1954—2018年我国水资源研究进展可视化分析

毛月英

（北京农业职业学院，102442，北京）

联合国发布的《2018年世界水资源开发报告》显示：人类对水资源的需求总量每年增长的速度是1%，该速度在未来20年内将会继续加快。2011年中央一号文件提出加快水利改革发展，此后，国务院相继批复、印发相关文件，提出全面提升我国抗旱减灾的整体能力和综合管理水平，实行最严格水资源管理制度，实行水污染防治行动计划，等等。在涉水事务越来越受到关注的战略背景下，分析我国水资源领域的研究热点和趋势走向，具有重要理论和应用价值。

共词技术认为关键词是一篇论文核心内容的浓缩，统计整个数据源中一对关键词对共同出现的频次，按照频次从高到低的顺序排列，进而构建关键词矩阵，研究关键词之间的远近关系，可以得到该主题受关注程度。聚类分析得到的树状图和柱状图，可以展示关键词之间的亲疏关系，进而得到研究主题结构。二维尺度分析能得到反映关键词之间相似性的相对位置图，结果更加直观，并能矫正聚类分析的结果。本文采用基于共词技术的文献计量学分析方法来研究水资源领域关注的热点，以期为国家重大战略和相关科研工作者提供理论参考和数据支撑。本文研究思路框架图如图1所示。

图1 研究思路图

图2 水资源研究论文年度分布

一、从文献题录信息分析看研究发展现状

1.论文数量分析

CNKI搜索条件为：主题=“水资源”（检索时间为2019年1月）。检索结果显示，我国水资源论文最早发表于1954年的《水利发电》上。剔除展会、征稿等无关信息，得到148 230篇论文，将此数据作为本文研究的数据源。

对检索得到的论文按发表年度进行统计。图2展示了从1954年到2018年有关水资源研究论文的年度分布情况。由图可知，我国水资源研究发展分为三个阶段，第一个阶段为1954—1979年的缓慢发展阶段，该阶段我国水利事业处于艰苦奋斗创业阶段。第二个阶段为1980—1993年的快速发展阶段，改革为水利事业发展带来了良好机遇。第三个阶段为1994—2018年的飞速发展阶段，国家实施多项重大水利战略工程，迎来了水利事业的全面发展。可以说，水资源领域研究论文年度分布图，也是水利事业发展状态的缩略图。

2.作者分析

学术界普遍认为，发表论文的数目多少及论文的影响力大小可以客观反映某人在该领域的科研能力。对148 230篇论文作者信息进行排序，排在前20名的作者发表论文数量均达到65篇及以上（表1），合计发表论文2 176篇，占研究总量的1.5%。从作者单位信息来看，13位作者来自高校，5位作者来自研究院所。这些数据表明，水资源领域已形成了一支稳定的作者队伍。

3.作者所属机构分析

对论文作者所属机构进行统计，按照发表论文数量从高到低进行排序（表2）。排在前30名的机构共计发表论文25 315篇，占总量的17.1%。这些机构中有23所高校，7所水利水文相关研究院所。河海大学发表论文数量达到3 640篇，排在首位。

4.基金分析

基金项目是科研活动顺利进行的物质保障。表3列出了支持发表论文数量前20位的基金项目信息，支持发表论文17054，占总数的11.5%。从表中可以看出，国家自然科学基金支持的水资源研究论文最多，达7 823篇，明显高于其他基金。

表1 水资源论文作者分析

表2 论文作者所属机构分布统计

表3 基金项目分析

表4 刊发期刊分布统计

5.期刊分布

水资源领域研究论文主要刊发在 《中国水利》《河南水利与南水北调》《水利发展研究》《河北水利》等期刊上。表4为各期刊发表论文数量统计，前20家期刊共计发表论文24 323篇，占总量的16.4%，前10家期刊共计发表论文15575篇，占总量的10.5%，发表水资源领域研究成果的期刊相对分散，尚未形成稳定的期刊群。

二、从关键词分析看研究热点

1.关键词词频统计

对关键词进行统计，得到高频关键词排序表。从表5可以看出，关键词“水资源”的频率相对较高，达到20 326次。关键词“可持续发展”出现的频率为4 313次，关键词“对策”出现的频率为3 956次，其他关键词如“水资源管理”“节水”“生态环境”“地下水”“水环境”“可持续利用”等出现的频率较高。以上这些高频关键词均是目前的研究热点所在。

