基于CiteSpace的國內城市公共安全可視化研究分析

陽富強, 林子燚, 邱東陽

(福州大學環境與資源學院，福建 福州 350108)

0 引言

城市化進程的快速發展與演變，不僅為社會經濟高速發展注入了活力，同時也為城市公共安全運行帶來新的課題. 近年來，我國城市公共安全事件頻發，如2014年上海外灘踩踏事故、 2015年天津港爆炸事故、 2016年南京暴雨事件、 2019年江蘇響水“3·21”爆炸事故、 2020年新型冠狀病毒疫情等，給社會造成嚴重影響. 因此，開展城市公共安全領域的研究對保障社會穩定、 促進經濟發展具有重要意義. 西方國家在該領域研究起步較早，已取得一系列的研究成果，如Matsika等[1]制定風險評估規范以分析地鐵和輕軌系統的恐怖襲擊的脆弱性； Battarra等[2]利用地震預測方法提出一種計算地震可能性和受災人數的新方法； Zavadskas 等[3]采用多準則決策方法對城市公園進行安全等級排序. 當前，國內關于城市公共安全的研究體現在大數據的應用，包括運用大數據構建及完善城市公共安全體系、 利用大數據進行城市公共安全治理等. 如曹策俊等[4]提出的數據驅動風險治理框架、 構建智慧型風險治理模式； 林海文[5]指出大數據時代公共安全治理的未來趨勢是人工智能的應用； 曾子明等[6]基于主權區塊鏈網絡的資源管理體系實現公共安全數據采集、 數據處理、 實時交互以及智慧共用過程的有效管理.

文獻計量學是在科學計量學、 數據可視化背景下逐漸發展起來的一款引文可視化分析方法，其以知識圖譜的形式對固定領域的研究現狀和發展態勢有很好的分析及預測作用[7]. 當前，文獻計量可視化分析法已運用于多個研究領域，如生物資源與生態環境研究[8]、 X射線熒光光譜研究[9]、 人工智能研究[10]等. 國內外已有部分學者對公共安全領域的研究展開了綜述分析，但其分析方法均采用傳統的文獻綜述法，難以實現全面、 客觀及定量化的分析評價. 基于此，本文利用CNKI數據庫的文獻源，運用CiteSpace軟件對近20年國內城市公共安全核心文獻進行梳理，通過綜合圖譜辨析該領域的研究熱點和演化路徑，探究我國該領域未來可能的發展趨勢.

1 文獻來源與研究方法

1.1 數據來源

CNKI數據庫(China national knowledge infrastructure)即國家知識基礎設施，其擁有最廣泛、 最穩定的信息來源和最專業的信息資源通道，并每日根據最新公開的期刊、 報紙、 行業動態對數據庫進行實時更新，具有權威性、 實用性、 專業性等特點. 本文以CNKI數據庫為基礎，檢索時間為2020年6月15日，年際跨度為2001—2020(2003年SARS事件后，城市公共安全在我國開始引起學者和大眾的關注，因此將檢索發文段確定為2001—2020)，并以“主題”為檢索項，“城市公共安全”為檢索詞，檢索方式為“高級檢索”. 經人工篩選，剔除書評、 新聞報道、 期刊會議征稿等關聯度較低的文獻后，最終得到國內城市公共安全領域相關文獻共967篇.

1.2 研究方法與工具

文獻計量學軟件CiteSpace由美國德雷塞爾大學陳超美教授開發的一種常用的可視化軟件[11]，其以知識圖譜的形式分析學科內部的發展聯系以及學科間的演變趨勢，預測某一學科未來的發展趨勢. 本文首先利用CNKI數據庫自帶的數據分析功能對檢索到的城市公共安全相關文獻數據進行格式轉化，并導出CiteSpace能夠識別的數據格式[12]； 其次，運用CiteSpace可視化軟件進行共詞分析，對研究作者、 研究機構及其合作網絡進行梳理，把握城市公共安全研究的基本現狀； 最后，通過高頻關鍵詞及其時空分區的綜合知識圖譜，辨析研究熱點和演化路徑，探究城市公共安全未來的發展趨勢.

