“雙一流”背景下高校圖書館科研服務實證研究

摘 要：基于CNKI數據庫和Web of Science平臺的SCI、SSCI數據庫文獻檢索結果以及Incopat中外專利數據庫的專利檢索結果，利用數據庫平臺以及可視化工具VOSviewer對哈爾濱工程大學重點研究領域“水下無人航行器”領域展開數據挖掘與分析，從發表年度、發文國家、重點機構、研究主題及關鍵詞主題聚類等角度分析，探究 “水下無人航行器”領域的發展趨勢以及研究前沿與熱點。

關鍵詞：情報服務；水下無人航行器；可視化分析；研究熱點

中圖分類號：G258.6；G252 文獻標識碼：A

一、研究背景

隨著信息技術的迅速發展，新時期高校圖書館有著新的發展目標。在“雙一流”背景下，學科館員應根據學校重點研究領域發展態勢，運用圖書館文獻資源和館員信息檢索、文獻計量、情報分析等專業技能和專業優勢提供精準的情報服務，有效提高學校學科管理質量，從而提高科研競爭力。本研究利用圖書館文獻資源和館員信息檢索、文獻計量及情報分析等專業技能和專業優勢，結合哈爾濱工程大學重點研究領域——“水下無人航行器”，對期刊、專利文獻資源展開數據挖掘和文本分析，利用可視化圖譜形象地展現學科核心、發展歷史及整體知識架構，形成易讀性強、嚴謹性高的科研資訊。

二、數據來源與研究思路

1.數據來源

本研究針對哈爾濱工程大學重點科研方向——“水下無人航行器”領域近十年發表的文獻及專利展開分析，其中中文期刊文獻來自CNKI數據庫2014年至2023年的期刊文獻；英文期刊文獻來自Web of Science平臺的SCI、SSCI數據庫相關領域2014年至2023的Article 與Review類型的文獻；專利文獻檢索自Incopat中外專利數據庫。

本研究通過文獻閱讀與檢索經驗確定了檢索方式，在盡量保證查全率的基礎上得到檢索結果。中文期刊文獻495條；英文期刊文獻4403條；專利文獻 12962條。

2. 研究思路

在本研究的期刊文獻分析中，中文期刊部分則使用CNKI平臺的可視化分析功能，英文期刊部分主要使用了Web of Science平臺、Incites平臺的分析功能，對國家、機構等展開了定量化的統計分析。此外，運用VOSviewer分析工具，通過關鍵詞聚類、文獻耦合與共現分析等來發掘本領域研究熱點等。

在專利分析方面，重點采用了Incopat數據庫多元化的統計分析，Incopat的統計分析功能主要包括聚類分析、3D 專利沙盤分析以及引證分析等。

Incopat的聚類分析是基于語義算法，提取專利標題、摘要和權利要求中的關鍵詞，根據語義相關度聚出不同類別的主題，從而實行個性化的技術類別分析。聚類分析的結果包括分子圖、地圖、氣泡圖、餅圖、樹狀圖、詞云圖和矩陣圖方式，其中聚類地圖的顏色深淺代表專利密集程度。

3D專利沙盤是Incopat專利戰略分析的高級工具，在3D專利沙盤中聚類功能采用智能語義分析，可以快速聚焦專利布局的熱點，掌握競爭對手的研發方向和專利布局等。3D專利沙盤用三維地形圖形象地展示技術的競爭態勢，波峰代表技術密集區，波谷代表技術空白點。引證分析可以快速跟蹤一項技術的發展歷程，發現企業對核心技術的保護和布局策略等。本報告綜合使用Incopat的多元統計分析功能，以揭示水下無人航行器領域的前沿技術和技術應用機構等的重要信息。

三、中文期刊文獻分析

根據研究主題，在CNKI數據庫中檢索，得到中文期刊文獻共計495篇。從發文角度分析，“水下無人航行器”領域論文發文量近十年整體呈現穩步上升趨勢，于2020年達到了峰值，近五年趨于平穩。

對該領域發文機構分析后可以得知，近十年該領域全球高水平論文發文數量前三的機構分別是哈爾濱工程大學（50篇）、西北工業大學（35篇）、海軍工程大學（21篇），其后分別為解放軍海軍裝備研究院、中國船舶重工公司第七一零研究所、解放軍海軍裝備部、海軍潛艇學院、中國船舶重工公司第七○五研究所、大連海事大學和江蘇科技大學。

從文獻來源角度分析，水下無人航行器領域發文期刊排名前三的刊物分別為《艦船科學技術》（70篇）、《水下無人系統學報》（60篇）、《數字海洋與水下攻防》（29篇）。

經過對水下無人航行器領域所查495條期刊文獻的關鍵詞清理去噪后，利用Vosviewer科學知識圖譜軟件形成圖1所示的關聯圖譜。由圖1可見發文關聯最多的關鍵詞有：水下無人航行器、路徑規劃、編隊控制、潛艇和深度控制等，近兩年的熱點集中在編隊控制、作戰運用、協同控制、人工勢場法及燃料電池等方向。

四、英文期刊文獻分析

在Web of Science核心合集中對水下無人航行器領域發文進行檢索，得到檢索結果4403條，通過對發文時間進行分析可以知道，該領域發文量近十年持續呈現上升趨勢，于2023年達到了峰值的731篇，水下無人航行器領域逐步成為新興的研究熱點。

從發文國家角度分析，全球高水平論文發文數量前三的國家分別是中國（49.97%）、美國（17.08%）和英國（5.36%），其后分別為澳大利亞、韓國、印度、意大利、西班牙、加拿大、伊朗。

