鄭欣睿，程健維，張巨峰，司俊鴻

(1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 安全工程學(xué)院，江蘇 徐州 221116；2.隴東學(xué)院 能源工程學(xué)院，甘肅 慶陽 745000；3.華北科技學(xué)院 應(yīng)急技術(shù)與管理學(xué)院，北京 101601)

0 引 言

安全科學(xué)是在生存實(shí)踐中對(duì)安全的本質(zhì)及其運(yùn)動(dòng)、變化規(guī)律的研究，安全科學(xué)為一門涉及文、理、工以及醫(yī)學(xué)等學(xué)科的綜合學(xué)科，包括安全工程、防火防爆工程、電氣安全工程、交通安全工程、職業(yè)衛(wèi)生工程(除塵、防毒、個(gè)體防護(hù)等)及安全管理工程等?？萍颊撐氖强茖W(xué)研究的主要成果形式，通過對(duì)科技論文的統(tǒng)計(jì)分析可以得出安全科學(xué)領(lǐng)域的研究狀態(tài)，包括研究?jī)?nèi)容、研究趨勢(shì)及合作交流等內(nèi)容，有利于安全科學(xué)學(xué)者從宏觀的角度去了解此領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)和進(jìn)展?fàn)顩r，把握研究主流及熱點(diǎn)，為安全科學(xué)領(lǐng)域的研究提供方向參考。

目前，一些學(xué)者試圖用量化的方法來研究科學(xué)和學(xué)科的結(jié)構(gòu)。在科學(xué)計(jì)量領(lǐng)域，普賴斯可能是第1個(gè)預(yù)言科學(xué)引文索引或許包含揭示科學(xué)結(jié)構(gòu)信息的學(xué)者。普賴斯認(rèn)為合適的分析層次是基于期刊或者期刊聚類進(jìn)行的期刊-期刊引用分析[1]。1981年，知名的科學(xué)計(jì)量學(xué)者SMALL等提出作者共被引分析方法是研究科學(xué)結(jié)構(gòu)的一種重要方法[2]。1997年SMALL提出專題領(lǐng)域科學(xué)結(jié)構(gòu)和全領(lǐng)域科學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，并稱這2類結(jié)構(gòu)組成了科學(xué)領(lǐng)域結(jié)構(gòu)[3]。2006年，BOLLEN等通過數(shù)據(jù)的使用情況試圖來繪制科學(xué)結(jié)構(gòu)[4]；同年RICHARD等在國(guó)際科學(xué)計(jì)量學(xué)期刊上發(fā)文，討論并繪制了基于2002年發(fā)表的80萬篇科學(xué)論文引用數(shù)據(jù)的科學(xué)結(jié)構(gòu)地圖[5]。2008年，KEVIN等通過使用確定與研究化學(xué)結(jié)構(gòu)和演化相關(guān)的聚類，繪制了新的學(xué)科地圖[6]。2017年，MUNOZ-éCIJA等將利用可視化技術(shù)構(gòu)建科學(xué)結(jié)構(gòu)這一方法系統(tǒng)化，并表示可以將此方法用在任何其他科學(xué)領(lǐng)域[7]。2019年，CHANIN將科學(xué)繪圖技術(shù)用于梳理關(guān)于可持續(xù)旅游發(fā)展此類文獻(xiàn)的知識(shí)結(jié)構(gòu)[8]。再后來的研究中，同被引分析、文獻(xiàn)耦合分析、內(nèi)容詞分析以及內(nèi)容詞-引文的混合分析等方法也被應(yīng)用到科學(xué)結(jié)構(gòu)的研究中[9-11]。隨著數(shù)據(jù)處理技術(shù)和方法的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)學(xué)者在管理學(xué)、材料科學(xué)、心理學(xué)及物流等領(lǐng)域應(yīng)用了共詞分析方法和技術(shù)[12]。在安全科學(xué)領(lǐng)域，李杰提出使用量化的方法分析科學(xué)結(jié)構(gòu)成為科學(xué)結(jié)構(gòu)研究的重要方法，并進(jìn)行了安全學(xué)科部分文獻(xiàn)的統(tǒng)計(jì)與分析[13]。但近幾年此類研究的文獻(xiàn)總體較少，統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)時(shí)間范圍小，部分統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)時(shí)間較為久遠(yuǎn)。

