秦亞琪 楊睿 王寶濟

摘要：本文依據(jù)2019年CNKI和WOS（SCI）所收錄農(nóng)業(yè)工程學科相關學術文獻數(shù)據(jù)，利用VOSviewer和CiteSpace等文獻計量分析工具，通過對所收錄論文的數(shù)量與質量等的分析，從一個側面反映過去一年國內(nèi)外農(nóng)業(yè)工程領域研究及發(fā)展狀況。通過對CNKI的數(shù)據(jù)分析，2019年CNKI所收錄的農(nóng)業(yè)工程學科學術論文超過12 000篇，發(fā)文量最多的核心期刊為《農(nóng)業(yè)工程學報》；中國農(nóng)業(yè)大學是在農(nóng)業(yè)工程核心期刊發(fā)文最多的研究機構；國家自然科學基金對農(nóng)業(yè)工程學科研究支持的力度最大；國內(nèi)農(nóng)業(yè)工程學科研究的核心詞是“設計”和“產(chǎn)量”，與2017和2018年的報告相比，“產(chǎn)量”第一次作為核心詞出現(xiàn)。在WOS核心合集所收錄的文獻中，2019年中國無論在論文的數(shù)量上還是所發(fā)表論文的總被引頻次上都居領先地位，成為農(nóng)業(yè)工程研究領域最有影響力的國家。中國科學院是最有影響力的研究機構；Bioresource Technology是國際農(nóng)業(yè)工程研究最有影響力的出版物；生物/bioma是國際農(nóng)業(yè)工程高水平研究的核心。

關鍵詞：CNKI；WOS；CiteSpace；農(nóng)業(yè)工程；設計；產(chǎn)量；生物；文獻計量學分析

0 引言

1978年3月召開的全國科學大會提出，要加強農(nóng)業(yè)工程學科與新技術的研究和應用，并把農(nóng)業(yè)工程學科列入國家亟待發(fā)展的25門技術學科之一。經(jīng)過幾代農(nóng)業(yè)工程人的不懈努力，我國農(nóng)業(yè)工程學科已形成了中專、大專、本科、碩士、博士、博士后等多層次的人才培養(yǎng)體系，研究領域涉及農(nóng)業(yè)機械化工程、農(nóng)業(yè)水土工程、土地利用工程、農(nóng)產(chǎn)品加工與貯藏工程、農(nóng)村能源工程、農(nóng)業(yè)資源循環(huán)利用工程、農(nóng)業(yè)建筑與生物環(huán)境工程、農(nóng)業(yè)農(nóng)村信息化工程、農(nóng)業(yè)農(nóng)村規(guī)劃設計等方面。農(nóng)業(yè)工程研究不斷取得新進展、新成就，有力推動了農(nóng)業(yè)農(nóng)村現(xiàn)代化建設。

科學論文是科學技術產(chǎn)出的一種忠實記錄，是展示學術成果、傳播科技知識的重要體現(xiàn)。學術論文的數(shù)量與質量，在一定程度上可以反映學科發(fā)展的狀況。

CNKI（中國知網(wǎng)）和SCI（科學引文索引）是中國及世界重要的科技文獻收錄與檢索系統(tǒng)之一。利用2019年CNKI和SCI所收錄農(nóng)業(yè)工程學科相關學術文獻數(shù)據(jù)，通過對所收錄論文的數(shù)量與質量、文獻來源及研究主題等的分析，可以從一個側面反映過去一年國內(nèi)外農(nóng)業(yè)工程領域研究及發(fā)展狀況[1]。

1 國內(nèi)農(nóng)業(yè)工程研究

在2019“軟科”發(fā)布的中國最好學科排名中1，國內(nèi)擁有農(nóng)業(yè)工程（0828）學科點的高校共有45所，排名居前50%的高校有22所。中國農(nóng)業(yè)大學、華南農(nóng)業(yè)大學和浙江大學位列2019年中國農(nóng)業(yè)工程學科研究前3位（表1）。

1.1 數(shù)據(jù)來源

根據(jù)CNKI的分類原則，農(nóng)業(yè)工程學科放在農(nóng)業(yè)科技類目下，包括農(nóng)業(yè)工程總論；農(nóng)業(yè)動力、農(nóng)村能源；農(nóng)業(yè)機械及農(nóng)具；農(nóng)業(yè)機械化；農(nóng)業(yè)電氣化與自動化、農(nóng)業(yè)航空；農(nóng)業(yè)建筑；農(nóng)田水利及水污染防治；農(nóng)田基本建設、農(nóng)墾；農(nóng)業(yè)工程勘測、土地測量、土地管理、規(guī)劃及利用等。

