1、國內知識圖譜研究綜述與評估：2004-2010年*湯建民/余豐民2012-9-21 10:11:12來源：情報資料工作2012年01期【英文標題】Review and Evaluation of Knowledge Mapping Research in China: 2004-2010【作者簡介】湯建民，男，1967年生，浙江樹人大學科學計量學研究中心主任、教授，杭州310015；余豐民，1976年生，浙江樹人大學圖書館副研究館員，杭州310015【內容提要】 文章綜合運用詞頻統計、共詞分析及可視化技術等文獻計量方法，分析了國內知識圖譜研究的整體現狀，包括論文的總量分布、發表期刊分布、作者分

2、布、機構分布、基金資助分布及論文研究熱點等，并綜合歸納了論文研究的主要內容。在此基礎上，對該研究領域的現狀和存在的問題進行了綜述和評估，并提出了相應的對策。This paper combines word frequency analysis, co-word analysis and visualization to demonstrate the general situation of knowledge mapping study in China. The authors discuss the distribution of papers, published journals,

3、authors, organizations and funds as well as the focus of the existing papers and sum up main contents of the study. On this basis, the paper reviews and evaluates the status of the research and its existing problems, puts forward relevant counter-measures. 【關 鍵 詞】知識圖譜/文獻計量/可視化/詞頻統計/共詞分析mapping of kn

4、owledge/bibliometric/visualization/word frequency statistics/co-words analysis1、研究目的和意義知識圖譜（Mapping of Knowledge）是顯示科學知識的發展進程與結構關系的一種圖形1，是當今科學計量學、信息計量學、文獻計量學以及情報計量學等學科共同關注的前沿學術領域之一。由于知識圖譜方法能較直觀地解讀人類知識，有利于隱性知識的挖掘，目前已被廣泛應用于人文社會科學與自然科學領域。有關知識圖譜的由來，陳悅博士和劉則淵教授認為，科學知識圖譜的產生同繪圖學和地圖學有一定關系1。據有關文獻介紹，早在20世紀70年代

5、，美國國家基金會就出版了關于科學基金的地理分布報告，這被認為是國外最早研究知識地圖的文獻之一1。此后，知識地圖在大量基于數據庫的繪制工具推動下，突破了僅描述知識地理分布的局限，逐漸發展成為內涵更加豐富的知識圖譜。2003年，美國科學院組織的“知識圖譜測繪”（Mapping Knowledge Domains）大會的召開則標志著專家們對知識圖譜繪制開始了大規模的深入研究。在該會議上，來自不同領域的專家發表了20多篇學術論文，介紹了有關知識圖譜的最新研究成果1。自此以后，知識圖譜領域的學術研究逐漸興起。在國內（大陸地區），大連理工大學是較早地（約2004年）從科學計量學的視角引進“科學知識圖譜”方

6、法的研究機構，他們在此領域已經開展了大量研究并取得了較為豐富的成果，為推動國內該領域的研究做出了很大的貢獻2。在他們的影響下，國內參與該領域研究的人員和研究機構、發表的論文和應用的領域越來越多，呈現出日益繁榮的局面。但是，由于國內開展這方面研究的時間不長，誤用、錯用、盲目使用等情況也時有出現，并已經引起有關學者的一些疑問和憂慮3。我們認為，基于近年知識圖譜領域的已有研究，分析其現狀、明確其問題、考察其趨勢、提出其對策，即對該領域的已有研究進行一次“科學學”視角的回顧性、反思性考察研究已經提上日程。通過查閱文獻，我們發現，除了任紅娟、張志強已經對國外知識圖譜的研究狀況進行了文獻計量分析4，以及廖