為了考察近年來世界安全科學(xué)領(lǐng)域關(guān)注的研究主題，文中利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)分析方法，以24種國(guó)際安全科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域高影響力SCI或SSCI收錄期刊及論文集在2016—2021年刊載的論文為研究對(duì)象，通過對(duì)論文關(guān)鍵詞的可視化分析，系統(tǒng)梳理了近5年世界安全科學(xué)領(lǐng)域的研究主題，同時(shí)借助VOSviewer軟件對(duì)研究熱點(diǎn)、研究主題進(jìn)行可視化展示，這有助于學(xué)者快速有效地把握當(dāng)前安全科學(xué)研究的切入點(diǎn)，促進(jìn)對(duì)安全科學(xué)領(lǐng)域研究進(jìn)展和研究方向的了解。

1 數(shù)據(jù)來源與分析方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

本研究采用的數(shù)據(jù)來源于被SCI或SSCI收錄的24本國(guó)際安全科學(xué)與技術(shù)核心期刊及論文集，其中包含不同國(guó)家和不同影響因子的各類國(guó)際期刊，見表1。選取國(guó)際上用于科技文本挖掘的權(quán)威數(shù)據(jù)庫Web of Science作為文中分析的核心數(shù)據(jù)集，參與分析的文獻(xiàn)為2016—2021年的期刊論文。

表1 本研究所采用的核心期刊表

定檢索策略為：在Web of Science高級(jí)檢索中以SO=出版物名稱來構(gòu)建檢索式。

1.2 分析方法

VOSviewer是一款通過可視化方法呈現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的結(jié)構(gòu)、規(guī)律和分布情況的軟件，可以展現(xiàn)一定時(shí)期內(nèi)某學(xué)科或領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，并能預(yù)測(cè)未來的發(fā)展趨勢(shì)。該軟件可根據(jù)各節(jié)點(diǎn)間距、密度和大小的不同構(gòu)建聚類視圖、密度視圖和疊加視圖，用以評(píng)估某領(lǐng)域的研究方向和熱點(diǎn)。文中運(yùn)用VOSviewer軟件，借助統(tǒng)計(jì)軟件Origin，對(duì)發(fā)表年份、研究熱點(diǎn)及關(guān)鍵詞等進(jìn)行共現(xiàn)分析。首先將檢索到的文獻(xiàn)按照“全記錄及引用的參考文獻(xiàn)”格式分批導(dǎo)出，導(dǎo)入VOSviewer軟件去除無關(guān)關(guān)鍵詞后繪制文獻(xiàn)可視化圖譜。用不同顏色的節(jié)點(diǎn)區(qū)分不同的聚類，主題詞之間的密切程度和相似程度通過節(jié)點(diǎn)之間的距離來體現(xiàn)，節(jié)點(diǎn)大小代表出現(xiàn)的頻次，密度越高代表其聯(lián)系越緊密，相關(guān)性越強(qiáng)。

共現(xiàn)分析是較為常用的文獻(xiàn)計(jì)量和內(nèi)容分析方法，其原理主要是對(duì)一組詞兩兩統(tǒng)計(jì)它們?cè)谕黄墨I(xiàn)中出現(xiàn)的次數(shù)，對(duì)這些詞進(jìn)行聚類分析，進(jìn)而分析這些詞代表的學(xué)科和主題的結(jié)構(gòu)變化[14]。早在20世紀(jì)80年代，荷蘭萊頓大學(xué)的Rip Arie等學(xué)者就基于《生物技術(shù)與生物工程》雜志10年的論文數(shù)據(jù)，以關(guān)鍵詞為研究對(duì)象，利用共詞分析對(duì)生物技術(shù)領(lǐng)域的研究進(jìn)展進(jìn)行了可視化分析[15]。此后，該方法被應(yīng)用到其他一些研究領(lǐng)域的知識(shí)演進(jìn)分析中，如軟件工程、化學(xué)、科學(xué)計(jì)量學(xué)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、環(huán)境科學(xué)及SARS等[16]。近年來，中國(guó)學(xué)者在研究中也開始使用共詞分析的方法和技術(shù)，尤其是在圖書情報(bào)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，最近較為典型的研究如邱均平以SCI和SSCI收錄的 13種高影響力外文源刊在2006—2010年 5年間所刊載的論文為研究對(duì)象，對(duì)國(guó)際范圍內(nèi)圖書情報(bào)學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和前沿進(jìn)行了辨識(shí)和追蹤[17]。

