基于CiteSpace的国内能源-经济-环境系统研究现状分析

张 宁, 盛 武

(安徽理工大学 经济与管理学院，安徽 淮南 232001)

一、引言

随着“可持续发展”理念不断深入人心，如何平衡能源-经济-环境间的关系，推动三者间的协调发展已成为整个社会普遍关注的重要问题。为此，国内众多学者纷纷以“能源-经济-环境”(3E)系统为主题进行研究。梳理相关文献可发现，我国学术界在3E系统领域的研究已涵盖省域、区域、全国三个层面，研究内容丰富，研究方法呈多样化，但针对该领域的研究现状做综述性分析，从宏观上认识和把握国内学术界关于3E系统研究情况的文献相对较少。了解国内学术界关于3E系统的研究情况，不仅可丰富国内相关研究、提高研究水平，而且可有效推动3E系统的协调发展。知识图谱作为目前较为流行的科学计量学方法，不仅可从海量资源中获取、融合新知识，而且可将某研究领域的整体研究现状和研究态势图形化，增强人们对知识理解的直观性[1]。知识图谱改变了传统的学术个体静态研究方式，采用学术关联方式将结构复杂的学科系统间的网络结构、衍化历程等清晰直观地呈现出来，在文献综述性分析、把握学科研究前沿等方面具有广泛应用[2]。为客观准确了解国内3E系统的研究现状及未来研究趋势，本文借助CiteSpace软件构建3E系统研究知识图谱，从研究作者、核心研究团队、研究热点等方面进行可视化分析，整体把握目前国内学术界关于3E系统的研究脉络、存在的不足以及未来研究趋势，为学术界进一步研究提供理论依据和研究方向。

二、研究方法与数据来源

(一)研究方法

在研究方法上，主要借助由陈超美教授开发的基于Java平台的信息可视化软件CiteSpace构建知识图谱，对国内学术界关于3E系统的研究现状进行可视化分析。知识图谱主要借助数据挖掘、信息处理等新型技术手段，将蕴含在整个研究领域的潜在知识、内在逻辑结构等以图形化方式呈现[3-4]。CiteSpace软件作为目前最为流行、影响力最大的知识图谱绘制工具之一，以数据可视化为研究背景，着眼分析隐藏在大量数据中的潜在规律及分布情况，不仅具有强大的数据处理能力，而且融合了聚类分析、社会网络分析等众多分析功能，侧重研究各种前沿之间的内外在关系[5]。此外，该软件还具有简单易学、灵活性强等优点，因而深受用户喜爱。本文利用CiteSpace软件中的关键路径算法(Pathfinder)对国内3E系统研究的高产机构合作关系进行分析；选择Author(作者)、Institution(机构)、Keyword(关键词)节点对发文作者分布、发文机构分布及合作情况、主要研究内容等进行可视化分析；利用Burstness(突现词)功能分析最新研究前沿；利用时区视图分析研究关键词发展趋势、理论研究脉络，从整体上对该领域研究现状、研究热点和未来研究趋势进行梳理总结。

(二)数据来源

选取国内最大的期刊全文数据库——中国知网(CNKI)为数据来源[6]，期刊类别选择中文核心及以上期刊论文；以主题为检索条件进行精确检索，输入检索词为“能源”并含“经济”并含“环境”或者“3E”；检索时间设置为2010—2018年。选取以上检索方案的原因是：核心及以上期刊文献质量相对较高，在学术界具有一定代表性，增强了论文分析结果的说服力；文章主题是论文研究内容的集中体现，可以反映文献资料内容的主旨大意，与关键词等其他检索相比，主题检索得到的文献，适用于对某一领域作全面系统的专题性研究[7]；“十二五”规划提出，要破解日趋强化的资源环境约束，必须加快建设资源节约型、环境友好型社会，提高生态文明水平，抓住加快转变经济发展方式的要害，走可持续发展之路[8]，而实现“经济-能源-环境”的协调发展，成为推动社会可持续发展的重要举措[9]。因此，以“十二五”规划以来的近10年间国内学术界关于3E系统的相关文献为研究对象，具有一定的现实意义。为保证检索文献的准确性，对与研究主题不相符、作者或刊名不健全等文献进行剔除，截止2018年12月17日，共获取729篇有效文献。

