谷浩宇

（廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院 計(jì)算機(jī)工程技術(shù)學(xué)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(gè)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(gè)興起不久卻比較熱門的學(xué)科，管理學(xué)、城市規(guī)劃學(xué)等學(xué)科也對(duì)其進(jìn)行了跨學(xué)科研究［3］。許多專家學(xué)者對(duì)有關(guān)智慧城市的文獻(xiàn)進(jìn)行了研究，但主要著眼于傳統(tǒng)的計(jì)量統(tǒng)計(jì)，而非細(xì)致的分析。傳統(tǒng)的文獻(xiàn)研究方法在現(xiàn)在大體量的文獻(xiàn)面前是很難應(yīng)用的——要從海量的文獻(xiàn)中得出有一定理論意義和實(shí)踐價(jià)值的結(jié)論，是個(gè)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(xiàn)內(nèi)容。經(jīng)過查閱相關(guān)文獻(xiàn)得知［4-7］，目前有關(guān)智慧城市文獻(xiàn)的研究仍是比較基礎(chǔ)的統(tǒng)計(jì)研究，沒有進(jìn)入到對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行深入挖掘的階段。且相關(guān)研究涉及的文獻(xiàn)數(shù)量不大，一般在幾百篇到幾千篇之間。本文針對(duì)前述相關(guān)研究的不足，在掌握更多文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)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(duì)象為中國知網(wǎng)收錄的有關(guān)“智慧城市”的期刊文獻(xiàn)，時(shí)間從2005年1月1日至2020年2月29日。通過對(duì)獲取的文獻(xiàn)進(jìn)行預(yù)處理，包括去除無效數(shù)據(jù)、構(gòu)建自定義詞典、對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行詞性標(biāo)注、數(shù)據(jù)分詞以及停用詞過濾，得到有效文獻(xiàn)16 980篇。

（二）研究方法

本文對(duì)文獻(xiàn)來源期刊進(jìn)行了分類，對(duì)各類期刊每年發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，并將其繪制成了折線圖，通過折線圖分析我國智慧城市領(lǐng)域文獻(xiàn)研究的趨勢(shì)和脈絡(luò)?；贑itespace軟件對(duì)相關(guān)領(lǐng)域文獻(xiàn)的作者、機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵詞等繪制出相應(yīng)的知識(shí)圖譜，并對(duì)知識(shí)圖譜進(jìn)行細(xì)致深入的分析?；贕IS9軟件對(duì)文獻(xiàn)地理位置轉(zhuǎn)換并進(jìn)行地理可視化分析。

二、文獻(xiàn)分析

（一）文獻(xiàn)數(shù)據(jù)簡介

本文研究對(duì)象為中國學(xué)術(shù)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(guān)“智慧城市”的期刊文獻(xiàn)。通過對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)容進(jìn)行預(yù)處理，刪除一些對(duì)分析造成影響的干擾項(xiàng)，采集到的異構(gòu)數(shù)據(jù)總計(jì)16 980條。每條數(shù)據(jù)包含了：論文標(biāo)題、被引數(shù)量、下載數(shù)量、來源期刊、發(fā)表時(shí)間、關(guān)鍵詞、作者姓名、作者單位、摘要及參考文獻(xiàn)等。此外還有從CNKI期刊庫相同設(shè)置條件導(dǎo)出的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。中國學(xué)術(shù)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(lǐng)域文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)

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

（二）期刊文獻(xiàn)發(fā)表趨勢(shì)分析

智慧城市領(lǐng)域期刊文獻(xiàn)的發(fā)表趨勢(shì)如圖1所示。從中可以發(fā)現(xiàn)，該領(lǐng)域內(nèi)重要期刊發(fā)表的文獻(xiàn)數(shù)雖然占總文獻(xiàn)數(shù)的比例很低，但走勢(shì)大致相同，都可以分為三個(gè)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(gè)詞最早出現(xiàn)在2005年的文獻(xiàn)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(xué)科，相關(guān)研究文獻(xiàn)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(gè)增長速度與國家將建設(shè)智慧城市作為一個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)不無關(guān)系。在此階段，國家推出了多批次的智慧城市試點(diǎn)名單和相關(guān)規(guī)劃、評(píng)價(jià)體系等。例如：2012年11月住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布的《國家智慧城市試點(diǎn)暫行管理辦法》和2013年8月國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于促進(jìn)信息消費(fèi)擴(kuò)大內(nèi)需的若干意見》中明確提出要加快智慧城市建設(shè)。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(guān)學(xué)者對(duì)“智慧城市”的研究興趣并發(fā)表了大量文獻(xiàn)。從2015年開始，國家在制定智慧城市相關(guān)政策時(shí)更注重基礎(chǔ)設(shè)施、場(chǎng)景細(xì)分和城市的可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量進(jìn)入了一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)的時(shí)期。智慧城市在商業(yè)、學(xué)術(shù)、生態(tài)、生活等方面展示出更多的價(jià)值，相關(guān)研究也在穩(wěn)步推進(jìn)。

