陳述， 劉雨， 王建平*

(1.三峽大學(xué)湖北省水電工程施工與管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 宜昌 443002； 2.三峽大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院， 宜昌 443002)

建筑業(yè)已成為中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎，但碎片化、粗放式的建造方式帶來(lái)安全、環(huán)境等諸多問(wèn)題[1]。隨著物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，智能建造成為政府與建筑產(chǎn)業(yè)共同關(guān)注的焦點(diǎn)[2-3]。

智能建造是新一代信息技術(shù)與工程建造融合形成的工程建造創(chuàng)新模式，是加快建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，實(shí)現(xiàn)建筑業(yè)現(xiàn)代化的主導(dǎo)途徑。隨著智能建造上升為國(guó)家戰(zhàn)略，智能建造引起中外研究人員的廣泛關(guān)注，各類理論與實(shí)踐成果呈現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)[4-6]。韓忠華等[7]以智慧建筑為中心思想，通過(guò)對(duì)智慧建筑理念以及技術(shù)進(jìn)行研究，系統(tǒng)總結(jié)中外最新研究成果，并展望其未來(lái)的發(fā)展。朱記偉等[8]采用定性與定量相結(jié)合的研究方法，利用可視化工具-CiteSpace軟件，繪制科學(xué)知識(shí)圖譜，并分別從研究熱點(diǎn)、知識(shí)基礎(chǔ)及演進(jìn)趨勢(shì)3個(gè)方面進(jìn)行對(duì)比分析，得到中外建筑信息模型(building information modeling, BIM)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)及研究方向。鄧?yán)誓莸萚9]、Zhang等[10]利用CiteSpace軟件處理以BIM為主題的文獻(xiàn)，包括研究機(jī)構(gòu)的國(guó)籍、研究主題、期刊的聯(lián)合引用、作者、文獻(xiàn)來(lái)源以及該學(xué)科隨時(shí)間的發(fā)展，確定BIM領(lǐng)域研究熱點(diǎn)，為評(píng)估當(dāng)前技術(shù)水平提供參考。Tserng等[11]將現(xiàn)有的映射規(guī)則推廣應(yīng)用于一般和特定領(lǐng)域，提出了一種新的、實(shí)用的知識(shí)圖譜構(gòu)建模型，提高施工過(guò)程中知識(shí)共享。羅齊鳴等[12]采用可視化工具CiteSpace軟件，梳理了2000—2019年間發(fā)表的中外智慧建造文獻(xiàn)，繪制科學(xué)知識(shí)圖譜，分別從研究主題、演進(jìn)趨勢(shì)和研究熱點(diǎn)進(jìn)行多維度對(duì)比分析。

以上成果對(duì)智能建造研究知識(shí)圖譜的構(gòu)建與應(yīng)用提供了重要參考。然而，現(xiàn)有研究關(guān)于智能建造知識(shí)圖譜分析較為少見(jiàn)，不同知識(shí)圖譜分析方法在分析對(duì)象選擇上存在一定的局限性，構(gòu)建知識(shí)圖譜的可視化工具較為單一。鑒于此，現(xiàn)擬檢索中國(guó)知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施工程(CNKI)和Web of Science核心數(shù)據(jù)庫(kù)(WOS)，采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，利用SPSS、VOSviewer和CiteSpace等軟件構(gòu)建智能建造研究知識(shí)圖譜，利用定性分析與定量研究相結(jié)合的方法，分析發(fā)文量時(shí)序分布、機(jī)構(gòu)分布、學(xué)科分布、研究主題、研究熱點(diǎn)等方面特征，揭示智能建造領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)，以期為深入研究智能建造提供參考。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與方法

1.1 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來(lái)源

國(guó)內(nèi)關(guān)于智能建造研究數(shù)據(jù)來(lái)源于CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)，中文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)檢索式：TS1=“智能建造OR智能施工OR智慧建造OR智慧施工OR數(shù)字化建造OR數(shù)字施工OR虛擬建造OR虛擬施工OR工程信息化建造OR工程信息化施工OR智慧工地”，TS2=“BIM AND建造OR 3D打印AND建造OR物聯(lián)網(wǎng)AND建造OR 深度學(xué)習(xí)AND建造OR無(wú)人機(jī)AND建造OR機(jī)器視覺(jué)AND建造”。

