摘要:基于文獻(xiàn)計(jì)量與社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法,綜合運(yùn)用Bibliometrix和VOSviewer軟件,對中國知網(wǎng)(CNKI)收錄的3814篇我國裝配式建筑相關(guān)核心文獻(xiàn)進(jìn)行科學(xué)計(jì)量分析。結(jié)果表明:在作者合作方面,已形成多個(gè)合作緊密的研究團(tuán)隊(duì),且跨團(tuán)隊(duì)合作情況較好;在結(jié)構(gòu)合作方面,北京工業(yè)大學(xué)成果產(chǎn)出最多,北京建筑大學(xué)對機(jī)構(gòu)合作的影響力最大;在校企合作方面,影響力較大的機(jī)構(gòu)主要集中在東部地區(qū),中西部地區(qū)較少;校企合作呈上升趨勢,但跨區(qū)域性合作次數(shù)少;裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化及信息化、橋梁裝配式技術(shù)、抗震性能及數(shù)值模擬為該領(lǐng)域研究熱點(diǎn),連續(xù)倒塌、鐵路隧道、裝配式橋墩等成為該領(lǐng)域研究前沿。針對上述研究結(jié)果提出裝配式建筑發(fā)展相關(guān)建議。
關(guān)鍵詞:裝配式建筑;文獻(xiàn)計(jì)量;社會(huì)網(wǎng)絡(luò);科學(xué)計(jì)量分析;可視化;產(chǎn)業(yè)化
0"引言
裝配式建筑具有低碳環(huán)保、施工效率高等特點(diǎn),已經(jīng)成為建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級的重要方向[1]?!笆濉币?guī)劃和“十四五”規(guī)劃均明確提出要推進(jìn)裝配式建筑發(fā)展。因此,裝配式建筑研究成果及發(fā)展態(tài)勢成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
目前,國內(nèi)一些學(xué)者從不同角度對裝配式建筑研究成果進(jìn)行了梳理。劉康寧等[2]從文獻(xiàn)角度指出裝配式建筑研究主要集中在概念及發(fā)展現(xiàn)狀、發(fā)展環(huán)境等5個(gè)方面,并提出我國裝配式建筑發(fā)展應(yīng)在全生命周期管理、技術(shù)研發(fā)、重視產(chǎn)業(yè)鏈整合等方面進(jìn)行推進(jìn);肖緒文等[3]從宏觀角度將我國裝配式建筑發(fā)展劃分為三個(gè)階段,分析裝配式建筑發(fā)展的前提條件、發(fā)展方向及重要難點(diǎn),指出應(yīng)在建設(shè)體制機(jī)制、技術(shù)創(chuàng)新等方面加大投入力度;廖禮平[4]著重從政策制度角度對裝配式建筑發(fā)展進(jìn)行分析,認(rèn)為目前我國裝配式建筑存在政府支持力度不夠、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不完善、產(chǎn)業(yè)不成熟等問題,應(yīng)重視相關(guān)政策、標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善。然而,鮮有文獻(xiàn)從裝配式建筑研究機(jī)構(gòu)與合作關(guān)系及校企合作等方面進(jìn)行系統(tǒng)分析,忽視了人才及研究機(jī)構(gòu)在裝配式建筑發(fā)展過程中的關(guān)鍵作用。
鑒于此,本文基于文獻(xiàn)計(jì)量與社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法,對裝配式建筑相關(guān)研究進(jìn)行科學(xué)計(jì)量分析,研究裝配式建筑研究發(fā)展特征及態(tài)勢,并提出相關(guān)建議,以期助力我國裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
1"數(shù)據(jù)來源與研究方法
1.1"數(shù)據(jù)來源
基于中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫,采用高級檢索模式,以“裝配式”or“預(yù)制拼裝”or“預(yù)制構(gòu)件”or“裝配式建筑”or“裝配式結(jié)構(gòu)”為主題詞進(jìn)行檢索。文獻(xiàn)類別選擇期刊文獻(xiàn),來源類別選擇中文核心、CSSCI及CSCD,時(shí)間范圍選擇2016—2022年,檢索日期為2022年6月30日,得到相關(guān)文獻(xiàn)3354篇。剔除通知、報(bào)道等無效文獻(xiàn),得到有效文獻(xiàn)3184篇,分別以Endnote和Excel文件導(dǎo)出,以此作為研究數(shù)據(jù)樣本。
1.2"研究方法與工具
1.2.1"研究方法
