國際生命周期社會影響評價研究的可視化分析＊

■ 劉銳 龔志起 楊娜 伍芮

青海大學土木工程學院 西寧 810016

0 引言

可持續發展問題是全球的研究熱點，它包括3 個維度：環境、經濟和社會。生命周期思維旨在更加深入的理解可持續發展的3 大維度[1]，對應的研究方法即環境生命周期評價（Environmental Life Cycle Assessment，ELCA）、生命周期成本（Life Cycle Cost，LCC）和生命周期社會影響評價（Social Life Cycle Assessment，S-LCA）。E-LCA 和LCC 發展時間較長，已趨于成熟，但S-LCA 近年來才受到人們關注。S-LCA 是一種綜合評估技術，用于評估產品系統在整個生命周期中的積極或消極的社會影響，評估主體可以是生產和制造產品系統的公司、組織、行業或團體[2]。S-LCA 目前尚處在發展階段，很多方面還不夠完善，且在中國等發展中國家，還缺乏廣泛的討論和研究。

在產品的生命周期活動中，涉及到眾多的利益相關者，而一般他們只注重產品的時間和成本價值。隨著全球環保意識的增強和環境法規的限制，人們也開始努力減少產品的負面環境影響，但社會可持續性方面卻沒有得到妥善的解決，因此容易引發各種各樣的社會問題，對社會的繁榮發展產生消極影響。尤其在中國、巴西等高速發展的發展中國家，在大力發展經濟、倡導環保主義的同時，很容易忽視產品生命周期各階段產生的消極社會影響。

鑒于以上情況，以Web Of Science 收錄的S-LCA 研究領域的文獻為研究樣本，基于文獻計量學，借助文獻可視化分析軟件VOSviewer 和Cite Space，對S-LCA 領域的相關研究成果進行多方面的統計分析，以期掌握該領域的研究現狀和趨勢，為日后S-LCA 領域的研究提供一定的參考。

1 研究方法和數據來源

1.1 研究方法

知識圖譜(Knowledge Mapping Domain),又被稱為科學知識圖譜，是文獻計量學中的一個重要應用，其兼具“圖”和“譜”的特點，這意味著它不僅是一個視覺知識圖形，而且是一個序列化的知識譜系[3]，其具有全面的定量統計、客觀描述、動態視覺信息顯示等優點，近年來，

逐漸成為各學科領域調查分析的重要工具，且廣泛應用于心理學，醫學和信息科學等前沿學科。

VOSviewer 由荷蘭萊頓大學的Van Eck 和Waltman開發，是一種基于相似性可視化技術的文獻知識單元可視化軟件，在映射知識域的顯示方面具有獨特的優勢，特別是在聚類顯示方面[4]。其繪制的圖譜能清晰的顯示主要信息，有效避免重要節點的相互重復和覆蓋。Cite Space 其是一款特色鮮明，綜合性強，飽受全球學者喜愛的信息可視化分析軟件。基于該軟件的利用可視化技術，將數量龐大、脈絡復雜的文獻數據轉化為清晰、動態的科學知識圖譜。相較于其他可視化分析軟件，其最大的優勢是可以繪制關鍵詞等詞條的時間分布圖和突發檢測，以便發現該領域在某一時間段的研究熱點和發展趨勢等。綜合利用VOSviewer 和Cite Space 軟件，實現兩者的優勢互補，準確挖掘和分析研究主題的熱點和前沿趨勢。文章將從以下兩個方面對國際S-LCA 領域的研究進行分析：

（1）總體研究現狀：從文獻年代分布、來源期刊、國家和機構分布、作者合作角度，通過文獻計量和VOSviewer可視化分析，充分了解該領域的研究現狀。

（2）研究熱點和趨勢分析：通過高頻關鍵詞統計及Cite Space 軟件繪制的文獻關鍵詞時間線（Time Line）分布區，并利用關鍵詞突發檢測，發現該領域研究在不同時間段的熱點問題和前沿趨勢。

1.2 數據來源

以Web Of Science核心文集數據庫作為檢索數據來源，采用的檢索策略為主題詞檢索方式，檢索主題詞為生命周期社會影響評價的英文全稱或縮寫，時間跨度設為設定為不限～2018年，文獻類型為“Article”，通過逐條篩選，排除領域不相關文獻和剔重，最終確定的有效文獻為305篇，檢索到的結果保存為帶有“全紀錄與引用的參考文獻”的“純文本”格式，以便導入軟件中分析。文獻具體檢索方法和內容如表1所示。

