基于CiteSpace的农业数字化研究的可视化分析

作者: 赵梦强 郝世绵

基于CiteSpace的农业数字化研究的可视化分析0

摘 要:数字化是未来农业发展的重要趋势。为了全面了解农业数字化发展的研究现状,采用CiteSpace软件对农业数字化相关文献进行可视化知识图谱分析。结果表明:该领域从2017年起发文量迅速增长,未来将持续增长;作者及研究机构之间的合作交流较少;研究热点主题集中于乡村振兴、数字农业和共同富裕等话题;关键词突现图谱表明研究热点从农业信息化、数字农业演变为高质量发展、数字乡村建设等,逐渐转向数字经济、数字赋能等方面。

关键词:农业数字化;乡村振兴;CiteSpace

中图分类号:F323 文献标志码:A 文章编号:1674-7909(2024)4-49-6

DOI:10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.04.009

0 引言

随着以数字化信息技术为核心的第四次工业革命的到来,各行各业积极地与大数据、人工智能、云计算、5G等数字化信息技术相融合,利用现代信息技术加快发展[1]。《国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》指出,加快发展数字农业,推进农业生产经营和管理服务的数字化改造。“农业数字化”这一概念逐渐为人们所熟知,吸引众多学者的关注,并取得一定成果。例如,农村网络基础设施的完善、农业农村供应链的构建、农村电子商务的发展及数字乡村的建设,使得农业数字化转型初具成效[2]。然而,我国农业数字化整体转型升级进程较为缓慢。从宏观层面来看,其表现为农业区域发展不平衡不充分,农业生产数字化信息化水平较低,互联网信息基础设施建设滞后,以及农业发展资金投入不足[3]。为了清晰地看出我国农业数字化的整体态势,了解农业数字化研究的发展脉络及研究热点,笔者基于CiteSpace软件绘制农业数字化研究的科学知识图谱,对研究机构、核心作者、关键词共现及聚类、热点主题词突现等进行可视化分析。

1 数据来源和研究方法

1.1 数据来源

研究数据来源于中国知网(CNKI)数据库。笔者在高级检索界面以“数字”与“农业”为主题词对期刊文献进行检索,为确保文献的精准度将期刊来源限定为“CSSCI期刊”[4],发文年限定设为2000—2023年4月。检索完成后,对文献进行复查,去除报纸新闻、会议报道等相关度不高的文献,用CiteSpace软件对数据进行转化后最终剩余文献696篇。

1.2 研究方法

文献计量法是一种客观科学的定量分析方法,通过收集文献的发文数量、作者、研究机构、关键词等文献特征,直观地展现该领域研究分布规律和热点现状,并预测未来该领域发展趋势等[5]。运用CiteSpace软件对农业数字化相关研究文献进行可视化分析,可客观地显示该领域的发文数量、研究作者、合作机构、研究热点和研究趋势演变。

2 关于农业数字化研究的现状分析

2.1 年度发文量分析

通过文献发文量的统计(图1),可以明显看出国内学术界对农业数字化相关研究在时间分布上的变化。农业数字化领域年发文量从2000年的3篇到2017年的7篇,其间年发文量波动比较平缓。从2017年党的十九大第一次提出“高质量发展”后,国内学者就开始关注农业的数字化改革。2021年,习近平总书记多次强调“高质量发展”的意义重大,提出要加快建设农业强国,推进农业现代化。因此,2021年关于农业数字化的发文量开始急速增长,2022年的发文量达到234篇,2023年前4个月的发文量就达到103篇。从图1发文量的变化趋势来看,自2018年起,国内学术界对农业数字化关注度和研究成果呈现出较好的状态,未来该领域研究文献会更加丰富,可为农业数字化发展提供良好的理论基础与实践指导。

2.2 作者共现分析

在CiteSpace中将节点类型勾选为发文作者,时间设置为2000年—2023年4月,时间间隔设为1年,从而生成发文作者共现知识图谱(见图2)。图谱中共有节点351个,连线196条,网络密度仅为0.003 2。由图2可以看出,节点之间的连线稀疏,表明研究者之间的合作率偏低,联系较弱。这说明农业数字化领域研究还有较大的凝聚和继续深入探究的空间。该领域研究论文以个人发表为主,多数学者的研究处于独立状态。农业作为国民经济的基础产业,需要更多的研究团队踏足并且持续深耕。核心作者之间应进一步加强合作,尽快形成稳定的核心作者群落。

