國內(nèi)超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

朱祺航 白立冰 胡楓

摘要：為了探究近年來國內(nèi)超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀、熱點以及變化趨勢，以CNKI數(shù)據(jù)庫中超網(wǎng)絡(luò)和超圖相關(guān)文獻(xiàn)作為分析基礎(chǔ)，利用CiteSpace進(jìn)行可視化分析，對作者、國家、關(guān)鍵詞等內(nèi)容構(gòu)建知識圖譜。結(jié)果表明，超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究群體呈現(xiàn)小聚集、大分散的趨勢，核心作者之間的聯(lián)系較少。并且隨著各學(xué)科交叉研究的加強(qiáng)以及各個新技術(shù)方法的運用，資源分配將成為超網(wǎng)絡(luò)未來的研究方向。

關(guān)鍵詞：超網(wǎng)絡(luò);CiteSpace;研究熱點;可視化分析

中圖分類號：TP393? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1009-3044（2022）19-0006-03

“超網(wǎng)絡(luò)”概念最早是由Sheffi Y使用于運輸系統(tǒng)[1]，而美國科學(xué)家Nagurney A[2]把高于而又超于現(xiàn)存網(wǎng)絡(luò)（above and beyond）的網(wǎng)絡(luò)稱為“超網(wǎng)絡(luò)”，使得超網(wǎng)絡(luò)的含義開始明確。隨著超網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，學(xué)術(shù)界對超網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)研究的關(guān)注度逐漸提高，研究成果不斷積累，據(jù)此一些學(xué)者針對超網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究所取得的成果進(jìn)行了回顧和展望[3-5]。上述研究為促進(jìn)超網(wǎng)絡(luò)研究奠定了基礎(chǔ)，但是從研究內(nèi)容來看，大部分都是從具體某種超網(wǎng)絡(luò)類型對超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究成果進(jìn)行梳理，未能從整體角度來進(jìn)行考慮。

因此，本文基于CNKI數(shù)據(jù)庫中1982—2021年的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)（根據(jù)設(shè)置關(guān)鍵詞超網(wǎng)絡(luò)為檢索條件，能夠檢索到的最早對于超網(wǎng)絡(luò)相關(guān)研究的文獻(xiàn)在1982年發(fā)表），分析超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的國家研究機(jī)構(gòu)、研究人員以及關(guān)鍵詞，使用基于文獻(xiàn)計量與知識圖譜分析相結(jié)合的方法，旨在對當(dāng)前超網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀有一個共同的認(rèn)識，探究研究熱點和發(fā)展趨勢，并為今后相關(guān)研究人員提供科學(xué)建議和借鑒。

1 數(shù)據(jù)來源和研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

此次實驗用到的數(shù)據(jù)都來自中國知網(wǎng)期刊全文數(shù)據(jù)庫中收錄的核心期刊、EI期刊、SCI期刊、CSSCI、CSCD。以“超網(wǎng)絡(luò)”或者“超圖”作為主題詞進(jìn)行檢索，將索引時間跨度設(shè)置為1982—2021年。CNKI滿足其索引條件的文獻(xiàn)有906篇，人工進(jìn)行篩選剔除掉不相關(guān)文獻(xiàn)，最終保留897篇作為研究數(shù)據(jù)。

1.2 研究方法

科學(xué)知識圖譜的計量分析方法被廣泛地應(yīng)用于從海量文獻(xiàn)中提煉關(guān)鍵詞、尋找領(lǐng)域研究前沿等問題，并以圖表形式展示相關(guān)領(lǐng)域的知識結(jié)構(gòu)與其發(fā)展情況，有利于研究人員了解所研究領(lǐng)域的整體狀況以及未來發(fā)展趨勢。

目前，可用于知識圖譜繪制的軟件有：CiteSpace、BibExcel、VOSviewer等，CiteSpace由中國科學(xué)家陳超美教授設(shè)計，對中文數(shù)據(jù)具有極佳的適用性，為分析建立清晰的可視化網(wǎng)絡(luò)，在我國廣泛應(yīng)用于知識譜分析領(lǐng)域。CiteSpace基于“普賴斯的科學(xué)前沿理論”，結(jié)合體現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的共引分析和體現(xiàn)歷時性的引證分析，創(chuàng)建了從“知識基礎(chǔ)”映射到“研究前沿”的理論模型[6]，本文以作者共現(xiàn)圖、機(jī)構(gòu)共現(xiàn)圖和CiteSpace中的關(guān)鍵詞分析為基礎(chǔ)，從時間和空間兩個方面分析了國內(nèi)外超網(wǎng)絡(luò)研究的發(fā)展趨勢和熱點。

