基于VOSviewer工具的國(guó)際區(qū)塊鏈技術(shù)研究

夏仕亮，姚 敏，段婧婧

(1．淮陰師范學(xué)院 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院；2.淮安市審計(jì)局，江蘇 淮安223001)

0 引言

區(qū)塊鏈具有去中心化、開(kāi)放性和自治性等特征,這使得區(qū)塊鏈和金融具有內(nèi)在耦合性,金融成為區(qū)塊鏈應(yīng)用的重點(diǎn)領(lǐng)域[1]。據(jù)2020年9月30日《證券時(shí)報(bào)》消息，浙江股權(quán)交易中心區(qū)塊鏈業(yè)務(wù)系統(tǒng)正式連通證監(jiān)會(huì)監(jiān)管主鏈，這標(biāo)志著國(guó)內(nèi)區(qū)塊鏈技術(shù)正在回歸技術(shù)本身，不斷向貿(mào)易金融等領(lǐng)域拓展應(yīng)用，區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)加速落地態(tài)勢(shì)。區(qū)塊鏈?zhǔn)羌闪思用芩惴?、智能合約、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸、分布式記賬等技術(shù)的系統(tǒng)性、集成性創(chuàng)新，目前國(guó)內(nèi)圍繞區(qū)塊鏈的研究大致可分為3種類(lèi)型：①區(qū)塊鏈金融科技的應(yīng)用研究，主要涉及區(qū)塊鏈金融理論、應(yīng)用實(shí)踐、模式和應(yīng)用前景[2-3]；②針對(duì)區(qū)塊鏈原理和特征的基礎(chǔ)性研究，主要關(guān)注區(qū)塊鏈的現(xiàn)狀、優(yōu)劣勢(shì)；③區(qū)塊鏈在能源、通信、大數(shù)據(jù)等領(lǐng)域的應(yīng)用研究[4]。從國(guó)際范圍研究來(lái)看，在WOS(Web of Science)數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索“區(qū)塊鏈”主題后發(fā)現(xiàn)區(qū)塊鏈研究文獻(xiàn)呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，從文獻(xiàn)類(lèi)型來(lái)看，正常期刊(Article)類(lèi)型2015年僅有1篇，2016年為5篇，2017年為58篇，2018年為210篇，2019年為661篇，2020年截至7月31日為642篇。從文獻(xiàn)類(lèi)型來(lái)看，區(qū)塊鏈綜述型(Review)論文有126篇，其中與區(qū)塊鏈主題密切相關(guān)的高被引綜述論文共有13篇，熱點(diǎn)論文共有2篇，從研究對(duì)象來(lái)看，主要包括：區(qū)塊鏈應(yīng)用風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)，基于物聯(lián)網(wǎng)、人工智能的區(qū)塊鏈信息技術(shù)交叉應(yīng)用，在能源行業(yè)諸如原油、天然氣,生物醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用[5]，區(qū)塊鏈在共享經(jīng)濟(jì)中的信任限度問(wèn)題等[6]。

從國(guó)內(nèi)外區(qū)塊鏈文獻(xiàn)究?jī)?nèi)容來(lái)看，國(guó)內(nèi)外研究呈現(xiàn)出一定的交叉。目前在中國(guó)知網(wǎng)核心期刊中以區(qū)塊鏈進(jìn)行主題檢索發(fā)現(xiàn)共有1 545篇期刊論文，其中針對(duì)國(guó)內(nèi)區(qū)塊鏈熱點(diǎn)計(jì)量和區(qū)塊鏈大會(huì)計(jì)應(yīng)用有2篇基于CiteSpace文獻(xiàn)計(jì)量分析，目前對(duì)國(guó)外區(qū)塊鏈發(fā)展態(tài)勢(shì)與研究熱點(diǎn)的分析較少。本文利用文獻(xiàn)計(jì)量與知識(shí)圖譜工具VOSviewer對(duì)WOS(Web of Science)區(qū)塊鏈研究文獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)量分析，擬揭示以下問(wèn)題：①現(xiàn)有國(guó)際區(qū)塊鏈研究成果發(fā)文趨勢(shì)、高被引情況、機(jī)構(gòu)與國(guó)別分布如何；②現(xiàn)有的區(qū)塊鏈研究主要有哪些主題聚類(lèi)，主要研究?jī)?nèi)容及熱點(diǎn)有哪些；③區(qū)塊鏈技術(shù)未來(lái)發(fā)展需要關(guān)注哪些問(wèn)題。

