吳明慶，李前兵,，劉 芳，張永成，孫 雯

(1.南京工業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，南京 211800；2.淮陰工學(xué)院 管理工程學(xué)院，江蘇 淮安 223003；3.揚(yáng)州大學(xué) 建筑科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 揚(yáng)州 225009)

由于建筑經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，伴隨著城市中新建或改建項(xiàng)目數(shù)量增加，施工現(xiàn)場(chǎng)的起重機(jī)械也越來越多，起重機(jī)械安全管理工作難度也越來越大，根據(jù)住建部事故快報(bào)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2012-2018年我國(guó)共發(fā)生4059起安全事故，死亡人數(shù)達(dá)到4882人，其中起重機(jī)械安全事故單位死亡人數(shù)達(dá)到1.4人/起。為降低起重機(jī)械傷害事故發(fā)生概率及提高施工現(xiàn)場(chǎng)施工機(jī)械安全管理水平，相關(guān)學(xué)者開展相關(guān)研究。劉浩浩[1]提出基于粗糙集的起重機(jī)械安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，有效控制起重機(jī)械安全事故的風(fēng)險(xiǎn)。陳巍[2]設(shè)計(jì)了一套基于STM系列微控制器的起重機(jī)械安全監(jiān)控系統(tǒng)。鄒建華[3]提出了基于云計(jì)算的起重機(jī)械開發(fā)服務(wù)系統(tǒng)的理念和層次體系框架。鄧俊曄[4]研究發(fā)現(xiàn)履帶式起重機(jī)的吊裝安全與結(jié)構(gòu)安全系數(shù)和操作安全系數(shù)密切相關(guān)。高文海[5]運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和數(shù)據(jù)挖掘法對(duì)橋式起重機(jī)運(yùn)行狀態(tài)預(yù)警系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。陳大川[6]通過構(gòu)建施工安全風(fēng)險(xiǎn)知識(shí)庫(kù)和設(shè)定安全風(fēng)險(xiǎn)智能識(shí)別規(guī)則機(jī)制進(jìn)而提出地鐵施工安全風(fēng)險(xiǎn)智能識(shí)別模型。郭健[7]運(yùn)用層次分析法和專家調(diào)查法分析主要風(fēng)險(xiǎn)，并且運(yùn)用模糊綜合評(píng)價(jià)法確定施工風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。程鴻群[8]通過建立證據(jù)理論結(jié)合區(qū)間數(shù)賦值的深基坑工程施工過程風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)模型解決風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)體系構(gòu)建、權(quán)重分配和評(píng)價(jià)方法實(shí)現(xiàn)的問題。孫龍龍[9]基于知識(shí)圖譜分析計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)在建筑安全領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。馬輝運(yùn)[10]用CiteSpace文獻(xiàn)計(jì)量方法對(duì)國(guó)內(nèi)外建筑工業(yè)化研究進(jìn)展和趨勢(shì)進(jìn)行分析，預(yù)測(cè)未來建筑工業(yè)化的發(fā)展方向。王乾坤[11]采用文獻(xiàn)計(jì)量法剖析工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)管理領(lǐng)域的研究態(tài)勢(shì)，得出本領(lǐng)域研究成果貢獻(xiàn)最多的國(guó)家、熱點(diǎn)期刊以及研究熱點(diǎn)主題等?？梢钥闯鼋ㄖ鹬貦C(jī)械安全管理研究文獻(xiàn)集中對(duì)起重機(jī)械風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別、機(jī)械施工風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)以及機(jī)械安全管理系統(tǒng)等研究，而將理論與實(shí)際相結(jié)合安全管理研究相對(duì)較少，開展建筑起重機(jī)械計(jì)量分析對(duì)了解起重機(jī)械安全管理具有重要意義。

為此，基于中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)和Web of science核心合集檢索建筑起重機(jī)械安全管理相關(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，運(yùn)用計(jì)量統(tǒng)計(jì)的方法開展建筑起重機(jī)械安全管理方面研究熱點(diǎn)、研究前沿以及演進(jìn)趨勢(shì)等研究,以提高建筑工程施工安全管理水平。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源及處理

