基于WoS數據庫與文獻計量學的食品質量安全管理研究熱點及演進分析

王新平，魏秋實，蘇 暢，周彩霞

（西安科技大學管理學院，陜西 西安 710054）

“民以食為天”，食品質量安全問題與民生問題息息相關，深刻影響著社會穩定和經濟發展[1]。進入新時代以來，食品工業進入了以高質量發展為核心的產業升級階段，食品安全形勢總體穩定向好，但食品安全風險一直呈波動趨勢，食品安全事件仍有發生，總體形勢依然嚴峻，食品安全管理能力有待提升[2-9]。

文獻計量學分析可以明朗某領域的研究現狀，被廣泛應用于各領域研究。在食品質量安全領域，學者們圍繞食品安全滿意度研究現狀[10]、食品科學研究現狀、熱點與交叉學科競爭力[11]、我國食品安全與數據科學交叉領域[12]、食品大數據技術[13]、我國食品安全治理研究前沿熱點和動態趨勢[14]等方面進行文獻計量學分析研究，但鮮見有針對國際食品質量安全管理展開的計量分析。故此本文擬在現有文獻基礎上，采用文獻計量學分析，回顧2004—2019年食品質量安全管理領域全球研究成果，梳理該領域當前研究熱點問題與演進路徑，以期尋找食品安全管理的國際經驗，為今后中國食品質量安全管理研究提供參考依據。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

本文選用Web of Science（WoS）核心合集數據庫作為期刊來源進行數據檢索，以保障來源數據的全面性與可靠性。基于WoS核心合集數據庫，以主題“food safety management”、發表時間為2004—2019年的論文進行檢索，檢索結果為5 603 篇，經剔除會議錄論文（proceedings paper）、社論材料（editorial materia）、書籍章節（book chapter）、在線發表（early access）、會議摘要（meeting abstract）、信函（letter）等非學術性文獻資源，選擇實驗性論文（article）與綜述（review）兩種類型的文獻，最終確定文獻4 846 篇。

1.2 研究方法

對所收集數據進行計量分析，得出逐年文獻發表數量、發文機構、國家、學科等相關信息，使用陳超美博士研發的CiteSpace 5.6.R2軟件[15]中的WoS數據分析模塊進行可視化分析，其次將相應數據導入由瑞典學者皮爾遜研發的用于文獻計量分析與引文分析的高效工具Bibexcel軟件，通過軟件的關鍵詞詞頻分析技術對選定年度所發表文獻的關鍵詞進行合并與標準化處理并予以統計分析，計算各關鍵詞的詞頻比重，并按照百分比進行排序后選擇累計百分比超過60%的關鍵詞作為高頻關鍵詞，客觀分析該領域研究前沿及熱點問題。

2 數據分析與結果

2.1 發文量時間特征分析

所研究文獻的發文分布特征如圖1所示。2004—2008年5 年間發文量逐年遞增，文獻數量平均發展速度（指時間序列中各期環比發展速度的序時平均數）為114.87%。2009年發文量為236 篇，環比增長速率（（本期數－上期數）/上期數×100%））高達59.46%，是發文量曲線的一個峰值，將其視為突變期。2010—2014年，文獻數量平均發展速度為110.84%，文獻累計數量高，總體呈增長趨勢。2015—2019年間基本呈勻速增長狀態，文獻發文數量平均發展速度為114.00%，較2010—2014年稍有增長。食品質量安全管理的研究逐年遞增，該領域研究熱度持續增強。

圖1 2004—2019年食品質量安全管理研究的發文量Fig. 1 Number of published papers on food safety management in 2004-2019

2.2 發文期刊分析

對所選取的源于1 403個期刊的4 846 篇文獻進行統計計量，其中2004—2019年發文量超過26 篇的期刊如表1所示。5 年影響因子及期刊引用報告（Journal Citation Reports，JCR）分區，即JCR分區等信息均源自2019版美國Institute for Scientific Information公司出版的《期刊引用報告》。來源出版物中以“Food Science & Technology”（食品科技）與“Pharmacology & Pharmacy”（藥理學與藥學）為研究領域的期刊達58.33%，即近年來食品質量安全管理領域的研究多集中于食品科學與工程及藥理藥學方向。

