低碳城市关键词共词网络范文

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1前言

中国正处于快速城市化时期，城市化水平从1978年的17.9%左右快速增长到2010年的45%左右，预计至2030年，中国的城市化率将达到65%以上。中国在城市化发展的过程中，高耗能和粗放型的发展模式，使得环境质量日益恶化、环境承载量趋于饱和，中国城市的可持续发展面临严峻的挑战。在一系列应对措施中，“低碳城市”发展的思想得到了世界上大多数国家的认同，并迅速成为学术界研究的热点。近几年，中国出现了大量对低碳城市研究的学术成果。但是，由于低碳城市至今没有一个被广泛认可的概念界定和权威的发展模式分析，研究者们对于低碳城市的研究视角和观点差别较大，提出的发展模式各异。那么，现在中国学者对低碳城市研究的前沿和热点都有哪些呢?因为关键词是一篇科技文献的灵魂体现，是研究者对主要研究内容、主要学术思想、主要研究方法的高度概括，同时关键词是能够从侧面反映论文的研究方向和研究领域，是科学计量研究的重要指标［1］。在本文的研究中，笔者将运用科学计量学的研究方法，对低碳城市系统的关键词进行计量分析和共词网络分析。将低碳城市的研究转化为有价值的量化信息和可视化的图形，客观、形象的展示目前的研究热点，挖掘研究热点和热点间的层次关系，以期为低碳城市的研究和发展提供一些有价值的量化信息与未来研究趋势展望。

2数据来源及方法

本文所使用的数据全部来源于中国期刊全文数据库(CNKI)中从1980年－2010年发表文章，CNKI数据库是目前国内规模最大、使用最为广泛的学术论文数据库，收录了多个学科的重要论文。由于目前国内学者对“低碳城市”的研究内容比较分散，因此出现了很多相对“低碳城市”的同位词和下位词，参考文献［2］所构建的低碳城市系统模型，本研究共选择了9个检索词作为低碳城市研究的主题词以获取相关文献，具体包括“低碳城市”、“低碳经济”、“低碳金融”、“低碳建筑”、“低碳技术”、“低碳生活”、“低碳政策”、“低碳交通”、“低碳生产”，共检索到文献3190条，包括作者、关键词、年份、期刊名、被引频次、下载频次。运用SPSS软件统计这些主题词的出现频次，应用Pajek网络可视化工具对高频词之间的密切关系进行分析。具体分析内容包括:第一，热点分析，高频词可以反映研究热点，其中根据主题词的累积频次由高到低排序，根据主题词出现的累积频次选定截取主题词的阀值。本文中，主题词出现频次大于30次，累计频次达到30%的前40个关键词作为目前研究低碳城市的热点表征。第二，关键词的共词分析，利用文献中共同出现的关键词对来反映关键词之间的关联强度，进而确定该文献集所代表学科和主题结构的研究热点及变化趋势［3］。具体原理是两两统计一组关键词在同一篇文献中共同出现的频率，把众多分析对象之间错综复杂的共词网状关系简化为以数值、图形直观地表示出来［4］。对主题词对行分析，可以找到某一研究主题的研究热点，并且有可能发现研究热点的转移趋势。

3数据分析

3.1年变化情况及成因

学术论文的年数量是研究关注程度的直接表现，图1是低碳城市及相关研究数量的统计图。从图中可以看出国内低碳城市的相关研究起步较晚但近三年发展迅速。自2004年在《中国给水排水》上发表的《我国低碳经济发展路径选择和政策建议》这一关于低碳城市建设的研究后，2005年到2007年低碳科技论文研究量不大且增长不明显，2008年有相关论文41篇，2009年有246篇，2010年上升至2409篇，短短两年时间大幅增长，几乎是以指数型方式增长。说明尤其是2010年开始低碳城市的研究处于快速发展时期，对低碳城市的科学研究被高度重视且呈现良好的、快速发展的势头。分析其主要原因:第一，低碳研究得到前所未有的关注。2007年是全球高度关注气候变化和推动低碳经济的一年。欧盟首脑会议、联合国安理会、中国环境与发展国际合作委员会、联合国大会以及亚太经济合作组织会议、联合国气候大会等全球气候会议的召开，使得中国不能不关注发展低碳经济的国际动向，不能不研究全球正在兴起的低碳浪潮。所以，2008年开始中国低碳的研究出现热潮。第二，极端气候频现。近年来，随着城市化的迅速发展，导致碳排放量极速增加，海啸、地震、火山喷发、干旱、雪灾等极端天气事件频频发生。越来越多的人开始关注城市建设过程中的低碳问题，学术界也开始有越来越多的学者探索低碳城市的建设问题。