7、勝姣5、秦長江6、梁秀娟7等對國內知識圖譜方法的研究作了一些定性為主的綜述外，到目前為止，還沒有文獻對國內知識圖譜領域的所有研究論文進行過系統的、定量為主的綜述，特別是沒有對2009年，2010年的相關文獻進行過綜述和評估，而這兩年又恰是國內發表知識圖譜論文數量激增、最能反映國內目前研究水平的一個時間段。鑒于此，本文擬為彌補此缺憾而作。本文研究的主要內容是：國內知識圖譜領域的研究總體上達到什么樣的程度，主要的研究機構有哪些，主要的研究學者有哪些，近年的研究熱點是什么，存在的問題主要有哪些，今后的發展趨勢怎樣等，以期對該領域相關研究工作的進一步開展能有所幫助。2、研究方法與數據收集學術期刊作為科

8、研成果的重要發布渠道，是科研工作者的首選，因此本文選擇國內收錄期刊較全的數據庫CNKI中國學術期刊網絡出版總庫作為數據源。為盡量收齊樣本，本文確立了“先粗后精、先大后小”的取樣策略。具體方法是：先選擇“知識圖譜”、“知識地圖”、“可視化”和“社會網絡分析”等作為檢索詞，以“篇名或關鍵詞”為途徑分別進行檢索，檢索時間為2004-2010年，共檢索出6641條記錄（檢索時間：2011年2月20日），輸出的題錄字段有“篇名、作者、作者單位、關鍵詞、基金項目、摘要、刊名、發表年、第一作者”共9項。由于絕大多數論文并非屬于文獻（科學）計量學知識圖譜研究領域，為此又對這些論文進行嚴格的人工篩選，最后確認2

9、64篇論文作為本文文獻計量研究的數據樣本。本文研究的主要方法是：先用詞頻統計以及基于共詞分析的可視化知識圖譜等文獻計量方法研究論文的產出結構和研究熱點，然后通過逐篇閱讀重要論文，運用內容分析法來分析論文的主題、內容、方法和研究進展等，最后歸納分析得出結論。3、論文產出結構分析3.1論文總量分布對264篇論文的年度分布統計表明，最早的相關論文是2004年由中山大學信息管理系胡利勇和陳定權發表在情報雜志第11期的引文分析可視化研究。該文認為，引文網絡可以通過聚類的分析方法，用直觀的網絡圖形式顯示出來。很明顯，文中的“網絡圖”便是后來稱為科學知識圖譜的一種。2005年，該領域論文共有6篇，其中大連理

10、工大學的陳悅和劉則淵合著的悄然興起的科學知識圖譜一文在國內首次使用了“科學知識圖譜”一詞。2006年以后，論文數量有較快的增長，到2010年已達到年發文百篇以上的規模（因CNKI數據錄入有滯后現象，實際數量應該超過100篇）。3.2發表期刊分布經統計，264篇論文分別發表在90種期刊上，其中發表1篇論文的有52種，發表2篇的有18種，發表3篇的有5種，發表4篇及以上的共有15種。表1列出了發表論文數在3篇及以上的期刊。由表1可以看出，這些期刊絕大多數屬于圖書情報及科技管理領域期刊，并以核心期刊居多，而且也不乏像中國圖書館學報、情報學報、科學學研究、科研管理等國家一級學術期刊。 對90種期刊的所

11、屬領域大致歸類，我們還發現，知識圖譜研究論文主要發表在圖書情報類和科技管理類期刊中，其次是一些高校的學報，見表2。值得注意的是：教育學領域期刊也占到了全部期刊類別的12%強，發表的論文數量則超過了5%，這說明，教育學科已成為知識圖譜方法的一個重要應用領域。3.3作者分布經統計，264篇論文中共有合著論文195篇，合著率高達73.8%；共有作者595人次，篇均作者數達到2.2人（見表3）。如果在統計中不分作者排名情況，把所有作者都統計在內，那么264篇論文共有作者327位，其中發表論文在6篇及以上的作者有16位，除浙江樹人大學的湯建民、武漢大學的馬費成和河北大學的陳蘭杰外，其余13位均來自大連理

