虛擬現實領域作者合作的社會網絡分析

摘 要：虛擬現實技術在1973年至1989年間產生了最初的概念并形成了初步的理論，目前由于硬件設備的開發普及，虛擬現實已經成為了工程醫學等領域所廣泛關注的研究方向之一。本文以CNKI源數據庫收錄的期刊為研究對象，實用文獻計量法統計高產作者和高頻關鍵詞，采用社會網絡分析方法研究了近年來我國虛擬現實研究的作者合作和關鍵詞共現情況，并給出相關結論。

關鍵詞：虛擬現實；社會網絡分析；作者合作

中圖分類號：TP391.9文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2018）01-0105-04

Abstract：The virtual reality technology from 1973 to 1989 produced the original concept and formed a preliminary theory，at present，due to the development of hardware devices，virtual reality has become one of the research directions in the field of medical engineering attention. In this paper，CNKI source database of journals indexed as the research object，practical bibliometric method and statistical authors high-frequency keywords，using social network research in recent years on China's virtual reality author cooperation and keywords co-occurrence analysis method，and gives the relevant conclusions.

Keywords：virtual reality；social network analysis；author cooperation

0 引 言

從物體物理特性的表示與處理、虛擬現實的應用到分布式虛擬現實系統研究[1-3]，從三維動態數據庫到虛擬現實系統環境[4-5]，虛擬現實研究在硬件設備普及的今天終于得到了爆發式的增長，并且真正改變了人類的生活方式和學習方式。近年來國內外學者研究了虛擬現實的各種理論及應用，但是在大量的研究之下依然存在眾多關于虛擬現實研究的文獻計量問題，比如國內目前虛擬現實研究的核心主題是什么，研究的穩定熱點是什么，研究者之間的合作情況等問題，這些問題的探究能夠幫助研究者降低研究成本，提高研究效率。

在虛擬現實的研究項目中，國家自然科學基金和國家高技術研究發展計劃的研究者代表著虛擬現實的研究前沿，其研究成果相當程度上反映虛擬現實的主要研究方向和研究內容。而學術論文的關鍵詞通常展示研究方向和內容。因此我們對論文的作者和關鍵詞，作者分析可以探究虛擬現實的穩定科研群體，關鍵詞分析可以得到虛擬現實研究的熱點內容。

在這樣的基礎下，本文采用文獻計量法對國內虛擬現實的核心論文進行定性定量分析，以期回答上述的文獻計量問題，希望能夠對虛擬現實研究成本的降低和研究效率的提高提供一定的參考和借鑒。

1 研究方法

1.1 數據樣本及預處理

本文研究目的是為了分析作者共現網絡和關鍵詞共現網絡，需要分析較高層次的研究成果，因此數據源采用CNKI源數據庫中收錄的國家自然科學基金和國家高技術研究發展計劃的研究成果作為基礎數據源樣本，以“虛擬現實”為關鍵詞進行篇名檢索獲得了456篇文獻，檢索結果包含的字段有篇名、作者、關鍵詞、年代、單位、摘要和數據來源等，其中待處理字段為作者和關鍵詞，為了能夠使用BibExcel[6]軟件處理檢索結果，我們使用EndNote X7[1]將檢索結果導出為Word文檔。

1.2 研究工具

本文最基本的原理是文獻計量法[7]，因此使用文獻計量工具BibExcel。與此同時使用社會網絡分析法[8]進行虛擬現實研究作者合作網絡的研究，因此使用社會網絡分析工具UCINET。

1.3 研究方法與步驟

本文研究方法為：

（1）利用Excel進行基本數據統計；

（2）利用BibExcel產生作者共現和關鍵詞共現；

（3）利用UCINET實現社會網絡中心度可視化。

2 結果與分析

2.1 基本數據統計結果

我們將前面的數據整理導入Excel中之后，可以發現作者為兩人以上的論文數量為376篇，作者合作率（作者為兩名以上的論文數量/論文總數量）達到了82.46%，經過一一核對之后發現沒有重名作者，作者總人數為1157人，總人次為1451，合作作者總人次為1371，作者總人次和論文數量之比為3.18，表1是詳細的合作人數及比例，占比最多的合作人數是3人和4人，比例分別為29.17%和23.25%，而8名作者以上的比例為1.10%，從表中大致可以看出虛擬現實課題的參與者集中在2-5人，一個作者的論文的比例低于18%，這說明絕大多數研究以團隊為單位，側面反映了虛擬現實研究相對來說較為困難，工作量相對繁重。

論文的年度統計如圖1所示（2017年的數據截止至2017年10月5日），我國虛擬現實第一批成果出現在1995年左右，隨后逐年增加，在2001年開始形成穩定的研究態勢，每年論文數量大約在20篇到30篇之間。

