張佳，李茹，張夢(mèng)鑫，姜璐瑤，黃輝

（寧波工程學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院/安全工程學(xué)院，浙江 寧波315211）

0 引言

集對(duì)分析是趙克勤在1989年提出的一種處理系統(tǒng)確定性與不確定性相互作用的數(shù)學(xué)理論，因其具有全面性、分析方法的綜合集成、應(yīng)用廣泛等特點(diǎn)，在學(xué)術(shù)領(lǐng)域有特殊的應(yīng)用價(jià)值[1]。如今，集對(duì)分析作為一種系統(tǒng)數(shù)學(xué)方法，所涉及的應(yīng)用范圍廣泛，主要集中在工程技術(shù)（自科）、基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究（自科）、基礎(chǔ)研究（社科）等領(lǐng)域。CiteSpace是陳美超在2015年開發(fā)的一款引文可視化圖譜分析軟件，旨在探測(cè)學(xué)科知識(shí)領(lǐng)域的發(fā)展及其研究熱點(diǎn)、前沿和趨勢(shì)[2]。

本文利用CiteSpace軟件對(duì)2015年1月至2020年10月期間涉及集對(duì)分析的相關(guān)研究文獻(xiàn)進(jìn)行了關(guān)鍵詞、作者、機(jī)構(gòu)等方面的可視化分析，繪制了相應(yīng)的知識(shí)圖譜，以此分析近年來集對(duì)分析的研究熱點(diǎn)及其發(fā)展?fàn)顩r，以期為該理論方法的后續(xù)研究應(yīng)用提供指導(dǎo)。

1 數(shù)據(jù)來源

本次研究基于中國知網(wǎng)（CNKI）數(shù)據(jù)庫，在高級(jí)檢索界面輸入主題“集對(duì)分析”，文獻(xiàn)的資源類型選定為期刊、碩士論文、博士論文、國內(nèi)會(huì)議論文；為保證研究結(jié)果的前沿性，將時(shí)間節(jié)點(diǎn)設(shè)定為2015年1月至2020年10月并進(jìn)行檢索；為保證文章的可靠性和嚴(yán)謹(jǐn)性，剔除與主題不相關(guān)文獻(xiàn)及重復(fù)文獻(xiàn)，最后得到879篇相關(guān)文獻(xiàn)。

2 方法

本次研究采用CiteSpace 5.6.R4版本。分別創(chuàng)建input、output、project、data四個(gè)文件夾。進(jìn)入數(shù)據(jù)庫的高級(jí)檢索界面，將篩選出的879篇文獻(xiàn)轉(zhuǎn)化為Refworks格式并導(dǎo)出至input文件夾中。在軟件中點(diǎn)擊data選項(xiàng)，選擇import/export，在input directory一欄中將input文件夾里的數(shù)據(jù)存入，通過output directory將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為軟件自身可識(shí)別的數(shù)據(jù)且保存至output文件夾中并復(fù)制其中數(shù)據(jù)，繼而粘貼到data文件夾中?；氐杰浖缑纥c(diǎn)擊new選項(xiàng)，將標(biāo)題改為文件名，在框中選擇相對(duì)應(yīng)的input、project文件夾并保存。最終設(shè)置時(shí)間范圍為2015年1月至2020年10月，在node types中分別選擇Keyword,Institution,Author并繪制出相應(yīng)的可視化知識(shí)圖譜。

3 結(jié)果

3.1 發(fā)文量分析

文獻(xiàn)刊載量是衡量某一領(lǐng)域研究發(fā)展的重要指標(biāo)之一，其增減變化在一定程度上反映了科學(xué)知識(shí)量的變化情況以及學(xué)者對(duì)該研究領(lǐng)域的研究熱度[3]。在數(shù)據(jù)庫中對(duì)近年來關(guān)于集對(duì)分析的文獻(xiàn)量進(jìn)行分析，結(jié)果如圖1所示。從圖1可以看出，從2015年至2020年，集對(duì)分析每年的文獻(xiàn)刊載量在170篇左右，發(fā)文量總體上較為平穩(wěn)。而CiteSpace相關(guān)文獻(xiàn)近年來已呈高速發(fā)展趨勢(shì)，從2015年的163篇增長到了2019年的1 450篇，截止到2020年的10月就已發(fā)表了1 200篇相關(guān)文獻(xiàn)。

