蔡文淵， 劉成龍，2， 吳荻非， 高紫月， 杜豫川，2

（1.同濟(jì)大學(xué) 道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804；2.上海城市基礎(chǔ)設(shè)施更新工程技術(shù)研究中心，上海 200032）

道路基礎(chǔ)設(shè)施是交通領(lǐng)域覆蓋范圍最廣的基礎(chǔ)設(shè)施，也是道路交通體系的重要組成，強(qiáng)化道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)對(duì)交通強(qiáng)國戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。標(biāo)準(zhǔn)是道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)行業(yè)重要的指導(dǎo)文件，建立完善的道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系是道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)工作推進(jìn)和行業(yè)規(guī)范發(fā)展的重要基礎(chǔ)?，F(xiàn)行的道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)相關(guān)規(guī)范有二百多本，但在應(yīng)用過程中，各標(biāo)準(zhǔn)之間存在技術(shù)和指標(biāo)上的差異，導(dǎo)致道路基礎(chǔ)設(shè)施的管養(yǎng)工作推進(jìn)存在一些矛盾。道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的等級(jí)和類型多樣，制定標(biāo)準(zhǔn)的單位、時(shí)間、地區(qū)也各有不同；許多標(biāo)準(zhǔn)會(huì)進(jìn)行周期性修訂，而各標(biāo)準(zhǔn)的修訂周期并不固定，導(dǎo)致有引用關(guān)系的標(biāo)準(zhǔn)間做不到同步修訂，產(chǎn)生指標(biāo)與技術(shù)上的差異。因此，明晰標(biāo)準(zhǔn)體系的優(yōu)先級(jí)、重要性、強(qiáng)制關(guān)系是有必要的。建立標(biāo)準(zhǔn)引用網(wǎng)絡(luò)并通過相應(yīng)的分析方法可以找到網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，將其作為標(biāo)準(zhǔn)體系的基礎(chǔ)，對(duì)整個(gè)行業(yè)的規(guī)范起到奠基作用。把握核心標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容和修訂思路對(duì)指導(dǎo)道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)工作開展具有重要意義，研究核心標(biāo)準(zhǔn)的趨勢(shì)可以為標(biāo)準(zhǔn)體系的完善提供方向［1］。引用此類核心標(biāo)準(zhǔn)的其他標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景和地域特色再進(jìn)行擴(kuò)展和因地制宜的發(fā)展，反映不同等級(jí)的道路和所在區(qū)域的地理特征對(duì)道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)的不同要求。此外，道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)的標(biāo)準(zhǔn)體系是一個(gè)不斷發(fā)展、優(yōu)化的體系，對(duì)新技術(shù)、新設(shè)備、新場(chǎng)景進(jìn)行規(guī)范，對(duì)已淘汰以及較少使用的舊技術(shù)進(jìn)行刪減和取締。因此，從時(shí)間、地域視角對(duì)標(biāo)準(zhǔn)體系中的標(biāo)準(zhǔn)主題進(jìn)行分析，探索行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)和未來技術(shù)定位。

標(biāo)準(zhǔn)體系的研究在近年來逐漸受到重視。標(biāo)準(zhǔn)體系中核心標(biāo)準(zhǔn)的挖掘?qū)?biāo)準(zhǔn)體系的完善與更新十分重要。劉媛媛［1］研究了多個(gè)行業(yè)的國家標(biāo)準(zhǔn)引用網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)更新緩慢的問題在各個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系中都存在，但強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)更新不及時(shí)導(dǎo)致的問題會(huì)更加嚴(yán)重。目前對(duì)標(biāo)準(zhǔn)體系中重要標(biāo)準(zhǔn)的研究仍較為缺乏，只有少數(shù)領(lǐng)域有對(duì)標(biāo)準(zhǔn)體系的深入研究，如郝志剛等［2］對(duì)食品安全相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)引用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究，分析了食品安全行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)引用網(wǎng)絡(luò)中的重要標(biāo)準(zhǔn)。在道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)領(lǐng)域中，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)體系的研究仍是空白。