1 研究方法與數(shù)據(jù)選擇

1.1 研究方法與工具選擇

近年來(lái)，科學(xué)知識(shí)圖譜技術(shù)快速發(fā)展，伴隨著 “知識(shí)發(fā)現(xiàn)”的問(wèn)題性、導(dǎo)向性應(yīng)用迅速發(fā)展。知識(shí)圖譜研究根據(jù)問(wèn)題導(dǎo)向進(jìn)行數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)分析，力求發(fā)現(xiàn)事物本質(zhì)和聯(lián)系，通過(guò)可視化技術(shù)顯示知識(shí)單元或知識(shí)群之間的網(wǎng)絡(luò)、結(jié)構(gòu)、交叉、衍生、演化等關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)，VOSviewer工具用于進(jìn)行主體挖掘、文獻(xiàn)耦合、共被引及合作網(wǎng)絡(luò)分析，圖譜計(jì)量參數(shù)結(jié)果準(zhǔn)確可靠。實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中科學(xué)知識(shí)圖譜分析一般包括確定研究目的、數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)預(yù)處理、提取知識(shí)單元、共現(xiàn)矩陣標(biāo)準(zhǔn)化、可視化分析、結(jié)果解讀等步驟[7]。本文主要選擇區(qū)塊鏈主題，結(jié)合時(shí)間信息分析該主題研究成果的增長(zhǎng)與周期情況；結(jié)合區(qū)塊鏈科技文獻(xiàn)作者信息及作者單位地理信息，分析區(qū)塊鏈研究成果在不同國(guó)別地區(qū)及研究機(jī)構(gòu)的分布情況；通過(guò)關(guān)鍵詞聚類(lèi)分析，探究區(qū)塊鏈的主要研究主題聚類(lèi)，并結(jié)合研究文獻(xiàn)進(jìn)行分類(lèi)梳理；根據(jù)現(xiàn)有研究文獻(xiàn)，梳理區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展面臨的主要問(wèn)題，并提出相關(guān)建議。

1.2 數(shù)據(jù)選擇與檢索策略

本文分析數(shù)據(jù)選擇WOS(Web of Science)核心文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，檢索日期為2020年7月31日，檢索策略選擇標(biāo)題檢索，檢索內(nèi)容為“blockchain”,為確保文獻(xiàn)研究質(zhì)量，數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)源主要選擇除會(huì)議檢索外的SCI、SSCI、A&HCI三大檢索，檢索時(shí)間區(qū)間設(shè)定為1900-2020年。在圖譜生成環(huán)節(jié)，將文獻(xiàn)類(lèi)型設(shè)定為Article,共獲得1 577篇區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)的研究文獻(xiàn)。

2 區(qū)塊鏈文獻(xiàn)計(jì)量分析

2.1 區(qū)塊鏈發(fā)文、被引趨勢(shì)與高被引論文分析

從Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)檢索結(jié)果可以看出，第一篇以區(qū)塊鏈為主題的論文發(fā)表于2015年，被引頻次為60次(截至2020年7月30日)，題為《BEYOND BITCOIN: ISSUES IN REGULATING BLOCKCHAIN TRANSACTIONS》，主要涉及區(qū)塊鏈虛擬貨幣安全監(jiān)管問(wèn)題。之后的區(qū)塊鏈研究文獻(xiàn)數(shù)量每年成倍增長(zhǎng)，至2020年7月底已有642篇，近3年發(fā)文量占比總數(shù)量達(dá)到95.98%，從文獻(xiàn)被引情況來(lái)看，h-index數(shù)值為49，每項(xiàng)平均引用次數(shù)為8.04次；被引頻次總計(jì)為12 805次，去除自引為7 274次,平均引用次數(shù)為2 134.17次；施引文獻(xiàn)總數(shù)為5 017篇，去除自引后為3 852篇，說(shuō)明區(qū)塊鏈相關(guān)主題研究正在開(kāi)展。

從10篇區(qū)塊鏈主題高被引論文簡(jiǎn)況來(lái)看，總被引次數(shù)最高為234次，最低為142次；年均被引次數(shù)最高為71.33次，最低為35.50次。從研究涉及的主題來(lái)看，區(qū)塊鏈在健康醫(yī)療領(lǐng)域應(yīng)用研究有1篇，能源交易領(lǐng)域應(yīng)用研究有2篇，區(qū)塊鏈前景展望基礎(chǔ)研究有2篇，化工行業(yè)區(qū)塊鏈應(yīng)用研究1篇，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用研究有2篇，供應(yīng)鏈領(lǐng)域應(yīng)用研究1篇，區(qū)塊鏈云技術(shù)應(yīng)用研究1篇。