表1 2004—2019年食品質量安全管理研究領域論文來源期刊分布Table 1 Journals publishing papers on food safety management in 2004-2019

2.3 發文機構及國家分析

在本次研究的4 846 篇文獻中，如表2所示，發文量排名前五名的機構是瓦格寧根大學、根特大學、美國食品藥品管理局、加州大學戴維斯分校及佛羅里達州立大學，這些機構均具有較強的學術實力。

表2 2004—2019年食品質量安全管理研究領域發文量前17的機構Table 2 Top 17 institutions publishing the largest number of papers in the field of food safety management in 2004-2019

續表2

采用CiteSpace 5.6.R2軟件繪制發文國家的知識圖譜，結果如圖2所示。圖中的同心圓表示某一國家不同年份的發文量，同心圓的大小代表該國家總體發文量的多少，不同色圓環的寬度表示某一年發表文獻數量的多少，其中各個國家來自同一年份的發文量圓環顏色相同。美國是食品質量安全管理領域獲取研究成果最多的國家，在該領域的文獻發表數量達1 564 篇。相對其他國家而言，美國的研究開展時間早、延續時間長。中國與英國的發文數量緊隨美國之后，其他歐盟國家發文數量稍遜于中國與英國。加拿大、澳大利亞等國家近年來的發文數量有所增長。從合作方面看，美國與中國的研究相對獨立，歐洲國家則以英國為中心，合作緊密，網絡體系較強。食品安全問題已成為全球性的公共問題，引發了各個國家的廣泛關注[16-18]。

圖2 2004—2019年食品質量安全管理研究領域不同國家發文情況知識圖譜Fig. 2 Knowledge atlas of papers published by different countries in food safety management field from 2004 to 2019

2.4 關鍵詞分析

使用Bibexcel軟件通過關鍵詞詞頻分析技術，對發文文獻的關鍵詞處理后進行統計，結果如表3所示。結果表明，數據中檢索到關鍵詞共5 954個，其中詞頻達50 次以上的有14個、詞頻達40 次以上的有22個、詞頻達30 次以上的有35個。統計計算各關鍵詞的詞頻比重，并進行百分比排序，選擇累計百分比超過60%的前90個關鍵詞作為高頻關鍵詞。由平均出現頻次可知，90個高頻關鍵詞基本上代表了當今國際食品質量安全管理的主流研究領域及研究熱點。

表3 2004—2019年食品質量安全管理研究高頻關鍵詞的詞頻與累計百分比Table 3 Frequency and cumulative percentages of high-frequency keywords in food safety management research in 2004-2009

3 食品質量安全管理研究熱點

3.1 關鍵詞共現分析

運用Bibexcel軟件，通過文獻計量學對出現頻次居于前90位的高頻關鍵詞進行共現分析，統計高頻關鍵詞單位對共現頻數。首先通過WoS核心合集數據庫提取2004—2019年主題為“Food Safety Management”所發表論文的全紀錄檢索信息，通過Bibexcel軟件處理后提取出每篇論文的關鍵詞，統計分析各關鍵詞出現頻次后對高頻關鍵詞進行共現分析，得出高頻關鍵詞共現頻數10及以上單位對，結果如表4所示。共現頻數較高的關鍵詞依次是“food safety”“risk assessment”“risk management”“safety”“risk analysis”“quality”。其中出現最多的為“food safety”，它分別與“HACCP”“risk management”“safety”“risk assessment”“food security”“Salmonella”等多個關鍵詞組成單位對。“risk”分別以“risk management”“risk assessment”“risk analysis”“risk communication”形式出現。由此可見，食品質量安全管理領域研究的熱點主要圍繞 “food safety”“risk assessment”“risk management”等方向展開，并呈現多元化發展格局。