文獻(xiàn)計(jì)量方法和可視化技術(shù)為探索某一學(xué)科領(lǐng)域的知識(shí)結(jié)構(gòu)與演變提供了有效的分析手段。文獻(xiàn)計(jì)量分析，是利用文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)原理對(duì)相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行分析的一種文獻(xiàn)分析方法，通過采用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等計(jì)量方法，研究文獻(xiàn)的分布結(jié)構(gòu)、數(shù)量關(guān)系、變化規(guī)律[18]；其分析對(duì)象除了以篇、冊(cè)、本為單元進(jìn)行計(jì)量外，還包括對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)部的相關(guān)信息進(jìn)行計(jì)量分析，如標(biāo)題、主題詞、關(guān)鍵詞、詞頻、共詞、共引、共現(xiàn)、引文信息、同被引、引文耦合、著者、合作者、出版者、日期、語言、機(jī)構(gòu)及國(guó)家等，可用于分析學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)、學(xué)科研究概況以及學(xué)科發(fā)展趨勢(shì)[19]。

2 結(jié)果分析

2.1 時(shí)間趨勢(shì)分析

研究文獻(xiàn)數(shù)量按時(shí)間分布的情況如圖1所示。由圖1可知，安全科學(xué)研究發(fā)表文獻(xiàn)數(shù)量呈逐年上升的趨勢(shì)。自2010年以來，安全科學(xué)相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量增長(zhǎng)速度較快，且近5年來平均每年保持在約2 500篇以上，尤其在2020年竟達(dá)到了3 500篇，推測(cè)出現(xiàn)這種情況與全球新冠疫情的爆發(fā)導(dǎo)致人們對(duì)于安全的重視有一定關(guān)系。

由于文中撰寫時(shí)間為2021年，所導(dǎo)出文獻(xiàn)中2021年的文獻(xiàn)數(shù)量并不能代表本年總文獻(xiàn)數(shù)，故在作圖時(shí)略去2021年的數(shù)據(jù)。所統(tǒng)計(jì)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來源于Web of Science數(shù)據(jù)庫，以上文提到的檢索策略去除掉時(shí)間范圍后進(jìn)行檢索。

由圖1可知，從2015年起，每年的研究文獻(xiàn)數(shù)量都穩(wěn)定保持著增長(zhǎng)的趨勢(shì)，2014年之前的年研究文獻(xiàn)增長(zhǎng)速率不穩(wěn)定，上下波動(dòng)頻繁，2000年的文獻(xiàn)同比增長(zhǎng)速率甚至到達(dá)了330%，但總體上的論文數(shù)量都是隨時(shí)間呈上升趨勢(shì)。2000年論文數(shù)量急速增長(zhǎng)可能是因?yàn)榘踩茖W(xué)專業(yè)在各國(guó)高校的成立以及互聯(lián)網(wǎng)的普及，這對(duì)安全科學(xué)研究領(lǐng)域的發(fā)展及研究人員的培養(yǎng)提供便利。

圖1 研究文獻(xiàn)數(shù)量按時(shí)間的分布情況Fig.1 Distribution of research literature by time

由圖2可知，2015年到2020年的研究文獻(xiàn)數(shù)量呈逐年穩(wěn)步遞增狀態(tài)，且2020年的論文數(shù)量是2015年論文數(shù)量的1.5倍，其增長(zhǎng)速率較快，根據(jù)這一增長(zhǎng)趨勢(shì)，預(yù)計(jì)在此類統(tǒng)計(jì)范圍內(nèi)2021年安全學(xué)科領(lǐng)域論文數(shù)量可以達(dá)到4 000篇左右。

圖2 研究文獻(xiàn)數(shù)量按時(shí)間的分布情況(2015—2020)Fig.2 Distribution of research literature by time(2015—2020)

2.2 研究作者分析

文獻(xiàn)發(fā)表作者群體的可視化視圖譜如圖3所示。由圖3可知，關(guān)于安全科學(xué)技術(shù)研究學(xué)者的合作網(wǎng)絡(luò)共包括448位學(xué)者。在合作網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)和標(biāo)簽越大，則該作者在2016—2021年發(fā)表的論文越多。通過圖譜分析可知關(guān)于安全科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)的作者主要分為31個(gè)聚類。較大的幾個(gè)聚類的核心分別是Gensrik Reniers，F(xiàn)aisal Khan，Jiang Juncheng，M.Sam Mannan，Mohanmed Abdel-Aty。研究人員通過與這些聚類的核心成員合作，圍繞相同的研究方向共同研究并發(fā)表論文，同時(shí)這張圖也為我們展示了不同聚類核心的研究人員彼此之間也是有聯(lián)系和合作的。

