基于CiteSpace的智慧城市研究熱點及趨勢分析

■ 馬明 李志紅

1.中國科學(xué)院大學(xué)公共政策與管理學(xué)院 北京 100049

2.中國科學(xué)院大學(xué)馬克思主義學(xué)院 北京 100049

0 引言

城市作為人類文明發(fā)展的標(biāo)志，對全球環(huán)境和社會經(jīng)濟發(fā)揮著重要作用。隨著城市建設(shè)進程的加快，城市治理問題日益受到關(guān)注。城市在環(huán)境、資源及管理等面臨著新的問題與挑戰(zhàn)，政府、企業(yè)以及公眾等都關(guān)注城市的環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和應(yīng)用，城市的信息化、數(shù)字化、智慧化程度不斷提高，公眾的生活環(huán)境和城市的管理方式發(fā)生了很大的變化，互聯(lián)網(wǎng)成為公眾生活的重要平臺和方式,智慧城市成為城市可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略方向。在利用信息技術(shù)與信息資源的基礎(chǔ)上，提高城市智能化管理水平，將大數(shù)據(jù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等前沿技術(shù)應(yīng)用在環(huán)境、交通等領(lǐng)域，推進智慧城市的建設(shè)和發(fā)展。

作為城市發(fā)展和城市形態(tài)的新概念，智慧城市一經(jīng)提出便受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。Nesti 認(rèn)為智慧城市是基于廣泛使用信息和通信技術(shù)以及促進環(huán)境可持續(xù)性、經(jīng)濟發(fā)展和創(chuàng)新城市發(fā)展的新方法[1]。Vanolo 指出，智慧城市政策支持想象、組織和管理城市及其流量的新方式[2]。陳偉清等認(rèn)為智慧城市是基于新一代信息技術(shù)與知識社會創(chuàng)新2.0 的環(huán)境下的城市信息化發(fā)展的更高階段[3]。李春佳認(rèn)為智慧城市是以知識與知識資本廣泛應(yīng)用為特征,以互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)為手段，服務(wù)于社會經(jīng)濟生活的新型城市[4]。許多城市正致力于通過使用信息通信技術(shù)改善城市運營和管理的各個方面，從而變得“更智慧”，并借此提升城市競爭力。馬亮認(rèn)為一座城市的“智商”體現(xiàn)在能否充分利用信息技術(shù)吸引并動員人力資源,推動不同組織和個體之間的協(xié)同與合作[5]。蔣華雄等強調(diào)發(fā)展智慧城市應(yīng)該將城市作為一種社會關(guān)系納入到政策制定和實施過程中,倡導(dǎo)需求導(dǎo)向的智慧城市治理結(jié)構(gòu)[6]。韓普提出應(yīng)重點梳理利益相關(guān)者的訴求,提升智慧城市建設(shè)和管理的滿意度[7]。姜鵬等總結(jié)智慧城市最重要的目標(biāo)就是為不同的人提供公平高效的服務(wù)[8]。智能技術(shù)在解決社會問題和改善城市生活方面有很大的潛力和作用，智慧城市建設(shè)為人們帶來了更多的便捷，改善了人們的生活質(zhì)量。

信息技術(shù)的發(fā)展帶動了智慧城市的建設(shè)，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部辦公廳于2012年發(fā)布《國家智慧城市試點暫行管理辦法》，學(xué)者們在智慧城市領(lǐng)域展開了多方面的研究,孟凡坤等基于PRISMA 的文獻收集方法回顧了英文智慧城市文獻研究[9]。栗俊杰等借助CiteSpace V等計量軟件對2010～2019年國內(nèi)外智慧城市發(fā)展的現(xiàn)狀進行了梳理和總結(jié)[10]。智慧城市作為多元學(xué)科交叉的領(lǐng)域，文獻數(shù)量不斷增加，及時分析該領(lǐng)域的熱點主題，反映我國智慧城市最新研究前沿，能夠為未來研究和其他相關(guān)研究人員提供參考借鑒。