國(guó)外關(guān)于智能建造研究數(shù)據(jù)來(lái)源于WOS數(shù)據(jù)庫(kù)，英文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)檢索式：TS3=“Intelligent construction OR Digital construction OR Virtual construction OR Smart construction OR Engineering information construction OR Smart construction site”，TS4=“BIM AND Build OR 3D printing AND Build OR Internet of things AND Build OR Deep learning AND Build OR Drones AND Build OR Machine vision AND Build”。

為擴(kuò)大檢索的覆蓋面，將建設(shè)和施工合并到建造中進(jìn)行檢索。為保證查全率，根據(jù)TS1、TS3進(jìn)行主題(Topic)檢索。為保證查準(zhǔn)率，根據(jù)TS2、TS4進(jìn)行“篇名(Title)OR關(guān)鍵詞(Keywords)OR摘要(Abstract)”檢索。對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行人工篩查，去除報(bào)告、新聞、會(huì)議通知等不相關(guān)條目。按照檢索條件進(jìn)行檢索，共檢索到1 019篇中文文獻(xiàn)，3 257篇英文文獻(xiàn)。具體檢索模式如表1所示。

表1 中英文文獻(xiàn)檢索模式

1.2 研究方法

為客觀描述智能建造領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)，選取發(fā)文量、機(jī)構(gòu)、學(xué)科、關(guān)鍵詞、主題詞作為研究對(duì)象，采用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)方法，分析發(fā)文量時(shí)序分布、學(xué)科分布、發(fā)文機(jī)構(gòu)、研究熱點(diǎn)、研究主題等方面的特征，揭示智能建造中外研究動(dòng)態(tài)[8]。

(1)發(fā)文量時(shí)序分析。按時(shí)間統(tǒng)計(jì)智能建造發(fā)文量，對(duì)比中外發(fā)文量變化趨勢(shì)，分析智能建造研究的中外發(fā)展變化及其影響因素。

(2)發(fā)文機(jī)構(gòu)分析。提取中外智能建造研究文獻(xiàn)中的發(fā)文機(jī)構(gòu)，統(tǒng)計(jì)聚類中外發(fā)文機(jī)構(gòu)在智能建造領(lǐng)域內(nèi)的貢獻(xiàn)、影響力及合作關(guān)系。

(3)學(xué)科分布分析。統(tǒng)計(jì)中外智能建造研究的學(xué)科分布，分析智能建造研究領(lǐng)域文獻(xiàn)的研究層次和研究主題在學(xué)科中受關(guān)注程度。

(4)研究熱點(diǎn)分析。提取中外智能建造研究文獻(xiàn)的關(guān)鍵詞，進(jìn)行共現(xiàn)聚類分析，探究各研究熱點(diǎn)的知識(shí)群組，反映關(guān)鍵詞之間的親疏關(guān)系。

(5)研究主題分析。提取中外智能建造研究文獻(xiàn)的主題詞，根據(jù)主題詞之間相關(guān)性大小，運(yùn)用因子分析法，對(duì)研究主題變量進(jìn)行分組，實(shí)現(xiàn)用較少的因子去描述眾多的因子之間的聯(lián)系。對(duì)主題詞進(jìn)行聚類分析，生成主題詞譜系圖，反映主題詞之間的相關(guān)關(guān)系[13]。

1.3 研究工具

采用VOSviewer軟件，對(duì)智能建造研究關(guān)鍵詞進(jìn)行共現(xiàn)聚類分析，挖掘該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，理清智能建造研究現(xiàn)狀[14]。利用CiteSpace軟件對(duì)發(fā)文機(jī)構(gòu)進(jìn)行聚類，分析智能建造研究機(jī)構(gòu)合作關(guān)系。

運(yùn)用SPSS軟件對(duì)主題詞進(jìn)行因子分析和系統(tǒng)聚類，反映主題之間的親疏關(guān)系，揭示不同時(shí)段以主題詞為主要表征方式的主題漂移特點(diǎn)[15]。

