谷浩宇

（廣東科學技術職業(yè)學院 計算機工程技術學院，廣東 珠海 519090）

“智慧城市”的概念最先來源于美國IBM公司在2008年提出的一個理念——“智慧地球”［1］，現(xiàn)在西方國家城市發(fā)展越來越受此概念影響［2］。因此，智慧城市成為了一個興起不久卻比較熱門的學科，管理學、城市規(guī)劃學等學科也對其進行了跨學科研究［3］。許多專家學者對有關智慧城市的文獻進行了研究，但主要著眼于傳統(tǒng)的計量統(tǒng)計，而非細致的分析。傳統(tǒng)的文獻研究方法在現(xiàn)在大體量的文獻面前是很難應用的——要從海量的文獻中得出有一定理論意義和實踐價值的結論，是個深入淺出的過程，不僅要高度概括，總攬全局，而且需要具體到文獻內(nèi)容。經(jīng)過查閱相關文獻得知［4-7］，目前有關智慧城市文獻的研究仍是比較基礎的統(tǒng)計研究，沒有進入到對文獻內(nèi)容進行深入挖掘的階段。且相關研究涉及的文獻數(shù)量不大，一般在幾百篇到幾千篇之間。本文針對前述相關研究的不足，在掌握更多文獻的基礎上進行了深入的分析研究。

一、數(shù)據(jù)來源與研究方法

（一）數(shù)據(jù)來源

本文的研究對象為中國知網(wǎng)收錄的有關“智慧城市”的期刊文獻，時間從2005年1月1日至2020年2月29日。通過對獲取的文獻進行預處理，包括去除無效數(shù)據(jù)、構建自定義詞典、對數(shù)據(jù)進行詞性標注、數(shù)據(jù)分詞以及停用詞過濾，得到有效文獻16 980篇。

（二）研究方法

本文對文獻來源期刊進行了分類，對各類期刊每年發(fā)表的相關文獻數(shù)量進行了統(tǒng)計，并將其繪制成了折線圖，通過折線圖分析我國智慧城市領域文獻研究的趨勢和脈絡。基于Citespace軟件對相關領域文獻的作者、機構和關鍵詞等繪制出相應的知識圖譜，并對知識圖譜進行細致深入的分析?；贕IS9軟件對文獻地理位置轉(zhuǎn)換并進行地理可視化分析。

二、文獻分析

（一）文獻數(shù)據(jù)簡介

本文研究對象為中國學術期刊全文數(shù)據(jù)庫2005年1月1日至2020年2月29日收錄的有關“智慧城市”的期刊文獻。通過對文獻內(nèi)容進行預處理，刪除一些對分析造成影響的干擾項，采集到的異構數(shù)據(jù)總計16 980條。每條數(shù)據(jù)包含了：論文標題、被引數(shù)量、下載數(shù)量、來源期刊、發(fā)表時間、關鍵詞、作者姓名、作者單位、摘要及參考文獻等。此外還有從CNKI期刊庫相同設置條件導出的文獻數(shù)據(jù)。中國學術期刊全文數(shù)據(jù)庫由SCI來源期刊、EI來源期刊、核心期刊、CSSCI、CSCD和普通期刊組成。

表1 智慧城市領域文獻統(tǒng)計

其中重點期刊的文獻數(shù)目約占總期刊文獻數(shù)目的1/8。由于SCI和EI都是以外文為主的期刊，所以進行統(tǒng)計時，就未加入表格中進行統(tǒng)計。