在一般復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中，節(jié)點(diǎn)都具有異質(zhì)性，關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的影響力和非關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)之間存在巨大差異。標(biāo)準(zhǔn)引用網(wǎng)絡(luò)也具有一般網(wǎng)絡(luò)的類似性質(zhì)，處于核心位置標(biāo)準(zhǔn)的修訂會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中其他標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生影響，因此掌握標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)從而在標(biāo)準(zhǔn)修訂時(shí)保證一致性至關(guān)重要。重要標(biāo)準(zhǔn)可以在建立標(biāo)準(zhǔn)引用網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上使用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的分析方法來研究。任延旭［3］使用網(wǎng)絡(luò)分析理論對(duì)美國科學(xué)公共圖書館（PLoS）引用數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，挖掘出引用網(wǎng)絡(luò)中的核心出版商。在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中評(píng)價(jià)節(jié)點(diǎn)常用的重要性標(biāo)［4］，如度中心性、介數(shù)中心性、半局部中心性、PageRank方法等，都可以應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)引用網(wǎng)絡(luò)［4-5］。

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)在時(shí)間和地域上具有不同主題的趨勢(shì)分析方法，Gatti 等［6］使用狄利克雷分配（LDA）的概念開發(fā)了一個(gè)主題分析模型，并揭示了運(yùn)籌學(xué)和管理科學(xué)領(lǐng)域期刊主題的時(shí)間動(dòng)態(tài)；Sun 等［7］使用LDA方法量化交通領(lǐng)域期刊在不同國家/地區(qū)和時(shí)間之間的主題差異，建立動(dòng)態(tài)模型來明確量化有關(guān)特定主題隨時(shí)間的演變。除此之外，許多詞頻統(tǒng)計(jì)方法也在主題分析中得到應(yīng)用，如表達(dá)文字段趨勢(shì)性的詞云分析等，常被用于文獻(xiàn)、期刊、標(biāo)準(zhǔn)的主題趨勢(shì)研究［8］。以上方法通過統(tǒng)計(jì)學(xué)手段和特定的分析方法將文字性資料與時(shí)間、地域特征相結(jié)合，探究行業(yè)技術(shù)和主題發(fā)展趨勢(shì)以及特定時(shí)間、特定地域的特征。

建立標(biāo)準(zhǔn)引用網(wǎng)絡(luò)，選取多指標(biāo)對(duì)引用網(wǎng)絡(luò)中的重要節(jié)點(diǎn)（重要標(biāo)準(zhǔn)）進(jìn)行探索，全面評(píng)估重要標(biāo)準(zhǔn)的影響力，有利于保障行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系的全面性和一致性。采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)主題熱點(diǎn)在時(shí)間和地域上的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢(shì)，為標(biāo)準(zhǔn)體系的完善和均衡發(fā)展提供一些思路。

1 圖譜構(gòu)建

1.1 標(biāo)準(zhǔn)分類和分級(jí)

為了對(duì)整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系有層次、有重點(diǎn)地進(jìn)行分析，標(biāo)準(zhǔn)體系基本結(jié)構(gòu)按照層級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)類型進(jìn)行劃分，共分為6級(jí)和6種技術(shù)類型。

標(biāo)準(zhǔn)體系層級(jí)按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)分級(jí)方法劃分為5級(jí)，另增加政策法規(guī)［9］，共分為6級(jí)，分別是政策法規(guī)、國家標(biāo)準(zhǔn)、地方標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。政策法規(guī)和國家標(biāo)準(zhǔn)具有強(qiáng)制性，是所有標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)，其他標(biāo)準(zhǔn)的條例均符合政策法規(guī)和國家標(biāo)準(zhǔn)的要求方可施行。

根據(jù)公路工程業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分類，結(jié)合相關(guān)行業(yè)知識(shí)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)收集情況，道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)被分為養(yǎng)護(hù)設(shè)備（管理）標(biāo)準(zhǔn)、養(yǎng)護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、養(yǎng)護(hù)施工標(biāo)準(zhǔn)、養(yǎng)護(hù)造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)、養(yǎng)護(hù)管理標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)共6種技術(shù)類型。

1.2 圖譜結(jié)構(gòu)

建立的道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)圖譜（引用網(wǎng)絡(luò)）中每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一本標(biāo)準(zhǔn)，節(jié)點(diǎn)名稱為對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)出版全名，網(wǎng)絡(luò)的邊為引用參考的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)指向被引用參考的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)。以從每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的“引用標(biāo)準(zhǔn)名錄”章節(jié)提取的參考標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)總則內(nèi)標(biāo)明的制定依據(jù)和在標(biāo)準(zhǔn)正文內(nèi)容中提到的參考標(biāo)準(zhǔn)為參考引用，建立標(biāo)準(zhǔn)圖譜。