研究過(guò)程分為確定研究目的、獲取研究數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果分析4個(gè)部分，步驟如圖1所示。

圖1 研究過(guò)程Fig.1 Research process

2 結(jié)果分析

2.1 發(fā)文量時(shí)序分布

學(xué)術(shù)論文發(fā)文量的時(shí)序變化是衡量智能建造研究領(lǐng)域發(fā)展的重要指標(biāo)。統(tǒng)計(jì)CNKI和WOS中以智能建造為研究主題的發(fā)文量，建立發(fā)文量時(shí)序分布圖，分析文獻(xiàn)時(shí)間分布和變化趨勢(shì)，對(duì)比智能建造研究的中外差異，如圖2所示。

圖2 中外智能建造研究領(lǐng)域文獻(xiàn)時(shí)序分布Fig.2 Time series distribution of literature on intelligent construction research at home and abroad

對(duì)WOS發(fā)文量的累計(jì)百分比進(jìn)行偏差分析，建立WOS發(fā)文量累計(jì)占比y關(guān)于時(shí)間x的多項(xiàng)式曲線回歸模型為

y=0.003 2x2-0.024 9x+0.039 4,

R2=0.997 9

(1)

曲線與數(shù)據(jù)線擬合效果較好，說(shuō)明該領(lǐng)域總體發(fā)文量呈現(xiàn)多項(xiàng)式函數(shù)增長(zhǎng)，智能建造研究越發(fā)受到國(guó)外學(xué)者關(guān)注。

總體上，WOS的發(fā)文量大于CNKI的發(fā)文量，但變化趨勢(shì)上存在明顯差異。自2006年，國(guó)外學(xué)者逐漸關(guān)注智能建造，之后呈現(xiàn)穩(wěn)步增長(zhǎng)。而CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造發(fā)文量從2015年才呈顯著上升趨勢(shì)，可能原因是住建部在2015年印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)建筑信息模型應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》，顯示政府對(duì)智能建造越發(fā)重視，中國(guó)學(xué)者對(duì)智能建造的關(guān)注度越來(lái)越高[16]。

2.2 發(fā)文機(jī)構(gòu)分析

對(duì)智能建造研究的檢索結(jié)果進(jìn)行發(fā)文機(jī)構(gòu)分析，建立CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究發(fā)文機(jī)構(gòu)圖譜，得出CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)構(gòu)在研究領(lǐng)域內(nèi)的貢獻(xiàn)及影響力，如圖3所示。

圖3 CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究發(fā)文機(jī)構(gòu)分布圖Fig.3 Distribution of CNKI database intelligent construction research institutions

CNKI中發(fā)文機(jī)構(gòu)主要分為高校和企業(yè)兩種類型。出現(xiàn)次數(shù)最高的是同濟(jì)大學(xué)，占比21.89%，表明同濟(jì)大學(xué)在智能建造研究方向上處于領(lǐng)先地位。企業(yè)中合并所有二級(jí)機(jī)構(gòu)，出現(xiàn)頻率最高的是中國(guó)建筑總公司，其次是三峽集團(tuán)，反映了大型央企對(duì)智能建造研究的重視。

通過(guò)CiteSpace軟件分析WOS數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究機(jī)構(gòu)合作關(guān)系，構(gòu)建研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)圖譜(圖4)，圓圈大小表示機(jī)構(gòu)出現(xiàn)頻次，圓圈越大，頻次越大，線條表示機(jī)構(gòu)之間的聯(lián)系。

圖4 WOS數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究發(fā)文機(jī)構(gòu)合作圖譜Fig.4 Cooperation map of intelligent construction research and publishing institutions in WOS database

由圖4可知，WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中智能建造研究發(fā)文機(jī)構(gòu)主要有： Hong Kong Polytech Univ(香港理工大學(xué))、Univ Michigan(密歇根大學(xué))、Georgia Inst Technol(佐治亞理工學(xué)院)等。根據(jù)節(jié)點(diǎn)大小可知，Hong Kong Polytech Univ出現(xiàn)次數(shù)最多，其與Univ Hong Kong(香港大學(xué))、Shenzhen Univ(深圳大學(xué))學(xué)術(shù)交流比較頻繁。但跨國(guó)度的智能建造研究相對(duì)較少，未來(lái)還有很大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.3 學(xué)科分布特征

