基于文献计量的元宇宙研究现状与趋势分析

2023-10-20王家强杜书航罗子江

现代计算机 2023年15期

王家强，殷露，杜书航，姚娟，罗子江

（贵州财经大学信息学院，贵阳 550025）

0 引言

2021 年，Roblox 首次将“元宇宙”这一概念写进招股说明书，Epic Games 融资十亿美金用于开发元宇宙业务以及Facebook 更名为Meta并着力开拓元宇宙等，使得尼尔·斯蒂芬森所构想的“元宇宙”一词引起了学术界的广泛关注。作为一系列数字智能技术的集成性应用设想和对未来数字智能社会的结构描写，元宇宙为数字、网络和智能技术的发展提供了一个完整的应用框架，以支持大数据技术、AI 和云计算等技术的快速发展［1-2］。通过利用先进的数字技术，我们创造出一个全新的、能够从现实世界中反映出来的、并能够与之交互的虚拟宇宙。这一虚拟宇宙拥有全新的社会体系，将彻底改变我们的数字生活空间［3］。同时元宇宙是将多个独立的创新点集合形成的新型事物，具有难以想象的潜力和机会。就目前而言，游戏可算作元宇宙的初级形态，社交可看成元宇宙的突破口，不过商业化应用才是元宇宙未来的价值所在。可见，元宇宙这一理念在社会发展中所起到的作用变得愈加重要。为了系统性分析元宇宙领域的研究现状，探究该领域研究重点与研究趋势，本文采用共词分析、文献计量等方法，并采用可视化软件对上述问题进行了可视化分析，旨在为后续该领域相关学者的研究提供借鉴和参考。

1 研究数据来源与研究方法

1.1 研究数据来源

本文以中国知网文献数据库所收录文献为研究对象，检索时间为2023 年1 月13 日，以“元宇宙”作为检索主题，并采用高级检索模式，以CSSCI 和核心期刊作为筛选标准，共检索出704篇与“元宇宙”有关的文献。通过数据预处理剔除无摘要、无结论等无效文献，共获得有效文献698篇。

1.2 研究方法

本文以文献计量法和共词分析法［4］为主，文献计量法以所选文献的各种外部特征为着手点，利用数学和统计学的方法来描述、评估和预测研究现状与发展趋势的研究方法。该方法的最大优势在于，它们能够提供准确可靠的量化信息［5］。知识图谱显示了知识单元之间诸多隐含的复杂关系［6］。借助CiteSpace、VOsviews和知网的可视化功能，能够清晰直观地反映元宇宙的研究现状和重点以及发展趋势。

2 研究现状分析

2.1 文献研究趋势分析

研究成果的产出情况能够准确反映当前该领域在不同阶段的研究现状和发展特点，也能了解学术界对该领域的重视程度。本文将数据预处理后获得的698篇文献为样本，绘制成文献增长趋势图（如图1 所示），从图1 可以看出，由于早期“元宇宙”概念界定较为模糊，在学术界存在感太低，影响力较小，相关的研究学者少，以及人工智能、云计算等高科技技术存在缺陷和发展不足，2021年以前关于元宇宙相关的研究非常少；从2021 年到2022 年，随着Roblox 和Facebook 等对元宇宙的重视，人们逐渐了解到元宇宙对未来生活的作用和重要性，使得在此阶段，有关“元宇宙”话题的研究呈J 型增长。利用知网文献数据可视化功能预测2023 年有关“元宇宙”领域相关的文献研究将会有所下降，可能的原因是该领域研究达到饱和或者有关话题逐渐完善，同时有关元宇宙研究也不断深入，导致相应的研究也就随之减少。

图1 “元宇宙”文献逐年增长趋势

2.2 作者合作分析

利用CiteSpace软件和CNKI自带的可视化分析功能对“元宇宙”文献作者进行分析，得到作者文献发布情况（如图2所示）、作者合作网络分析图（如图3所示）。

图2 高产作者文献发布情况

图3 作者合作网络分析图

图4 来源期刊文献分布

分析作者文献发布情况，发现发文量最高者为北京师范大学的喻国明和华东师范大学的许鑫，分别为17 篇和10 篇，而发文量在6 篇以上的作者有9 位，表明特别高产的作者达到11位之多，并且从所属单位可知，该领域的有关研究多集中在高校；通过作者合作网络分析可知：存在以某两三位学者为核心的研究群体，但整体合作关系偏向离散，作者之间合作较少。