道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)圖譜為有向網(wǎng)絡(luò)，共有263個(gè)節(jié)點(diǎn)和466條邊，通過VOSviewer軟件進(jìn)行可視化，形成如圖1 所示的標(biāo)準(zhǔn)圖譜。標(biāo)準(zhǔn)圖譜中節(jié)點(diǎn)間的連線代表引用參考關(guān)系，節(jié)點(diǎn)的大小代表節(jié)點(diǎn)重要性的高低。節(jié)點(diǎn)的重要性越高，節(jié)點(diǎn)越大，重 要性綜合評(píng)估值的計(jì)算在3.3節(jié)中進(jìn)行介紹。

圖1 道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)引用網(wǎng)絡(luò)Fig.1 Infrastructure maintenance and management standard citation network

2 指標(biāo)選擇

評(píng)價(jià)指標(biāo)的側(cè)重點(diǎn)各不相同?；卩徑庸?jié)點(diǎn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)，如度中心性和半局部中心性，主要通過計(jì)算節(jié)點(diǎn)的局部信息對(duì)重要性進(jìn)行評(píng)估；基于網(wǎng)絡(luò)路徑（邊）的算法，如介數(shù)中心性、Katz 中心性等，評(píng)估的是節(jié)點(diǎn)在傳播路徑上的位置；基于節(jié)點(diǎn)位置的算法，如K-shell 算法，評(píng)估的是節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)全局結(jié)構(gòu)中的位置；基于特征向量的算法，如PageRank［10］、連桿結(jié)構(gòu)分析隨機(jī)（SALSA）方法等，在計(jì)算節(jié)點(diǎn)的度的基礎(chǔ)上，也會(huì)考慮鄰接節(jié)點(diǎn)的重要程度；還有一些新興算法，如基于多屬性融合和基于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兓乃惴?，可以?duì)更復(fù)雜綜合的網(wǎng)絡(luò)和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行評(píng)估［11］。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)重要性可以通過節(jié)點(diǎn)對(duì)鄰接節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)全局的影響力、節(jié)點(diǎn)所處位置或者其他因素的綜合表達(dá)，在標(biāo)準(zhǔn)引用網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)予以考慮［12］。

考慮到標(biāo)準(zhǔn)引用網(wǎng)絡(luò)中路徑和位置對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的重要性影響不大，更注重標(biāo)準(zhǔn)間的關(guān)系和標(biāo)準(zhǔn)的影響力，因此共選取了3 個(gè)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)重要性指標(biāo)，即度中心性、半局部中心性和PageRank 值來評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)圖譜中標(biāo)準(zhǔn)的重要性。度中心性主要評(píng)估節(jié)點(diǎn)與鄰接節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)程度，半局部中心性可以評(píng)估節(jié)點(diǎn)對(duì)局部的影響力，PageRank 算法可以評(píng)估節(jié)點(diǎn)在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的影響力。3個(gè)指標(biāo)包含了不同信息，各有側(cè)重點(diǎn)，因此引入逼近理想解排序（TOPSIS）法結(jié)合3個(gè)指標(biāo)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行綜合評(píng)估［13］。

2.1 度中心性

度中心性被定義為一個(gè)節(jié)點(diǎn)上的鏈接數(shù)，即一個(gè)節(jié)點(diǎn)具有的關(guān)系數(shù)。在有向網(wǎng)絡(luò)中，通常定義2個(gè)獨(dú)立的度中心性度量，即入度和出度［14］。由于本研究中節(jié)點(diǎn)間的關(guān)系都是單向的，而被參考可以表現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的重要性，故選取入度中心性進(jìn)行研究，入度是指向該節(jié)點(diǎn)的鏈接數(shù)。入度中心性Ca的計(jì)算式如下所示：

式中：Ka為節(jié)點(diǎn)a鏈入的節(jié)點(diǎn)數(shù)量；g為網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的總數(shù)。入度中心性在本研究中代表圖譜中標(biāo)準(zhǔn)被其他標(biāo)準(zhǔn)參考的程度，入度中心性越大，被參考得越多，在標(biāo)準(zhǔn)體系中的重要性越高。

2.2 半局部中心性

度中心性方法比較簡單，但是體現(xiàn)的節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)性很有限，而介數(shù)中心性和緊密中心性的計(jì)算復(fù)雜度太高，不適合于大尺度網(wǎng)絡(luò)，因此Dong 等［5］提出了半局部中心性（semi-local centrality）概念。在度中心性的基礎(chǔ)上，基于半局部信息定義節(jié)點(diǎn)重要性，獲得比度中心性更多的信息，同時(shí)算法的時(shí)間復(fù)雜度小。半局部中心性可以表征節(jié)點(diǎn)四階的影響力。