12、工大學。如果單純按第一作者統計，發現共有159位不同作者，其中發表1篇論文的作者有125位，發表2篇的作者有9位，發表3篇的作者有7位，發表4篇的作者有8位，發表5篇及以上的作者有10位。表4列出了發表論文在5篇及以上的10位高產作者及其所在機構。由表可見，大連理工大學在前10名中占了7席，可見其研究力量的強大。3.4機構分布經統計，第一作者所在機構共有82家，其中高校系統75家，科學院、情報所系統6家，還有一家是高等教育學會?？梢?，知識圖譜的研究力量主要集中在高校。表5列出了11個發表論文在4篇及以上的機構。由表5可知，大連理工大學的研究成果數量遙遙領先，約占全部論文的1/3，不愧為國內“知

13、識圖譜”研究的先行者。另外，如果進一步結合表5的“第一作者人數”進行考察，則可以發現：各研究機構的論文發表篇數與第一作者人數大多是相對均衡的，但浙江樹人大學的7篇論文全是由其科學計量學研究中心主任湯建民教授一人所發，顯示出該機構的第一作者人數明顯偏少，說明其成員的研究力量還沒有很好地發揮出來，今后應加大人才培養力度。3.5基金資助分布264篇論文中共有139篇論文受到239個基金項目資助（有些論文擁有不止一項基金），占論文總量的52.9%，總篇均資助達0.9項，這是一個非常高的基金資助率。其中，國家社會科學基金和自然科學基金達到106項，占全部基金項目的45%；教育部、省級和校級課題也不在少數

14、；部分論文還參與了國際合作，見圖1?？梢姡R圖譜領域已經成為一個從國家到地方、從政府到高校都比較重視和關注的研究領域。4、研究論文的內容分析4.1論文研究熱點分析關鍵詞詞頻統計按關鍵詞統計，發現264篇論文中共有關鍵詞1094個，篇均關鍵詞約4個。為了準確反映論文研究的主題，我們把一些意義相同或相近的關鍵詞進行一定的歸整，如把“CiteSpace”統一修改為“CiteSpace”，把“科學知識圖譜”和“可視化圖譜”統一為“知識圖譜”，等等。最后我們得到了頻次在7次及以上的前20個關鍵詞，見表6。綜觀這20個高頻關鍵詞，大致可以發現：論文的研究熱點主要在于通過社會網絡分析、共詞分析、同被引分析

15、、聚類分析等科學計量學和文獻計量學方法，利用CiteSpace等可視化軟件，研究各學科領域的研究熱點和研究前沿，選擇的數據源主要有CSSCI等。作者關鍵詞共現的可視化分析更進一步，我們可以通過基于共詞的可視化分析來繪制出研究知識圖譜的知識圖譜。在這里，為了顯示出作者和關鍵詞的關系，我們在知識圖譜中加入了第一作者的元素參與共現，同時，為了使作者與關鍵詞在知識圖譜上有所區別，又在作者前面加了“#”符號。筆者認為，“知識圖譜”作為一個最高頻的關鍵詞，與其他關鍵詞（或作者）共現的次數太多，不利于圖譜的識別和解讀，因此去掉了該詞參與共現。圖譜繪制的方法是：先計算出所有關鍵詞及作者的詞頻，選擇其中詞頻3的

16、關鍵詞（或作者）84個（25位作者和59個關鍵詞，去掉了“知識圖譜”）進行共現運算，設定的共現次數3；然后用社會網絡分析軟件Pajek繪制出有關知識圖譜研究的作者一關鍵詞共現的知識圖譜，見圖2。在圖2中，頂點大小表示關鍵詞（或作者）詞頻的高低，連線粗細表示共現次數的多少?？梢园l現，有近一半的作者及大部分的關鍵詞之間是沒有連線的，即它們沒有同時與其他的作者或關鍵詞共同出現在3篇及以上的論文中。這從另一方面表明，有關知識圖譜研究的熱點還是比較集中的，主要分布在“（信息）可視化”、“社會網絡分析”、“科學計量學”、“CiteSpace”、“共詞分析”及“知識地圖”等主題上。由圖2可以比較直觀地得知，

