基于創新擴散理論的知識圖譜軟件擴散規律研究

[摘要]本研究從創新擴散理論的角度來分析知識圖譜軟件的擴散規律發現，知識圖譜軟件的意見領袖推動其廣泛擴散;軟件宣傳、培訓等多元的社會傳播渠道加快其擴散;專家學者和高校學生是擴散主體，他們更容易接受知識圖譜軟件并擴散;知識圖譜軟件具有再創新的特征，軟件的再創新又促進知識圖譜軟件的持續擴散。

[關鍵詞]創新擴散;知識圖譜;知識圖譜軟件;擴散特征

一、知識圖譜應用研究現狀

技術創新是研究人員的智慧成果，其推動學術研究的發展，實現知識的傳承與延續。由此，科學知識圖譜（Mapping knowledge domain）的方法與技術應運而生，其能夠運用計算機技術、可視化技術來繪制動態清晰、直觀可視化的知識圖譜。借助知識圖譜工具，研究人員能夠構建各學科領域的知識結構，全面解讀學科的國內外發展趨勢、研究進展及其動態演化關系，預測科學技術和知識前沿發展態勢[1]。據不完全統計，目前國內外已經開發、免費供科研人員使用的知識圖譜軟件工具多達幾十種，其中，CiteSpace、VOSviewer、SCI2、HistCite、Gephi、Pajek、NetDraw、Ucinet等是較為流行的科學知識圖譜研究工具。研究人員利用知識圖譜軟件對收集的海量數據進行分析處理和可視化展現，并基于引文分析、同被引分析、共現分析、聚類分析、詞頻分析、社會網絡分析等多維度可視化分析方法[2]，動態直觀地展現各研究領域的發展趨勢[3]、研究進展[4]、研究熱點、研究前沿[5]、學科結構、作者間的引證關系，以及識別主要國家、機構及其之間的合作關系等。

筆者通過檢索式“KY=知識圖譜or可視化圖譜”，檢索中國學術期刊全文數據庫（CNKI）的核心期刊與CSSCI數據庫，截至2021年12月31日，共檢索到相關文獻數量3717篇，大部分文獻出現可視化圖譜，其中運用較多的知識圖譜軟件工具有CiteSpace、VOSviewer、Gephi、Pajek、NetDraw、Ucinet等，出現頻率最高的知識圖譜軟件為CiteSpace。許多學者采用CiteSpace軟件計量分析收集的文獻數據，從關鍵詞、作者、機構、時間等不同維度繪制關鍵詞共現圖譜、高頻關鍵詞共現聚類圖譜、作者合作網絡圖譜、機構共現圖譜、引文共被引聚類圖譜和時間演化圖譜等，從而直觀地展現學科研究的重要領域、研究基礎和研究前沿等。

知識圖譜早期多運用于情報學領域，隨著知識圖譜技術的成熟，其研究成果逐漸增多，研究范圍擴展至生物學、醫學、金融、管理學等領域。2006年，侯海燕等運用引文分析法繪制1995—2004年不同時間段的科學學研究熱點知識圖譜，直觀地展現國際科學研究前沿集中的七大領域，且各領域相互交叉、融合、分析、更新[6]。2007年，侯劍華、陳悅使用Citespace可視化軟件對《戰略管理月刊》1980—2005年文獻數據進行可視化分析，繪制文章共引聚類合并網絡圖譜及作者共引關鍵路徑網絡圖，發現戰略管理學領域演進的路徑及關鍵學術人物[7]。后來，知識圖譜的應用愈加廣泛。汪竹蕓等將知識圖譜應用于中醫藥領域，借助CiteSpace軟件工具，直觀地展現近20年國內外青蒿研究的發文特征[8]。井媛媛等利用Citespace軟件分析中醫藥文獻，通過構建作者合作網絡、研究機構合作網絡、關鍵詞共現分析圖，分析中醫藥不同學科領域的研究熱點、發展趨勢、學術團隊及研究機構分布情況[9]。周貞云、邱均平采用VOSviewer等工具對人工智能學科的知識圖譜文獻進行研究，從期刊、基金、作者、關鍵詞等維度繪制相應的圖譜，分析其結構特征及研究趨勢[10]。在文學領域，況宇翔等利用Citespace軟件分析文化創意產品的相關文獻，從研究作者、研究機構、國家/地區分布、關鍵詞等維度繪制相應的知識圖譜，發現國內外研究學者間的合作關系、主要研究機構及其合作關系，以及國家/地區分布狀況，并通過共現關鍵詞圖譜發現國內外頻次最高的關鍵詞都是文化創意產品[11]。此外，國外的知識圖譜應用成果也較為豐富，如Sigifredo Laengle等將知識圖譜軟件工具VOSviewer應用于群體決策與談判，分析期刊共被引、關鍵詞共引、作者共引等情況，論證核心期刊的影響力[12]。Jean Paul Kamdem等使用VOSviewer分析食品化學領域近40年的研究熱點和研究趨勢[13]。Merigó J M.等應用知識圖譜對安全科學領域近40年的文獻進行文獻計量分析，識別該領域的科學知識結構、期刊的影響力以及重要作者、機構、地區[14]。