首先，定義D（o）為節(jié)點(diǎn)o的二階鄰度，其值等于從o出發(fā)，通過2條邊可到達(dá)的鄰接節(jié)點(diǎn)數(shù)目；然后，定義Q(y)為三階鄰度，其中Γ（y）表示節(jié)點(diǎn)y的一階鄰接節(jié)點(diǎn)集合；最后，由節(jié)點(diǎn)x定義半局部中心性CSL(x)。CSL(x)計(jì)算式如下所示：

半局部中心性可以評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)對(duì)參考其制定的標(biāo)準(zhǔn)及向下三級(jí)的影響力，標(biāo)準(zhǔn)的半局部中心性越大，在圖譜局部范圍內(nèi)（相關(guān)性較高的專業(yè)和細(xì)分領(lǐng)域之中和之間）的影響越廣。

2.3 PageRank算法

PageRank 算法是谷歌在20 世紀(jì)90 年代為評(píng)估網(wǎng)頁的重要性而提出的一種算法，可以基于網(wǎng)頁圖計(jì)算網(wǎng)頁的排名［14］。PageRank 算法中，網(wǎng)頁的重要性基于“子”網(wǎng)頁的重要性［15］，即一個(gè)頁面的重要性由所有鏈向它的頁面重要性決定，一個(gè)頁面的網(wǎng)頁排名（PageRank）值是由所有鏈向它的頁面的重要性經(jīng)過遞歸算法得到的。PageRank 算法可以在網(wǎng)絡(luò)中準(zhǔn)確定位節(jié)點(diǎn)的重要程度，具有全局性。

令u代表網(wǎng)頁，F(xiàn)u為u鏈向的所有網(wǎng)頁的集合，Bu為鏈向u的所有網(wǎng)頁的集合，Nu=|Fu|為u中所有鏈接的數(shù)量，c為正則化參數(shù)，則u的PageRank 值為R（u）［16］。為了克服可能存在2個(gè)或多個(gè)網(wǎng)頁互相鏈向而孤立于其他網(wǎng)頁導(dǎo)致循環(huán)一直累積，最后不能收斂的問題，引入了衰減因子即排名源E（u），避免等級(jí)沉沒。引入衰減因子后得到R′（u），計(jì)算式如下所示：

PageRank 算法覆蓋了對(duì)行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的影響，可以評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)在整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圖譜中的影響力和重要性。

2.4 TOPSIS法

TOPSIS 法是根據(jù)有限個(gè)評(píng)價(jià)對(duì)象與理想化目標(biāo)的接近程度進(jìn)行排序的一種多準(zhǔn)則決策方法，可以根據(jù)預(yù)先指定的不同指標(biāo)綜合比較一組備選方案。TOPSIS 法通過確定每個(gè)指標(biāo)的權(quán)重、標(biāo)準(zhǔn)化每個(gè)指標(biāo)的分?jǐn)?shù)并計(jì)算每個(gè)備選方案與理想備選方案之間的幾何距離來比較一組備選方案。TOPSIS法假設(shè)指標(biāo)是單調(diào)遞增或遞減的［17-18］，需要?dú)w一化，因?yàn)樵诙鄻?biāo)準(zhǔn)問題中參數(shù)通常具有不協(xié)調(diào)的維度［13，19］。TOPSIS法允許在指標(biāo)之間進(jìn)行權(quán)衡，其中一個(gè)指標(biāo)的差結(jié)果可以被另一標(biāo)準(zhǔn)的好結(jié)果否定。

上述3 種指標(biāo)分別對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的參考關(guān)系、細(xì)分領(lǐng)域影響力和行業(yè)影響力進(jìn)行評(píng)估，不同指標(biāo)具有不同的側(cè)重，但也各有局限性。采用TOPSIS 法對(duì)3種指標(biāo)進(jìn)行綜合打分，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)在圖譜中的重要性進(jìn)行評(píng)估，彌補(bǔ)單一指標(biāo)的片面性。