按照學(xué)科對(duì)CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分類，得到CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究文獻(xiàn)學(xué)科分布圖，如圖5所示。

圖5 CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究學(xué)科分布圖Fig.5 Distribution map of intelligent construction research disciplines in CNKI database

圖5表明，CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究主要分布在建筑科學(xué)與工程、公路與水路運(yùn)輸、計(jì)算機(jī)軟件及計(jì)算機(jī)應(yīng)用等學(xué)科，其中最主要學(xué)科為建筑科學(xué)與工程，占比38.59%。目前國(guó)內(nèi)智能建造研究領(lǐng)域集中在理學(xué)、工學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域，隨著信息化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，關(guān)于智能建造的研究必然會(huì)呈現(xiàn)出多學(xué)科門類知識(shí)的交叉滲透，特別是教育、心理、管理科學(xué)等多學(xué)科知識(shí)融合研究。

利用Python軟件提取英文文獻(xiàn)的學(xué)科信息，建立學(xué)科網(wǎng)絡(luò)并導(dǎo)入VOSviewer軟件，生成WOS數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究文獻(xiàn)學(xué)科共現(xiàn)圖(圖6)，分析智能建造研究的學(xué)科分布特征。

圖6 WOS數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究學(xué)科共現(xiàn)圖Fig.6 Distribution map of intelligent construction research disciplines in WOS database

WOS數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究領(lǐng)域主要的學(xué)科分布是：Engineering Civil、Construction & Building Techno、Environment Sciences、Computer Science、Green &Sustainable Science等。根據(jù)節(jié)點(diǎn)大小可知，Engineering Civil為最主要分布學(xué)科，與CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究領(lǐng)域主要學(xué)科分布相似。

2.4 關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析

關(guān)鍵詞作為一篇文章的核心，是對(duì)文章主題的高度概括，通過(guò)關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析，可以確定研究領(lǐng)域熱點(diǎn)[17]。運(yùn)用VOSviewer軟件，提取文獻(xiàn)關(guān)鍵詞，構(gòu)建中外研究熱點(diǎn)聚類知識(shí)圖譜，反映智能建造的起源、發(fā)展、研究現(xiàn)狀以及研究熱點(diǎn)，如圖7和圖8所示。

圖7 CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)Fig.7 Domestic intelligent construction of keyword co-occurrence network in CNKI database

圖8 WOS數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)Fig.8 Intelligent construction of keyword co-occurrence network in WOS database

從圖7和圖8可知，CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究的關(guān)鍵詞集中在信息化施工(頻次為70)、BIM(28)、智能建造(23)等；WOS數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究中排名靠前的關(guān)鍵詞有：construction(頻次為103)、design(94)、system(76)、management(69)、model(61)、framework(43)、BIM(40)等?？傮w來(lái)看，CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究側(cè)重于信息化施工，利用BIM、虛擬現(xiàn)實(shí)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，對(duì)深基坑、隧道工程、橋梁以及水電工程等大型工程項(xiàng)目進(jìn)行建設(shè)。WOS數(shù)據(jù)庫(kù)智能建造研究主要與建造、設(shè)計(jì)、管理相聯(lián)系，將BIM、虛擬現(xiàn)實(shí)、3D打印等信息化技術(shù)與建造、設(shè)計(jì)、管理結(jié)合起來(lái)，形成集成化發(fā)展。

圖9 智能建造研究熱點(diǎn)演變Fig.9 Evolution of research hotspots of intelligent construction under time clues