2 超網(wǎng)絡(luò)研究的總體格局

2.1 發(fā)文量統(tǒng)計

文獻(xiàn)發(fā)表數(shù)量的歷時變化是衡量特定研究領(lǐng)域發(fā)展態(tài)勢的重要指標(biāo)[7]，1982年至今，SCI、EI、核心期刊、CSSCI、CSCD等CNKI數(shù)據(jù)庫中超網(wǎng)絡(luò)研究文獻(xiàn)的發(fā)表數(shù)量如圖1所示。總的來說，超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域發(fā)表的文獻(xiàn)總數(shù)總體呈上升趨勢，在2004年之后，隨著大數(shù)據(jù)方面的突破以及新的算法的提出，更強(qiáng)的算力的出現(xiàn)，超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域發(fā)文量呈明顯增長趨勢，2013—2018年發(fā)文量占總數(shù)的45%，并在2017年達(dá)到峰值89篇[1]。2019以及2020穩(wěn)定在66篇，考慮國內(nèi)期刊受審稿周期的影響，2021年的發(fā)文量暫不進(jìn)行討論。總的來說，在過去的接近40年的時間里，我國超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究經(jīng)歷了起步、發(fā)展以及迅猛發(fā)展三個階段。

2.2 研究機(jī)構(gòu)發(fā)文統(tǒng)計

從研究機(jī)構(gòu)層面來分析，如表1所示，我國超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域發(fā)文量排名前十的有重慶郵電大學(xué)、上海理工大學(xué)等，這10家發(fā)表的論文量占了總發(fā)文量的25.75%。其中前三名分別是重慶郵電大學(xué)（36）、上海理工大學(xué)（33）以及天津大學(xué)（25）。

2.3 發(fā)文作者共現(xiàn)分析

超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域作者的發(fā)文量以及各個作者之間是否存在合作關(guān)系可以通過作者共現(xiàn)看出。在CiteSpace中，如果作者的發(fā)文量多，則其節(jié)點大小就大，反之如果作者的發(fā)文量少，其節(jié)點大小就小。作者之間如果有合作關(guān)系，則他們之間存在連線。

采用CiteSpace對1985—2021年發(fā)表的超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域論文的作者進(jìn)行可視化分析。從圖中可以看出，胡楓、郭進(jìn)利等作者節(jié)點較大，表明他們的發(fā)文數(shù)量較多，其中引用數(shù)超過20的論文參見文獻(xiàn)[8-13]。從圖中連線可以看出，在中國超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域研究中，大部分作者間的聯(lián)系較少，密度較低。存在較多的單點，說明有部分學(xué)者處于獨立研究狀態(tài);雙點合作如朱曉榮、趙夙等表明其研究聯(lián)系較多;三角合作如劉珍、單而芳、蔡蕾等表明具有較為穩(wěn)定的合作關(guān)系。

根據(jù)普賴斯文獻(xiàn)作者分布規(guī)律（Price Law），同一研究主題中的半數(shù)文獻(xiàn)來自一群核心作者[14]。其核心作者計算公式為：Mp=0.749[Npmax] ，根據(jù)公式求得Mp=3.96。換句話說，發(fā)表 4 篇或更多文章的作者被認(rèn)為是該領(lǐng)域的關(guān)鍵作者。因此，據(jù)統(tǒng)計，超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域有69位關(guān)鍵作者，已發(fā)表文章278篇，僅占相關(guān)文章總數(shù)的30.99%，未達(dá)到Price提出的關(guān)鍵作者發(fā)文占總數(shù)50%的指標(biāo)。可以看出，國內(nèi)超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域已經(jīng)有明顯的合著作者群體，但核心作者群體尚未形成。

