■ 劉銳 龔志起 楊娜 伍芮
青海大學土木工程學院 西寧 810016
可持續(xù)發(fā)展問題是全球的研究熱點,它包括3 個維度:環(huán)境、經濟和社會。生命周期思維旨在更加深入的理解可持續(xù)發(fā)展的3 大維度[1],對應的研究方法即環(huán)境生命周期評價(Environmental Life Cycle Assessment,ELCA)、生命周期成本(Life Cycle Cost,LCC)和生命周期社會影響評價(Social Life Cycle Assessment,S-LCA)。E-LCA 和LCC 發(fā)展時間較長,已趨于成熟,但S-LCA 近年來才受到人們關注。S-LCA 是一種綜合評估技術,用于評估產品系統(tǒng)在整個生命周期中的積極或消極的社會影響,評估主體可以是生產和制造產品系統(tǒng)的公司、組織、行業(yè)或團體[2]。S-LCA 目前尚處在發(fā)展階段,很多方面還不夠完善,且在中國等發(fā)展中國家,還缺乏廣泛的討論和研究。
在產品的生命周期活動中,涉及到眾多的利益相關者,而一般他們只注重產品的時間和成本價值。隨著全球環(huán)保意識的增強和環(huán)境法規(guī)的限制,人們也開始努力減少產品的負面環(huán)境影響,但社會可持續(xù)性方面卻沒有得到妥善的解決,因此容易引發(fā)各種各樣的社會問題,對社會的繁榮發(fā)展產生消極影響。尤其在中國、巴西等高速發(fā)展的發(fā)展中國家,在大力發(fā)展經濟、倡導環(huán)保主義的同時,很容易忽視產品生命周期各階段產生的消極社會影響。
鑒于以上情況,以Web Of Science 收錄的S-LCA 研究領域的文獻為研究樣本,基于文獻計量學,借助文獻可視化分析軟件VOSviewer 和Cite Space,對S-LCA 領域的相關研究成果進行多方面的統(tǒng)計分析,以期掌握該領域的研究現(xiàn)狀和趨勢,為日后S-LCA 領域的研究提供一定的參考。
知識圖譜(Knowledge Mapping Domain),又被稱為科學知識圖譜,是文獻計量學中的一個重要應用,其兼具“圖”和“譜”的特點,這意味著它不僅是一個視覺知識圖形,而且是一個序列化的知識譜系[3],其具有全面的定量統(tǒng)計、客觀描述、動態(tài)視覺信息顯示等優(yōu)點,近年來,
逐漸成為各學科領域調查分析的重要工具,且廣泛應用于心理學,醫(yī)學和信息科學等前沿學科。
VOSviewer 由荷蘭萊頓大學的Van Eck 和Waltman開發(fā),是一種基于相似性可視化技術的文獻知識單元可視化軟件,在映射知識域的顯示方面具有獨特的優(yōu)勢,特別是在聚類顯示方面[4]。其繪制的圖譜能清晰的顯示主要信息,有效避免重要節(jié)點的相互重復和覆蓋。Cite Space 其是一款特色鮮明,綜合性強,飽受全球學者喜愛的信息可視化分析軟件?;谠撥浖睦每梢暬夹g,將數(shù)量龐大、脈絡復雜的文獻數(shù)據(jù)轉化為清晰、動態(tài)的科學知識圖譜。相較于其他可視化分析軟件,其最大的優(yōu)勢是可以繪制關鍵詞等詞條的時間分布圖和突發(fā)檢測,以便發(fā)現(xiàn)該領域在某一時間段的研究熱點和發(fā)展趨勢等。綜合利用VOSviewer 和Cite Space 軟件,實現(xiàn)兩者的優(yōu)勢互補,準確挖掘和分析研究主題的熱點和前沿趨勢。文章將從以下兩個方面對國際S-LCA 領域的研究進行分析:
(1)總體研究現(xiàn)狀:從文獻年代分布、來源期刊、國家和機構分布、作者合作角度,通過文獻計量和VOSviewer可視化分析,充分了解該領域的研究現(xiàn)狀。