文獻(xiàn)計(jì)量分析法集數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、文獻(xiàn)分析為一體,通過對作者、關(guān)鍵詞、引文等進(jìn)行共現(xiàn)分析,研究某一領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、發(fā)展脈絡(luò)等,目前已被應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域[5]。社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法是一種定量分析方法,可以直觀地展示個(gè)體與其他網(wǎng)絡(luò)參與主體之間的相互關(guān)系,在共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析中具有良好的應(yīng)用價(jià)值[6]。本文綜合上述兩種方法開展研究與分析。
1.2.2"軟件工具
Bibliometrix程序包是一款開源的文獻(xiàn)計(jì)量平臺(tái),功能豐富、計(jì)算能力強(qiáng)[7]。VOSviewer是一種應(yīng)用較為廣泛的可視化軟件,通過繪制某一學(xué)科或領(lǐng)域的知識(shí)圖譜,展示研究結(jié)構(gòu)體系,具有交互友好、界面美觀等特點(diǎn)[8]。本文綜合運(yùn)用Bibliometrix及VOSviewer軟件對數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行科學(xué)計(jì)量分析。
2"研究結(jié)果與分析
2.1"合作特征
隨著科學(xué)研究的日益發(fā)展,研究的綜合化程度不斷加深,各種學(xué)科之間相互交叉,合作特征已成為探尋某一領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顟B(tài)的重要指標(biāo)[9]。本文通過構(gòu)建合作網(wǎng)絡(luò)的方式,從作者合作、機(jī)構(gòu)合作及校企合作三個(gè)方面探究裝配式建筑研究領(lǐng)域的合作特征。
2.1.1"作者合作
為了使作者合作分析更具代表性,本文以高產(chǎn)作者為數(shù)據(jù)樣本。普萊斯定律是界定高產(chǎn)作者的重要標(biāo)準(zhǔn)。通過公式計(jì)算可知,高產(chǎn)作者的最低發(fā)文量為5篇。通過VOSviewer軟件分析高產(chǎn)作者合作特征,閾值設(shè)置為≥5,weights選擇links,最小聚類設(shè)置為2,未構(gòu)成合作的節(jié)點(diǎn)不予展示,其余設(shè)置選擇默認(rèn),得到裝配式建筑研究作者合作網(wǎng)絡(luò),如圖1所示。
在圖1中,節(jié)點(diǎn)顏色一致表示屬于同一聚類,節(jié)點(diǎn)之間連線表示存在合作關(guān)系。共分為17個(gè)聚類,每個(gè)聚類之間均有連線,說明該領(lǐng)域合作狀況較好。由于節(jié)點(diǎn)大小與其點(diǎn)度中心度成正比,可以看出,張愛林、田春雨、李然、龐瑞及周飛在合作中較為活躍,發(fā)揮了重要的合作聯(lián)系作用。
從合作規(guī)模看,2016年至今,裝配式建筑相關(guān)研究共包含7604名作者,發(fā)文量≥5的作者總計(jì)281名。其中,有142名作者參與了合作,僅從高產(chǎn)作者之間的合作情況看,50%以上的作者參與了合作研究,合作規(guī)模較大;從聚類之間的相互關(guān)系看,聚類內(nèi)部合作緊密,跨團(tuán)隊(duì)合作頻次高。因此,裝配式建筑研究領(lǐng)域的作者合作特征為規(guī)模大、合作緊密,并具有一定的合作開放性。
2.1.2"研究機(jī)構(gòu)合作
通過Bibliometrix程序包對研究機(jī)構(gòu)合作情況進(jìn)行分析。設(shè)置節(jié)點(diǎn)數(shù)量為100,最小聚類為2,其余設(shè)置選擇默認(rèn),得到2016年1月—2022年6月的裝配式建筑研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò),如圖2所示,排名前10的合作機(jī)構(gòu)發(fā)文量及中介中心度見表1。
中介中心度常用于社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析中的路徑分析,能夠表明節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的調(diào)節(jié)控制能力。中介中心度大,說明該節(jié)點(diǎn)在社會(huì)網(wǎng)絡(luò)中具有橋梁作用[10]。由圖2可以看出,各聚類之間大多存在合作關(guān)系,機(jī)構(gòu)間合作已形成一定規(guī)模。其中,北京建筑大學(xué)的發(fā)文量為81篇,中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院有限公司的發(fā)文量為24篇。雖然這兩個(gè)機(jī)構(gòu)并非發(fā)文量最多的機(jī)構(gòu),但兩者中介中心度排名靠前,表明兩者在合作研究中最為活躍,為其他機(jī)構(gòu)合作起到了很好的搭接作用。西安建筑科技大學(xué)、長安大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、東南大學(xué)中介中心度次之,但也是促成合作研究的重要機(jī)構(gòu)。其余機(jī)構(gòu)的中介中心度較小,說明它們對所在聚類中的機(jī)構(gòu)合作影響較大,對整體的合作網(wǎng)絡(luò)影響較小。
