国际生命周期社会影响评价研究的可视化分析＊

■ 刘锐 龚志起 杨娜 伍芮

青海大学土木工程学院 西宁 810016

0 引言

可持续发展问题是全球的研究热点，它包括3 个维度：环境、经济和社会。生命周期思维旨在更加深入的理解可持续发展的3 大维度[1]，对应的研究方法即环境生命周期评价（Environmental Life Cycle Assessment，ELCA）、生命周期成本（Life Cycle Cost，LCC）和生命周期社会影响评价（Social Life Cycle Assessment，S-LCA）。E-LCA 和LCC 发展时间较长，已趋于成熟，但S-LCA 近年来才受到人们关注。S-LCA 是一种综合评估技术，用于评估产品系统在整个生命周期中的积极或消极的社会影响，评估主体可以是生产和制造产品系统的公司、组织、行业或团体[2]。S-LCA 目前尚处在发展阶段，很多方面还不够完善，且在中国等发展中国家，还缺乏广泛的讨论和研究。

在产品的生命周期活动中，涉及到众多的利益相关者，而一般他们只注重产品的时间和成本价值。随着全球环保意识的增强和环境法规的限制，人们也开始努力减少产品的负面环境影响，但社会可持续性方面却没有得到妥善的解决，因此容易引发各种各样的社会问题，对社会的繁荣发展产生消极影响。尤其在中国、巴西等高速发展的发展中国家，在大力发展经济、倡导环保主义的同时，很容易忽视产品生命周期各阶段产生的消极社会影响。

鉴于以上情况，以Web Of Science 收录的S-LCA 研究领域的文献为研究样本，基于文献计量学，借助文献可视化分析软件VOSviewer 和Cite Space，对S-LCA 领域的相关研究成果进行多方面的统计分析，以期掌握该领域的研究现状和趋势，为日后S-LCA 领域的研究提供一定的参考。

1 研究方法和数据来源

1.1 研究方法

知识图谱(Knowledge Mapping Domain),又被称为科学知识图谱，是文献计量学中的一个重要应用，其兼具“图”和“谱”的特点，这意味着它不仅是一个视觉知识图形，而且是一个序列化的知识谱系[3]，其具有全面的定量统计、客观描述、动态视觉信息显示等优点，近年来，

逐渐成为各学科领域调查分析的重要工具，且广泛应用于心理学，医学和信息科学等前沿学科。

VOSviewer 由荷兰莱顿大学的Van Eck 和Waltman开发，是一种基于相似性可视化技术的文献知识单元可视化软件，在映射知识域的显示方面具有独特的优势，特别是在聚类显示方面[4]。其绘制的图谱能清晰的显示主要信息，有效避免重要节点的相互重复和覆盖。Cite Space 其是一款特色鲜明，综合性强，饱受全球学者喜爱的信息可视化分析软件。基于该软件的利用可视化技术，将数量庞大、脉络复杂的文献数据转化为清晰、动态的科学知识图谱。相较于其他可视化分析软件，其最大的优势是可以绘制关键词等词条的时间分布图和突发检测，以便发现该领域在某一时间段的研究热点和发展趋势等。综合利用VOSviewer 和Cite Space 软件，实现两者的优势互补，准确挖掘和分析研究主题的热点和前沿趋势。文章将从以下两个方面对国际S-LCA 领域的研究进行分析：

（1）总体研究现状：从文献年代分布、来源期刊、国家和机构分布、作者合作角度，通过文献计量和VOSviewer可视化分析，充分了解该领域的研究现状。

（2）研究热点和趋势分析：通过高频关键词统计及Cite Space 软件绘制的文献关键词时间线（Time Line）分布区，并利用关键词突发检测，发现该领域研究在不同时间段的热点问题和前沿趋势。

1.2 数据来源

以Web Of Science核心文集数据库作为检索数据来源，采用的检索策略为主题词检索方式，检索主题词为生命周期社会影响评价的英文全称或缩写，时间跨度设为设定为不限～2018年，文献类型为“Article”，通过逐条筛选，排除领域不相关文献和剔重，最终确定的有效文献为305篇，检索到的结果保存为带有“全纪录与引用的参考文献”的“纯文本”格式，以便导入软件中分析。文献具体检索方法和内容如表1所示。