本研究數(shù)據(jù)來源于中國(guó)知網(wǎng)(CNKI)和Web of science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)中檢索的文獻(xiàn)，檢索方式為高級(jí)檢索，輸入如：起重機(jī)械、塔式起重機(jī)、施工升降機(jī)、Hoistinng machinery、Tower crane、Security management等主題關(guān)鍵詞，時(shí)間跨度為2010-2020年，經(jīng)過篩選和剔除報(bào)道簡(jiǎn)訊、會(huì)議通知等非學(xué)術(shù)性文獻(xiàn)，最終選取341條中文文獻(xiàn)和200條英文文獻(xiàn)作為此次可視化分析的樣本數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

本研究基于文獻(xiàn)計(jì)量、知識(shí)圖譜及數(shù)理統(tǒng)計(jì)等方法[12]，分析國(guó)內(nèi)外建筑起重機(jī)械安全管理領(lǐng)域的研究核心、熱點(diǎn)主題、前沿態(tài)勢(shì)，揭示建筑起重機(jī)械安全管理在建筑工程全過程安全管理中關(guān)鍵作用和重大意義。利用CiteSpace 5.7.R5W可視化軟件對(duì)年度發(fā)文量、期刊來源、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、作者高被引等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以簡(jiǎn)潔易懂知識(shí)圖譜可視化形式展示該主題學(xué)術(shù)研究的演進(jìn)歷程。

2 發(fā)文時(shí)序與研究力量

2.1 時(shí)間維度分布特征分析

學(xué)術(shù)文獻(xiàn)發(fā)文量能夠充分反應(yīng)現(xiàn)階段研究水平的變化情況，而文獻(xiàn)時(shí)序分析則清晰表達(dá)建筑起重機(jī)械安全管理研究關(guān)注度的變化趨勢(shì)。本文將檢索的541篇文獻(xiàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并將其導(dǎo)入到Excel中繪制相應(yīng)折線圖如圖1所示。從圖中虛線可以看出，2010-2018年建筑起重機(jī)械安全管理研究發(fā)文量處于平穩(wěn)階段，而2018-2020年處于快速發(fā)展增加階段，總體呈上升趨勢(shì)，主要有兩點(diǎn)原因：一是2017年住建部安全生產(chǎn)管理委員會(huì)出臺(tái)關(guān)于起重機(jī)械的五項(xiàng)危大分部分項(xiàng)工程施工要點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)建筑起重機(jī)械安全管理的重要性；二是將該數(shù)據(jù)與事故快報(bào)刊發(fā)的起重機(jī)械事故數(shù)量變化趨勢(shì)比較，發(fā)現(xiàn)兩者數(shù)據(jù)變化趨勢(shì)呈正相關(guān)，因此國(guó)家政策支持導(dǎo)向和安全事故管理迫切需要使得研究者對(duì)建筑起重機(jī)械安全管理研究的關(guān)注度和重視度提高。

圖1 2010-2020年建筑起重機(jī)械安全管理發(fā)文量分布

2.2 空間維度分布特征分析

2.2.1合作作者分析

將建筑起重機(jī)械相關(guān)文獻(xiàn)發(fā)文量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)排序見表1和圖2。圓形節(jié)點(diǎn)代表作者，節(jié)點(diǎn)之間相互連接表示作者合作網(wǎng)絡(luò)關(guān)系?；谧髡甙l(fā)文量統(tǒng)計(jì)和作者合作網(wǎng)絡(luò)圖譜分析，可以看出節(jié)點(diǎn)之間通過相互連接形成許多相對(duì)獨(dú)立的小型網(wǎng)絡(luò)，表明作者一般有固定的合作團(tuán)隊(duì)且團(tuán)隊(duì)內(nèi)部合作密切，但是團(tuán)隊(duì)之間合作相對(duì)封閉缺乏合作，因此需要加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)之間合作研究才能夠有效提高建筑起重機(jī)械安全管理研究。

表1 發(fā)文量排名前16位作者列表

圖2 起重機(jī)械安全管理文獻(xiàn)作者合作圖譜

2.2.2發(fā)文機(jī)構(gòu)分析

根據(jù)建筑起重機(jī)械安全管理合作機(jī)構(gòu)圖譜(見圖3)分析，可以看出發(fā)文合作機(jī)構(gòu)呈現(xiàn)不同的動(dòng)態(tài)關(guān)系。從機(jī)構(gòu)性質(zhì)角度看，研究機(jī)構(gòu)主要集中在建筑施工單位和安全管理監(jiān)管部門，主要原因是一旦發(fā)生起重機(jī)械安全事故施工單位承擔(dān)主要責(zé)任；從發(fā)文數(shù)量角度看，發(fā)文數(shù)量最多的機(jī)構(gòu)是華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院、中山市第一建筑工程有限公司及以Nankai Univ，Georgia Inst Technol，Korea Univ等形成的團(tuán)體，但前兩單位均是獨(dú)立節(jié)點(diǎn)，之間沒有連線，表明該機(jī)構(gòu)停留在內(nèi)部交流研究階段，忽略團(tuán)隊(duì)機(jī)構(gòu)之間的合作交流。

