《中国农机化学报》2012—2021年文献计量与研究热点分析

盖赢钊 邵子涵 周群

摘要：《中国农机化学报》是以农业机械化为研究主题的学术期刊，是领域内先进研究理论、成果的重要载体，为准确、客观反映《中国农机化学报》近十年的发展状况，进而梳理农业机械化领域研究热点分布。基于中国知网（CNKI）中国期刊全文数据库，运用文献计量方法，对2012—2021年《中国农机化学报》刊载的学术论文情况进行总体梳理和可视化分析。研究结果展示期刊近十年的文献计量学特征及其学术影响力，并在一定程度上揭示期刊的研究热点和趋势，为期刊的当前现状和发展提供建议的同时，也为从期刊角度观察农业机械化领域发展态势提供有意义的参考。

关键词：《中国农机化学报》；文献计量；学术影响力；热点；知识图谱

中图分类号：G353.1

文献标识码：A

文章编号：2095-5553 （2023） 03-0214-09

Abstract： Journal of Chinese Agricultural Mechanization is an academic journal with the research theme of agricultural mechanization， which is an important carrier of advanced research theories and achievements in the field. In order to accurately and objectively reflect the development status of Journal of Chinese agricultural mechanization in the past ten years， and further clarify the distribution of hot research topics in the field of agricultural mechanization， this paper is based on the fulltext database of Chinese journals on CNKI. By using the bibliometric method， the academic papers published in the Journal of Chinese Agricultural Mechanization from 2012 to 2021 were sorted out and analyzed visually. The research results show the bibliometrics characteristics and academic influence of the journals in the past ten years， and reveal the research hotspots and trends of the journals to a certain extent， and provide suggestions for the current status and development of the journals， but also provide a meaningful reference for observing the development trend of agricultural mechanization from the perspective of the journals.

Keywords： Journal of Chinese Agricultural Mechanization; bibliometric; academic influence; hot spot; map of knowledge

0引言

《中国农机化学报》是农业农村部主管、农业农村部南京农业机械化研究所主办的我国农业机械化领域指导性和权威性学术刊物。该刊创刊于1957年，当时刊名《南方农业机械化研究通讯》，1984年改刊名为《中国农机化》，2013年又改刊名为《中国农机化学报》，是全国中文核心期刊、中国核心学术期刊、中国科技核心期刊、中国农林核心期刊。其研究内容包括农业装备工程、设施农业与植保机械工程、农产品加工工程、农业信息化工程、农业生物系统与能源工程、农业水土工程、农业智能化。该刊致力于我国农业机械化领域“化”的理论研讨，以较强的学术性展现我国农机化科学技术发展动态，反映我国农机化学术研究发展的历史进程及创新历程，支撑我国农机化学术水平的提高，是集理论性、实践性于一体的学术性刊物，为我国农业机械化领域发展做出了巨大贡献。

科技期刊是学术交流的主要平台之一，《中国农机化学报》作为学术研究型期刊，是领域内先进研究理论、成果的重要载体，发表了一系列具有前瞻性、针对性的学术论文。为探索和总结《中国农机化学报》近十年的办刊规模、学术影响力和研究热点，本文基于中国知网（CNKI）数据库，采用文献计量方法对2012—2021年《中国农机化学报》的载文情况进行统计分析及可视化呈现，以揭示期刊学术影响力结构及研究热点，旨在为期刊未来发展提供一定的参考和借鉴。

1数据来源和研究方法

1.1数据来源

本文以CNKI数据库为检索平台，以《中国农机化学报》or《中国农机化》为文献来源进行检索，检索时间为2012-01-01至2021-12-31，共检索到文献4 420 篇。经数据清洗，剔除会议通知、书评等非研究性文章，得到学术论文4 324篇，用以进行计量分析。

1.2研究方法

本文采用文献计量学的方法，通过EXCEL对2012—2021年发表在《中国农机化学报》上的学术论文进行系统分析，包括刊载论文的机构分布、基金分布、作者合作、被引情况等文獻特征，以揭示数据内部结构及其中的研究发展规律。其次，利用VOSviewer和CiteSpace绘制知识图谱，依据其共现和聚类原理展示期刊主要研究者及其之间的合作关系，以及一定时期内的研究热点和前沿，进而得到相关结论。

2结果分析

2.1载文量和基金资助分析

载文量是指某期刊在一定时期内刊载论文的数量，载文量的多少在一定程度上说明期刊学术信息的丰富程度。而基金论文是指论文中的科研经费由国家各级政府部门、各类基金组织和企事业单位来提供，因此刊物发表基金论文越多说明其学术水平和影响程度越大。期刊中基金资助论文数除以论文总数可以得到基金论文比，该数值可以反映期刊的学术水平和质量［1］。