表1 數據來源及檢索內容

2 文獻統計與分析

2.1 文獻年代分布

文獻的年代分布，是發文量在時間上的映射，其既能顯示研究主題的熱度，也能在一定程度上反映研究主題的發展階段和趨勢[5,6]。關于S-LCA 研究的文獻最早發表于1996年，并于2018年發表了84 篇相關文獻。從圖1中可以看出，國際上已發表的S-LCA 領域文獻的數量經歷了3 個階段，分別為“初始”、“穩定發展”以及“快速發展”。

圖1 1996～2018年S-LCA領域已發表文獻的定量分布

初始階段（1996～2008年）：從1996年發表了第一篇S-LCA 領域的研究文獻，到2009年這一時期，該領域的相關研究成果非常少，年發表文獻的最大數量僅為4篇，這意味著S-LCA 的研究還處在萌芽階段，一個完整的研究系統尚未形成。

穩定發展階段（2009～2016）：從2009年開始，文獻的數量和被引頻次顯著增加，發文量年均增長7篇左右，這表明S-LCA 領域的研究逐漸受到了國際上的重視，且2009年聯合國環境署發布的《產品生命周期社會影響評價指南》（簡稱指南）為S-LCA的研究提供了

一定的理論指導和依據，使得學者們的研究有跡可循，這也是S-LCA領域發文量增長的重要原因之一。

快速發展階段（2017～2018）：從2017年到2018年，發文數量迎來了爆炸式增長，這表明越來越多的專家學者投入了該領域的研究，S-LCA 的研究與應用在該期間迎來了快速發展。

2.2 發文期刊分布

對樣本文獻的來源期刊進行統計，305 篇樣本文獻一共來源于104 個學術期刊，其中，發表頻次在10 次以上的共有4 個期刊，如表2所示。4 個期刊共計發文173篇，占樣本文獻總量的56.72%，且都來源于SCIE 期刊，影響因子在2.59～4.89之間，期刊的整體水平較高。其中《International Journal Of Life Cycle Assessment》發文量最多，計108 篇，占樣本文獻總量的35.41%。篇均被引次數能在一定程度上反映期刊或團體發表論文的整體質量，該期刊的篇均被引次數達32.53 次，遠高于其他期刊，說明該期刊無論發文數量還是質量上，都處于領先地位，是該領域認可度最高的期刊。從整體上看，目前S-LCA 領域的研究刊文量較少，且集中于少數幾個期刊，但整體質量良好，在未來還需更多的學者和機構等投入到該領域的研究中。

表2 發文頻次在10次以上的期刊分布

2.3 研究國產出與合作分析

采集的樣本文獻共來自48個國家/地區，表3列出了排名前10的產出國家，并統計了各個國家的發文頻次和占比等信息。總鏈接強度則表明了該國與其他國家之間的合作聯系程度，聯系程度越高，強度值越大。這些國家的發文總數為280 篇，占文獻總量的91.80%。發文量排名前10的國家中，除巴西外，都是發達國家，其中，7個來自歐洲，2 個來自北美洲。德國是S-LCA 研究最活躍的國家，發表論文66 篇，占總數的21.64%；作為全球最大的發展中國家，中國的發文量為14篇，排名第11，未進入前10，占樣本文獻總量的4.60%。從發文量排名可以看出，發文量排在前列的國家基本都是高度發達國家（如德國，美國）或者是高速發展的發展中國家（如巴西），說明這些國家相對重視產品生命周期社會影響評價方面的研究。

表3 1996～2018年發文量前10的國家

利用VOSviewer 軟件生成的S-LCA 領域主要發文國家（發文量5 篇以上）的聚類圖譜如圖2所示，發文量較多的國家，顯示的方塊越大，反之越小。圖中的合作網絡呈現出4個聚類，分別以德國、美國、丹麥、荷蘭為主導，具體的聚類情況見表4。從圖上所有國家的合作網絡來看，德國處于圖譜網絡的核心地帶，與他國的聯系最多，方塊的顯示區域也最大，這表明德國是S-LCA 領域研究的核心國家，體現了其在該領域國際領先的地位，但其篇均被引次數為25.79，在發文量前10 位的國家中，排名第7，遠低于瑞典、美國和丹麥。這表明德國雖然文章數量上占優，但論文的整體質量還需提高。

表4 主要研究國家合作情況聚類統計

圖2 主要研究國家的合作網絡圖

聚類1 以德國為主導，與同在歐洲的意大利、法國、瑞典等發達國家形成了非常緊密的合作關系，文章總體產出在4 個聚類里最多。聚類2 和聚類3 的國家數量不多，僅分別為3 個，分別以荷蘭和丹麥為主導，且國家間的合作并不緊密，產出較少。聚類4 中美國處于主導地位，形成了以其為核心的合作關系，國家間的聯系較為緊密。