圖1 2015-2020年相關(guān)文獻(xiàn)的刊載量圖

3.2 關(guān)鍵詞分析

對(duì)論文關(guān)鍵詞的研究可以總結(jié)和評(píng)價(jià)發(fā)表論文的水平和層次、發(fā)表的文章是否緊跟學(xué)科發(fā)展的趨勢(shì)及是否反映學(xué)術(shù)界的熱點(diǎn)問題[4]。圖2為通過CiteSpace軟件分析得到的關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜，圖中共有239個(gè)節(jié)點(diǎn)，723條連線，網(wǎng)絡(luò)密度為0.025 4。節(jié)點(diǎn)大的集對(duì)分析法、聯(lián)系度、聯(lián)系數(shù)、層次分析法等為出現(xiàn)頻次高的關(guān)鍵詞，表明這些是近年來的研究熱點(diǎn)。中介中心性（Betweenness Centrality,縮寫為BC）可以發(fā)掘和量度文獻(xiàn)的重要性，由中心性計(jì)算公式計(jì)算得到大于0.1的點(diǎn)被稱為重要節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)越重要代表中介中心性越高[5]。高頻關(guān)鍵詞及其中心性的分析結(jié)果如表1，從中可以看出集對(duì)分析法、聯(lián)系度、聯(lián)系數(shù)等關(guān)鍵詞中心性較高，說明上述關(guān)鍵詞在文獻(xiàn)中占據(jù)了重要位置。

這些關(guān)鍵詞成為研究熱點(diǎn)的原因在于，集對(duì)分析的重要研究思路就是建立兩個(gè)集合在指定背景下同異反聯(lián)的聯(lián)系度（表達(dá)式為：μ=a+bi+cj，其中i為不確定系數(shù)），而聯(lián)系度是集對(duì)分析中的重要概念，它表示集對(duì)之間的關(guān)聯(lián)程度，用聯(lián)系度所刻劃的數(shù)就稱為聯(lián)系數(shù)[6]。綜合評(píng)價(jià)法作為一類評(píng)價(jià)方法，包括了層次分析法、模糊數(shù)學(xué)法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法等[7]。單獨(dú)采用集對(duì)分析法無法準(zhǔn)確分析出復(fù)雜問題的結(jié)果，確定不了各權(quán)重的指標(biāo)，且?guī)в幸欢ǖ闹饔^因素，因此上述方法常用來確定各指標(biāo)的權(quán)重與集對(duì)分析法配合使用來分析問題。比如采用熵權(quán)法去確定指標(biāo)權(quán)值，可以降低權(quán)重計(jì)算的主觀因素影響，使評(píng)價(jià)更加客觀[8]。

圖2 集對(duì)分析相關(guān)文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞分析圖

表1 前10高頻關(guān)鍵詞

3.3 關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖譜分析

時(shí)區(qū)圖譜可以從時(shí)間維度上清楚地展現(xiàn)出文獻(xiàn)的更新情況及研究熱點(diǎn)隨時(shí)間的演變關(guān)系。關(guān)鍵詞隨時(shí)間的變化情況如圖3所示，其中節(jié)點(diǎn)在某一時(shí)區(qū)表示關(guān)鍵詞最開始出現(xiàn)的文章所發(fā)表的年份，節(jié)點(diǎn)之間的連線表示關(guān)鍵詞出現(xiàn)在同一文章中。由圖3可知，集對(duì)分析法、聯(lián)系度、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)都在2015年開始出現(xiàn)，且在2015年這一時(shí)區(qū)中節(jié)點(diǎn)數(shù)較多，說明此時(shí)對(duì)集對(duì)分析的研究正處于繁榮狀態(tài)，且以集對(duì)分析、集對(duì)分析法、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)為基礎(chǔ)的集對(duì)分析應(yīng)用領(lǐng)域也較多。