由表1可以看出,該領(lǐng)域的重要研究機(jī)構(gòu)主要集中于東部地區(qū),且東部地區(qū)研究機(jī)構(gòu)的中介中心度較高,在合作研究中具有搭接作用;該領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)合作的地域特征為以東部地區(qū)部分機(jī)構(gòu)為紐帶,推動(dòng)全國范圍內(nèi)的科研合作;中西部地區(qū)紐帶型機(jī)構(gòu)數(shù)量較少,研究力量相對薄弱。
2.1.3"校企合作
校企合作模式的探索對于產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人才培養(yǎng)具有重要作用[11]。本文以裝配式建筑研究校企合著文獻(xiàn)量(圖3)為研究對象,分析該領(lǐng)域校企合作趨勢,以期為后續(xù)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)發(fā)展、人才培養(yǎng)路徑探索提供數(shù)據(jù)參考。
由圖3可以看出,裝配式建筑研究校企合作趨勢與總發(fā)文量趨勢一致,均呈上升態(tài)勢,于2021年達(dá)到峰值。2016年,校企合著文獻(xiàn)量約為總文獻(xiàn)量的20%。2017—2020年,校企合著文獻(xiàn)量占比持續(xù)下降,2021年略有上升,2022年約為30%。這說明近年來校企合作趨勢逐漸受到重視。在研究中發(fā)現(xiàn),校企合作區(qū)域性較強(qiáng),多以同地區(qū)或相鄰地區(qū)合作為主,跨省、跨區(qū)域的校企合作頻次較低。
2.2"研究熱點(diǎn)及前沿分析
通過對關(guān)鍵詞詞頻及關(guān)鍵詞之間的共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行分析,可以明確特定領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[12]。本文通過構(gòu)建關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò),分析2016年至今的裝配式建筑研究熱點(diǎn),并以時(shí)間為引,預(yù)測該領(lǐng)域研究前沿。
2.2.1"研究熱點(diǎn)
通過VOSviewer軟件構(gòu)建裝配式建筑研究關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò),合并同/近義詞,將閾值設(shè)置為10,共計(jì)得到127個(gè)關(guān)鍵詞。裝配式建筑研究關(guān)鍵詞聚類視圖如圖4所示。2016年至今,裝配式建筑研究形成了7個(gè)聚類,其中前4個(gè)聚類包含關(guān)鍵詞較多、規(guī)模較大,更具代表性。
通過分析圖4可知,目前裝配式建筑研究熱點(diǎn)主要集中于以下4個(gè)方面:
(1)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化及信息化發(fā)展。裝配式建筑相關(guān)技術(shù)、理念的提出是為了將傳統(tǒng)的建造模式由現(xiàn)場轉(zhuǎn)向工廠、由勞動(dòng)密集型轉(zhuǎn)向機(jī)械化生產(chǎn),促進(jìn)建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)化升級。在推進(jìn)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的進(jìn)程中,需要進(jìn)行大量的基礎(chǔ)研究,如裝配式建筑與鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)合、裝配式施工技術(shù)體系的標(biāo)準(zhǔn)化及預(yù)制構(gòu)件制作及安裝等。其中,以BIM技術(shù)為代表的信息技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用研究逐漸增多,通過信息技術(shù)推進(jìn)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化發(fā)展逐漸成為該領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容。
(2)橋梁裝配式技術(shù)研究。橋梁裝配式建造技術(shù)相較支架支?,F(xiàn)澆施工,在施工效率、質(zhì)量及可靠性方面具有明顯優(yōu)勢,但構(gòu)件尺寸大、強(qiáng)度要求高、接縫質(zhì)控難等問題一直是其在橋梁工程中的應(yīng)用難點(diǎn)。近年來,在國家大力倡導(dǎo)綠色環(huán)保的背景下,減少混凝土用量,推動(dòng)鋼箱梁、鋼桁梁、鋼混組合梁等梁橋建設(shè)逐漸成為裝配式建造技術(shù)的重要發(fā)展方向,相應(yīng)的力學(xué)性能研究也逐漸增多。