圖3 文獻(xiàn)發(fā)表作者群體的合作情況Fig.3 Cooperation among authors of publication

根據(jù)表2可知在安全科學(xué)領(lǐng)域發(fā)表論文數(shù)量排名前5的作者分別是Faisal Khan,Genserik Reniers,M.Sam Mannan,JIANG Juncheng,Mohamed Abdel-Aty.Khan，F(xiàn)aisal Khan來自紐芬蘭紀(jì)念大學(xué)，論文發(fā)表數(shù)量為90篇，主要研究?jī)?nèi)容為安全風(fēng)險(xiǎn)與可靠性。Genserik Reniers來自安特衛(wèi)普大學(xué)，論文數(shù)量為87篇，主要研究?jī)?nèi)容為化工安全與保障。M.Sam Mannan來自德州農(nóng)工大學(xué)，論文數(shù)量為68篇，主要研究?jī)?nèi)容是風(fēng)險(xiǎn)分析與管理。Jiang Juncheng來自常州大學(xué)，論文數(shù)量為66篇，主要研究?jī)?nèi)容是化工與危險(xiǎn)化學(xué)品安全。Mohamed Abdel-Aty來自中佛羅里達(dá)大學(xué)，論文數(shù)量為51篇，主要研究?jī)?nèi)容是交通安全領(lǐng)域。從論文作者的研究?jī)?nèi)容來看，研究方向是安全風(fēng)險(xiǎn)分析的作者數(shù)量較多，在此方向上發(fā)表的論文數(shù)量也較多。其次研究方向在可靠性，過程安全，交通安全方面的作者也占據(jù)了研究人員的一部分，他們產(chǎn)出的研究結(jié)果也很豐富。因此安全風(fēng)險(xiǎn)分析似乎是高產(chǎn)研究人員的研究重點(diǎn)，也是其研究成果的主要構(gòu)成部分。值得注意的是，在發(fā)表論文數(shù)量作者前10的表格中，第10名WANG Kai由于中文不同字同音及同名的情況，在以英文為主體的統(tǒng)計(jì)過程中，可能涵蓋了多名作者。因此統(tǒng)計(jì)結(jié)果具有一定的誤差，仍需在后續(xù)研究中尋找解決方法。

表2 安全科學(xué)領(lǐng)域發(fā)表論文數(shù)量作者前10

2.3 研究機(jī)構(gòu)分析

文獻(xiàn)發(fā)表機(jī)構(gòu)的可視化視圖譜如圖4所示，可以看到研究機(jī)構(gòu)大致分為6個(gè)聚類，主要以荷蘭代爾夫特理工大學(xué)，美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)，中國(guó)科學(xué)院，蒙納士大學(xué)等機(jī)構(gòu)為核心。從本次研究數(shù)據(jù)中分析發(fā)現(xiàn)，文獻(xiàn)發(fā)表機(jī)構(gòu)大多數(shù)與高等院校有關(guān)。說明在被SCI或SSCI收錄的24篇國(guó)際期刊及論文集中，高等院校在安全科學(xué)的研究產(chǎn)出上表現(xiàn)不俗。

圖4 文獻(xiàn)發(fā)表機(jī)構(gòu)的可視化視圖譜Fig.4 Visual mapping of literature publishers

由統(tǒng)計(jì)表格表3來看，可以得知根據(jù)發(fā)文數(shù)量排序的前5名研究機(jī)構(gòu)的論文被引次數(shù)都超過1 000次，而對(duì)于中佛羅里達(dá)大學(xué)，雖然論文數(shù)量為105篇，在統(tǒng)計(jì)表格中排第9名，但被引次數(shù)高達(dá)1 317次，平均篇被引也達(dá)到了12篇左右，這表明該機(jī)構(gòu)在學(xué)科基礎(chǔ)研究上較為出色。機(jī)構(gòu)的產(chǎn)出與所在國(guó)家或地區(qū)具有一定的相關(guān)性，在安全領(lǐng)域論文發(fā)表數(shù)量前10的機(jī)構(gòu)中，有5個(gè)中國(guó)機(jī)構(gòu)，這表明中國(guó)對(duì)國(guó)際安全科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展做出了不少貢獻(xiàn)，目前已經(jīng)成為安全科學(xué)領(lǐng)域研究工作的重要組成部分。這5個(gè)中國(guó)機(jī)構(gòu)包含4所國(guó)內(nèi)高校，這表明中國(guó)安全科學(xué)在高校內(nèi)的建設(shè)卓有成效，為中國(guó)安全領(lǐng)域人才培養(yǎng)提供途徑。

