知识图谱视角下装配式建筑风险研究文献综述

柴访，陈艳，谢运慧，张涵鑫

(青岛理工大学 管理工程学院，山东 青岛 266520)

装配式建筑又称新型工业化建筑，是由预制部品部件在工地装配而成的建筑.与传统建筑相比，装配式建筑因具有施工效率高、低碳环保以及减少劳动力和能源消耗等特点，受到政府部门和建筑企业的重视.但由于我国装配式建筑起步较晚，尚处于初步发展阶段，对装配式建筑开发建设方面存在的风险还未形成系统全面的管理体系.已有的文献综述[1,2]多是采用定性分析法对装配式建筑风险进行述评，不够全面且难以直观定量地显示知识发展进程、结构之间的关系以及知识领域的演变历程[3].鉴于此，为准确掌握装配式建筑风险领域的研究现状，本文运用知识图谱绘制工具Citespace软件并结合文献计量法，对中国知网(CNKI)期刊数据库中2014—2019年收录的177篇关于装配式建筑风险领域的研究文献进行可视化定量分析，期望该研究成果能够在一定程度上为后续研究提供指导并推进装配式建筑未来的发展.

1 研究方法与数据来源

1.1 研究方法

Citespace软件是陈超美博士与大连理工大学WISE实验室联合研发的科学文献分析工具，该软件结合了共现分析、时间序列分析等多种方法，通过可视化的手段显示知识单元或知识群之间的交叉、互动、联系等多种复杂关系，反应特定研究领域的发展趋势、研究热点、核心作者与机构等情况[4]，能够充分展现当前研究的样貌.本研究运用Citespace5.6软件，时间区间设置为2014—2019年，单个时间分区长度为1年.

1.2 数据选择

为了尽可能保证研究文献数据的完整性，通过中国知网检索“装配式建筑”期刊文献，并在检索结果中输入“风险”“安全”“问题”等关键词，检索关于装配式建筑风险类的相关文献，截至2019年12月18日，检索得到文献246篇.剔除因模糊匹配逻辑和一词多义情况而检索出的一些不相关文献，如新闻、报告、会议等，再通过人工逐一筛选检查并对其整理，最终获得177篇优秀文献.

2 研究概况分析

2.1 文献发表数量增长趋势分析

文献的年发文量反映该领域科学活动的产出，代表科研的年度学术生产力[5].通过对装配式建筑风险研究领域的文献年发文量统计分析，在一定程度上可以反映该领域的学术发展情况和理论水平.根据中国知网在装配式建筑风险领域内的发文量统计，运用Excel绘制出文献发布数量年份分布折线图，如图1所示.

由图1可以看出，关于装配式建筑风险领域的研究文献可以分为三个阶段，整体呈上升趋势：2014年之前是第一阶段，该阶段的相关研究极少，说明在这一时期我国装配式建筑处于萌芽时期，研究学者尚未关注装配式建筑风险的影响；2014—2016年是第二阶段，年文献发表数量在缓慢增加，由于装配式建筑施工周期短、低碳环保等优良性能以及部分政府政策的支持，使装配式建筑在建筑行业重新成为研究热点，且其在开发建设中的风险因素也逐渐暴露；2017年至今是第三阶段，年文献发表数量明显增多，由于国家和政府政策的大力支持，建筑企业增加了装配式建筑的建设，在其开发建设过程中发生的风险事故增加了研究学者的高度关注.

2.2 文献期刊分析

通过对装配式建筑风险领域177篇相关研究文献进行统计，运用Excel绘制出文献发表数量排名前五的柱状图，如图2所示.

图1 2012—2019年装配式建筑风险领域相关文献数量的分布图

图2 装配式建筑风险领域研究文献发表数量排名前五的期刊

由图2可以看出，发文量排名前五的期刊总计为33篇，占全部分析文献的18.64%，且这五种期刊中仅有《建筑经济》是核心期刊，其文献发表数量只占全部分析文献的2.26%，表明装配式建筑风险领域的研究水平和进展都有待提高.进一步分析CNKI收录的期刊，发表在CSCD、CSSCI以及核心期刊上的相关文献共14篇，仅占7.91%，说明该领域高水平的研究成果明显不足，不利于其长足发展.

