基于WoS数据库与文献计量学的食品质量安全管理研究热点及演进分析

王新平，魏秋实，苏 畅，周彩霞

（西安科技大学管理学院，陕西 西安 710054）

“民以食为天”，食品质量安全问题与民生问题息息相关，深刻影响着社会稳定和经济发展[1]。进入新时代以来，食品工业进入了以高质量发展为核心的产业升级阶段，食品安全形势总体稳定向好，但食品安全风险一直呈波动趋势，食品安全事件仍有发生，总体形势依然严峻，食品安全管理能力有待提升[2-9]。

文献计量学分析可以明朗某领域的研究现状，被广泛应用于各领域研究。在食品质量安全领域，学者们围绕食品安全满意度研究现状[10]、食品科学研究现状、热点与交叉学科竞争力[11]、我国食品安全与数据科学交叉领域[12]、食品大数据技术[13]、我国食品安全治理研究前沿热点和动态趋势[14]等方面进行文献计量学分析研究，但鲜见有针对国际食品质量安全管理展开的计量分析。故此本文拟在现有文献基础上，采用文献计量学分析，回顾2004—2019年食品质量安全管理领域全球研究成果，梳理该领域当前研究热点问题与演进路径，以期寻找食品安全管理的国际经验，为今后中国食品质量安全管理研究提供参考依据。

1 数据来源与研究方法

1.1 数据来源

本文选用Web of Science（WoS）核心合集数据库作为期刊来源进行数据检索，以保障来源数据的全面性与可靠性。基于WoS核心合集数据库，以主题“food safety management”、发表时间为2004—2019年的论文进行检索，检索结果为5 603 篇，经剔除会议录论文（proceedings paper）、社论材料（editorial materia）、书籍章节（book chapter）、在线发表（early access）、会议摘要（meeting abstract）、信函（letter）等非学术性文献资源，选择实验性论文（article）与综述（review）两种类型的文献，最终确定文献4 846 篇。

1.2 研究方法

对所收集数据进行计量分析，得出逐年文献发表数量、发文机构、国家、学科等相关信息，使用陈超美博士研发的CiteSpace 5.6.R2软件[15]中的WoS数据分析模块进行可视化分析，其次将相应数据导入由瑞典学者皮尔逊研发的用于文献计量分析与引文分析的高效工具Bibexcel软件，通过软件的关键词词频分析技术对选定年度所发表文献的关键词进行合并与标准化处理并予以统计分析，计算各关键词的词频比重，并按照百分比进行排序后选择累计百分比超过60%的关键词作为高频关键词，客观分析该领域研究前沿及热点问题。

2 数据分析与结果

2.1 发文量时间特征分析

所研究文献的发文分布特征如图1所示。2004—2008年5 年间发文量逐年递增，文献数量平均发展速度（指时间序列中各期环比发展速度的序时平均数）为114.87%。2009年发文量为236 篇，环比增长速率（（本期数－上期数）/上期数×100%））高达59.46%，是发文量曲线的一个峰值，将其视为突变期。2010—2014年，文献数量平均发展速度为110.84%，文献累计数量高，总体呈增长趋势。2015—2019年间基本呈匀速增长状态，文献发文数量平均发展速度为114.00%，较2010—2014年稍有增长。食品质量安全管理的研究逐年递增，该领域研究热度持续增强。

图1 2004—2019年食品质量安全管理研究的发文量Fig. 1 Number of published papers on food safety management in 2004-2019

2.2 发文期刊分析

对所选取的源于1 403个期刊的4 846 篇文献进行统计计量，其中2004—2019年发文量超过26 篇的期刊如表1所示。5 年影响因子及期刊引用报告（Journal Citation Reports，JCR）分区，即JCR分区等信息均源自2019版美国Institute for Scientific Information公司出版的《期刊引用报告》。来源出版物中以“Food Science & Technology”（食品科技）与“Pharmacology & Pharmacy”（药理学与药学）为研究领域的期刊达58.33%，即近年来食品质量安全管理领域的研究多集中于食品科学与工程及药理药学方向。

表1 2004—2019年食品质量安全管理研究领域论文来源期刊分布Table 1 Journals publishing papers on food safety management in 2004-2019

2.3 发文机构及国家分析

在本次研究的4 846 篇文献中，如表2所示，发文量排名前五名的机构是瓦格宁根大学、根特大学、美国食品药品管理局、加州大学戴维斯分校及佛罗里达州立大学，这些机构均具有较强的学术实力。

表2 2004—2019年食品质量安全管理研究领域发文量前17的机构Table 2 Top 17 institutions publishing the largest number of papers in the field of food safety management in 2004-2019