1 研究設(shè)計

1.1 數(shù)據(jù)來源

文獻來源于中國知網(wǎng)，數(shù)據(jù)來源類別選擇CSSCI，以“智慧城市”為檢索主題詞，檢索年限設(shè)置為2010～2021，并對檢索出的文獻做進一步篩查，剔除與主題無關(guān)的學(xué)位論文、書評、征稿、新聞報紙及會議綜述后，最終獲得779 篇有效文獻作為此次分析的文獻數(shù)據(jù)樣本，其中每一篇文獻都含有作者、關(guān)鍵詞、機構(gòu)、摘要等有效信息，以Refworks的形式導(dǎo)出文獻題錄信息。

1.2 研究方法

識別研究熱點需要借助文獻計量的方法和技術(shù)，利用Excel 軟件定量分析我國智慧城市研究的文獻數(shù)量、關(guān)鍵詞、期刊來源。CiteSpace是基于Java語言開發(fā)的信息可視化軟件，能夠分析科學(xué)文獻中蘊含的潛在知識，計量特定領(lǐng)域的文獻（集合），對特定領(lǐng)域文獻(集合)進行計量，通過可視化呈現(xiàn)科學(xué)知識的結(jié)構(gòu)、規(guī)律和分布情況，分析學(xué)科領(lǐng)域演化的關(guān)鍵路徑，以圖譜的形式展示一個領(lǐng)域的演變過程和研究前沿。運用CiteSpace 軟件進行關(guān)鍵詞共現(xiàn)、聚類和突現(xiàn)詞知識圖譜繪制，顯示智慧城市領(lǐng)域在2010～2021年區(qū)間的研究動向、發(fā)展歷程和前沿動態(tài)。

2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

2.1 文獻年份分布

針對某一領(lǐng)域、某一主題的文獻，從發(fā)表時間上進行統(tǒng)計，能夠分析該領(lǐng)域研究的發(fā)展情況，反映出該領(lǐng)域所受的關(guān)注程度。對檢索文獻進行發(fā)文量分析，年度發(fā)文量如圖1所示。

從779 篇文獻的歷年分布和增長狀況來看，我國智慧城市研究可分為兩個階段：緩慢增長期（2010～2012），該時段研究處于起步階段，智慧城市的發(fā)文量還不多；第二階段是穩(wěn)定增長期（2013～2021），主要特征是發(fā)文量穩(wěn)定增長，文獻數(shù)量雖然出現(xiàn)了一定程度的波動，但幅度較小，平均年發(fā)文量達80 篇左右，智慧城市的研究開始趨于穩(wěn)定。

2.2 發(fā)表期刊分析

對已有文獻的期刊來源進行分析發(fā)現(xiàn)，779 篇文獻共發(fā)表于227種期刊上，載文超過16篇的期刊見表1。

表1 智慧城市載文期刊(前10)統(tǒng)計

刊載文獻最多的是《電子政務(wù)》，為97 篇，其對智慧城市方面的研究較多；第二是《城市發(fā)展研究》，為47篇，第三是《科技管理研究》，共刊載29篇。發(fā)表期刊來源類型多樣，文章學(xué)術(shù)性強且在各自的專業(yè)領(lǐng)域影響較大，推動智慧城市的研究進展，拓寬該領(lǐng)域的深度和廣度。此外，載文前10 的期刊分別涉及管理學(xué)、建筑和城市規(guī)劃研究、社會學(xué)研究等，反映出智慧城市研究具有跨學(xué)科、跨領(lǐng)域性質(zhì)。

2.3 機構(gòu)發(fā)文分析

對發(fā)文機構(gòu)進行統(tǒng)計分析可以反映智慧城市領(lǐng)域的研究力量布局。根據(jù)統(tǒng)計，參與智慧城市研究的機構(gòu)數(shù)共有1224 個，平均1.56 篇，發(fā)文篇數(shù)超過8 篇的機構(gòu)見表2。

