知识图谱视角下精益研究现状与发展趋势

冯立杰，贾依帛，岳俊举，王金凤

(郑州大学管理工程研究所,河南 郑州 450001)

知识图谱视角下精益研究现状与发展趋势

冯立杰，贾依帛，岳俊举，王金凤

(郑州大学管理工程研究所,河南 郑州 450001)

本文以CNKI收录的2005—2014年精益相关文献为研究对象，借助Ucinet、Citespace等可视化工具进行知识图谱分析，结合网络密度、中心性等重要指标探究了该领域研究的基本特征、热点主题、前沿趋势等内容。研究表明：自2007年，精益领域研究热点主要集中在基础理论和应用研究，从未来发展趋势看精益领域重点应在精益实施效果评价、本土化精益管理模式、精益与创新方法结合。该成果对中国精益领域研究者理清发展脉络和前沿趋势有重要参考价值。

精益生产；知识图谱；可视化工具；研究脉络

1 引言

自20世纪90年代中国引入精益生产方式以来，对其基础理论的研究一直得到学术界高度关注。现有精益研究成果多集中于精益理论在汽车、通信、电力、医院等行业管理模式、供应链、生产流程等方面的应用，对企业推广精益生产方式奠定了重要的理论支撑，对清晰把握精益研究现状、预测未来研究方向具有重要的参考价值[1-5]。

在信息社会背景下，随着研究工具的不断更新和研究成果的爆炸式增长，科学知识图谱在应用数学、统计分析、信息可视化技术等方法的基础上，将研究领域复杂关系进行可视化展示，可以厘清已有研究脉络、探索未来发展趋势[6]。近年来，中国学者已广泛应用科学知识图谱去探究多个领域知识基础和研究现状。芦彩梅等[7]基于知识图谱理论，分析了国际上产业集群研究的总体结构；叶江峰等[8]利用关键词共现分析与可视化技术，确定了国家级产业园区政策在不同时期的主题关键词；朱桂龙等[9]从科学知识图谱视角探究了产学研合作国际研究的演变过程，并了解该领域的研究热点和发展趋势；夏恩君等[10]利用知识图谱可视化工具分析了开放式创新的研究现状和发展变化趋势；许振亮等[11]利用可视化技术，结合科学计量方法探究了8个当代国际技术创新的主要研究前沿领域。

本文基于科学知识图谱分析法，通过运用社会网络分析软件Ucinet、引文网络分析软件Citespace并结合可视化技术，对近年来中国精益领域的研究脉络进行系统梳理总结。通过分析精益领域研究的相关知识图谱，展现该领域研究的基本特征、热点内容及前沿趋势。

2 研究框架

2.1 数据收集

为保证选取样本的可靠性，本文以CNKI作为检索系统，在数据库中利用关键词搜索技术选取文献样本。为尽可能全面准确地探究中国精益领域的研究现状与发展趋势，首先在数据库中以精益为关键词，以2005.01.01—2014.12.31为检索时间跨度进行搜索(见表1)得到有效文献5431篇，其中CSSCI期刊279篇。

表1 研究样本选取方式

2.2 数据处理

知识图谱分析法是通过计算网络密度、中心性等重要指标，定量地分析某一领域的核心要素[12]，以期把繁杂的知识领域通过数据挖掘、信息处理、知识计量等方法形成图形并绘制显示，为科研人员把握研究领域的动态发展规律、挖掘研究热点和发展趋势提供借鉴。

知识图谱中的网络密度是指网络中各个节点间的紧密度，在本文中所考察的是研究内容之间的关联程度。通常该网络的密度值与图形中各节点之间联系程度成正比，即整体网络密度越大，说明各节点间联系较为密切，关联度较高。

d=2L/n(n-1)

(1)

式中，L为网络中串联节点的路径数量；n为网络中的节点数量。

中心性用来度量整个网络中心化程度，反映了节点在网络中的控制能力。在网络结构中，某节点与其他点关系越为紧密，其中心地位越突出，即越靠近中心，更易获得资源和信息。网络中心性又分为度数中心度、接近中心度和中间中心度三个指标[13-14]。

(2)

式中，CB(ni)为中间中心度；gjk为节点j到k的捷径数；gjk(ni)为节点j到k的快捷方式上有节点i的捷径数。中间中心度CB(ni)描述的是节点控制资源的能力，即测量的是在网络中某节点控制其他点的程度，控制能力越强的节点越处于重要位置，是其他点进行信息传递构建所需的中介。