2.3 机构共现分析

对领域内核心研究机构进行分析,得到以中国农业科学院农业信息研究所、中国社会科学院农村发展研究所、西北大学经济管理学院、西南大学经济管理学院、中国人民大学农业与农村发展学院、南京农业大学金融学院、中国农业科学院农业经济与发展研究所等为中心的研究合作网络。由此可以看出,我国目前研究农业数字化最深入的科研主体是国家研究所,其次是各大高校;高校之间有相互合作,研究机构的合作较少。未来,各个机构之间应该多开展一些学术交流,加强跨学科、跨区域的合作,共同推进我国农业数字化建设,努力把农业大国转变为农业强国。

3 关于农业数字化研究热点与主题演变的可视化分析

3.1 关键词共现分析

将CiteSpace软件分析节点设置为keyword,时间段设置为2000年—2023年4月,时间切片为1,可得到图3。图3中包含483个节点、703条连线,网络密度为0.006。关键词下方圆形节点的大小代表该关键词出现频次的高低;关键词之间连线的粗细表明其联系的紧密度,连线越粗表明联系越紧密[6]。从表1所示关键词出现的频次来看,农业数字化研究领域目前有三个较大的热点,按频次从大到小排序为:“乡村振兴”(124次)、“数字经济”(101次)、“数字乡村”(95次)。中心度也是反映某一关键词受到的学术关注程度的一项指标;中心度超过0.1,说明该节点在某一领域的研究是比较重要且具有较大影响力的。乡村振兴(0.12)、数字经济(0.11)、数字乡村(0.15)、数字化(0.16)、数字农业(0.11)、数字鸿沟(0.19)、高质量发展(0.12)、农业信息化(0.13)、数字化转型(0.13)等关键词的中心度都高于0.1。关键词的变化反映了农业数字化在推进发展过程中研究方向的变化,研究重点转向乡村振兴、数字经济、数字乡村等方面。“大数据”“人工智能”“智慧农业”等关键词的出现,表明我国农业数字化的研究视角是多元的,是多学科交叉的。

3.2 关键词聚类分析

在关键词共现分析的基础上,利用软件自动聚类,对关键词出现的频率进行LLR对数似然算法聚类处理,得到了以下聚类名称:#0数字经济、#1数字赋能、#2数字化、#3信息化、#4数字农业、#5乡村振兴、#6共同富裕、#7门槛效应、#8数字图书馆、#9图书馆,包含了农业数字化领域的主要研究主题。其中,Q值为0.837>0.3,S值为0.926 8>0.5,说明关键词聚类图谱结构合理,聚类清晰度是令人信服的。

进一步统计各个聚类相关的标签,得到表2。由表2可知,前10位聚类包含节点数量均在20个以上,每个聚类中文献研究的重点与主题同质性高,说明当前研究的热点和关注点集中在以上几个主题。如表2所示,聚类标识采用LLR算法自动抽取,可以客观呈现研究内容,但往往显示的是研究内容的具象化特征,难以直观反映真实研究热点。

因此,结合关键词出现的频率和关键词聚类的主题合并相关主题,对偏离研究主题的关键词加以筛选、整理、综合,得出农业数字化领域的研究热点方向有以下几个。

第一为数字资源,包括#2数字化、#3信息化、#8数字图书馆、#9图书馆,主要涉及数字资源、互联网、新农村建设、电子商务、开源软件、移动社交网络等关键词。数字图书馆利用互联网技术、大数据技术对数字资源进行整合,使人们能够方便快捷地获取知识[7]。数字基础设施是支撑农业数字化发展的基础,农村地区数字基础设施建设投入不足限制了农业数字化转型[8]。

第二为数字经济,包括#0数字经济、#4数字农业,主要涉及数字经济、城乡收入差距、数字农业等关键词。数字经济的发展刺激了农业向数字化转型,也为数字农业发展提供了新契机、注入了新动能。梁琳[9]认为,数字经济融入农业可以有效地节约农业成本、提高农业生产效率、优化农业产业结构、融合一二三产业和促进农产品质量提升。冀福俊[10]运用固定效应模型进行实证检验,得出数字经济发展对缩小城乡居民收入差距具有显著作用的结论。

