低碳物流研究进展：基于CtieSpace的文献计量分析

王晓乐

(1.江苏财会职业学院，江苏 连云港 222061； 2.中国矿业大学 经济管理学院，江苏 徐州 221116)

2020年全球二氧化碳排放量在新冠疫情大流行期间同比下降约7%(24亿吨)，这是全球有史以来最大的绝对排放量下降。此次二氧化碳排放量下降虽然短时间内有利于生态环境的改善，然而疫情缓解后世界各国将工作重心向恢复经济倾斜，世界经济如何“绿色复苏”将成为焦点[1-2]。《联合国气候变化框架公约》(1992年)和《京都议定书》(1997年)中，各公约国对缩减温室气体排放达成共识。2003年，低碳经济的概念首次在英国能源白皮书《我们的未来：创建低碳经济》中被正式提出[3]。为应对气候变化，当前越来越多的国家加入“零碳”竞赛，截至2021年已有超过130个国家和地区提出了碳中和目标[4]。在此背景下，可持续发展的理念越来越受到重视，低碳经济的概念也因此逐步得到推广。受到哥本哈根绿色环境大会以及全球低碳经济发展的影响，低碳物流开始萌芽。低碳物流是在指低碳经济的时代背景下，一种能够实现可持续发展的物流运营模式，并不是一味要求物流企业减少能源消耗，盲目追求降低碳排放，而是意在提升行业内的能源使用效率，其本质就是通过科学化、标准化、信息化等手段同时实现行业发展和低碳环保的双重要求。物流服务贯穿于社会经济活动的各个领域，仓库、配送中心、港口、车辆、船舶、飞机等物流基础设施每天消耗巨量能源，产生大量碳排放。发展低碳物流就是在保证物流服务、满足社会经济活动的前提下，通过充分利用物流资源，采用先进的物流技术，合理规划和实施运输、仓储、包装、装卸、搬运、流通加工、配送、信息处理等物流活动，以降低对环境影响的过程。低碳物流最终目标是实现可持续发展，达到经济效益、社会效益和生态效益的统一。

作为新兴的复合型产业，现代物流行业近年来发展迅速，在引导生产、促进消费等方面起到了重要作用，但同时造成了一次能源和二次能源的大量消耗，如煤炭、汽油、燃料油、电力、天然气等[5]。根据IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)第五次评估报告显示，若物流行业不改变当前高能耗发展的现状，全球能耗将在2030年提高80%。为了减少对生态环境的破坏，物流行业必然要实现低碳发展和转型，这也是现代物流的关键发展途径和未来发展方向[6-7]。如此以来对于低碳物流研究脉络和热点的梳理就变得非常重要，然而目前鲜有学者对其进行系统性梳理和总结。知识图谱(Knowledge Mapping)的概念由Google公司于2012年提出，在图书情报界被称为知识域可视化或知识领域映射地图，是一种显示知识发展进程与结构关系的图形。知识图谱用可视化技术描述知识资源及其载体，并挖掘、分析、构建、绘制和显示知识及知识之间的相互联系[8]。知识经济时代，知识成为组织发展的核心资源和关键要素，知识管理作为现代组织管理的核心内容之一，已成为受到广泛关注的全球性研究课题。知识管理领域的学者们发表的大量学术论文中包含了他们各自不同的见解，形成了本领域的核心理论[9]。基于此，本研究运用CtieSpace的文献计量方法，利用知识图谱法、共词分析法和引文分析法对低碳物流领域的基础知识、知识演进以及研究热点及研究趋势展开分析和评述，在此基础上梳理和总结低碳物流的演变过程，以供研究者进一步开展研究工作。

一、数据来源及研究方法

研究采用主题检索，输入关键词“low carbon logistics”，时间跨度选择1998年—2020年，所有数据均来源于WOS(Web of Science TM)核心期刊，检索到文献共计1060篇，其中年代最早的相关文献发表于1998年。

