智慧城市領(lǐng)域CNKI期刊文獻分析

谷浩宇

（廣東科學技術(shù)職業(yè)學院 計算機工程技術(shù)學院，廣東 珠海 519090）

“智慧城市”的概念最先來源于美國IBM公司在2008年提出的一個理念——“智慧地球”［1］，現(xiàn)在西方國家城市發(fā)展越來越受此概念影響［2］。因此，智慧城市成為了一個興起不久卻比較熱門的學科，管理學、城市規(guī)劃學等學科也對其進行了跨學科研究［3］。許多專家學者對有關(guān)智慧城市的文獻進行了研究，但主要著眼于傳統(tǒng)的計量統(tǒng)計，而非細致的分析。傳統(tǒng)的文獻研究方法在現(xiàn)在大體量的文獻面前是很難應(yīng)用的——要從海量的文獻中得出有一定理論意義和實踐價值的結(jié)論，是個深入淺出的過程，不僅要高度概括，總攬全局，而且需要具體到文獻內(nèi)容。經(jīng)過查閱相關(guān)文獻得知［4-7］，目前有關(guān)智慧城市文獻的研究仍是比較基礎(chǔ)的統(tǒng)計研究，沒有進入到對文獻內(nèi)容進行深入挖掘的階段。且相關(guān)研究涉及的文獻數(shù)量不大，一般在幾百篇到幾千篇之間。本文針對前述相關(guān)研究的不足，在掌握更多文獻的基礎(chǔ)上進行了深入的分析研究。

一、數(shù)據(jù)來源與研究方法

（一）數(shù)據(jù)來源

本文的研究對象為中國知網(wǎng)收錄的有關(guān)“智慧城市”的期刊文獻，時間從2005年1月1日至2020年2月29日。通過對獲取的文獻進行預處理，包括去除無效數(shù)據(jù)、構(gòu)建自定義詞典、對數(shù)據(jù)進行詞性標注、數(shù)據(jù)分詞以及停用詞過濾，得到有效文獻16 980篇。

（二）研究方法

本文對文獻來源期刊進行了分類，對各類期刊每年發(fā)表的相關(guān)文獻數(shù)量進行了統(tǒng)計，并將其繪制成了折線圖，通過折線圖分析我國智慧城市領(lǐng)域文獻研究的趨勢和脈絡(luò)?；贑itespace軟件對相關(guān)領(lǐng)域文獻的作者、機構(gòu)和關(guān)鍵詞等繪制出相應(yīng)的知識圖譜，并對知識圖譜進行細致深入的分析。基于GIS9軟件對文獻地理位置轉(zhuǎn)換并進行地理可視化分析。

二、文獻分析

（一）文獻數(shù)據(jù)簡介

本文研究對象為中國學術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫2005年1月1日至2020年2月29日收錄的有關(guān)“智慧城市”的期刊文獻。通過對文獻內(nèi)容進行預處理，刪除一些對分析造成影響的干擾項，采集到的異構(gòu)數(shù)據(jù)總計16 980條。每條數(shù)據(jù)包含了：論文標題、被引數(shù)量、下載數(shù)量、來源期刊、發(fā)表時間、關(guān)鍵詞、作者姓名、作者單位、摘要及參考文獻等。此外還有從CNKI期刊庫相同設(shè)置條件導出的文獻數(shù)據(jù)。中國學術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫由SCI來源期刊、EI來源期刊、核心期刊、CSSCI、CSCD和普通期刊組成。

表1 智慧城市領(lǐng)域文獻統(tǒng)計

其中重點期刊的文獻數(shù)目約占總期刊文獻數(shù)目的1/8。由于SCI和EI都是以外文為主的期刊，所以進行統(tǒng)計時，就未加入表格中進行統(tǒng)計。