表2 智慧城市發(fā)文機構(gòu)(前10)統(tǒng)計

從發(fā)文量上看，對智慧城市研究發(fā)文數(shù)量最高的機構(gòu)是華中科技大學(xué)公共管理學(xué)院，發(fā)文量達22 篇；其次是南京大學(xué)信息管理學(xué)院，發(fā)文量是15 篇；中國人民大學(xué)信息資源管理學(xué)院、武漢大學(xué)信息資源研究中心、湘潭大學(xué)公共管理學(xué)院發(fā)文都達到13篇；研究機構(gòu)主要集中在大學(xué)的公共管理、經(jīng)濟管理、信息資源管理等領(lǐng)域，這些機構(gòu)在智慧城市發(fā)文量較高，對這一領(lǐng)域知識體系的完善具有重要作用。

3 研究可視化分析

3.1 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，779 篇文獻中共抽取出3428 個關(guān)鍵詞，頻次前10 的關(guān)鍵詞見表3。除去檢索主題詞智慧城市外，出現(xiàn)頻次最高的關(guān)鍵詞是大數(shù)據(jù)，共64次；其次是電子政務(wù)54 次，第三是城市治理，這3 個關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次較高。

表3 智慧城市研究關(guān)鍵詞詞頻(前10)統(tǒng)計

通過關(guān)鍵詞頻次統(tǒng)計可以了解研究的關(guān)注點，挖掘關(guān)鍵詞內(nèi)部間的關(guān)聯(lián)和邏輯關(guān)系可以進一步分析。關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越高，說明這個問題越受到關(guān)注，其內(nèi)在的邏輯關(guān)聯(lián)性可通過頻次統(tǒng)計的方式表征。分析特定研究領(lǐng)域時應(yīng)首先關(guān)注主題詞同一篇文獻出現(xiàn)的次數(shù)，其次考察不同主題詞彼此構(gòu)建的共詞網(wǎng)絡(luò)，最后借助統(tǒng)計學(xué)工具來研究各類主題詞之間的邏輯關(guān)聯(lián)性?；谲浖﨏iteSpace 構(gòu)建如圖2的共詞網(wǎng)絡(luò)圖譜，提取智慧城市研究熱點內(nèi)容。

通過不同關(guān)鍵詞之間的連線掌握其共現(xiàn)強度，連線越多，強度越大。圖2中共有339 個節(jié)點、355 條連線，網(wǎng)絡(luò)密度為0.0062，表明在智慧城市的研究中各個節(jié)點聯(lián)系較為分散。年輪代表關(guān)鍵詞節(jié)點，年輪越大說明該關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次越高，如電子政務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)、城市治理等，這些主題的中介中心性高，研究主要圍繞此類關(guān)鍵詞展開，也是連接不同研究主題的關(guān)鍵節(jié)點。

可以看出大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、云計算等節(jié)點較為突出，反映出信息技術(shù)是推動智慧城市領(lǐng)域研究的主要動力，也是該領(lǐng)域的研究熱點所在。綜合分析關(guān)鍵詞整體分布可知，隨著智慧城市相關(guān)成果逐漸豐富，國內(nèi)學(xué)術(shù)界在“城市治理”“智慧產(chǎn)業(yè)”“智慧社區(qū)”“智慧治理”“智慧旅游”“公眾參與”等領(lǐng)域的研究進行拓展，中國智慧城市相關(guān)研究向體系化、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。

3.2 關(guān)鍵詞聚類分析

在CiteSpace中運用關(guān)鍵詞聚類功能，將所有關(guān)鍵詞中具有明顯的相同特征的詞匯作為聚類對象，從而發(fā)現(xiàn)智慧城市研究的熱點領(lǐng)域，見圖3。

聚類分析的模塊性（Q值）是評價圖譜網(wǎng)絡(luò)模塊的重要指標(biāo)，當(dāng)Q 值的區(qū)間為[0,1]且Q>0.3（經(jīng)驗值）時，表明劃分的群落結(jié)構(gòu)顯著。平均輪廓值（S值）用于測量網(wǎng)絡(luò)同質(zhì)性，當(dāng)平均輪廓值大于0.5 時，說明聚類是合理的。從圖中可以看出，Q=0.836，表明聚類顯著；S=0.9027，表明聚類效果良好。根據(jù)聚類分析結(jié)果，綜合關(guān)鍵詞統(tǒng)計、自動聚類標(biāo)簽視圖，可以發(fā)現(xiàn)智慧城市的研究熱點。