對(duì)高頻關(guān)鍵詞做進(jìn)一步的分析，按時(shí)間線進(jìn)行分類和勾畫(huà)，得到時(shí)間線索下的中外智能建造研究熱點(diǎn)分析圖(圖9)。由圖9可知，中外智能建造研究熱點(diǎn)在時(shí)間線索上存在異同，相同之處為發(fā)展期都集中研究BIM技術(shù)。差異主要表現(xiàn)在：一方面，在萌芽期，國(guó)外在信息化技術(shù)的發(fā)展下，進(jìn)行BIM技術(shù)的初步探索，并應(yīng)用于管理、系統(tǒng)、設(shè)計(jì)、算法等方面，而到2010年BIM技術(shù)才受到住建部和各地方政府的高度重視，發(fā)展緩慢[18]。另一方面，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的BIM建模軟件大多應(yīng)用于設(shè)計(jì)和施工階段的建模，僅能滿足單項(xiàng)應(yīng)用，與項(xiàng)目管理系統(tǒng)進(jìn)行集成管理應(yīng)用的軟件更是匱乏，但國(guó)外已經(jīng)實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、機(jī)器視覺(jué)等新型信息技術(shù)與BIM的集成應(yīng)用[19]。

由圖9可知，國(guó)內(nèi)智能建造研究熱點(diǎn)的時(shí)間演變經(jīng)歷了三階段的發(fā)展態(tài)勢(shì)。

(1)萌芽期：引入BIM技術(shù)，開(kāi)始信息化施工，此時(shí)BIM主要依賴于CAD技術(shù)，CAD技術(shù)的應(yīng)用使工程設(shè)計(jì)發(fā)生了徹底革命[20]。

(2)發(fā)展期：BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)開(kāi)始突顯，受到了住建部和各地方政府的高度重視。BIM技術(shù)的推廣與應(yīng)用為實(shí)現(xiàn)建筑工程數(shù)字化建造提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，同時(shí)物聯(lián)網(wǎng)、建筑3D打印等新興信息化技術(shù)也開(kāi)始被挖掘。

(3)繁盛期：在新一代信息技術(shù)(區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)等)發(fā)展的同時(shí)，對(duì)BIM的研究開(kāi)始從以模型為基礎(chǔ)的協(xié)同向以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的集成轉(zhuǎn)變，BIM技術(shù)的相關(guān)應(yīng)用已較為普遍，智慧建造理念的應(yīng)用和推廣，為建筑業(yè)發(fā)展提供了新思路[21]。

2000—2021年期間，WOS數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)智能建造研究演變趨勢(shì)為如下。

(1)萌芽期：智能建造研究熱點(diǎn)集中于信息技術(shù)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，信息技術(shù)主要被應(yīng)用于系統(tǒng)、設(shè)計(jì)、管理、算法等方面，同時(shí)，BIM技術(shù)開(kāi)始逐漸發(fā)展。

(2)發(fā)展期：本階段智能建造研究前沿分別是新興技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用、BIM技術(shù)的進(jìn)一步研究與信息化技術(shù)的結(jié)合、BIM相關(guān)軟件技術(shù)的人才培養(yǎng)。

(3)繁盛期：由于人工智能的爆發(fā)，更新興的信息技術(shù)(機(jī)器視覺(jué)、區(qū)塊鏈)被挖掘，新興信息技術(shù)的融合使建筑工程向智能建造邁進(jìn)，此階段，智能建造是利用新一代信息技術(shù)，建立全面物聯(lián)、激勵(lì)創(chuàng)新、協(xié)同運(yùn)行的集成建造模式[22]。

未來(lái)，隨著B(niǎo)IM、地理信息系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等信息化技術(shù)的日趨成熟，使工程建造向更加智能、綠色、精益的方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)綠色施工和智能化建造與管理[23]。

2.5 主題詞聚類分析

主題詞作為文章核心內(nèi)容的精度提煉，反映了研究領(lǐng)域的研究方向。相比關(guān)鍵詞，主題詞檢索性能更優(yōu)，更加符合共詞聚類的特質(zhì)[24]。對(duì)智能建造研究的檢索結(jié)果進(jìn)行主題詞提取，通過(guò)它們之間的被引詞頻構(gòu)建共被引矩陣，即因子模型。利用主成分分析法，對(duì)因子模型進(jìn)行分析，以SPSS軟件作為統(tǒng)計(jì)分析的工具，得到中外智能建造研究主題詞因子分析結(jié)果，為聚類分析提供參考，如表2所示。