(3)

式中，CC(ni)为接近中心度；L(ni-nj)为节点i到j的距离，m是网络节点总数；m-1为节点的最大可能度。接近中心度CC(ni)衡量的是节点不受“控制”的能力，即测量的是某节点与网络其他节点距离之和，如果该点越接近其他节点，其接近中心度就越小，说明对其他评价指标的依赖性就越小，则越处在网络的中心位置。

(4)

式中，Cd(ni)为度数中心度；d(ni)为网络中节点i所拥有的联系数量。度数中心度反映的是节点控制范围大小的指标，考察的是某一节点与其他点的直接关联程度，节点的度数中心度越高，表明该点距网络中心位置越近，在整个网络中的作用就越重要。

对于数据处理的流程，首先，从CNIK数据库收集的文献中，利用文献题录信息统计分析工具(Statistical Analysis Toolkit for Informetrics,SATI)提取所需基本信息数据(如关键词、作者、年代、机构等)，并进行相关数据的预处理以保证样本数据的可靠性；其次，对确定的样本数据进行共词分析，并运用Ucinet、Citespace软件生成不同类型的知识图谱以进行可视化分析；最后，对知识图谱中各个节点进行中心性分析(包括度数中心度、接近中心度、中间中心度)，从不同视角得到中国研究领域的主题内容和发展趋势。

3 精益研究领域的基本特征研判

3.1 文献年代分布特征

精益起源于日本的丰田生产方式，因其能够在短时间内提高制造企业产品质量并减少生产浪费，因而得到了广泛推广与应用。精益相关理论引入中国的早期，以齐二石(1997)、张宝根(1999)为代表的诸多学者对其进行了深入研究。但与先进国家相比，中国学术界、政府相关部门及企业在研究初期缺乏对精益重要性认识，在研究与推广方面存在巨大差距[15]。由图1可知，国内精益领域研究的发文量从2005年开始方呈现出稳步增长势头，2007年以后增速明显加快。

图1 2010—2014年文献数量增长趋势图

3.2 研究领域的高被引文献特征

深入分析某一领域所有高被引文献,可研判该领域研究的基础。表2表示的是2005—2014年国内精益研究领域前10位的高被引文献，主题涉及精益六西格玛和精益生产等方面的研究，其中天津大学何桢的《精益六西格玛:新竞争优势的来源》《精益六西格玛及其实施》《六西格玛管理及其实施》三篇文章被引次数居于首位，对中国企业实现持续改进管理模式有着重要的贡献。此外，同济大学的岑昊、天津大学的周延虎、浙江工业大学的蒋美仙和重庆理工大学的张根保等学者也为不同领域的精益研究发挥着重要的作用。

表2 精益研究领域高被引文献

4 中国精益研究领域的研究热点与前沿趋势分析

4.1 关键词共现分析

关键词是一篇文献的精髓，是对文章主旨的高度凝练和总结。通过共现分析可以展现某一研究领域相关文献关键词之间的关联，挖掘出该学科研究内容的内在相关性。本文利用SAIT技术从文献样本中提取关键词5324个，为保证之后数据处理的有效性，对提取的原始关键词进行预处理，包括去除重复关键词、合并相似关键词。随后，统计分析关键词词频，并将前30位高频词进行汇总，如表3所示。

在构建共现矩阵前，为消除多值矩阵中频次悬殊对统计结果造成的偏差，运用Equivalence系数数据处理方法将多值矩阵转化为元素值在[0,1]区间取值的矩阵[16]，进而将有效关键词构建的100×100相似共现矩阵(局部结果见表4)导入Unicet软件，运用Unicet和Citespace软件分别绘制出基于文献关键词的共现网络知识图谱。其中节点大小由相关领域文章中关键词出现频次多少决定，节点之间的远近关系代表关联关系，进而通过分析网络密度、中心性等指标进一步揭示共现网络知识图谱中的热点主题。

表3 精益研究领域高频关键词

表4 基于Equivalence系数的局部共词矩阵

热点主题主要体现在该学科的理论基础词汇和应用研究两方面：①精益生产、精益管理、精益思想作为该领域的基础概念在相关文献中出现的频数最高，因此在知识图谱中代表的圆形相对较大并占据绝对中心位置，在整个网络中具有极强的连通作用；②精益物流、精益六西格玛、管理模式、精益生产方式、企业文化、供电企业、全面质量管理等关键词出现的频数次之，所处位置也略偏向中心，同样代表该研究领域的热点，在图谱中也以它们为中心形成了局部网络，且各个节点之间有着较多联系，如图2所示。