文献计量是借助文献的各种特征的数量，采用数学与统计学方法来描述、评价和预测科学技术的现状与发展趋势，其特征包括标题、作者(包括作者所属的机构、国家)、关键词、期刊名称、发表年份、参考文献、被引情况[8]。文献计量学内容体系中的这些特征指标从提出到现在一直都是文献计量学研究的热点, 目前有关这些特征指标的研究是文献计量学的研究前沿。CtieSpace是综合统计学、数学等的计量方法，能够从知识图谱的视角深入分析样本文献，着眼于科学分析中蕴含的潜在知识，是在科学计量学、数据可视化背景下逐渐发展起来的一款引文可视化分析工具[9]。由于CtieSpace是通过可视化的手段来呈现科学知识的结构、规律和分布情况的，因此也将通过此类方法分析得到的可视化图形称为“科学知识图谱”。研究借助CtieSpace可视化分析软件呈现低碳物流领域科学知识的发展与结构关系[10-11]，采用文献计量方法挖掘出知识群之间诸多隐含的复杂脉络，运用知识图谱法、引文分析法和共词分析法等展示出低碳物流研究进展的知识基础、区域贡献分布和学科分布，以归纳出低碳物流的演进路径、研究热点以及动态趋势。

二、低碳物流的基本知识图谱分析

(一)发文量分析

通过数据检索、信息汇总与知识抽取，研究绘制低碳物流主题的发文量趋势图(图1)。对WOS核心期刊中检索到的1060篇关于“low carbon logistics”的文献，运用CtieSpace导入并进行去重，最终得到1998年—2020年共计1057篇文献记录。从图1可以看出，国际学术界关于低碳物流的研究1998年才开始，21世纪以后相关研究逐步增加且总体呈稳步增长趋势。

(二)研究力量分析

运用主题搜索，对WOS核心期刊进行文献分析，得出各国在低碳物流领域的研究贡献度分布(图2)。从图2中可以看出，文献总量在WOS中占比超过45%的国家有2个(中国和美国)，两国的文献占比均超过了所有文献的1/5，可知中国和美国在低碳物流研究方面最有影响力。国家研究贡献度越大，说明其在具备研究前沿实力国家中的话语权越大，其对低碳物流行业发展路径的研究更有成效。此外，图中前10名除中国外均为发达国家，说明我国相当重视低碳物流相关的研究工作，对低碳物流发展相关领域的投入力度很大。

图1 1998年—2020年低碳物流研究的文献发布情况

图2 国家研究贡献度分布图

(三)学科分布

由图3可知，绝大多数低碳物流文献都集中在环境与工程相关的学科里。环境与工程的发展直接影响物流减排的目标，影响低碳物流相关行业对于人类各个方面的效益情况。管理科学相关的低碳物流文献虽然只排名前7，占比也只有5.66%，但低碳物流在管理科学领域的研究成果对于物流行业在实际生产中科学减碳具有重要意义，如科学安排低碳物流生产组织等。现阶段大部分研究者将注意力放在环境科学领域，如何将“可持续发展”“碳达峰”和“碳中和”理念融入物流研究的各个要素也是低碳物流研究者们所需关注的问题，同样需要重视的还有如何构建资源利用率高、环境危害最小、社会经济最优的低碳物流系统[12]。

图3 各学科在WOS核心集体中的比例

三、基于时区图和路径图的低碳物流研究动态梳理

为了实现在时间维度上对低碳物流引文网络的可视化，研究运用CtieSpace的时区图功能进行分析。对1998年—2020年WOS核心集合中低碳物流相关文献进行导入运行后可得“低碳物流”的时区视图(图4)。由图4可知，关于低碳物流的研究，1998年—2001年处于萌芽期，2002年—2007年为低谷期，从2008年开始逐渐进入爆发期。图4中的节点是中心度特别高的被引文献，说明这些高被引文献是低碳物流领域最具影响力的研究成果。图4中的节点是对低碳物流的现状分析，其节点越大，说明其被引用频次就越多，影响力就越大。由此，可以得出被引频次最高的5篇研究文献(及5位相关学者)，同时也可以从图4中看出相关研究之间的延续关系。另外，研究也对低碳物流研究文献的主要观点进行了梳理和归纳，见表1[13-17]。

图4 “低碳物流”的时区视图

表1 奠定低碳物流学科基础的5位学者主要观点(按照排名顺序)

