近十年我國霧霾研究現狀分析：文獻計量視角

劉長平，王 琛

(1.淮陰工學院 管理工程學院,江蘇 淮安 223200;2.南京工業大學 經濟與管理學院,南京 211816)

隨著我國經濟快速發展，工業化水平不斷提高，由此造成的霧霾污染問題也愈演愈烈，引起社會各界的廣泛關注，霧霾研究也成為熱點議題。在此背景下，對霧霾研究領域的文獻進行計量分析可以找出現有研究成果的分布規律，發現相關學科的發展態勢，對推動后續研究具有重要指引作用。以CNKI數據庫為文獻來源，從文獻計量角度分析近十年間我國霧霾研究的進展和變化，從研究熱點、區域分布等多個角度呈現我國霧霾研究的主要內容以及科研發展動態。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

研究所收集的數據來自于中國知網(CNKI)，CNKI具有種類齊全、更新速度快的優點，具體的檢索方法為：進入中國知網頁面，選擇“高級檢索”，標簽為“期刊”，來源期刊類別選擇“核心期刊”，時間跨度2011-2020年，檢索主題詞為“霧霾”，共檢索到2025篇相關文獻作為分析樣本。

1.2 研究方法與工具

基于CiteSpace可視化工具和統計學方法對CNKI數據庫中文獻關鍵詞、研究熱點及未來趨勢進行分析，同時，運用定量分析與定性分析相結合的方法，對近十年我國有關霧霾的研究熱點和脈絡進行梳理和總結。CiteSpace 軟件可以將數據轉換成相應的圖譜，比如科學知識圖譜就是以知識域為對象,顯示科學知識的發展進程與結構關系的一種圖像[1]。

文獻分析工具CiteSpace是一款基于Java語言開發、運用科學計量學的可視化分析軟件，利用網絡文獻可視化技術，將研究文獻表示為可視化圖譜，用戶調整時間參數可以觀測到科學研究隨時間變化的趨勢，加工處理后的知識圖譜可以呈現出特定研究領域的知識分布結構與發展規律。

2 霧霾研究文獻特征分析

2.1 文獻時序分析

以“霧霾”為主題詞檢索的在中文核心期刊發表的文獻情況如圖1所示。可以看出，2011-2014年發文數量逐年遞增，增速加快，由2011年的6篇文獻增長至2014年的317篇文獻；2014-2017年保持著文獻的高發表量，每年發文量變化幅度比較平穩，其中，2016年達到歷史最高峰發文351篇；2017-2020年比2014-2017年核心期刊發文數量明顯下降，年發文量在200篇波動。可以看出，在霧霾污染頻發引起公眾關注階段，相應論文產出量也劇增，表現在圖上較高斜率；在霧霾災害持續高發時間段，相關論文產出量保存較高水平且趨于穩定；在霧霾災害經過治理產生頻率降低的時間段，相關研究論文產出量呈現減小，或呈現上下波動。

圖1 2011-2020年間霧霾研究中文核心期刊發文趨勢

2.2 學科分布分析

從學科分布來看，上述霧霾研究的文獻主要集中在環境學科，分布量為1140篇，占全部檢索文獻的56.3%。其它比較集中的學科分別為：計算機學科分布量為178篇，大氣學科為110篇，新聞與傳媒學科為104篇，工業經濟為80篇，國民經濟為77篇，城市經濟為52篇。檢索文獻學科分布研究表明霧霾相關研究是基于環境學科的知識體系，但當今科學研究大多需要多學科交叉融合來進行，特別是需要借助計算機領域的相關方法和手段來完成，因此計算機學科分布量居于第二位，占全部檢索文獻的8.8%。此外，經濟類學科占全部檢索文獻的10.3%，說明除了從環境科學和大氣科學的角度對霧霾進行研究外，國家也很重視霧霾污染對經濟和社會的影響。

2.3 發文期刊分析

從發文期刊來看，《生態經濟》發文58篇排名第一，發文量較多的期刊分別為《中國環境科學》發文量為51篇，《環境保護》《氣象》發文量均為48篇，《中國人口·資源與環境》45篇，《科技導報》37篇，《綠色中國》28篇，《青年記者》25篇，《環境工程》22篇，《環境科學與技術》21篇，《環境科學學報》20篇，《環境污染與防治》20篇。《生態經濟》作為霧霾研究領域具有重大影響力的學術期刊，收錄了數量較多的霧霾研究相關文獻，致力于可持續發展方面的研究。從發文期刊所屬領域來看，發文量排名靠前的期刊主要集中在環境科學領域，與學科分布情況相吻合。

2.4 發文機構分布

表1是目前霧霾研究領域發文作者的統計，發文數量最多的作者為畢篤彥，發表14篇文獻，其次為徐盈之、倪志偉、劉曉紅、朱旭輝各發表9篇文獻，研究重點側重于霧霾形成機理、成分組成以及對經濟社會的影響。根據作者所屬機構分布來看，大部分為高校和聯合重點實驗室，說明目前霧霾研究主要由高校和研究機構來承擔，企業參與較少。