2019年CNKI收錄農(nóng)業(yè)工程類文獻12 557條2，包括中文9 235條，外文3 322條。文獻來源為期刊論文8 612條、碩士論文424條、博士論文50條、國內(nèi)會議49條、國際會議40條和報紙58條。發(fā)文量居前20的期刊共發(fā)文3 660篇（圖1）。

2019年中國知網(wǎng)收錄的國內(nèi)主要刊發(fā)農(nóng)業(yè)工程學科學術論文學術期刊有41種1。2019年10月公布的中國學術期刊影響因子年報（自然科學與工程技術）顯示，2019年入選Q1和Q2區(qū)的農(nóng)業(yè)工程學科期刊共有10種，其中《農(nóng)業(yè)工程學報》CI值最高，達1 414[2]。

通常研究性較強的學術論文一般發(fā)表在“核心期刊”上，2018年12月出版的《中文核心期刊要目總覽》（2017版）顯示，農(nóng)業(yè)工程學科核心期刊有7種，分別是《農(nóng)業(yè)工程學報》《灌溉排水學報》《農(nóng)業(yè)機械學報》《節(jié)水灌溉》《排灌機械工程學報》《農(nóng)機化研究》和《中國農(nóng)機化學報》[3]。本文以知網(wǎng)收錄的2017北大版農(nóng)業(yè)工程核心期刊為數(shù)據(jù)源進行統(tǒng)計分析。

通過以農(nóng)業(yè)工程核心期刊為檢索來源，2019年 7種農(nóng)業(yè)工程核心期刊共刊發(fā)學術論文3 230篇，比2018年（3 175篇）有所增多，其中《農(nóng)業(yè)工程學報》發(fā)文最多，達786篇，占比24.39%2（圖2）。雖然《農(nóng)業(yè)工程學報》近三年來發(fā)文量一直居于首位，但是數(shù)量在逐漸減少。

1.2 學科分布

根據(jù)知網(wǎng)的學科分類，發(fā)表在農(nóng)業(yè)工程核心期刊上的論文涉及多個學科，占比超過10%的學科有農(nóng)業(yè)工程學科（32.35%）和作物（11.73%）（圖3）。

1.3 研究機構

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，在農(nóng)業(yè)工程核心期刊上發(fā)文量超過50篇的研究機構有11個，其中發(fā)文量最多的為中國農(nóng)業(yè)大學，共發(fā)文270篇。發(fā)文量居前10的機構共發(fā)表論文1 156篇，占比35.79%（圖4）。與2017年和2018年進行對比，發(fā)現(xiàn)中國農(nóng)業(yè)大學和西北農(nóng)林科技大學發(fā)文量在近三年中排名一直都處于第一和第二，東北農(nóng)業(yè)大學排名靠前。

1.4 基金分布

大部分核心期刊的論文研究都得到了各種基金的支持，其中支持論文最多的為國家自然科學基金，共支持論文發(fā)表1 208篇，遠超其他基金。在統(tǒng)計的三年里，每年國家自然科學基金支持發(fā)表的論文數(shù)量都是最多的，對科研活動的順利開展作出了重大貢獻。支持論文數(shù)量居前10的基金至少支持發(fā)表了29篇論文（圖5）。

1.5 研究領域

對學術論文研究領域的分析，情報學研究中應用較普遍的分析方法是共詞分析法。最常見的是利用論文關鍵詞及其共現(xiàn)關系來揭示某一領域的研究熱點、知識結構和關聯(lián)。關鍵詞已成為共詞分析最常用的詞源。分析發(fā)現(xiàn)，在2019年農(nóng)業(yè)工程核心期刊中，詞頻最高的前20個關鍵詞分別是模型、土壤、產(chǎn)量、設計、農(nóng)業(yè)機械、優(yōu)化、數(shù)值模擬、遙感、玉米、試驗、水稻、機械化、秸稈、冬小麥、灌溉、圖像處理、馬鈴薯、溫度、水分利用效率和拖拉機，其中出現(xiàn)頻次最高的依然是模型，共出現(xiàn)在104篇論文中（圖6）。

2017、2018、2019年農(nóng)業(yè)工程核心期刊論文中，對比詞頻最高的前20個關鍵詞，相同的關鍵詞有模型、土壤、產(chǎn)量、設計、農(nóng)業(yè)機械、優(yōu)化、數(shù)值模擬、遙感、玉米、試驗、水稻、機械化、灌溉、圖像處理、溫度。