表1 数据来源及检索内容

2 文献统计与分析

2.1 文献年代分布

文献的年代分布，是发文量在时间上的映射，其既能显示研究主题的热度，也能在一定程度上反映研究主题的发展阶段和趋势[5,6]。关于S-LCA 研究的文献最早发表于1996年，并于2018年发表了84 篇相关文献。从图1中可以看出，国际上已发表的S-LCA 领域文献的数量经历了3 个阶段，分别为“初始”、“稳定发展”以及“快速发展”。

图1 1996～2018年S-LCA领域已发表文献的定量分布

初始阶段（1996～2008年）：从1996年发表了第一篇S-LCA 领域的研究文献，到2009年这一时期，该领域的相关研究成果非常少，年发表文献的最大数量仅为4篇，这意味着S-LCA 的研究还处在萌芽阶段，一个完整的研究系统尚未形成。

稳定发展阶段（2009～2016）：从2009年开始，文献的数量和被引频次显著增加，发文量年均增长7篇左右，这表明S-LCA 领域的研究逐渐受到了国际上的重视，且2009年联合国环境署发布的《产品生命周期社会影响评价指南》（简称指南）为S-LCA的研究提供了

一定的理论指导和依据，使得学者们的研究有迹可循，这也是S-LCA领域发文量增长的重要原因之一。

快速发展阶段（2017～2018）：从2017年到2018年，发文数量迎来了爆炸式增长，这表明越来越多的专家学者投入了该领域的研究，S-LCA 的研究与应用在该期间迎来了快速发展。

2.2 发文期刊分布

对样本文献的来源期刊进行统计，305 篇样本文献一共来源于104 个学术期刊，其中，发表频次在10 次以上的共有4 个期刊，如表2所示。4 个期刊共计发文173篇，占样本文献总量的56.72%，且都来源于SCIE 期刊，影响因子在2.59～4.89之间，期刊的整体水平较高。其中《International Journal Of Life Cycle Assessment》发文量最多，计108 篇，占样本文献总量的35.41%。篇均被引次数能在一定程度上反映期刊或团体发表论文的整体质量，该期刊的篇均被引次数达32.53 次，远高于其他期刊，说明该期刊无论发文数量还是质量上，都处于领先地位，是该领域认可度最高的期刊。从整体上看，目前S-LCA 领域的研究刊文量较少，且集中于少数几个期刊，但整体质量良好，在未来还需更多的学者和机构等投入到该领域的研究中。

表2 发文频次在10次以上的期刊分布

2.3 研究国产出与合作分析

采集的样本文献共来自48个国家/地区，表3列出了排名前10的产出国家，并统计了各个国家的发文频次和占比等信息。总链接强度则表明了该国与其他国家之间的合作联系程度，联系程度越高，强度值越大。这些国家的发文总数为280 篇，占文献总量的91.80%。发文量排名前10的国家中，除巴西外，都是发达国家，其中，7个来自欧洲，2 个来自北美洲。德国是S-LCA 研究最活跃的国家，发表论文66 篇，占总数的21.64%；作为全球最大的发展中国家，中国的发文量为14篇，排名第11，未进入前10，占样本文献总量的4.60%。从发文量排名可以看出，发文量排在前列的国家基本都是高度发达国家（如德国，美国）或者是高速发展的发展中国家（如巴西），说明这些国家相对重视产品生命周期社会影响评价方面的研究。

表3 1996～2018年发文量前10的国家

利用VOSviewer 软件生成的S-LCA 领域主要发文国家（发文量5 篇以上）的聚类图谱如图2所示，发文量较多的国家，显示的方块越大，反之越小。图中的合作网络呈现出4个聚类，分别以德国、美国、丹麦、荷兰为主导，具体的聚类情况见表4。从图上所有国家的合作网络来看，德国处于图谱网络的核心地带，与他国的联系最多，方块的显示区域也最大，这表明德国是S-LCA 领域研究的核心国家，体现了其在该领域国际领先的地位，但其篇均被引次数为25.79，在发文量前10 位的国家中，排名第7，远低于瑞典、美国和丹麦。这表明德国虽然文章数量上占优，但论文的整体质量还需提高。

表4 主要研究国家合作情况聚类统计

图2 主要研究国家的合作网络图

聚类1 以德国为主导，与同在欧洲的意大利、法国、瑞典等发达国家形成了非常紧密的合作关系，文章总体产出在4 个聚类里最多。聚类2 和聚类3 的国家数量不多，仅分别为3 个，分别以荷兰和丹麦为主导，且国家间的合作并不紧密，产出较少。聚类4 中美国处于主导地位，形成了以其为核心的合作关系，国家间的联系较为紧密。