表3 研究機(jī)構(gòu)分布情況

通過VOS對(duì)檢索文獻(xiàn)進(jìn)行耦合研究機(jī)構(gòu)分析，由圖5可以看出代爾夫特理工大學(xué)、清華大學(xué)、德州農(nóng)工大學(xué)與其他機(jī)構(gòu)的合作非常頻繁，其中代爾夫特理工大學(xué)與Univ Antwerp(安特衛(wèi)普大學(xué))的合作最為密切，其次是中國(guó)科學(xué)院與Univ Chinese acad sci(中國(guó)科學(xué)院大學(xué))的合作比較密切。中國(guó)的研究機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)如圖5所示，以中國(guó)科學(xué)院、清華大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)等為核心，構(gòu)成了中國(guó)的安全科學(xué)領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)關(guān)系圖譜。而這3所研究機(jī)構(gòu)同時(shí)與國(guó)外各研究機(jī)構(gòu)也保持著緊密聯(lián)系，在中國(guó)安全學(xué)科領(lǐng)域的國(guó)際交流合作方面起到了重要作用。

圖5 機(jī)構(gòu)合作可視化圖譜Fig.5 Visualization map of institutional cooperation

通過發(fā)表論文數(shù)對(duì)國(guó)家進(jìn)行排序，可以得到論文發(fā)表最多的10個(gè)國(guó)家，見表4。安全科學(xué)的研究力量在全球范圍內(nèi)分布是極其不平衡的，位于第一的美國(guó)論文數(shù)為3 667篇，位于第十的德國(guó)論文數(shù)量為475篇，美國(guó)的論文數(shù)是德國(guó)的7倍之多。

表4 國(guó)家層面的文獻(xiàn)發(fā)表情況

從圖6國(guó)家論文數(shù)量累計(jì)百分比的曲線中可以發(fā)現(xiàn)，在安全領(lǐng)域各國(guó)家/地區(qū)發(fā)表論文總量的排序中，前10國(guó)家/地區(qū)的論文數(shù)量累計(jì)占總論文量的61.29%，前20國(guó)家/地區(qū)的論文量占總論文量的79.37%，而前50國(guó)家/地區(qū)的累計(jì)論文量甚至達(dá)到了總論文量的95.53%。由此我們可以得出，安全領(lǐng)域的研究成果中一大部分是由少數(shù)國(guó)家或地區(qū)產(chǎn)出的，而這些國(guó)家或地區(qū)通常為發(fā)達(dá)國(guó)家或個(gè)別發(fā)展中國(guó)家，這些國(guó)家或地區(qū)在發(fā)展自身經(jīng)濟(jì)的過程中都受到過安全問題的困擾。就中國(guó)而言，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和工業(yè)水平的不斷提高，在發(fā)展過程中的安全問題也隨之暴露，并引發(fā)了一系列的安全事故，進(jìn)而中國(guó)對(duì)于安全科學(xué)的研究也逐漸深入。這也表明了安全學(xué)科的是隨著人們對(duì)于安全的需要而產(chǎn)生和發(fā)展的。

圖6 國(guó)家/地論文數(shù)量累計(jì)百分比Fig.6 Cumulative percentage of country/region papers

2.4 安全研究的熱點(diǎn)分析

通過對(duì)高頻關(guān)鍵詞的研究，可以解釋一段時(shí)間內(nèi)某領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。文中根據(jù)文獻(xiàn)的高頻詞將共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析為4個(gè)聚類，主要包括：職業(yè)安全與傷害，爆炸反應(yīng)，交通安全，工業(yè)過程安全。