3 評(píng)價(jià)分析

3.1 標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間分析

對(duì)除了政策法規(guī)之外所有道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)的最新版本的出版時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。本研究將時(shí)間分割為2005 年前、2005 年—2010 年、2011 年—2015 年和2015 年后4 個(gè)時(shí)間段，按照標(biāo)準(zhǔn)類型進(jìn)行分類，如圖2所示。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)出版/最新修訂時(shí)間分析Fig.2 Latest publication or revision time analysis of standards

從圖1可以看出，約50%及以上的養(yǎng)護(hù)技術(shù)、檢測(cè)評(píng)價(jià)和養(yǎng)護(hù)施工標(biāo)準(zhǔn)最新版本都在2015年后，說明養(yǎng)護(hù)技術(shù)、養(yǎng)護(hù)施工類型的標(biāo)準(zhǔn)出版、修訂較為及時(shí)，相關(guān)技術(shù)發(fā)展較為迅速。養(yǎng)護(hù)設(shè)備（管理）和養(yǎng)護(hù)管理標(biāo)準(zhǔn)在2015 年后出版的標(biāo)準(zhǔn)僅占同類標(biāo)準(zhǔn)的9%和26%，說明這2類標(biāo)準(zhǔn)更新較為緩慢。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)主題時(shí)間地域分析

3.2.1 標(biāo)準(zhǔn)主題時(shí)間趨勢(shì)分析

為探究整個(gè)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和關(guān)注重點(diǎn)，對(duì)除了政策法規(guī)外的所有標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行主題劃分和時(shí)間趨勢(shì)分析。將所有標(biāo)準(zhǔn)名稱進(jìn)行分詞和聚類后［20］，以行業(yè)相關(guān)技術(shù)、科學(xué)為先驗(yàn)知識(shí)，對(duì)具有相似含義的詞匯進(jìn)行合并，共提煉出20個(gè)主題，如表1所示。

表1 標(biāo)準(zhǔn)中20個(gè)詞匯主題及其頻次Tab.1 Twenty themes of standard’s names and their frequencies

時(shí)間劃分方法與3.1 節(jié)中相同，將時(shí)間分割為2005 年 前、2005 年—2010 年、2011 年—2015 年 和2015 年后4 個(gè)時(shí)間段，對(duì)不同主題在相應(yīng)時(shí)間段內(nèi)出版或進(jìn)行最新修訂的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與趨勢(shì)分析，結(jié)果如圖3 所示。比較主要類型的道路基礎(chǔ)設(shè)施，即農(nóng)村公路、城鎮(zhèn)道路、高速公路、橋梁和隧道。從圖3可以看出：2015年后，高速公路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較之前出版和修訂的明顯增加，而農(nóng)村公路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出版和修訂不如2005年—2015年間頻繁；城市道路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在2010年后才逐漸出現(xiàn)，但總數(shù)量較農(nóng)村公路和高速公路少；橋梁和隧道相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量近年來逐漸增加，橋梁標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)量遠(yuǎn)大于隧道。管理辦法也就是養(yǎng)護(hù)管理類型的標(biāo)準(zhǔn)在2011 年—2015年間出臺(tái)較多，在2015 年后逐漸減少，可能是養(yǎng)護(hù)管理類型標(biāo)準(zhǔn)對(duì)技術(shù)更新的需求不高，大多沿用之前的標(biāo)準(zhǔn)。在其他主題中，機(jī)械設(shè)備相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)總數(shù)較多且均為國家標(biāo)準(zhǔn)，更新較慢，多在2010 年前出臺(tái)；預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，智能化、自動(dòng)化，標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)在不斷增加，說明新興技術(shù)成熟后正逐漸走向規(guī)范化。

圖3 不同主題標(biāo)準(zhǔn)出版時(shí)間熱力圖Fig.3 Heat map of standards’ publication time with different themes

3.2.2 標(biāo)準(zhǔn)主題地域差異分析

（1）地方標(biāo)準(zhǔn)分區(qū)詞頻

由于道路基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與當(dāng)?shù)氐牡孛蔡卣髀?lián)系十分緊密，因此對(duì)所有的地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行地理分區(qū)分析。根據(jù)地理、文化、氣候特點(diǎn)將出臺(tái)了道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)地方標(biāo)準(zhǔn)的所有省區(qū)市分為北方地區(qū)，東南、中部地區(qū)和西部地區(qū)3 個(gè)分區(qū)，分區(qū)情況如表2所示。對(duì)每個(gè)分區(qū)的地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詞頻統(tǒng)計(jì)［21］，觀察不同地理分區(qū)的省份地方標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)、對(duì)象、類型等方面的差異。