由此看来，元宇宙相关的研究虽有以一两位学者为核心的研究群体，但尚未形成系统性和结构性的固定研究阵容。应通过加强研究作者和机构之间的紧密合作，合力探讨研究，以便更好地提升在元宇宙研究领域的广度和深度。

2.3 来源期刊分布分析

来源期刊载文量能够直观地表示出该领域期刊文献主要集中哪些期刊，而文献的空间分布特征有助于快速定位核心期刊群，为学者发表其研究成果和快速获取文献提供情报数据［7］。由来源期刊文献分布图所示，7篇及以上文献数的期刊有6个。其中文献量最多的是《探索与争鸣》（17篇），其次是《远程教育杂志》（12篇），随后是《南京社会科学》（10 篇）和《开放教育研究》（9篇）。表明元宇宙的相关研究成果倾向于发表在教育类和科学探索类核心期刊上，相比较而言，该研究领域中，探索与争鸣有绝对的集聚优势。

3 研究热点分析

3.1 研究热点确定

从知识理论的角度看，在网络中的重要性且出现频次较高的关键字通常指示出学术界共同关注的问题，即研究焦点。节点权力的大小能准确反映出该点在网络中的重要性。节点在该领域中越重要，则关键词的共现频次和点中心性越高［8］。本文借助CiteSpace 软件的关键词功能，得到关键词的中心度、频次分布、关键词共现网络图谱，进而探析元宇宙领域的研究热点以及为后续的研究提供着力点。

3.2 关键词频数及中心度分析

按照频次对关键词进行排序得到表1，关键词中心度的大小与其在网络中影响力呈现正相关，即中心度越大则影响力越大［9］。表1的排序表明研究多集中在虚拟现实、数字经济、人工智能等领域。

关键词的中介中心性大于0.10 时，说明该关键词为高热度词频。由图5 可知“虚拟世界”“人工智能”“数字经济”等是元宇宙领域的研究热点，同时也是共现网络中的关键点。

3.3 关键词共现网络分析

借助中心中介性和关键词频次分析，可获知该领域的研究热点和共现网络关键节点，但各关键词之间的共现关系无从了解；通过借助CiteSpace 和gephi 软件来绘制关键词共现网络，以便更好地了解关键词之间的存在结构和状态，如图5 所示。网络节点（N）有234 个，连线（E）共539条，网络密度（Density）为0.0198。

共现网络节点大小表示关键词频次大小，连线表示关键词之间是否存在共现关系，连线粗细说明共现频次高低。通过分析发现，“虚拟现实”“人工智能”“虚拟世界”等与“元宇宙”联系紧密；通过各节点间的关联强度可发现元宇宙的研究多是围绕虚拟世界，利用数字经济、数字孪生以及人工智能等高科技手段生成的环境，以便用户在此环境下更好地与他人交流和互动。

4 研究趋势分析

通过Citespace 软件的timelink 功能，我们可以深入探析元宇宙研究的发展趋势，并将其结合关键词共现分析，构建出一个完整的时区图谱，如图6所示。

综合来看，虽然元宇宙（Metaverse）一词最早出现在尼尔·斯蒂芬森出版的科幻小说《雪崩》中，但当时人们只是局限于幻想自己生活在虚拟世界中，幻想自身以虚拟人物的形象在平行世界里自由地交流和表达自身的感受。但当疫情爆发后，很多现实场景在借助一定技术的情况下在虚拟世界中得到很好的展现。如钉钉上网课、线上演唱会和卖货等。由此可以看出人们正在加速将现实世界与虚拟世界相关联，为实现元宇宙的雏形打下基础。

随着一些人工智能与科技通信领域前列公司对元宇宙领域的逐渐重视和人们对元宇宙生活的向往，使得元宇宙的研究得到广泛关注。移动互联网的快速发展及新的无线技术的出现，满足了构建元宇宙环境所需要的技术要求，而后相关领域的技术研究就逐渐放缓。以至于近一年元宇宙研究热点有所下降。