2.2 區(qū)塊鏈研究成果學(xué)科類(lèi)別與來(lái)源刊物分析

從區(qū)塊鏈研究成果的學(xué)科方向來(lái)看，論文發(fā)表數(shù)量前五名學(xué)科分別為計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程學(xué)、電信學(xué)、商業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)和化學(xué)，其中排名在前十的學(xué)科方向中占比最高的為計(jì)算機(jī)科學(xué)(COMPUTER SCIENCE)方向，占比達(dá)到58.66%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它學(xué)科，占比最低的為儀器儀表(INSTRUMENTS INSTRUMENTATION)方向，比值為3.53%。此外區(qū)塊鏈在能源燃料、醫(yī)療信息、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域也有一定應(yīng)用，占比分別為2.29%、2.29%、1.54%。從區(qū)塊鏈來(lái)源刊物看，電子電器類(lèi)刊物較多，發(fā)文數(shù)量占比值最高的為《IEEE ACCESS》，達(dá)到15.47%，排名第十的刊物為《CONCURRENCY AND COMPUTATION PRACTICE EXPERIENCE》，占比為1.30%。

2.3 區(qū)塊鏈研究成果、研究機(jī)構(gòu)與基金資助分析

從區(qū)塊鏈研究成果的國(guó)家和地區(qū)來(lái)看，中國(guó)占比達(dá)到42.44%，研究成果數(shù)量遙遙領(lǐng)先(這可能與我國(guó)近年來(lái)大力推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)金融戰(zhàn)略密切相關(guān))。排名第二的是美國(guó)，占比為20.52%，第三名為韓國(guó)，占比為9.37%。英國(guó)、澳大利亞等也位列前十名。從研究成果數(shù)量排名前十的研究機(jī)構(gòu)來(lái)看，中國(guó)有5家，排名第一的是中國(guó)科學(xué)院，占比為4.41%，其余4家研究單位分別為北京郵電大學(xué)、西安電子科技大學(xué)、電子科技大學(xué)、北京理工大學(xué)。美國(guó)有4家，分別為德克薩斯大學(xué)、德克薩斯大學(xué)圣安東尼奧分校、賓夕法尼亞州立高等教育系統(tǒng)、加州大學(xué)。沙特阿拉伯有1家，為沙特阿拉伯國(guó)王大學(xué)。從基金資助來(lái)看，各類(lèi)基金資助總數(shù)為1 207項(xiàng)，數(shù)量占比前五名中有4個(gè)中國(guó)基金組織、1個(gè)美國(guó)基金組織。數(shù)量第一為中國(guó)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目，共資助463項(xiàng)，第二名為中國(guó)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目，共資助68項(xiàng)，第三名為中國(guó)國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目，共資助126項(xiàng)，第四名為美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)，共資助29項(xiàng)，第五名為中國(guó)博士后基金項(xiàng)目，共資助28項(xiàng)。此外，地方性基金項(xiàng)目中較為突出的有北京市與廣東省自然科學(xué)基金，資助的區(qū)塊鏈研究成果各有22項(xiàng)。

2.4 區(qū)塊鏈研究成果關(guān)鍵詞共現(xiàn)計(jì)量分析

關(guān)鍵詞表征的研究主題即為該學(xué)科領(lǐng)域所研究的熱點(diǎn)話(huà)題。詞頻分析涉及的詞通常是由文獻(xiàn)摘要、標(biāo)題或是整篇文章中的關(guān)鍵詞。一般出現(xiàn)頻率比給定閥值更高的主題詞或關(guān)鍵詞被叫作高頻詞，這種詞能夠反映某一學(xué)科領(lǐng)域?qū)W者的關(guān)注熱點(diǎn)，能對(duì)研究熱點(diǎn)予以較好地揭示。此外，對(duì)各個(gè)時(shí)間段高頻詞的分布規(guī)律的統(tǒng)計(jì)分析可以得知關(guān)于學(xué)科領(lǐng)域在時(shí)間上的研究主題發(fā)展趨勢(shì)與分布變化[8]。在VOSviewer中完成區(qū)塊鏈關(guān)鍵詞分析數(shù)據(jù)后，整理得到區(qū)塊鏈研究成果關(guān)鍵詞詞頻結(jié)果。排名前20名的關(guān)鍵詞中包括了區(qū)塊鏈(blockchain)、網(wǎng)絡(luò)(internet)、安全(security)等, 出現(xiàn)頻次最高的關(guān)鍵詞為區(qū)塊鏈(blockchain)，對(duì)應(yīng)的總鏈接強(qiáng)度值為4 117，出現(xiàn)頻次最低的關(guān)鍵詞為邊緣計(jì)算(edge computing)，對(duì)應(yīng)的總鏈接強(qiáng)度值為250。