表2 地理分區(qū)Tab.2 Geographical divisions for provinces

（2）標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)對(duì)象分析

各地理分區(qū)的地方標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同養(yǎng)護(hù)對(duì)象的關(guān)注各不相同。對(duì)標(biāo)準(zhǔn)詞頻中的關(guān)鍵詞農(nóng)村公路、高速公路、城市道路和橋梁進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，圖4是對(duì)不同地理分區(qū)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

圖4 各地區(qū)地方標(biāo)準(zhǔn)對(duì)象分析Fig.4 Standard object analysis in different areas

圖4a 展示了東南、中部地區(qū)不同養(yǎng)護(hù)對(duì)象的詞頻占比。結(jié)果表明，農(nóng)村公路、高速公路、城市道路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)比例約為2.2∶1.2∶1.0。相比其他地區(qū)，橋梁相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的占比很高，高速公路、城市道路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)占比較高，農(nóng)村公路的占比較低，但由于東南、中部地區(qū)的地方標(biāo)準(zhǔn)總量較其他2 個(gè)地區(qū)大，因此農(nóng)村公路相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的總數(shù)并不少于其他地理分區(qū)。東南、中部地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r較好，城市化程度高，高速公路和城市道路的里程數(shù)相對(duì)較多，出臺(tái)的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)較多；道路基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完善，管養(yǎng)工作起步相對(duì)較早，對(duì)各級(jí)道路管養(yǎng)工作的標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)較為重視。此外，該地理分區(qū)的河湖眾多，水系發(fā)達(dá)，因此橋梁養(yǎng)護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)占比較高。

圖4b 展示了北方地區(qū)不同養(yǎng)護(hù)對(duì)象的詞頻占比。結(jié)果表明，北方地區(qū)的農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較多，高速公路、橋梁、城市道路養(yǎng)護(hù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)少于東南、中部地區(qū)，但也具有一定數(shù)量，只是對(duì)部分細(xì)分領(lǐng)域沒有涉及。北方地區(qū)總體地勢(shì)平坦，河湖較少，面向橋梁養(yǎng)護(hù)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)較少。

圖4c 展示了西部地區(qū)不同養(yǎng)護(hù)對(duì)象的詞頻占比。結(jié)果表明，西部地區(qū)以農(nóng)村公路養(yǎng)護(hù)管理為主，占據(jù)所有地方標(biāo)準(zhǔn)的85.2%，橋梁、高速公路相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)占比很低，并且沒有城市道路相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)。這可能是由于西部地區(qū)的道路以農(nóng)村公路為主，很多省份及縣市都出臺(tái)了具有當(dāng)?shù)靥厣霓r(nóng)村公路管理手冊(cè)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐酿B(yǎng)護(hù)需求制定地方標(biāo)準(zhǔn)。

（3）特色技術(shù)分析

根據(jù)詞頻統(tǒng)計(jì)結(jié)果，各地理分區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)關(guān)注的新技術(shù)也具有地域特色。地方標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：北方地區(qū)較為重視預(yù)防性養(yǎng)護(hù)，多省份出臺(tái)了預(yù)防性養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)；東南、中部地區(qū)的地方標(biāo)準(zhǔn)種類多樣，覆蓋面廣，涉及的技術(shù)十分廣泛，出臺(tái)了信息化、自動(dòng)化、改性瀝青等多種養(yǎng)護(hù)新技術(shù)的相關(guān)規(guī)范；西部地區(qū)根據(jù)當(dāng)?shù)氐奶厣雠_(tái)了一些具有地域性特色技術(shù)的養(yǎng)護(hù)規(guī)范，如內(nèi)蒙古地方標(biāo)準(zhǔn)《鹽漬土地區(qū)公路養(yǎng)護(hù)維修技術(shù)規(guī)范》、青海地方標(biāo)準(zhǔn)《公路大跨徑橋梁養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》等，對(duì)當(dāng)?shù)靥赜械牡孛蔡卣饔嗅槍?duì)性地出臺(tái)了養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 重要節(jié)點(diǎn)綜合評(píng)價(jià)

分析節(jié)點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)圖譜中的重要性，研究對(duì)整個(gè)道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)體系影響較大的標(biāo)準(zhǔn)，可對(duì)此后的標(biāo)準(zhǔn)修訂和標(biāo)準(zhǔn)撰寫提供參考。以下采用2節(jié)中提到的4種方法對(duì)圖譜中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析。

