基于WOS和CNKI可视化的智慧城市研究知识图谱分析

栗俊杰 王闻珑 刘邦凡

摘 要：当前智慧城市建设即将迈入新的阶段，有必要对近十年来国内外文献进行系统的梳理和总结。通过国内和国外两个角度对智慧城市发展的现状进行知识图谱分析，以Web of Science和中国知网数据库收录的核心文献为样本，借助CiteSpace Ⅴ等计量软件对智慧城市研究的时间脉络、作者、机构、主题等关键节点进行可视化研究后发现：国内研究关注于智慧城市的内涵、发展模式与评价、产业和技术研究，国外研究主要聚焦于智慧城市的技术实践和理论科学研究，国内外研究各有特点，国内研究已经不逊于国外研究。总体看，我国智慧城市研究今后应该着重关注以下三点：必须紧密联系城市建设和社会管理需要去研究，必须高度重视实证性研究，必须重视交叉研究。

关键词：知识图谱;智慧城市;CiteSpace V;可视化

基金项目：河北省社会科学基金年度项目“河北沿海城市发展史研究”（HB18WH06）;河北省教育厅科学研究计划项目人文社会科学研究重大课题攻关项目“京津冀协同发展视域下河北沿海县（区、市）产业链提升路径研究”（ZD202104）。

[中图分类号] C939 [文章编号] 1673-0186（2021）012-0096-024

[文献标识码] A      [DOI编码] 10.19631/j.cnki.css.2021.012.008

城市是人类生活的中心，并且基于城市诞生了政府、企业等组织，促进人们由农业活动转向非农业活动，形成了城镇化。根据联合国发布的世界城市化前景（图1），在2050年全世界将会形成超过60%的城市分布。城镇化进程推动了城市政治、经济、文化等领域的繁荣，但是产生了再生贫困、城市污染、人口拥挤、交通堵塞等城市病。为了解决各类“城市病”，城市研究成为政府、学术界、企业等组织关注的重点。随着研究的深入，智慧城市也由此而生，成为当今国内外研究的主题之一，成为解决“城市病”的重要举措。

智慧城市研究最早起源于美国，是IBM公司所提出的智慧地球的子概念，不过随着时间发展，智慧城市研究已经自成体系。根据维基百科对智慧城市的界定，城市地区使用不同类型的电子的物联网（IOT）传感器来收集数据，然后使用从中获得的分析数据，以有效地管理资产，资源和服务。它包含技术、人文、制度、能源、数据管理等框架，当前在创新经济、城市基础设施建设及管治等领域取得了不错的成果[1]。智慧城市研究是一门横跨多学科的领域，是包含经济、政治、文化等多方面的系统研究。

当今世界，云服务、大数据、物联网等技术快速迭代，催生了数量众多的商业应用和管理创新，而智慧城市的建设经过短暂的喧嚣，进入到理性探索阶段，智慧城市建设缺乏体验感与实际效用、发展碎片化、建设资金不足、难以持续运营等问题亟待解决[2]。学术界对智慧城市的研究种类繁杂、条理不清，未能对智慧城市的研究方向进行梳理;同时，当前国内学者很少有对国外文献进行梳理总结，结合国内外文献的梳理研究几乎没有，产生了“闭门造车”的现象，对于国外研究成果未能积极地学习吸收。基于此，本文选取2010—2019年期间国内外的文献数据，以WOS（Web of Science）和CNKI（中国知网）为数据库，借助文献计量软件进行可视化分析。在系统梳理国内外智慧城市研究的刊文趋势、作者及机构合作网络、发文国家和学科方向、研究主题等信息的基础上重点回答下述问题：

其一， 目前国内外研究呈现什么趋势？有哪些特点？其二，国内外学者是否存在紧密的合作？形成多少核心团体？其三，国内外关于智慧城市的研究有哪些经典主题（研究热点）？其四，智慧城市最新的研究趋势和发展方向是什么？由古老的城镇到信息、数字、智能，再到如今的智慧，对城市发展历程进行对比会发现已经发生了巨大的改变，而且在各种技术不断加持的作用下，智慧城市有望拓展新的研究方向。