圖1 智慧城市領(lǐng)域期刊文獻(xiàn)發(fā)表趨勢(shì)

（三）作者分析

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

圖2 我國智慧城市領(lǐng)域作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

圖2中，一共有1 169個(gè)節(jié)點(diǎn)和659條連線，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都對(duì)相應(yīng)的作者名進(jìn)行了標(biāo)注，作者發(fā)文數(shù)量與節(jié)點(diǎn)面積大小成正比，作者合作次數(shù)與連線粗細(xì)成正比。圖2顯示智慧城市領(lǐng)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(jìn)行研究。圖中心的節(jié)點(diǎn)大而密集，連線頻繁；圖邊緣的節(jié)點(diǎn)少而稀疏，連線較少；整個(gè)作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖呈現(xiàn)出中間緊密，四周分散的“核心——邊緣”結(jié)構(gòu)。這表明核心部分里面的重要研究學(xué)者多數(shù)都形成了自己的研究團(tuán)隊(duì)，共同進(jìn)行研究，而外層的研究學(xué)者一般以單獨(dú)研究為主，較少進(jìn)行合作研究。

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

圖3 我國智慧城市研究領(lǐng)域的核心作者共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

對(duì)圖3進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在智慧城市研究領(lǐng)域，核心作者的合作關(guān)系中以袁媛、劉棠麗和張紅衛(wèi)為主的研究團(tuán)隊(duì)最為龐大，他們都是中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院的研究人員；李陽和李綱則同為武漢大學(xué)的研究人員。不同機(jī)構(gòu)間的合作關(guān)系的代表則是同濟(jì)大學(xué)的程大章和北京郵電大學(xué)的蘆效峰。也有同一單位的研究人員卻沒有合作關(guān)系的，如中國城市科學(xué)研究會(huì)的徐振強(qiáng)和萬碧玉，他們有各自的研究團(tuán)隊(duì)，相互之間沒有交集。

對(duì)智慧城市研究領(lǐng)域發(fā)文量在15篇以上的作者進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用其發(fā)文數(shù)目和被引數(shù)據(jù)進(jìn)行該領(lǐng)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(lǐng)域重要的學(xué)者。該領(lǐng)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(jié)構(gòu)上對(duì)智慧城市展開研究，宋剛主要從創(chuàng)新層面對(duì)智慧城市展開研究。

（四）機(jī)構(gòu)分析

1.研究機(jī)構(gòu)的地域分布

首先把采集到的發(fā)文機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)單獨(dú)提取出來，運(yùn)用GIS9地理數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)機(jī)構(gòu)地址進(jìn)行經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換。然后把獲取了經(jīng)緯度的機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)導(dǎo)入GIS9地理數(shù)據(jù)可視化分析軟件，最后繪制出每個(gè)機(jī)構(gòu)具體位置的定位圖：圖4和圖5。

圖4 我國智慧城市研究領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)定位

圖5 研究機(jī)構(gòu)集中分布的三大區(qū)域

通過圖4可知，我國智慧城市領(lǐng)域的研究機(jī)構(gòu)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(jī)構(gòu)主要集中在三個(gè)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(lǐng)域研究對(duì)地區(qū)條件是有要求的，以上區(qū)域是我國經(jīng)濟(jì)、文化最為發(fā)達(dá)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(chǔ)備；基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)完備、先進(jìn)；政策條件更為開放、寬松，許多試點(diǎn)項(xiàng)目、指導(dǎo)性政策都在這里先行，例如廣東省發(fā)布的《推進(jìn)珠江三角洲地區(qū)智慧城市群建設(shè)和信息化一體化行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020）》；擁有強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)投入能力；科技創(chuàng)新能力強(qiáng)，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(chǔ)條件，在軟件上提供了智慧城市發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力。

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

2.研究機(jī)構(gòu)的合作網(wǎng)絡(luò)與發(fā)文統(tǒng)計(jì)

通過把采集到的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Citespace軟件中，構(gòu)建我國智慧城市領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖。參數(shù)設(shè)置時(shí)間為2005年到2020年，每年為1個(gè)單位，統(tǒng)計(jì)每年發(fā)文前100的機(jī)構(gòu)及其相互之間的關(guān)系，剪切方式為MST方法，得到結(jié)果，如圖6。

圖6 我國智慧城市研究領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)