表1 霧霾研究機構作者分布

2.5 高被引文獻分析

霧霾領域研究現狀也反映在被高頻次引用的文獻中，限于篇幅，本文僅列出被引頻次高于150次的文獻及作者，按被引頻次高低進行統計，結果如表2所示。高被引文獻反映了該文獻在霧霾研究領域的影響程度，主要有：張小曳[2]建議政府對能源結構調整做出抉擇，且要不遺余力地對近期可以削減的污染源加大控制力度。馬麗梅[3]認為治理霧霾長期看需要改變能源消費結構以及優化產業結構,短期主要減少劣質煤的使用。張人禾[4]證明了熱力和動力因子對霧霾天氣過程具有大致相同的作用。邵帥[5]建議治霾政策必須堅持常抓不懈、聯防聯控和懲一儆百的實施策略。陳詩一[6]認為經濟發展質量的提高是經濟發展方式轉變的前提,政府治霾有助于提升大氣環境和經濟發展質量，助推中國經濟的高質量發展。在被引頻次高于150次的22篇文獻中，北京城市氣象科學研究所的作者數量最多，第一作者分別為趙秀娟、廖曉農和曹偉華，其次是中國氣象科學研究院和復旦大學，發表文獻的研究內容主要集中在霧霾的成因分析和治理策略方面。

表2 霧霾領域高被引經典文獻

續表2

3 霧霾研究熱點分析

3.1 研究熱點的關鍵詞詞頻分析

關鍵詞是表述文獻主題、內容、思路以及研究方法的關鍵性詞匯，是文獻計量研究的重要指標，關鍵詞詞頻越高，說明這一主題詞受關注度越高，可代表此領域的研究熱點[7]。通過檢索，找出2011-2020年霧霾研究的主要高頻關鍵詞，如表3所示。

表3 2011-2020年霧霾研究的主要高頻關鍵詞(排名前20)

通過對表3數據的分析，可以看出這些關鍵詞基本上覆蓋了霧霾研究的主要方面，其中頻次超過50次的關鍵詞共有5個，分別為“霧霾”“霧霾污染”“PM2.5”“霧霾治理”“空氣污染”，其中“霧霾”是文獻檢索的關鍵詞，出現了397次，“霧霾污染”“霧霾治理”是“霧霾”的衍生詞，分別出現了147次和74次，其它主要關鍵詞為PM2.5、空氣污染、氣溶膠等。

圖2為研究關鍵詞共現圖譜，表示自2011年起霧霾領域的研究熱點，關鍵詞圖譜由眾多關鍵詞組成，排布看似無序，實則存在密切關聯。從圖2所呈現的信息來看，節點的大小代表著出現的頻次，根據關鍵詞頻次的分析，將霧霾研究的主題劃分為“霧霾污染”“霧霾治理”“環境”“氣象”“區域分布”五個模塊主題，五個主題的研究內容存在交叉關系，通過這五個主題對研究文獻進行分析，可得出如下結論。

圖2 研究關鍵詞共現圖譜

(1)霧霾污染主題主要包括空氣污染、PM2.5、空氣質量、氣溶膠、秸稈焚燒、可吸入顆粒物等關鍵詞，該主題主要研究內容涉及霧霾成因以及現狀，該部分研究主要通過收集的數據來分析霧霾現狀以及污染程度，使用科學方法歸納出影響因素來判斷與霧霾的關聯程度，從而來判斷哪些因素是導致霧霾污染的重要因素。同時也會從不同的維度建立評價指標體系，劃分不同地區的霧霾污染程度，根據污染程度來采取具有針對性的處理措施。

(2)霧霾治理主題主要包括霧霾防治、聯防聯控、協同治理、污染治理等關鍵詞，該主題主要研究內容以霧霾預防為主，從“防”“治”“救濟”三個層面，運用規劃制度、環境標準制度、環評制度、總量控制制度、區域聯防制度、預警監測制度等手段，全過程監管，才能實現對霧霾的有效治理。

(3)環境主題主要包括生態環境、能見度、可吸入顆粒物、霧霾天、環境治理、生態文明建設等關鍵詞，該主題主要研究內容為霧霾對環境的影響，主要從經濟發展模式、工業結構等宏觀層面探討與環境保護的關系，研究表明環境的改善依賴于經濟與工業結構的升級。

(4)氣象主題主要包括冷空氣、大氣環流、氣象條件、相對濕度、晴天等關鍵詞，該主題主要研究內容為氣象條件的不同參數對霧霾的影響，研究通過氣象參數的整理，歸納出不同因素對霧霾的影響規律，從而獲得預防霧霾的有效因素。

(5)區域分布主要包括京津冀、北京、天津、城市群、珠三角、長三角等關鍵詞，該主題主要研究內容為不同地區霧霾程度，比較典型霧霾城市群為京津冀城市群、長三角城市群、珠三角城市群，通過“霧霾”“京津冀”關鍵詞檢索核心期刊文獻有129篇，通過“霧霾”“長三角”關鍵詞檢索核心期刊文獻有38篇，通過“霧霾”“珠三角”關鍵詞檢索核心期刊文獻有20篇，研究區域主要集中在京津冀地區，該城市群屬于我國霧霾災害嚴重區域。