2.4 研究机构产出与合作分析

文献样本数据共涉及到364 个研究机构，表5里列出了产出排名前10 的机构及其相关的产出信息。大学的研究实力是衡量一个国家科研能力的重要指标，表5中所列的10 个机构中，有8 所大学一共发表了92 篇文献，占总出版物的30.16%。在区域分布上，欧洲的研究机构是S-LCA 领域的主要贡献者，前10 中占了8 所，共发表了98 篇，占总出版物的32.13%，其中，柏林工业大学的发文量最多，丹麦科技大学次之，但丹麦科技大学的篇均被引次数远大于其他机构，表明其产出的论文质量较高，排出前10 的产出机构，其余每家机构的发表文献数量均不足6 篇，表明S-LCA 领域的研究目前主要集中在少数几个机构中。

表5 主要研究机构分布

图3是发文机构的合作网络图。由图可知，发文机构的分布相对分散，并没有形成明显的聚类，图3红色圆框（详图见图4）中的机构有一些合作与联系，总链接强度的数值也较小，这表明机构与机构间的合作并不紧密，甚至很多机构进行的是独立研究。如图4所示，合作网络关系较强且机构数量在5 个及以上的聚类有2 个（聚类情况见表6），聚类1 以柏林工业大学为核心，主要的研究机构都来自于德国，聚类2 以新罕布什尔大学为核心，主要的研究机构来自于英国、美国。这些机构因为地缘相近或政治关系优势，形成了一定程度的合作联系。

图3 发文机构合作网络图

表6 国际主要研究机构合作情况聚类统计

图4 具有联系的研究机构合作网络详图

2.5 发文作者合作分析

利用VOSviewer 生成作者合作的网络图，限定条件为发文3 篇及以上，生成的网络图如图5所示。发文频次在3 篇以上的共62 位作者，表7列出了发文频次前10的作者。其中，Finkbeiner M 发文量最多，为21 篇，与其他作者的合作也最为紧密。Jorgensen A 的文献篇均被引次数最高，为62.13 次，表明该作者的文章质量较好，在S-LCA领域具有相对重要的地位。

表7 发文量前10的作者分布

图5中，节点代表作者，节点的大小表示已发布文章数量，节点越大，发文量越大。连接两个节点的线条代表作者间的合作关系，线条越粗，代表作者间的合作越紧密。图中可以看出，发文量较多的作者间的联系并不紧密，而是形成了6个颜色的聚类，分别以Finkbeiner M、Traverso M、Ciroth A、Jorgensen A、De Luca AI、Reveret JP为合作核心。

图5 主要研究作者的合作网络图

2.6 研究热点及前沿趋势分析

2.6.1 研究热点分析

文献的关键词是对研究内容的高度概括，通过对高频率关键词的统计，可以获知该领域的热点问题[7-8]。利用VOSviewer 软件，对样本文献进行关键词共现分析，设置频次为5 次以上，高频关键词共现网络图如图6所示。表8列出了频次前20的关键词，其中，频次前4的关键词“life cycle assessment”、“lca”、“sustainability”、“social life cycle assessment”以及第8、第10 的“sustainability assessment”、“social lca”，共计328 次，关键词的重复率较大，原因一方面是S-LCA由传统的E-LCA演化发展而来，且是LCSA 方法的一部分，另一方面，也与设置检索的主题词有关；“framework”、“methodology”的频次共计90次，说明S-LCA模型与研究方法的建立与完善也是该领域的研究热点之一；“challenge”的频次为20，表明S-LCA 作为一个较新的研究领域，还面临着很多的不足和挑战；“management”、“supply chain”、“system”的频次共计64 次，表明S-LCA 在系统、供应链管理等多方面的实际应用；“product”、“energy”、“case study”、“model”的频次分别为18、17、13、13 次，表明S-LCA 的研究注重于产品、能源的实际案例应用和表征模型的开发。

表8 1996～2018年国际S-LCA领域研究高频关键词统计

图6 高频关键词共现网络图

2.6.2 研究趋势分析

利用CiteSpace软件，将样本文献中的关键词绘制成时间线演化图，可以清晰明了的掌握S-LCA 领域在不同时间段的研究进展和前沿趋势。基于S-LCA 样本文献关键词的时间线演化图如图7所示。