可見，知識圖譜軟件應用于各領域研究，已經成為科學計量學的研究熱點之一。然而，目前我國知識圖譜的應用研究仍缺乏理論分析，很少有學者對知識圖譜軟件的擴散過程進行研究。因此，本文從創新擴散理論的角度出發，對知識圖譜軟件在社會系統中的擴散過程進行研究，探討其擴散的特征、過程，以期促進知識圖譜軟件的學術價值傳播，幫助科研人員把握學科研究方向，促進知識圖譜軟件的更新迭代和可持續創新發展。

二、創新擴散理論概述

羅杰斯（Everett M.Rogers）提出創新擴散理論（Innovation Diffusion Theory），他認為創新擴散是一種社會傳播過程，創新需要經過一定的時間，并通過某種渠道在特定的社會系統中進行傳播。技術創新具有不確定性，技術擴散會受到技術自身的相對優勢、相容性、復雜性、可實驗性和可觀察性的影響，還會受到時間、擴散渠道和社會系統的影響[15]。大多數技術創新的年累積采納曲線呈現為S形曲線，對應不同的擴散階段。羅杰斯將S形擴散曲線劃分為：起步階段、迅速上升（起飛）階段、穩定階段[15]。宋歌在其基礎上將S形曲線劃分為：起步階段、起飛階段、成熟階段、衰退階段[16]。創新擴散有四個主要元素，即創新、傳播渠道、時間和社會系統[15]。第一，創新指新觀點、新方法、新技術或新發明，同時其需要得到個人或群體的認可。第二，擴散是動態的傳播過程，即新觀點或新技術等通過大眾傳媒和人際關系在人群中傳播。大眾傳媒是信息通過報紙、雜志、電視、廣播、互聯網、新媒體等傳播渠道實現在人群中快速擴散的手段;人際關系傳播是人與人之間的溝通交流，比如口頭交流、會談或是借助社交軟件進行傳播。第三，時間是研究創新擴散過程的重要分析維度。第四，社會系統界定了擴散范圍。社會系統的成員是相互聯系的，且具有某些共同的社會屬性，可能是個體和企業、單位、高校，也可能是民間組織、官方機構等。

三、知識圖譜軟件的擴散規律

知識圖譜是一種技術創新，從創新擴散的理論角度來定義知識圖譜軟件擴散，即在一個社會系統中，知識圖譜軟件在一定的時間范圍內，通過不同的社會渠道進行傳播，并逐漸被研究學者、數據分析員等潛在使用者接受。筆者對知識圖譜軟件的擴散規律歸納如下。