2 城市公共安全研究知識圖譜梳理

2.1 發表年份和發表數量

本文對CNKI數據庫中2001—2020年間國內城市公共安全領域相關文獻的發表年份和發表數量進行了統計，其結果如圖1所示. 由圖1可知，2001—2003年城市公共安全領域發表文獻數量較少，屬于該領域的起步發展階段. 2004—2016年該領域研究文獻發文量呈現出穩步上升、 逐年遞增的趨勢，其原因可能是2003年的SARS事件引發學者及大眾對城市公共安全的廣泛關注. 2017年至今，我國在該領域的文獻數量呈現出了 “井噴式”的增長趨勢，“大數據”“互聯網+”“智慧城市”及“雙重預防機制”等新技術及新制度的引入為城市公共安全體系建設提供了新方法與新思路，使得城市管理與現代化技術手段不斷融合、 創新[13].

圖1 城市公共安全領域文獻的發表年份及發表數量圖Fig.1 The publication year and quantity chart of urban public safety literature

2.2 研究作者及合作網絡分析

通過對核心期刊中發文作者的分布趨勢研究，可以確定該領域的高產作者及其團隊合作情況. 對CNKI數據庫中2001—2020年國內城市公共安全領域的研究作者進行統計，并運用CiteSpace軟件生成作者合作網絡圖，如圖2所示. 圖2中每一個節點代表一位作者，節點的大小與作者的發文量呈正相關關系； 節點的顏色則代表發文的年份，顏色越淺則發文時間越靠后； 節點之間的連線代表作者間的合作發文，連線越粗則表示合作次數越多. 由圖2可知，金磊(13篇)、 曲宗希(10篇)、 董華(7篇)、 何繼新(6篇)、 劉茂(5篇)等為主要的發文作者； 張超、 屈瑩、 秦挺鑫、 王皖、 徐鳳嬌為近年來合作較為密切的研究團隊. 圖中零散分布的節點表明眾多學者仍是獨立發文的情況. 在已有“網狀”結構 中，成員多來源于同一單位，如張超、 屈瑩、 秦挺鑫、 王皖、 徐鳳嬌均屬于中國標準化研究院； 跨單位合作的團隊較少.

圖2 城市公共安全領域主要研究作者及其合作網絡圖Fig.2 Author of the main study on urban public safety and their cooperative network map

2.3 代表性研究機構分析

圖3 城市公共安全領域主要研究機構及其合作網絡圖Fig.3 Major research institutions on urban public safety and their cooperative network map

文獻的研究機構分析可以反映出該機構在該領域所處的地位以及不同研究機構之間聯系的緊密程度. 本文對CNKI數據庫中2001—2020年國內城市公共安全領域的研究機構進行統計，并運用CiteSpace軟件生成研究機構合作網絡圖，如圖3所示. 從研究機構發文量來看，蘭州大學管理學院(17篇)、 中國人民公安大學(13篇)、 天津城建大學經濟與管理學院(7篇)等高校與研究機構節點較大，發文量靠前，且這些節點顏色較為鮮明，表明這些高校與研究機構近年來在該領域有較為深入的研究； 從研究機構類型分布來看，大多研究在高校內進行，說明高校是城市公共安全領域研究的核心力量； 從研究機構合作關系情況來看，多數高校存在獨立發文或院校內跨學院合作的情況，跨院校之間的合作僅占據了少部分(如暨南大學與天津大學在城市公共安全風險治理方面研究、 中國科學技術大學火災科學國家重點實驗室與中國工程院在城市公共安全應急救援領域的合作)，表明當前該領域的研究多匯聚于高校、 機構內部，缺少跨院校、 跨部門間的交流合作.

2.4 發文期刊分布

發文期刊分布分析可反映出該領域文獻的主要分布脈絡及期刊對文獻的認可程度. 對CNKI數據庫中2001—2020年國內城市公共安全領域刊載量較多的期刊進行統計，如表1所示. 刊載量10篇及以上的期刊共13個，占期刊文獻總量的33.33%. 排名前三的期刊分別為《中國公共安全(綜合版)》《中國安防》與《上海城市管理職業技術學院學報》，其發文量為57、 28、 27篇. 《中國公共安全(綜合版)》是最早收錄城市公共安全文獻的期刊(2005年)，其側重于對城市公共安全系統的建立，是城市公共安全在風險管理領域的啟蒙研究文獻； 該期刊在2017年與2019年均收錄了9篇關于城市公共安全的文獻，主要探討“互聯網+”“智慧城市”與城市公共安全風險治理的有機結合； 《中國安全科學學報》在近五年內僅收錄了2篇關于城市公共安全領域的文獻，其余文獻均在城市公共安全啟蒙研究階段(即2003—2005年)發表，表明該期刊關注新理念、 新思想的創新與發展.