图2 精益研究领域热点词汇关联图

(1)理论基础词汇。精益生产、精益管理、精益思想、全面质量管理、六西格玛等理论基础词汇一脉相承且彼此之间联系密切。1990年美国麻省理工学院沃麦克教授在《改变世界的机器》一书中提出了精益生产概念；精益思想则是进一步从理论高度提炼精益生产中包含的管理思维，并将精益方式扩展至制造业以外的诸多领域；精益管理作为一种管理学研究成果，是精益思想在企业各层面的深入应用，其中包括精益设计、精益人力资源、精益营销、精益供应链等内容。而全面质量管理是由1961年丰田公司引进并成为丰田生产方式的重要支撑，是精益生产体系中重要的组成部分。全面质量管理及演化发展的六西格玛理论都是精益研究领域的重要分支，且两种理论均以消除浪费、创造价值为基本原则，将精益思想植入到企业各个环节的具体措施，是精益工具箱解决问题的有力武器。

(2)应用研究。从该领域文献分析得出，除汽车制造业，中国还将精益概念应用于建筑、造船、医疗、烟草、电力等行业，其中烟草和供电企业实施运用精益的情况较为成熟。主要原因包括：①电力行业供需匹配上的巨大矛盾使其较其他行业更易出现浪费、波动和不灵活等问题，进而妨碍供电企业最大程度地实现自身价值的增值；②烟草行业具有较强的计划经济色彩，经营和管理灵活度偏低，旧有管理机制桎梏着其发展。对于以上控制着国计民生的行业而言，实施先进的管理和生产模式来降低消耗、减少浪费，提升企业竞争力刻不容缓。

4.2 密度值及中心性分析

(1)密度值。经网络密度计算可知，中国精益研究领域的密度为24.73%，密度值处于一个较低水平，显示出该领域研究内容广泛但不集中，各知识点联系相对不够紧密，且各研究内容间关联性较低。同时还表明精益领域的研究体系缺少清晰的知识脉络，还未达到成熟阶段。

(2)中心性分析。本文以度数中心度、接近中心度和中间中心度三个方面来探究网络结构中各节点的中心性，数据处理结果见表5。

①根据度数中心度测量结果可知，精益管理、国家电网公司、精益生产、精益思想等关键词的度数中心度相对较高，表明它们处在共词网络的中心位置，与其他知识点联系密切，是精益研究领域的热点，受到诸多学者的广泛关注。同时，从图3、图4也可看出，其他关键词均围绕着上述中心度较高的节点且所对应的图形较大。

表5 精益研究领域中心度数据

②根据接近中心度表计算结果可得，精益管理、精益生产、标准化作业、供电企业等相对其他关键词的接近中心度较低，说明其在一篇文献中较为容易与其他知识点共现且依赖性较低，因此在网络中处于核心位置。同时也可得出，上述关键词在精益研究领域中处于较为基础的地位，被引次数较为频繁。而精益设计、精益建造等知识点拥有较高的接近中心度值，说明与其他词共现几率不大，也体现出它们是近年来该领域的新兴词汇。

③由中间中心度计算结果可得，精益管理、精益生产、精益思想、流程优化、标准化作业5个关键词的中间中心度较其他知识点要高，说明这5个点在网络中对信息传递控制的程度较高，是知识网络中重要的媒介，控制资源能力较强，因此他们是整个网络构建的关键，对其余关键词是否共现的影响作用较大。同时也能看出，中间中心性排序基本上与接近中心性排名较为一致。

根据以上分析结果可知，精益管理、精益生产和精益思想分别在上述3个不同指标中度数相对较高，说明在精益研究领域中以上3个关键词与其他知识点关系最为密切，其在网络中拥有极大的控制作用，中心位置相对突出。由此可知，近年来对于精益基础理论研究较为深入，成果颇多。

4.3 前沿趋势分析

精益研究领域发展趋势可以通过运用CiteSpace软件中关键词的词频时区视图进行分析。其中，时区视图中可以将所有节点显示在一个表示时区的条形区域且从左向右排列出来，以清晰展示出知识点的更新和相互影响[17]。

目前该领域的研究前沿主要有标准化作业、财务管理、企业文化、管理模式、流程优化、创新等，说明中国已将精益思维延伸到了企业的各个实践环节，且研究热点也由基础理论研究逐渐偏向于具体实践应用。

