山西省农业科学研究热点和趋势分析

时间：2024-05-22

何燕　王引斌　樊晓璐

摘要使用CiteSpace可视化分析软件对中国知网中山西省农业科学院发表文献的发文量、学科领域、期刊分布、作者分布以及研究机构进行文献计量分析，并对其进行聚类分析。结果表明，2007—2017年，山西省研究方向主要集中于农作物栽培技术及管理模式、农作物品种选育技术、农作物旱地耕作方式与技术、转基因技术、农作物高产及贮藏技术研究等传统研究领域；研究热点与团队新的研究课题相一致，主要为品种审定（2007—2010）、杂粮培育（2011—2014）、旱地作物（2015—2017）等，其中转基因技术和旱作农业将是山西省今后重点发展的领域，相关技术研究与开发也会成为研究热点与趋势。

关键词技术预测；CiteSpace；科研文献；文献计量分析；聚类分析

中图分类号 S-058 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2018）17-0204-06

Abstract CiteSpace visual analysis software was used to conduct a bibliometric analysis the literature published by Shanxi Academy of Agricultural Sciences from the amount of published papers，subject fields， journal distribution， author distribution and research institutes. And the cluster analysis was made on the published papers. The results showed that the research directions in Shanxi Province during 2007-2017 mainly focused on traditional research fields such as crop cultivation techniques and management models， crop variety selection and breeding methods， crop farming methods and techniques， transgenic technologies， crop high yield and storage technology research. Research hotspots were accordant with the teams new research topics， which were mainly variety accreditation （2007-2010）， cultivation of miscellaneous grains （2011-2014） and dry land crops （2015-2017）. The transgenic technologies and dry farming will become hotspots and trend of Shanxi Province in the future .

Key words Technology prediction；CiteSpace；Research literature；Bibliometric analysis；Cluster analysis

山西省农业科学院是山西省政府直属的公益型科研事业单位，也是全省最大的涉农科研单位。近年来，在山西省省委、省政府的正确领导下，以管理为科研服务，科研为生产服务的理念统领各项工作，不断加强优势学科、人才队伍和科研条件平台建设，取得了一大批重要的科研成果，其中包括大量的期刊文献，而山西省农业科学院发表文献在一定程度上可以反映山西省农业发展的脉络。笔者对其展开可视化分析，从多元、分时、动态的角度出发，对山西省农业科学院发表的农业相关文献进行文献计量研究，分析近些年山西省农业科学院的研究基础、研究主题、研究热点和研究趋势，以期为山西省农业相关技术的预测分析奠定基础。

1 数据来源与方法

技术预测是对科学、技术、经济和社会的未来发展进行系统研究探索的过程，可以为政府职能部门制定国家科技政策和发展战略、选择优先发展领域、确定研发资金投入等方面提供依据[1]。笔者基于2007—2017年中国知网（CNKI）中山西省农业科学院的所有文献数据进行可视化分析，研究山西省农业科学院在农业各学科领域的发展进程和态势。

1.1 数据调研

以CNKI期刊数据库中的数据为调研来源，对2007—2017年全部学科领域文献进行布尔检索，采用高级检索对作者机构为“山西省农业科学院”“山西省农科院”“山西农业科学院”“山西农科院”的文献进行“or检索”。对检索结果进行去重以及无效论文剔除，最后得到中文相关文献7 746篇，导出文献并建立数据文档，便于分类统计与聚类分析[2]。

1.2 文献统计分析

1.2.1 文獻发文量统计分析。

发文量是指科研工作者、科研机构或国家在一定时间内的总发文量[3]。发文量在一定程度上可以反映某一学科的研究状况、研究水平以及发展速度。单位时间内的发文量可以反映该领域学术活动的活跃性。

从图1可以看出，2007—2017年山西省农业科学院整体发文量除2011年突增、2012年回落外，整体上呈现增长态势。

1.2.2 学科领域统计分析。

文献计量分析某学科领域论文的时间分布在一定程度上反映了该领域学术研究的进展速度与理论水平[4]。从图2可以看出，在山西省农业科学院发表的文献中，农作物研究文献最多，占发表文献总量的34.84%，这与山西省的省情以及科研支持方向相一致。例如2012—2017年，山西省科技厅每年均将“主要农作物种质资源及新技术创新研究”作为重点研发计划。其次是园艺学科领域文献较多，占发表文献总量的22.70%，而学科领域中排名靠前且占发表文献总量1%以上的有植物保护（9.81%）、畜牧与动物医学（7.45%）、农业经济（6.11%）、农业基础科学（4.53%）、农艺学（3.20%）、轻工业手工业（3.00%）、生物学（2.45%）、环境科学与资源利用（1.16%）。其他学科领域文献数量占发表文献总量的比例均低于1%，研究活跃性相对较弱。