表4 2004—2019年發表論文高頻關鍵詞共現頻數10及以上單位對Table 4 Published papers in 2004-2019 with high frequency keywords with a total frequency of 10 or more

為進一步了解食品質量安全管理領域的研究趨勢，本文利用CiteSpace軟件中的對數似然率算法（log-likelihood rate，LLR）對關鍵詞共現網絡進行聚類分析，并生成食品質量安全管理領域關鍵詞共現網絡時間線圖譜。聚類分析的時間范圍是2004—2019年，時間切片為3。由圖3可知，食品質量安全管理研究的各研究主題存續時間不等。

圖3 食品質量安全管理研究關鍵詞聚類的時間線圖譜Fig. 3 Keyword clustering timeline atlas of cross-disciplinary studies in food safety management

經整理，聚類基本信息如表5所示。聚類的平均輪廓值（Silhouette值）大于0.5，認為聚類合理，聚類的Silhouette值大于0.7則認為該聚類令人信服。食品質量安全管理的13個聚類的Silhouette值均大于0.7，說明13個聚類均可信。

表5 食品質量安全管理研究關鍵詞聚類詳情Table 5 Keyword clustering of food safety governance research

基于以上聚類、關鍵詞及相關文獻總結，食品質量安全管理研究主要集中在以下三方面。

第一，食源性危害治理研究。#0、#1、#3、#4與#9這5個聚類共同表現一個問題——食源性危害。與食品安全相關的致病微生物主要包括沙門氏菌、彎曲桿菌和致病大腸桿菌[8]。美國最常見的食源性疾病是大腸桿菌和沙門氏菌，與食源性疾病相關的最常見菌株是Escherichia coliO157:H7。它們通常會通過受污染的食物或水，轉移至人體后將引發輕微胃腸不適、發熱、惡心、脫水或更嚴重的癥狀[19-20]。46%的食源性疾病是由食用新鮮水果和蔬菜所引起，且大多數由其引發的食源性疾病并未被報告[21]。歐洲食品安全局和歐洲藥品管理局為治理食源性危害以確保食品源頭的安全，采取了一系列措施：制定相應國家戰略與政策，推行農場健康計劃，監測抗菌藥物使用和微生物對抗菌藥物的耐藥性，以減少抗菌藥物使用為國家目標，增加獸醫對抗菌藥物處方的責任，增加宣傳以及提高公眾認識，改進畜牧疾病預防和控制飼養管理程序，重置畜牧生產系統以預防各種食用肉類出現食源性危害[22]。

歐洲食品安全局生物危害科學小組已對食品安全和食源性疾病有關的生物危害提出獨立科學建議[23]。然而在食品零售過程中儲存標準往往偏離規范要求，從零售商儲存到購買至消費者家中再次儲存直到消費者對食品進行加工與食用，流程中并不能完全保障食品溫度均在標準要求內[24-26]，這也是治理的一大難點。

第二，食品的可追溯性研究。全球化的生產分布使得食品受污染風險升高，食品供應鏈面臨越來越大的質量風險[27]。食品可追溯系統能夠解決包括摻假、浪費、污染等在內的部分食品安全問題[28]，有效的食品可追溯性問題解決方案的提出迫在眉睫。農產品供應鏈中產品的可追溯性要求通過精準識別農產品的來源、供應鏈中各環節信息交換以及對流程中所有信息進行收集與管理而實現[29]。目前食品溯源系統主要面臨著信息采集不標準、數據存儲不安全、中心系統易受攻擊、企業間信息交換過程隱私不能保障等問題[30]。當供應鏈中的食品受到污染時，應確定污染源、將受污染產品立即與供應鏈中其他產品隔離、處理污染食品以及協調利益相關方，每個處理步驟都極其關鍵。食品污染后一旦流入市場，將對公眾健康產生無可挽回的影響，后果十分嚴峻。