2.4.1 職業(yè)安全與傷害

圖7 職業(yè)安全與傷害中的新興主題Fig.7 Emerging themes in occupational safety and injury

圖8 職業(yè)安全與傷害中的高影響力主題Fig.8 High-impact themes in occupational safety and injury

職業(yè)安全與傷害主要是圍繞如何避免生產(chǎn)過程中，由于外部因素直接作用而引起的機(jī)體組織的突發(fā)性意外傷害。表5中列舉了在職業(yè)安全與傷害這個(gè)領(lǐng)域中排名前20的高頻詞，其中人、工作者、健康反映出此聚類研究更關(guān)注人的健康。實(shí)踐、調(diào)查、經(jīng)驗(yàn)、問卷及訪談等詞說明了此類研究的調(diào)查方式多為問卷和訪談，通過實(shí)踐積攢經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行分析。政策、社區(qū)、干預(yù)及培訓(xùn)等詞表明通過制定相關(guān)政策，提前進(jìn)行安全培訓(xùn)，事后開展社區(qū)干預(yù)等方式，預(yù)防職業(yè)安全事故的發(fā)生和事故發(fā)生后的處理方法。這些高頻詞反映了為解決職業(yè)安全與傷害而進(jìn)行的調(diào)查研究、政策制定、事后干預(yù)及預(yù)防培訓(xùn)等研究?jī)?nèi)容的內(nèi)在聯(lián)系。

表5 職業(yè)安全與傷害中排名前20的高頻詞

2.4.2 爆炸反應(yīng)

由圖9和圖10可知爆炸反應(yīng)中的新興主題分別有爆炸的計(jì)算機(jī)分析預(yù)測(cè)、隨機(jī)森林及高溫測(cè)試等。而其中高影響力的主題分別有煤礦自燃、環(huán)境安全與風(fēng)險(xiǎn)等。

圖9 爆炸反應(yīng)中的新興主題Fig.9 Emerging themes in explosive reactions

圖10 爆炸反應(yīng)中的高影響力主題Fig.10 High impact themes in explosive reactions

爆炸反應(yīng)主要是圍繞如何使爆炸的發(fā)生安全可控，而研究爆炸反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)規(guī)律對(duì)于控制和利用爆炸反應(yīng)是非常有意義的。引起爆炸的反應(yīng)大致分為2類，一類為熱爆炸，一類為支鏈爆炸，按燃燒速度可分為輕爆、爆炸和爆轟。表6中列舉了在爆炸反應(yīng)這個(gè)領(lǐng)域中排名前20的高頻詞，其中工藝、機(jī)理、性質(zhì)等詞反映出對(duì)爆炸反應(yīng)發(fā)生原理的分析和討論。速率、參數(shù)、溫度、壓力及配比等與爆炸反應(yīng)發(fā)生的條件和規(guī)模有關(guān)。模擬、預(yù)測(cè)及算法等詞表明研究者們通過模擬實(shí)驗(yàn)探究爆炸反映的相關(guān)規(guī)律。這些關(guān)鍵詞反映了在爆炸反應(yīng)的研究中，爆炸原理分析、爆炸條件測(cè)試及計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)等為主要研究?jī)?nèi)容。

表6 爆炸反應(yīng)中排名前20的高頻詞

2.4.3 交通安全

由圖11和圖12可知交通安全中的新興主題分別有自動(dòng)駕駛汽車，道路交通事故原因等。而其中高影響力的主題分別有車禍?zhǔn)鹿试蚍治觯煌üぞ甙踩苑治龅取?/p>

圖11 交通安全中的新興主題Fig.11 Emerging themes in traffic safety

圖12 交通安全中的高影響力主題Fig.12 High-impact themes in traffic safety

交通安全主要是圍繞在道路上如何避免發(fā)生人身傷亡或財(cái)務(wù)損失。表7中列舉了在交通安全這個(gè)領(lǐng)域中排名前20的高頻詞，其中駕駛員、參與者、年齡、自我及行人等詞表明研究者們通過分析造成交通事故的人的因素來討論交通事故。碰撞、傷害、速度及死亡人數(shù)等反映出對(duì)道路交通事故中傷害形式的分析。實(shí)際應(yīng)用、數(shù)據(jù)集等與為避免交通安全事故的發(fā)生，研究者們提出的解決措施有關(guān)。這些關(guān)鍵詞主要圍繞造成交通安全的危險(xiǎn)因素、傷害的發(fā)生形式以及預(yù)防措施等內(nèi)容，表明了交通安全的研究重點(diǎn)。