1.2.3 文献期刊分布分析。

文献期刊分布主要是指研究论文所刊载期刊的分布情况[5]，它在一定程度上反映了一个学科在文献发表中的集中性，也是评价学科发展水平的重要指标之一。山西省农业科学院发表文献最多的期刊为《山西农业科学》，占发表文献总量的45.19%，该期刊不是核心期刊。从图3可以看出，文献量排名前20位的期刊中，《中国农学通报》《华北农学报》《北方园艺》3种期刊为核心期刊，共发表文献448篇，仅占发表文献总量的11.43%。再次进行高级检索，来源类别选择“核心期刊”，也仅检索到1 902篇文献，占比24.55%。由此可见，山西省农业科学院发表的期刊文献总体质量偏低，研究水平有待提高。

1.2.4 核心作者统计分析。

核心作者是指在一种期刊上发表文章数量较多的作者，即发文量是衡量作者学术水平和科研能力的重要指标。按照普赖斯理论，发表论文数为N篇以上的作者为核心作者，其计算公式为：N=0.749×ηmax1/2。式中，ηmax为发文量最多的作者的论文数[6]。根据该公式可知，山西省农业科学院核心作者的论文数量至少应为7（0.749×871/2）篇，CNKI检索的结果中发表论文7篇以上的作者共254位。由图4可知，张福耀、田建保、张继宁、范仁俊等均为核心高产作者。

1.2.5 研究机构统计分析。

研究机构主要是指以科学技术方面的试验和研究为主要业务的组织。在学术研究领域中，研究机构一般都占据主导作用，是学科研究领域的中坚力量。研究机构统计可以显示某一学科哪些机构处于该领域的研究前沿[7] 。

从图5可以看出，2007—2017年山西省农业科学院果树研究所发表文献最多，共发表文献813篇；其次是畜牧兽医研究所、棉花研究所、小麦研究所、高粱研究所和作物研究所，文献量均在400篇以上。这些文献数量在一定程度上反映出山西省农业科学院农业研究的重点也集中于这一些科研院所中，也保证了山西省农业科学院的研究水平。

2 研究热点和趋势分析

通过文献检索结果分析研究热点和研究趋势，主要是利用可视化软件对检索文献的关键词字段内容进行知识抽取、聚类分析，利用聚类结果以及突发性词语进行热点与趋势研究。通过对比不同的聚类软件，选用CiteSpace软件进行聚类分析研究。该软件是应用Java语言开发的一款信息可视化软件，它主要对特定领域文献（集合）进行计量，以探寻学科领域演化的关键路径及其知识拐点，并通过一系列可视化图谱的绘制来形成对学科演化潜在动力机制的分析和学科发展前沿的探测[8]。

2.1 研究热点

主题词与关键词是作者对文献核心内容的高度浓缩和提炼。在某一学科领域，高频率出现的关键词或主题词称为该研究领域的高频词，可认为是该领域的研究热点[9]。从检索结果中剔除一些无意义的词汇（例如山西、山西省、发展对策等），利用剩余的关键词进行CiteSpace分析，生成关键词聚类图与时线图。由图6、7可知，栽培技术、水分利用效率、玉米、小麦、农艺性状、遗传多样性、产业发展趋势、分子标记、天敌和害虫优势种、盐碱地等关键词是山西省农业科学院最近几年研究文献中的重点。为了明确每个聚类中的主要内容，提取聚类结果中的主要关键词进行分析，见表1。

通过对聚类结果及各主要关键词分析，可将山西省农业科学院2007—2017年的主要研究方向总纳为以下方面。

①农作物栽培（聚类0、聚类3）。主要介绍各农作物及新品种的栽培以及栽培技术，主要包括对春玉米、春白菜、蓖麻、高粱、谷子等的栽培模式和栽培技术的研究。2014年，张小娟团队通过研究玉米干物质等的分配特点，以期为品种熟期选择和制定玉米高产栽培管理措施提供理论参考和技术支持[10]。