表2 智能建造研究主題詞因子分析

通過(guò)主題詞提取方法獲得41個(gè)時(shí)段高頻主題詞作為CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中智能建造研究主題分析對(duì)象，構(gòu)建共被引矩陣(41×41)作為因子分析的模型。經(jīng)過(guò)主成分分析提取到15個(gè)因子，前9個(gè)主因子累計(jì)荷載總方差62.544%且特征值均大于1，說(shuō)明從9～15個(gè)方面分析智能建造研究現(xiàn)狀與熱點(diǎn)。

通過(guò)主題詞提取方法獲得57個(gè)時(shí)段高頻主題詞作為WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中智能建造研究主題分析對(duì)象。利用主成分分析提取到13個(gè)因子，前9個(gè)主因子累計(jì)荷載總方差70.558%且特征值均大于1，說(shuō)明57個(gè)高頻主題詞可以分為9～13類。

因子分析確定研究分支數(shù)后，將主題詞共被引矩陣轉(zhuǎn)化為皮爾遜相關(guān)性系數(shù)矩陣，作為系統(tǒng)聚類的基礎(chǔ)，利用SPSS軟件對(duì)主題詞進(jìn)行系統(tǒng)聚類，繪制智能建造研究主題知識(shí)圖譜(圖10和圖11)，橫軸是重新標(biāo)度的距離聚類組合數(shù)，縱軸為智能建造各研究主題詞，反映智能建造研究領(lǐng)域各個(gè)分支之間的關(guān)聯(lián)及歸屬層次。

圖10 CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中主題詞聚類分析系譜圖Fig.10 The pedigree of cluster analysis of subject words in CNKI database

圖11 WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中主題詞聚類分析系譜圖Fig.11 Genealogy of cluster analysis of subject words in WOS database

根據(jù)因子分析和聚類結(jié)果解釋中外智能建造領(lǐng)域存在的研究分支。在CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中：分支1，信息化技術(shù)在建造中的應(yīng)用及綠色施工研究；分支2，物聯(lián)網(wǎng)在水利工程施工中的應(yīng)用研究；施工技術(shù)和虛擬仿真研究；分支3，數(shù)字化建造和信息化在建筑及設(shè)計(jì)應(yīng)用研究；分支4，智慧施工與工程管理研究；分支5，智能化建筑工程及BIM技術(shù)研究；分支6，3D打印和BIM在安全管理與施工中的應(yīng)用研究；分支7，虛擬現(xiàn)實(shí)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在智能管理中的研究；分支8，仿真與施工管理研究；分支9，人工智能和遺傳算法研究。

在WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中：分支1，信息技術(shù)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)研究；分支2，虛擬現(xiàn)實(shí)和BIM在工程施工中的應(yīng)用研究；分支3，CAD技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化研究；分支4，可視化在工程建造安全中的應(yīng)用研究；分支5，新一代信息化技術(shù)在建造中的應(yīng)用研究；分支6，高效率施工技術(shù)研究；分支7，物聯(lián)網(wǎng)與集成優(yōu)化研究；分支8，智能建造人才培養(yǎng)研究；分支9，3D打印與工程重建研究。

3 結(jié)論與研究展望

3.1 結(jié)論

以CNKI和WOS數(shù)據(jù)庫(kù)2000—2021年關(guān)于智能建造相關(guān)文獻(xiàn)為數(shù)據(jù)來(lái)源，構(gòu)建智能建造研究知識(shí)圖譜，對(duì)中外智能建造研究主題數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)文量、機(jī)構(gòu)、學(xué)科、關(guān)鍵詞、主題詞等多方位分析。得出如下結(jié)論。

(1)從發(fā)文量來(lái)看，總體上CNKI發(fā)文量少于WOS，中外在智能建造研究發(fā)展水平存在一定差距。近幾年，由于住建部和政府對(duì)智能建造發(fā)展的重視，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)智能建造的研究興趣增長(zhǎng)較為顯著。