2.3 文献机构分析

在Citespace软件中，将节点类型(Node Types)选项选中“Institution”并设置合理的阈值，从而得到发文机构协同可视化图谱，结果显示有113个节点(Nodes)，36次连线，密度为0.0057，可见学术研究机构之间的合作并不密切，相对独立，未形成研究机构联合体.对图谱进一步分析发现，关于装配式建筑风险领域研究较多的大多为高等院校，如沈阳建筑大学、山东建筑大学、吉林建筑大学等，其中沈阳建筑大学管理学院在此领域与企业合作较多.由此可知，目前一些高等院校是装配式建筑风险领域研究的主力和领导者，但高校之间应增强科研合作，做好跨校科研交流工作；高校与企业之间应加强实证研究，推动产学研深度融合，以丰富我国装配式建筑风险领域的研究.

2.4 关键作者及合作关系分析

通过分析该领域的主要合作关系，有助于理解该知识领域发展状况.运用Citespace软件，得到装配式建筑风险领域的作者合作图谱.节点字体的大小表示学者发表文献数量的多少，节点间连线的粗细表示学者之间合作的紧密程度[6].分析发现，各学者之间未形成大规模网络形状的紧密合作关系，总体呈现“部分集中，整体零散”的状态[7]，缺乏与其他团队的交流.

表1 装配式建筑风险领域研究文献≥3篇的关键作者

2.5 研究主题的关键词可视化分析

关键词是文献研究主题的精炼表达，能够比较全面地概括学术论文内容[10].因此对某一领域关键词的共词分析，有助于了解该领域的研究热点.在Citespace软件“Node Types”选项中选择“Keyword”并运行程序,得到装配式建筑风险领域的关键词共现图谱，节点大小表示关键词出现的频数，且节点的大小与出现的频数成正比；节点之间连线的粗细表示节点与节点之间联系的紧密程度；十字节点最外层紫红色宽度表示中心性高低，中心性高的节点位于知识图谱中的核心位置且其中介作用较强，是联系和沟通其他节点的桥梁[11].总体来看，关于装配式建筑风险领域的研究已初步形成了相互联系、错综复杂的网络结构[12].装配式建筑出现的频次最大，其次是风险评价、风险管理、风险因素等.但是节点的频次与中心性并不成正比,比如表2中“风险评价”的频次为26，中心性为0.30，而节点“风险管理”的频次为23，其中心性却为0.45.因此对于研究热点的判断，应从关键词出现的频次和中心性的高低两方面综合考虑.

表2 装配式建筑风险领域内高频关键词及其频次

表3 装配式建筑风险研究领域内高频关键词及中心性

2.6 装配式建筑风险研究领域的演变分析

为准确地反映出不同时间内装配式建筑风险领域研究的整体演变趋势，运用Citespace软件提供的时区视图(Timezone)功能，从时间维度上表示知识演进的情况，以展现文献的更新和相互之间的影响[12].在Citespace软件“Node Types”选项中选择“Keyword”，在“Control Panel”对话框中选择“Layout”菜单下“Visualizations”中的“Timezone View”选项，即可得到装配式建筑风险领域的关键词共现时区图谱.

通过分析装配式建筑风险领域关键词共现时区图谱.可以看出装配式建筑风险领域的演变历程，依据时间轴可将其分为三个阶段：

第一阶段(2014年之前)：我国从上世纪50年代开始发展装配式建筑，在70年代达到繁荣时期，而80年代至90年代初期，装配式建筑出现停滞、一股潮发展、再停滞的起伏波动局面.在这期间，仅有田黎[12]学者对装配式住宅建设过程风险进行了研究.

第二阶段(2014—2016年)：随着我国经济和城市人口的快速持续增长，人们对房屋的需求量越来越大，传统的建筑建设方式由于生产效率低、工期长、劳动强度大等缺点，使作为建筑工业化转型升级的新型装配式建筑再次迎来发展契机.伴随装配式建筑的兴起，其在全寿命周期内的诸多风险和不确定性，逐渐引起了建筑企业和高等院校的关注.袁继康[13]对装配式建筑在开发过程中常见的问题及风险点进行了理论阐述；陶明白[14]简要分析了装配式建筑混凝土结构在应用过程中的质量风险并提出了相关建议；齐宝库[15]运用层次灰色评价法对装配式建筑全寿命周期的风险进行定量分析.此外，文敏[16]基于施工单位的角度，对装配式混凝土住宅楼的造价风险进行了研究.