隨著時(shí)間的變化，2018年到2020年的時(shí)區(qū)逐漸演變出了水資源承載力評(píng)價(jià)、環(huán)境影響、醫(yī)藥、安全等新關(guān)鍵詞，這表明集對(duì)分析逐漸應(yīng)用發(fā)展到了上述領(lǐng)域。

圖3 關(guān)鍵詞的時(shí)區(qū)圖譜

3.4 突現(xiàn)詞分析

突現(xiàn)詞是關(guān)鍵詞隨著時(shí)間的變化而變化所產(chǎn)生的，其可以反映出相關(guān)研究的變化及其發(fā)展趨勢(shì)[9]。集對(duì)分析的突現(xiàn)詞圖譜（8個(gè)突現(xiàn)詞）如圖4所示，其中“Year”代表數(shù)據(jù)開始搜集的年份，“Begin”和“End”分別表示開始突現(xiàn)的時(shí)間和突現(xiàn)結(jié)束時(shí)間。由“Strength”突現(xiàn)率可以看出熵值法、評(píng)估等關(guān)鍵詞在2016年的突現(xiàn)率最高。權(quán)重、綜合評(píng)價(jià)、熵值法、評(píng)估在2016年或2017年結(jié)束突現(xiàn)，轉(zhuǎn)而變成評(píng)估方法、不確定性在2017年開始突現(xiàn)，這說明隨著時(shí)間的變化對(duì)集對(duì)分析的研究主題也發(fā)生了變化。

從圖4中還可以看出，云模型、銀屑病是其中突現(xiàn)持續(xù)時(shí)間最長且持續(xù)突現(xiàn)至今的關(guān)鍵詞（2018至2020年），是集對(duì)分析應(yīng)用研究中持續(xù)突現(xiàn)的研究熱點(diǎn)。云模型相較于其他指標(biāo)體系評(píng)價(jià)方法兼具模糊性和隨機(jī)性，且比較客觀精確，能夠較好實(shí)現(xiàn)定性與定量之間的轉(zhuǎn)化[10]，因此也是集對(duì)分析未來發(fā)展的重要方向。銀屑病的突現(xiàn)是因其治療為一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，被治療的患者處在系統(tǒng)的不同層次上[11]，可利用集對(duì)分析中聯(lián)系數(shù)的重要概念計(jì)算并分析其結(jié)果。

圖4 突現(xiàn)詞圖

3.5 作者分析

優(yōu)質(zhì)的作者是學(xué)術(shù)領(lǐng)域高水平文獻(xiàn)的供給主體，能提升相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)術(shù)影響力，保障相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表文章的質(zhì)量[12]。圖5為通過軟件分析得到的作者合作共現(xiàn)圖譜，其中節(jié)點(diǎn)的大小、連線分別代表了作者的發(fā)文量及其之間的合作關(guān)系，圖中節(jié)點(diǎn)數(shù)為163個(gè)，連線數(shù)為262，網(wǎng)絡(luò)密度為0.015 7。從圖5可以看出，發(fā)文量較多的作者有趙克勤、金菊良、李欣、李斌等。由普賴斯定律（計(jì)算公式：Nmin=0.749其中Nmin為核心作者最低發(fā)文量，Nmax為作者最高發(fā)文數(shù)量）[13]計(jì)算可知，發(fā)文量大于等于4篇的都屬于核心作者，均是推動(dòng)集對(duì)分析相關(guān)研究發(fā)展的重要力量。表2給出了發(fā)文量在8篇以上的作者名單，這與作者合作共現(xiàn)圖給出的信息一致。