3.2高频关键词分布

关键词是学术论文的重要组成部分，是论文精髓的体现，一篇论文可以通过关键词了解到所涉及领域的主要内容和研究的主要内容。本研究检索到的3190篇文章，共出现5042个关键词，其总出现频次为13438次。将这些关键词按出现的频次由高至低进行排序，根据关键词出现的累积频次选定截取高频关键词的阀值［5］。具体本研究选择30次作为高频关键词的阀值，将频次大于30，累计频次超过30%的40个关键词作为目前国内低碳城市的研究特点标示。第一，总体上来看，研究内容具有相对分散、高度集中的特点。一方面，关于低碳城市研究的3190篇文章中共出现5042个关键词，说明学者们的研究方向相对比较分散，对于低碳城市的关注角度存在一定的差异性;另一方面，低碳城市的研究又是相对集中的，因为虽然出现的关键词个数有5042个，但是出现频率较高的40个关键词的累积百分比超过30%，说明研究热点还是相对集中的。第二，以“低碳”直接作为关键词的论文共有895篇，排名第一。充分说明，首先，学者们对低碳城市的研究尚停留在宏观层面，没有细化至低碳城市建设的具体内容环节。其次，低碳城市的研究尚未成熟，对于低碳城市研究应包含怎样的环节，学者们尚未考虑清晰，因此很多文章以“低碳”作为关键词，但是实际文章只是涉及低碳研究或者低碳城市研究的某个细微节点。第三，以“低碳经济”为关键词的论文共有433篇，排名第二。说明低碳经济是低碳城市研究中非常关注的内容，经济是城市发展的命脉，如何在低碳的前提下发展经济成为学者们在研究城市问题中重点关注的内容。第四，以“低碳城市”为关键词的论文共有208篇，排名第三。主要包括对低碳城市研究的综述、宏观政策建议等，尚缺乏深层次的研究和系统理论研究框架的提出。第五，排名在后面的论文逐渐涉及到低碳城市建设中的功能模块，如建筑、能源、生活等等。说明目前低碳城市的研究开始逐渐从宏观趋向中观与微观，但从论文数量上来看还不是非常多。

3.3高频关键词聚类分析

高频关键词虽然能够表征目前低碳城市的研究热点，但是高频词还不能够反映关键词之间的关系，因此对关键词做进一步处理，进行共词分析，两两统计它们在同一篇文章中同时出现的频率。主要原理是对一组词两两统计它们在同一篇文献中出现的次数，以此为基础对这些词进行聚类分析，从而反映出这些词之间的亲疏关系，进而分析这些词所代表的主题结构变化。词共现聚类分析的特点是被分析和聚类的指标是词，词与词之间的关系代表着概念交叉的关系，因而聚类处理之后所形成的类应该能够比较简单、明了的揭示学科与主题的结构变化。关于低碳城市的3190篇研究论文中，关键词同时出现次数达20026次，其中仅同时出现在一篇文章中的关键词对达到17300次，超过了所有出现次数的85%，而同时出现在11篇文章以上的关键词对仅有134次。本研究以出现频次大于5次的关键词作为高频关键词，共产生40个高频关键词，高频关键词的共词聚类结果如图2所示。数字代表主题词序号，横轴的数字表示两个关键词之间的距离。如果两个词在越短的距离内聚集到一起，说明他们的关系越密切。根据聚类树和聚类表，可以看出国内学者对低碳城市的关注点主要集中在以下几个方面:第一，经济的低碳化问题是研究的热点之一，关于经济发展路径、低碳经济发展的政策、发展经济过程中如何节能减排交易是研究者关注的问题。第二，低碳节能问题也是研究的热点问题之一，低污染、低能耗、减排等问题是低碳城市研究中的关注热点。第三，低碳建筑、低碳交通等与具体的低碳城市建设相关的研究问题是低碳城市研究中又一关注热点，而且也是未来低碳研究中的会持续关注的问题。