通過對關鍵詞的共現(xiàn)矩陣分析，發(fā)現(xiàn)（農(nóng)業(yè)機械、設計）共現(xiàn)頻次最高，達23次。其次是（機械化、設計）、（水分利用效率、產(chǎn)量）和（優(yōu)化、設計）等（圖7）。

通過對關鍵詞的共現(xiàn)網(wǎng)絡分析，可以發(fā)現(xiàn)“設計”和“產(chǎn)量”是2019年中國農(nóng)業(yè)工程核心期刊的研究中心，通過不斷的實驗，對農(nóng)業(yè)機械進行設計和優(yōu)化，提升其性能和易操作性；冬小麥、水稻、玉米和馬鈴薯等農(nóng)作物的產(chǎn)量是研究者關注的問題，通過灌溉可以增加土壤水分從而提高產(chǎn)量，但是水分利用效率也是影響產(chǎn)量的關鍵因素之一等。通過建立模型是試驗設計優(yōu)化的有效途徑。先進的信息技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用研究也是農(nóng)業(yè)工程科研人員的重要工作之一，如圖像處理技術在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)全過程的應用、利用遙感技術提高土地的利用效率、通過傳感技術促進精準農(nóng)業(yè)的發(fā)展等（圖8）。

值得關注的是，通過對包括普通期刊在內(nèi)的農(nóng)業(yè)工程學科所有中文文獻的分析，發(fā)現(xiàn)在2019年CNKI收錄的9 235條農(nóng)業(yè)工程類中文文獻中，出現(xiàn)頻次最高的前20個關鍵詞分別是農(nóng)業(yè)機械、機械化、拖拉機、應用、設計、節(jié)水灌溉、問題、對策、玉米、水稻、農(nóng)田水利、農(nóng)田水利工程、灌區(qū)、水利工程、柴油機、現(xiàn)狀、試驗、灌溉、管理和農(nóng)業(yè)。與核心期刊相比，有8個詞相同，農(nóng)業(yè)機械、機械化、拖拉機、設計、玉米、水稻、試驗、灌溉。出現(xiàn)詞頻最高的是農(nóng)業(yè)機械，其次分別是機械化和拖拉機（圖9）。

通過對關鍵詞的共現(xiàn)矩陣分析，發(fā)現(xiàn)（問題、對策）共現(xiàn)頻次最高，達50次。其次是（現(xiàn)狀、對策）、（農(nóng)業(yè)機械、設計）、（農(nóng)業(yè)機械、應用）和（試驗、設計）等（圖10）。

在關鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡中，“問題”是中心詞（圖11）。

由此可見，與在“核心期刊”發(fā)表論文的“高端研究者”不同，更多將論文發(fā)表在普通期刊上的基層農(nóng)業(yè)工程科技工作者，更關注的是解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的具體問題（問題、對策），更多的是對實際工作不斷地進行試驗改進設計，以更好地適應新技術的需要（試驗、設計）等。

2 國際農(nóng)業(yè)工程研究

2019年JCR的農(nóng)業(yè)工程（AGRICULTURAL ENGINEERING）類別（Category）共收錄13種期刊1（表3）。

根據(jù)JCR的學科分類規(guī)則，上述13種期刊中只有6種期刊僅屬“農(nóng)業(yè)工程”學科，其他7種期刊均是跨學科。

2.1 數(shù)據(jù)來源

通過WOS的學科分類檢索（WC=Agricultural Engineering）發(fā)現(xiàn)，2019年Web of Science核心合集共收錄農(nóng)業(yè)工程學科論文4 378篇1，本文選擇其中的Article（3 844篇）、Review（127篇）和Proceedings Paper（439篇）共4 337篇作為數(shù)據(jù)源進行統(tǒng)計分析。這些論文的被引頻次總計6 029次，篇均被引1.390次，H指數(shù)為17。6種僅屬農(nóng)業(yè)工程學科的期刊共被收錄Article、Review和Proceedings Paper 596篇（表4）。

2.2 數(shù)據(jù)分析

一般而言，學術論文的數(shù)量（發(fā)文量或載文量）和質量（被引頻次總數(shù)或篇均被引）是測度研究規(guī)模和影響力的主要計量指標。通過對2019年農(nóng)業(yè)工程學科學術論文的數(shù)量、質量和研究熱點的分析，從一個方面反映國際農(nóng)業(yè)工程學科領域的出版物、國家/地區(qū)、研究機構以及研究熱點的情況。