表7 交通安全中排名前20的高頻詞

2.4.4 工業(yè)過程安全

晚唐政治昏暗且戰(zhàn)亂頻繁，為了茍全性命，很多文人都退隱于江湖之中。雖然隱士也無法回避現(xiàn)實(shí)生活的困境，但這些抵擋不住隱逸文人們對(duì)于詩意棲居的追求，文人心中的痛苦與無奈需要宣泄與表達(dá)，繪畫藝術(shù)與古琴藝術(shù)從而得到了勃興。這構(gòu)成了當(dāng)時(shí)鏡湖地區(qū)隱逸文學(xué)生態(tài)的另一個(gè)方面。充滿繪畫與古琴藝術(shù)氛圍的文學(xué)生態(tài)使方干的詩充滿了對(duì)自然山水寫意化的描寫和清越雅致的韻味，最終成就了他“清麗”的詩風(fēng)。

由圖13和圖14可知工業(yè)過程安全中的新興主題分別有工業(yè)安全生產(chǎn)、可靠性分析等。而其中高影響力的主題分別有朗繆爾模型、吸附劑實(shí)驗(yàn)等。

圖13 工業(yè)過程安全中的新興主題Fig.13 Emerging themes in industrial process safety

圖14 工業(yè)過程安全中的高影響力主題Fig.14 High-impact themes in industrial process security

工業(yè)過程安全主要是圍繞如何降低工業(yè)過程中的風(fēng)險(xiǎn)。表8中列舉了在工業(yè)過程安全這個(gè)領(lǐng)域中排名前20的高頻詞，其中濃度、溶液、產(chǎn)物及反應(yīng)等是對(duì)工業(yè)過程中的反應(yīng)原理進(jìn)行安全評(píng)估。處理、去除、降解及廢水等反映出對(duì)工業(yè)過程中人為操作時(shí)安全與否的研究。效率、優(yōu)化及循環(huán)等詞則說明是在對(duì)整個(gè)工業(yè)過程進(jìn)行系統(tǒng)性的安全設(shè)計(jì)。這些關(guān)鍵詞表明研究者們?cè)诠I(yè)過程安全方面，可以通過改善原始反應(yīng)的安全，規(guī)范操作者的行為、改良工業(yè)過程系統(tǒng)的安全性及預(yù)先進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等方式開展研究。

表8 工業(yè)過程安全中排名前20的高頻詞

2.5 高被引論文

在2016—2021年安全科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中被頻繁引用的文獻(xiàn)在安全領(lǐng)域的研究中發(fā)揮了重要的知識(shí)基礎(chǔ)作用。通過圖15可以了解到被引文獻(xiàn)分為6個(gè)聚類，包括交通安全事故、工業(yè)過程安全、風(fēng)險(xiǎn)控制、安全模型、社區(qū)安全、風(fēng)險(xiǎn)管理。這些相關(guān)文章為安全科學(xué)領(lǐng)域的探索提供了研究基礎(chǔ)，是安全研究的知識(shí)基礎(chǔ)。

圖15 被引次數(shù)不少于25次的620篇論文組成的共被引網(wǎng)絡(luò)Fig.15 A co-citation network of 620 papers cited no less than 25 times

由表9可知近幾年的高被引論文大多是安全因素、化學(xué)方法、煤礦粉塵、自動(dòng)駕駛及模型分析等方面的文獻(xiàn)，涵蓋的領(lǐng)域包括化工、采礦、交通、石油、建筑、管理及經(jīng)濟(jì)等學(xué)科，這表明安全科學(xué)作為一門綜合科學(xué)和交叉科學(xué)，其涉及很多不同的領(lǐng)域，而且數(shù)量還隨著學(xué)科的發(fā)展在不斷地增加。從被引文獻(xiàn)所涉及的內(nèi)容來看，化學(xué)領(lǐng)域的文獻(xiàn)占被引文獻(xiàn)的比例最大，這與安全研究中占比較大的工業(yè)過程安全和爆炸反應(yīng)相關(guān)聯(lián)。重點(diǎn)行業(yè)安全分析及風(fēng)險(xiǎn)研究也占高被引文獻(xiàn)的一部分，這屬于安全學(xué)科的研究性基礎(chǔ)。從被引文獻(xiàn)的類型來看，綜述類文獻(xiàn)占被引文獻(xiàn)的30%左右，而這些文獻(xiàn)大多數(shù)與研究方法有關(guān)。非綜述類文獻(xiàn)的內(nèi)容也更傾向于研究方法和實(shí)驗(yàn)進(jìn)展。這說明在被引文獻(xiàn)中，人們更傾向于去參考不同領(lǐng)域的研究方法，來完成對(duì)安全學(xué)科的探索。

表9 2016—2021年排名前20高被引文獻(xiàn)

