基于文獻計量與社會網絡的我國裝配式建筑研究可視化分析

摘要：基于文獻計量與社會網絡分析法，綜合運用Bibliometrix和VOSviewer軟件，對中國知網（CNKI）收錄的3814篇我國裝配式建筑相關核心文獻進行科學計量分析。結果表明：在作者合作方面，已形成多個合作緊密的研究團隊，且跨團隊合作情況較好；在結構合作方面，北京工業大學成果產出最多，北京建筑大學對機構合作的影響力最大；在校企合作方面，影響力較大的機構主要集中在東部地區，中西部地區較少；校企合作呈上升趨勢，但跨區域性合作次數少；裝配式建筑產業化及信息化、橋梁裝配式技術、抗震性能及數值模擬為該領域研究熱點，連續倒塌、鐵路隧道、裝配式橋墩等成為該領域研究前沿。針對上述研究結果提出裝配式建筑發展相關建議。

關鍵詞：裝配式建筑；文獻計量；社會網絡；科學計量分析；可視化；產業化

0"引言

裝配式建筑具有低碳環保、施工效率高等特點，已經成為建筑業轉型升級的重要方向[1]。“十三五”規劃和“十四五”規劃均明確提出要推進裝配式建筑發展。因此，裝配式建筑研究成果及發展態勢成為行業關注的焦點。

目前，國內一些學者從不同角度對裝配式建筑研究成果進行了梳理。劉康寧等[2]從文獻角度指出裝配式建筑研究主要集中在概念及發展現狀、發展環境等5個方面，并提出我國裝配式建筑發展應在全生命周期管理、技術研發、重視產業鏈整合等方面進行推進；肖緒文等[3]從宏觀角度將我國裝配式建筑發展劃分為三個階段，分析裝配式建筑發展的前提條件、發展方向及重要難點，指出應在建設體制機制、技術創新等方面加大投入力度；廖禮平[4]著重從政策制度角度對裝配式建筑發展進行分析，認為目前我國裝配式建筑存在政府支持力度不夠、技術標準不完善、產業不成熟等問題，應重視相關政策、標準的制定與完善。然而，鮮有文獻從裝配式建筑研究機構與合作關系及校企合作等方面進行系統分析，忽視了人才及研究機構在裝配式建筑發展過程中的關鍵作用。

鑒于此，本文基于文獻計量與社會網絡分析法，對裝配式建筑相關研究進行科學計量分析，研究裝配式建筑研究發展特征及態勢，并提出相關建議，以期助力我國裝配式建筑產業化發展。

1"數據來源與研究方法

1.1"數據來源

基于中國知網（CNKI）數據庫，采用高級檢索模式，以“裝配式”or“預制拼裝”or“預制構件”or“裝配式建筑”or“裝配式結構”為主題詞進行檢索。文獻類別選擇期刊文獻，來源類別選擇中文核心、CSSCI及CSCD，時間范圍選擇2016—2022年，檢索日期為2022年6月30日，得到相關文獻3354篇。剔除通知、報道等無效文獻，得到有效文獻3184篇，分別以Endnote和Excel文件導出，以此作為研究數據樣本。

1.2"研究方法與工具

1.2.1"研究方法

文獻計量分析法集數據統計、文獻分析為一體，通過對作者、關鍵詞、引文等進行共現分析，研究某一領域的研究熱點、發展脈絡等，目前已被應用于多個領域[5]。社會網絡分析法是一種定量分析方法，可以直觀地展示個體與其他網絡參與主體之間的相互關系，在共現網絡分析中具有良好的應用價值[6]。本文綜合上述兩種方法開展研究與分析。

1.2.2"軟件工具

Bibliometrix程序包是一款開源的文獻計量平臺，功能豐富、計算能力強[7]。VOSviewer是一種應用較為廣泛的可視化軟件，通過繪制某一學科或領域的知識圖譜，展示研究結構體系，具有交互友好、界面美觀等特點[8]。本文綜合運用Bibliometrix及VOSviewer軟件對數據樣本進行科學計量分析。

2"研究結果與分析

2.1"合作特征

隨著科學研究的日益發展，研究的綜合化程度不斷加深，各種學科之間相互交叉，合作特征已成為探尋某一領域發展狀態的重要指標[9]。本文通過構建合作網絡的方式，從作者合作、機構合作及校企合作三個方面探究裝配式建筑研究領域的合作特征。

