徐 浩，黃傳峰，金衛(wèi)健，周媛媛

（南京工程學(xué)院經(jīng)濟與管理學(xué)院，江蘇南京211167）

0 引言

聲學(xué)為物理學(xué)的重要分支之一，其研究內(nèi)容主要包括聲音的產(chǎn)生、控制、傳播、接收及其產(chǎn)生的影響，相關(guān)學(xué)科囊括線性及非線性聲學(xué)、大氣聲學(xué)、水聲學(xué)、機械聲學(xué)、建筑聲學(xué)等［1］。1954 年中國科學(xué)院院士、我國聲學(xué)事業(yè)開創(chuàng)者之一魏榮爵先生（1916—2010）率先于南京大學(xué)創(chuàng)建了我國第一個聲學(xué)專業(yè)，一生成果累累，研究范圍廣泛，水平卓越，曾于國際著名雜志Phys.Rev.Lett，Phys.Rev.等上發(fā)表論文200 余篇對我國聲學(xué)事業(yè)的發(fā)展做出了卓越的貢獻［2］。

2016年為魏先生100周年誕辰，為紀(jì)念魏先生為發(fā)展我國聲學(xué)研究和教育事業(yè)所貢獻的心血，筆者基于情報學(xué)領(lǐng)域的文獻計量學(xué)分析方法及信息可視化分析方法，以2000—2014 年中國知網(wǎng)（CNKI）收錄的20世紀(jì)后我國聲學(xué)研究領(lǐng)域的15年中文核心期刊文獻為研究對象，探索在我國聲學(xué)研究的研究熱點變遷、領(lǐng)域?qū)W者科研協(xié)作模式及其演變規(guī)律。

1 研究工具、方法及數(shù)據(jù)來源

本文基于文獻計量學(xué)方法展開，采用CiteSpace及Pajek 可視化展現(xiàn)高頻關(guān)鍵詞的動態(tài)演變、高產(chǎn)作者的科研協(xié)作模式等，選取CNKI為數(shù)據(jù)源，基于其學(xué)科領(lǐng)域分類，選擇文獻來源類別為SCI或EI來源期刊或核心期刊（以下統(tǒng)稱為核心期刊），初步實現(xiàn)2000—2014年聲學(xué)中文文獻的采集，命中3 474條數(shù)據(jù)集，經(jīng)人工排檢及數(shù)據(jù)清洗，最終實現(xiàn)了會議紀(jì)要等非論文文獻的剔除，得到3 046 篇文獻題錄，基于其關(guān)鍵詞、作者等元數(shù)據(jù)展開分析。

2 20世紀(jì)以來我國聲學(xué)研究概況分析

圖1 2000—2014年我國聲學(xué)中文文獻發(fā)表時間分布

期刊文獻為記錄科研工作者研究成果的重要載體，數(shù)量多寡可表征科研活躍度。圖1給出了20世紀(jì)后學(xué)者的發(fā)文數(shù)量，可發(fā)現(xiàn)：20 世紀(jì)伊始發(fā)文較少，2005—2007 年領(lǐng)域發(fā)文量呈現(xiàn)明顯上升，于2007 年達到最大，表明在此時間段內(nèi)，在國內(nèi)舞臺上，領(lǐng)域內(nèi)科研工作者較為活躍；2010年后發(fā)文量逐年遞減，2014 年甚至低于20 世紀(jì)初，造成該現(xiàn)象的原因可能是領(lǐng)域研究者逐步注重與國際接軌，研究成果多發(fā)表于國際期刊。

3 20世紀(jì)以來我國聲學(xué)研究發(fā)展脈絡(luò)分析

關(guān)鍵詞為撰寫者對學(xué)術(shù)論文的高度濃縮，對其進行共現(xiàn)分析能夠科學(xué)地反映某學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點和動態(tài)。筆者抽取及清洗目標(biāo)數(shù)據(jù)集內(nèi)的關(guān)鍵詞，清洗過程主要包括含義相同或者相近關(guān)鍵詞的歸并以及無實際分析意義詞的剔除，如將有限元分析、有限元方法、有限元法統(tǒng)一歸并為有限元；將邊界元方法、邊界元等歸并為邊界元法；剔除了實驗研究、實驗方法等無實際分析意義的詞，得到8 097個相異關(guān)鍵詞，累計詞頻13 809。