3.3.1 節(jié)點(diǎn)的度中心性

本研究中標(biāo)準(zhǔn)圖譜是有向圖，故僅計(jì)算入度中心性，即評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)被參考引用的指標(biāo)。度中心度能較好地體現(xiàn)節(jié)點(diǎn)本身的重要性。表3為度中心性排名前10的標(biāo)準(zhǔn)。從表3可以看出，前5名的標(biāo)準(zhǔn)《中華人民共和國公路法》［22］《公路養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》［23］《公路養(yǎng)護(hù)安全作業(yè)規(guī)程》［24］《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》［25］《公路技術(shù)狀況評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》［26］被引用概率都接近或超過10%，《中華人民共和國公路法》更是高達(dá)19.5%。節(jié)點(diǎn)在圖譜中具有很高的度中心性，意味著這些標(biāo)準(zhǔn)在標(biāo)準(zhǔn)體系中非常重要。

表3 度中心性排名前10的標(biāo)準(zhǔn)Tab.3 Top 10 standards of degree centrality

3.3.2 節(jié)點(diǎn)的半局部中心性

半局部中心性可以評(píng)估節(jié)點(diǎn)的鄰接節(jié)點(diǎn)和次鄰接節(jié)點(diǎn)數(shù)量，比度中心性包含更多的信息，可以覆蓋節(jié)點(diǎn)的四階“影響力”。表4為半局部中心性排名前10 的標(biāo)準(zhǔn)。從表4 可以看出，通過半局部中心性評(píng)估得到的重要節(jié)點(diǎn)排名和度中心性得到的結(jié)果有較大區(qū)別，其中《公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范》的半局部中心性遠(yuǎn)超其他標(biāo)準(zhǔn)。半局部中心性較高的標(biāo)準(zhǔn)意味著在圖譜中與其他標(biāo)準(zhǔn)的參考引用關(guān)系較為緊密，此類標(biāo)準(zhǔn)的修訂對(duì)標(biāo)準(zhǔn)體系有著很大的影響。

表4 半局部中心性排名前10的標(biāo)準(zhǔn)Tab.4 Top 10 standards of semi-local centrality

3.3.3 節(jié)點(diǎn)的PageRank值

PageRank值是評(píng)估節(jié)點(diǎn)相關(guān)性和重要性的指標(biāo)。與一般的中心性不同，PageRank算法采用遞歸算法重復(fù)計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的PageRank值，直到PageRank值收斂。該算法具有全局性，可表征整個(gè)圖譜的相互影響關(guān)系。表5為PageRank值排名前10的標(biāo)準(zhǔn)。從表5看出，《中華人民共和國公路法》的PageRank值遠(yuǎn)超其他標(biāo)準(zhǔn)，是排名第2的《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》的3倍；第2名～第10名標(biāo)準(zhǔn)間的PageRank值差距逐漸減小，意味著這些標(biāo)準(zhǔn)間的重要性趨于相同。

表5 PageRank值排名前10的標(biāo)準(zhǔn)Tab.5 Top 10 standards of PageRank value

3.3.4 節(jié)點(diǎn)綜合評(píng)價(jià)

對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)圖譜中的節(jié)點(diǎn)［12］，只靠單一指標(biāo)判斷重要性是片面的。度中心性只能反映節(jié)點(diǎn)的局部特征；半局部中心性比度中心性包含更多信息，但對(duì)于有向且有較多離散節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)存在信息遺漏的問題；PageRank值考慮了網(wǎng)絡(luò)的全局拓?fù)涮匦?，具有隨機(jī)性，排序可能不唯一。因此，要依據(jù)多指標(biāo)對(duì)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，將綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)較高的節(jié)點(diǎn)判斷為重要節(jié)點(diǎn)。采用TOPSIS法，對(duì)前述3種節(jié)點(diǎn)重要性進(jìn)行綜合判斷。

將263本標(biāo)準(zhǔn)作為備選方案，3種節(jié)點(diǎn)重要性評(píng)價(jià)方法作為指標(biāo)，i代表標(biāo)準(zhǔn)（即備選方案）的序號(hào)，j代表重要性指標(biāo)的序號(hào)，xij代表第i本標(biāo)準(zhǔn)的第j個(gè)重要性指標(biāo)，從而形成一個(gè)263×3的矩陣(xij)263×3，然后經(jīng)過歸一化形成矩陣R=(rij)m×n，其中歸一化指標(biāo)rij計(jì)算式如下所示：