续表2

采用CiteSpace 5.6.R2软件绘制发文国家的知识图谱，结果如图2所示。图中的同心圆表示某一国家不同年份的发文量，同心圆的大小代表该国家总体发文量的多少，不同色圆环的宽度表示某一年发表文献数量的多少，其中各个国家来自同一年份的发文量圆环颜色相同。美国是食品质量安全管理领域获取研究成果最多的国家，在该领域的文献发表数量达1 564 篇。相对其他国家而言，美国的研究开展时间早、延续时间长。中国与英国的发文数量紧随美国之后，其他欧盟国家发文数量稍逊于中国与英国。加拿大、澳大利亚等国家近年来的发文数量有所增长。从合作方面看，美国与中国的研究相对独立，欧洲国家则以英国为中心，合作紧密，网络体系较强。食品安全问题已成为全球性的公共问题，引发了各个国家的广泛关注[16-18]。

图2 2004—2019年食品质量安全管理研究领域不同国家发文情况知识图谱Fig. 2 Knowledge atlas of papers published by different countries in food safety management field from 2004 to 2019

2.4 关键词分析

使用Bibexcel软件通过关键词词频分析技术，对发文文献的关键词处理后进行统计，结果如表3所示。结果表明，数据中检索到关键词共5 954个，其中词频达50 次以上的有14个、词频达40 次以上的有22个、词频达30 次以上的有35个。统计计算各关键词的词频比重，并进行百分比排序，选择累计百分比超过60%的前90个关键词作为高频关键词。由平均出现频次可知，90个高频关键词基本上代表了当今国际食品质量安全管理的主流研究领域及研究热点。

表3 2004—2019年食品质量安全管理研究高频关键词的词频与累计百分比Table 3 Frequency and cumulative percentages of high-frequency keywords in food safety management research in 2004-2009

3 食品质量安全管理研究热点

3.1 关键词共现分析

运用Bibexcel软件，通过文献计量学对出现频次居于前90位的高频关键词进行共现分析，统计高频关键词单位对共现频数。首先通过WoS核心合集数据库提取2004—2019年主题为“Food Safety Management”所发表论文的全纪录检索信息，通过Bibexcel软件处理后提取出每篇论文的关键词，统计分析各关键词出现频次后对高频关键词进行共现分析，得出高频关键词共现频数10及以上单位对，结果如表4所示。共现频数较高的关键词依次是“food safety”“risk assessment”“risk management”“safety”“risk analysis”“quality”。其中出现最多的为“food safety”，它分别与“HACCP”“risk management”“safety”“risk assessment”“food security”“Salmonella”等多个关键词组成单位对。“risk”分别以“risk management”“risk assessment”“risk analysis”“risk communication”形式出现。由此可见，食品质量安全管理领域研究的热点主要围绕 “food safety”“risk assessment”“risk management”等方向展开，并呈现多元化发展格局。

表4 2004—2019年发表论文高频关键词共现频数10及以上单位对Table 4 Published papers in 2004-2019 with high frequency keywords with a total frequency of 10 or more

为进一步了解食品质量安全管理领域的研究趋势，本文利用CiteSpace软件中的对数似然率算法（log-likelihood rate，LLR）对关键词共现网络进行聚类分析，并生成食品质量安全管理领域关键词共现网络时间线图谱。聚类分析的时间范围是2004—2019年，时间切片为3。由图3可知，食品质量安全管理研究的各研究主题存续时间不等。

图3 食品质量安全管理研究关键词聚类的时间线图谱Fig. 3 Keyword clustering timeline atlas of cross-disciplinary studies in food safety management

经整理，聚类基本信息如表5所示。聚类的平均轮廓值（Silhouette值）大于0.5，认为聚类合理，聚类的Silhouette值大于0.7则认为该聚类令人信服。食品质量安全管理的13个聚类的Silhouette值均大于0.7，说明13个聚类均可信。

表5 食品质量安全管理研究关键词聚类详情Table 5 Keyword clustering of food safety governance research

基于以上聚类、关键词及相关文献总结，食品质量安全管理研究主要集中在以下三方面。

第一，食源性危害治理研究。#0、#1、#3、#4与#9这5个聚类共同表现一个问题——食源性危害。与食品安全相关的致病微生物主要包括沙门氏菌、弯曲杆菌和致病大肠杆菌[8]。美国最常见的食源性疾病是大肠杆菌和沙门氏菌，与食源性疾病相关的最常见菌株是Escherichia coliO157:H7。它们通常会通过受污染的食物或水，转移至人体后将引发轻微胃肠不适、发热、恶心、脱水或更严重的症状[19-20]。46%的食源性疾病是由食用新鲜水果和蔬菜所引起，且大多数由其引发的食源性疾病并未被报告[21]。欧洲食品安全局和欧洲药品管理局为治理食源性危害以确保食品源头的安全，采取了一系列措施：制定相应国家战略与政策，推行农场健康计划，监测抗菌药物使用和微生物对抗菌药物的耐药性，以减少抗菌药物使用为国家目标，增加兽医对抗菌药物处方的责任，增加宣传以及提高公众认识，改进畜牧疾病预防和控制饲养管理程序，重置畜牧生产系统以预防各种食用肉类出现食源性危害[22]。