采用CiteSpace 對詞頻高于50 次的關(guān)鍵詞開展共現(xiàn)分析，得到關(guān)鍵詞時區(qū)如圖2所示，結(jié)合高頻詞表發(fā)現(xiàn)：（1）20世紀(jì)初聲學(xué)研究在國內(nèi)舞臺上具備著較好的研究基礎(chǔ)，具備有限元、聲輻射等18 個研究主題，隨后此類關(guān)鍵詞不斷與其他年度的主題相結(jié)合，研究深度加深。表征有限元法的詞節(jié)點出現(xiàn)于2000年，該方法共出現(xiàn)了135 次，遠高于領(lǐng)域內(nèi)其他關(guān)鍵詞，表明其為領(lǐng)域內(nèi)重要的研究方法，該方法為求解微分方程的一種有效的數(shù)值計算方法，由分析復(fù)雜的工程結(jié)構(gòu)問題而來，具備堅實的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，在聲學(xué)研究中可運用于確定有限體積內(nèi)聲壓分布、估計無限媒質(zhì)中振動結(jié)構(gòu)的聲輻射問題以及估算存在氣流時管道內(nèi)的聲傳播等方面［3］，因此采用該研究方法開展研究較多。（2）2006—2007年為進入20世紀(jì)后我國聲學(xué)領(lǐng)域研究者的創(chuàng)新之年，具體表現(xiàn)為文獻數(shù)量的激增以及矢量水聽器、振動與波、光纖水聽器等關(guān)鍵詞的出現(xiàn)及詞頻累積。矢量水聽器為接受換能器的一種，是繼標(biāo)量水聽器后的熱門研究課題，此關(guān)鍵詞的出現(xiàn)表明國內(nèi)學(xué)者在此方向有所拓展［4］。（3）2007年后領(lǐng)域內(nèi)未形成新的高頻關(guān)鍵詞，但此時間段的關(guān)鍵詞與既存關(guān)鍵詞存在較多共現(xiàn)，2008—2014年關(guān)鍵詞“有限元”“矢量水聽器”分別出現(xiàn)了93次及60 次，表明學(xué)者依據(jù)領(lǐng)域內(nèi)成熟的方法對既定研究方向開展后續(xù)研究領(lǐng)域研究延續(xù)性較好。

圖2 CNKI收錄的我國聲學(xué)中文文獻高頻關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

4 20世紀(jì)以來我國聲學(xué)研究領(lǐng)域科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò)分析

中國科技論文的合著比例已超過85%［5］，并且還在遞增，協(xié)作中形成了一種特殊關(guān)系網(wǎng)絡(luò)——科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò)，為發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域內(nèi)的科研協(xié)作模式，探究學(xué)者間知識交流現(xiàn)狀及其協(xié)作網(wǎng)絡(luò)發(fā)生、發(fā)展特征，筆者首先將2000—2014 年視為整體，識別科研合作全貌分析網(wǎng)絡(luò)特征；再將2000—2014 年等分為3 份，識別作者合作網(wǎng)絡(luò)的演化，擬挖掘核心科研團隊并從微觀層面闡述知識交流特征。

4.1 整體科研合作網(wǎng)絡(luò)分析

將清洗后的目標(biāo)數(shù)據(jù)集導(dǎo)入CiteSpace 軟件中，以author為分析節(jié)點，擬發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域內(nèi)第一作者或合作發(fā)文位于前100的高產(chǎn)作者及其合作網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)集導(dǎo)入Pajek 中，產(chǎn)生107 條合作關(guān)系12 個子網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)整體密度為0.021 6，表明領(lǐng)域內(nèi)作者交流程度較低，圖3 中表現(xiàn)為整體網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部呈現(xiàn)多個互不連通的凝聚子團。

4.2 科研合作子網(wǎng)模式分析

子網(wǎng)分析為整體網(wǎng)絡(luò)微觀化，通過子網(wǎng)分析能更直觀說明合作現(xiàn)狀，進一步識別子網(wǎng)所處的科研背景及其發(fā)展趨勢。筆者將科研合作整體網(wǎng)絡(luò)細分為：雙核模式、完備模式以及持續(xù)發(fā)展模式3種結(jié)構(gòu)：（1）雙核模式。雙核模式即有且僅有兩名作者相互合作直接相連。2000—2014年共有14名高產(chǎn)作者隸屬于該模式，如圖3中的#C1部分。進一步查詢發(fā)現(xiàn)，此模式中大部分直接相連的作者具有相同的高等院?；蚩蒲性核尘?。共同的學(xué)術(shù)資源、地理位置的接近促進了作者的科研合作、信息交互，最終形成了該模式子網(wǎng)，但此模式往往缺乏跨地域跨機構(gòu)甚至跨知識背景的交流，僅為內(nèi)部合作，不利于長期發(fā)展。（2）完備模式。完備模式網(wǎng)絡(luò)指的是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點大于2 且任意節(jié)點的出度值與入度值相等，任意一個節(jié)點均可稱為網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點，通常情況下網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點數(shù)量越多越難形成，即：網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部至少包含3位學(xué)者，兩兩科研協(xié)作緊密互動頻繁，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，為理想的模式之一。2000—2014 年我國聲學(xué)研究領(lǐng)域高產(chǎn)作者共形成3 個此類模式科研合作子網(wǎng)，如圖3 中的#C2 部分。（3）持續(xù)發(fā)展模式。持續(xù)發(fā)展子網(wǎng)具備網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點數(shù)量多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具備多個下位子網(wǎng)，形成時間較長等特點。2004—2012 年我國聲學(xué)研究領(lǐng)域高產(chǎn)作者所形成的該模式子網(wǎng)如圖3 中#C3 所示，該模式子網(wǎng)內(nèi)部含有47 個作者節(jié)點，科研協(xié)作關(guān)系復(fù)雜，位于中心節(jié)點的作者通常能夠為促進領(lǐng)域?qū)W者知識交流充當(dāng)橋梁作用，對學(xué)科的發(fā)展作用較大。