（一）意見領袖推動擴散

羅杰斯提出個體是否采納創新會受到社會關系或其所在社會系統中的意見領袖的影響，創新者和早期采納者是創新擴散過程中的意見領袖。最早提出引文分析思想的是加菲爾德（Eugene Garfield），他提出可以將引文索引應用于檢索文獻[17]。普賴斯（Derek John de Solla Price）是知識圖譜研究的早期開拓者，他首次提出知識圖譜的概念，并指出如果把引證網絡上文獻間的引用關系研究清楚就可以繪制“地形圖”，使用引文網絡分析法來研究當代科學發展脈絡[18]。著名計量學家赫爾德若·克里奇默（Hildrun Kretschmer）也是知識圖譜發展的重要推動者，他創建了合著網絡中作者合作三維空間模型[19]，該研究是知識圖譜發展的一個重要里程碑。

科學知識圖譜的概念源于2003年5月美國國家科學院組織的一次研討會，當時會議的組織者和參與者包括最為知名的科學計量和數據可視化領域的專家學者，如史蒂夫·莫利斯（Steven Morris）等。2005年，邱均平、陳悅、劉則淵在我國引入知識圖譜概念。此外，如陳超美、荷蘭萊頓大學團隊（VOSviewer）等都是知識圖譜軟件擴散的創新者，他們極大地促進了知識圖譜軟件的傳播。

（二）多元的社會傳播渠道加快擴散

多元的傳播渠道能夠讓更多的潛在采納者接受知識圖譜軟件，并促進其二次傳播擴散。一是相同研究領域的學者間交流與學習會促進知識圖譜軟件的擴散。二是導師指導學生使用知識圖譜軟件進行引文分析、研究主題等會極大推動知識圖譜軟件的使用及傳播。三是知識圖譜軟件的宣傳視頻、使用指南使知識圖譜軟件得以快速擴散。四是知識圖譜軟件的相關培訓能夠加快知識圖譜軟件的擴散。目前，國內培訓最多的軟件是CiteSpace、SCI2和VOSviewer，另外，還有一些學校、情報研究所等機構開展知識圖譜軟件的應用實踐課程，如中國科技大學圖書館在文獻檢索課程中專門有對CiteSpace進行介紹和實踐使用的內容[20]。

（三）專家學者和高校學生是擴散主體

在知識圖譜軟件的擴散過程中，高等院校和研究院所是其主要的擴散系統，知識圖譜軟件的采納者以專家學者和高校學生為主，他們是知識圖譜軟件擴散的主體。國內代表的高校有大連理工大學、武漢大學等，研究院所則主要有武漢大學信息資源研究中心、中國科學技術信息研究所等。國內開展知識圖譜軟件研究的群體有大連理工大學的陳超美、劉則淵等;武漢大學的馬費成、邱均平、趙蓉英等;南京大學的葉鷹、宗乾進等;浙江大學的劉啟元、趙星等。諸多專家學者和高校學生通過發表知識圖譜相關研究論文和人際交流，使知識圖譜軟件在更廣泛的人群中大規模地擴散。

（四）再創新促進再擴散

知識圖譜軟件具有再創新的特征，其軟件功能和版本不斷優化完善、迭代升級，促進知識圖譜軟件的持續擴散。Pajek首次發布于1996年的版本為Pajek0.01，目前其最新版本為2021年9月發布的Pajek5.14。CiteSpace于2003年9月對外發布，其是更新速度最快的軟件，2021年11月推出CiteSpace5.8。Gephi數次版本迭代，其最新版本為Gephi0.9.2。VOSviewer于2021年7月22日發布了1.6.17版本。筆者通過調查8個知識圖譜軟件的版本更新信息發現，其增加數據庫，支持跨庫查詢，增強數據聯通性，可追蹤文獻鏈接等;其支持多種文件格式，可進行數據格式轉換，增加多種導出文件格式;其增加新功能，刪除或修改舊功能，如修復漏洞和細節修改，美化可視化知識圖譜或支持個性化定制圖譜，增強數據計算和處理能力，擴展同類知識圖譜軟件，升級軟件程序及安裝操作等。

知識圖譜軟件要實現不斷創新、持續優化與發展，一要快速適應采納者需求，由傳統軟件產品的瀑布式開發模式轉變為敏捷式開發模式，縮短開發周期;二要滿足用戶需求，不斷完善用戶的使用體驗。