圖3 起重機(jī)械安全管理文獻(xiàn)發(fā)文機(jī)構(gòu)合作圖譜

2.2.3發(fā)文期刊分析

根據(jù)建筑起重機(jī)械發(fā)文期刊圖譜(見圖4)研究表明：起重機(jī)械安全管理研究相關(guān)發(fā)文期刊共有314個(gè)，其中發(fā)文量最多的期刊：Journal of construction engineering and management、Journal of measurements in engineering、建筑安全、工程管理學(xué)報(bào)、施工技術(shù)、建筑監(jiān)理等，較多起重機(jī)械安全管理相關(guān)文獻(xiàn)被影響因子較高或者核心期刊錄用，尤其是理論模型方法研究的相關(guān)文獻(xiàn)在頂級(jí)期刊上刊發(fā)，引起更多的研究者對(duì)該領(lǐng)域研究的關(guān)注；較少起重機(jī)械安全管理案例與經(jīng)驗(yàn)分享的文章被普通期刊錄用，目的在于給相關(guān)行業(yè)企業(yè)管理人員和施工作業(yè)人員提供經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)支持。由此可見研究者應(yīng)該將兩個(gè)方向研究相結(jié)合進(jìn)而更深入的剖析起重機(jī)械安全管理的問題關(guān)鍵所在，突破關(guān)鍵性難題，進(jìn)一步提高起重機(jī)械安全管理水平。

圖4 起重機(jī)械安全管理文獻(xiàn)發(fā)文期刊圖譜

3 研究熱點(diǎn)與演進(jìn)趨勢(shì)

3.1 研究熱點(diǎn)分析

關(guān)鍵詞是對(duì)文獻(xiàn)內(nèi)容的高度概括和總結(jié)，而熱點(diǎn)關(guān)鍵詞則一定程度上體現(xiàn)了該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)主題[13]。關(guān)鍵詞的共現(xiàn)頻次和中心性是衡量熱點(diǎn)關(guān)鍵詞的重要指標(biāo)，節(jié)點(diǎn)越大即關(guān)鍵詞共現(xiàn)頻次越高，關(guān)鍵詞中心性表示此關(guān)鍵詞與其他多個(gè)關(guān)鍵詞之間緊密連接程度。根據(jù)起重機(jī)械安全管理關(guān)鍵詞共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)圖譜和關(guān)鍵詞中心性統(tǒng)計(jì)表(見圖5和表2)可以看出，起重機(jī)械安全管理研究領(lǐng)域熱點(diǎn)關(guān)鍵詞有：安全管理、建筑起重機(jī)械、塔式起重機(jī)、塔吊、安全監(jiān)控管理系統(tǒng)、安全事故、建筑施工、Tower crane、System、Design、Safety、Model等，可以看出學(xué)者注重理論與實(shí)際相結(jié)合的研究模式能夠進(jìn)一步加強(qiáng)起重機(jī)械安全管理的研究。

表2 起重機(jī)械安全管理文獻(xiàn)高頻關(guān)鍵詞及其中心性統(tǒng)計(jì)表

圖5 起重機(jī)械安全管理文獻(xiàn)關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜

綜上所述，根據(jù)起重機(jī)械安全管理關(guān)鍵詞共現(xiàn)圖譜統(tǒng)計(jì)分析，可得出起重機(jī)械安全管理研究熱點(diǎn)如下：

(1)對(duì)起重機(jī)械安全事故發(fā)生特征、耦合規(guī)律進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)分析法，從時(shí)空不同維度進(jìn)行事故發(fā)生原因和機(jī)理進(jìn)行剖析。

(2)起重機(jī)械安全事故風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別和分析研究。通過辨識(shí)、評(píng)價(jià)、分析起重機(jī)械關(guān)鍵風(fēng)險(xiǎn)因素，進(jìn)而提出具有針對(duì)性和有效性的防控措施。