欧洲食品安全局生物危害科学小组已对食品安全和食源性疾病有关的生物危害提出独立科学建议[23]。然而在食品零售过程中储存标准往往偏离规范要求，从零售商储存到购买至消费者家中再次储存直到消费者对食品进行加工与食用，流程中并不能完全保障食品温度均在标准要求内[24-26]，这也是治理的一大难点。

第二，食品的可追溯性研究。全球化的生产分布使得食品受污染风险升高，食品供应链面临越来越大的质量风险[27]。食品可追溯系统能够解决包括掺假、浪费、污染等在内的部分食品安全问题[28]，有效的食品可追溯性问题解决方案的提出迫在眉睫。农产品供应链中产品的可追溯性要求通过精准识别农产品的来源、供应链中各环节信息交换以及对流程中所有信息进行收集与管理而实现[29]。目前食品溯源系统主要面临着信息采集不标准、数据存储不安全、中心系统易受攻击、企业间信息交换过程隐私不能保障等问题[30]。当供应链中的食品受到污染时，应确定污染源、将受污染产品立即与供应链中其他产品隔离、处理污染食品以及协调利益相关方，每个处理步骤都极其关键。食品污染后一旦流入市场，将对公众健康产生无可挽回的影响，后果十分严峻。

作为确保食品供应链中产品充分安全的基本质量管理工具，区块链是一种颠覆性技术，为食品供应链中的产品可追溯性提供创新解决方案[29]。区块链技术引入食品供应链后引起诸多关注，Lin Yupin等提出一个使用区块链技术的农业信息和通信技术系统模型[31]。Mao Dianhui等提出基于区块链的智能合约信用评估系统用于食品供应链的有效管理[32]。而后Mao Dianhui等又提出一种联合体区块链方法用以实现高效的食品交易系统，他们用iPBFT算法来优化食品供应链中买方的交易组合，并将其应用于中国山东省的案例研究，验证了使用联盟区块链的食品交易系统的可行性[33]。在食品供应链中，采用区块链技术提高信息安全、透明和各种标准的认证，使食品质量安全标准有据可依、有序可查，但仅限于理论和概念的讨论，缺乏具体实施框架与方案。

第三，环境因素对食品安全的影响。许多食品安全问题的产生和发展是由环境因素所引发的，比如土壤污染问题、气候变化问题、海域污染问题等都会对食品安全产生影响[21,34-39]。以中国稻谷种植为例，南方一些地区的农业用地被镉元素所污染，产出的水稻籽粒将给全球食物链带来一定风险[40]。气候的变化成为食品与饲料安全问题的新驱动因素，气候变化对食品和饲料中真菌毒素存在的预期影响十分令人注意，这些真菌代谢物是造成食品具有慢性毒性的重要原因[41]。气候变化使作物中的黄曲霉素产生模式发生变化从而导致作物污染加剧，该问题十分棘手，需要采取预期行动[22]。塑料对全球海洋环境的污染导致一系列海洋生物体内存在塑料微粒[42]，由于塑料微粒形态特征特殊的原因，塑料可能直接或间接威胁生物群的生命与成长[43]。被污染的海洋生物由食物链将污染物通过饮食的途径传递给人类，对人们的饮食安全产生威胁。不能低估气候变化等环境因素可能对食品安全所造成的风险[44]。

3.2 突现词分析

为更好辨识与预测学科研究的最新演化动态与发展趋势，对相关词汇及短语进行突现词分析。相对于单纯的高频关键词，突现词更适合探测学科发展的新兴趋势与突然变化。利用CiteSpace 5.6.R2软件中的突现监测算法（burst detection），阙值（threshold）选择TOP23，导出食品质量安全管理领域的突现词图（图4）。首先，cattle（牛）、consumer（消费者）、outbreak（爆发）、Escherichia coliO157:H7这4个词的突现时间较早，表示食品质量安全管理问题的早期关注方向。其中“outbreak”一词的突现时间早，持续时间长。其次，突现强度排在前五位的分别为：information（信息）、pharmacokinetics、trust、hazard analysis、implementation，它们代表着2004—2019年食品质量安全管理问题中最受关注的主题。食品质量安全管理问题从单一学科向多学科交叉方向发展，从单纯地研究食品本身的问题向研究食品安全问题的治理结构与治理方式转变。近5 年来的突现关键词为：vegetable（蔬菜）、consumption（消费）、pharmacokinetics、Escherichia coli、framework（结构）、product（产品）、implementation，较好地体现出食品质量安全管理问题的未来研究趋势。

