[提要] 本文搜集相关资料,研究经济发展与碳排放之间的关系。利用CiteSpace软件,对Web of Science(WOS)近30年的文章进行可视化计量分析。结果表明:经济发展对碳排放影响这一主题发表论文的数量不断增加,引起各国学者广泛关注,但作者之间缺乏合作;中美两国在经济发展和碳排放研究方面做出巨大贡献;“碳排放”“经济增长”和“能源”具有高频度和中心性。本文通过可视化软件,结合研究热点,综合大量文献以挖掘该领域的热点和前沿,为研究该领域提供一种不同的视角。
关键词:经济发展;碳排放;CiteSpace;知识图谱;可视化分析
中图分类号:F019 文献标识码:A
收录日期:2022年10月11日
我国“十四五”规划明确提出“双碳”目标,为未来低碳转型,促进我国高质量发展、生态文明建设指明方向,也为全球应对气候变化贡献出中国智慧。经济发展一直是各国研究的热点话题,这几年由于环境的破坏、气候的变化等原因,碳排放又成为另一个研究的热点,所以研究经济发展对碳排放影响的论文数量非常多。在数字爆炸的时代,如果单靠人为阅读文献会陷入效率低下的状况。本文基于此现状,通过可视化软件,结合研究热点,对该领域文章定量化分析研究,以挖掘该领域的热点和前沿,为研究该领域提供一种不同的视角。
一、研究设计
(一)工具与方法。信息技术和文献计量学的发展为可视化软件的产生提供了基础。可视化软件为文献处理和分析提供了一种新的方式。基于此,本文选择CiteSpace作为主要的测量和可视化软件,Excel作为辅助测量工具。使用CiteSpace软件分析解读以经济发展和碳排放为主题的当前研究热点,探索该领域的前沿和未来趋势。
(二)数据来源。选取Web of Science为文献检索系统,设定Web of Science核心合集,使用高级检索,输入主题词为TS=(“carbon emission” OR “carbon dioxide”OR“CO2
emission”)AND TS=(“economic”),文献类型设定“Article”和“Article Review”,语种选择“English”,因为研究整个领域的趋势,所以不设定检索年限,默认为全部年限,接着通过CitesSpace消除重复功能,共得到文献5,892篇。将检索到的全部文献以“全记录”的方式保存为纯文本文件,作为后续的分析样本。
二、研究角色的发展变化
(一)发文量趋势分析。如图1所示,经济发展与碳排放的文献数量处于不断增加的阶段(统计到2022年3月份)。早在1991年,Swisher首次提出一种核算不同类别林业项目成本和碳流量的方法,目的是将林业项目纳入CO2减排制度中,该方法应用在很多中美洲的项目中,项目承诺会为社会带来经济效益。从2015年开始,经济发展与碳排放领域研究更是处于大幅增长的趋势。主要是由于经济问题一直是各国学者研究的重点,而这些年环境保护和碳排放问题日益突出,对两者的研究受到了更广泛的关注。(图1)
(二)国家分布情况。通过对国家合作网络图谱的解读,可以了解研究该领域重要国家分布以及合作的情况。在图谱中,节点为174个,连线为894条,发文量超过100篇的国家有18个,通过对国家间进行计量分析,可以得出哪些国家关注这些领域,哪些国家之间存在着合作。如图2所示,中国节点最大,发文量最高(2,725篇),约占样本的46%,处在后疫情时代的中国经济依旧持续增长,同时“双碳”目标提出,可以预计这一领域的论文量仍然会持续增长。美国发文量排第二位(506篇),但是中心性0.39(>0.1)最高,说明文章具有很高的影响力。接下来是英国(280篇)、土耳其(278篇)和印度(246篇)。分析可知,气候变化和全球变暖作为人类社会的主要环境问题,从根本上与能源消耗和温室气体排放有关。发展中国家由于人口、城市化和经济增长等因素研究与碳排放的关系。而发达国家则需要广泛深入的研究以解决技术上的缺陷,达到减排效果。(图2)