(2)研究熱點和趨勢分析:通過高頻關鍵詞統(tǒng)計及Cite Space 軟件繪制的文獻關鍵詞時間線(Time Line)分布區(qū),并利用關鍵詞突發(fā)檢測,發(fā)現(xiàn)該領域研究在不同時間段的熱點問題和前沿趨勢。
以Web Of Science核心文集數(shù)據(jù)庫作為檢索數(shù)據(jù)來源,采用的檢索策略為主題詞檢索方式,檢索主題詞為生命周期社會影響評價的英文全稱或縮寫,時間跨度設為設定為不限~2018年,文獻類型為“Article”,通過逐條篩選,排除領域不相關文獻和剔重,最終確定的有效文獻為305篇,檢索到的結果保存為帶有“全紀錄與引用的參考文獻”的“純文本”格式,以便導入軟件中分析。文獻具體檢索方法和內容如表1所示。
表1 數(shù)據(jù)來源及檢索內容
文獻的年代分布,是發(fā)文量在時間上的映射,其既能顯示研究主題的熱度,也能在一定程度上反映研究主題的發(fā)展階段和趨勢[5,6]。關于S-LCA 研究的文獻最早發(fā)表于1996年,并于2018年發(fā)表了84 篇相關文獻。從圖1中可以看出,國際上已發(fā)表的S-LCA 領域文獻的數(shù)量經歷了3 個階段,分別為“初始”、“穩(wěn)定發(fā)展”以及“快速發(fā)展”。
圖1 1996~2018年S-LCA領域已發(fā)表文獻的定量分布
初始階段(1996~2008年):從1996年發(fā)表了第一篇S-LCA 領域的研究文獻,到2009年這一時期,該領域的相關研究成果非常少,年發(fā)表文獻的最大數(shù)量僅為4篇,這意味著S-LCA 的研究還處在萌芽階段,一個完整的研究系統(tǒng)尚未形成。
穩(wěn)定發(fā)展階段(2009~2016):從2009年開始,文獻的數(shù)量和被引頻次顯著增加,發(fā)文量年均增長7篇左右,這表明S-LCA 領域的研究逐漸受到了國際上的重視,且2009年聯(lián)合國環(huán)境署發(fā)布的《產品生命周期社會影響評價指南》(簡稱指南)為S-LCA的研究提供了
一定的理論指導和依據(jù),使得學者們的研究有跡可循,這也是S-LCA領域發(fā)文量增長的重要原因之一。
快速發(fā)展階段(2017~2018):從2017年到2018年,發(fā)文數(shù)量迎來了爆炸式增長,這表明越來越多的專家學者投入了該領域的研究,S-LCA 的研究與應用在該期間迎來了快速發(fā)展。
對樣本文獻的來源期刊進行統(tǒng)計,305 篇樣本文獻一共來源于104 個學術期刊,其中,發(fā)表頻次在10 次以上的共有4 個期刊,如表2所示。4 個期刊共計發(fā)文173篇,占樣本文獻總量的56.72%,且都來源于SCIE 期刊,影響因子在2.59~4.89之間,期刊的整體水平較高。其中《International Journal Of Life Cycle Assessment》發(fā)文量最多,計108 篇,占樣本文獻總量的35.41%。篇均被引次數(shù)能在一定程度上反映期刊或團體發(fā)表論文的整體質量,該期刊的篇均被引次數(shù)達32.53 次,遠高于其他期刊,說明該期刊無論發(fā)文數(shù)量還是質量上,都處于領先地位,是該領域認可度最高的期刊。從整體上看,目前S-LCA 領域的研究刊文量較少,且集中于少數(shù)幾個期刊,但整體質量良好,在未來還需更多的學者和機構等投入到該領域的研究中。
表2 發(fā)文頻次在10次以上的期刊分布
