基于CiteSpace的綠色港口研究熱點及前沿分析

馬 驥，申 彥

（江蘇大學 管理學院，江蘇 鎮江 202013）

0 引言

港口作為物流運輸網絡中的關鍵樞紐，在促進區域經濟發展和全球貿易方面發揮著至關重要的作用。同時，港口也是能源消耗大戶和污染物的的主要來源，港口建設、運行和擴張產生的污水、有害氣體和固體廢物等嚴重影響了腹地城市和海洋的生態環境。鑒于此，越來越多的國家和國際組織開始關注港口可持續發展問題。作為世界港口大國和航運強國，習近平總書記強調“要志在萬里，努力打造世界一流的綠色港口?！比绾瓮苿痈劭趯崿F綠色發展受到學術界的廣泛關注。

國內外學者對綠色港口開展了大量的理論研究并積累了豐富的實踐探索經驗，但是缺乏從文獻計量的視角對近年來綠色港口研究的熱點和發展脈絡進行系統地梳理。因此，本文基于科學知識圖譜，運用可視化分析軟件CiteSpace對全球綠色港口研究文獻進行數據挖掘和計量分析，最終以信息可視化的方式，直觀、清晰地展示全球綠色港口研究的熱點、知識前沿和學術發展情況，以期為推動我國綠色港口建設提供借鑒和理論參考。

1 數據來源

Web of Science核心合集數據庫收錄了12 000多種世界權威的和高影響力的學術期刊,最早可回溯至1900年[1]。本文以此為數據源進行文獻檢索，數據收集時間為2023年2月23日，采用主題檢索的方式，以“green port”為主題詞，鑒于數據庫收錄相關文獻最早的時間是2000年，因此檢索時間限定在2000-2022年，文獻類型限定為Article（論文）和Review（綜述論文），共檢索到1 010 篇英文文獻，并運用CiteSpace剔除重復文獻和部分信息缺失文獻，最終得到894篇英文文獻，導出標題、作者、關鍵詞、摘要、發表年份、引文等信息，在此基礎上開展分析研究。

2 綠色港口研究文獻特征分析

2.1 發文時空分布

在發文時間上，通過圖1可知，WoS核心合集數據庫收錄文獻整體呈現持續增長態勢，特別是2018年以后，發文量突然猛增，這表明綠色港口的研究熱度和受關注程度在持續上升。在發文國家方面，中國以293篇的文獻量位居第一，其次為美國（177篇）、澳大利亞（65篇）、意大利（58篇）等，見表1。雖然我國發表的文獻數量最高，但是中心性位列第四（0.2），說明文獻的影響力還有待進一步提升。此外，印度、巴西和土耳其等國家初次發文時間較晚，但近年來發文量大幅增長，說明綠色港口研究在這些發展中大國正在興起。在圖2中，國家之間的連線代表國家之間的合作關系，中國與法國保持著緊密的合作關系，美國與德國、韓國、加拿大等國家合作密切。

表1 發文量前15名的國家

圖1 發表文獻數量年度分布

圖2 國家合作網絡知識圖譜

2.2 作者合作網絡

運用CiteSpace軟件形成作者合作網絡知識圖譜,分析文獻作者的合作網絡并展現核心作者群及其合作關系。如圖3 所示，節點數為637 個，連線數為553 條，網絡密度為0.002 7。節點越大代表作者發文越多，節點之間的連線反映作者之間的合作關系，連線越粗代表合作越緊密。從圖譜來看，形成了多個高影響力的作者合作集群，作者之間的合作較多，聯系緊密。由表2可知，發文量并列前三的作者分別為彭云、王文淵和陳繼紅，三人發文量都為9篇，鎮璐（8篇）、Michele（6篇）、李相達（5篇）、Michelle（5篇）等學者發文也較多，他們發表文獻的主題和特征是該研究領域的典型代表。

表2 發文量前10名的作者

2.3 研究機構網絡

運用CiteSpace軟件形成研究機構合作網絡知識圖譜，分析文獻發表機構的分布以了解綠色港口研究的主要機構及其合作情況。如圖4所示，節點數為538個，連線數為316條，網絡密度為0.002 2。節點大小代表機構發文量的多少，各節點之間連線反映研究機構之間的合作程度。從發文量來看（見表3），相關文獻發表數量排名第一的是上海海事大學（31篇），其次分別為大連理工大學（19篇）、大連海事大學（17篇）、香港理工大學（16篇）、上海大學（13篇）和上海交通大學（10篇）。就文獻發表總量而言，前10位的研究機構只有排名第9位的澳大利亞塔斯馬尼亞大學不是來自中國，其余均為我國高校，表明我國在這一研究領域優勢明顯。在文獻比例方面，發文數量排名前5的機構發文數量之和占總量的比例僅為12.4%，說明該領域并未形成主導研究力量。同時需要引起重視的是，各個研究機構合作網絡較為分散，國內外研究機構合作不密切，研究機構間的合作交流仍有很大的提升空間。