2.5 區(qū)塊鏈研究成果關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類(lèi)分析

在VOSviewer軟件系統(tǒng)中，關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類(lèi)分析包括3種組合方式：所有關(guān)鍵詞、作者關(guān)鍵詞及擴(kuò)展關(guān)鍵詞。本文針對(duì)WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中樣本選擇“所有關(guān)鍵詞”類(lèi)型，同時(shí)計(jì)數(shù)方法選擇系統(tǒng)中默認(rèn)的完整計(jì)數(shù)法(Full Counting)。在4 248個(gè)關(guān)鍵詞中，共現(xiàn)次數(shù)門(mén)檻值設(shè)為5，有277個(gè)關(guān)鍵詞滿(mǎn)足篩選條件,共得到9個(gè)聚類(lèi)。

第一聚類(lèi)為區(qū)塊鏈應(yīng)用聚類(lèi)?！胺来鄹摹眳^(qū)塊鏈技術(shù)下，加密技術(shù)可以確保數(shù)據(jù)安全與個(gè)人隱私，使用者通過(guò)去中心化平臺(tái)記錄數(shù)據(jù)與信息。區(qū)塊鏈可以通過(guò)效率提升與成本降低促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，個(gè)人使用者可以通過(guò)區(qū)塊鏈進(jìn)行電子化交易、實(shí)現(xiàn)資源均等共享。區(qū)塊鏈的多重特點(diǎn)使得它在金融市場(chǎng)與加密貨幣、醫(yī)療健康、數(shù)據(jù)溯源管理等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

目前全球數(shù)字化加密貨幣交易規(guī)模已經(jīng)超過(guò)2 000億美元，其中被稱(chēng)為“數(shù)字黃金”的比特幣目前每枚交易價(jià)格已上漲[9]。加密貨幣利用區(qū)塊鏈技術(shù)，能夠保護(hù)客戶(hù)個(gè)人隱私，滿(mǎn)足用戶(hù)匿名交易需求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)安全交易目標(biāo)。加密貨幣區(qū)別于傳統(tǒng)貨幣，它的價(jià)格是由市場(chǎng)交易均衡實(shí)現(xiàn)[10]。比特幣的去中心化特征也給傳統(tǒng)銀行模式帶來(lái)一定沖擊。區(qū)塊鏈技術(shù)能夠在金融市場(chǎng)獲得廣泛應(yīng)用是因?yàn)榻鹑跈C(jī)構(gòu)間交易成本較高，交易程序較復(fù)雜；傳統(tǒng)金融資產(chǎn)管理受托于中介機(jī)構(gòu)，額外增加了成本與風(fēng)險(xiǎn)；跨境交易缺乏信任機(jī)制，而區(qū)塊鏈中智能合約技術(shù)可以緩解這些問(wèn)題。隨著比特幣等區(qū)塊鏈產(chǎn)品得到投資者的認(rèn)可，區(qū)塊鏈技術(shù)系統(tǒng)將會(huì)進(jìn)一步通過(guò)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化，確保便捷、安全交易，從而實(shí)現(xiàn)在慈善資金籌集、出租車(chē)服務(wù)、保險(xiǎn)行業(yè)、鉆石制造等領(lǐng)域得以推廣應(yīng)用。

目前，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)在醫(yī)療健康領(lǐng)域開(kāi)展了一定的應(yīng)用。例如在智能健康系統(tǒng)中，區(qū)塊鏈技術(shù)集合了個(gè)人健康數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了信息共享。電子健康卡(EHR)病人的基本信息、歷史治療信息、化驗(yàn)結(jié)果信息、藥物服用與禁忌信息都能實(shí)現(xiàn)交互查詢(xún)。區(qū)塊鏈技術(shù)下，相關(guān)信息需求方可以通過(guò)相關(guān)信息平臺(tái)授權(quán)獲得[11]。區(qū)塊鏈離心化結(jié)構(gòu)可以確保不同網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，確保數(shù)據(jù)安全交互。啟用云端存儲(chǔ)會(huì)降低醫(yī)療數(shù)據(jù)丟失等風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)患者而言，健康醫(yī)療數(shù)據(jù)的記錄積累使得個(gè)人健康狀況可以被系統(tǒng)化、智能化動(dòng)態(tài)描述與揭示；對(duì)醫(yī)生而言，可以通過(guò)健康數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)快速、準(zhǔn)確診治。對(duì)醫(yī)藥研發(fā)企業(yè)、醫(yī)院而言，醫(yī)用大數(shù)據(jù)發(fā)掘和利用會(huì)改善醫(yī)生的醫(yī)治行為和用藥效果。區(qū)塊鏈中嵌入性智能合約將會(huì)使構(gòu)建智能型醫(yī)療管理系統(tǒng)成為可能[12]。