2.2.1 學術出版物

2019年農(nóng)業(yè)工程學科論文來自22種出版物，其中載文量居前10的出版物中，發(fā)文量都不低于100篇（表5）。2017-2019年間，每年Bioresource Technology的載文數(shù)量、H指數(shù)、總被引頻次和篇均被引都是最高的2，且遠高于其他出版物。

顯然，Bioresource Technology，Industrial Crops and Products和Biomass & Bioenergy是2019年國際農(nóng)業(yè)工程領域最有影響力的三種刊物。中國大陸出版的International Journal of Agricultural and Biological Engineering是中國唯一一種被WOS核心合集所收錄的期刊，雖然加入時間不長，但已具有較強的競爭力。

2.2.2 國家/地區(qū)

2019年共有來自1143個國家/地區(qū)的學術論文被收錄在WOS的農(nóng)業(yè)工程學科中，收錄論文居前10的國家論文數(shù)均超過100篇（表6）。

通過對WOS的數(shù)據(jù)分析，無論是論文的數(shù)量還是質量，2019年中國在全球農(nóng)業(yè)工程學科領域表現(xiàn)優(yōu)秀。從VOSviewer所獲得的可視化圖中可以看出，中國和美國合作較多（圖12）。

進一步分析發(fā)現(xiàn)，中國發(fā)表論文居前3的出版物分別是Bioresource Technology（1 008篇），Industrial Crops and Products（301篇）和International Journal of Agricultural and Biological Engineering（143篇），占全部論文總量的88.92%。尤其是在Bioresource Technology上所發(fā)表的論文占比很大，遠超在該刊發(fā)文除中國外居前五的美國（158篇）、印度（139篇）、韓國（96篇）、西班牙（57篇）和澳大利亞（51篇）。美國發(fā)文居前3的出版物分別是Bioresource Technology（158篇）、Industrial Crops and Products（96篇）和Transactions of the ASABE（63篇），占該國全部論文總量的64.21%。

2019年，在國際合作方面，與中國合作發(fā)文居前3的國家/地區(qū)分別是美國（162篇）、澳大利亞（45篇）和日本（38篇）。與美國合作發(fā)文居前3的國家/地區(qū)分別是中國大陸（162篇）、韓國（22篇）和巴西（19篇）?？梢姡?019年的全球農(nóng)業(yè)工程學科研究中，中美兩國既是影響力最大的兩個國家，也是合作最為密切的兩個國家。2017年和2018年的報告中也體現(xiàn)了中美兩國的影響力和合作發(fā)文的密切程度。

2.2.3 研究機構

2019年WOS核心合集收錄3 519個1研究機構所發(fā)表的農(nóng)業(yè)工程學科論文，發(fā)文量最多的是中國科學院（144篇）、中國農(nóng)業(yè)大學（90篇）和美國農(nóng)業(yè)部USDA（74篇），在論文質量方面，中國科學院遠超USDA。2017-2019年，中國科學院每年都在WOS核心合集收錄論文量的機構排名中位列第一，美國農(nóng)業(yè)部和中國農(nóng)業(yè)大學在2017年和2018年排名第二和第三，但是在2019年，中國農(nóng)業(yè)大學超過美國農(nóng)業(yè)部成為發(fā)文量第二的機構（表7）

顯然，中國科學院是2019年全球農(nóng)業(yè)工程學科研究最有影響力的機構，中國科學院無論在發(fā)文數(shù)量、H指數(shù)和總被引頻次均居于首位。

進一步分析發(fā)現(xiàn)，中國科學院的論文主要發(fā)表在Bioresource Technology（100篇）上，占其論文總量的69.44%，遠高于緊隨其后的Industrial Crops and Products（18篇）和International Journal of Agricultural and Biological Engineering（9篇），也就是說中國科學院在農(nóng)業(yè)工程領域的研究方向主要是生物資源技術方面。

2.2.4 研究方向和高被引論文

根據(jù)WOS的學科分類規(guī)則，2019年WOS所收錄的農(nóng)業(yè)工程學科的學術論文同時與Biotechnology Applied Microbiology等11個學科交叉（表8）。

Biotechnology Applied Microbiology和Energy Fuels是交叉數(shù)量最多的2個學科，在一定程度上左右了全球農(nóng)業(yè)工程學科的研究方向。

利用CiteSpace文獻分析工具，通過對2019年所有學術論文的Keywords的統(tǒng)計分析，“bioma/生物”出現(xiàn)的詞頻最高，同時performance/性能、growth/生長等也是高頻詞（表9）。