2.1.1"作者合作

為了使作者合作分析更具代表性，本文以高產作者為數據樣本。普萊斯定律是界定高產作者的重要標準。通過公式計算可知，高產作者的最低發文量為5篇。通過VOSviewer軟件分析高產作者合作特征，閾值設置為≥5，weights選擇links，最小聚類設置為2，未構成合作的節點不予展示，其余設置選擇默認，得到裝配式建筑研究作者合作網絡，如圖1所示。

在圖1中，節點顏色一致表示屬于同一聚類，節點之間連線表示存在合作關系。共分為17個聚類，每個聚類之間均有連線，說明該領域合作狀況較好。由于節點大小與其點度中心度成正比，可以看出，張愛林、田春雨、李然、龐瑞及周飛在合作中較為活躍，發揮了重要的合作聯系作用。

從合作規模看，2016年至今，裝配式建筑相關研究共包含7604名作者，發文量≥5的作者總計281名。其中，有142名作者參與了合作，僅從高產作者之間的合作情況看，50%以上的作者參與了合作研究，合作規模較大；從聚類之間的相互關系看，聚類內部合作緊密，跨團隊合作頻次高。因此，裝配式建筑研究領域的作者合作特征為規模大、合作緊密，并具有一定的合作開放性。

2.1.2"研究機構合作

通過Bibliometrix程序包對研究機構合作情況進行分析。設置節點數量為100，最小聚類為2，其余設置選擇默認，得到2016年1月—2022年6月的裝配式建筑研究機構合作網絡，如圖2所示，排名前10的合作機構發文量及中介中心度見表1。

中介中心度常用于社會網絡分析中的路徑分析，能夠表明節點與節點之間的調節控制能力。中介中心度大，說明該節點在社會網絡中具有橋梁作用[10]。由圖2可以看出，各聚類之間大多存在合作關系，機構間合作已形成一定規模。其中，北京建筑大學的發文量為81篇，中國建筑標準設計研究院有限公司的發文量為24篇。雖然這兩個機構并非發文量最多的機構，但兩者中介中心度排名靠前，表明兩者在合作研究中最為活躍，為其他機構合作起到了很好的搭接作用。西安建筑科技大學、長安大學、同濟大學、東南大學中介中心度次之，但也是促成合作研究的重要機構。其余機構的中介中心度較小，說明它們對所在聚類中的機構合作影響較大，對整體的合作網絡影響較小。

由表1可以看出，該領域的重要研究機構主要集中于東部地區，且東部地區研究機構的中介中心度較高，在合作研究中具有搭接作用；該領域研究機構合作的地域特征為以東部地區部分機構為紐帶，推動全國范圍內的科研合作；中西部地區紐帶型機構數量較少，研究力量相對薄弱。

2.1.3"校企合作

校企合作模式的探索對于產業發展、人才培養具有重要作用[11]。本文以裝配式建筑研究校企合著文獻量（圖3）為研究對象，分析該領域校企合作趨勢，以期為后續裝配式建筑產業發展、人才培養路徑探索提供數據參考。

由圖3可以看出，裝配式建筑研究校企合作趨勢與總發文量趨勢一致，均呈上升態勢，于2021年達到峰值。2016年，校企合著文獻量約為總文獻量的20%。2017—2020年，校企合著文獻量占比持續下降，2021年略有上升，2022年約為30%。這說明近年來校企合作趨勢逐漸受到重視。在研究中發現，校企合作區域性較強，多以同地區或相鄰地區合作為主，跨省、跨區域的校企合作頻次較低。

2.2"研究熱點及前沿分析

通過對關鍵詞詞頻及關鍵詞之間的共現網絡進行分析，可以明確特定領域的研究熱點[12]。本文通過構建關鍵詞共現網絡，分析2016年至今的裝配式建筑研究熱點，并以時間為引，預測該領域研究前沿。

2.2.1"研究熱點

通過VOSviewer軟件構建裝配式建筑研究關鍵詞共現網絡，合并同/近義詞，將閾值設置為10，共計得到127個關鍵詞。裝配式建筑研究關鍵詞聚類視圖如圖4所示。2016年至今，裝配式建筑研究形成了7個聚類，其中前4個聚類包含關鍵詞較多、規模較大，更具代表性。

通過分析圖4可知，目前裝配式建筑研究熱點主要集中于以下4個方面：

（1）裝配式建筑產業化及信息化發展。裝配式建筑相關技術、理念的提出是為了將傳統的建造模式由現場轉向工廠、由勞動密集型轉向機械化生產，促進建筑行業產業化升級。在推進裝配式建筑產業化發展的進程中，需要進行大量的基礎研究，如裝配式建筑與鋼結構的結合、裝配式施工技術體系的標準化及預制構件制作及安裝等。其中，以BIM技術為代表的信息技術在該領域的應用研究逐漸增多，通過信息技術推進裝配式建筑產業化發展逐漸成為該領域的重要研究內容。