(三)发文科研机构分析。通过对机构合作网络图谱的解读,可以了解研究该领域重要机构的分布以及合作的情况。图谱中节点大小、机构名称标签大小均与该机构的发文量成正比,各机构之间的链接数量及粗细反映机构之间合作的密切程度。在发文机构图谱中,节点为710个,连线为1,883条。由于我国在这一领域发文最多,前十均为国内院校,其中前三分别为中国科学院(231篇)、华北电力大学(152篇)、北京理工大学(149篇),节点中心性在0.1以上的为中国科学院和清华大学,表明二者在该领域影响力较高。由节点连线可以看出,各机构合作与联系较为普遍。(图3)
(四)高产作者分析。通过对作者合作网络图谱的解读,可以了解研究该领域重要学者的分布以及合作的情况。发文量最多的学者是LIN BOQIANG(52篇),该学者早期研究交通部门CO2排放的影响因素,最新文章从降低能源强度领域进行研究。WANG QIANG研究COVID-19的爆发在短期内改善了中国的空气质量,对全球碳减排做出了显著贡献。从图4可知,WANG QIANG、LI
RONGRONG等学者组成了密切的合作团体,ZHANG YU、SHEN
LIYIN和SHUAI CHENYANG等学者也形成了独立的合作网络。由图可知,作者间的合作范围相对较小,未来可以在该领域有更加广泛和密切的合作。(图4)
三、研究热点和前沿趋势分析
(一)、研究热点分析。关键词是一篇论文的浓缩以及核心,对文章的关键词频次共现分析,可以看出一个领域在某时间段的研究的热点以及未来研究的趋势。利用CiteSpace对所收集到的样本按照频次进行分析。时间为1991年1月~2022年12月,时间切片设置为1年,node types选择关键词,剪切方式选择pathfinder和pruning the merged network,生成关键词共现分析图谱,如图5所示,图中一共有934个节点,1,472条链接。利用软件导出全部的关键词信息,并做筛选。由于部分关键词中文含义相同,同时不是所有的高频关键词都具有高的中心性,人工根据频次以及中心性手动筛选出合适的10个重要关键词,分别是碳排放、经济增长、能源、中国、可再生能源、模型、环境库兹涅兹曲线、优化、环境变化、分解。其中,碳排放、模型、分解这3个词中心性大于0.1,在研究中发挥着很大的作用。(图5)
为了更清晰地看出一个领域的主要研究方向,通过绘制关键词聚类图谱对关键词分类。图谱从0开始依次编号,#0是最大的集群,其后依次递减。其中,Q值为0.8663>0.3,意味着划分出来的模块是显著的,S值为0.9628>0.7,聚类结果是令人信服的。由图6可知,经济发展与碳排放这一领域一共生成了21个关键词聚类主题。通过阅读文献进行梳理,可以将聚类主题划分为三大研究热点主题。(图6)
1、经济增长与碳排放。这一主题包括的聚类信息有#0能源效率、#1碳排放、#3气候变化、#6二氧化碳、#9经济增长、#11环境影响、#14经济发展、#15能源强度、#20驱动力。在经济发展过程中,政府宏观调控政策、经济增长效应、产业结构调整、工业化和城镇化水平、技术进步、经济变化周期、能源价格波动等因素影响碳排放。能源效率的提高、能源强度的降低有助于减少碳排放。除了社会经济因素外,Wang SJ等认为城市规划和交通组织在减少二氧化碳排放方面也开始发挥越来越重要的作用。随着工业化和城市化的进程不断加快,社会资本不断累积,经济不断发展。工业化和城市化的发展消耗大量能源,产生大量的二氧化碳,二氧化碳的不断增加会影响气候变化,产生温室效应,威胁包括人类在内的各种物种的生命健康。碳峰值制约碳排放粗放型行业的发展,从而降低经济增长,同时会促进产业结构调整,吸引外资投入新型创新产业,从而提高经济增长。
2、碳排放影响因素的模型。这一主题包括的聚类信息有#2分解分析、#4面板数据、#10stirpat模型、#19数据包络分析。为了减少碳排放,需要建立模型研究影响碳排放的因素,从而从根本因素上控制碳排放。学者通过设定模型研究经济发展、能源强度、环境专利、人口等因素对碳排放的影响。