數(shù)據(jù)溯源管理方面，區(qū)塊鏈集合了所有操作與處理的臺(tái)賬信息，類(lèi)似于數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)記功能，通過(guò)區(qū)塊鏈很容易實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)查詢(xún)與分析處理功能。作為一種可信任數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)溯源管理將是區(qū)塊鏈一個(gè)重要應(yīng)用方向。數(shù)據(jù)溯源主要是數(shù)據(jù)處理管理與數(shù)據(jù)狀態(tài)及來(lái)源的標(biāo)識(shí)[13]，數(shù)據(jù)溯源廣泛用于科學(xué)數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)倉(cāng)儲(chǔ)和數(shù)字資產(chǎn)管理。商品可追溯也是數(shù)據(jù)溯源的一種應(yīng)用。傳統(tǒng)方法主要使用識(shí)別碼來(lái)實(shí)現(xiàn)防偽查詢(xún)和認(rèn)證，而區(qū)塊鏈技術(shù)由于具備開(kāi)放、透明、防篡改等技術(shù)特點(diǎn)則可以構(gòu)建多主體參與的可追溯鏈，這些主體一般包括生產(chǎn)方、物流方、分銷(xiāo)商、零售商、品質(zhì)監(jiān)督機(jī)構(gòu)等。通過(guò)整合線上線下信息，信息被寫(xiě)入?yún)^(qū)塊鏈，基于數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集，各主體能夠獲得產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷(xiāo)售的信息，從而有助于各方有針對(duì)性地改善工作，強(qiáng)化各主體之間的合作[14]。另外，區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于5G通信技術(shù)能提高網(wǎng)絡(luò)容量，提高能源效率；區(qū)塊鏈票務(wù)系統(tǒng)能提高財(cái)務(wù)系統(tǒng)報(bào)銷(xiāo)效率；保險(xiǎn)行業(yè)中，區(qū)塊鏈技術(shù)有助于提高公司決策效率，完善保險(xiǎn)條款設(shè)計(jì)，消除保險(xiǎn)公司與投保方之間的信息不對(duì)稱(chēng)。

第二聚類(lèi)主要集中在以區(qū)塊鏈為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)管理。從數(shù)據(jù)管理角度來(lái)看，區(qū)塊鏈可以被視為建立在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(P2P)基礎(chǔ)上提供可靠數(shù)據(jù)管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)系統(tǒng)，這種數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可信度取決于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理、外部獲取三個(gè)環(huán)節(jié)[15]。信息資源分享依賴(lài)于一定方法與規(guī)則下的存儲(chǔ)和組織，在去中心化環(huán)境中信息資源被分配到每個(gè)節(jié)點(diǎn)，而不是累積構(gòu)建信息資源中心。區(qū)塊鏈利用賬本與鏈結(jié)構(gòu)連結(jié)數(shù)據(jù)，所以如何實(shí)現(xiàn)信息積聚是解決信息存儲(chǔ)的關(guān)鍵。目前根據(jù)信息資源是否放在區(qū)塊結(jié)構(gòu)中，存儲(chǔ)模式可分為信息資源鏈模式與信息資源索引鏈2種，前者信息直接儲(chǔ)存在塊單元中，信息資源來(lái)自于區(qū)塊鏈鏈中，而后者只有信息索引放在區(qū)塊單元中，信息資源可能存放在云端，信息資源收集來(lái)自于區(qū)塊鏈外。區(qū)塊鏈中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)通過(guò)鏈接各區(qū)塊實(shí)現(xiàn)信息積聚，通過(guò)鏈復(fù)制實(shí)現(xiàn)信息資源分享。區(qū)塊鏈具有信息積聚與分享的雙重功能，因此區(qū)塊鏈中信息資源分享效果與網(wǎng)絡(luò)建設(shè)規(guī)模及擴(kuò)張方式關(guān)系密切，隨著加入?yún)^(qū)塊鏈中的主體與設(shè)備數(shù)量增加，共享的信息資源也會(huì)更加豐富[16]。