②农作物品种选育（聚类1、聚类3、聚类4）。山西省

农业科学院院级科研项目主要分为农业科技创新研究与生

物育种工程项目。作物品种选育是在气候变化背景下的自然选择和人工选择的结果。山西省农业科学院于2014年批准了作物遗传与分子改良省重点实验室的建设，以此加大作物育种关键技术及相关的应用基础，使农科院的品种选育技术更上一个台阶。新品种的培育与筛选，主要集中于玉米、花生、莜麦、花生等农作物。玉米是山西省第一大作物，但山西省处于华北生态环境薄弱地带，属于干旱半干旱气候[11]，因此培育抗旱节水高产的玉米新品种是当前节水农业研究的重要课题，选育种植抗旱节水高产玉米品种对山西省粮食资源和水资源安全都有重要意义[12]。

③农作物旱地耕作（聚类2、聚类7）。山西省少雨缺水，同时受全球温室效应的影响，水资源短缺矛盾愈来愈突出，干旱就成为导致山西省农作物产量波动的主要原因。因此，旱地耕作成为山西省关注的研究项目之一。近年来，山西省有针对性地培育和筛选农作物抗旱品种、改进覆膜旱作等耕作方式以及实现旱作节水农业现代化技术[13]，这也使旱作农业成为山西省现代农业的重要品牌之一。

④转基因技术（聚类5）。转基因技术是现代生物技术的核心，在缓解资源约束、保障食物安全、保护生态环境、拓展农业功能等方面呈现出重要作用和巨大潜力。越来越多的国家都将转基因技术作为增强农业国际竞争力的战略选择[14]。山西省农业科学院转基因技术主要应用于品种选育环节，利用其遗传多样性SSR分析进行甄别、选择、利用以及培育。转基因玉米植株以及晋阳5号的选育就是该技术研究的最直接的成果之一。

⑤農作物的高产及贮藏研究（聚类6）。

2.2 研究热点及前沿分析

随着研究的推进，研究热点会发生一定的转移，是科学研究中最先进、最有发展潜力的研究主题或研究领域[15]。利用CiteSpace排序结果得出的关键词突发性检测对山西省农业科学院的研究进行趋势分析。选取突发值前36位的关键词名称、突发值及突发时间，并对其按照突发时间起始时间进行排序，结果见表2。从表2可以看出，研究热点随着时间的推移不断在发生变化。2007—2010年，突发词主要为品种审定、区域试验，这与2007年国家开始实施从严准入、“精品制”战略[16]相吻合。《中华人民共和国植物新品种保护条例实施细则（农业部分）》于2007年8月25日农业部第12次常务会议修订通过，自2008年1月1日起开始实施[17]。新的实施细则对植物新品种的审定更严格，用词更加准确，例如将“新品种”的提法改为“申请品种”，因为正在申请的品种还不宜被称为“新品种”。与1997年的细则相比，此细则更加具体化，对新品种做了更严格的语言规范、准入规范，基于该细则的品种审定研究也相继增多。在此后的时间内，我国也陆续对细则做了修改，同时还发布了《主要农作物品种审定办法》，所以迄今为止我国学者对品种审定的研究也未止步，一直保持平稳水平发展。品种区域试验是品种审定的基础，也是品种审定推广品种科学布局的重要依据，所以二者的研究具有一定程度的同步趋势。

2011—2014年马铃薯、糜子、栽培、抗旱性成为突发词语，这与山西省的政策扶持相关。马铃薯的生长环境、发育规律与山西省的自然环境、气候特点相吻合。2011年，为加快推进“一村一品”和“一县一业”，促进农业转型跨越发展，实现农民收入翻番的目标，山西省政府大力推进马铃薯产业发展，并将其列入“十二五”发展规划[18]。马铃薯作为山西省第三粮食作物，具有耐旱、耐贫瘠、适应性广的特点，单位面积产量和直接受益等效益远远高于其他作物，加快发展马铃薯产业，对山西省的经济以及民生发展有重要的作用。作为省级科学院，发表论文与课题申报方向有很大关系，山西省农业科学院优势课题组杂粮特色食品加工课题组成立于2010年[19]，因此对马铃薯、糜子等杂粮的研究也呈现突发性增加的趋势。