采集的樣本文獻共來自48個國家/地區(qū),表3列出了排名前10的產出國家,并統(tǒng)計了各個國家的發(fā)文頻次和占比等信息??傛溄訌姸葎t表明了該國與其他國家之間的合作聯(lián)系程度,聯(lián)系程度越高,強度值越大。這些國家的發(fā)文總數(shù)為280 篇,占文獻總量的91.80%。發(fā)文量排名前10的國家中,除巴西外,都是發(fā)達國家,其中,7個來自歐洲,2 個來自北美洲。德國是S-LCA 研究最活躍的國家,發(fā)表論文66 篇,占總數(shù)的21.64%;作為全球最大的發(fā)展中國家,中國的發(fā)文量為14篇,排名第11,未進入前10,占樣本文獻總量的4.60%。從發(fā)文量排名可以看出,發(fā)文量排在前列的國家基本都是高度發(fā)達國家(如德國,美國)或者是高速發(fā)展的發(fā)展中國家(如巴西),說明這些國家相對重視產品生命周期社會影響評價方面的研究。
表3 1996~2018年發(fā)文量前10的國家
利用VOSviewer 軟件生成的S-LCA 領域主要發(fā)文國家(發(fā)文量5 篇以上)的聚類圖譜如圖2所示,發(fā)文量較多的國家,顯示的方塊越大,反之越小。圖中的合作網絡呈現(xiàn)出4個聚類,分別以德國、美國、丹麥、荷蘭為主導,具體的聚類情況見表4。從圖上所有國家的合作網絡來看,德國處于圖譜網絡的核心地帶,與他國的聯(lián)系最多,方塊的顯示區(qū)域也最大,這表明德國是S-LCA 領域研究的核心國家,體現(xiàn)了其在該領域國際領先的地位,但其篇均被引次數(shù)為25.79,在發(fā)文量前10 位的國家中,排名第7,遠低于瑞典、美國和丹麥。這表明德國雖然文章數(shù)量上占優(yōu),但論文的整體質量還需提高。
表4 主要研究國家合作情況聚類統(tǒng)計
圖2 主要研究國家的合作網絡圖
聚類1 以德國為主導,與同在歐洲的意大利、法國、瑞典等發(fā)達國家形成了非常緊密的合作關系,文章總體產出在4 個聚類里最多。聚類2 和聚類3 的國家數(shù)量不多,僅分別為3 個,分別以荷蘭和丹麥為主導,且國家間的合作并不緊密,產出較少。聚類4 中美國處于主導地位,形成了以其為核心的合作關系,國家間的聯(lián)系較為緊密。
文獻樣本數(shù)據(jù)共涉及到364 個研究機構,表5里列出了產出排名前10 的機構及其相關的產出信息。大學的研究實力是衡量一個國家科研能力的重要指標,表5中所列的10 個機構中,有8 所大學一共發(fā)表了92 篇文獻,占總出版物的30.16%。在區(qū)域分布上,歐洲的研究機構是S-LCA 領域的主要貢獻者,前10 中占了8 所,共發(fā)表了98 篇,占總出版物的32.13%,其中,柏林工業(yè)大學的發(fā)文量最多,丹麥科技大學次之,但丹麥科技大學的篇均被引次數(shù)遠大于其他機構,表明其產出的論文質量較高,排出前10 的產出機構,其余每家機構的發(fā)表文獻數(shù)量均不足6 篇,表明S-LCA 領域的研究目前主要集中在少數(shù)幾個機構中。
表5 主要研究機構分布
圖3是發(fā)文機構的合作網絡圖。由圖可知,發(fā)文機構的分布相對分散,并沒有形成明顯的聚類,圖3紅色圓框(詳圖見圖4)中的機構有一些合作與聯(lián)系,總鏈接強度的數(shù)值也較小,這表明機構與機構間的合作并不緊密,甚至很多機構進行的是獨立研究。如圖4所示,合作網絡關系較強且機構數(shù)量在5 個及以上的聚類有2 個(聚類情況見表6),聚類1 以柏林工業(yè)大學為核心,主要的研究機構都來自于德國,聚類2 以新罕布什爾大學為核心,主要的研究機構來自于英國、美國。這些機構因為地緣相近或政治關系優(yōu)勢,形成了一定程度的合作聯(lián)系。
圖3 發(fā)文機構合作網絡圖
表6 國際主要研究機構合作情況聚類統(tǒng)計
圖4 具有聯(lián)系的研究機構合作網絡詳圖