CtimeSpace不仅具有timezone的视图功能，还具有寻找路径的PRUNING功能，通过PRUNING能够清晰地看出低碳物流学科领域演进的关键路径，通过分析关键路径又可以实现对低碳物流研究脉络的梳理和归纳(图5)。图5中的被圆圈重点标注出来的节点具有较大的中心度，这些圈的连接节点表明其在低碳物流研究发展脉络中的位置比较重要。各节点的关联由连线表示，连线上的文献可以看作是低碳物流领域具有里程碑意义的研究成果。Benjaafar被称为低碳物流领域最具影响的人物，他与同事在研究中提出通过物流运营决策可以有效地减少碳排放，打破了实现“低碳物流”只能靠资本和技术投入的传统观念[13]；Chaabane等提出可持续供应链物流设计框架，强调了“低碳物流”战略管理的重要性[14]；Xiao等分析燃油消耗与运输成本的关系，提出如何基于车辆路径问题降低燃油消耗[15]；Hua等探讨碳排放交易机制下企业如何在库存管理中管理碳足迹[16]；Elhedhli等提出设计碳排放约束下供应链物流网络的价值[17]。对于“低碳物流”，学术界尚无规范、统一的定义，其研究多数是从整个供应链的全局角度分析如何减少物流行业的碳排放量。但同时学术界广泛认为低碳不应仅体现在物流和供应链上，而应通过各种技术和设计方法在整个物流系统中的应用减少温室气体的排放[18]。宏观体制机制与微观企业运营的有效衔接能促进低碳物流的实施，前者是后者的政策支持和保障，后者则应从物流的各个方面积极寻求节能减排的途径，实现企业经济效益和社会效益的最大化[19]。在实践中，低碳物流优化模型的设计是企业实施节能减排的有效工具，可作为学术界深入研究的重要方向。将研究设计的视角延伸至整个供应链，以可信的方式在整个供应链生态系统中共享数据，才能把物流活动的碳排放量分析清楚。坚持可持续发展战略，建设资源节约型、环境友好型社会，要求在整个物流过程中不但要实现其完善的服务功能，还要从节约能源、减少排放的角度出发,重新整合物流资源、调整物流运作要素、优化物流系统的组织和管理，最大限度地降低能源消耗，减少污染物排放。

图5 “低碳物流”发展路径图

四、基于聚类图的低碳物流研究热点和趋势分析

(一)低碳物流研究热点分析

关键词共现分析原理是统计同对关键词在同一文献中出现次数，并据此研究某领域的发展态势。共现分析中同对关键词出现频率越高，说明研究相关度越高，被越多相关领域的研究者关注，表明其为当前研究的热点[8]。利用文献集中名词短语共同出现的情况，来确定该文献集所代表学科中各主题之间的关系。这些关键词对可关联组成共词网络，网络内节点之间的远近可以反映关键词内容的亲疏关系。通过CtieSpace关键词贡献分析，利用聚类分析明确低碳物流研究热点，绘制出低碳物流的研究热点图(图6)。

图6 低碳物流研究热点知识图谱

通过关键词知识图谱找出低碳物流的研究特点，可以为研究者后期对该领域的进一步研究做好基础性、结构性支持。表2是通过对软件运行结果进行翻译整理得出的研究热点。

表2 低碳物流研究高频关键词

表2(续)

结合知识图谱和高频关键词分析结果可知，低碳物流研究热点、主题与规律主要归纳为4个部分：(1)低碳物流的发展理论研究，热频关键词有“logistics”“optimization”“supply chain”“reverse logistics”“low-carbon logistics”等；(2)实现低碳物流的可行性研究，热频关键词有“model”“association”“system”“design”等；(3)低碳物流的现状及危害研究，热频关键词有“impact”“management”“performance”“exposure”“health”等；(4)实现低碳物流的关联性研究，热频关键词有“risk”“carbon emission”“energy”“transportation”“cost”等。几个关键词之间一定存在着某种关联，而这种关联可以用共现的频次来表示。一般认为，词汇对在同一篇文献中出现的次数越多，则代表这两个关键词的关系越紧密。共词分析法利用文献集中词汇对或名词短语共同出现的情况，来确定该文献集所代表学科中各主题之间的关系[9]。统计一组文献的主题词两两之间在同一篇文献出现的频率，便可形成一个由这些词对关联所组成的共词网络。通过对上述知识图谱和关键词分析可知，低碳物流的研究热点范围较广，现有研究依然缺乏对低碳物流的系统性探讨，因此还要继续加强对低碳物流方面的深入研究。