第一，智慧城市的發(fā)展演進研究。智慧城市是一個動態(tài)發(fā)展的過程，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，學(xué)者們先后提出了信息港、數(shù)字城市、智能城市、未來城市等概念，智慧城市注重實際使用和用戶體驗，將提高公眾生活質(zhì)量作為其建設(shè)目標(biāo)，逐漸被公眾所接受，并受到相關(guān)研究領(lǐng)域的關(guān)注。

第二，智慧城市的規(guī)劃與技術(shù)研究。城市發(fā)展需要有明確的戰(zhàn)略規(guī)劃，有助于城市發(fā)展具有持續(xù)的競爭力。如何利用有限的資源形成符合城市發(fā)展需求的可持續(xù)模式，進而構(gòu)建適合當(dāng)?shù)匕l(fā)展需要的智慧城市頂層設(shè)計是引領(lǐng)城市發(fā)展的關(guān)鍵所在。高效利用信息技術(shù)是推動智慧城市不斷發(fā)展的現(xiàn)實保障，如何運用互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)，并借助云計算等新技術(shù)完成高效的數(shù)據(jù)收集、分析、整合工作是管理城市的有效方案。通過將資源合理配置于公共管理、安全和服務(wù)等不同領(lǐng)域，在城市資源有限的條件下更為有效地配置于相關(guān)部門，使技術(shù)與城市發(fā)展彼此相互契合，提升城市管理和運行效率。

第三，智慧城市的建設(shè)策略研究。智慧城市若構(gòu)架于網(wǎng)絡(luò)信息平臺之上需要涉及到大量的應(yīng)用系統(tǒng)，這種集成化、規(guī)模化的數(shù)據(jù)聚集模式往往會帶來潛在的信息安全風(fēng)險。在智慧城市的建設(shè)中不僅要注重信息技術(shù)發(fā)展的便捷性，還需考慮信息安全問題。我國在城市管理理念、技術(shù)能力和數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施覆蓋率等方面還需要進一步提升，智慧城市建設(shè)不僅需要政府、企業(yè)和社會協(xié)同推進，還需要加強公眾的參與。通過技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動城市建設(shè)，為公眾提供更好的服務(wù)，城市需要改善其服務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施，鼓勵公眾參與智慧城市的建設(shè)與發(fā)展。

第四，智慧城市治理的研究。智能技術(shù)嵌入城市治理形成了智慧治理，改變了城市傳統(tǒng)治理模式，提高了城市精細化治理能力。城市治理作為國家治理的重要組成部分，其智能化的治理系統(tǒng)契合當(dāng)今時代的發(fā)展現(xiàn)狀與社會發(fā)展的需要，如何實現(xiàn)城市治理精細化、規(guī)范化、長效化，推動城市治理智慧化轉(zhuǎn)型需要進一步關(guān)注。

3.3 關(guān)鍵詞突現(xiàn)分析

借助CiteSpace的“突發(fā)檢測計算”工具，可以追蹤某一學(xué)科研究熱點變動情況，其目的是發(fā)現(xiàn)在特定時間段內(nèi)具有高強度的特征，對突現(xiàn)詞進行相關(guān)分析，可以把握智慧城市在某一時區(qū)內(nèi)研究熱點的轉(zhuǎn)向。突發(fā)檢測作為一種時間分析，依據(jù)突發(fā)起始時間由遠及近的順序從上到下排列，表4中越靠近下方的研究主題就越前沿。