表1 城市公共安全領域刊載量前十期刊統計

2.5 高被引文獻分析

對高被引文獻分析有助于了解該學科領域的基礎知識. 對CNKI數據庫中2001—2020年國內城市公共安全領域被引頻次排名前十的文獻進行統計，如表2所示. 這些高被引文獻集中分布在兩個方面：一是通過GIS、 無線通訊等信息化技術手段，模擬、 分析城市災害的演變，以實現快速的城市公共安全應急響應與決策，如徐志勝等[14]在對城市可視化與數字化分析的基礎上，通過GIS系統實現城市災害信息的科學管理與分析模擬，以提高城市公共安全應急響應的效率和速度； 二是在國內外城市公共安全系統研究進展的基礎上，提出適合于我國城市公共安全面臨的問題和城市公共安全規劃構建的基本要素，如范維澄等[22]基于公共安全體系的三角形框架，表明城市管理應綜合考慮突發事件、 承災載體、 應急管理三方面，以實現科學有效的城市公共安全.

表2 城市公共安全領域被引頻次前十文獻統計

3 城市公共安全研究知識圖譜可視化

3.1 關鍵詞抽取與詞頻分析

運用可視化分析軟件中的關鍵詞統計功能，對城市公共安全領域詞頻數排列前二十的關鍵詞進行整理歸納，如表3所示. 由表3可知，大數據、 智慧城市建設、 公共安全治理是近五年來城市公共安全領域出現頻次較高的主題，越來越多的學者將大數據運用于城市、 公共、 安全治理中，如曹策俊等[4]構建以“點-鏈-網-超網”為主線的風險演化模式以提高城市公共安全風險治理水平； 公共安全、 城市、 公共安全情況一體化治理這些詞匯首次出現的年份較早(2001年)，其詞頻數總和占比為63.42%，反映出城市公共安全在基礎研究領域日趨完善； 由表3中年份欄可知，近兩三年未出現頻次較高的研究主題，可能是因為當前最新理論研究還在萌芽階段，只在小范圍內進行，沒有形成大規模的研究.

表3 城市公共安全領域高頻關鍵詞統計

3.2 關鍵詞共現網絡可視化分析

運用CiteSpace可視化軟件，以文獻的關鍵詞為節點，每年為一個時間片段，閾值項選擇“Top N per slice”，閾值設定為每一個時間片段選擇前50個高頻節點數據，并結合圖譜修剪及人工調整等技術處理[24]，對城市公共安全領域核心文獻的關鍵詞進行共現網絡可視化分析，如圖4所示. 其中，一個節點代表一個高頻關鍵詞，節點大小與關鍵詞出現頻率呈正相關關系； 節點內不同顏色的圓圈代表關鍵詞出現的年份，外圈的紫色圓圈說明該關鍵詞出現年份較早且仍是當前的研究熱點； 節點間的連線表示兩個關鍵詞在同一篇文章中共同出現，連線越粗則表示共現頻次越高[25].

圖4 城市公共安全領域關鍵詞綜合知識圖譜Fig.4 Comprehensive knowledge map of key words in the field of urban public safety

由圖4可知，公共安全、 城市公共安全、 應急管理與城市所在位置的節點最大發文量最多，且其首次出現的年份較早(由表1可知)，它們的出現是隨著我國城市化進程的演變而加速發展，在二十一世紀初期，關于城市公共安全主題的研究集中于城市公共安全基本理論和城市公共安全的系統模型的研究； 2003年SARS事件以及2008年汶川地震等一系列城市風險事件的發生，我國在應急管理、 公共安全管理、 風險治理和安全規劃等方面呈現出短板，使得公共安全管理體系在此階段得到學者的關注，并在接下來的十年中與此相關聯的主題得到發展完善； 大數據、 智慧城市與城市軌道交通等主題對應的節點也相對較大，城市公共安全信息網的建設與視頻監控系統的完善雙向并舉共同推進信息技術與城市公共安全體系的有機結合； 2020年新冠疫情以來，城市公共安全領域的發文量是歷年來最高的，其主要涉及的主題包括公共衛生安全、 監管系統、 公共衛生防控、 公共健康與安全等，城市公共安全領域研究從以往的體系建設逐步發展到關注民生健康與安全，這些事關民生福祉的主題工程很可能是該領域未來的研究趨勢.