表3 發文量前20名的研究機構

圖4 研究機構合作網絡知識圖譜

3 關鍵詞分析

3.1 關鍵詞共現

運用CiteSpace軟件形成關鍵詞共現圖譜，關鍵詞作為標引論文內容特征的詞語，往往代表文章的核心和主要內容，是對表述文獻的中心內容具有實質意義的詞匯。如圖5所示，關鍵詞共現圖譜中共有節點189個，連線629個，網絡密度為0.011 5。分析結果顯示綠色港口領域的研究話題具有一定的集中度，部分關鍵詞呈現緊密的聯系。

圖5 關鍵詞共現圖譜

頻次是指檢索到的論文關鍵詞出現次數，中介中心性是指關鍵詞在網絡中權重指標，中心性越強，表明該關鍵詞與其他關鍵詞共現的概率就越大，超過0.1的節點為關鍵節點，頻次和中心性皆高的關鍵詞一般是該領域研究的熱點前沿[2]。出現頻次較高的關鍵詞有green port（78次）、impact（77次）、management（73次）、emission（60次）和port（60次）等，這些關鍵詞反映了綠色港口研究的熱點，見表4。在中介中心性方面，impact（0.34）和green port（0.26）是研究熱點中的首要節點，其他中介中心性較高的關鍵詞有port(0.23)、model（0.19）、emission(0.18)、management（0.16），以上關鍵詞在網絡知識圖譜中有重要影響力，是連接研究領域內高頻關鍵詞的重要“中介”術語。

表4 頻次前10名的關鍵詞

3.2 關鍵詞聚類

運用CiteSpace 軟件和對數似然率（Log-likelihood Rate，LLR）算法形成關鍵詞聚類圖譜，聚類是在熱點網絡圖譜基礎上通過提煉總結形成研究主題，直觀展示主要研究領域。如圖6所示，選擇前12個聚類予以呈現，聚類序號與規模大小呈反比，最大的聚類用#0標記。模塊值Q=0.871 8，平均輪廓值S=0.939 2，Q值大于0.3，S值大于0.7，該聚類結構合理、高效顯著，12個聚類可以進一步可以總結為以下4個方面。

圖6 關鍵詞聚類圖譜

第一，推動港口綠色發展的政策措施，包括#0strategy（戰略）、#4policy（政策）和#7management（管理），很多學者從港口發展戰略、政策制定和港口運營管理等角度對如何推動港口綠色可持續發展開展研究。Lam，等[3]考察了定價、市場準入、環境質量標準等政策措施在推動港口綠色發展上的有效性。Aregalla，等[4]分析比較了全球365個港口的綠色發展水平，認為鹿特丹港、洛杉磯長灘港和漢堡港在推動港口生態保護和可持續發展方面的戰略決策和管理方式值得各國借鑒。Woo，等[5]研究發現雖然環境保護政策短期內會對港口運營產生額外成本，但是長期來看有助于改善港口和腹地城市環境，提升港口競爭力。

第二，綠色港口建模與仿真，包括#1model（模型）、#3optimization(最優化)和#10simulation（仿真）。Geng，等[6]通過構建系統動力學模型（System Dynamics Model）探討解決船舶的廢氣排放問題。Dai和Yang[7]構建了一個分布魯棒機會約束優化模型（Distributionally Robust Chance Constraint Optimization Model），為港口-腹地集裝箱運輸網絡綠色發展提供決策支持。Chen，等[8]運用耦合協調度模型（Coupling Coordination Degree Model）研究如何破解港口的產業發展與生態環境保護之間的矛盾。

第三，綠色港口績效評價，包括#6green performance(綠色績效)和#8evaluation(評價)，港口績效評價已從傳統的運營效率評價向環境效率評價轉變。Di Vaio，等[9]從提高港口可持續發展能力和能源效率的角度，運用平衡記分卡模型（Balanced Scorecard Model）考察意大利主要港口的綠色績效水平。Hua，等[10]使用模糊重要性績效分析法（Fuzzy Importance Performance Analysis）確定珠海港的綠色績效水平，并據此提出環境治理策略。Wan，等[11]基于驅動因素、壓力、狀態、影響和響應（DPSIR）框架，構建了定量衡量港口綠色發展水平的評價體系。