通過對高頻主題詞的可視化處理，可以發(fā)現(xiàn)bioma是2019年WOS中農(nóng)業(yè)工程學科研究的核心（圖13）。bioma作為主題詞，在2017、2018和2019年發(fā)表的論文中詞頻和中心度一直是最高的。從高頻主題詞的分布和可視化中可以看出，生物技術在農(nóng)業(yè)上的應用已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)工程學科的研究熱點。

通過對僅屬“農(nóng)業(yè)工程”學科的6種期刊的596篇論文的分析，發(fā)現(xiàn)其高頻主題詞主要集中在yield/產(chǎn)量、quality/質量、growth/生長、performance/性能、model/模型、system/系統(tǒng)、soil/土壤、temperature/溫度、water/水、stress/壓力、bioma/生物、design/設計、simulation/模擬、nitrogen/氮和maize/玉米等方面。

3 結論

由于農(nóng)業(yè)工程學科是一門新興的、交叉性很強的學科，在國內(nèi)外著名的學術文獻檢索評價數(shù)據(jù)庫中，其分類體系存在較大的差異。如ESI1中只有22個學科的分類，并沒有農(nóng)業(yè)工程學科，而在JCR的分類中，就有農(nóng)業(yè)科學門類下的農(nóng)業(yè)工程、食品工程和處理；環(huán)境/生態(tài)水資源研究與工程以及工程門類下的土木工程等。

盡管如此，通過對2019年基于CNKI和WOS中農(nóng)業(yè)工程學科學術論文的分析，仍然可以從一個側面反映農(nóng)業(yè)工程學科的研究狀況，分析發(fā)現(xiàn)：

1、我國農(nóng)業(yè)工程學科經(jīng)過幾十年的發(fā)展，總體上居于世界領先水平，在國際上具有較大影響力。2019年CNKI收錄國內(nèi)農(nóng)業(yè)工程學科各類文獻12 000余條，其中學術期刊論文9 000余篇。WOS核心合集收錄4 300余篇農(nóng)業(yè)工程學科論文。2017、2018和此次報告中顯示，在農(nóng)業(yè)工程學科研究領域，中國和美國是全球最有影響力和合作最密切的2個國家；2019年，WOS所收錄的農(nóng)業(yè)工程學術論文中，中國學者所發(fā)表的論文占比超過37%，美國約占11%，中國無論在論文的數(shù)量還是質量上都居世界首位。

2、CNKI收錄國內(nèi)出版的農(nóng)業(yè)工程類學術期刊41種，《農(nóng)業(yè)工程學報》是2019年國內(nèi)農(nóng)業(yè)工程領域最有影響力的期刊。在國際農(nóng)業(yè)工程領域，JCR的農(nóng)業(yè)工程（AGRICULTURAL ENGINEERING）類別（Category）共收錄13種期刊。其中最有影響力的期刊為Bioresource Technology，該刊不僅全年收錄論文數(shù)量最多，而且所收錄論文的被引頻次居于首位，其影響因子（2018年）為6.669，居各出版物之首。中國大陸僅有1種期刊被SCI收錄。

3、高等院校是中國農(nóng)業(yè)工程學科研究的主力機構，中國農(nóng)業(yè)大學是國內(nèi)最有影響力的研究機構。但在國際農(nóng)業(yè)工程研究領域，中國科學院、中國農(nóng)業(yè)大學和美國農(nóng)業(yè)部是2019年國際農(nóng)業(yè)工程學科研究領域最有影響力的3個研究機構。中國科學院的論文主要發(fā)表在Bioresource Technology（100篇）上，約占其論文總量的69%，其研究領域也主要集中在生物資源技術方面。

4、結合VOSviewer和CiteSpace分析工具，發(fā)現(xiàn)“設計”和“產(chǎn)量”是2019年中國農(nóng)業(yè)工程核心期刊的研究中心，“bioma/生物”則是2019年SCI中農(nóng)業(yè)工程學科研究的核心。

參考文獻

[1] 王寶濟，黃慶.基于科技文獻的農(nóng)業(yè)工程學科發(fā)展報告（2018）[J].中國農(nóng)業(yè)文摘-農(nóng)業(yè)工程，2019，31（02）：25-33+48.

[2] 肖宏主編.期刊影響力指數(shù)及影響因子（統(tǒng)計年：2018）[J].中國學術期刊影響因子年報（自然科學與工程技術），2019年（第17卷）：55.

[3] 陳建龍，朱強，張俊娥，等.中文核心期刊要目總覽（2017版）[M].北京：北京大學出版社，2018.12.