图4 食品质量安全管理研究关键词共现网络突现词图Fig. 4 Burst terms in keyword co-occurrence network for the field of food safety management

4 讨 论

本文通过Bibexcel、CiteSpace两款国际认可的文献计量分析软件，对WoS核心数据库中主题为“food safety management”、时间跨度为2004—2019年所发表论文的信息进行计量统计。统计选取发文时间、发文数量、发文期刊及发文机构等信息，基于关键词词频分析、关键词共现分析及可视化分析等文献计量分析方法，系统梳理食品质量安全管理领域的研究热点及演进过程，并得出以下结论。

2004—2019年，食品质量安全管理研究的发文量呈明显上升趋势，研究成果主要刊登于Food Contral、British Food Journal、Journal of Food Protection、EFSA Journal、International Journal of Food Microbioligy等期刊，文献涉及领域包含“Food Science & Technology”“Pharmacology &Pharmacy”“Biotechnology & Applied Microbiology”以及“Science & Technology”，食品质量安全管理领域的研究呈现出多学科性。在该研究领域中，瓦格宁根大学、根特大学、美国食品药品管理局、加州大学戴维斯分校与佛罗里达州立大学的发文量排名前五，发文机构呈现较为集中的趋势。发文国家合作网络显示，美国和中国的发文量多，但与其他国家合作较少，研究相对独立；欧洲则以英国为中心呈现较强的合作网络体系。从关键词共现分析结果看，食品质量安全管理领域的研究热点围绕“food safety”“risk assessment”“risk management”等方向展开；食源性危害治理、食品的可追溯性、环境因素对食品安全的影响成为近年来的研究热点，食品质量安全管理呈现多元化发展格局。

国际食品质量安全管理研究对我国食品质量安全管理的研究和实践具有重要借鉴意义，我国食品质量安全管理需重点关注以下方面。

第一，从食品源头关注食品安全的治理问题。从食品源头关注食品安全，做好食源性危害的防治工作，确保各类食品从原料到加工、从运输到销售的安全性。严格把控食用产品源头的质量对公共健康具有重要意义。从寄生虫、致病微生物防治到动物抗菌药物规范使用、从改进疾病防控管理与饲养模式到运输储存食品条件规范、从饲养环境与种植环境的污染防治到环境污染问题的系统治理，充分体现了食品质量安全管理问题涉及环节多、主体范围广的特点，在食品食源性危害治理过程中应充分把握其特点，加强源头治理、引导从业者自防自治、促进社会公众监督参与、快速形成行业标准与行业规范加以约束并完善以预防为主的食品安全监管模式[7]。

第二，通过新技术融合强化食品安全智慧监管。新技术与食品安全领域的有机结合会推动本领域发展，食品安全领域对新技术的需求也将推动技术不断创新。每一项新的技术都会带来重大的经济影响，技术之间的协同合作也将为未来的发展与创新开拓新的思路[45]，重视技术与食品质量安全管理的有机融合将强化食品安全智慧监督手段。1996—2019年，我国食品安全与数据科学的交叉得到迅猛发展，但与世界先进水平仍有差距[46]。注重新技术与食品质量安全管理的融合，云计算、大数据、物联网、结合条形码和智能手机移动网络等信息技术为食品质量安全管理的各流程提供产品追踪技术支持，数据可视化、文本挖掘与自然语言处理、社交网络分析、计算机视觉和高性能计算技术应用到食品安全领域将推动食品无损检测技术、食品安全网络舆情处理与决策支持的研究[12]及区块链技术与食品可追溯性研究的融合。

第三，通过完善管理体系保障食品安全治理。政府在食品质量安全管理体系中将呈现新身份，食品质量安全管理由“单一主体监管”向“多元主体治理”转变、由“单一途径监管”向“多元机制治理”转变[46]，从供给导向到需求导向进而向供给侧结构性改革转变，从高消耗高污染的掠夺式生产向优质、安全、绿色可持续发展转变[47]。要根据新转变完善网络信用管理机制，对网络食品经营者进行信用分类监管，引导消费者积极参与[48]。要健全完善相关法律法规，为新零售、互联网+等新情境的质量安全管理提供法律依据。需结合食品质量安全管理的新条件、新背景与新需求，从过程到结果全面利用互联网技术实现智慧监管[49]。完善风险预警机制，结合不同食品的差异特征完善食品安全风险预警与风险评估机制，重视食品安全突发事件的前期预防和评估，并辅以严格的事后责任追究机制[50]。科学化、常态化、智能化的食品质量安全管理体系是国家治理体系和治理能力现代化的重要组成，亟需从多角度探讨与完善食品质量安全管理体系，为食品安全治理提供保障。