2.4 研究機構產出與合作分析

文獻樣本數據共涉及到364 個研究機構，表5里列出了產出排名前10 的機構及其相關的產出信息。大學的研究實力是衡量一個國家科研能力的重要指標，表5中所列的10 個機構中，有8 所大學一共發表了92 篇文獻，占總出版物的30.16%。在區域分布上，歐洲的研究機構是S-LCA 領域的主要貢獻者，前10 中占了8 所，共發表了98 篇，占總出版物的32.13%，其中，柏林工業大學的發文量最多，丹麥科技大學次之，但丹麥科技大學的篇均被引次數遠大于其他機構，表明其產出的論文質量較高，排出前10 的產出機構，其余每家機構的發表文獻數量均不足6 篇，表明S-LCA 領域的研究目前主要集中在少數幾個機構中。

表5 主要研究機構分布

圖3是發文機構的合作網絡圖。由圖可知，發文機構的分布相對分散，并沒有形成明顯的聚類，圖3紅色圓框（詳圖見圖4）中的機構有一些合作與聯系，總鏈接強度的數值也較小，這表明機構與機構間的合作并不緊密，甚至很多機構進行的是獨立研究。如圖4所示，合作網絡關系較強且機構數量在5 個及以上的聚類有2 個（聚類情況見表6），聚類1 以柏林工業大學為核心，主要的研究機構都來自于德國，聚類2 以新罕布什爾大學為核心，主要的研究機構來自于英國、美國。這些機構因為地緣相近或政治關系優勢，形成了一定程度的合作聯系。

圖3 發文機構合作網絡圖

表6 國際主要研究機構合作情況聚類統計

圖4 具有聯系的研究機構合作網絡詳圖

2.5 發文作者合作分析

利用VOSviewer 生成作者合作的網絡圖，限定條件為發文3 篇及以上，生成的網絡圖如圖5所示。發文頻次在3 篇以上的共62 位作者，表7列出了發文頻次前10的作者。其中，Finkbeiner M 發文量最多，為21 篇，與其他作者的合作也最為緊密。Jorgensen A 的文獻篇均被引次數最高，為62.13 次，表明該作者的文章質量較好，在S-LCA領域具有相對重要的地位。

表7 發文量前10的作者分布

圖5中，節點代表作者，節點的大小表示已發布文章數量，節點越大，發文量越大。連接兩個節點的線條代表作者間的合作關系，線條越粗，代表作者間的合作越緊密。圖中可以看出，發文量較多的作者間的聯系并不緊密，而是形成了6個顏色的聚類，分別以Finkbeiner M、Traverso M、Ciroth A、Jorgensen A、De Luca AI、Reveret JP為合作核心。

圖5 主要研究作者的合作網絡圖

2.6 研究熱點及前沿趨勢分析

2.6.1 研究熱點分析

文獻的關鍵詞是對研究內容的高度概括，通過對高頻率關鍵詞的統計，可以獲知該領域的熱點問題[7-8]。利用VOSviewer 軟件，對樣本文獻進行關鍵詞共現分析，設置頻次為5 次以上，高頻關鍵詞共現網絡圖如圖6所示。表8列出了頻次前20的關鍵詞，其中，頻次前4的關鍵詞“life cycle assessment”、“lca”、“sustainability”、“social life cycle assessment”以及第8、第10 的“sustainability assessment”、“social lca”，共計328 次，關鍵詞的重復率較大，原因一方面是S-LCA由傳統的E-LCA演化發展而來，且是LCSA 方法的一部分，另一方面，也與設置檢索的主題詞有關；“framework”、“methodology”的頻次共計90次，說明S-LCA模型與研究方法的建立與完善也是該領域的研究熱點之一；“challenge”的頻次為20，表明S-LCA 作為一個較新的研究領域，還面臨著很多的不足和挑戰；“management”、“supply chain”、“system”的頻次共計64 次，表明S-LCA 在系統、供應鏈管理等多方面的實際應用；“product”、“energy”、“case study”、“model”的頻次分別為18、17、13、13 次，表明S-LCA 的研究注重于產品、能源的實際案例應用和表征模型的開發。

表8 1996～2018年國際S-LCA領域研究高頻關鍵詞統計

圖6 高頻關鍵詞共現網絡圖

2.6.2 研究趨勢分析

利用CiteSpace軟件，將樣本文獻中的關鍵詞繪制成時間線演化圖，可以清晰明了的掌握S-LCA 領域在不同時間段的研究進展和前沿趨勢。基于S-LCA 樣本文獻關鍵詞的時間線演化圖如圖7所示。