利用VOSviewer 生成作者合作的網絡圖,限定條件為發(fā)文3 篇及以上,生成的網絡圖如圖5所示。發(fā)文頻次在3 篇以上的共62 位作者,表7列出了發(fā)文頻次前10的作者。其中,F(xiàn)inkbeiner M 發(fā)文量最多,為21 篇,與其他作者的合作也最為緊密。Jorgensen A 的文獻篇均被引次數(shù)最高,為62.13 次,表明該作者的文章質量較好,在S-LCA領域具有相對重要的地位。
表7 發(fā)文量前10的作者分布
圖5中,節(jié)點代表作者,節(jié)點的大小表示已發(fā)布文章數(shù)量,節(jié)點越大,發(fā)文量越大。連接兩個節(jié)點的線條代表作者間的合作關系,線條越粗,代表作者間的合作越緊密。圖中可以看出,發(fā)文量較多的作者間的聯(lián)系并不緊密,而是形成了6個顏色的聚類,分別以Finkbeiner M、Traverso M、Ciroth A、Jorgensen A、De Luca AI、Reveret JP為合作核心。
圖5 主要研究作者的合作網絡圖
2.6.1 研究熱點分析
文獻的關鍵詞是對研究內容的高度概括,通過對高頻率關鍵詞的統(tǒng)計,可以獲知該領域的熱點問題[7-8]。利用VOSviewer 軟件,對樣本文獻進行關鍵詞共現(xiàn)分析,設置頻次為5 次以上,高頻關鍵詞共現(xiàn)網絡圖如圖6所示。表8列出了頻次前20的關鍵詞,其中,頻次前4的關鍵詞“l(fā)ife cycle assessment”、“l(fā)ca”、“sustainability”、“social life cycle assessment”以及第8、第10 的“sustainability assessment”、“social lca”,共計328 次,關鍵詞的重復率較大,原因一方面是S-LCA由傳統(tǒng)的E-LCA演化發(fā)展而來,且是LCSA 方法的一部分,另一方面,也與設置檢索的主題詞有關;“framework”、“methodology”的頻次共計90次,說明S-LCA模型與研究方法的建立與完善也是該領域的研究熱點之一;“challenge”的頻次為20,表明S-LCA 作為一個較新的研究領域,還面臨著很多的不足和挑戰(zhàn);“management”、“supply chain”、“system”的頻次共計64 次,表明S-LCA 在系統(tǒng)、供應鏈管理等多方面的實際應用;“product”、“energy”、“case study”、“model”的頻次分別為18、17、13、13 次,表明S-LCA 的研究注重于產品、能源的實際案例應用和表征模型的開發(fā)。
表8 1996~2018年國際S-LCA領域研究高頻關鍵詞統(tǒng)計
圖6 高頻關鍵詞共現(xiàn)網絡圖
2.6.2 研究趨勢分析
利用CiteSpace軟件,將樣本文獻中的關鍵詞繪制成時間線演化圖,可以清晰明了的掌握S-LCA 領域在不同時間段的研究進展和前沿趨勢。基于S-LCA 樣本文獻關鍵詞的時間線演化圖如圖7所示。
由圖7可知,2008~2012年期間,S-LCA 處于前期理論發(fā)展階段,重點在于框架建立、方法研究以及和ELCA、LCC 的整合。2013~2016年期間,隨著理論研究的成熟,S-LCA 已經進入了持續(xù)改進、案例研究和實際應用階段,包括工業(yè)生態(tài)、建筑施工、生物柴油、熱點評估、指標選擇、評估模型開發(fā)等方面,逐漸成為S-LCA 領域研究的熱點問題。2017~2018年期間,S-LCA 與能源消耗、氣候變化、再生循環(huán)系統(tǒng)、排放等環(huán)境方面的問題結合的更加緊密,同時,供應鏈管理、數(shù)據(jù)庫和決策等在這一時期成為高頻關鍵詞,表明S-LCA 在不斷完善在全生命周期供應鏈管理和數(shù)據(jù)庫方面的不足,以及努力為政府機關、企事業(yè)單位等的決策提供建議。