5 中国精益研究领域趋势与展望

通过对精益研究领域的热点内容和前沿趋势进行分析，结合该领域的基本特征，可得出研究的三个发展趋势：

(1) 精益实施效果评价。企业在推行与应用精益管理时，因鲜有科学、合理的精益实施评价方法与工具，而不能客观地评估自身精益实施的情况[18]。因此，构建精益实施效果评价体系，对中国更好地推进精益意义重大。目前，相关专家学者对此进行了初步探究。李宁宁等[19]在精益化程度评价指标体系基础上，利用多层次灰色综合分析法评估了企业的精益实施程度；魏鹏飞等[20]从人员、技术、环境、文化等方面提出了影响精益实施效果的指标体系；张洪亮等[21]在区间数优势关系的基础上，构建了精益实施效果评价方法。然而，精益实施是一项复杂的系统工程，更加强调动态性和过程性。然而，关于该方面的文献并不多见且具有局限性，需要学术界在前人研究成果基础上，通过对不同行业、不同类型企业进行对标，进一步完善精益实施评价体系。

(2)在充分理解精益生产精髓基础上，构建本土化的管理模式。中国是最早引入精益理念的国家之一，但实际推进工作中，除汽车、电子、医疗器械等行业普及精益生产程度较高外，相当多的企业实施精益的效果并不理想，重要原因之一在于中国企业工程技术应用薄弱，且在实施精益过程中重工具(看板管理、5S与目视管理等)应用、轻文化思想渗透，没有真正把握精益的本质要点。纵观丰田生产方式的产生，工业工程和持续改善理念与日本本土情况相结合是主要原因。因此，结合中国国情和企业实际情况，需要在持续改进、以人为本的精益思想基础上，以传统文化为内涵，构建具有本土特色的精益管理模式，在引进国外先进生产技术的同时，实现在产品质量管理、基层员工生产理念提升、制定现场作业标准、企业文化等基础经营方面的持续改善。

(3)精益与其他创新方法结合日益紧密。企业在推行精益过程中，如看板管理、目视管理、5M1E分析法及六西格玛均为优化生产流程提供了有力的工具，但上述工具在现有生产流程实施中受限较多，主要表现在对用户需求把握不清、对生产过程中出现的问题认知不够深入、缺乏系统的改善工具和方法等。因此，融入有效的分析和创新工具,以解决生产过程中的具体改进问题是精益研究领域亟待解决的现实问题。在现有研究中QFD能够准确地使产品的研发活动与顾客需求紧密联系；TRIZ具有一系列创新方法和工具，能够对生产流程中存在的问题识别出根本原因并加以解决，以提高精益工具实施的效率；可拓学中的关联函数可构建一种面向诸多产品优化设计方法的评价模型。上述创新方法均能与现有精益改善工具融合[22-23]，为生产过程中不同环节提供改进思路。

6 结论

关于精益的研究成果从2005年开始进入了快速增长期，该领域研究热点主要集中在基础理论研究和应用研究两个方面，其中精益生产、精益管理、精益思想这3个词汇处于绝对中心地位，与其他主题词联系十分密切；精益实施效果评价、本土化精益管理模式、精益与创新方法结合等内容将日益成为研究的重点。

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(责任编辑 沈蓉)

The Status and Development Trend of Lean Research from the Perspective of Mapping Knowledge Domain in China

Feng Lijie,Jia Yibo,Yue Junju，Wang Jinfeng

(Department of Management Engineering，Zhengzhou University，Zhengzhou 450001，China)

Regarded the relevant literature of lean research as the research object,which is found in CNKI from 2005 to 2014,this paper analyzed the mapping knowledge domain by using visualization tools like Ucinet and Citespace.Meanwhile,combined with network density,centricity and other important indicators.It explored basic characteristics,the hot points as well as the cutting-edge trends of this field.The results show that the hot points in lean research is mainly concentrated on basic theory and applied research since 2007.With the future development trend of the lean research,the main emphasis focused on the appraisal of lean implementation,the indigenization of lean management model and the combination of lean and innovative methods.The conclusions are significant reference for the relevant researchers to clarify the development venation and the frontier trend of lean research.

Lean production;Mapping knowledge domain;Visualization tool;Research skeleton

国家自然科学基金项目“基于多维空间专利地图的煤层气开采创新路径研究”(71472171)。

2016-03-14

冯立杰(1966-)，男，河南焦作人，博士后、教授级高级工程师、硕士生导师；研究方向：工程技术创新。

C931

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