從發文機構角度分析得知，該領域發文數量較多的TOP10機構中，哈爾濱工程大學的發文量最多（517篇），在incites數據庫中對其主題進行微觀分析得到重點研究方向為自適應控制、多智能體系統和目標跟蹤等；西北工業大學發文量排名第二（192篇），其發文主題多數關于自適應控制、多智能體系統和波浪能等方向；中國科學院的發文量第三（164篇），其發文主題多數關于水聲通信、目標跟蹤等方向。TOP10機構中包含的國外機構是南安普敦大學。

經過對水下無人航行器領域所查全部4403條文獻的關鍵詞清理去噪后，利用Vosviewer科學知識圖譜軟件形成上圖中的關聯圖譜。由圖2可見發文關聯最多的關鍵詞有：AUV、導航、軌跡跟蹤、路徑規劃和跟蹤控制等，近兩年的熱點集中在目標跟蹤、傳感器、車輛動力學、軌跡和任務分析等方向。

五、專利文獻分析

在Incopat專利數據庫中，共檢索到“水下無人航行器”領域專利文獻12962條，其中我國申請的專利數量為6495條，占比50.11%，其他受理國排名在前的分別為美國2098條、世界知識產權組織791條、歐洲專利局774條、日本414條。

在專利類型方面，發明申請8164條，占比62.98%，發明授權3649條，實用新型1022條，外觀設計專利127條。

在專利法律狀態方面，已授權專利為7548條，實質審查2101條，公開656條，其他專利因各種原因屬于無效專利。

從年度申請量角度分析，水下無人航行器領域專利的申請量整體呈現穩步上升的趨勢，在2021年達到峰值（1690條）后略有下降。依據專利申請數量，排名前三的機構分別是哈爾濱工程大學（876條）、西北工業大學（331條）、中國科學院沈陽自動化研究所（196條）。

1.專利價值分析

專利價值度來自Incopat數據庫，它是參考技術穩定性、技術先進性和保護范圍三個方面20余個參數，從1～10專利價值逐漸提升，對專利分析后得出的關于專利價值的綜合評價指標。對申請人專利的價值度評分分布情況的研究，可以宏觀了解申請人的專利質量，從而客觀評價申請人在專利方面的競爭實力。

圖3展示的是TOP10申請人專利價值度分值的分布情況。從圖中可以看出，美國HADAL公司、美國MOTIONAL AD LLC公司、美國NVIDIA CORPORATION公司、美國OCEANEERING INTERNATIONAL公司、英國ATLAS ELEKTRONIK公司、哈爾濱工程大學及江蘇科技大學申請的專利含有最高價值分值為10的專利。哈爾濱工程大學、西北工業大學和中國科學院沈陽自動化研究所分值為9的高價值專利很多，有潛力推出分值為10的高價值專利。

2.關鍵詞聚類分析

依據專利數量的多少，通過主題關聯聚類可以發現，其中航行器、無人潛航器、水下航行器（ROV）以及路徑規劃方法、跟蹤控制方法、駕駛車輛遠程操作為專利的密集區域。

在水下無人航行器領域的相關專利12962條中，對主題展開聚類分析可以發現，近兩年數量較多的主題分布在水下機器人、水下無人航行器、駕駛車輛和人工勢場法等區域。

六、結語與展望

經過上述期刊文獻的客觀數據分析，現總結如下：

第一，從期刊發文量與專利申請量來看，水下無人航行器領域近年處于持續增長并逐漸趨于穩定，在2021年左右達到峰值。

第二，在CNKI平臺國內機構發文情況中，研究主題主要集中在水下無人航行器、路徑規劃、編隊控制、潛艇和深度控制等方向。發文數量排名前三的機構分別是哈爾濱工程大學（50篇）、西北工業大學（35篇）、海軍工程大學（21篇）。

第三，在Web of science平臺國內機構發文情況中，哈爾濱工程大學的發文量最多（517篇），在incites數據庫中對其主題進行微觀分析得到重點研究方向為自適應控制、多智能體系統和目標跟蹤等；西北工業大學發文量排名第二（192篇），其發文主題多數關于自適應控制、多智能體系統和波浪能等方向；中國科學院的發文量第三（164篇），其發文主題多數關于水聲通信、目標跟蹤等方向。

第四，在專利申請方面，哈爾濱工程大學（876條）、西北工業大學（331條）、中國科學院沈陽自動化研究所（196條）值得關注，上述機構專利數量多，且專利價值很高。

第五，從關鍵詞聚類角度來看，近幾年的研究熱點在目標跟蹤、傳感器、車輛動力學、編隊控制、作戰運用、協同控制、水下機器人、駕駛車輛和人工勢場法等方向。

根據上述客觀數據可以得知，水下無人航行器領域近年來發文量、專利申請數量均呈現上升趨勢，發文機構中國內機構占比較高。近兩年研究熱點主要集中在自適應控制、多智能體系統和目標跟蹤等方向，為相關領域研究人員的科學研究與未來發展提供可借鑒的思路。本文以水下無人航行器領域為例對圖書館情報分析服務進行實證研究，依托CNKI、WOS平臺對該領域中英文文獻展開分析，依托Incopat數據庫對該領域專利數據進行分析，利用Vosviewer軟件對數據進行處理，可視化呈現檢索結果，并對檢索結果分析歸納整理，為“雙一流”背景下高校圖書館如何開展情報服務提供思路。

隨著時代的發展，高校圖書館學科館員應突破傳統圖書情報領域，針對學校重點研究領域積極開展決策情報服務工作，運用文獻計量學的理論和方法來探究學科發展的趨勢、學科之間的相互影響關系以及學科領域的研究前沿與熱點，為科研人員提供切實、可靠的信息參考。

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作者單位：哈爾濱工程大學圖書館