3.3 時間分區與演化路徑

為更加清晰地梳理該領域研究主題的演化軌跡，運用CiteSpace可視化軟件中的時空視圖，以城市公共安全研究文獻的轉折時間節點和峰值時間節點為限，分3階段進行整理歸納，如圖5所示.

1) 起步探索階段(2001—2003年). 由圖1和圖5可知，這一時期屬于城市公共安全研究領域的起步探索階段，研究成果數量相對較少，僅占總體的1.06%，研究主題主要集中于“城市公共安全”“公共安全”“一體化治理”“城市”等方面. 2003年SARS事件使得城市公共安全研究開始進入學者的視野，此階段城市公共安全主要與防災減災相結合，通過優化資源配置以及合理規劃城市布局以最大限度地減少城市公共安全事件的發生，促進城市的持續發展[26].

圖5 城市公共安全領域時空分區圖譜Fig.5 Spatial and temporal zoning map of urban public safety domain

2) 發展強化階段(2004—2016年). 由圖1和圖5可知，2004—2016年是我國城市公共安全領域不斷壯大和發展的一個過程，此階段中文獻的發文量在逐年遞增，占總體比重的50.07%. 這一時期的研究主題開始呈現出橫向發展的趨勢：城市應急管理、 突發公共事件、 防災減災、 智慧城市等主題開始活躍起來. 自2008年后，學界對突發事件應急管理和防災減災研究較為豐富，通過借鑒國外發達國家在城市應急管理中的經驗，分析我國在城市公共安全管理中存在的問題，不斷優化城市的公共安全管理體系[27]； 2012年國家住建部發布了《關于開展國家智慧城市試點工作的通知》，智慧城市建設在我國拉開序幕，通過對智慧城市風險分析、 指標設計、 評估模型設計等，構建評價指標體系，對智慧城市進行風險分析進而提出風險應對策略[28].

3) 深化研究階段(2017至今). 這一時期城市公共安全領域的研究成果呈現出平穩上升的趨勢，占總體比重為48.87%. 隨著“大數據”和“智慧城市”的不斷推進，該時期學界的研究主題轉向城市公共安全風險、 數據管理等方面，更加重視城市公共安全建設的智能化、 網絡化發展； 由于2020年新型冠狀病毒疫情在全球蔓延，今年我國城市公共安全領域的研究在公共安全網、 公共安全行業以及新冠肺炎疫情等方面較為突出，截止到2020年6月，該領域的發文量已達到162篇，較之以往的數據來說增幅顯著； 對城市公共安全建設建立評價指標體系，從定性研究逐步走向定量研究，層次分析法[29]、 TOPSIS法[30]等定量分析方法在此階段得到很好的運用； 同時在風險防控、 風險治理、 公共衛生安全、 公共健康與安全等方面進行不斷深化探討，對城市公共安全事件從被動處理到主動預防的轉變，通過新型數據模型的演示，構建科學、 全面、 戰略性的城市公共安全風險防控體系，為促進城市公共安全健康發展提供導向作用.

4 結語

1) 2001—2020年國內城市公共安全研究呈現逐步增長的態勢. 對核心研究作者及機構合作網絡分布的研究可知，金磊為該領域發文量最多的作者，在城市公共安全與綜合減災、 應急體系的建設方面有較為深入的研究[31]. 蘭州大學、 中國人民公安大學、 中國礦業大學以及中南大學為該領域較為活躍的研究院校，且暨南大學與天津大學之間存在相互合作的關系； 《中國公共安全(綜合版)》《中國安防》與《上海城市管理職業技術學院學報》等期刊在該領域的發文量較多，是學者認可度較高的期刊.

2) 通過對城市公共安全領域文獻的梳理及圖譜分析，該領域未來可能呈現出以下的發展趨勢：作者間的聯系以及高校機構間的合作力度將不斷增強； 利用大數據等高新安全技術，構建“智慧城市1+N平臺”模式，設置相應的安防監控系統，確保公共安全與健康的實現[32].