第四，綠色低碳技術和新能源的應用，包括#2renewable energy(可再生能源)、#5shore power(岸電)、#9energy efficiency(能源效率)和#11technology(科技)，國際學術界已對新能源、清潔能源和綠色低碳技術在港口的應用進行了深入的研究。使用新能源和清潔能源是促進港口節能減排的有效途徑，包括液化天然氣、氫能、潮汐能、核能以及生物能等。船舶?？扛劭谄陂g用岸電代替傳統柴油發電，以電代油，可以在源頭實現“零油耗”，減少碳排放，Vaishnav，等[12]探討在美國港口采用岸電技術所帶來的經濟效益和環境效益。Sciberras，等[13]的研究表明使用岸電可有效改善港區及其腹地城市的空氣質量。而在科技創新方面，Wang，等[14]提出將人工智能和區塊鏈技術應用于綠色港口建設中。Zis，等[15]分析了洗滌器在處理船舶尾氣中硫氧化物的作用。Hervas，等[16]旨在開發一種全自動化集裝箱碼頭智能管控系統（Terminal Operating Systems）以推動港口綠色低碳發展。

3.3 關鍵詞突現

運用CiteSpace軟件中的“Burstness”功能提取突現強度排名前20的關鍵詞，生成關鍵詞突現圖譜。關鍵詞的突發檢測用于識別新興的研究概念，與一般高頻次關鍵詞相比，突現關鍵詞適合探索研究發展的突然變化和新興趨勢。如圖7所示，綠色港口研究的熱點在不斷地發生變化，21世紀初研究熱點主要聚焦于removal(去除)、sea(海)、reduction(降低)、logistics（物流）等主題；2017年以來，optimization（最優化）、policy（政策）、pollution（污染）、simulation（仿真）等成為突現強度較高的關鍵詞。green shipping（綠色航運）、removal（去除）和sea（海洋）為突現強度最高的三個關鍵詞，其中，sea（海洋）的突現時間從2004年持續到2017年，說明該該主題的相關研究具有重要的影響力。此外，indicator（指標）、facility（設施）和marine（海事）從2019年和2020年開始突現至今，并且突現強度較大，說明這幾個關鍵詞是綠色港口研究的前沿趨勢，在將來一段時間仍為研究熱點領域。

圖7 關鍵詞突現圖譜

4 結論與展望

4.1 研究結論

本文運用CiteSpace 軟件對WoS 核心合集數據庫中綠色港口研究領域的894篇文獻進行可視化分析，構建國家、作者、研究機構合作網絡知識圖譜和關鍵詞共現、聚類、突現圖譜，全面系統梳理綠色港口研究的熱點、前沿和未來發展趨勢，得出以下結論：

（1）在研究的時空分布上:該研究始于2000年，2018年開始呈現爆發式增長，至今仍是備受關注的熱點領域。西方發達國家在該領域的研究起步較早，美國在該領域研究國際上的影響力最大；中國起步稍晚但目前發文量最多，影響力有待進一步提高，發展中國家的發文量近年來在持續上升。對綠色港口研究貢獻較大的研究機構有上海海事大學、大連理工大學、大連海事大學等理工強校。國內外研究機構和作者需要加強合作，促進研究團隊及國家間的合作交流。

（2）在研究的演化路徑上:演化發展路徑經歷由初始階段的理論概念的提出、政策措施的制定與實施、評價指標體系的構建等，隨著科學技術的發展，逐步轉向新能源和清潔能源的應用、節能減排技術的應用升級、智能化港口等領域。

（3）在研究的前沿趨勢上:綠色港口研究主要聚焦于推動港口綠色發展的政策措施、綠色港口建模與仿真、綠色港口績效評價、綠色低碳技術和新能源的應用等4個方面。對突現關鍵詞分析發現indicator（指標）、facility（設施）和marine（海事）等關鍵詞代表了綠色港口研究的前沿發展趨勢，將成為未來研究的重要方向。

4.2 展望

本文運用CiteSpace軟件和文獻計量法分析了綠色港口研究的時空分布、演化路徑、熱點焦點和前沿趨勢，得出了一系列重要的研究結論，但是仍存在不足之處。首先，主要繪制合作和關鍵詞網絡知識圖譜并進行分析，未構建文獻共被引網絡，無法更進一步地認識熱點領域知識基礎。其次，只選取WoS核心合集數據庫中論文和綜述類論文，造成會議論文等部分文獻的缺失。最后，只關注綠色港口研究熱點和高被引文獻，可能導至發表時間較新但被引頻次較低的高水平研究成果未被充分挖掘。因此，在今后的研究中，需要對文獻共被引網絡進行聚類和整合，加強對研究知識基礎的認識，也要拓寬文獻來源和類別，擴大覆蓋范圍，提高研究的全面性和科學性。