第三聚類(lèi)主要圍繞區(qū)塊鏈在智慧能源與智慧城市方面的應(yīng)用。電力市場(chǎng)交易包括能源交易、輸電權(quán)交易及輔助服務(wù)交易。微電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)中分布式電源并網(wǎng)的有效途徑，能夠有效提高可再生能源穿透率，彌補(bǔ)智能電網(wǎng)濃度控制缺陷。區(qū)塊鏈技術(shù)能夠推動(dòng)微電網(wǎng)發(fā)展，以區(qū)塊鏈架構(gòu)為基礎(chǔ)的電力交易系統(tǒng)和分布系統(tǒng)可以向各參與主體提供各種信息，區(qū)塊鏈中的智能合約可以嵌入電力交易中的購(gòu)買(mǎi)、權(quán)屬轉(zhuǎn)換、支付過(guò)程，確保交易過(guò)程的安全與便捷。智慧城市主要通過(guò)各種技術(shù)創(chuàng)新提高人力資本和社會(huì)資本配置效率，提高居民生活質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展。智慧城市建設(shè)的關(guān)鍵是信息技術(shù)的廣泛使用，目前區(qū)塊鏈在智慧城市中的應(yīng)用主要包括智慧市政、智慧醫(yī)療、智慧電力、智慧交通、智慧供應(yīng)鏈、智慧教育、智能家居等領(lǐng)域[17]。

第四聚類(lèi)主要揭示區(qū)塊鏈技術(shù)的特性。從現(xiàn)有文獻(xiàn)來(lái)看，區(qū)塊鏈交易主要有去中心化、去信任化、透明化、可追溯、防篡改、匿名化等特性。從技術(shù)角度來(lái)看，區(qū)塊鏈主要由不同區(qū)塊單元記錄與儲(chǔ)存所有交易信息，節(jié)點(diǎn)間信息交流與配置過(guò)程中不受第三方干擾，區(qū)別于傳統(tǒng)中心化權(quán)威機(jī)制。交易參與者之間不需要以互信機(jī)制作為支撐，而主要依賴(lài)于P2P之間的網(wǎng)絡(luò)合約和純數(shù)學(xué)方法構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)間信任[18]。交易方通過(guò)區(qū)塊鏈區(qū)中心化結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)和查詢(xún)相關(guān)信息，每筆交易數(shù)據(jù)相對(duì)公開(kāi)，每個(gè)平臺(tái)節(jié)點(diǎn)具有相同的許可與義務(wù)，確保其他節(jié)點(diǎn)獲得信息可以實(shí)現(xiàn)交互印證[19]。交易數(shù)據(jù)時(shí)間維度上區(qū)塊鏈?zhǔn)褂脮r(shí)間戳識(shí)別和記錄相關(guān)信息。時(shí)間戳不僅可以保證數(shù)據(jù)的原始性，也可以降低交易可追溯的技術(shù)成本，同時(shí)也會(huì)強(qiáng)化數(shù)據(jù)和信息的不可逆修改，即某項(xiàng)交易合法實(shí)施后，就會(huì)被加入?yún)^(qū)塊鏈。交易信息被多個(gè)其它系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證后會(huì)被記錄，即使系統(tǒng)攻擊者有較強(qiáng)計(jì)算力，在絕對(duì)控制51%乃至更多節(jié)點(diǎn)前無(wú)法修改相關(guān)記錄信息[20]。區(qū)塊鏈中使用非對(duì)稱(chēng)加密技術(shù)，數(shù)字簽名是數(shù)據(jù)傳遞交換的主要認(rèn)證識(shí)別工具，雖然這種匿名可能無(wú)法禁止洗錢(qián)等非法活動(dòng)，但是在保護(hù)交易者隱私與交易安全上發(fā)揮了重要作用[21]。

第五聚類(lèi)主要圍繞云計(jì)算與邊緣計(jì)算。云計(jì)算類(lèi)似于與區(qū)塊鏈技術(shù)，它主要集合了分布式計(jì)算、平行計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)化存儲(chǔ)、虛擬化、負(fù)載平衡等計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。區(qū)塊鏈與云計(jì)算融合可以改善區(qū)塊鏈技術(shù)的基礎(chǔ)支持，降低平臺(tái)模塊部署的時(shí)間、人工成本[22]。邊緣計(jì)算是指靠近數(shù)據(jù)源頭，構(gòu)建計(jì)算、存儲(chǔ)平臺(tái)，就近提供近端服務(wù)，滿(mǎn)足了需求方實(shí)時(shí)、安全與隱私保護(hù)等要求。對(duì)比云計(jì)算，邊緣計(jì)算處于物理實(shí)體與工業(yè)連結(jié)之間，區(qū)塊鏈的移動(dòng)邊緣計(jì)算應(yīng)用最多的主要在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

