基于CiteSpace的PPP模式下污水处理研究可视化分析

山航飞, 郭 斌, 朱广东

(中交二公局东萌工程有限公司, 西安 710061)

随着中国城镇化进程不断发展,人们对生活质量和生态环境提出了更高的需求[1]。当下,工农业等人类活动所排放的污水量逐年上升,尽管现有的污水年处理能力在不断提升,但是污水处理系统仍然出现供不应求的现象[2-3]。资金链短缺是污水处理系统无法处理所有的污水排放的主要原因[4]。政府和社会资本合作(public-private-partnership,PPP)项目是指以提高公共基础设施的建设供给效率为目的,以分享利益和分担风险为主要特征的政府与社会资本合作模式[5]。在污水处理项目中使用PPP模式,有助于解决当地政府在污水处理建设上资金链不足的问题。为此,财政部于2016年10月11日下达文件,要求各地新建污水处理项目要采用PPP模式[6]。

污水处理领域在国家相关政策的扶持下迎来了新的发展前景和增量市场,众多学者已从多角度对其进行研究[7-9],文献多以定性研究为主,并未从全方位视角对PPP模式下污水处理领域进行现状与趋势研究。同时,鲜有学者运用“图”和“谱”的科学文献计量方法对PPP模式下污水处理领域进行外部特征分析和内在热点变化研究。因此,本文利用CiteSpace 6.1.6软件对2010—2022年以来PPP模式下污水处理领域的相关文献进行梳理,观察并统计两者之间的关键问题并使用可视化分析明确该领域的研究热点及演进趋势。

1 文献特征分析

1.1 发文时序分析

2010—2022年的PPP模式下污水处理相关研究在知网上的发文量如图1所示。可以看出,年发文量在图1中呈现倒“U”形,累计发文数量呈现“S”形,且PPP模式下污水处理研究文献的发表大致经历了3个阶段,主要以2014年和2018年为节点。第1阶段为2010—2014年,这个阶段PPP模式下污水处理相关研究处于萌芽阶段,平均发文量为3.4篇/年。第2阶段是2015—2018年,这个阶段PPP模式下污水处理相关研究处于井喷式增长阶段,并在2017年达到文献发表的顶峰,主要原因是国务院和财政部先后下发了一系列有关PPP项目的政策性指引文件[10-11],PPP项目出现了应用高潮,因此这一阶段的平均发文量是50.25篇/年。第3阶段是2019年至今,这一阶段PPP模式下污水处理相关研究处于波动减少阶段,主要原因是由于PPP项目的爆发式增长,出现了一些相关问题[12-14],PPP项目进入了清理规范期,因此这一阶段平均发文量有所下降,为42.75篇/年。综上所述,2010—2022年PPP模式下污水处理相关研究数量变化与国家政策是相吻合的。

图1 2010—2022年PPP模式下污水处理研究在知网上的责任编辑：发文量

1.2 文献作者与机构分析

以CiteSpace 6.1.6软件中“Author(作者)”和“Institution(机构)”为网络节点,设置1年的时间切片,得到PPP模式下污水处理作者和机构的统计网络图(图2、图3)。由图2可知,作者网络图中节点249个,连线121条,网络密度0.003 9,在中国知网数据库中发文频次高的有徐顺青、逯元堂、高军、刘双柳、宋玲玲和陈鹏。由图3可知,发文机构网络图中节点218个,连线31条,网络密度0.001 3,三峡大学水利与环境学院、河南大学商学院、北京金准咨询有限责任公司、广东省建筑设计研究院及生态环境部环境规划院环境PPP中心是该领域核心机构。整体上看,作者和机构之间的合作并不多,且研究机构间合作较少,偏向于独立研究,缺少稳定的合作网络,研究机构、高校以及产业合作不紧密。

图2 PPP模式下污水处理发文作者统计网络图

图3 PPP模式下污水处理发文机构统计网络图

1.3 发表期刊分析

对390篇文献的期刊来源进行统计分类,表1汇总了发文量前20的期刊。其中收录PPP模式下污水处理最多的期刊是《价值工程》8篇,其次是《建筑经济》7篇。排行前12的期刊共收录PPP模式下污水处理相关文献71篇,占总文献的18.2%,并且收录的期刊数目共达223个,说明PPP模式下污水处理相关文献发表期刊较为广泛。但基于整体期刊收录情况可知,PPP模式下污水处理研究主要集中在建筑科学与工程、环境科学与工程以及经济管理3个领域。

表1 发文量前12的期刊

2 研究热点分析

2.1 关键词共现分析

关键词是文献主题的核心高度凝练,通过对关键词共现分析,可以确定PPP模式下污水处理在特定时间段的主题和热点[15]。在CiteSpace 6.1.6软件中,将时间切片设置为1年,以“Keyword”为网络节点,选择标准中选择g-index,令K=25,网络裁剪为Pathfinder,得到PPP模式下污水处理关键词共现图(图4)。由图4可知,节点数为250个,连线为206条,网络密度为0.006 6。结果显示,“污水处理”“污水治理”“垃圾处理”“风险控制”“农村”“基础设施”“特许经营”和“社会资本”8个关键词构成图4的主要部分。

