基于知识图谱的竹工艺品研究热点与发展趋势

沈华杰 程 玉 黄东海 张凤武，3

(1 福建理工大学设计学院 福州 350118； 2 西南林业大学材料与化学工程学院 昆明 650224；3 西南林业大学机械与交通学院 昆明 650224)

竹艺， 也称竹工艺， 是将竹材加工为日常生活用品或装饰用品的过程， 属于工艺美术范畴[1]。竹工艺品作为一种文化载体， 既反映了民族文化的内在精神， 也展现了外在形式， 在人们的生产和生活中具有重要的精神意义。 同时， 由于塑料污染和木材资源短缺等问题日益突出， “以竹代塑” “以竹代木” 和“竹材建材化” 已经成为研究热点[2]， 这些转型推动了竹工艺品在实际生产和生活中的进一步发展。 为探索竹工艺品创新发展路径， 采用知识图谱的研究方法， 通过对文献数据可视化展示， 梳理竹工艺品在设计领域的应用与发展现状， 以期为后续相关研究与方案设计提供方向指引与借鉴。

1 数据获取与研究方法

为了探索竹工艺品的创新发展路径， 基于“知识图谱” 的相关理论和方法[3-4]对近年来该领域的研究热点进行梳理和统计。 选择Web of Science (以下简称“WOS” ) 数据库和中国知网(以下简称“CNKI” ) 数据库中的相关数据作为研究对象， 运用Origin、 VOSviewer、 CiteSpace 等软件进行数据挖掘与整理， 对其中的关键词进行分析， 研究其发展热点与趋势。

1.1 数据获取

选取WOS 数据库中的SCI、 SSCI 文献与CNKI 的主要文献进行分析。 通过输入主题为“bamboo products” 对WOS 数据库进行检索， 得到检索结果2 959 条。 通过输入主题为“竹工艺品” 对CNKI 数据库进行检索， 得到检索数据为54 条。

1.2 研究方法

根据统计学、 图形学和计算机科学等领域相关方法绘制知识图谱[5]， 运用文献计量法[6]分析竹工艺品研究热点与发展规律， 并利用Origin、VOSviewer、 CiteSpace 软件将其进行可视化表达。对竹工艺品相关文献的研究机构、 资助基金、 作者、 发文期刊、 被引情况、 学科分布、 关键词等进行可视化研究[7]， 绘制竹工艺品知识图谱， 分析主流研究领域的发展情况。 通过聚类时区图谱与突变探测图谱， 结合频次和中心性等数据来探索焦点趋势变化及研究重点。

2 竹工艺品研究的文献分布

2.1 发文时间

文献数量与发文时间变化直接反映了当前学科的结构与发展情况， 是某一研究领域发展态势的重要指标[8]。 统计整理WOS 以及CNKI 数据库中关于竹工艺品的发文数量和发文时间， 分析显示(图1): 1996—2004 年为初步探索阶段， SCI与SSCI 的文献数量较少， 但整体呈稳步增长趋势， 其中国内文献发表较少且发表年份起伏较大；2005—2015 年为稳步发展时期， WOS 数据库显示在此期间竹工艺品研究稳步发展， 最高年度SCI与SSCI 文献发文数量达150 篇， 从CNKI 数据库逐步增加的文献量也可以看出其稳步发展趋势；2016—2022 年为积累发展时期， WOS 数据库发文量增加较快， 2020 年达到巅峰， 年发文量为300余篇， 而CNKI 数据库发文数量起伏虽较大， 但文献数量仍有增加， 仍处于上升发展时期。 文献数量不断增加的趋势反映了竹工艺品研究日益受到重视， 这与当前国内外倡导走绿色低碳发展之路密不可分。 竹材作为一种生长速度快、 固碳能力强、 自然可再生的材料， 日益受到重视， 中国政府与国际竹藤组织发起的“以竹代塑” 倡议得到了国际社会的积极响应。 由此可见， 竹工艺品设计领域发展空间巨大。

2.2 研究基金来源

研究基金的支持与投入情况可以反映出一个国家对某一领域的重视程度[9]。 统计竹工艺品研究文献的基金资助情况可知(表1)， 研究资金多来源于国家级项目基金。 在国外资助基金中， 日本文部科学省奖学金 (MEXT) 占比较高， 为2.03%， 其次为日本学术振兴会基金(JSPS)， 占比为1.49%。 在国内资助基金中， 中国国家自然科学基金资助发表的文章最多(共607 篇)， 占比为20.53%； 其后依次是中央高校基本科研业务费专项资金、 教育部文化科研基金、 中国博士后科学基金、 江苏省自然科学基金和国家重点研发计划等， 多为中国有关部门相关基金。 国家投入大量资金用于竹工艺品研究体现了国家对竹材开发利用的高度重视， 且随着发文量增加竹工艺品研究成果不断积累， 由此推动了竹工艺品产业的不断发展。