一、数据来源与研究工具

知识图谱分析方法的首要步骤包括数据的来源和方法的选择。本文研究的数据来源选择是WOS和CNKI，它们分别代表了国外和国内最权威的数据库。

（一）数据收集

为了充分体现数据的可靠性和完整性，对国内文献通过CNKI平台进行筛选，数据来源类别统一选择北大核心、EI和CSSCI，检索条件为：篇名或题名为智慧城市OR数字城市OR智能城市;匹配方式选择为精确;时间跨度选择为2010—2019。为了防止硕博论文及会议的内容与期刊内容重复，剔除硕博论文和会议论文以及与研究主题无关的书评、会议、征稿、新闻等部分文献。由于研究工具的需要，同时导出EndNote和RefWorks文本的题录信息，通过软件进行合并后导入NoteExpress软件进行数据清洗，同时进行人工清洗，最终得到738篇文献。对于国外文献通过WOS进行筛选，在基本检索里输入以下检索条件：主题词为Smart City，同义词为Digital City、Ubiquitous City、Intelligent City;主题词采用：标题为"Smart City*";同义词采用：标题为Digital NEAR/5 City、Intelligent NEAR/5 City、Ubiquitous NEAR/5 City;文獻类型为Article&Review，语种为English，时间跨度为2010—2019，数据库为Web of Science核心合集，共检索到693条文献。

（二）研究工具

研究工具是文献计量软件中的SATI 3.2、Ucinet 6、CiteSpace V和Note Express软件，SATI[3]是一款文献题录信息分析工具，主要是对知网、万方、维普的文本数据进行转换，提取和统计关键词、作者、机构等数据进行共词矩阵的构建和相异矩阵的转换;Ucinet是一款功能强大的社会网络分析工具，可以对文章、作者等重要信息进行分析，在本文主要是对关键词、作者和机构分布情况进行分析;CiteSpace V[4]是基于JAVA开发的一款用来分析和测量的可视化软件，可实现文献共被引用和耦合分析等操作，由于软件本身的限制，本文对于知网文献主要是利用这款软件分析关键词共现聚类、关键词前沿趋势，对研究主题实现总体的认识。

二、国内智慧城市研究现状

智慧城市研究本质上属于电子政务和电子政府的研究。智慧城市是电子政府的升级，这种升级不仅是技术与方法上更新，更是管理哲学和管理智慧的变革。可以说，从电子政府建设发展到智慧城市建设标志了从电子时代到智慧时代的转变。国内外对智慧城市有广泛的关注，本文首先就国内研究情况作知识图谱性分析，从而管窥我国智慧城市研究的一些方向和主题。

（一）智慧城市研究发文情况

按照上述检索条件通过SATI软件分析后共得到738篇文献，图2显示了近十年智慧城市研究文献的变化趋势。从图2中可以看出智慧城市文献总体上呈线性增长趋势，根据增长速度和变化情况可以将十年的文献增长分为两个阶段：一是2010—2013年，该阶段核心论文数量迅速增加，处于快速发展阶段，此时，我国正式提出建设智慧城市的部署并受到了国内学界重视;二是2014—2019年，该阶段核心论文发表数量处于平稳状态，年发表量在90篇上下波动，说明国内智慧城市研究处于饱和阶段。不过考虑到未来5G技术的广泛应用，对智慧城市進行研究的人数可能会继续上升。

本文筛选出近十年发文量10篇以上的期刊来源（见图3），根据每年的文献来源期刊分布，可以看出发文量最多的是《测绘通报》，数量为51篇;其次是《电子政务》，数量为50篇。其中属于社会人文学科层面的期刊占据八成以上，说明在国内学界人文学科是比较重视智慧城市研究的。

（二）智慧城市研究作者情况

通过SATI对738篇文献数据分析得出，近十年来研究智慧城市的作者总数量1 689人，独立作者数量为1 367人，每篇平均作者为2.29人。表1清晰地展示了在智慧城市领域内发文量较高的作者列表（发文量5篇以上），发文量最多的作者是甄峰，数量为13篇;其次是徐晓林，发文量为9篇。

从发文量前10位的作者中提取相关数据作图4，可清晰地看出近十年来各位作者的发文频次，发现甄峰和徐晓林是发文量最为活跃的。其次是杨智勇和王广斌，从2016年至今基本每年都会有产出。研究时间最长的是李成名，研究时间最短的是吴运建。