17、與“科學計量學”相關（共現3次及以上）的作者有6位（侯海燕、王淇、陳立新、許振亮、湯建民、梁永霞），是數量最多的，其次是與“可視化”有關的作者有5位，兩者擁有共同的研究者是陳立新和許振亮；與各關鍵詞相連最多的作者是“陳蘭杰”與“湯建民”，他們都擁有4個關鍵詞，其次是“馬費成”、“房宏君”等，他們有3個關鍵詞相連。在圖2中還可以解讀出如下信息：王淇研究的重點是對體育科學的科學計量學分析；湯建民主要是在科學（文獻）計量學領域應用社會網絡分析軟件及方法進行共詞分析和研究；陳蘭杰主要通過信息可視化軟件CiteSpace研究某些學科的研究熱點及前沿；馬費成主要研究在知識管理領域如何用知識地圖（或概念地圖

18、）進行知識評價；姜春林研究的數據（或對象）主要來源于CSSCI；康宇航則主要對跟蹤技術的可視化進行了研究。4.2論文研究的主要內容通過關鍵詞詞頻統計及共現分析，我們大致可以直觀地了解知識圖譜領域的研究熱點，但更詳細準確的分析顯然需要通過閱讀論文的摘要和正文來獲取。經過閱讀，大致歸納出了知識圖譜研究的主要內容。知識圖譜的相關概念與理論研究這方面論文的主要目的是為了普及知識圖譜知識，推廣其應用研究。主要論文有悄然興起的科學知識圖譜1、科學知識圖譜應用研究概述5、知識圖譜信息管理與知識管理的新領域6、科學知識圖譜研究綜述7、復雜網絡理論的情報學應用研究8、科學知識圖譜的發展歷程9、論學科知識網絡的理

19、論基礎10、科學知識圖譜科學計量學的新領域11等。4.2.2知識圖譜的可視化方法、技術及軟件研究有關可視化方法的研究論文主要有基于SOM聚類的文本挖掘知識展現可視化研究12、基于專利引文的技術跟蹤可視化研究共引、互引、他引、自引13、可視化同被引分析技術綜述14、信息可視化的發展趨勢研究15、多元統計與社會網絡分析法在知識圖譜應用的實證研究16、用信息可視化方法分析科研領域發展狀況17、兩種方法構建的作者共引知識圖譜的比較研究18、科技文本的可視化分析研究19、可視化數據探索及其應用20等。軟件在知識圖譜的可視化過程中無疑起著至關重要的作用，這方面的文章主要有CiteSpace：科學文獻中新趨

20、勢與新動態的識別與可視化21、引文編年可視化軟件HistCite介紹與評價22、Pajek在情報學合著網絡可視化研究中的應用23、社會網絡分析與可視化工具NetDraw的應用案例分析24、CSSCI數據導入Bibexcel實現共現矩陣的方法及實證研究25等。4.2.3知識圖譜在學科前沿和研究熱點分析中的應用知識圖譜方法在研究某學科領域的研究熱點和發展趨勢等方面已有了較多的研究成果，這部分論文占了絕大多數。如近10年我國情報學研究領域主要作者和論文的可視化分析基于社會網絡分析方法的探討26、基于Web of Science的國際ERP研究熱點與研究前沿的信息可視化分析27、破產法研究國際前沿的可

21、視化分析28、近5年我國會計學研究熱點可視化分析29、力學各分支學科研究前沿和發展趨勢的可視化分析30、國際納米科技前沿領域研究熱點圖譜分析31、我國工商管理研究的知識來源與結構基于文獻計量法的分析32等。4.2.4知識圖譜在期刊評價與研究中的應用知識圖譜在對期刊的研究熱點、研究趨勢及學術影響力等方面的研究也有著得天獨厚的優勢，這方面的論文主要有期刊文獻計量與知識圖譜對情報科學的解讀33、基于知識圖譜的美國科學哲學研究前沿和熱點探討34、高等教育研究研究熱點及其知識基礎圖譜分析35、科學技術學期刊群的可視化分析36、期刊共引分析及可視化實證研究以圖書情報學研究為例37、學術期刊網絡結構的文獻計