第六聚類(lèi)主要探討區(qū)塊鏈加密與安全機(jī)制。區(qū)塊鏈集成了P2P網(wǎng)絡(luò)、分布式賬本、非對(duì)稱(chēng)加密、智能合約4項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，它們確保了區(qū)塊鏈技術(shù)能夠安全、可靠、開(kāi)放、公平、智能、有效地開(kāi)展各種應(yīng)用。與傳統(tǒng)客戶(hù)服務(wù)器節(jié)點(diǎn)信息系統(tǒng)相比，區(qū)塊鏈采用離心化、容錯(cuò)好、隱私保護(hù)強(qiáng)、負(fù)載平衡的P2P網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。P2P網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分為3種類(lèi)型：多層P2P、非結(jié)構(gòu)化P2P、結(jié)構(gòu)化P2P[23]。研究發(fā)現(xiàn)依據(jù)模型開(kāi)發(fā)的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)根據(jù)記錄要求分為非記錄節(jié)點(diǎn)與候選記錄節(jié)點(diǎn)，模型能實(shí)現(xiàn)確保動(dòng)態(tài)交易下節(jié)點(diǎn)切換可靠性、區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)交換的完整性及一致性[24]。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)提供增加、刪除、變動(dòng)、查詢(xún)等基本數(shù)據(jù)操作，而在區(qū)塊鏈中，只有增加和查詢(xún)2種操作。數(shù)據(jù)庫(kù)分為集中式和分布式數(shù)據(jù)庫(kù)，分布式數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化鏈接多數(shù)據(jù)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，從而提高存儲(chǔ)容量，更易實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)。區(qū)塊鏈分布式賬簿技術(shù)通過(guò)不同的存儲(chǔ)方法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，使得數(shù)據(jù)可追溯，確保數(shù)據(jù)真實(shí)性和安全性。非對(duì)稱(chēng)加密是區(qū)塊鏈常用加密方式，非對(duì)稱(chēng)加密通常包括兩個(gè)密鑰：公鑰和私鑰[25]。區(qū)塊鏈中非對(duì)稱(chēng)加密主要通過(guò)數(shù)據(jù)加密和數(shù)字簽名來(lái)實(shí)現(xiàn)的，區(qū)塊鏈中的一個(gè)重要機(jī)制是“區(qū)塊”數(shù)據(jù)需要其它節(jié)點(diǎn)的印證。但是由于不是所有信息都要披露，可以利用“盲簽名”技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足相關(guān)技術(shù)要求，實(shí)現(xiàn)隱私保護(hù)與數(shù)據(jù)安全目標(biāo)。在區(qū)塊鏈中智能合約明確參與者權(quán)利與義務(wù)、觸發(fā)條件及合約產(chǎn)生的后果。當(dāng)一個(gè)智能合約被加入?yún)^(qū)塊鏈時(shí)，將會(huì)公正客觀地被執(zhí)行，不會(huì)受到任何影響。如果合約代碼出現(xiàn)執(zhí)行邏輯問(wèn)題，區(qū)塊鏈安全將會(huì)受到影響，固化智能合約模板將會(huì)有效應(yīng)對(duì)，所以智能合約模板要經(jīng)過(guò)反復(fù)專(zhuān)業(yè)測(cè)試，而使用者在啟用智能合約時(shí)只需輸入相關(guān)數(shù)據(jù)即可。

第七聚類(lèi)主要關(guān)注區(qū)塊鏈在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。根據(jù)研究報(bào)告預(yù)計(jì)到2022年全世界有180億臺(tái)設(shè)備裝置會(huì)連結(jié)成為巨型物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)[26]。與此同時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生2個(gè)問(wèn)題：安全與高額運(yùn)營(yíng)、維護(hù)費(fèi)用問(wèn)題。由于物聯(lián)網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與資源約束，傳統(tǒng)的安全技術(shù)和方法很難適用于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)，區(qū)塊鏈去中心化結(jié)構(gòu)有助于物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建真正的分布式系統(tǒng)，智能合約能有效改進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)信任機(jī)制，時(shí)間序列數(shù)據(jù)加密技術(shù)能確保物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全，有效提高數(shù)據(jù)分散度、加密性和準(zhǔn)時(shí)性。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)中存在的多個(gè)終端點(diǎn)，有計(jì)算力的裝置數(shù)量十分有限。區(qū)塊鏈中的共識(shí)機(jī)制能迅速到達(dá)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)，確保最新加入的區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)信息能兼容保存，從而解決區(qū)塊鏈分布式應(yīng)用情景下兼容與效率之間存在的問(wèn)題。