本文对2012—2021年《中国农机化学报》刊发的4 324篇学术论文进行统计。

从表1可以看出，该刊所载学术论文数量自2012年以来明显增加，至2016年达到最多，为689篇。之后载文量有所下降，2018年载文量最少，仅为280篇。基金论文数呈现出相同趋势，在2016年资助论文最多，为660篇，2018年仅为246篇。

2012—2021年《中国农机化学报》共有3 773篇文章受到基金项目的资助，基金论文比为87.27%。从整体上看，期刊刊载的学术论文受基金资助的比率较高且呈现逐年上升的趋势，至2021年达到最大，为98.99%，且近三年基金论文占比均在95%以上。

为了进一步梳理不同基金的论文占比情况，表2根据论文数量对2012年以来前十类基金进行统计。

其中有5个为国家级、3个为省部级。排在前十位基金资助的论文总篇数为1 458篇，占基金论文总数的38.64%，其中，国家级基金占比最大。资助论文最多的前三个基金分别是国家自然科学基金、国家重点研发计划、国家科技支撑计划，资助篇数依次为643篇、217篇、169篇。

2.2发文机构分析

2.2.1机构分布

2012—2021年《中国农机化学报》刊发的4 324篇学术论文分属于2 700个研究机构，涉及科研院所，高校和农业相关部门等。其中发文数量在10～20篇的有66家机构，超过20篇的有41家机构。表3为发文数量排在前十的研究机构，共计发文1 099篇，约占发文总量的25.42%。发文频次最高的机构为农业农村部南京农业机械化研究所，共计发文504篇，约占总发文量的11.66%。发文前十的机构中，有7所为高等院校，其中5所为农业类院校，1所为综合类院校，1所为理工类院校；从二级学院来看，7所高等院校的二级学院均为机电学院。这也反映出《中国农机化学报》作者的来源机构较为集中，除农业农村部南京农业机械化研究所外，主要为农业类高校机电学院。

2.2.2发文机构合作

机构合作有助于优化科研资源的配置。本文用VOSviewer绘制了2012—2021年《中国农机化学报》的发文机构共现知识图谱。如图所示，图中圆圈越大表示发文量越多，连线越多代表合作越频繁。从图1中可以看出，发文机构间合作关系较为密切，并形成了以农业农村部南京农业机械化研究所为核心的机构合作群，其与山东农业大学、吉林农业大学、南京农业大学、甘肃农业大学、石河子大学均有着较强合作关系。进一步说明《中国农机化学报》近十年载文的重要来源机构为农业农村部南京农业机械化研究所。

2.3发文作者分析

2.3.1作者发文情况

通过统计得出，2012—2021年共有10 256位作者（包括所有论文的全部作者）在《中国农机化学报》上发表了学术论文。表4所示是2012—2021年该刊论文作者的分布情况。其中，发表1篇文章的作者总数为7 431人，占作者总人数的72.46%；发表2篇论文的作者为1 524人，占作者总人数的14.86%；发表3篇论文及以上的作者占作者总数的10%以上，这也说明该刊作者群体数量较大，且分布广泛，不仅拥有一部分稳定的作者来源，同时也有大量的新作者来稿。

2.3.2核心作者群分析

核心作者群是指在某一刊物上发表的论文较多、影响较大的作者集合［2］。核心作者是推动期刊学术创新的主要力量，对学术期刊及学科领域的快速发展具有重要意义。因此，为有效地测定出核心作者群体，本文以普赖斯公式为基础进行计算，公式如式（1）所示所示［3］。

M=0.749（Nmax）1/2

式中：Nmax——

2012—2021年《中国农机化学报》发表学术论文最多的作者的论文数量；

论文篇数，核心作者群则由发表论文数在M篇及以上的作者构成。

经统计，农业农村部南京农业机械化研究所的胡志超发文数量最多，为49篇，即Nmax取值为49，代入式（1）计算得出M值约为5.23篇，按照取整原则，取M=6，即发文量在6篇及以上的作者为该期刊的核心作者群。由此得出，该刊共有313位核心作者。近十年间这些核心作者共发文2 920篇，人均发文约为9.329篇。