(二)低碳物流研究趋势分析

突现分析指统计文献中骤增的关键词，研究突现关键词及骤增时间，通过时间轴发现、预测演进趋势[18]。区别于关键节点分析发掘低碳物流里程碑式的研究文献和研究发展脉络的功能， 突现词探测可以通过突现词及其骤增时间的分析，发掘时间轴上低碳物流领域的发展轨迹。对低碳物流领域的突现词进行分析，结果如图7所示。

图7 低碳物流领域文献突现词

按强度排序，2017年—2020年“consumption”与“algorithm”是两个较高强度的突现词，而“consumption”为低碳物流领域研究的视角、“algorithm”为低碳物流领域研究的方法。可知“基于消费视角”和“基于算法”的低碳物流研究是近3年学术界研究热点与前沿。此外，“low-carbon logistics”“risk factor”“selection”也是近几年较高强度的突现词，表明低碳物流的“内涵”“风险”“选择方式”也是学界关注的重点。低碳物流的相关研究已经得到了众多国内外学者的广泛关注，一些学者在关注低碳物流内涵、风险、选择方式的基础上力求做到立足企业发展实际，采用定性与定量相结合的方法进行深入分析。从组织战略的高度上看，调动整个物流供应链上所有成员的积极性是重点，创新技术、管理、流程等方面是难点。为了实现经济效益、社会效益和环境效益的多赢，对于低碳物流的系统性分析将会是未来研究的趋势和热点。

五、结语

基于Web of Science文献数据的描述统计可以发现，关于低碳物流研究的文献呈现逐年递增的趋势，低碳物流成为学术界高度关注的研究领域；相关文献的研究方向以环境科学与工程为主，展示出低碳物流研究的学科交叉性。

通过文献梳理，借鉴低碳经济和绿色物流两个概念，可将“低碳物流”概念归纳为：基于发展低碳经济背景，在保证经济社会健康、快速发展对物流需求的条件下，最大限度地降低物流系统中二氧化碳等温室气体的排放[19-20]。低碳城市目前已成为世界各地的共同追求，发展低碳物流是推动城市经济可持续发展的路径之一[21]，也是助力城市实现碳达峰、碳中和目标的重要途径。低碳城市的建设根据绿色发展理念的要求，必须与生态文明建设相协调，绿色物流高质量发展是关键[22-25]，而物流业转型升级在低碳城市建设过程中的意义重大。

通过对低碳物流研究动态的分析，研究得出低碳物流研究领域的基础知识、研究热点和研究趋势，对进一步深入低碳物流领域的研究有积极的基础性支持作用。其研究热点主要集中在“logistics”“optimization”“supply chain”“reverse logistics”“low-carbon logistics” “model”“association”“system”“design”等方面。低碳物流研究方向主要集中于：(1)低碳物流的发展理论研究；(2)实现低碳物流的可行性研究；(3)低碳物流的现状及危害研究；(4)实现低碳物流的关联性研究。近年来低碳物流研究的焦点主要集中于“基于消费视角”和“基于算法”等方向[26]。此外“内涵”“风险”“选择方式”等方面也是学界关注的重点[27-28]。

近些年，国内外学者对低碳物流的相关研究已逐步深入，力求在理论研究的基础上实现应用层面的探索，但是关于低碳物流的系统性研究依然相对较少。如何通过技术、管理、流程等方面的创新，调动供应链上各个成员的积极性，实现经济效益、社会效益、环境效益多赢的局面[29]，还需进一步探索。物流行业是世界各国经济的重要支撑，低碳物流的科研与应用对低碳经济的进一步发展将起到重要作用[30-31]。研究借助文献被引和关键词贡献分析对低碳物流的知识结构进行了初步的梳理，还有很多课题值得进一步探讨，如高影响力作者、被引激增文献、研究前沿分析等。