3.2 研究熱點聚類分析

研究熱點是指在一定時期內某一研究領域中，研究人員所共同關注的焦點[8]。從文獻摘要中提取聚類標簽，得到文獻網絡聚類圖譜，根據研究熱點聚類共現分析圖，如圖3所示。

圖3 研究熱點聚類共現分析圖

根據CiteSpace界面導出的數據，將霧霾研究文獻聚類為7類，標簽分別為#0霧霾污染、#1霧霾治理、#2圖像去霧、#3生態文明建設、#4霧霾、#5 PM2.5、#6能見度。順序編碼是從0到6，編碼數字越小，代表著聚類是由更多個緊密相關的詞組成的。聚類結果具有真實可靠的特征，在一定程度上顯示了當前研究的重點領域。不同時期有不同的熱點關鍵詞，需要進一步探討霧霾領域研究熱點在時間維度的變化。

3.3 以關鍵詞為中心的研究主題演進

關鍵詞是對文獻研究主題的概括總結，高頻關鍵詞的分布反映了特定時間段內研究的熱點[9]。關鍵詞變化時區分析如圖4所示，圖中橫軸坐標是年份，橫軸上的節點對應的是高頻關鍵詞，結點間的連線代表著起點關鍵詞延續的情況，由此可倒推聚類出現的時間點。圖4展示2011-2020年霧霾研究的高突現性關鍵詞演進情況，反映了各聚類關鍵詞在時區的位置，結合文獻聚類時間線視圖和各聚類中代表性關鍵詞進行分析，可以發現各聚類主題間內容有交叉。在2011年，PM2.5濃度就被眾多學者研究，反映霧霾的形成及誘因一直是霧霾領域研究的重點；霧霾治理、綠色發展、氣溶膠這三個關鍵詞及近義詞始終貫穿在近十年霧霾領域研究，表明這三個問題一直是作為霧霾領域研究的前沿問題。

圖4 2011-2020年突現關鍵詞變化時區分析圖

3.4 霧霾治理研究趨勢分析

圖5展示了關鍵詞激增情況，可以看出不同時間段出現的關鍵詞不同，這種變化呈現一定的階段性，但并不十分明顯。關鍵詞在2013年激增較多，主要為大氣污染防治、氣象條件、生態文明建設、空氣污染、北京市、凈化器、治理霧霾、顆粒物、霧霾報道等，說明霧霾領域的研究已引起大量學者研究關注，研究重點在于霧霾的成因以及霧霾的治理，同時也關注生態文明的建設。

圖5 關鍵詞激增點圖

2017-2018年激增關鍵詞主要為經濟增長、霧霾污染、環境規制、門檻效應，表明霧霾領域的研究不再停留在環境本身的維度，開始從經濟和產業結構來討論與霧霾之間的關聯，政府也非常關注通過政策與措施對廠商等的經濟活動進行調節，以期達到保持環境和經濟發展相協調的目標。截至目前，研究比較高頻的詞匯為經濟增長、霧霾污染、環境規制、門檻效應，表明這是下一階段重點研究方向，這些詞匯反映出學者認為在當前霧霾治理適宜從經濟和環境的角度出發，且依據2011-2020年出現的氣象條件、顆粒物這些激增關鍵詞，未來研究也集中于環境學科，研究重點傾向于霧霾預防。

4 結語

利用CiteSpace工具，通過關鍵詞共現分析以及突現詞探測，通過共被引文獻聚類分析，對各研究主題的研究前沿、知識基礎以及高影響力文獻展開研究，探索未來可能的研究方向。研究結論如下。

(1)從文獻時間、主題分析來看，霧霾研究領域的主要關鍵詞有霧霾、霧霾污染、PM2.5、霧霾治理、空氣污染等，通過對主題及文獻分析，為主要研究領域內容提供了深入了解。(2)從研究熱點聚類共現分析圖得出，聚類主題為霧霾污染、霧霾治理、圖像去霧、生態文明建設、霧霾、PM2.5、能見度七個主題。說明預防和治理霧霾成為當前生態領域研究的熱點之一。從突現關鍵詞變化時區分析圖分析得出，霧霾領域研究趨于相對成熟，同時治理取得一定成果。

綜上所述，學者對于霧霾領域已經展開了較為深入的研究，取得了一定的成果，通過對現有文獻的梳理和分析，厘清了霧霾領域的研究脈絡和研究熱點，為學者今后的研究提供了方向。由于檢索策略選擇和軟件運行過程中少量文獻數據未被識別，本研究在研究對象的完整性上可能存在著一些局限。值得關注的是，未來霧霾與大數據、信息技術等應用不可分割，應致力于利用大數據、智能設備參與到霧霾預防治理當中。因此，在后續的研究工作中應更多地嘗試跨學科合作研究，從而進一步推進霧霾領域研究的發展。