2014—2017年，土壤水分和旱地为突发词语，同时还伴有高粱、春玉米、葡萄、分子标记、聚类分析以及果实品质等。这也说明山西省干旱的气候环境下的农作物研究一直是科研人员致力于研究的一个方面，例如经作所的旱作高粱遗传育种团队、小麦抗旱育种团队等。山西省农业科学院的玉米课题组成立于1956年，一直对适合山西省省情的玉米品种进行研究，更是在2015年成立了晋中平川区春玉米增产增效技术集成示范与产业化课题组。此时期抗旱新品种的选育、作物的生物遗传特性分析也成为改善旱地作物品种的途径之一。

3 结语

山西省农业科学院科研人员发表的文献主要来源于各自的科研课题，所以研究趋势也是随着团队的研究方向的变化而变化，有集中性暴发或者连续性变化，既有传统性的研究课题领域（如农作物育种、作物栽培等），也存在突发性的新研究方向（如功能食品、基因技术等）。这也是使用CiteSpace分析时突发性词语并不一定是词频最多的词语或者主要关键词的原因之一。

笔者使用可视化分析软件对山西省农业科学院科研人员发表的全部文献进行分析，分析了研究热点和趋势，但仍存在以下不足之处：①没有进行核心期刊文献专类分析，而是对所有的文献（包括非核心期刊）统一分析，一定程度上降低了数据来源性的权威性。②对山西省农业科学院的文献进行整体分析，数据量虽大，但研究方向也比较多，关键词较多，而可视化分析软件仅对频次高的关键词进行分析，有些频次稍低但也属于研究重点的关键词可能并没有统计进去，这也会造成统计分析结果的抽象。③科研人员有科研成果但未发表文献，笔者在统计的时候就不会对其科研成果计算，也可能会造成最后分析的偏差。

对山西省农业科学院发表文献的分析表明，其科研水平整体偏低，因此从科研角度来看，应该加强论文撰写能力的培养以及论文质量的提升；从技术角度来看，应针对山西省省情开展技术研发，例如旱作物品种及技术研发、农作物育种、农业成果转化等。

笔者通过对中国知网（CNKI）中山西省农业科学院科研人员发表的文献进行了统计，对2007—2017年发表文献的关键词进行CiteSpace分析，对传统研究热点以及突发性研究热点分别进行了分析。山西省农业科学院的研究方向主要集中于农作物栽培、农作物品种选育、农作物旱地耕作、转基因技术、农作物的高产及贮藏研究，尤其是农作物旱作耕作与转基因技术在近些年发展比较集中且快速，在接下来的几年中也会是农科院研究的重点之一。今后，笔者将会从分析的研究方向与热点中选取具体的研究技术进行德尔菲问卷调查，以定量与定性方法相结合进一步预测山西省的农业技术研究趋势[20]。

参考文献

[1] 杨耀武.技术预见学概要[M].上海：上海科学普及出版社，2006.

[2] 王引斌，何燕，卜晓冬，等.基于CNKI的中国设施葡萄研究文献计量分析[J].农业图书情报学刊，2017，29（3）：50-55.

[3] 邬亚文，夏小东，职桂叶，等.基于文献的国内外水稻研究发展态势分析[J].中国农业科学，2011，44（20）：4129-4141.

[4] 李亚员.国内慕课（MOOC）研究现状述评：热点与趋势——基于2009—2014年CNKI所刊文献关键词的共词可视化分析[J].电化教育研究，2015（7）：55-60.

[5] 杜慰纯，雷庆.国际工程教育研究文献计量元分析[J].图书馆工作与研究，2012，34（8）：74-77.

[6] 邱均平，王菲菲.基于SNA的国内竞争情报领域作者合作关系研究[J].图书馆论坛，2010，30（6）：34-40.

[7] 赵来娟.国内移动图书馆研究热点可视化分析[J].农业图书情报学刊，2015，27（8）：46-51.

[8] 陈悦，陈超美，刘则渊，等.CiteSpace知识图谱的方法论功能[J].科学学研究，2015，33（2）：242-253.

[9] 侯海燕，刘则渊，陈悦，等.当代国际科学学研究热点演进趋势知识图谱[J].科研管理，2006，27（3）：90-96.

[10] 张小娟，郑敏娜，郭凤琴.密植条件下玉米干物质和氮及磷养分积累与分配特点[J].华北农学报，2016，31（6）：192-198.

[11] 王小强，武建凯，赵铭森，等.密度与播期对晋西旱作玉米农艺性状及产量的影响[J].中国农学通报，2015，31（21）：47-52.