由圖6可知，我國智慧城市領(lǐng)域研究機(jī)構(gòu)組成了以同濟(jì)大學(xué)為核心的合作網(wǎng)絡(luò)，同濟(jì)大學(xué)所組成的合作機(jī)構(gòu)團(tuán)體是最為龐大的。但總體而言，研究機(jī)構(gòu)之間的合作關(guān)系較少。圖中共有節(jié)點(diǎn)944個(gè)，連線220條，說明944個(gè)機(jī)構(gòu)中只有220個(gè)之間有過合作。此外，共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)還顯示，有很多公司參與了智慧城市領(lǐng)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(lǐng)域研究很大一部分是受市場(chǎng)推動(dòng)的。

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

（五）關(guān)鍵詞分析

一個(gè)領(lǐng)域的研究方向和研究熱點(diǎn)可以從關(guān)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(shè)置為：時(shí)間從2005年至2020年，以每年為1個(gè)單位；節(jié)點(diǎn)設(shè)置為關(guān)鍵詞，選取每年出現(xiàn)頻次前50的關(guān)鍵詞；網(wǎng)絡(luò)剪切方法選擇MST法，從而繪制出智慧城市研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞共引網(wǎng)絡(luò)，如圖7。

圖7 我國智慧城市研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞共引網(wǎng)絡(luò)

圖7中，每一個(gè)三角符號(hào)代表一個(gè)關(guān)鍵詞，符號(hào)大小由關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次決定；連線表示兩個(gè)或多個(gè)關(guān)鍵詞共同出現(xiàn)在一篇文獻(xiàn)中，連線粗細(xì)由關(guān)鍵詞共同出現(xiàn)的次數(shù)決定；本圖中顯示的關(guān)鍵詞標(biāo)簽的頻次閾值設(shè)置為100。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，在該領(lǐng)域頻次前10位的關(guān)鍵詞分別是：第一位“智慧城市”（7 942次）；第二位“智慧城市建設(shè)”（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(jì)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(guān)鍵詞的重要性不僅僅是通過頻次進(jìn)行判斷的，還需要對(duì)它的中階中心性進(jìn)行判斷。運(yùn)用能夠?qū)⑶昂蠊?jié)點(diǎn)中心性數(shù)值關(guān)聯(lián)的快速中介中心性算法對(duì)關(guān)鍵詞計(jì)算，分析出頻次前10位關(guān)鍵詞中介中心性數(shù)值大于0.1的有：“智慧城市建設(shè)”（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(dòng)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、智慧交通、云計(jì)算、人工智能等新興信息技術(shù)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)研究和建設(shè)智慧城市的目標(biāo)。該領(lǐng)域的研究有很多企業(yè)進(jìn)行推動(dòng)，說明該領(lǐng)域前景廣大、充滿商機(jī)。

圖8 我國智慧城市研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖

圖8顯示的是各關(guān)鍵詞在我國智慧城市研究領(lǐng)域相關(guān)文獻(xiàn)中第一次出現(xiàn)的時(shí)間，三角符號(hào)的大小由關(guān)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(guān)鍵詞及其持續(xù)的時(shí)間。結(jié)合圖8和圖9可以分析我國智慧城市領(lǐng)域研究的演變趨勢(shì)和目前的研究熱點(diǎn)。從最開始的智慧城市研究框架搭建與完善，如評(píng)價(jià)體系設(shè)立、發(fā)展模式探討、部署頂層設(shè)計(jì)等，到目前的細(xì)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(jìn)入人們的日常生活。

圖9 我國智慧城市研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞突現(xiàn)圖

三、總結(jié)

通過對(duì)文獻(xiàn)的發(fā)表趨勢(shì)構(gòu)建折線圖，使用Citespace軟件分別對(duì)文獻(xiàn)信息中的作者、機(jī)構(gòu)和關(guān)鍵詞繪制出相應(yīng)的知識(shí)圖譜，使用GIS9軟件對(duì)文獻(xiàn)進(jìn)行地理可視化分析，本文認(rèn)為：智慧城市研究領(lǐng)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(lǐng)域發(fā)表文獻(xiàn)的作者雖然多，但主要貢獻(xiàn)還是依靠核心作者，核心作者大多有自己的研究團(tuán)隊(duì)；研究機(jī)構(gòu)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Γl(fā)文最多的機(jī)構(gòu)是同濟(jì)大學(xué)；關(guān)鍵詞體現(xiàn)出智慧城市領(lǐng)域文獻(xiàn)研究跨越多個(gè)學(xué)科，研究趨勢(shì)從初始的搭建框架慢慢向更細(xì)致、更深入的研究發(fā)展。