普赖斯定律揭示了文献作者与文献数量之间关系，对于专业性较强的期刊来说，具有一定的指导意义。该定律指出在某一研究领域中，一半的论文为核心作者所撰写。《中国农机化学报》核心作者群发文数量占论文总数的67.53%，说明其符合普赖斯定律中的理论值。表5统计了发文量排在前30位的作者，其发文量均在16篇及以上的高水平，进一步说明该刊近十年来拥有稳定的作者来源，提供了较多数量的优质论文以促进农业机械化领域的发展。进一步分析发现，这30名作者中有17名来自农业科研院所，11名来自高校，2名来自相关公司。这在一定程度上反映了该刊的学术论文来源是以科研机构为主，同时也有近一半来自高校。

2.3.3作者合作发文分析

合著发表论文是科研合作的重要表现形式。经统计，在4 324篇学术论文中，独立撰写、两人合作、三人合作、四人合作、五人合作、六人及以上的论文数依次为372篇、627篇、800篇、822篇、753篇和950篇，分别约占总论文篇数的8.6%、14.5%、18.5%、19%、17.4%、21.9%。其中，占比最大的是六人及以上合作发文，独立撰写和两人合作发文占比較低。由此可以看出，《中国农机化学报》刊载论文中，合著是主要的学术论文撰写方式，发文作者更倾向于多人合作共同分享研究成果。

进一步分析作者合作发文的时间趋势，从图2中可以看出，2012—2021年间《中国农机化学报》中独立撰写的学术论文数量整体上呈现出逐年下降的趋势，而六人及以上合作发文数量占比逐年上升。2021年独立作者发文所占比重降至1.5%，而6人及以上合作发文占比增长尤为明显，2021年增至41.27%。表明该刊的作者之间存在较多学术合作交流关系，且其交流程度逐年提高，这与当前的科研合作大环境和科学协作模式密切相关。

为了更直观地展现作者之间的合作关系，本文利用VOSviewer构建作者合作网络图，图中节点大小代表发文数量的多少，作者之间的连线代表合作强度，连线越多代表该作者与其他作者具有越多的合作关系，节点颜色代表经聚类得到的作者所属群。

如图3所示，从合作角度来看，近十年《中国农机化学报》的作者群体呈现出较为集中的趋势，并已经形成了一些稳定的作者合作团队。

例如以胡志超、肖宏儒、陈永生等学者为核心的研究群体。具体来看，合作关系突出的4组群体为胡志超、谢焕雄、胡良龙；肖宏儒、宋志禹、丁文芹；陈永生、吴崇友、吴爱兵；赵武云、戴飞等。但进一步分析发现，这些团队大多来自同一机构，赵武云团队的主要研究学者均来自甘肃农业大学，而其他三组研究团队学者多数都来自农业农村部南京农业机械化研究所。也就是说，由于学缘关系的影响，期刊多数作者的合作关系主要为团队内部之间，而不同学术团队之间的合作关系较为微弱。

2.4被引分析

被引频次通常指该期刊所刊载的论文在统计时间段被其他期刊和期刊本身引用的总次数，是期刊论文学术影响力的重要评价指标［4］。各年发表的学术论文被引频次如图4所示，可以看出，2012年被引频次为3 244 次，为历年最高，其次为2016年，被引频次3 023次，2019年被引频次为2 425次。从各年被引量来看，论文被引总频次整体呈现上升趋势，反映出该刊论文质量不断提高，但仍有10.15%的刊发论文未被引用过，应该引起关注和重视。

经统计，2012—2021年《中国农机化学报》刊载的4 324篇学术论文中，被引论文数达3 885篇，被引率为89.85%，共被引20 537次，篇均被引频次为5.29次/篇。对被引频次排在前10的高影响力论文的相关情况进行统计，如表6所示，高被引论文中最高被引频次达299次，为李中华等发表在2012年的《我国设施农业发展现状及发展思路》一文。

从表6还可以看出，前10篇高被引论文有9篇是在7年前，只有陈玉华等作者的论文发表在2018年，其被引频次增长较为显著；其次，一般情况下，综述性论文比研究性论文具有较高的被引频次，在前10的高被引论文中，9篇论文均为综述性论文，具有较高影响力的研究性论文仍不多见。

2.4.1高被引论文分析

高被引论文在一定程度上能充分体现期刊论文的学术的原创性，对学科领域具有较大的影响力。本文参照刘雪立［6］的思路，将被引频次较高的前5%的学术论文定义为高被引论文。根据2012—2021年《中国农机化学报》刊载学术论文数和被引论文数，可以得到194.25篇（3 885×5%）高被引论文，根据取整原则，将被引频次排在前195的论文确定为近十年来的高被引论文。表7为该195篇高被引论文在各年间的篇数及篇均被引次数，其总被引频次为7 814次，篇均被引次数为40.07次。在该195篇论文中，被引频次最高为2012年的1 349次，篇均被引频次最高为2013年的55.04次。