（二）期刊文獻發(fā)表趨勢分析

智慧城市領域期刊文獻的發(fā)表趨勢如圖1所示。從中可以發(fā)現(xiàn)，該領域內(nèi)重要期刊發(fā)表的文獻數(shù)雖然占總文獻數(shù)的比例很低，但走勢大致相同，都可以分為三個階段：從2005年至2008年為萌芽階段；從2009年至2014年為迅速發(fā)展階段；從2015年至今為緩慢發(fā)展階段?！爸腔鄢鞘小边@個詞最早出現(xiàn)在2005年的文獻中，但其真正的概念形成是從2008年美國IBM公司提出的“智慧地球”概念引申出來的?！爸腔鄢鞘小弊鳛橐婚T新興學科，相關研究文獻從2009年開始以一種驚人的速度增長，四年內(nèi)連續(xù)翻番。這個增長速度與國家將建設智慧城市作為一個戰(zhàn)略目標不無關系。在此階段，國家推出了多批次的智慧城市試點名單和相關規(guī)劃、評價體系等。例如：2012年11月住房城鄉(xiāng)建設部發(fā)布的《國家智慧城市試點暫行管理辦法》和2013年8月國務院發(fā)布的《關于促進信息消費擴大內(nèi)需的若干意見》中明確提出要加快智慧城市建設。其中后者的發(fā)布被視作智慧城市發(fā)展上升至國家戰(zhàn)略層面，引起了相關學者對“智慧城市”的研究興趣并發(fā)表了大量文獻。從2015年開始，國家在制定智慧城市相關政策時更注重基礎設施、場景細分和城市的可持續(xù)發(fā)展，相關文獻發(fā)表數(shù)量進入了一個相對平穩(wěn)的時期。智慧城市在商業(yè)、學術、生態(tài)、生活等方面展示出更多的價值，相關研究也在穩(wěn)步推進。

圖1 智慧城市領域期刊文獻發(fā)表趨勢

（三）作者分析

通過Citespace軟件繪制出智慧城市領域期刊文獻作者的共現(xiàn)知識圖譜，軟件設置為對2005年至2020年間每年發(fā)文量前100位的作者進行可視化分析，如圖2。

圖2 我國智慧城市領域作者共現(xiàn)網(wǎng)絡

圖2中，一共有1 169個節(jié)點和659條連線，每個節(jié)點都對相應的作者名進行了標注，作者發(fā)文數(shù)量與節(jié)點面積大小成正比，作者合作次數(shù)與連線粗細成正比。圖2顯示智慧城市領域研究人員的數(shù)量較多，且一半以上的研究人員通過合作方式進行研究。圖中心的節(jié)點大而密集，連線頻繁；圖邊緣的節(jié)點少而稀疏，連線較少；整個作者共現(xiàn)網(wǎng)絡圖呈現(xiàn)出中間緊密，四周分散的“核心——邊緣”結構。這表明核心部分里面的重要研究學者多數(shù)都形成了自己的研究團隊，共同進行研究，而外層的研究學者一般以單獨研究為主，較少進行合作研究。

由于研究人員數(shù)量龐大，通過參數(shù)設置把網(wǎng)絡剪切連線算法選擇為MST算法（Minimum Spanning Tree），剪去不重要的節(jié)點和連線得到圖3。

圖3 我國智慧城市研究領域的核心作者共現(xiàn)網(wǎng)絡

對圖3進行分析發(fā)現(xiàn)，在智慧城市研究領域，核心作者的合作關系中以袁媛、劉棠麗和張紅衛(wèi)為主的研究團隊最為龐大，他們都是中國電子技術標準化研究院的研究人員；李陽和李綱則同為武漢大學的研究人員。不同機構間的合作關系的代表則是同濟大學的程大章和北京郵電大學的蘆效峰。也有同一單位的研究人員卻沒有合作關系的，如中國城市科學研究會的徐振強和萬碧玉，他們有各自的研究團隊，相互之間沒有交集。

對智慧城市研究領域發(fā)文量在15篇以上的作者進行統(tǒng)計分析，用其發(fā)文數(shù)目和被引數(shù)據(jù)進行該領域H因子分析。發(fā)文15篇以上的作者有12位，這些作者都是我國智慧城市研究領域重要的學者。該領域H因子大于10的有2位，分別是甄峰和宋剛，甄峰主要從空間結構上對智慧城市展開研究，宋剛主要從創(chuàng)新層面對智慧城市展開研究。