（二）期刊文獻發(fā)表趨勢分析

智慧城市領(lǐng)域期刊文獻的發(fā)表趨勢如圖1所示。從中可以發(fā)現(xiàn)，該領(lǐng)域內(nèi)重要期刊發(fā)表的文獻數(shù)雖然占總文獻數(shù)的比例很低，但走勢大致相同，都可以分為三個階段：從2005年至2008年為萌芽階段；從2009年至2014年為迅速發(fā)展階段；從2015年至今為緩慢發(fā)展階段?！爸腔鄢鞘小边@個詞最早出現(xiàn)在2005年的文獻中，但其真正的概念形成是從2008年美國IBM公司提出的“智慧地球”概念引申出來的?！爸腔鄢鞘小弊鳛橐婚T新興學科，相關(guān)研究文獻從2009年開始以一種驚人的速度增長，四年內(nèi)連續(xù)翻番。這個增長速度與國家將建設(shè)智慧城市作為一個戰(zhàn)略目標不無關(guān)系。在此階段，國家推出了多批次的智慧城市試點名單和相關(guān)規(guī)劃、評價體系等。例如：2012年11月住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《國家智慧城市試點暫行管理辦法》和2013年8月國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于促進信息消費擴大內(nèi)需的若干意見》中明確提出要加快智慧城市建設(shè)。其中后者的發(fā)布被視作智慧城市發(fā)展上升至國家戰(zhàn)略層面，引起了相關(guān)學者對“智慧城市”的研究興趣并發(fā)表了大量文獻。從2015年開始，國家在制定智慧城市相關(guān)政策時更注重基礎(chǔ)設(shè)施、場景細分和城市的可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)文獻發(fā)表數(shù)量進入了一個相對平穩(wěn)的時期。智慧城市在商業(yè)、學術(shù)、生態(tài)、生活等方面展示出更多的價值，相關(guān)研究也在穩(wěn)步推進。

圖1 智慧城市領(lǐng)域期刊文獻發(fā)表趨勢

（三）作者分析

通過Citespace軟件繪制出智慧城市領(lǐng)域期刊文獻作者的共現(xiàn)知識圖譜，軟件設(shè)置為對2005年至2020年間每年發(fā)文量前100位的作者進行可視化分析，如圖2。

圖2 我國智慧城市領(lǐng)域作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

圖2中，一共有1 169個節(jié)點和659條連線，每個節(jié)點都對相應(yīng)的作者名進行了標注，作者發(fā)文數(shù)量與節(jié)點面積大小成正比，作者合作次數(shù)與連線粗細成正比。圖2顯示智慧城市領(lǐng)域研究人員的數(shù)量較多，且一半以上的研究人員通過合作方式進行研究。圖中心的節(jié)點大而密集，連線頻繁；圖邊緣的節(jié)點少而稀疏，連線較少；整個作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖呈現(xiàn)出中間緊密，四周分散的“核心——邊緣”結(jié)構(gòu)。這表明核心部分里面的重要研究學者多數(shù)都形成了自己的研究團隊，共同進行研究，而外層的研究學者一般以單獨研究為主，較少進行合作研究。

由于研究人員數(shù)量龐大，通過參數(shù)設(shè)置把網(wǎng)絡(luò)剪切連線算法選擇為MST算法（Minimum Spanning Tree），剪去不重要的節(jié)點和連線得到圖3。

圖3 我國智慧城市研究領(lǐng)域的核心作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

對圖3進行分析發(fā)現(xiàn)，在智慧城市研究領(lǐng)域，核心作者的合作關(guān)系中以袁媛、劉棠麗和張紅衛(wèi)為主的研究團隊最為龐大，他們都是中國電子技術(shù)標準化研究院的研究人員；李陽和李綱則同為武漢大學的研究人員。不同機構(gòu)間的合作關(guān)系的代表則是同濟大學的程大章和北京郵電大學的蘆效峰。也有同一單位的研究人員卻沒有合作關(guān)系的，如中國城市科學研究會的徐振強和萬碧玉，他們有各自的研究團隊，相互之間沒有交集。

對智慧城市研究領(lǐng)域發(fā)文量在15篇以上的作者進行統(tǒng)計分析，用其發(fā)文數(shù)目和被引數(shù)據(jù)進行該領(lǐng)域H因子分析。發(fā)文15篇以上的作者有12位，這些作者都是我國智慧城市研究領(lǐng)域重要的學者。該領(lǐng)域H因子大于10的有2位，分別是甄峰和宋剛，甄峰主要從空間結(jié)構(gòu)上對智慧城市展開研究，宋剛主要從創(chuàng)新層面對智慧城市展開研究。