圖7 文獻關鍵詞時間線分布區(qū)
突發(fā)性關鍵詞是指短時間內使用頻次突然增加的關鍵性術語,是衡量一個研究領域前沿趨勢的重要指標[9-10]。利用Cite Space 軟件,對樣本文獻關鍵詞進行突發(fā)性檢測,得到排名前15 的突發(fā)關鍵詞如表9所示,均分布于2009~2018年間。從2009~2013年期間,突發(fā)的關鍵詞主要還是以理論與LCSA其他方面的結合研究相關,表明S-LCA 研究于這一期間在不斷發(fā)展和完善。2014~2018年期間,“stakeholder”、“social indicator”、“model”等突發(fā)關鍵詞的出現(xiàn),表明S-LCA 在這一階段及未來的研究中會更加注重于利益相關者分析、社會影響指標的選取與優(yōu)化、表征模型的開發(fā)。
可持續(xù)發(fā)展一直是全球的熱點話題,在產品環(huán)境影響和經濟成本的研究已趨成熟的當下,人們越來越多的關注產品生命周期的社會影響[11-13]。由圖7和表9可知S-LCA 領域的研究經歷了從理論到實際應用,再到研究體系順應時代發(fā)展逐步完善的過程。
利用計量統(tǒng)計,結合VOSviewer 和Cite Space 軟件的可視化功能,以Web of Science 核心集數(shù)據(jù)庫中SLCA 領域的305 篇文獻作為研究樣本,對其進行了計量統(tǒng)計和知識圖譜可視化分析,清晰直觀的展現(xiàn)了S-LCA領域的研究現(xiàn)狀和熱點前沿。具體研究結論與建議如下:
(1)文獻年代分布方面,自1996年第一篇S-LCA 領域研究的文章發(fā)表后,國際上S-LCA 研究成果數(shù)量總體上呈現(xiàn)明顯上升的態(tài)勢,領域內的相關文獻被引量也是逐年增長,是當前國際上的熱點研究問題之一。在研究成果的數(shù)量不斷上升的同時,更加要注重提升文獻的整體質量。期刊分布方面,文獻主要來源于行業(yè)內有一定影響力的SCIE 期刊,且分布較為集中在少數(shù)期刊上,所屬領域涉及管理策略和可持續(xù)性研究類期刊。
(2)研究國家和機構方面,多來自歐美發(fā)達國家,其中以德國、意大利、美國的研究具有較高的發(fā)文量和影響力。發(fā)展中國家的參與度較低,因為發(fā)展中國家需大力進行經濟和基礎設施建設,對社會影響方面的研究關注度不夠。研究機構中,主要以高校和科研機構為主。國與國、機構與機構間的合作關系并不是非常緊密,這可能與該研究領域的發(fā)展時間較短有關,期望隨著理論與技術的成熟,未來各國的高校和機構能夠建立起深度的科研伙伴關系,挖掘和提升S-LCA 研究的深度和質量。中國在S-LCA 領域的研究較不活躍,建議未來更多的學者和科研機構投入到該領域的研究中來,完善中國在產品社會可持續(xù)發(fā)展研究方面的不足。
(3)作者合作方面,通過聚類分析可知,發(fā)文量較高的作者間的合作并不緊密,而是以各自為核心形成了若干個合作聚類網絡,合作較為緊密的作者大多來自于同一機構或者同一地區(qū),缺乏跨團隊或跨地區(qū)的合作。主要的研究團隊來自柏林工業(yè)大學、丹麥科技大學、德國亥姆霍茲聯(lián)合會及查爾姆斯理工大學,期望未來更多的學者間能建立合作與科研資源的共享,促進S-LCA 領域的研究發(fā)展。
(4)S-LCA 領域的研究處在尚未完全成熟和發(fā)展的階段。結合高頻次共現(xiàn)關鍵詞、關鍵詞時線圖和突發(fā)詞分析可知,S-LCA 從早期的理論研究,漸漸深入到案例、實際應用、工業(yè)生態(tài)等方面,未來的研究將著重于指標體系的統(tǒng)一與完善、多元化的模型開發(fā)、實際應用及為政府、企事業(yè)單位等的決策提供有效建議等方面的持續(xù)努力。