22、量及可視化分析38等。4.2.5知識圖譜在作者合著網絡研究中的應用通過合作網絡的知識圖譜繪制，可以直觀地識別出較大規模的合作團隊和團隊組成結構，可以認知區域間和機構間的科研合作水平，從而對科研管理提供依據。該方面的論文主要有中國科學計量學國際合作網絡研究39、國內教育學科論文合著情況研究1998-2007CSSCI文獻計量和作者合作圖譜分析40、學術研究團隊的可視化識別及評估方法研究：以科學學研究領域為例41、EAMOLA成員科研合作行為的網絡可視化研究42、基于CSCD和SCI的跨省區科學合作網絡可視化分析43、社會網絡分析方法在圖情領域合著關系的實證研究44、基于文獻計量的卓越科研機構描繪

23、方法研究以國內教育學科為例45等。5、結語通過對知識圖譜研究論文的文獻計量和內容分析，可以得出以下幾點結論。（1）從論文數量看，呈逐年增長態勢；從發表這些論文的期刊看，大部分都發表在國家一、二級核心學術刊物中；從作者數量看，論文的合著率和篇均作者數均非常高；從基金資助情況看，研究論文受到了各級基金的廣泛支持，特別是國家自然科學和國家社會科學基金項目占了近一半。（2）大連理工大學在該領域中處于領先地位，武漢大學、中國科學院、浙江樹人大學、南京大學、天津師范大學、河北大學等在知識圖譜領域也都有較強的研究實力?？偟膩碚f，研究力量主要集中在高校。（3）論文研究的主要方法是社會網絡分析、共詞分析、同被引

24、分析、聚類分析等，使用最多的可視化軟件是CiteSpace和社會網絡分析軟件Pajek和Netdraw，主要用途是將知識圖譜應用于各學科領域的研究熱點、發展趨勢及作者合作網的分析。（4）從論文研究的主要內容看，知識圖譜領域已形成了一個從“概念、理論”，到“方法、技術”、“軟件支撐”，再到“研究應用”都有所涉及的研究領域，為后續更廣泛和更深入研究打下了一定的基礎。但是，通過閱讀這些論文，同時也發現，目前有關知識圖譜的研究至少還存在以下一些問題，需要引起重視。（1）由于目前國內對知識圖譜的研究在整體上仍處于起步階段，因此，從內容上看，雖然在理論、方法和應用等方面都已有一定數量的論文，但總體仍表現為

25、“零碎的研究較多、孤證的研究較多，應用性的研究較多。或者說，還只有一些散點而沒有形成系統的網”的特點2。因此，我們不僅要繼續加強知識圖譜的應用研究，同時還應進一步重視對原理與方法本身的研究，以期為知識圖譜方法的相關應用提供更為堅實的理論支撐。（2）大部分論文的數據樣本，在選擇上具有很大的隨意性，有些論文甚至沒有說明獲取樣本的具體步驟，而且閾值的選擇也沒有標準可循，這無疑會影響研究結論的嚴謹性和可靠性，必須引起重視。（3）對知識圖譜方法的理論假設、關鍵技術、自身局限、應用現狀和存在問題等方面的回顧性、反思性研究還非常缺乏，今后應該加強這方面的研究。（4）由于知識圖譜方法對數據的依賴性很強，要求也

26、很高，因此應進一步重視開發適合于各種來源數據庫所下載的數據進行處理的軟件，以減少研究人員在數據收集、數據清洗、數據處理等方面的時間和精力。（5）從各篇論文的知識圖譜看，目前對知識圖譜的標注也很不規范，建議對每幅知識圖譜最好在數據來源、數據規模、可視化軟件、閾值大小等方面進行標注，以便于其他人在異時異地的情況下仍能正確地識別和解讀2。【參考文獻】 1陳悅，劉則淵悄然興起的科學知識圖譜J.科學學研究，2005，23(2)：149-1542湯建民.基于中文數據庫的知識圖譜繪制方法及應用：以創新研究論文的分析為例M.杭州：浙江大學出版社，2010.3李佳.共詞聚類分析中的主要問題和對策J.情報學報，2

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