（2）橋梁裝配式技術研究。橋梁裝配式建造技術相較支架支模現澆施工，在施工效率、質量及可靠性方面具有明顯優勢，但構件尺寸大、強度要求高、接縫質控難等問題一直是其在橋梁工程中的應用難點。近年來，在國家大力倡導綠色環保的背景下，減少混凝土用量，推動鋼箱梁、鋼桁梁、鋼混組合梁等梁橋建設逐漸成為裝配式建造技術的重要發展方向，相應的力學性能研究也逐漸增多。

（3）抗震性能研究。相較現澆型構筑物，裝配式建筑的結構整體性不強。當遇到地震災害時，連接節點處由于高彎矩、高剪力的作用極易產生變形，難以維持結構的整體性。因此，裝配式建筑的抗震性能研究極為重要。目前，主要通過擬靜力試驗模擬結構在地震狀態下的受力情況，從試驗數據出發，開展抗震性能優化研究。

（4）數值模擬研究。通過對不同構筑物應用裝配式技術的情況進行數值模擬，從而指導裝配式建筑的設計、施工等環節，主要應用于鐵路隧道、鐵路橋梁、綜合管廊等項目。

裝配式建筑產業化是建筑業轉型發展的重要內容，但從聚類結果看，“產業化”“工業化”等關鍵詞僅與“住宅”“高層建筑”共現次數較多，與其他構筑物，如“鐵路”“橋梁”“綜合管廊”等共現次數較少或無共現，說明目前裝配式建筑產業化研究以住宅類項目為主，忽略了建筑業的其他重要構成。

2.2.2"研究前沿

以關鍵詞在文獻中出現的平均時間為依據對整體聚類進行分析，平均時間越接近現在，說明該關鍵詞為研究前沿。通過分析裝配式建筑研究關鍵詞平均出現時間（圖5）可知：“鐵路隧道”“連續倒塌”“現場試驗”“模型試驗”“抗彎性能”“鐵路橋梁”“裝配式橋墩”的平均出現時間最接近現在，說明連續倒塌、鐵路隧道、裝配式橋墩等是該領域研究前沿；“軸壓比”“剪力健”“恢復力模型”“超高性能混凝土”平均出現時間數值較大，為近期該領域研究重點。

3"結語

本文以文獻計量與社會網絡分析法對中國知網（CNKI）數據庫中的裝配式建筑相關文獻進行梳理和分析，得到以下研究結論：

（1）作者合作特征為規模大、合作緊密，且具有一定的合作開放性。北京建筑大學在機構合作中具有重要影響力；機構合作特征為東部地區紐帶型機構較多，中西部地區較少；校企合作頻次呈上升趨勢，但以同地區或相鄰地區合作為主，跨區域合作較少。

（2）該領域研究主要集中在裝配式建筑產業化及信息化研究、橋梁裝配式技術、抗震性能研究及數值模擬研究4個方面，連續倒塌、鐵路隧道、裝配式橋墩等為該領域研究前沿。

基于以上研究結果，提出以下針對性建議：

（1）大力扶持中西部地區裝配式建筑相關研究機構。組織全國范圍內的學術交流與跨區域的機構間互訪，利用在線會議加強各合作機構之間的交流；完善與推進裝配式建筑相關研究機構合作深化及人才培養模式。

（2）重視裝配式建筑全產業鏈發展，特別是重視典型案例庫的建設及裝配式建筑全產業鏈模式的建立與完善；加大裝配式建筑信息化研發力度，給予相關人才必要的鼓勵政策；引導和鼓勵裝配式建筑相關技術的成套化與標準化。

（3）解決我國裝配式建筑研究前沿中的關鍵問題。相關部門應牽頭促進相關機構合作，以解決“卡脖子”問題為目標，加大人才培養與研究資金投入力度。

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收稿日期：2022-11-11

作者簡介：

陳剛（1992—），男，助理工程師，研究方向：工程管理信息化及科學計量分析。

張培興（通信作者）（1988—），男，博士，副教授，研究方向：BIM技術應用、工程項目建設信息化。

牛遠達（1993—），男，研究方向：工程項目建設信息化。

劉紫嬋（2001—），女，研究方向：BIM應用、項目運維管理優化。

汪猛（1988—），男，研究方向：工程項目建設信息化。

郭焱（2001—），女，研究方向：工程項目建設信息化。