表8为该195篇高被引论文中出现频次在5次以上的19个关键词，可以看出，高被引論文的高频关键词主要有机械作业、自走式、喷雾剂、物联网、采摘机器人、农机农艺等，反映出该期刊在上述领域或方向具有较强的学术影响力。

2.4.2施引期刊分析

施引期刊能够表明同行对该刊的认可程度，体现期刊认同率。对《中国农机化学报》被其他期刊引用的情况进行统计，可以看出其对相关期刊的影响及其读者群。

其中，核心期刊对该期刊的引用频次，可以在一定程度上反映该期刊的学术影响力，揭示刊物在学科研究中的地位和作用，是评价刊物社会效益和学术性的客观标准之一［7］。对施引期刊中的北大核心期刊进行统计得出，共有7 241篇发表在北大核心期刊的论文引用了《中国农机化学报》，表9为引用论文数排在前15位的核心期刊，其中《农业工程学报》发表引用论文614篇，占期刊总数的50.04%，《农业机械学报》发表引用论文434篇，占期刊总数的35.37%。《农业工程学报》和《农业机械学报》的引用频次以绝对数量超过其他期刊，而这些期刊所刊载的论文在该领域具有较高的质量和学术价值，表明《中国农机化学报》在其学科领域具有一定的竞争力。

2.5研究热点及阶段性前沿分析

2.5.1研究热点分析

关键词是研究主题的高度概括和凝练，关键词出现的频次越高，说明相关的研究成果越多，研究内容的集中性就越强。在数据量较多的情况下，VOSviewer具有标签视图清晰，重叠性较小，可视化效果较好的优势。如图5所示，图中节点圆圈越大，代表关键词出现频次越多，即为期刊热点研究内容；节点圆圈之间越接近，说明二者出现在同一篇文献中的次数越多；节点位置越接近中心，其所代表的关键词重要性越强，即为该期刊领域的重要研究热点。

图5中网络节点数量为139个，连线272条，提取出的关键词共有四个聚类，第一聚类主要关键词为模态分析，共现明显的有正交试验，有限元分析，机械化，力学特征，秸秆；第二聚类主要关键词为图像处理，共现明显的有机器视觉，优化设计，数值模拟，遗传算法，深度学习等；第三聚类主要关键词为物联网，共现明显的有单片机，播种机，温室，设施农业，传感器等；第四聚类主要关键词为设计，共现明显的有试验，仿真，液压系统，自动控制等。

2.5.2阶段性前沿分析

关键词突现分析能够探测某时间段内出现频率骤增的关键词，反映该时间段内兴起的或者持续受到关注的研究热点，具有识别研究前沿和及时检测新兴趋势的功能［8］。为展现研究热点在不同时间段的演进过程，本文利用CiteSpace绘制关键词时间线图并进行突变词检测，以揭示《中国农机化学报》研究的前沿主题及未来研究趋势。

图6为关键词时间线图，该图谱中的Q值（模块值）和S值（平均轮廓值）是衡量关键词聚类的重要指标，Q>0.3表示聚类结构清晰，S>0.5表示聚类划分合理［9］，图6中Q=0.588 4，S=0.811 4，即聚类效果较好。图6中节点表示其第一次出现时间，节点间的连线表示关键词间的共现关系。图6中将研究热点的演进划分为8个方向，分别为试验，控制系统，模态分析，图像处理，农业机械，温室，数值模拟，拖拉机。图7为近十年期刊学术论文突变词探测图。图7中Begin是关键词开始突变的时间，End是结束的时间，中间的时间差值是关键词突变的持续时间，Strength表示突变强度，共得到18个突现词。

2012—2016年期间，突变词主要有柴油机、仿真、有限元、数值模拟、太阳能。郭金龙等［10］通过Static Structural模块对机架进行有限元静力分析，得到其在边界条件下的应力、应变和总变形分析云图；利用Modal模块对机架进行有限元模态分析，得到其前6阶固有频率和模态振型。陆永光等［11］利用计算流体力学（CFD）和离散单元法（DEM），对花生荚果气力提升管道内气固两相流动进行数值模拟。研究结果表明，数值模型可预测提升管道的输送性能以及最佳风速和喂入量。