四、結語

知識圖譜軟件的數據處理能力和可視化圖譜功能逐漸受到科學研究領域專家學者的重視。在創新擴散理論視角下，知識圖譜軟件的擴散是一個交流、學習和模仿的過程。當前，知識圖譜軟件依然具有巨大的發展潛力，軟件開發人員或機構需要不斷優化其軟件版本，完善軟件功能，使之能夠支持多元的數據庫格式，從而推動知識圖譜軟件快速擴散。同時，其技術研發隊伍需要加強建設，讓知識圖譜軟件的眾多采納者成為創新者，以加快技術研發和創新，帶動學術研究發展，最終實現知識圖譜軟件應用價值的最大化。

[參考文獻]

[1]陳悅，劉則淵，陳勁，等.科學知識圖譜的發展歷程[J].科學學研究，2008（03）：449-460.

[2]岳麗欣，劉自強，許海云.基于交互式可視化的領域知識圖譜構建研究[J].情報科學，2020（06）：145-150.

[3]趙蓉英，王菊.圖書館學知識圖譜分析[J].中國圖書館學報，2011（02）：40-50.

[4]趙蓉英，許麗敏.文獻計量學發展演進與研究前沿的知識圖譜探析[J].中國圖書館學報，2010（05）：60-68.

[5]孫建軍.鏈接分析：知識基礎、研究主體、研究熱點與前沿綜述：基于科學知識圖譜的途徑[J].情報學報，2014（06）：659-672.

[6]侯海燕，劉則淵，陳悅，等.當代國際科學學研究熱點演進趨勢知識圖譜[J].科研管理，2006（03）：90-96.

[7]侯劍華，陳悅.戰略管理學前沿演進可視化研究[J].科學學研究，2007（S1）：15-21.

[8]汪竹蕓，陽勇，張小梅，等.青蒿研究進展的CiteSpace 知識圖譜建立[J].中成藥，2022（01）：300-305.

[9]井媛媛，王連心，李敬華，等.基于文獻計量的知識圖譜在中醫藥領域中的應用分析[J].世界科學技術-中醫藥現代化，2021（10）：3779-3787.

[10]周貞云，邱均平.面向人工智能的我國知識圖譜研究的分布特點與發展趨勢[J].情報科學，2022（01）：184-192.

[11]況宇翔，李澤梅，黃倩雯.基于知識圖譜的文化創意產品研究熱點和趨勢分析[J].包裝工程，2020（18）：154-164.

[12]Laengle S，Modak N M，Merigo J M，et al.Twenty-Five Years of Group Decision and Negotiation： A Bibliometric Overview[J].Group Decision and Negotiation，2018（04）：505-542.

[13]Kamdem J P，Duarte A E，Lima K R R，et al.Research trends in food chemistry： A bibliometric review of its 40 years anniversary （1976-2016）[J].Food Chemistry，2019（294）：448-457.

[14]Merigó J M，Miranda J，Modak N M，et al.Forty years of Safety Science： A bibliometric overview[J].Safety Science，2019（115）：66-88.

[15]埃弗雷特·M.羅杰斯.創新的擴散[M].辛欣，譯.北京：中央編譯出版社，2002.

[16]宋歌.學術創新的擴散過程研究[J].中國圖書館學報，2015（01）：62-75.

[17]Garfield E.Citation Indexes for Science ：A New Dimension in Documentation through Association of Ideas[J].Science，1955（3159）：108-111.

[18]Price D J.Networks of Scientific Papers[J].Science，1965（3683）：510-515.

[19]Kretschmer H.Coauthorship networks of invisible colleges and institutionalized communities[J].Scientometrics，1994（01）：363-369.

[20]侯劍華，胡志剛.CiteSpace軟件應用研究的回顧與展望[J].現代情報，2013（04）： 99-103.

[基金項目]中國高等教育學會“高等教育信息化研究”專項課題“項目制教學模式下高校融媒體智慧教室建設研究”階段性研究成果（項目編號：21ZSGZYJYB038）。

[作者簡介]朱猛男（1993—），女，江蘇徐州人，上海出版印刷高等專科學校信息化辦公室助理工程師。