(3)抗震性能研究。相較現(xiàn)澆型構(gòu)筑物,裝配式建筑的結(jié)構(gòu)整體性不強(qiáng)。當(dāng)遇到地震災(zāi)害時(shí),連接節(jié)點(diǎn)處由于高彎矩、高剪力的作用極易產(chǎn)生變形,難以維持結(jié)構(gòu)的整體性。因此,裝配式建筑的抗震性能研究極為重要。目前,主要通過擬靜力試驗(yàn)?zāi)M結(jié)構(gòu)在地震狀態(tài)下的受力情況,從試驗(yàn)數(shù)據(jù)出發(fā),開展抗震性能優(yōu)化研究。
(4)數(shù)值模擬研究。通過對不同構(gòu)筑物應(yīng)用裝配式技術(shù)的情況進(jìn)行數(shù)值模擬,從而指導(dǎo)裝配式建筑的設(shè)計(jì)、施工等環(huán)節(jié),主要應(yīng)用于鐵路隧道、鐵路橋梁、綜合管廊等項(xiàng)目。
裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化是建筑業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的重要內(nèi)容,但從聚類結(jié)果看,“產(chǎn)業(yè)化”“工業(yè)化”等關(guān)鍵詞僅與“住宅”“高層建筑”共現(xiàn)次數(shù)較多,與其他構(gòu)筑物,如“鐵路”“橋梁”“綜合管廊”等共現(xiàn)次數(shù)較少或無共現(xiàn),說明目前裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化研究以住宅類項(xiàng)目為主,忽略了建筑業(yè)的其他重要構(gòu)成。
2.2.2"研究前沿
以關(guān)鍵詞在文獻(xiàn)中出現(xiàn)的平均時(shí)間為依據(jù)對整體聚類進(jìn)行分析,平均時(shí)間越接近現(xiàn)在,說明該關(guān)鍵詞為研究前沿。通過分析裝配式建筑研究關(guān)鍵詞平均出現(xiàn)時(shí)間(圖5)可知:“鐵路隧道”“連續(xù)倒塌”“現(xiàn)場試驗(yàn)”“模型試驗(yàn)”“抗彎性能”“鐵路橋梁”“裝配式橋墩”的平均出現(xiàn)時(shí)間最接近現(xiàn)在,說明連續(xù)倒塌、鐵路隧道、裝配式橋墩等是該領(lǐng)域研究前沿;“軸壓比”“剪力健”“恢復(fù)力模型”“超高性能混凝土”平均出現(xiàn)時(shí)間數(shù)值較大,為近期該領(lǐng)域研究重點(diǎn)。
3"結(jié)語
本文以文獻(xiàn)計(jì)量與社會(huì)網(wǎng)絡(luò)分析法對中國知網(wǎng)(CNKI)數(shù)據(jù)庫中的裝配式建筑相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行梳理和分析,得到以下研究結(jié)論:
(1)作者合作特征為規(guī)模大、合作緊密,且具有一定的合作開放性。北京建筑大學(xué)在機(jī)構(gòu)合作中具有重要影響力;機(jī)構(gòu)合作特征為東部地區(qū)紐帶型機(jī)構(gòu)較多,中西部地區(qū)較少;校企合作頻次呈上升趨勢,但以同地區(qū)或相鄰地區(qū)合作為主,跨區(qū)域合作較少。
(2)該領(lǐng)域研究主要集中在裝配式建筑產(chǎn)業(yè)化及信息化研究、橋梁裝配式技術(shù)、抗震性能研究及數(shù)值模擬研究4個(gè)方面,連續(xù)倒塌、鐵路隧道、裝配式橋墩等為該領(lǐng)域研究前沿。
基于以上研究結(jié)果,提出以下針對性建議:
(1)大力扶持中西部地區(qū)裝配式建筑相關(guān)研究機(jī)構(gòu)。組織全國范圍內(nèi)的學(xué)術(shù)交流與跨區(qū)域的機(jī)構(gòu)間互訪,利用在線會(huì)議加強(qiáng)各合作機(jī)構(gòu)之間的交流;完善與推進(jìn)裝配式建筑相關(guān)研究機(jī)構(gòu)合作深化及人才培養(yǎng)模式。
(2)重視裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,特別是重視典型案例庫的建設(shè)及裝配式建筑全產(chǎn)業(yè)鏈模式的建立與完善;加大裝配式建筑信息化研發(fā)力度,給予相關(guān)人才必要的鼓勵(lì)政策;引導(dǎo)和鼓勵(lì)裝配式建筑相關(guān)技術(shù)的成套化與標(biāo)準(zhǔn)化。
(3)解決我國裝配式建筑研究前沿中的關(guān)鍵問題。相關(guān)部門應(yīng)牽頭促進(jìn)相關(guān)機(jī)構(gòu)合作,以解決“卡脖子”問題為目標(biāo),加大人才培養(yǎng)與研究資金投入力度。
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收稿日期:2022-11-11
作者簡介:
陳剛(1992—),男,助理工程師,研究方向:工程管理信息化及科學(xué)計(jì)量分析。
張培興(通信作者)(1988—),男,博士,副教授,研究方向:BIM技術(shù)應(yīng)用、工程項(xiàng)目建設(shè)信息化。
牛遠(yuǎn)達(dá)(1993—),男,研究方向:工程項(xiàng)目建設(shè)信息化。
劉紫嬋(2001—),女,研究方向:BIM應(yīng)用、項(xiàng)目運(yùn)維管理優(yōu)化。
汪猛(1988—),男,研究方向:工程項(xiàng)目建設(shè)信息化。
郭焱(2001—),女,研究方向:工程項(xiàng)目建設(shè)信息化。