根據普賴斯定律[9]：“在同一主題中，半數的論文為一群高生產能力作者所撰，這一作者集合的數量上約等于全部作者總數的平方根。”[1]我們得到高產作者的數量為36人，部分高產作者如表2所示，總體上看這些作者在虛擬現實方面研究較多，專注度較高，但是高產作者比較顯著的研究成果一般是在早期。

2.2 高產作者的社會合作網絡

2.2.1 高產作者共現分析

本文利用社會網絡分析來構建高產作者的共現網絡，首先使用BibExcel產生了36位作者的共現矩陣。同時通過深入的查閱資料，我們發現在同一研究內容方面的合作往往只是在幾年之內，無法保持持續穩定研究態勢，這點不利于虛擬現實研究的良性發展。

將高產作者共現矩陣導入到UCINET中，生成的網絡結構如圖2所示，每個節點代表一名作者，節點的大小代表網絡中的度數，每條邊代表作者之間的合作關系，為了簡化顯示效果，本文剔除了0度節點。

從圖2中我們可以看出，整個社會合作網絡形成了三個大型團隊，但是其他作者合作力度偏小，一個大型團隊往往研究方向較為專一，而虛擬現實應用范圍極廣，這導致在某些虛擬現實應用的領域能夠出現及其優秀的團隊合作情況，但是在其他領域內依然以孤軍奮戰為主。同時我們利用UCINET工具進行社會合作網絡的中心性分析，得到度、接近性、節點中心度和密度分析（分析結果如圖3、4、5所示），節點密度為0.0430，從數據結果上分析可以得出在一定范圍內形成了幾個大型團隊，但是整體社會合作網絡依然松散，側面反映作者合作不夠緊密。

2.2.2 高頻關鍵詞共現

關鍵詞是能夠反映研究內容最直接的詞匯，進行關鍵詞共現分析之前我們先剔除“虛擬現實”這個關鍵詞，隨后選擇仿真、OpenGL、機器人等24個高頻關鍵詞，形成了關鍵詞共現網絡（如圖6所示）以及度、接近性、節點中心度和密度分析（分析結果如圖7、8、9所示）。生成的網絡結構如圖6所示，每個節點代表一個關鍵詞，節點的大小代表網絡中的度數，每條邊代表關鍵詞之間的聯系，為了簡化顯示效果，本文剔除了0度節點。

根據圖6到圖9以及數據分析我們可以看出整體網絡密度較作者社會合作網絡要高（密度分析結果為0.1051），不過依然較為離散，研究主題廣泛并且某些主體研究很有深度，但是整體深度依然有待加強。

3 結 論

綜合前文的分析，對近年來我國虛擬現實研究作者合作的社會網絡分析結果及展望如下：

（1）高層次虛擬現實研究成果數量較為穩定，國家自然科學基金和國家高技術研究發展計劃支持力度不減，與此同時在硬件設備逐漸普及的情況下，希望能夠有更多研究人員進行高層次研究；

（2）虛擬現實研究的作者社會合作網絡連通度較低，合作類型單一，學術聯系不夠緊密，目前合作主要集中在工程領域和醫學領域，希望研究人員能夠進行更多的跨學科研究；

（3）研究廣度較好但是整體研究深度依然需要加深。

參考文獻：

[1] 楊克儉，劉舒燕，陳定方.虛擬現實中的建模方法 [J].武漢理工大學學報，2001（6）：47-50.

[2] 王愛民，戴金橋.虛擬現實的力觸覺交互技術發展現狀與趨勢 [J].測控技術，2007（10）：1-3.

[3] 楊孟洲，潘志庚，石教英.分布式虛擬現實系統體系結構 [J].計算機應用研究，2000（7）：1-3+22.

[4] 劉學慧，吳恩華.虛擬現實的圖形生成技術 [J].中國圖象圖形學報，1997（4）：3-10.

[5] 徐丹，潘志庚，石教英.虛擬現實中基于圖象的繪制技術 [J].中國圖象圖形學報，1998（12）：29-34.

[6] Persson，O.，R.Danell，J.Wiborg Schneider.How to use Bibexcel for various types of bibliometricanalysis[A].Celebrating scholarly communication studies：A Festschrift for OllePersson at his 60th Birthday [C].Leuven，Belgium：International Society for Scientometrics and Informetrics，2009：9-24.

[7] 鄭文暉.文獻計量法與內容分析法的比較研究 [J].情報雜志，2006（5）：31-33.

[8] 魏瑞斌.社會網絡分析在關鍵詞網絡分析中的實證研究 [J].情報雜志，2009（9）：46-49.

[9] D.普賴斯，宋劍耕，戴振飛.小科學，大科學 [M].北京：世界科學社，1963.

作者簡介：李振宇（1988.08-），男，漢族，黑龍江佳木斯人，哈爾濱廣播電視大學干事，工學碩士。研究方向：計算機應用及遠程教育。