第三阶段(2017年至今)：随着我国政府大力出台的一系列保障政策，装配式建筑取得了快速发展，但其在开发建设过程中存在的风险也不断增加.因此，该阶段装配式建筑风险领域的研究文献急剧增加，相比第二阶段，增加了近120篇左右，且该阶段的学者大多采用定量分析法对装配式建筑风险领域进行分析.李皓燃[17]运用结构方程分析装配式建筑施工全过程风险因素间的关联性并判定关键因素；吴溪[18]、黄歌[19]、杨斯玲[20]、李文龙[21]等学者分别运用粒子群算法、熵权物元法、结构熵权与修正证据理论法、熵权—未确知测度理论法对装配式建筑施工安全风险进行分析；翟富强[22]、王志强[23]分别运用ANP-FUZZY、改进FMEA法对装配式建筑预制构件质量风险和混凝土建筑建造质量进行综合分析，此外还有一些学者对装配式建筑设计阶段风险[24]、成本风险[25]、套筒灌浆风险[26]进行分析研究.

通过以上分析，发现我国学者对装配式建筑风险领域的研究，从最初的定性分析到目前的定量分析不断深入，这对于促进我国装配式建筑的发展具有重要的意义.

3 结论和展望

本文通过运用文献计量与知识图谱相结合的方法，对装配式建筑风险领域的文献进行可视化分析并辅助定性分析，从宏观上掌握了基本研究概况、厘清了主要发展脉络，并得出如下结论：

(1)该领域研究文献大致分为三个阶段：第一阶段(2014年之前)该领域研究寥寥无几；第二阶段(2014—2016年)该领域文献数量开始逐渐增加；第三阶段(2017年至今)该领域文献数量显著增加，表明装配式建筑风险领域研究越来越受到学者的关注.(2)该领域文献发表期刊比较分散，缺乏高水平期刊，核心及以上的文献仅14篇且发表在了12种期刊上，因此应进一步加强装配式建筑风险领域的研究深度.(3)该领域的发文机构多是以土木建筑为特色的高等院校，如沈阳建筑大学、山东建筑大学、吉林建筑大学，其中沈阳建筑大学管理学院在此领域与企业合作较多，说明具有较强的科研能力和合作能力.(4)该领域致力于装配式建筑风险研究的学者主要有常春光、吴溪、刘娜和齐宝库等，虽然已形成多个产量较高、以师徒关系建立的研究团队，但并未形成核心作者群，整体而言各研究团队之间需加强学术交流.(5)该领域的研究热点主要集中在装配式建筑风险因素、风险评价、风险管理等主题，研究方法应用较多的为熵权法、层次分析法.

与传统建筑相比，装配式建筑由于采用了新的材料、技术、工艺，追求低碳与可持续发展，因此对开发建设的各个阶段提出了新的更高的要求，且其面临的风险也更为突出.因此，在研究热点与前沿分析的基础上，该领域仍有待进一步拓展.具体如下：

(1)综合考虑装配式建筑风险之间的联系.通过文献梳理发现，我国学者虽然在装配式建筑风险分析[27-29]与评价[30-34]方面取得了一定的研究成果，但大多局限于项目的某个阶段,并采用不同的方法来分析和评价装配建筑的风险因素，忽视了各阶段(如决策阶段、设计阶段、建设阶段、运营与维护阶段)间以及各阶段内部之间风险因素的联系.

(2)从利益相关者视角研究装配式建筑风险.在装配式建筑项目开发建设的全寿命周期中，业主、设计单位、承包商、预制件供应商等参与方对装配式建筑项目各个阶段承担不同的风险，其中任何一方的失误或不配合都会加剧工程项目顺利建造的风险，因此学者们应加强其研究，对装配式建筑工程项目的风险进行有效分析与控制.