對(duì)各指標(biāo)賦予同樣的權(quán)重，賦權(quán)后的矩陣T與矩陣R具有相同的值，T中的數(shù)值tij=rij，tij表示經(jīng)過歸一化和賦權(quán)后第i本標(biāo)準(zhǔn)的第j個(gè)重要性指標(biāo)。

首先，選取最優(yōu)方案和最差方案。tbj是矩陣T中指標(biāo)j的最大值，最優(yōu)方案為指標(biāo)的最大值的集合；twj為矩陣T中指標(biāo)j的最小值，最差方案為指標(biāo)的最小值的集合。然后，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)i的指標(biāo)集合與最優(yōu)和最差方案的距離，其中標(biāo)準(zhǔn)i與最差方案的距離為與最優(yōu)方案的距離為最后，將diw和dib與最壞方案的相似度siw作為評(píng)價(jià)參考值，表達(dá)式如下所示：

將siw排序，數(shù)值越大，與最壞方案的相似度越低，即為評(píng)價(jià)較高的方案，其對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)重要性越高。用TOPSIS法綜合評(píng)價(jià)得到的重要性排名前10的標(biāo)準(zhǔn)如表6所示。

表6 綜合評(píng)價(jià)排名前10的標(biāo)準(zhǔn)Tab.6 Top 10 standards of comprehensive evaluation

TOPSIS 法得到的重要標(biāo)準(zhǔn)及其排名和用單一指標(biāo)得到的結(jié)果間存在一定的差異，說明節(jié)點(diǎn)的度中心、半局部中心性和PageRank值各包含了獨(dú)有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)信息，通過綜合評(píng)價(jià)方法得到的節(jié)點(diǎn)重要性結(jié)果更加全面。

4 結(jié)論

（1） 通過遍歷所有標(biāo)準(zhǔn)間的參考關(guān)系建立標(biāo)準(zhǔn)圖譜，找到圖譜中重要性指標(biāo)最高的10 個(gè)節(jié)點(diǎn)，即體系中最重要的10 本標(biāo)準(zhǔn)。此結(jié)果可為標(biāo)準(zhǔn)制定和修訂提供參考，對(duì)重要性較高標(biāo)準(zhǔn)的修訂引起重視，提升標(biāo)準(zhǔn)體系的權(quán)威性和統(tǒng)一性。

（2） 對(duì)所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行主題分類和時(shí)間分析，挖掘不同時(shí)間段道路基礎(chǔ)設(shè)施管養(yǎng)行業(yè)的技術(shù)特點(diǎn)，并分析近年來養(yǎng)護(hù)技術(shù)發(fā)展和行業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)。城市道路和高速公路的標(biāo)準(zhǔn)在不斷更新與出版，反映出國內(nèi)整體的城市化趨勢(shì)；養(yǎng)護(hù)管理和機(jī)械設(shè)備相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)更新較慢，此類標(biāo)準(zhǔn)對(duì)技術(shù)更新的需求不高；新興技術(shù)如預(yù)防性養(yǎng)護(hù)、智能化相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)開始出現(xiàn)，說明新技術(shù)逐漸走向規(guī)范化。

（3） 按照地貌特征對(duì)地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了地理分區(qū)并對(duì)分區(qū)內(nèi)地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行詞頻分析，解析了不同地理分區(qū)的省份出臺(tái)的地方標(biāo)準(zhǔn)的特色和技術(shù)特點(diǎn)。與東南、中部地區(qū)相比，北方地區(qū)和西部地區(qū)出臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)主要為農(nóng)村公路相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)高速公路、城市道路的重視程度較低，這可能是由于農(nóng)村公路在此地區(qū)道路體系中占比較高。

未來可對(duì)歷史修訂版本進(jìn)一步分析，與同時(shí)代的政策、行業(yè)發(fā)展?fàn)顟B(tài)進(jìn)行交叉對(duì)比，探究標(biāo)準(zhǔn)的修訂與更新特點(diǎn)。

作者貢獻(xiàn)聲明：

蔡文淵：完成分析算法并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，撰寫論文。

劉成龍：完成部分論文內(nèi)容，并指導(dǎo)論文修改。

吳荻非：分析標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

高紫月：收集標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行預(yù)處理。

杜豫川：提供論文的撰寫思路，并指導(dǎo)論文修改。