2.4 主要發(fā)文期刊分析

統(tǒng)計超網(wǎng)絡(luò)研究刊文數(shù)量，得出刊文量前十的期刊，如表2所示。其中計算機(jī)研究與發(fā)展、計算機(jī)學(xué)報、圖書情報工作和軟件學(xué)報的復(fù)合影響因子均在2.2以上，以上期刊刊登的超網(wǎng)絡(luò)研究文章在一定程度上可以代表國內(nèi)對于超網(wǎng)絡(luò)研究重點，且主要為信息科技學(xué)科的核心期刊。刊文量排名第一的是計算機(jī)研究與發(fā)展，該期刊是計算機(jī)領(lǐng)域CSCD類期刊，內(nèi)容上偏重綜述、軟件技術(shù)、信息安全、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、體系結(jié)構(gòu)、人工智能、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)（圖形圖像、自然語言處理、信息檢索）、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、存儲技術(shù)及計算機(jī)基礎(chǔ)理論等相關(guān)，可見國內(nèi)對于超網(wǎng)絡(luò)理論研究涉及領(lǐng)域較廣[3]。

3 超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域國內(nèi)外研究的發(fā)文主題分析

利用CiteSpace軟件繪制國內(nèi)超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的關(guān)鍵詞圖譜可知，關(guān)鍵詞頻次和中心度較高的有：變分不等式、超密集網(wǎng)絡(luò)、資源分配、演化模型、關(guān)鍵節(jié)點等，結(jié)合關(guān)鍵詞頻次和中心性總結(jié)超網(wǎng)絡(luò)熱點如下：

（1）演化模型：目前王英英[15]等人為了解決電網(wǎng)中會出現(xiàn)的連鎖故障，提出了一種基于圖的模式搜索方法;刁塑[16]等人對連鎖故障進(jìn)行模擬，提出了多層時序運行演化模型，其目的是發(fā)現(xiàn)連鎖故障中呈現(xiàn)微觀脆弱的部分;姬逸瀟[17]等人以點、鏈、網(wǎng)的概念為基礎(chǔ)，提出了安全事件的超網(wǎng)絡(luò)演化模型;胡楓[8]等人構(gòu)建了一個演化模型，主要集中于科研合作超網(wǎng)絡(luò)，并且基于科研論文作者的合作方式[4]。

（2）變分不等式：李曉強(qiáng)[18]，朱莉[19]分別構(gòu)建了多層次多標(biāo)準(zhǔn)的電子商務(wù)供應(yīng)鏈超網(wǎng)絡(luò)模型以及基于生產(chǎn)流程的三層超網(wǎng)絡(luò)模型，使用變分不等式分析模型來分析平衡條件，以使各級決策者獲得最大利益，并實施有效的算法來求解模擬實例[5]。

（3）信息傳播：根據(jù)目前的研究，大多數(shù)工作僅限于研究單節(jié)點網(wǎng)絡(luò)上的信息傳輸。武澎[20]等人分析了突發(fā)事件信息傳輸系統(tǒng)的配置和連接，構(gòu)建了基于信息流的突發(fā)事件信息傳輸超網(wǎng)格模型。

4 結(jié)論與展望

本文采用文獻(xiàn)計量方法，對CNKI數(shù)據(jù)庫中1985-2021年關(guān)于超網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域文獻(xiàn)從總體結(jié)構(gòu)和發(fā)文主題兩個方面進(jìn)行了統(tǒng)計分析。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，從文獻(xiàn)的數(shù)量上看，2005-2019年文獻(xiàn)數(shù)量總體上呈上升趨勢，并在2014年左右開始爆炸式增長，且研究成果豐富;研究作者團(tuán)體與團(tuán)體之間的相互合作較少。另外，文獻(xiàn)發(fā)表的作者以及各個機(jī)構(gòu)之間的合作力度較小，未能形成穩(wěn)固的核心研究學(xué)者群體。在信息全球化、交流全球化的大環(huán)境下，多學(xué)科、多機(jī)構(gòu)的合作研究必將成為一種主流趨勢。從關(guān)鍵詞知識圖譜來看，交通網(wǎng)絡(luò)、社交網(wǎng)絡(luò)、資源分配等是研究熱點，并且隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，超網(wǎng)絡(luò)研究開始在更多的領(lǐng)域滲透。

參考文獻(xiàn)：

[1] Sheffi Y. Urban Transportation Neoworks： Equilibrium Analysis with Mathematical Programming Merhods[M]. NJ：Printice-Hall， 1985.