三、3E系统的知识图谱构建与分析

(一)发文作者分析

对发文作者分布及合作情况进行分析，可找出某研究领域具有高影响力的科研主体[10]。图1为选取Author(作者)节点绘制的作者发文量及合作关系知识图谱。其中，节点的半径大小与作者发文量成正比，作者间连线颜色的深度与发文作者间合作强度成正比[11]。从图1中可以看出，目前国内学术界从事3E系统关系研究的学者人员基数较大，发文量最多的作者是辽宁师范大学的副教授盖美，总发文量为11篇；其次是辽宁师范大学的耿雅冬，发文量为5篇。从作者发文量可以明显看出，目前国内该领域高产作者比较匮乏，尚未出现具有高影响力的专家学者。在作者合作关系方面，图谱中出现节点数81个，连线48条，整体网络密度为0.014 8，说明现有研究作者之间建立的网络合作关系较少且合作强度相对较弱。尽管个别作者之间存在学术交流与合作关系，如辽宁师范大学副教授盖美与耿雅冬、柯丽娜，新疆大学的王芳、王亚菲、王新芸、瓦哈甫.哈力克等，但从作者所属单位可明显看出，目前大多数研究作者之间的合作都是以“学缘”关系为主，多以同一单位、同一团队、师生之间的合作为主，而跨地区、跨院校之间的以“地缘”关系为主导的学术交流合作较少，尚未形成跨学科、跨地域、具有紧密合作关系的核心研究团队。

图1 3E系统研究作者分布及合作图谱

(二)机构分布及合作情况分析

发文机构是反映某研究领域核心科研力量的关键所在。图2为3E系统的研究机构分布及合作情况知识图谱，其中，节点数量、机构间的连线分别代表发文机构数和机构间的合作关系。从图2中可以看出，出现的节点数共有834个，说明国内关注3E系统的群体较多。从机构类型来看，关于3E系统的研究机构主要集中在高等院校和研究院所，相关企业在该领域的文献研究量相对较少。从机构发文量来看，发文最多的机构是辽宁师范大学海洋经济与可持续发展研究中心，发文量为15篇；其次是中国科学院地理科学与资源研究所和陕西师范大学旅游与环境学院，发文量分别为10篇、9篇。从图2中出现的研究机构地域分布来看，发文量相对较多的机构大多位于中国的西北、东北地区，这说明目前国内关于3E系统关系的研究机构分布比较集中，存在地区分布不均衡的现象，未来其它地区高等院校及研究院所的研究强度需要进一步加强，以此促进国内各地域对3E系统研究的均衡发展。从机构合作情况来看，机构间总连线共有583条，但整个图谱的网络密度仅为0.001 7，说明我国关于3E系统研究机构较分散，各个机构之间缺乏紧密合作，且现有的合作网络大多是以同类学科、同类院校为主导，跨学科、跨门类的机构合作较少。

图2 3E系统机构分布及合作图谱

(三)研究热点分析

关键词是反映某一研究领域的研究热点和研究主题的重要标志[12]。选取CiteSpace软件的关键词(Keywords)节点，绘制国内学术界关于3E系统研究的关键词分布图谱，如图3所示。图3中节点半径大小与关键词出现的频次成正比，频次越大说明关键词的研究热度越高。从图3可以看出，图谱中出现频次最大的为关键词“协调发展”，排名2～10的依次为“生态环境”“协调度”“耦合协调度”“经济发展”“经济”“耦合协调”“环境”“协调发展度”“耦合度”。综合分析可以发现，关注3E系统的耦合协调度是目前国内学术界研究的热点问题，相关学者在研究3E系统间关系的过程中，将经济学中协调度与耦合度两种理念紧密结合，在关注各子系统发展水平的同时又注重各个系统间的相互影响程度。此外，从图谱整体来看，关于3E系统的研究方法主要以传统的“熵值法”和“主成分分析法”为主，研究方法有待进一步创新；学术界关于3E系统的协调关系研究对象主要集中在“京津冀”和“长江经济带”地区，这与国家实施“一带一路”建设、推动京津冀协同发展和长江经济发展的国家三大战略目标相吻合，充分说明了学术界关于3E系统的研究紧扣时代发展主题。