（四）機構(gòu)分析

1.研究機構(gòu)的地域分布

首先把采集到的發(fā)文機構(gòu)數(shù)據(jù)單獨提取出來，運用GIS9地理數(shù)據(jù)處理軟件對機構(gòu)地址進行經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換。然后把獲取了經(jīng)緯度的機構(gòu)數(shù)據(jù)導入GIS9地理數(shù)據(jù)可視化分析軟件，最后繪制出每個機構(gòu)具體位置的定位圖：圖4和圖5。

圖4 我國智慧城市研究領(lǐng)域的機構(gòu)定位

圖5 研究機構(gòu)集中分布的三大區(qū)域

通過圖4可知，我國智慧城市領(lǐng)域的研究機構(gòu)大多分布在沿海地區(qū)，而西北、西南等區(qū)域則少之又少。通過圖5可以發(fā)現(xiàn)，沿海地區(qū)的研究機構(gòu)主要集中在三個區(qū)域：珠江三角洲、長江三角洲和首都圈。這說明智慧城市領(lǐng)域研究對地區(qū)條件是有要求的，以上區(qū)域是我國經(jīng)濟、文化最為發(fā)達的地區(qū)。這些地區(qū)地理位置優(yōu)越、交通便利；擁有豐富的人才儲備；基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完備、先進；政策條件更為開放、寬松，許多試點項目、指導性政策都在這里先行，例如廣東省發(fā)布的《推進珠江三角洲地區(qū)智慧城市群建設(shè)和信息化一體化行動計劃（2014-2020）》；擁有強大的經(jīng)濟投入能力；科技創(chuàng)新能力強，擁有眾多的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。這些區(qū)域在硬件上提供了智慧城市發(fā)展的基礎(chǔ)條件，在軟件上提供了智慧城市發(fā)展的驅(qū)動力。

這三個區(qū)域之外，位于成都、重慶、武漢、鄭州等城市的研究機構(gòu)數(shù)量也不少，擁有非常大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.研究機構(gòu)的合作網(wǎng)絡(luò)與發(fā)文統(tǒng)計

通過把采集到的數(shù)據(jù)導入Citespace軟件中，構(gòu)建我國智慧城市領(lǐng)域研究機構(gòu)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖。參數(shù)設(shè)置時間為2005年到2020年，每年為1個單位，統(tǒng)計每年發(fā)文前100的機構(gòu)及其相互之間的關(guān)系，剪切方式為MST方法，得到結(jié)果，如圖6。

圖6 我國智慧城市研究領(lǐng)域的機構(gòu)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

由圖6可知，我國智慧城市領(lǐng)域研究機構(gòu)組成了以同濟大學為核心的合作網(wǎng)絡(luò)，同濟大學所組成的合作機構(gòu)團體是最為龐大的。但總體而言，研究機構(gòu)之間的合作關(guān)系較少。圖中共有節(jié)點944個，連線220條，說明944個機構(gòu)中只有220個之間有過合作。此外，共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)還顯示，有很多公司參與了智慧城市領(lǐng)域的研究，如發(fā)文量在前10位的徐建明來自佳都新太科技股份有限公司。這說明智慧城市領(lǐng)域研究很大一部分是受市場推動的。

研究機構(gòu)按發(fā)文量從高到低進行排序：第一位是同濟大學（117篇）；第二位是武漢大學（107篇）；第三位是中國城市科學研究會（106篇）；第四位是北京大學（96篇）；第五位是清華大學（90篇）；第六位是南京大學（75篇）；第七位是北京郵電大學（56篇）；第八位是浙江大學（54篇）、上海交通大學（54篇）和中國人民大學（54篇）并列。此外，公司發(fā)文量第一的是大華技術(shù)股份有限公司（46篇）。 發(fā)文數(shù)量在前10位的研究機構(gòu)發(fā)文總數(shù)占該領(lǐng)域文獻總數(shù)的5%左右，說明我國智慧城市領(lǐng)域的研究機構(gòu)相對分散。