3.4共现关键词的知识图谱分析

虽然给出了高频关键词的共现矩阵和聚类树、聚类表，本节通过共现知识图谱可以更加直观的呈现关键词之间的关系。在一定的时间范围内，有些关键词反映的是该主题的研究热点;有些词表示的内容处于不成熟的状态;有些词之间的联系非常紧密。通过对关键词网络的分析，可以发现隐藏在真实关系网背后的关系网络，它对于了解一个研究主题的成熟度、知识结构、研究的规模等状况具有非常重要的意义。由关键词共现矩阵形成的共现关系网络图中，点表示关键词，边表示关键词之间存在的共现关系。为了清晰的展现低碳城市研究热点特征，本研究仅选取同时出现在5篇文章以上的关键词对，构成低碳城市研究热点网络。其中关键词对中出现的关键词个数也恰为40个，与表1所列的高频关键词基本相同，但也存在个别的差异，具体如表4所示。表4列出了高频关键词的中心度。利用40个高频关键词的共现矩阵［6］生成的Pajek网络图［7］［8］，如图2所示。其中网络图中的线条是关键词相似性的可视化表达，关键词之间连线的粗细表示相似的强弱关系。从图3的Pajet网络图中可以看出研究热点主要集中在:第一，低碳，这是整个网络的中心，在目前的低碳城市研究论文中占据绝对的主导地位;第二，低碳经济和低碳城市，经济发展是低碳城市研究中备受关注的一个的问题，相关性高的关键词包括中国经济、发展路径、低碳社会、低碳政策等。第三，低碳能源，降低传统能源的排放、寻找可替换的新能源是学者们非常关注的一个很现实的问题，相关性高的关键词包括可再生能源、太阳能、温室气体排放、新能源等。第四，城市生活，与居民生活相关的一些研究问题，相关性高的关键词包括生活方式、绿色交通、环保等。

4结论

本研究以CNKI收录的所有低碳城市相关的关键词作为研究对象，分别统计了累积频次达到总关键词频次30%的前40个关键词和共现频率最高的前40个关键词，将这些词作为表现当前低碳城市研究热点的标志，其中对共现频率高的这40个关键词的共现矩阵和共现网络进行了分析。利用聚类的方法对这些关键词进行分类，又利用Pajek这一可视化技术将所言及的网络结构以图形的形式直观的表现出来。本文得到如下结论:第一，宏观研究占据主导地位。目前以“低碳”为研究主题的论文占主导地位，研究论文量以指数增长。而且从出现的绝对频率，以及与其他关键词的共现频率和最终形成的共现网络，来说该词均遥遥领先。其中很多文章是根据城市低碳发展的需要，对低碳的发展方向、规模、政策进行全局性的总体研究，从宏观的角度对低碳城市的发展进行了探讨。第二，中观研究逐渐成为热点。“低碳经济”也是目前的研究热点。低碳城市研究的目的是最终要进行低碳城市建设实践的，因此，很多学者开始关注理论与实际操作相结合的研究，也就是中观研究，使得在低碳城市研究的中既能够在吸取宏观基础成果基础上，吸取微观研究的素材，能够比较全面的审视低碳城市发展的量和度。因为城市低碳的发展受到经济和社会条件的制约，也依赖与经济和社会的发展，同时又对经济和社会的发展起着重大的影响和推动作用。因此学者们在低碳城市研究中非常关注低碳经济的发展，这也必然是未来继续关注的热点问题之一。第三，微观研究需要快速起步。随着低碳与生产与生活的相关度越来越高，因此学者们开始关注低碳城市建设中一些相对具体的问题，如生产的低碳工艺、低碳物流规划、低碳生活理念、低碳生活方式、低碳建筑设计、低碳交通规划等低碳城市建设中具体的功能模块与环节。随着全球城市化进程的不断发展、环境问题的日益恶化，低碳城市的研究将会持续。值得一提的是，目前关于低碳城市的研究还比较零散，研究者从不同的研究角度、关注低碳城市建设中不同的问题，尚未形成系统，因此低碳城市的系统研究与子系统研究是一块尚未开垦的广阔研究领域;另外，由于各个国家对于什么是低碳城市、如何建设低碳城市尚在探索阶段，因此如何应用相关的研究成果也是一个充满机会和挑战的广大领域。本文期望的研究结果能够为低碳城市研究和低碳城市规划决策人员了解低碳城市研究发展动态从而寻求研究合作提供参考。