由圖5和表2可以看出，以趙克勤為核心的合作規(guī)模最大，這是因?yàn)槠渥鳛榧瘜?duì)分析法的創(chuàng)造者，發(fā)表的文獻(xiàn)最多，且主要集中在聯(lián)系數(shù)、銀屑病、模糊數(shù)、人工智能、療效曲線、同異反網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃等領(lǐng)域，具有很高的影響力。其余作者間則相對(duì)較為零散，少有核心聚集團(tuán)體，說明缺乏足夠的相互交流和溝通。

圖5 作者合作共現(xiàn)圖

表2 位于前10發(fā)文作者與其發(fā)文量

3.6 機(jī)構(gòu)分析

機(jī)構(gòu)合作共現(xiàn)圖譜如圖6所示，其中節(jié)點(diǎn)的連線和大小的涵義與作者情況分析中的相同，節(jié)點(diǎn)數(shù)為211，連線只有111，網(wǎng)絡(luò)密度為0.005。表3給出了高頻發(fā)文機(jī)構(gòu)及其發(fā)文量。從圖6和表3可以看出，發(fā)文較多的機(jī)構(gòu)有合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院、河海大學(xué)水文水資源學(xué)院、諸暨市聯(lián)系數(shù)學(xué)研究所等。集對(duì)分析相關(guān)文獻(xiàn)機(jī)構(gòu)主要集中在高校，醫(yī)院及研究所等相關(guān)機(jī)構(gòu)也有一定的發(fā)文量，但機(jī)構(gòu)之間相對(duì)缺乏相互合作，不利于整體協(xié)同發(fā)展。集對(duì)分析在環(huán)境、水資源、醫(yī)療、數(shù)學(xué)等方面的研究應(yīng)用相對(duì)較多，這與上述領(lǐng)域較為龐大、系統(tǒng)復(fù)雜、相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)多有很大的關(guān)系，同時(shí)集對(duì)分析本身作為系統(tǒng)數(shù)學(xué)方法在數(shù)學(xué)領(lǐng)域的研究應(yīng)用較多。

圖6 機(jī)構(gòu)合作共現(xiàn)圖

表3 前10發(fā)文機(jī)構(gòu)與發(fā)文量

4 結(jié)論

以集對(duì)分析為主題，將中國知網(wǎng)數(shù)據(jù)庫中2015年1月至2020年10月的相關(guān)文獻(xiàn)作為研究對(duì)象，利用CiteSpace可視化分析軟件繪制了科學(xué)知識(shí)譜圖并進(jìn)行了分析，得出以下結(jié)論：

（1）集對(duì)分析的文獻(xiàn)刊載量較為平穩(wěn)，年均發(fā)文量在170篇左右。可通過加強(qiáng)與發(fā)文作者間的聯(lián)系，深化不同研究機(jī)構(gòu)間的溝通，促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研合作。高校與企業(yè)合作，將理論與實(shí)踐相結(jié)合，更易擴(kuò)大集對(duì)分析研究的影響力，使之應(yīng)用于新的領(lǐng)域。

（2）集對(duì)分析的研究熱點(diǎn)主要集中在聯(lián)系度、安全評(píng)價(jià)、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等方面。采用層次分析法、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及云模型等評(píng)價(jià)方法作為確定各指標(biāo)與集對(duì)分析結(jié)合的權(quán)重，做出的結(jié)果相對(duì)于一般評(píng)價(jià)方法更為客觀精確，將是集對(duì)分析后續(xù)研究關(guān)注的熱點(diǎn)評(píng)價(jià)方法。

（3）集對(duì)分析因在龐大的領(lǐng)域系統(tǒng)內(nèi)能發(fā)揮自身特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)，并能較好地解決復(fù)雜問題，在水資源、環(huán)境、醫(yī)藥、安全等研究領(lǐng)域都將是相關(guān)學(xué)者及研究機(jī)構(gòu)關(guān)注的重點(diǎn)。