2016—2019年突现关键词：日光温室、自动控制、优化。这一阶段关键词突变的持续时间较短。宋卫堂［12］通过介绍日光温室蔬菜产业的发展现状，指出现阶段温室生产存在的主要问题，通过探讨日光温室蔬菜生产机械化的解决途径，初步找到将“设施、农艺、农机”三方面融合的办法。

2019—2021年期间，突变词主要有深度学习、机器视觉、离散元、正交试验、乡村振兴等。其中深度学习的突变强度达到10以上。在这一阶段，深度学习在农业信息化领域的应用成为新的热点，且持续至今。樊湘鹏等［13］以玉米病害数据集为例，对其进行数据增强、移除背景和细分割划分等处理，设计5个AlexNet框架的CNN网络模型并利用不同类型的数据集进行测试，使用十倍交叉法验证识别结果，得出影响深度神经网络用于作物病害识别有效性的9个主要因素。李昊等［14］采用物聯网技术和深度学习方法，基于尺度可变视频流信息，构建了一套基于柑橘叶片的病虫害动态识别系统，该系统实现了全方位智能控制，解决了实时叶片图像变形和尺度缩放等问题，实现了柑橘图像的动态采集和智能识别。

在这一阶段，机器学习也进入了深度学习时代，随着深度学习模型在图像处理、病害识别、智能检测等农业信息技术领域的广泛应用，可以预见，在未来一段时间内，深度学习技术、机器视觉技术相关研究成果仍将是《中国农机化学报》学术论文的研究前沿。

3结论

本文统计分析了2012—2021年《中国农机化学报》的学术论文，运用文献计量学的方法，从基金资助情况、核心研究机构、核心作者群、期刊群、研究热点演进等方面，对期刊的产出现状和学术影响力进行了分析，经归纳总结，得出以下几个方面的启示。

1） 《中国农机化学报》年载文量具有阶段性变化特征，在十年中，期刊累计发表学术论文4 324篇，其中2016年载文量达到689篇，为历年刊载数量最多。刊载的学术论文受基金资助的比率高，基金论文比呈现出明显增加态势，其中2021年达到98.99%，且国家级基金是该期刊论文的主要项目资助类型。

2） 十年来，《中国农机化学报》拥有庞大的作者数量，并呈现出独立作者撰写的论文数量逐渐减少，作者间的多人合作以及机构间的协作明显增长的趋势。此外，发表6篇及以上论文的作者形成了该刊的核心作者群，共计313位，共发文2 920篇，占学术论文总数67.53%，超过了普赖斯定律中规定的50%。进一步说明《中国农机化学报》论文作者合作态势良好，拥有强大的核心作者队伍及高研究水平的机构团体，是该刊发展的推动者和引导者，并为农业机械化领域的科学研究做出了巨大贡献。

3） 《中国农机化学报》在相关研究领域的学术影响力日益提高。该刊近十年刊载的学术论文中有89.85%（3 885篇）的论文被引用，总被引频次达到20 537 次。前195篇高被引论文，共被引频次达到7 814 次，其中，陈玉华［15］、田志伟［16］两位学者分别于2018年和2019年发表的《农作物秸秆综合利用的现状、存在问题及发展建议》，《植保无人机施药技术研究现状与展望》2篇论文，在短短2～3年时间里，被引频次分别达到120次、71次。且引用该期刊的论文多数都来自该领域的权威核心期刊。

4） 期刊刊载的学术论文在关键词，研究热点等方面具有学科特点，依据关键词时间线图、突变词所呈现出的特征和规律，可以发现，近十年的研究重点不再局限于对工程技术本身的研究，而是逐渐转向信息化技术的应用，深度学习模型的应用成为新的研究视角，其研究内容也更加深入。可以看出，信息化、智能化的智慧农业研究仍将是期刊未来研究的热点，智能技术驱动的农业科技创新研究成果将成为前沿趋势。

总之，近十年来《中国农机化学报》论文具有较高的学术性和应用性，发挥了期刊间交流、导向作用，其研究视角也更加多元，综合反映了农业机械化及相关领域的研究成果和前沿动态，为我国农机化研究提供了学术上的支持和实践上的指导。为进一步扩大其学术影响力，《中国农机化学报》应继续坚持准确定位，突出办刊特色，重点关注前瞻性、战略性研究。一方面，可以继续优化期刊栏目设置，与时俱进，开设特色栏目，吸纳更多具有创新性、跨学科交叉研究的学术成果。另一方面，要立足长远，具备国际视野，与国际农业机械化研究接轨，在立足我国农业生产实践需要的同时，增强农业机械化研究的国际化，面向世界科技创新前沿，发挥学术期刊的学术引领作用。

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