3、节能减排措施。这一主题包括的聚类信息有#5情景分析、#7有机朗肯循环、#8技术经济分析、#12设计、#13固碳、#16碳减排、#17可再生能源消费、#18可再生能源、#21电动汽车。节能减排措施的制定与实施对环境起积极作用。Zhang XY等通过分解14个子情景的峰值 CO2 排放来模拟和测度CO2减排潜力的有效性。使用传统的独立发动机——有机朗肯循环系统时,可以最大限度减少二氧化碳排放和减少环境污染。可再生能源对环境退化有负面影响,有助于减少对环境的危害。与传统的内燃机汽车(ICEV)相比,电动汽车(EV)具有高能效、低污染物和温室气体低排放等特点。绿色供应链管理方案的多目标优化模型,可最大限度地减少有害材料、相关碳排放和经济成本所产生的固有风险。各个国家的学者都不断推动节能减排的进程。
(二)前沿趋势分析。关键词时区图谱能够展现一个主题或者领域的关键词在不同时间段上的分布和变化情况。从图7可以看出,从1991年到2022年,这一领域的文章,碳排放和经济发展是最为热点的话题。可以将这一领域的文章划分为三个阶段:萌芽阶段(1991~2007年)、提升阶段(2008~2015年)、快速发展阶段(2015年至今)。(图7)
萌芽阶段发表论文数量较少,国际学者较早关注该领域,但研究进展相对缓慢,这一阶段主要关键词包括“碳排放” “经济增长” “能源消费”,这一领域刚出现,主要进行概念和理论方面的研究。提升阶段发表文章数量有所增加,但增幅较小,这一阶段主要关键词包括“模型”
“能源效率” “分解分析” “技术” “政策”等,这一时期碳排放量逐年上升,很多国家学者已经意识到研究经济发展与碳排放关系的重要性,通过建立模型研究碳排放的影响因素。快速发展阶段发表文章数量大幅增加且不断涌现研究成果,这一时期关键词主要有“技术经济分析”
“绿色经济” “低碳经济” “全球化” “协调”。全球化进程不断加快,碳排放等环境问题已经不仅仅是某个国家的单一问题,而是全球性问题,各个国家要相互合作,加快技术创新,开发新能源,共同实现碳减排的承诺。从最新文献来看,学者们比较关注碳减排的原因以及低碳政策的制定,对碳达峰路径方针与经济发展关系研究较少。综上所述,经济发展与碳排放是一个热点话题,未来关注度还将持续上升。
四、总结
本文采用文献计量研究方法,采用CiteSpace可视化分析工具对WOS数据库(1991~2022年)的文献进行梳理,分析经济发展与碳排放的关系,统计年度发文趋势,对发文国家、机构、作者进行分析,用关键词共现和聚类分析总结该领域研究重点,用关键词时区图探究研究热点趋势。结论如下:(一)经济发展与碳排放的关系主题引发了世界各国学者的关注,该领域发表的论文数量逐年增加,增加幅度越来越大。(二)该领域以中美两国为主要力量。其中,中国以发文数量最多,美国以中心性最高,为该研究领域做出巨大贡献。科研机构方面,以中国科学院为首的中国机构对该领域的重视程度较高,得到了广泛认可。中国学者BOQIANG LIN在该领域发文量最多,影响较大,但作者间的合作范围较小、沟通较少,未来可以在该领域有更加广泛和密切的合作。(三)“碳排放”
“经济增长” “能源”等关键词具有较高的频度和中心性。关键词主要分为三大主题:经济增长和碳排放、探究包括经济增长和碳排放影响因素的模型和节能减排措施。
本文基于Web of Science核心合集数据库,以碳排放和经济发展为主题词,虽然不可置否会缺失一些国家和一些学者的重要文献,但是相对来说仍可以较全面地检索到碳排放和经济发展研究领域中较权威的文献资料,为研究该领域提供一种不同的视角。
(作者单位:西安石油大学经济管理学院)
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