表4 智慧城市關(guān)鍵詞突現(xiàn)詞

從圖4可知，2010年后國內(nèi)學(xué)者對智慧城市的關(guān)注度及熱點研究始終處于變動狀態(tài)，不同階段研究的側(cè)重點不同。突現(xiàn)強度前五位分別為電子政務(wù)、城市治理、互聯(lián)網(wǎng)+、信息社會、智慧社會和數(shù)字城市，突現(xiàn)期最長跨度為3年。在智慧城市研究的初期，電子政務(wù)和智慧旅游等是研究的主流和熱點。城市治理、智慧社會、人工智能與智慧服務(wù)從2018 的文獻中開始出現(xiàn)延續(xù)到2021年，將在未來一段時間對智慧城市領(lǐng)域的研究產(chǎn)生影響。數(shù)字城市與信息社會等關(guān)鍵詞在歷經(jīng)突現(xiàn)期后有所變化，反映了智慧城市的發(fā)展脈絡(luò)與關(guān)鍵節(jié)點。

4 結(jié)論

通過利用文獻計量學(xué)的方法及可視化的工具，對我國智慧城市領(lǐng)域十幾年來的文獻發(fā)表、變化趨勢、機構(gòu)發(fā)文以及期刊分布情況等進行了分析，繪制了我國智慧城市研究領(lǐng)域高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖，并對智慧城市領(lǐng)域的熱點和趨勢進行了分析，得出以下結(jié)論：

首先，智慧城市研究熱度持續(xù)上升。在發(fā)表數(shù)量方面，我國智慧城市文獻數(shù)量整體呈增長趨勢，是學(xué)術(shù)界的一個研究熱點，表明對智慧城市問題的研究和關(guān)注。在發(fā)表期刊方面，科技管理類期刊發(fā)文較多，對智慧城市的研究涉及經(jīng)濟研究、建筑和城市規(guī)劃研究、社會學(xué)研究等，反映出智慧城市具有跨學(xué)科、跨領(lǐng)域性質(zhì)。在機構(gòu)發(fā)文方面，高等院校的公共管理學(xué)院、信息管理學(xué)院在智慧城市發(fā)文量上有較高的產(chǎn)出。

其次，智慧城市研究內(nèi)容不斷豐富。關(guān)鍵詞詞頻統(tǒng)計和共現(xiàn)圖譜反映出信息技術(shù)是推動智慧城市領(lǐng)域研究的主要動力，也是該領(lǐng)域的研究熱點所在。關(guān)鍵詞聚類圖譜表明學(xué)界對智慧城市的研究內(nèi)容主要包括智慧城市技術(shù)應(yīng)用、發(fā)展策略、智慧城市治理等方面，該領(lǐng)域的研究逐漸拓展，視野更加廣泛，向著更深入、系統(tǒng)化的方向發(fā)展。

最后，智慧城市研究主題不斷變化。突發(fā)檢測反映了智慧城市領(lǐng)域的發(fā)展脈絡(luò)與關(guān)鍵節(jié)點，該領(lǐng)域的研究熱點和研究前沿一直處于變化狀態(tài)，不同階段側(cè)重點不同。電子政務(wù)和智慧旅游等主題是研究早期的主流和熱點，智慧治理、智慧社會與人工智能等關(guān)鍵詞的出現(xiàn)，顯示出該領(lǐng)域研究主題正趨向多元化，將會在未來一段時間內(nèi)成為該領(lǐng)域的研究前沿。

信息技術(shù)的發(fā)展為智慧城市提供了技術(shù)支撐，使智慧城市具有感知互聯(lián)、交互共享的能力，促進智慧城市更快發(fā)展。通過可視化分析，揭示智慧城市研究的熱點和趨勢，對智慧城市的研究前沿進行分析，指出了智慧城市研究的未來方向。首先，需要對智慧城市理論進行本土化、特色化創(chuàng)新，提升我國智慧城市的理論創(chuàng)新水平。其次，在未來研究中加強理論與實踐結(jié)合，充分運用定量、實證方法分析我國智慧城市建設(shè)實踐，注重跨學(xué)科研究方法的應(yīng)用和發(fā)展。最后，拓展智慧城市研究的多學(xué)科視角，吸納不同學(xué)科的特色優(yōu)勢，為研究機構(gòu)與學(xué)者搭建合作與交流的平臺，積極推動跨學(xué)科、跨領(lǐng)域之間的合作，促進不同學(xué)者之間的交流，以更好地指導(dǎo)我國智慧城市建設(shè)實踐。