2.3 发文作者

学科的发展与完善， 在很大程度上取决于作者间的合作[10-12]。 将相关数据导入VOSviewer 软件， 生成作者共现知识图谱， 对作者发文共被引情况进行分析[13]。 WOS 数据库数据分析结果显示(图2)， 竹工艺品研究文献涉及作者8 799 位，人数众多、 分布广泛， 共生成177 个项目、 28 个集群、 704 个链接， 总连接强度为2 114， 存在多个合作网络， 分布密度广泛。 该领域的主要作者团队有5 个， 并伴随多个小型团队网络， 较为突出 的 有 费 本 华、 江 泽 慧、 姜 建 春、 王 汉 坤、Jawaid 等中心团队， 且作者团队之间相互存在密切联系， 费本华与江泽慧团队网络相互交织， 发文区间相近且出现部分重合文献， 为竹学科领域的重要学者。 通过描述性统计分析发现， 学者间关于竹工艺品研究密度较高， 分布较广， 从侧面反映了竹工艺品研究热潮的持续发展， 学者跨学科交流、 探讨合作模式， 良好的学术合作网络逐步确立。

国内文献作者的分析结果如图3 所示， 相较于国外发文作者间的密切合作， 国内发文作者多为独立发文。 主要作者团队多为小型合作网络，研究方向较为分散， 各研究团队合作关系较弱，多为独立性研究。 该领域较为突出的作者有蔡言、夏永忠等。 蔡言主要对湖湘地区传统竹艺进行研究， 提出新时代利用科技促进竹工艺品传承与创新的发展思路。 黄金金、 郑瑾、 夏永忠等作者主要从古典文化与竹工艺品的艺术关联性角度进行研究， 倾向于竹产业及其附加文化的发展与传承，此类发文数量较多。 可见， 国内竹工艺品研究文献更多地是从传统文化的角度探索竹工艺品的传承与发展。

2.4 发文期刊

期刊被引用次数越多， 表明该期刊在行业内的影响力越大[14]。 分析WOS 数据库中竹工艺品相关领域发文期刊的共被引情况[15-17]可知(表2)，Bioresource Technology、Industrial Crops and Products和Carbohydrate Polymers期刊的被引次数高达1 882 次， 表明它们在行业中具有重要地位。综合分析期刊整体共被引情况发现， 竹工艺品研究文献涉及的期刊较多， 涵盖了多种研究方向，如材料科学、 高分子科学、 农林科学、 工程技术等， 表明竹工艺品研究的领域不断拓宽。

表2 WOS 数据库中竹工艺品研究文献被引频次排名前10 的期刊Tab.2 Top 10 journals with cited frequency of bamboo handicraft research literature in the WOS database

2.5 学科分布

运用CiteSpace 软件分析WOS 数据库中竹工艺品相关文献的学科分布， 数据时间跨度为2016年至2022 年， 切片长度为1， 分析可知(图4)，竹工艺品研究文献涉及的学科主要有艺术学、 工程学、 农学等多个领域， 并且研究领域不断扩大；节点中心性最高的为材料科学类， 其后依次是设计艺术学、 生物学、 高分子科学等， 由此表明，竹工艺品研究领域不断扩展， 出现多个学科交叉研究的趋势， 展示了其广阔的发展前景和重要的学术价值。

图4 竹工艺品研究文献涉及的学科分布Fig.4 The subject distribution of bamboo handicraft research literatures

3 竹工艺品的研究热点与发展趋势

3.1 研究热点

关键词是对文章核心内容的高度凝练与提取，通过文章关键词可以了解该学科领域中的研究热点和研究前沿[18-20]。 竹工艺品研究文献关键词分析结果见表3。 由表3 可知， 在WOS 数据库中，“机械性能” “纤维” “反应” 与“热性能” 等关键词被引频次较高， 表明国外文献更多地关注采用物理与化学处理方法对竹材进行改性加工处理，探讨竹制品的机械性能、 纤维构造等， 以及开发新型竹基复合材料。 而在CNKI 数据库中， 关键词“竹产业” 被引频次最高， 其他依次为“竹文化” “竹工艺品” “竹工艺” 和“竹地板” 等，其中“竹文化” 的中心性最高， 说明其核心影响力最强。 由此可知， 国内竹工艺品研究更倾向于竹材本身的加工利用以及与传统文化的结合[21]，以此提升竹工艺品的文化价值， 推动竹工艺品的传承与发展[22-23]。