由圖7可知，2008～2012年期間，S-LCA 處于前期理論發展階段，重點在于框架建立、方法研究以及和ELCA、LCC 的整合。2013～2016年期間，隨著理論研究的成熟，S-LCA 已經進入了持續改進、案例研究和實際應用階段，包括工業生態、建筑施工、生物柴油、熱點評估、指標選擇、評估模型開發等方面，逐漸成為S-LCA 領域研究的熱點問題。2017～2018年期間，S-LCA 與能源消耗、氣候變化、再生循環系統、排放等環境方面的問題結合的更加緊密，同時，供應鏈管理、數據庫和決策等在這一時期成為高頻關鍵詞，表明S-LCA 在不斷完善在全生命周期供應鏈管理和數據庫方面的不足，以及努力為政府機關、企事業單位等的決策提供建議。

圖7 文獻關鍵詞時間線分布區

突發性關鍵詞是指短時間內使用頻次突然增加的關鍵性術語，是衡量一個研究領域前沿趨勢的重要指標[9-10]。利用Cite Space 軟件，對樣本文獻關鍵詞進行突發性檢測，得到排名前15 的突發關鍵詞如表9所示，均分布于2009～2018年間。從2009～2013年期間，突發的關鍵詞主要還是以理論與LCSA其他方面的結合研究相關，表明S-LCA 研究于這一期間在不斷發展和完善。2014～2018年期間，“stakeholder”、“social indicator”、“model”等突發關鍵詞的出現，表明S-LCA 在這一階段及未來的研究中會更加注重于利益相關者分析、社會影響指標的選取與優化、表征模型的開發。

可持續發展一直是全球的熱點話題，在產品環境影響和經濟成本的研究已趨成熟的當下，人們越來越多的關注產品生命周期的社會影響[11-13]。由圖7和表9可知S-LCA 領域的研究經歷了從理論到實際應用，再到研究體系順應時代發展逐步完善的過程。

3 結語

利用計量統計，結合VOSviewer 和Cite Space 軟件的可視化功能，以Web of Science 核心集數據庫中SLCA 領域的305 篇文獻作為研究樣本，對其進行了計量統計和知識圖譜可視化分析，清晰直觀的展現了S-LCA領域的研究現狀和熱點前沿。具體研究結論與建議如下：

（1）文獻年代分布方面，自1996年第一篇S-LCA 領域研究的文章發表后，國際上S-LCA 研究成果數量總體上呈現明顯上升的態勢，領域內的相關文獻被引量也是逐年增長，是當前國際上的熱點研究問題之一。在研究成果的數量不斷上升的同時，更加要注重提升文獻的整體質量。期刊分布方面，文獻主要來源于行業內有一定影響力的SCIE 期刊，且分布較為集中在少數期刊上，所屬領域涉及管理策略和可持續性研究類期刊。

（2）研究國家和機構方面，多來自歐美發達國家，其中以德國、意大利、美國的研究具有較高的發文量和影響力。發展中國家的參與度較低，因為發展中國家需大力進行經濟和基礎設施建設，對社會影響方面的研究關注度不夠。研究機構中，主要以高校和科研機構為主。國與國、機構與機構間的合作關系并不是非常緊密，這可能與該研究領域的發展時間較短有關，期望隨著理論與技術的成熟，未來各國的高校和機構能夠建立起深度的科研伙伴關系，挖掘和提升S-LCA 研究的深度和質量。中國在S-LCA 領域的研究較不活躍，建議未來更多的學者和科研機構投入到該領域的研究中來，完善中國在產品社會可持續發展研究方面的不足。

（3）作者合作方面，通過聚類分析可知，發文量較高的作者間的合作并不緊密，而是以各自為核心形成了若干個合作聚類網絡，合作較為緊密的作者大多來自于同一機構或者同一地區，缺乏跨團隊或跨地區的合作。主要的研究團隊來自柏林工業大學、丹麥科技大學、德國亥姆霍茲聯合會及查爾姆斯理工大學，期望未來更多的學者間能建立合作與科研資源的共享，促進S-LCA 領域的研究發展。

（4）S-LCA 領域的研究處在尚未完全成熟和發展的階段。結合高頻次共現關鍵詞、關鍵詞時線圖和突發詞分析可知，S-LCA 從早期的理論研究，漸漸深入到案例、實際應用、工業生態等方面，未來的研究將著重于指標體系的統一與完善、多元化的模型開發、實際應用及為政府、企事業單位等的決策提供有效建議等方面的持續努力。