表5 水资源论文高频关键词表

此外，还研究了高频关键词的年度变化规律。研究方法是对近五年内的高频关键词词频进行统计和排序。统计结果显示，排名在前3名的高频关键词在近5年内每年都是固定的，即“水资源”“问题”“对策”，并且，他们之间的相互顺序也是固定的，表明水资源的研究热点在近几年内变化不大。

2.高频关键词对分析

共词分析法理论认为，对于一篇论文来说，关键词是其内容的高度概括，通过关键词信息可以初步判断该论文的研究方向和主题。两篇论文的关键词如果有两个及以上是重复的，则认为这两篇论文的研究内容是相关的。具有相同关键词的论文篇数越多，则表明这两个关键词之间的关系越紧密。

本文基于共词技术来分析水资源领域的研究热点。根据关键词排序结果，将排名在前20的关键词定义为高频关键词，采用SPSS将这些高频关键词构建共词矩阵。从表6可知，关键词对“问题”和“对策”共同出现在一篇论文中的次数最多，达694次，“管理”和“水资源”共同出现647次，“水环境”和“水资源”这两个关键词对共同出现在一篇论文中的频率达552次。这些数据表明以上罗列的关键词对之间的关系较为紧密，这也意味着他们所代表的主题之间的关联性也较为紧密。

从表6的纵向数据结果来看，“水资源”与其他关键词出现的词频总和数最大，共有5 075篇论文，占总量的3.4%。与“水资源”共同出现在论文中的关键词，按共同出现的频次从高到低的顺序排列，依次是：管理、水环境、节水、生态环境、现状等，说明“水资源”与这些关键词之间的关系较为紧密。

通过统计分析高频关键词对共现次数，可以快速了解水资源领域的研究热点，从中判断水资源领域的研究现状，为相关研究工作提供可靠的理论依据。

表6 高频关键词矩阵

表7 高频关键词聚类分析结果

图3 多维尺度分析结果

三、从聚类和二维尺度分析看研究主题及趋势

1.聚类分析

为了进一步揭示水资源领域的研究热点和趋势，采用系统聚类的方法分析高频关键词，分析结果可以以更清晰、更直观的方式反映出研究热点和趋势。聚类分析后属于同一个类群的关键词，组成一个比较密切的群组，一个群组代表一个研究主题。根据群组内关键词数量的多少，可反映出该主题的集中程度和研究热度，一般情况下研究热点会形成较大的类群，该类群包含的关键词数量较多。

利用SPSS 20.0软件研究高频关键词的聚类分析，结果显示，水资源领域的研究热点包括两大类，其中主题一为“水资源的管理评价及可持续研究”，包括的关键词有评价、指标体系、管理、可持续利用、可持续发展、地下水、水资源管理；主题二为“水资源的保护与节水利用”，包括的关键词有问题、措施、水污染、水权、水资源、气候变化、现状、生态环境、对策、开发利用、节水灌溉、节水、水环境。详细结果见表7。

根据聚类分析结果，主题二“水资源的保护与节水利用”包含的关键词数量较多，群组较大，说明这个主题最受该领域研究者们关注。而主题一 “水资源的管理评价及可持续研究”包含的关键词数目较少，形成的群组较小，受关注程度较低。

2.共词矩阵多维尺度分析

利用SPSS 20.0统计软件的二维尺度分析功能研究上文两个主题之间的相关程度，得到可视化结果，见图3。可以看出，主题一包含的关键词之间的距离较远，分布较为稀疏。主题二包含的关键词相互之间的距离较近，表明主题二是水资源领域的研究重点，属于学者们最关注的热点。尤其主题二类群的关键词 “气候变化”“水污染”“现状”集中在中心原点附近，是水资源领域的研究热点和趋势。

四、结 论

本文基于共词分析技术，采用聚类分析和多维尺度分析技术，对水资源领域的研究现状进行了研究，研究结果认为目前水资源领域究热点为：①水资源的管理评价及可持续研究；②水资源的保护与节水利用。其中水资源的保护与节水利用属于目前的重点和热点。研究结果可为国家战略决策和科研工作者提供理论参考和数据支撑，为推动水资源领域研究成果的产出提供一定的理论依据。