第八聚類(lèi)主要探討區(qū)塊鏈基礎(chǔ)開(kāi)源項(xiàng)目以太坊與超級(jí)賬本平臺(tái)。由智能合約程序語(yǔ)言組成旨在確保加密貨幣的安全交易。建立的初衷是致力于構(gòu)建開(kāi)放式去中心化服務(wù)與應(yīng)用，其設(shè)計(jì)原則融合了簡(jiǎn)潔、通用、模塊化、無(wú)歧視等理念。以太坊主要使用一套圖靈腳本語(yǔ)言(簡(jiǎn)稱(chēng)EVM)，可以通過(guò)編譯器完成轉(zhuǎn)換，較直接使用匯編語(yǔ)言方便。從應(yīng)用對(duì)象來(lái)看，超級(jí)賬本主要用于參與主體之間構(gòu)建基于智能合約的分布式賬本，有利于企業(yè)成員彼此形成互信，便于引入成員之間商業(yè)管理服務(wù)。超級(jí)賬本項(xiàng)目不是針對(duì)加密貨幣交易設(shè)計(jì)的，主要基于跨行業(yè)商業(yè)目的開(kāi)發(fā)的，適用于多種商業(yè)活動(dòng)需求。超級(jí)賬本提供多種區(qū)塊鏈項(xiàng)目，其中影響最大的是Hyperledger Fabric系列版本。

第九聚類(lèi)為數(shù)字孿生與工業(yè)4.0。數(shù)字孿生技術(shù)是通過(guò)數(shù)字化及物理模型在虛擬空間中構(gòu)建相同的實(shí)體，從而實(shí)現(xiàn)分析、優(yōu)化過(guò)程，目前主要應(yīng)用于智能制造、區(qū)塊鏈金融、情報(bào)實(shí)踐等領(lǐng)域，是實(shí)現(xiàn)智能制造的基礎(chǔ)技術(shù)之一[27]。從工業(yè)技術(shù)發(fā)展階段來(lái)劃分，目前可分為4個(gè)階段：蒸汽時(shí)代、電器時(shí)代、信息技術(shù)時(shí)代、信息物理融合時(shí)代，其中工業(yè)4.0主要是指第四階段[28]。在此階段中新技術(shù)不斷涌現(xiàn)、交叉融合，包括信息物理系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈、工業(yè)信息集成技術(shù)，其中信息物理系統(tǒng)技術(shù)是基礎(chǔ)，將會(huì)引發(fā)工業(yè)技術(shù)范式的重大變革[29]。

3 結(jié)語(yǔ)

本文利用VOSviewer工具對(duì)2015-2020年區(qū)塊鏈主題研究成果分析后發(fā)現(xiàn)目前區(qū)塊鏈研究成果呈現(xiàn)倍增態(tài)勢(shì), 區(qū)塊鏈研究文獻(xiàn)被引強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他類(lèi)別文獻(xiàn)，可以預(yù)見(jiàn)針對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)研究將會(huì)持續(xù)保持活躍態(tài)勢(shì)；目前區(qū)塊鏈研究成果涉及領(lǐng)域主要包括醫(yī)療健康、能源交易、物聯(lián)網(wǎng)、云技術(shù)、供應(yīng)鏈等，從區(qū)塊鏈研究成果學(xué)科分布來(lái)看，計(jì)算機(jī)、工程、電信學(xué)科占比都高于30%；從研究成果來(lái)看，中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)占比均超過(guò)10%，目前我國(guó)學(xué)者研究成果數(shù)量遙遙領(lǐng)先，占比達(dá)到42.44%。在前十名的研究機(jī)構(gòu)中，中國(guó)有5家單位機(jī)構(gòu)位列其中，中國(guó)科學(xué)院占比最高，達(dá)到4.41%；通過(guò)區(qū)塊鏈關(guān)鍵詞共現(xiàn)聚類(lèi)分析發(fā)現(xiàn)目前已形成區(qū)塊鏈應(yīng)用、數(shù)據(jù)管理、智慧能源與智慧城市、算法與區(qū)塊鏈特性、云計(jì)算與邊緣計(jì)算、加密與安全機(jī)制、物聯(lián)網(wǎng)、以太坊與超級(jí)賬本、數(shù)字孿生與工業(yè)4.0等9個(gè)聚類(lèi)。在區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，要解決好區(qū)塊鏈技術(shù)去中心化與現(xiàn)實(shí)公共層級(jí)組織沖突，技術(shù)與法律工具選擇替代以及結(jié)構(gòu)技術(shù)層面的三類(lèi)問(wèn)題。