（五）關(guān)鍵詞分析

一個領(lǐng)域的研究方向和研究熱點可以從關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次中體現(xiàn)出來。將采集的數(shù)據(jù)輸入Citesapce軟件中，參數(shù)設(shè)置為：時間從2005年至2020年，以每年為1個單位；節(jié)點設(shè)置為關(guān)鍵詞，選取每年出現(xiàn)頻次前50的關(guān)鍵詞；網(wǎng)絡(luò)剪切方法選擇MST法，從而繪制出智慧城市研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞共引網(wǎng)絡(luò)，如圖7。

圖7 我國智慧城市研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞共引網(wǎng)絡(luò)

圖7中，每一個三角符號代表一個關(guān)鍵詞，符號大小由關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次決定；連線表示兩個或多個關(guān)鍵詞共同出現(xiàn)在一篇文獻中，連線粗細由關(guān)鍵詞共同出現(xiàn)的次數(shù)決定；本圖中顯示的關(guān)鍵詞標簽的頻次閾值設(shè)置為100。經(jīng)過統(tǒng)計，在該領(lǐng)域頻次前10位的關(guān)鍵詞分別是：第一位“智慧城市”（7 942次）；第二位“智慧城市建設(shè)”（4 021次）；第三位“物聯(lián)網(wǎng)”（1 061次）；第四位“企業(yè)”（733次）；第五位“大數(shù)據(jù)”（658次）；第六位“智慧交通”（471次）；第七位“云計算”（468次）；第八位“智慧社區(qū)”（400次）；第九位“創(chuàng)新”（365次）；第十位“人工智能”（270次）。關(guān)鍵詞的重要性不僅僅是通過頻次進行判斷的，還需要對它的中階中心性進行判斷。運用能夠?qū)⑶昂蠊?jié)點中心性數(shù)值關(guān)聯(lián)的快速中介中心性算法對關(guān)鍵詞計算，分析出頻次前10位關(guān)鍵詞中介中心性數(shù)值大于0.1的有：“智慧城市建設(shè)”（0.52）；“智慧城市”（0.39）；“物聯(lián)網(wǎng)”（0.15）；“人工智能”（0.11）；“智慧交通”（0.11）。以上數(shù)據(jù)顯現(xiàn)出研究人員主要通過創(chuàng)新驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智慧交通、云計算、人工智能等新興信息技術(shù)的發(fā)展實現(xiàn)研究和建設(shè)智慧城市的目標。該領(lǐng)域的研究有很多企業(yè)進行推動，說明該領(lǐng)域前景廣大、充滿商機。

圖8 我國智慧城市研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞時區(qū)圖

圖8顯示的是各關(guān)鍵詞在我國智慧城市研究領(lǐng)域相關(guān)文獻中第一次出現(xiàn)的時間，三角符號的大小由關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次表現(xiàn)。圖9顯示了最近幾年突然出現(xiàn)的關(guān)鍵詞及其持續(xù)的時間。結(jié)合圖8和圖9可以分析我國智慧城市領(lǐng)域研究的演變趨勢和目前的研究熱點。從最開始的智慧城市研究框架搭建與完善，如評價體系設(shè)立、發(fā)展模式探討、部署頂層設(shè)計等，到目前的細分類別深入研究，如智慧城市的治理、可持續(xù)發(fā)展、智慧生活等，顯示研究逐步深入并開始進入人們的日常生活。

圖9 我國智慧城市研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖

三、總結(jié)

通過對文獻的發(fā)表趨勢構(gòu)建折線圖，使用Citespace軟件分別對文獻信息中的作者、機構(gòu)和關(guān)鍵詞繪制出相應(yīng)的知識圖譜，使用GIS9軟件對文獻進行地理可視化分析，本文認為：智慧城市研究領(lǐng)域在得到國家政策支持后發(fā)文量迅速增加，目前趨于穩(wěn)定；在該領(lǐng)域發(fā)表文獻的作者雖然多，但主要貢獻還是依靠核心作者，核心作者大多有自己的研究團隊；研究機構(gòu)主要集中在珠江三角洲、長江三角洲和首都圈，此外成都、重慶、武漢、鄭州等城市有很大的發(fā)展?jié)摿?，發(fā)文最多的機構(gòu)是同濟大學；關(guān)鍵詞體現(xiàn)出智慧城市領(lǐng)域文獻研究跨越多個學科，研究趨勢從初始的搭建框架慢慢向更細致、更深入的研究發(fā)展。