(2)從發(fā)文機(jī)構(gòu)來(lái)看，CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)文高校中同濟(jì)大學(xué)是智能建造領(lǐng)域高影響力機(jī)構(gòu)。企業(yè)中出現(xiàn)頻率最高的是中國(guó)建筑總公司，其次是三峽集團(tuán)。WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)文機(jī)構(gòu)有國(guó)內(nèi)高校和國(guó)外高校。反映國(guó)內(nèi)高校學(xué)術(shù)交流比較頻繁，但跨國(guó)度合作相對(duì)較少，未來(lái)還有很大發(fā)展?jié)摿Α?/p>

(3)從學(xué)科分類來(lái)看，目前CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中智能建造研究主要分布在建筑科學(xué)與工程、運(yùn)輸工程、計(jì)算機(jī)應(yīng)用等重點(diǎn)學(xué)科，學(xué)科相對(duì)集中，但WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中智能建造在多個(gè)研究領(lǐng)域內(nèi)備受關(guān)注，呈現(xiàn)多學(xué)科交叉融合的復(fù)雜特征。

(4)通過(guò)關(guān)鍵詞共現(xiàn)可知，中外智能建造研究領(lǐng)域經(jīng)歷了3個(gè)不同主題階段。CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中顯示研究熱點(diǎn)演變趨勢(shì)為：信息化施工、BIM、數(shù)字化建造，WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中顯示的研究熱點(diǎn)有：建造、BIM、人工智能。CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)中顯示研究前沿有智慧工地、大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等，WOS數(shù)據(jù)庫(kù)中顯示的研究前沿為深度學(xué)習(xí)、區(qū)塊鏈、機(jī)器學(xué)習(xí)與建造的集成發(fā)展。

3.2 研究展望

智能建造已成為全球建造業(yè)發(fā)展的重要議題?；谘芯拷Y(jié)果分析，剖析了中外智能建造研究的未來(lái)展望。

(1)多學(xué)科交叉融合視角下的智能建造研究亟待推進(jìn)。研究結(jié)果顯示，目前國(guó)內(nèi)智能建造研究領(lǐng)域集中在理學(xué)、工學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域，隨著信息化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，關(guān)于智能建造的研究必然會(huì)呈現(xiàn)出多學(xué)科門類知識(shí)的交叉滲透，特別是教育、心理、管理科學(xué)等多學(xué)科知識(shí)融合研究，基于學(xué)科交互融合視角對(duì)智能建造主題進(jìn)行深入挖掘和立體分析具有顯著的理論價(jià)值和社會(huì)實(shí)踐意義，也有利于發(fā)揮學(xué)科聚力優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)理論創(chuàng)新和建造業(yè)現(xiàn)代化。

(2)集成化協(xié)同發(fā)展下的智能建造研究急需深入開(kāi)展。智能建造會(huì)向著集成化方向發(fā)展，形成信息技術(shù)在工程建造中的應(yīng)用與BIM技術(shù)的集成，利用新興信息化技術(shù)對(duì)工程項(xiàng)目立項(xiàng)、設(shè)計(jì)與施工的策劃階段，進(jìn)行全專業(yè)、全方面、全過(guò)程、全系統(tǒng)協(xié)同策劃。

(3)智能施工視角下的機(jī)器人施工方式亟需推廣。在人工智能和BIM技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下，機(jī)器人會(huì)代替人完成工程量大、重復(fù)作業(yè)多、施工環(huán)境危險(xiǎn)、體力消耗量大等情況下的作業(yè)，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量安全保障、資源系統(tǒng)管理、數(shù)字化設(shè)計(jì)和機(jī)器人施工的協(xié)同建造，形成智能施工。

(4)智能建造的國(guó)際合作研究有待進(jìn)一步拓展。由于國(guó)外智能建造研究比較成熟，同時(shí)，國(guó)內(nèi)存在很大的市場(chǎng)。國(guó)外可以利用現(xiàn)有計(jì)劃與國(guó)內(nèi)合作更多大型跨國(guó)工程項(xiàng)目，推動(dòng)智能建造全球化發(fā)展，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，智能建造中外合作將成為進(jìn)一步的研究熱點(diǎn)。