表3 竹工艺品研究文献被引频次排名前10 的关键词Tab.3 Top 10 keywords with cited frequency of bamboo handicraft research literatures

3.2 研究演化趋势

分析国内竹工艺品研究文献关键词聚类时区图谱[24]可以看出(图5)， 2008—2010 年竹工艺品研究兴起， 研究内容较为单一， 主要为竹材的基本属性和天然形态； 2011—2013 年随着竹制品附加值增加， 竹产业不断扩大， 竹工艺、 竹纤维、复合型材料等方向的研究引起广泛关注， 竹产业链不断完善； 2014—2016 年随着木材供需矛盾日益加剧， 竹材作为其替代资源越来越受到重视，竹制品价值不断提升； 2017—2022 年文化全球化逐渐盛行， 对此我国提出在“十三五” 期间加快文化改革进程， 推动了物质文明与精神文明的协调发展， 加强文化自觉与文化自信， 因此竹工艺品的传承与保护成为热点研究。

图5 2008—2022 年CNKI 数据库竹工艺品研究文献关键词聚类时区图Fig.5 Keyword clustered timeline map in research literature on bamboo handicraft in CNKI database

分析国外相关文献关键词聚类时区图谱可知(图6)， 竹工艺品研究主要倾向于竹材降解、 竹复合材料， 以及材料的显微结构、 化学成分、 物理性质等方面， 研究领域呈现多种学科交叉之势[25-27]。

图6 2008—2021 年WOS 数据库竹工艺品研究文献关键词聚类时区图Fig.6 Keyword clustered timeline map in research literature on bamboo handicraft in WOS database

4 竹工艺品设计实践

4.1 设计构思

通过以上文献分析可以看出， 竹工艺品研究可分为3 个方向， 即以竹材性能研究为主的科技化竹工艺品、 融合传统文化的竹工艺品创新设计、竹与其他材质相结合的设计应用。 选取竹集成材为主要材质， 与金属相结合进行多元化、 轻量化设计， 以传统文化元素为设计灵感， 勾画设计草图， 利用3Ds Max 建模， 运用Key Shot 渲染出图，最后完成设计表达。

4.2 方案设计

竹工艺品设计应与现代设计艺术相融合， 注重体现传统技艺[28]。 根据竹工艺品研究的发展方向， 设计了4 组灯具方案(图7)。 第1 组设计方案名为«共升»， 以中国经典诗句“海上升明月”为灵感来源， 采用金属与竹集成材相结合， 以金属框架为支撑， 利用竹弯曲工艺将设计作品形态分别映射为“海浪” “明月” 与“船帆”， 在增强灯具稳定性与实用性的同时赋予了其诗句的浪漫美感。 第2 组设计方案名为«听—灯»， 以汉代的编钟文化为原型， 以金属为框架进行整体支撑，竹集成材中心嵌入灯条， 整体造型高低错落， 从击打编钟发声映射到敲击灯具发光， 其中台灯经过斜面裁剪， 随意拿起一边进行敲击， 即可感应式发光， 其余分别敲击灯底部即可发光。 第3 组方案名为«灯牖»， 以古代的窗牖为原型， 以金属为底座， 与竹集成材相结合， 整体造型为方形式镂空， 打造出光影斑驳的效果， 赋予其温馨之感。 第4 组方案名为«平乐» 与«灯玦»， 以中国古时灯笼与玉璧造型为原型， 以竹集成材整体框架为支撑， 将金属作为装饰， 进行曲线的灵活应用， 表现出优雅韵律之感， 寓意吉祥如意、 平安快乐。

5 小结

本文基于知识图谱法系统梳理了竹工艺品的研究热点及发展脉络， 从竹工艺品文献的发文时间、 研究基金来源、 关键词时区分布等方面分析可知， 国家对竹材的推广应用日益重视， 竹制品设计领域发展空间巨大， 学者之间逐步确立了良好的学术合作网络， 竹工艺品研究方向不断拓展，并呈现多学科交叉的现象。

竹工艺品设计领域的未来发展主要有3 个方向， 即以竹材本身性能研究为主的科技化竹工艺品、 融合传统文化的竹工艺品创新设计、 竹与其他材质相结合的设计应用。 通过竹工艺品设计实践案例， 展示了竹材丰富多元的表现形式和应用可能性， 可为竹工艺品的创新设计与拓展研究思路提供借鉴。