作為確保食品供應鏈中產品充分安全的基本質量管理工具，區塊鏈是一種顛覆性技術，為食品供應鏈中的產品可追溯性提供創新解決方案[29]。區塊鏈技術引入食品供應鏈后引起諸多關注，Lin Yupin等提出一個使用區塊鏈技術的農業信息和通信技術系統模型[31]。Mao Dianhui等提出基于區塊鏈的智能合約信用評估系統用于食品供應鏈的有效管理[32]。而后Mao Dianhui等又提出一種聯合體區塊鏈方法用以實現高效的食品交易系統，他們用iPBFT算法來優化食品供應鏈中買方的交易組合，并將其應用于中國山東省的案例研究，驗證了使用聯盟區塊鏈的食品交易系統的可行性[33]。在食品供應鏈中，采用區塊鏈技術提高信息安全、透明和各種標準的認證，使食品質量安全標準有據可依、有序可查，但僅限于理論和概念的討論，缺乏具體實施框架與方案。

第三，環境因素對食品安全的影響。許多食品安全問題的產生和發展是由環境因素所引發的，比如土壤污染問題、氣候變化問題、海域污染問題等都會對食品安全產生影響[21,34-39]。以中國稻谷種植為例，南方一些地區的農業用地被鎘元素所污染，產出的水稻籽粒將給全球食物鏈帶來一定風險[40]。氣候的變化成為食品與飼料安全問題的新驅動因素，氣候變化對食品和飼料中真菌毒素存在的預期影響十分令人注意，這些真菌代謝物是造成食品具有慢性毒性的重要原因[41]。氣候變化使作物中的黃曲霉素產生模式發生變化從而導致作物污染加劇，該問題十分棘手，需要采取預期行動[22]。塑料對全球海洋環境的污染導致一系列海洋生物體內存在塑料微粒[42]，由于塑料微粒形態特征特殊的原因，塑料可能直接或間接威脅生物群的生命與成長[43]。被污染的海洋生物由食物鏈將污染物通過飲食的途徑傳遞給人類，對人們的飲食安全產生威脅。不能低估氣候變化等環境因素可能對食品安全所造成的風險[44]。

3.2 突現詞分析

為更好辨識與預測學科研究的最新演化動態與發展趨勢，對相關詞匯及短語進行突現詞分析。相對于單純的高頻關鍵詞，突現詞更適合探測學科發展的新興趨勢與突然變化。利用CiteSpace 5.6.R2軟件中的突現監測算法（burst detection），闕值（threshold）選擇TOP23，導出食品質量安全管理領域的突現詞圖（圖4）。首先，cattle（牛）、consumer（消費者）、outbreak（爆發）、Escherichia coliO157:H7這4個詞的突現時間較早，表示食品質量安全管理問題的早期關注方向。其中“outbreak”一詞的突現時間早，持續時間長。其次，突現強度排在前五位的分別為：information（信息）、pharmacokinetics、trust、hazard analysis、implementation，它們代表著2004—2019年食品質量安全管理問題中最受關注的主題。食品質量安全管理問題從單一學科向多學科交叉方向發展，從單純地研究食品本身的問題向研究食品安全問題的治理結構與治理方式轉變。近5 年來的突現關鍵詞為：vegetable（蔬菜）、consumption（消費）、pharmacokinetics、Escherichia coli、framework（結構）、product（產品）、implementation，較好地體現出食品質量安全管理問題的未來研究趨勢。

圖4 食品質量安全管理研究關鍵詞共現網絡突現詞圖Fig. 4 Burst terms in keyword co-occurrence network for the field of food safety management

4 討 論

本文通過Bibexcel、CiteSpace兩款國際認可的文獻計量分析軟件，對WoS核心數據庫中主題為“food safety management”、時間跨度為2004—2019年所發表論文的信息進行計量統計。統計選取發文時間、發文數量、發文期刊及發文機構等信息，基于關鍵詞詞頻分析、關鍵詞共現分析及可視化分析等文獻計量分析方法，系統梳理食品質量安全管理領域的研究熱點及演進過程，并得出以下結論。