(3)BIM等信息技術(shù)在建筑起重機(jī)械安全管理方面的應(yīng)用研究。運(yùn)用BIM構(gòu)建施工現(xiàn)場(chǎng)虛擬三維空間模型進(jìn)行模擬仿真。

(4)建筑起重機(jī)械安全監(jiān)控系統(tǒng)與管理研究。系統(tǒng)利用先進(jìn)設(shè)備對(duì)施工作業(yè)過程中的起重機(jī)械進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及時(shí)掌握并提供起重機(jī)械相關(guān)數(shù)據(jù)。

3.2 研究趨勢(shì)分析

關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖是指關(guān)鍵詞隨時(shí)間變化后的分布圖，它可以反映出關(guān)鍵詞的演變趨勢(shì)如圖6所示，關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖譜是分析研究前沿和演變趨勢(shì)的重要依據(jù)[10]。建筑起重機(jī)械安全管理研究都可大致分為傳統(tǒng)管理理論分析應(yīng)用與新興信息技術(shù)融合應(yīng)用兩個(gè)階段。

圖6 起重機(jī)械安全管理文獻(xiàn)關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖分析圖譜

根據(jù)起重機(jī)械安全管理關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖譜統(tǒng)計(jì)，2010-2014年，我國(guó)起重機(jī)械安全管理處于傳統(tǒng)理論分析應(yīng)用階段，停留于“遇到問題-解決問題”的傳統(tǒng)管理模式。自2003年起，施工機(jī)械安全管理逐漸邁入規(guī)范化管理，主要從起重機(jī)械使用過程和起重機(jī)械事故兩個(gè)角度出發(fā)。其中，起重機(jī)械施工過程安全管理從設(shè)備備案、設(shè)備出租、安拆和使用等方面分析；另外起重機(jī)械事故從事故類型、事故源頭、事故原因等方面對(duì)存在安全隱患進(jìn)行討論，及時(shí)遏制引發(fā)起重機(jī)械安全事故的風(fēng)險(xiǎn)源，以保障建筑起重機(jī)械安全施工。2015-2018年是起重機(jī)械安全管理的爆發(fā)階段，發(fā)文量急劇增加，同時(shí)出現(xiàn)大量新的關(guān)鍵詞如：accident、fatality、model、visualization、system等，說明此階段研究者重視對(duì)起重機(jī)械事故機(jī)理、虛擬可視化分析、模型系統(tǒng)優(yōu)化等方面研究。2019-2020年，大數(shù)據(jù)、信息技術(shù)等開始應(yīng)用于建筑起重機(jī)械安全管理方面的研究，成為此階段研究的主流演變趨勢(shì)，該階段還突現(xiàn)建筑信息模型(BIM)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)(WSN)、人工智能等關(guān)鍵詞。

綜上所述，根據(jù)建筑起重機(jī)械安全管理研究相關(guān)文獻(xiàn)關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖譜統(tǒng)計(jì)分析，可得出起重機(jī)械安全管理研究前沿及演進(jìn)趨勢(shì)如下：

(1)從研究主題演化進(jìn)程角度看，建筑起重機(jī)械安全管理研究由傳統(tǒng)“遇到問題-解決問題”的模式向多元化的管理模式進(jìn)階，例如粗糙集、貝葉斯模型、灰色關(guān)聯(lián)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法不斷深入研究，有助于安全管理人員做出準(zhǔn)確性高、針對(duì)性強(qiáng)的決策，從而達(dá)到施工安全管理的目的。

(2)從研究前沿與方向角度看，建筑起重機(jī)械安全管理方面出現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)、BIM、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)、射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)等共現(xiàn)詞，應(yīng)用于起重機(jī)械智能化安全監(jiān)控和預(yù)警管理。Sleiman等[14]基于建筑規(guī)劃、現(xiàn)場(chǎng)管理、現(xiàn)場(chǎng)模擬以及傳感技術(shù)，構(gòu)建施工現(xiàn)場(chǎng)塔吊防撞的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)管理平臺(tái)，減少重疊工作區(qū)域發(fā)生機(jī)械碰撞事故，提高施工現(xiàn)場(chǎng)安全管理。