（四）機構分析

1.研究機構的地域分布

首先把采集到的發(fā)文機構數(shù)據(jù)單獨提取出來，運用GIS9地理數(shù)據(jù)處理軟件對機構地址進行經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換。然后把獲取了經(jīng)緯度的機構數(shù)據(jù)導入GIS9地理數(shù)據(jù)可視化分析軟件，最后繪制出每個機構具體位置的定位圖：圖4和圖5。

圖4 我國智慧城市研究領域的機構定位

圖5 研究機構集中分布的三大區(qū)域

通過圖4可知，我國智慧城市領域的研究機構大多分布在沿海地區(qū)，而西北、西南等區(qū)域則少之又少。通過圖5可以發(fā)現(xiàn)，沿海地區(qū)的研究機構主要集中在三個區(qū)域：珠江三角洲、長江三角洲和首都圈。這說明智慧城市領域研究對地區(qū)條件是有要求的，以上區(qū)域是我國經(jīng)濟、文化最為發(fā)達的地區(qū)。這些地區(qū)地理位置優(yōu)越、交通便利；擁有豐富的人才儲備；基礎設施建設完備、先進；政策條件更為開放、寬松，許多試點項目、指導性政策都在這里先行，例如廣東省發(fā)布的《推進珠江三角洲地區(qū)智慧城市群建設和信息化一體化行動計劃（2014-2020）》；擁有強大的經(jīng)濟投入能力；科技創(chuàng)新能力強，擁有眾多的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)。這些區(qū)域在硬件上提供了智慧城市發(fā)展的基礎條件，在軟件上提供了智慧城市發(fā)展的驅(qū)動力。

這三個區(qū)域之外，位于成都、重慶、武漢、鄭州等城市的研究機構數(shù)量也不少，擁有非常大的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.研究機構的合作網(wǎng)絡與發(fā)文統(tǒng)計

通過把采集到的數(shù)據(jù)導入Citespace軟件中，構建我國智慧城市領域研究機構共現(xiàn)網(wǎng)絡圖。參數(shù)設置時間為2005年到2020年，每年為1個單位，統(tǒng)計每年發(fā)文前100的機構及其相互之間的關系，剪切方式為MST方法，得到結果，如圖6。

圖6 我國智慧城市研究領域的機構共現(xiàn)網(wǎng)絡

由圖6可知，我國智慧城市領域研究機構組成了以同濟大學為核心的合作網(wǎng)絡，同濟大學所組成的合作機構團體是最為龐大的。但總體而言，研究機構之間的合作關系較少。圖中共有節(jié)點944個，連線220條，說明944個機構中只有220個之間有過合作。此外，共現(xiàn)網(wǎng)絡還顯示，有很多公司參與了智慧城市領域的研究，如發(fā)文量在前10位的徐建明來自佳都新太科技股份有限公司。這說明智慧城市領域研究很大一部分是受市場推動的。

研究機構按發(fā)文量從高到低進行排序：第一位是同濟大學（117篇）；第二位是武漢大學（107篇）；第三位是中國城市科學研究會（106篇）；第四位是北京大學（96篇）；第五位是清華大學（90篇）；第六位是南京大學（75篇）；第七位是北京郵電大學（56篇）；第八位是浙江大學（54篇）、上海交通大學（54篇）和中國人民大學（54篇）并列。此外，公司發(fā)文量第一的是大華技術股份有限公司（46篇）。 發(fā)文數(shù)量在前10位的研究機構發(fā)文總數(shù)占該領域文獻總數(shù)的5%左右，說明我國智慧城市領域的研究機構相對分散。