4.3 作者合作網(wǎng)絡(luò)演化分析分年度對比分析

隨著學(xué)科的發(fā)展，合作網(wǎng)絡(luò)處于動態(tài)演變中，為揭示該動態(tài)，筆者將研究年限等分為3 個時間段，發(fā)現(xiàn)領(lǐng)域內(nèi)作者發(fā)文數(shù)位于前100 位學(xué)者科研合作演化，表1給出了分時間段的科研合作網(wǎng)絡(luò)的部分網(wǎng)絡(luò)特征。

3 個時間段內(nèi)篇均作者數(shù)呈上升趨勢表明參加科研的作者呈遞增趨勢；科研合作網(wǎng)絡(luò)密度較低，整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)較為稀疏，其中2005—2009 年時間段網(wǎng)絡(luò)密度、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點平均入度、節(jié)點最大入度、最大子網(wǎng)節(jié)點數(shù)4 個指標(biāo)均為3 個時間段內(nèi)的最高值，表明此時間段內(nèi)科研合作較為頻繁，知識交流較為廣泛。

圖3 我國聲學(xué)領(lǐng)域研究中文文獻作者科研合作網(wǎng)絡(luò)

表1 我國聲學(xué)領(lǐng)域研究中文文獻作者科研協(xié)作網(wǎng)絡(luò)圖指標(biāo)統(tǒng)計

5 結(jié)語

本文采用文獻計量學(xué)方法分析CNKI收錄的我國聲學(xué)領(lǐng)域核心期刊論文信息，運用CiteSpace 及Pajek從研究熱點變遷、科研合作模式等角度總結(jié)20 世紀(jì)以來我國聲學(xué)領(lǐng)域研究在國內(nèi)舞臺上所表現(xiàn)出的某些特征，結(jié)果顯示：（1）20 世紀(jì)后國內(nèi)舞臺上我國聲學(xué)領(lǐng)域研究于2007 年達到最高峰，領(lǐng)域內(nèi)學(xué)者科研活動開展廣泛直接地表現(xiàn)為該時間段領(lǐng)域發(fā)文量最多。（2）20世紀(jì)初我國聲學(xué)研究領(lǐng)域研究基礎(chǔ)較為扎實，領(lǐng)域研究延續(xù)性較好：2000—2002年共形成18個高頻關(guān)鍵詞，具備有限元法、邊界分析法等分析方法，領(lǐng)域內(nèi)學(xué)者就關(guān)鍵詞所表征的研究方向廣泛研究；2006—2007 年領(lǐng)域內(nèi)逐漸形成矢量水聽器、振動與波、光纖水聽器等9 個高頻關(guān)鍵詞；2007 年后領(lǐng)域內(nèi)學(xué)者就前兩個時間片段展開進一步研究未出現(xiàn)高頻關(guān)鍵詞。（3）20 世紀(jì)以來，我國聲學(xué)領(lǐng)域研究在科研合作網(wǎng)絡(luò)整體密度較低的情況下形成了持續(xù)發(fā)展子網(wǎng)、完備子網(wǎng)、雙核子網(wǎng)3種模式子網(wǎng)，作者合作模式具備多樣性的特點，但是模式子網(wǎng)之間互不連通；科研合作網(wǎng)絡(luò)演變過程中，各時間段科研合作網(wǎng)絡(luò)均較為稀疏，2005—2009年網(wǎng)絡(luò)密度位于3個時間段最高值，此時間段作者科研合作較為緊密。

研究不足主要在于樣本局限于CNKI核心期刊發(fā)文題錄信息，僅能識別聲學(xué)研究在國內(nèi)發(fā)展的特征，后續(xù)將擴大樣本，以全面識別聲學(xué)的發(fā)展總體特征，此為筆者的后續(xù)研究方向。