由图7可知，2008～2012年期间，S-LCA 处于前期理论发展阶段，重点在于框架建立、方法研究以及和ELCA、LCC 的整合。2013～2016年期间，随着理论研究的成熟，S-LCA 已经进入了持续改进、案例研究和实际应用阶段，包括工业生态、建筑施工、生物柴油、热点评估、指标选择、评估模型开发等方面，逐渐成为S-LCA 领域研究的热点问题。2017～2018年期间，S-LCA 与能源消耗、气候变化、再生循环系统、排放等环境方面的问题结合的更加紧密，同时，供应链管理、数据库和决策等在这一时期成为高频关键词，表明S-LCA 在不断完善在全生命周期供应链管理和数据库方面的不足，以及努力为政府机关、企事业单位等的决策提供建议。

图7 文献关键词时间线分布区

突发性关键词是指短时间内使用频次突然增加的关键性术语，是衡量一个研究领域前沿趋势的重要指标[9-10]。利用Cite Space 软件，对样本文献关键词进行突发性检测，得到排名前15 的突发关键词如表9所示，均分布于2009～2018年间。从2009～2013年期间，突发的关键词主要还是以理论与LCSA其他方面的结合研究相关，表明S-LCA 研究于这一期间在不断发展和完善。2014～2018年期间，“stakeholder”、“social indicator”、“model”等突发关键词的出现，表明S-LCA 在这一阶段及未来的研究中会更加注重于利益相关者分析、社会影响指标的选取与优化、表征模型的开发。

可持续发展一直是全球的热点话题，在产品环境影响和经济成本的研究已趋成熟的当下，人们越来越多的关注产品生命周期的社会影响[11-13]。由图7和表9可知S-LCA 领域的研究经历了从理论到实际应用，再到研究体系顺应时代发展逐步完善的过程。

3 结语

利用计量统计，结合VOSviewer 和Cite Space 软件的可视化功能，以Web of Science 核心集数据库中SLCA 领域的305 篇文献作为研究样本，对其进行了计量统计和知识图谱可视化分析，清晰直观的展现了S-LCA领域的研究现状和热点前沿。具体研究结论与建议如下：

（1）文献年代分布方面，自1996年第一篇S-LCA 领域研究的文章发表后，国际上S-LCA 研究成果数量总体上呈现明显上升的态势，领域内的相关文献被引量也是逐年增长，是当前国际上的热点研究问题之一。在研究成果的数量不断上升的同时，更加要注重提升文献的整体质量。期刊分布方面，文献主要来源于行业内有一定影响力的SCIE 期刊，且分布较为集中在少数期刊上，所属领域涉及管理策略和可持续性研究类期刊。

（2）研究国家和机构方面，多来自欧美发达国家，其中以德国、意大利、美国的研究具有较高的发文量和影响力。发展中国家的参与度较低，因为发展中国家需大力进行经济和基础设施建设，对社会影响方面的研究关注度不够。研究机构中，主要以高校和科研机构为主。国与国、机构与机构间的合作关系并不是非常紧密，这可能与该研究领域的发展时间较短有关，期望随着理论与技术的成熟，未来各国的高校和机构能够建立起深度的科研伙伴关系，挖掘和提升S-LCA 研究的深度和质量。中国在S-LCA 领域的研究较不活跃，建议未来更多的学者和科研机构投入到该领域的研究中来，完善中国在产品社会可持续发展研究方面的不足。

（3）作者合作方面，通过聚类分析可知，发文量较高的作者间的合作并不紧密，而是以各自为核心形成了若干个合作聚类网络，合作较为紧密的作者大多来自于同一机构或者同一地区，缺乏跨团队或跨地区的合作。主要的研究团队来自柏林工业大学、丹麦科技大学、德国亥姆霍兹联合会及查尔姆斯理工大学，期望未来更多的学者间能建立合作与科研资源的共享，促进S-LCA 领域的研究发展。

（4）S-LCA 领域的研究处在尚未完全成熟和发展的阶段。结合高频次共现关键词、关键词时线图和突发词分析可知，S-LCA 从早期的理论研究，渐渐深入到案例、实际应用、工业生态等方面，未来的研究将着重于指标体系的统一与完善、多元化的模型开发、实际应用及为政府、企事业单位等的决策提供有效建议等方面的持续努力。