估。處理、去除、降解及廢水等反映出對(duì)工業(yè)過(guò)程中人為操作時(shí)安全與否的研究。效率、優(yōu)化及循環(huán)等詞則說(shuō)明是在對(duì)整個(gè)工業(yè)過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)性的安全設(shè)計(jì)。這些關(guān)鍵詞表明研究者們?cè)诠I(yè)過(guò)程安全方面，可以通過(guò)改善原始反應(yīng)的安全，規(guī)范操作者的行為、改良工業(yè)過(guò)程系統(tǒng)的安全性及預(yù)先進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方式開(kāi)展研究。

表8 工業(yè)過(guò)程安全中排名前20的高頻詞

2.5 高被引論文

在2016—2021年安全科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中被頻繁引用的文獻(xiàn)在安全領(lǐng)域的研究中發(fā)揮了重要的知識(shí)基礎(chǔ)作用。通過(guò)圖15可以了解到被引文獻(xiàn)分為6個(gè)聚類，包括交通安全事故、工業(yè)過(guò)程安全、風(fēng)險(xiǎn)控制、安全模型、社區(qū)安全、風(fēng)險(xiǎn)管理。這些相關(guān)文章為安全科學(xué)領(lǐng)域的探索提供了研究基礎(chǔ)，是安全研究的知識(shí)基礎(chǔ)。

圖15 被引次數(shù)不少于25次的620篇論文組成的共被引網(wǎng)絡(luò)Fig.15 A co-citation network of 620 papers cited no less than 25 times

由表9可知近幾年的高被引論文大多是安全因素、化學(xué)方法、煤礦粉塵、自動(dòng)駕駛及模型分析等方面的文獻(xiàn)，涵蓋的領(lǐng)域包括化工、采礦、交通、石油、建筑、管理及經(jīng)濟(jì)等學(xué)科，這表明安全科學(xué)作為一門綜合科學(xué)和交叉科學(xué)，其涉及很多不同的領(lǐng)域，而且數(shù)量還隨著學(xué)科的發(fā)展在不斷地增加。從被引文獻(xiàn)所涉及的內(nèi)容來(lái)看，化學(xué)領(lǐng)域的文獻(xiàn)占被引文獻(xiàn)的比例最大，這與安全研究中占比較大的工業(yè)過(guò)程安全和爆炸反應(yīng)相關(guān)聯(lián)。重點(diǎn)行業(yè)安全分析及風(fēng)險(xiǎn)研究也占高被引文獻(xiàn)的一部分，這屬于安全學(xué)科的研究性基礎(chǔ)。從被引文獻(xiàn)的類型來(lái)看，綜述類文獻(xiàn)占被引文獻(xiàn)的30%左右，而這些文獻(xiàn)大多數(shù)與研究方法有關(guān)。非綜述類文獻(xiàn)的內(nèi)容也更傾向于研究方法和實(shí)驗(yàn)進(jìn)展。這說(shuō)明在被引文獻(xiàn)中，人們更傾向于去參考不同領(lǐng)域的研究方法，來(lái)完成對(duì)安全學(xué)科的探索。

表9 2016—2021年排名前20高被引文獻(xiàn)

表10是中國(guó)近幾年的高被引文獻(xiàn)，通過(guò)文獻(xiàn)可以看出中國(guó)安全科學(xué)研究學(xué)者在模型預(yù)測(cè)、煤礦粉塵、大數(shù)據(jù)及風(fēng)險(xiǎn)分析等方面的研究受到國(guó)際安全領(lǐng)域?qū)W者的認(rèn)可，這體現(xiàn)了近幾年中國(guó)在安全科學(xué)領(lǐng)域知識(shí)基礎(chǔ)上的貢獻(xiàn)。

表10 2016—2021年中國(guó)高被引文獻(xiàn)

2.6 期刊分布

刊載安全學(xué)科研究成果的期刊分布如表11和圖16所示，刊載安全學(xué)科科研成果數(shù)量居前列的SCI期刊是“SAFETY SCIENCE”“ACCIDENT ANALYSIS AND PREVENTION”“PROCESS SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION”“INTERNATIONAL JOURNAL OF DISASTER RISK REDUCTION”“JOURNAL OF LOSS PREVENTION IN THE PROCESS INDUSTRIES”這5本期刊的論文量占到了總樣本數(shù)的56.9%。從期刊類型上分析，綜合類期刊所包含的安全學(xué)科科研成果較多，這也從另一個(gè)角度證實(shí)了安全學(xué)科是一門綜合類交叉學(xué)科。

圖16 刊載安全學(xué)科研究成果的期刊分布情況Fig.16 Distribution of journals containing research findings in security disciplines

表11 刊載安全學(xué)科研究成果的期刊分布情況

3 結(jié) 論

1)從時(shí)間分布上進(jìn)行分析，安全科學(xué)的研究論文整體呈上升趨勢(shì)，且在2015年后保持逐年穩(wěn)步遞增狀態(tài)。但在期刊分布方面，論文數(shù)量分布不平衡，期刊多數(shù)為綜合類期刊，收錄了不同領(lǐng)域的文獻(xiàn)，證明了安全科學(xué)的跨學(xué)科性。從被引論文上可以得出，安全科學(xué)的研究者更注重于結(jié)合不同領(lǐng)域研究方法，對(duì)安全科學(xué)問(wèn)題進(jìn)行討論。

2)從空間分布分析可得，安全科學(xué)的成果產(chǎn)出不平衡，全球各國(guó)家和地區(qū)安全科學(xué)研究水平差距較大，在統(tǒng)計(jì)的146個(gè)國(guó)家和地區(qū)中，前50國(guó)家和地區(qū)的累計(jì)論文量達(dá)到總量的95.53%。在機(jī)構(gòu)層面上則進(jìn)一步體現(xiàn)了這一現(xiàn)象，高產(chǎn)機(jī)構(gòu)主要來(lái)源于高產(chǎn)國(guó)家的大學(xué)，如荷蘭、美國(guó)、中國(guó)的代爾夫特理工大學(xué)、美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)等。

3)在學(xué)科熱點(diǎn)方面，根據(jù)文獻(xiàn)的高頻詞將共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析為4個(gè)聚類，主要包括：職業(yè)安全與傷害、爆炸反應(yīng)、交通安全、工業(yè)過(guò)程安全。其中2016—2021年高影響力的主題包括：疾病控制、安全施工、環(huán)境安全與風(fēng)險(xiǎn)、交通工具安全性分析及朗繆爾模型等。新興的研究主題包括：災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理、個(gè)體因素防護(hù)、爆炸分析預(yù)測(cè)、隨機(jī)森林、自動(dòng)駕駛汽車、工業(yè)安全生產(chǎn)及可靠性分析等。從新興主題可以看出安全學(xué)科的研究方法逐步向數(shù)字化、模擬預(yù)測(cè)等方面發(fā)展。由高產(chǎn)研究人員統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，安全風(fēng)險(xiǎn)分析在安全科學(xué)領(lǐng)域更受研究者的關(guān)注。

通過(guò)上述分析，可以得到安全科學(xué)領(lǐng)域在近幾年的研究方向及研究狀況，為安全科學(xué)領(lǐng)域的研究者提供了學(xué)科前沿方向參考和研究熱點(diǎn)，有助于研究者快速了解學(xué)科現(xiàn)狀，把握學(xué)科發(fā)展方向。