[2] Nagurney A， Dong J. Supernetworks： Decision-Making for the Information Age[M]. Cheltenham：Edward Elgar Publishing， 2002.

[3] 張大坤，任淑霞.超圖可視化方法研究綜述[J].計算機(jī)科學(xué)與探索，2018，12（11）：1701-1717.

[4] 高國偉，段佳琪，李永先.知識超網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J].情報科學(xué)，2018，36（12）：162-167，176.

[5] 馬濤，索琪.基于超圖的超網(wǎng)絡(luò)研究綜述[J].運籌與管理，2021，30（2）：232-239.

[6] 陳悅，陳超美，劉則淵，等.CiteSpace知識圖譜的方法論功能[J].科學(xué)學(xué)研究，2015，33（2）：242-253.

[7] 廖友國，林木明，何偉.近二十年中國大學(xué)生心理研究的科學(xué)知識圖譜——基于CiteSpace V的可視化分析[J].西南大學(xué)學(xué)報（社會科學(xué)版），2018，44（2）：94-103，192.

[8] 胡楓，趙海興，馬秀娟.一種超網(wǎng)絡(luò)演化模型構(gòu)建及特性分析[J].中國科學(xué)：物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué)，2013，43（1）：16-22.

[9] 胡楓，趙海興，何佳倍，等.基于超圖結(jié)構(gòu)的科研合作網(wǎng)絡(luò)演化模型[J].物理學(xué)報，2013，62（19）： 539-546.

[10] 郭進(jìn)利，祝昕昀.超網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)度律的涌現(xiàn)[J].物理學(xué)報，2014，63（9）：090207.

[11] 漆玉虎，郭進(jìn)利.超網(wǎng)絡(luò)研究[J].上海理工大學(xué)學(xué)報，2013，35（3）：227-239.

[12] 郭進(jìn)利.非均齊超網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)度律的涌現(xiàn)—–富者愈富導(dǎo)致冪律分布嗎？[J].物理學(xué)報，2014，63（20）：208901.

[13] 索琪，郭進(jìn)利.超網(wǎng)絡(luò)中的輿情傳播模型及仿真研究[J].計算機(jī)應(yīng)用研究，2017，34（9）：2629-2632.

[14] 宗淑萍.基于普賴斯定律和綜合指數(shù)法的核心著者測評——以《中國科技期刊研究》為例[J].中國科技期刊研究，2016，27（12）：1310-1314.

[15] 王英英，羅毅，涂光瑜，等.采用圖論的電網(wǎng)連鎖故障模式搜索方法[J].高電壓技術(shù)，2010，36（2）：401-405.

[16] 刁塑，劉友波，劉俊勇，等.電力系統(tǒng)連鎖故障的多層時序運行演化模型與應(yīng)用[J].中國電機(jī)工程學(xué)報，2015，35（S1）：82-92

[17] 姬逸瀟，吳晨思，楊粟，等.基于超網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)安全事件連鎖演化模型[J].信息安全學(xué)報，2019，4（1）：89-100.

[18] 李曉強(qiáng).基于變分不等式的電子商務(wù)供應(yīng)鏈超網(wǎng)絡(luò)研究[D].大連：大連海事大學(xué)，2007.

[19] 朱莉.基于超網(wǎng)絡(luò)的制造業(yè)與物流業(yè)協(xié)調(diào)優(yōu)化模型[J].系統(tǒng)工程，2011，29（6）：100-105.

[20] 武澎，王恒山，李煜.突發(fā)事件信息傳播超網(wǎng)絡(luò)中樞紐節(jié)點的判定研究[J].管理評論，2013（6）：106-113.

收稿日期：2021-12-20

基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（61663041）

作者簡介：朱祺航（1997-），男，青海師范大學(xué)計算機(jī)學(xué)院碩士研究生，主要研究方向為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、自然語言處理;白立冰（1995—），男，青海師范大學(xué)計算機(jī)學(xué)院碩士研究生，主要研究方向為超網(wǎng)絡(luò)理論與應(yīng)用;胡楓（1970—），女，青海師范大學(xué)計算機(jī)學(xué)院教授，研究生導(dǎo)師，主要研究方向為復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、超網(wǎng)絡(luò)理論與應(yīng)用，本文通訊作者。