2004—2019年，食品質量安全管理研究的發文量呈明顯上升趨勢，研究成果主要刊登于Food Contral、British Food Journal、Journal of Food Protection、EFSA Journal、International Journal of Food Microbioligy等期刊，文獻涉及領域包含“Food Science & Technology”“Pharmacology &Pharmacy”“Biotechnology & Applied Microbiology”以及“Science & Technology”，食品質量安全管理領域的研究呈現出多學科性。在該研究領域中，瓦格寧根大學、根特大學、美國食品藥品管理局、加州大學戴維斯分校與佛羅里達州立大學的發文量排名前五，發文機構呈現較為集中的趨勢。發文國家合作網絡顯示，美國和中國的發文量多，但與其他國家合作較少，研究相對獨立；歐洲則以英國為中心呈現較強的合作網絡體系。從關鍵詞共現分析結果看，食品質量安全管理領域的研究熱點圍繞“food safety”“risk assessment”“risk management”等方向展開；食源性危害治理、食品的可追溯性、環境因素對食品安全的影響成為近年來的研究熱點，食品質量安全管理呈現多元化發展格局。

國際食品質量安全管理研究對我國食品質量安全管理的研究和實踐具有重要借鑒意義，我國食品質量安全管理需重點關注以下方面。

第一，從食品源頭關注食品安全的治理問題。從食品源頭關注食品安全，做好食源性危害的防治工作，確保各類食品從原料到加工、從運輸到銷售的安全性。嚴格把控食用產品源頭的質量對公共健康具有重要意義。從寄生蟲、致病微生物防治到動物抗菌藥物規范使用、從改進疾病防控管理與飼養模式到運輸儲存食品條件規范、從飼養環境與種植環境的污染防治到環境污染問題的系統治理，充分體現了食品質量安全管理問題涉及環節多、主體范圍廣的特點，在食品食源性危害治理過程中應充分把握其特點，加強源頭治理、引導從業者自防自治、促進社會公眾監督參與、快速形成行業標準與行業規范加以約束并完善以預防為主的食品安全監管模式[7]。

第二，通過新技術融合強化食品安全智慧監管。新技術與食品安全領域的有機結合會推動本領域發展，食品安全領域對新技術的需求也將推動技術不斷創新。每一項新的技術都會帶來重大的經濟影響，技術之間的協同合作也將為未來的發展與創新開拓新的思路[45]，重視技術與食品質量安全管理的有機融合將強化食品安全智慧監督手段。1996—2019年，我國食品安全與數據科學的交叉得到迅猛發展，但與世界先進水平仍有差距[46]。注重新技術與食品質量安全管理的融合，云計算、大數據、物聯網、結合條形碼和智能手機移動網絡等信息技術為食品質量安全管理的各流程提供產品追蹤技術支持，數據可視化、文本挖掘與自然語言處理、社交網絡分析、計算機視覺和高性能計算技術應用到食品安全領域將推動食品無損檢測技術、食品安全網絡輿情處理與決策支持的研究[12]及區塊鏈技術與食品可追溯性研究的融合。

第三，通過完善管理體系保障食品安全治理。政府在食品質量安全管理體系中將呈現新身份，食品質量安全管理由“單一主體監管”向“多元主體治理”轉變、由“單一途徑監管”向“多元機制治理”轉變[46]，從供給導向到需求導向進而向供給側結構性改革轉變，從高消耗高污染的掠奪式生產向優質、安全、綠色可持續發展轉變[47]。要根據新轉變完善網絡信用管理機制，對網絡食品經營者進行信用分類監管，引導消費者積極參與[48]。要健全完善相關法律法規，為新零售、互聯網+等新情境的質量安全管理提供法律依據。需結合食品質量安全管理的新條件、新背景與新需求，從過程到結果全面利用互聯網技術實現智慧監管[49]。完善風險預警機制，結合不同食品的差異特征完善食品安全風險預警與風險評估機制，重視食品安全突發事件的前期預防和評估，并輔以嚴格的事后責任追究機制[50]。科學化、常態化、智能化的食品質量安全管理體系是國家治理體系和治理能力現代化的重要組成，亟需從多角度探討與完善食品質量安全管理體系，為食品安全治理提供保障。