3.3 研究前沿領(lǐng)域分析

運(yùn)用CiteSpace軟件進(jìn)行起重機(jī)械安全管理關(guān)鍵詞聚類圖譜分析，整理數(shù)據(jù)見表3。聚類序號(hào)越小則代表該聚類包含的文獻(xiàn)數(shù)量越多，即重點(diǎn)研究的主題。由此可知以“安全管理”為主題的措施管理研究和以“起重機(jī)械”為主題的對(duì)象研究是當(dāng)下建筑起重機(jī)械安全管理研究前沿領(lǐng)域中的主要側(cè)重。另外，通過前沿領(lǐng)域主題分布可以看出，起重機(jī)械安全管理系統(tǒng)和方法的研究側(cè)重較少，需要加強(qiáng)關(guān)注該領(lǐng)域方面的研究。

表3 關(guān)鍵詞聚類信息

3.4 起重機(jī)械安全管理討論與分析

運(yùn)用CiteSpace軟件對(duì)2010-2020年建筑起重機(jī)械安全管理領(lǐng)域的文獻(xiàn)進(jìn)行可視化分析，研究起重機(jī)械安全管理的時(shí)序分布、合作作者、發(fā)文機(jī)構(gòu)、發(fā)文期刊、關(guān)鍵詞共現(xiàn)、關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖等，可以分析出，建筑起重機(jī)械安全管理研究現(xiàn)狀和未來發(fā)展態(tài)勢(shì)如下。

(1)根據(jù)時(shí)序發(fā)文量分布和作者合作圖譜分析可以看出，建筑起重機(jī)械安全管理研究發(fā)文量整體呈現(xiàn)不斷上升趨勢(shì)，尤其是近三年起重機(jī)械安全管理發(fā)文量大幅度增加，由此表現(xiàn)出研究者對(duì)起重機(jī)械安全管理研究的關(guān)注度和重視度都在不斷提升。合作作者網(wǎng)絡(luò)圖譜也由小型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)向大型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)階，可以看出傳統(tǒng)簡(jiǎn)單的團(tuán)隊(duì)合作研究不斷向團(tuán)隊(duì)之間合作的方向發(fā)展，因此未來建筑起重機(jī)械安全管理研究會(huì)進(jìn)一步提升。

(2)根據(jù)發(fā)文機(jī)構(gòu)和期刊圖譜可以看出，發(fā)文機(jī)構(gòu)從單一的建筑施工企業(yè)、高校逐漸向校企合作研究的模式發(fā)展，因此加強(qiáng)學(xué)術(shù)理論和實(shí)踐相結(jié)合，有助于突破建筑起重機(jī)械安全管理研究理論疑惑和實(shí)際難題。從期刊分布圖譜可以得出，高影響因子期刊和核心期刊對(duì)起重機(jī)械安全管理相關(guān)文章收錄數(shù)量不斷遞增，體現(xiàn)出研究學(xué)者對(duì)建筑起重機(jī)械安全管理領(lǐng)域研究的重視程度增加。

(3)根據(jù)關(guān)鍵詞共現(xiàn)和聚類以及關(guān)鍵詞時(shí)區(qū)圖可以看出，建筑起重機(jī)械安全管理研究熱點(diǎn)、研究主題、研究前沿、演進(jìn)趨勢(shì)等，其中起重機(jī)械安全管理研究熱點(diǎn)和前沿集中在風(fēng)險(xiǎn)因素識(shí)別評(píng)價(jià)、信息技術(shù)融合、起重機(jī)械安全監(jiān)控平臺(tái)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)；而建筑起重機(jī)械安全管理研究正朝著理論模型方法與施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際相結(jié)合的趨勢(shì)演進(jìn)，以全面合理的提高建筑起重機(jī)械安全管理研究水平，保障建筑起重機(jī)械在施工現(xiàn)場(chǎng)安全施工。

4 總結(jié)

以建筑起重機(jī)械為研究對(duì)象，基于計(jì)量分析方法，從文獻(xiàn)時(shí)序、發(fā)文作者、發(fā)文機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞共現(xiàn)和聚類等角度出發(fā)，開展建筑起重機(jī)械安全管理領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀、熱點(diǎn)和前沿研究。研究發(fā)現(xiàn)：建筑起重機(jī)械安全管理領(lǐng)域研究發(fā)文量不斷增加、發(fā)文團(tuán)隊(duì)機(jī)構(gòu)合作不斷加強(qiáng)壯大、此外信息技術(shù)不斷融合促使起重機(jī)械安全管理水平的提高。期望本文研究成果能夠?qū)ㄖ鹬貦C(jī)械安全管理領(lǐng)域研究提供有益借鑒和參考，為起重機(jī)械事故防范和安全管理提供有效管理思路。