（五）關鍵詞分析

一個領域的研究方向和研究熱點可以從關鍵詞出現(xiàn)的頻次中體現(xiàn)出來。將采集的數(shù)據(jù)輸入Citesapce軟件中，參數(shù)設置為：時間從2005年至2020年，以每年為1個單位；節(jié)點設置為關鍵詞，選取每年出現(xiàn)頻次前50的關鍵詞；網(wǎng)絡剪切方法選擇MST法，從而繪制出智慧城市研究領域的關鍵詞共引網(wǎng)絡，如圖7。

圖7 我國智慧城市研究領域的關鍵詞共引網(wǎng)絡

圖7中，每一個三角符號代表一個關鍵詞，符號大小由關鍵詞出現(xiàn)的頻次決定；連線表示兩個或多個關鍵詞共同出現(xiàn)在一篇文獻中，連線粗細由關鍵詞共同出現(xiàn)的次數(shù)決定；本圖中顯示的關鍵詞標簽的頻次閾值設置為100。經(jīng)過統(tǒng)計，在該領域頻次前10位的關鍵詞分別是：第一位“智慧城市”（7 942次）；第二位“智慧城市建設”（4 021次）；第三位“物聯(lián)網(wǎng)”（1 061次）；第四位“企業(yè)”（733次）；第五位“大數(shù)據(jù)”（658次）；第六位“智慧交通”（471次）；第七位“云計算”（468次）；第八位“智慧社區(qū)”（400次）；第九位“創(chuàng)新”（365次）；第十位“人工智能”（270次）。關鍵詞的重要性不僅僅是通過頻次進行判斷的，還需要對它的中階中心性進行判斷。運用能夠?qū)⑶昂蠊?jié)點中心性數(shù)值關聯(lián)的快速中介中心性算法對關鍵詞計算，分析出頻次前10位關鍵詞中介中心性數(shù)值大于0.1的有：“智慧城市建設”（0.52）；“智慧城市”（0.39）；“物聯(lián)網(wǎng)”（0.15）；“人工智能”（0.11）；“智慧交通”（0.11）。以上數(shù)據(jù)顯現(xiàn)出研究人員主要通過創(chuàng)新驅(qū)動物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智慧交通、云計算、人工智能等新興信息技術的發(fā)展實現(xiàn)研究和建設智慧城市的目標。該領域的研究有很多企業(yè)進行推動，說明該領域前景廣大、充滿商機。

圖8 我國智慧城市研究領域的關鍵詞時區(qū)圖

圖8顯示的是各關鍵詞在我國智慧城市研究領域相關文獻中第一次出現(xiàn)的時間，三角符號的大小由關鍵詞出現(xiàn)的頻次表現(xiàn)。圖9顯示了最近幾年突然出現(xiàn)的關鍵詞及其持續(xù)的時間。結合圖8和圖9可以分析我國智慧城市領域研究的演變趨勢和目前的研究熱點。從最開始的智慧城市研究框架搭建與完善，如評價體系設立、發(fā)展模式探討、部署頂層設計等，到目前的細分類別深入研究，如智慧城市的治理、可持續(xù)發(fā)展、智慧生活等，顯示研究逐步深入并開始進入人們的日常生活。

圖9 我國智慧城市研究領域的關鍵詞突現(xiàn)圖

三、總結

通過對文獻的發(fā)表趨勢構建折線圖，使用Citespace軟件分別對文獻信息中的作者、機構和關鍵詞繪制出相應的知識圖譜，使用GIS9軟件對文獻進行地理可視化分析，本文認為：智慧城市研究領域在得到國家政策支持后發(fā)文量迅速增加，目前趨于穩(wěn)定；在該領域發(fā)表文獻的作者雖然多，但主要貢獻還是依靠核心作者，核心作者大多有自己的研究團隊；研究機構主要集中在珠江三角洲、長江三角洲和首都圈，此外成都、重慶、武漢、鄭州等城市有很大的發(fā)展?jié)摿?，發(fā)文最多的機構是同濟大學；關鍵詞體現(xiàn)出智慧城市領域文獻研究跨越多個學科，研究趨勢從初始的搭建框架慢慢向更細致、更深入的研究發(fā)展。