图4 PPP模式下污水处理关键词共现图

2.2 关键词聚类分析

关键词聚类图谱可通过共被引耦合分析自动提取词汇[16],分析PPP模式下污水处理领域内研究对象的相似性,生成聚类标签,从而客观地反映出PPP模式下污水处理领域研究的核心议题。

采用CiteSpace中对数似然的聚类算法得到关键词聚类图谱[17],如图5所示,运行结果可得关键词聚类的模块化Q为0.806 1(>0.5),聚类的平均轮廓值S为0.949 3(>0.7),表明此次聚类显著且合理[18]。聚类标签编号#0～#6,依次包括#0污水处理、#1垃圾处理、#2社会资本、#3基础设施、#4风险控制、#5污水治理和#6绩效评价共 7个聚类。聚类标签编号的大小与聚类所包含的关键词相关,两者呈现负相关。表2体现了各聚类和关键词被引情况,其中Silhouette是聚类所含关键词的同质性,其值越大,关键词同质性越高[19]。

表2 聚类关键词的同质性以及引用次数

图5 PPP模式下污水处理关键词聚类图谱

作为检索主题词的#0污水处理和#5污水治理包含了研究的核心内容。同时,有关PPP模式下污水处理的研究中,#1垃圾处理是2010—2022年的热点词汇,原因是垃圾分类的话题被热议,如何处理悬浮物高的垃圾处理厂污水成为研究的一大热点;#2社会资本是在PPP模式下污水处理的研究领域中主要选用角度;#3基础设施表明了在2010—2022年PPP模式下污水处理所进行的项目类别;#4风险控制和#6绩效评价是学者们对PPP模式下污水处理领域所进行的前置性风险研究以及使用的主要评价方法。

2.3 研究前沿分析

采用CiteSpace控制面板中的Burst Detection对2010—2022年PPP模式下污水处理领域前 15个热点关键词兴衰的时间以及强度进行分析,得到该领域的研究热点和趋势(图6)。

图6 2010—2022年PPP模式下污水处理领域突现词发生强度及时间

从突显性强度来看,位于前列的关键词有“全面实施”“现状分析”“社会资本”“市场化”。其中“全面实施”的突显强度最高,且聚焦的时间段为2017—2018年,这是由于PPP项目在2017年出现了应用高潮,发表PPP模式下污水处理的相关文献达到顶峰。

从关键词兴衰时间来看,将PPP模式下污水处理研究演进分为3个阶段:

第1阶段为2010—2014年,此阶段出现的关键词有“现状分析”“基础设施”“市场化”“公司合作”。可以看出该阶段的主要关键点在PPP模式下污水处理萌芽期的现状且集中于基础设施。第2个阶段是2015—2018年,由1.1小节分析可知,该阶段处于研究井喷式增长阶段,并在2017年发文量达到顶峰。在这个阶段出现了“城投公司”“定价”“全面实施”“社会资本”等高频关键词,可以看出该阶段PPP项目全面实施,更多关注的是PPP模式下污水处理的资金问题。但是在此阶段,项目绩效与投资建设之间存在需求矛盾,由此在2019年至今,“风险控制”和“国有企业”关键词更多地出现了。同时,PPP项目发展的时间较长,在近几年农村污水处理发展速度变快。可以预测,“十四五”时期,学界将以PPP项目农村污水处理为研究核心,努力探寻项目的可持续性风险状态,研究如何减少相关风险,并提出控制策略,保障PPP模式在农村污水处理领域的可持续发展。

总体来看,PPP模式下污水处理研究有其时代背景,在初期阶段,研究者主要着眼于基础设施。随着该模式运用范围的扩大,研究者更多关注的是PPP模式下污水处理的资金问题。近年来,随着我国经济的发展、乡村振兴的开展,研究者的视角和话题内容不断拓展,更加关注PPP模式下农村污水处理的可持续发展。这充分说明,国内研究者能抓住各个发展阶段的关键问题,与时俱进,为提升城市和农村的人居环境整治施展良策。

3 结论

基于CiteSpace 6.1.6软件对2010—2020年中国知网数据库中PPP模式下污水处理相关文献研究进行可视化分析,结论如下:

1)PPP模式下污水处理领域发文量趋势为先升后降,呈倒“U”形,总体发文量趋势呈“S”形,表明该研究领域前景较稳;从作者和机构角度来看,作者间和研究机构间偏向于独立研究,研究机构、高校以及产业合作不紧密;从期刊角度来看,发表期刊较广泛,体现了PPP模式下污水处理的多学科研究性。PPP模式下污水处理的研究热点主要集中在项目风险控制及绩效评价,特别是对基础设施以及垃圾处理过程产生的污水进行评估。

2)PPP模式下污水处理领域的研究前沿趋势可分为3个阶段,萌芽期的关注点在PPP模式下污水处理的现状分析,井喷式增长阶段更多关注PPP项目全面实施后,污水处理的资金问题,现阶段的关注点转为PPP项目对农村污水处理的研究。

近年涌现的特色小镇PPP项目、农村污水治理PPP项目等一系列具有中国特色的PPP项目将成为研究热点,如何通过国家政策进一步规范化、国际化,有待进一步探索与研究。