图3 3E系统研究关键词共现图谱

(四)研究前沿分析

突现词是反映相关领域未来学术研究前沿的典型代表[13]。运用CiteSpace软件的突现词检测功能，可以对国内3E系统的研究进程和未来研究趋势进行整体分析。表1给出了国内突现强度较高，具有较强学科代表性的14个关键词。从突现强度来看，突现强度最大的是关键词“长江经济带”，达到了4.792 1；其次为关键词“耦合协调”，突现强度为4.616 3，这表明在2010—2018年间，国内学者在对3E系统进行研究过程中，对“长江经济带”和“系统耦合协调度”的研究热度相当高；从突现时间来看，在选定时间段内，相比于其它关键词，“经济社会”和“资源”的突现时间较早，说明学术界对经济社会和资源发展状况的关注较早。此外，从表1还可以看出，关键词“能源”“耦合协调度”“长江经济带”等词突现时间较晚，但研究热度始终未减，是我国该领域近几年的最新研究前沿。

表1 国内3E系统研究突现词

(五)发展趋势分析

CiteSpace中的时区视图侧重于从时间维度表示知识演进规律，将某研究领域文献更新随时间变化的情况清晰直观地展现出来，进而揭示研究趋势和理论发展脉络[14]。图4为选取CiteSpace时区视图可视化分析，通过设置合适阈值得出的3E系统研究出现频率较高的关键词时区视图。从图4可看出，2010—2018年近10年间，国内学术界关于3E系统的研究以分析3E系统的耦合协调为主线。其中，在学术界近10年的研究中，2010年研究内容最为丰富，其研究热点主要集中在研究3E系统间的协调发展方面；2011—2014年间，国内学术界关于3E系统的研究主要基于省域视角，其研究方法主要有熵值法、主成分分析法、灰色关联分析等；2015年，学术界研究视角由省域转为地域，相关学者开始对长江经济带、京津冀地区、丝绸之路经济带等我国典型地带3E系统耦合协调关系进行研究，并出现了绿色创新、新型城镇化等新研究热点；2016—2018年，国内学术界在该领域的研究逐渐步入瓶颈期，研究内容有所减少，但研究深度不断增强，学者们开始注重从3E系统的时空特征进行研究。

图4 3E系统研究热点时区视图

四、结论与建议

本文借助知识图谱分析软件CiteSpace，对2010—2018年近10年间收录在CNKI 中的与3E系统有关的文献进行可视化分析，从多角度对国内3E系统的研究现状及未来发展趋势进行了分析，大致总结出目前该领域的研究主体、研究热点、研究趋势，为学术界进一步研究提供了一定的理论依据。通过分析得出以下结论：

(1)研究主体方面，国内研究3E系统的人员基数较大，涉及的机构数较多，说明如何推动能源-经济-环境(3E)系统的协调发展得到了学术界的广泛关注和重视；从作者发文量及合作强度来看，高产作者较少，不同学科研究人员之间缺乏紧密合作，尚未形成核心研究团队；发文机构主要集中在高等院校和科研院所，研究机构地域分布存在明显的不均衡现象；不同类型机构间的合作强度较弱，跨类型、跨区域的机构合作有待进一步加强。

(2)研究内容方面，分析3E系统中各子系统的耦合协调关系、耦合协调度一直是学术界关注的主要内容。关于3E系统的模型构建和研究方法大多以“主成分分析法”和“熵值法”为主，未来针对该领域的研究需要在研究方法上有所创新。“耦合协调”和“长江经济带”作为该领域最新研究前沿，有助于相关人员进一步了解长江经济带地区各子系统的发展水平和相互影响程度，从而推动长江经济带地区3E系统的协调、均衡发展。

(3)未来在研究3E系统过程中，要不断加强学术研究人员及研究机构间的合作交流，注重不同机构、不同学科背景学者的协同合作，形成跨学科、跨地域、多分支的学术研究体系。相关学者和研究人员要注重提高发表文献的质量，从广度和深度两方面提高国内学术界在该领域的研究水平。此外，要将研究理论与实践紧密结合，从而更好地平衡各地区、各省域经济、能源结构、自然环境间的关系，从根本上推动社会可持续发展。