第三为数字生活,包括#5乡村振兴、#6共同富裕,主要涉及数字乡村建设、城乡融合、共同富裕等关键词。近年来,国家不断加快农村信息基础设施建设,推进了农村地区智慧水利、智慧交通、智能电网、智慧农业、智慧物流的建设。农村地区数字生活水平能够直观地反映数字乡村建设所取得的实质性进展。互联网的普及与配套信息基础设施建设完善可以开阔农民的视野、改变农民的观念、拓宽农民消费渠道、丰富农民的生活,还可以让农民享受各种公共服务,从而提高农民的生活质量和福利水平[11]。

第四为数字赋能,包括#1数字赋能、#7门槛效应,主要涉及智慧农业、数字技术、农业产业化、农村三产融合等关键词。数字赋能是运用互联网、物联网、区块链、人工智能、5G通信等技术,对农业生产、经营、流通等各个环节全场景的应用。在农业生产中,数字赋能体现在播种、施肥、灌溉、环境监测等环节,可实现生产管理的自动化、智能化控制。在经营上,可借助电子商务平台发展农村电商。随着民众的消费升级逐渐形成了直播电商和社区团购的新型电商模式,让没有区位优势的农副产品搭上互联网的快车。在流通方面,数字化物流体系提升了农产品物流服务效率,降低了农产品成本。例如,阿里巴巴、拼多多、大润发等大型平台打造的冷链物流网络,形成了“产地仓+销地仓”的短链物流体系[12]。

3.3 关键词突现演变研究趋势

关键词突现是指某一领域的关键词在某一时间段内被持续关注,被引频次突然增多。笔者分别从关键词突现强度大小、关键词持续时间长短、关键词突现时间节点三方面(见图4)对农业数字化领域研究热点进行分析。分析结果如下:①突现强度最高的关键词是“乡村振兴”,突现值为4.56。随着乡村振兴战略的提出,我国更加注重“三农”工作,农业的数字化转型可以加速传统农业向现代农业的转变。《中共中央、国务院关于实施乡村振兴战略的意见》和《乡村振兴战略规划(2018—2022年)》提出,要实施数字乡村战略,大力发展数字农业,使得乡村振兴成为农业数字化研究的热点问题[13]。②关键词“农业信息化”持续时间长达16年。农业信息化是一个综合性的系统工程,需要政府、农业企业、科技公司和农民等多方共同努力。只有持续的技术创新、数据共享、政策支持和农民参与,才能逐步实现农业现代化的目标。③从2001—2023年热点词突现演变可以看出国家对农业发展方向的整体规划。全面推进农业与数字技术的融合发展是乡村振兴的重要途径。从突现时间节点看,研究热点从2001年的“农业信息化”演变为2006年的“数字资源”,再从2016年的“大数据”演变为近年的“乡村振兴”“乡村治理”“数字乡村建设”。近几年,农业数字化的研究热点演变为乡村振兴、乡村治理、数字乡村建设方面。

4 结论

4.1 研究现状

在农业数字化研究领域,从2000年开始陆陆续续有学者进行研究,到2017年出现急速增长,进入快速发展的阶段。如今,随着乡村振兴、共同富裕相关政策的颁布和互联网技术的普及,学者高度重视农业数字化发展,并愿意积极参与农业数字化领域研究。但从作者和机构共现图来看,学者与科研机构的协作与交流甚少,多数呈现出独立研究的状态,缺乏有影响力的领军人物和足够权威的机构。在乡村振兴背景下,“三农”工作是重中之重,农业数字化的研究处于繁荣期,需要各界学者和研究机构加强联系与合作,多维度地深入研究,形成多元稳定的研究群体。

4.2 研究热点及其演变趋势

通过关键词共现图谱分析,发现乡村振兴、数字经济、数字乡村、数字农业和共同富裕等热词是社会各界关注的热点话题。通过关键词聚类图谱分析,发现当前学者研究农业数字化主要关注数字资源、数字经济、数字生活、数字赋能等方面。从关键词突现图谱看出,农业数字化最终聚焦于数字乡村建设。虽然数字农业从2001年开始就有少数学者涉猎,研究时间跨度大却长期处于摸索状态。研究者开始以农业数字化的理论性研究为主,但随着乡村数字基础设施的发展、数字技术的升级和乡村振兴战略的提出,出现了高质量发展、数字乡村建设等发展目标。此时,学者把研究重点转向数字技术在农业中的实际应用,以期通过将数字技术融入“三农”建设的各个方面来助推农业数字化发展。

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