表10是中國(guó)近幾年的高被引文獻(xiàn)，通過文獻(xiàn)可以看出中國(guó)安全科學(xué)研究學(xué)者在模型預(yù)測(cè)、煤礦粉塵、大數(shù)據(jù)及風(fēng)險(xiǎn)分析等方面的研究受到國(guó)際安全領(lǐng)域?qū)W者的認(rèn)可，這體現(xiàn)了近幾年中國(guó)在安全科學(xué)領(lǐng)域知識(shí)基礎(chǔ)上的貢獻(xiàn)。

表10 2016—2021年中國(guó)高被引文獻(xiàn)

2.6 期刊分布

刊載安全學(xué)科研究成果的期刊分布如表11和圖16所示，刊載安全學(xué)科科研成果數(shù)量居前列的SCI期刊是“SAFETY SCIENCE”“ACCIDENT ANALYSIS AND PREVENTION”“PROCESS SAFETY AND ENVIRONMENTAL PROTECTION”“INTERNATIONAL JOURNAL OF DISASTER RISK REDUCTION”“JOURNAL OF LOSS PREVENTION IN THE PROCESS INDUSTRIES”這5本期刊的論文量占到了總樣本數(shù)的56.9%。從期刊類型上分析，綜合類期刊所包含的安全學(xué)科科研成果較多，這也從另一個(gè)角度證實(shí)了安全學(xué)科是一門綜合類交叉學(xué)科。

圖16 刊載安全學(xué)科研究成果的期刊分布情況Fig.16 Distribution of journals containing research findings in security disciplines

表11 刊載安全學(xué)科研究成果的期刊分布情況

3 結(jié) 論

1)從時(shí)間分布上進(jìn)行分析，安全科學(xué)的研究論文整體呈上升趨勢(shì)，且在2015年后保持逐年穩(wěn)步遞增狀態(tài)。但在期刊分布方面，論文數(shù)量分布不平衡，期刊多數(shù)為綜合類期刊，收錄了不同領(lǐng)域的文獻(xiàn)，證明了安全科學(xué)的跨學(xué)科性。從被引論文上可以得出，安全科學(xué)的研究者更注重于結(jié)合不同領(lǐng)域研究方法，對(duì)安全科學(xué)問題進(jìn)行討論。

2)從空間分布分析可得，安全科學(xué)的成果產(chǎn)出不平衡，全球各國(guó)家和地區(qū)安全科學(xué)研究水平差距較大，在統(tǒng)計(jì)的146個(gè)國(guó)家和地區(qū)中，前50國(guó)家和地區(qū)的累計(jì)論文量達(dá)到總量的95.53%。在機(jī)構(gòu)層面上則進(jìn)一步體現(xiàn)了這一現(xiàn)象，高產(chǎn)機(jī)構(gòu)主要來源于高產(chǎn)國(guó)家的大學(xué)，如荷蘭、美國(guó)、中國(guó)的代爾夫特理工大學(xué)、美國(guó)德州農(nóng)工大學(xué)、中國(guó)礦業(yè)大學(xué)等。

3)在學(xué)科熱點(diǎn)方面，根據(jù)文獻(xiàn)的高頻詞將共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)分析為4個(gè)聚類，主要包括：職業(yè)安全與傷害、爆炸反應(yīng)、交通安全、工業(yè)過程安全。其中2016—2021年高影響力的主題包括：疾病控制、安全施工、環(huán)境安全與風(fēng)險(xiǎn)、交通工具安全性分析及朗繆爾模型等。新興的研究主題包括：災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)管理、個(gè)體因素防護(hù)、爆炸分析預(yù)測(cè)、隨機(jī)森林、自動(dòng)駕駛汽車、工業(yè)安全生產(chǎn)及可靠性分析等。從新興主題可以看出安全學(xué)科的研究方法逐步向數(shù)字化、模擬預(yù)測(cè)等方面發(fā)展。由高產(chǎn)研究人員統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可知，安全風(fēng)險(xiǎn)分析在安全科學(xué)領(lǐng)域更受研究者的關(guān)注。

通過上述分析，可以得到安全科學(xué)領(lǐng)域在近幾年的研究方向及研究狀況，為安全科學(xué)領(lǐng)域的研究者提供了學(xué)科前沿方向參考和研究熱點(diǎn)，有助于研究者快速了解學(xué)科現(xiàn)狀，把握學(xué)科發(fā)展方向。