为了进一步了解作者的合作情况，利用SATI对作者进行提取，形成100×100的作者共现矩阵，将Excel矩阵导入Ucinet软件，转换为Ucinet格式文件，通过Netdraw进行中心性的可视化分析。中心性是社会网络分析的研究重点之一，主要指个人或组织在社会网络结构中所拥有的权力大小，或所处中心地位的大小。本文选取度中心性和中介中心性分析作者合作网络，删除未形成合作网络的作者。根据图5可以把作者合作群体划分为24组，合作网络具有一定规模的（≧5）有4组，分别是以邹凯、甄峰、李成名、杨军为代表的合作网络。核心作者群体对该领域发展的方向和速度有很大的影响，国内学者已经形成了合作核心网络，说明智慧城市研究在国内逐渐成熟。

图5中节点大小代表作者之间联系紧密程度，节点越大，作者之间联系越广泛，说明该作者在合作网络中处于比较中心的位置。比如在图5中以徐晓林为代表的合作网络中，度中心性较高的是李成名，说明李成名在这组合作网络中处于中心地位。图中节点颜色变化代表中介中心性，中间中心度最高的是甄峰和曹阳，两人所处的位置刚好是两组合作网络的中间，测量的是该行动者对资源的控制程度，发挥了中介作用。图5中节点之间连线的粗细代表作者之间合作次数，合作强度比较高的是杨丽娜、彭玲以及池天河、彭玲两组（由于篇幅限制，度中心性、中介中心性的数据列表不再展示）。

（三）智慧城市研究机构情况

将SATI导入的文献信息进行机构提取，2010-2019年一共涉及1162个机构，其中独立机构有837个，平均每篇文献有1.57个机构发表。表2显示了发文数量6篇以上（包括6篇）的机构排名，发文量最多的是华中科技大学公共管理学院，一共发表19篇核心文章;其次是南京大学建筑与城市规划学院，共发表14篇核心文章。以综合性高校为代表的机构成为研究智慧城市的主要力量，研究智慧城市的机构中，以北京、江苏、湖北等地区最具有代表性，说明发达地区对智慧城市研究具备一定的优势，尤其是南方地区智慧城市成果较多。在这些机构中，主要是管理学、建筑学、测绘学等学院是研究智慧城市的主要机构。

本研究将发文量前10的机构绘制成发文趋势图（图6），可以发现历年来各机构的发文变化情况。最早发表文章的机构是北京大学建筑学院，但是每年的发文数量不多;图中涨幅最大的是华中科技大学公共管理学院，其次是南京大学信息管理学院，说明其每年的发文量不稳定，尤其是南京大学信息管理学院只有两年发文量;平均每年都有发表的机构有华中科技大学公共管理学院、南京大学建筑与城市规划学院和清华大学建筑学院。

利用SATI软件从文献数据中提取机构共现矩阵，将Excel矩阵导入Ucinet软件，转换为Ucinet格式文件，通过Netdraw进行可视化的中心性分析。同样选取度中心性和中介中心性分析作者合作网络，删除未形成合作网络的机构。根据图7划分出12组合作网络，具有一定规模（≧3）的机构一共有四组，分别是以北京大学城市与环境学院、中国城市科学研究会数字城市工程研究中心、北京大学地球与空间科学学院和广西大学公共管理学院为代表的合作网络。图中节点大小代表度中心性，反映机构发文数量多少，节点最大的机构也刚好处于上述四组合作网络中;节点颜色代表中介中心性，图中只有中国城市科学研究会数字城市工程研究中心具备高中介中心度，反映出此机构具备控制与其他机构间联系的能力，能突显自身在协同合作中的引领作用。不过图中显示的机构都是发文量较低的机构，上述高发文量的机构对于智慧城市研究处于独立的状态，没有合作发表的文献。

（四）智慧城市研究热点情况

利用SATI软件提取文献数据的关键词，2010—2019年一共有3 165个关键词，其中独立关键词1 789个，平均每篇文章4.29个关键词。将关键词频次阈值设定6次，表3统计了17个高频关键词，其中智慧城市的频次高达513，占总关键词数16.21%，此外数字城市和智能城市的频次分别是61和11，说明智慧城市在文献中具有相当重要的地位。

将关键词统计的前10位绘制成近十年的数量变化趋势图（图8），智慧城市的频次从2010年到2013年期间迅速增加，到目前一直处于高频地位。数字城市出现的频次越来越少说明智慧城市逐渐取代了数字城市，成为此前一段时间内城市研究的中心。大数据、物联网、云计算等技术的兴起对智慧城市建设有重要意义，顶层设计和城市治理对于城市建设来说越来越重要。

利用SATI软件从文献数据中提取关键词共现矩阵，将Excel矩阵导入Ucinet软件，转换为Ucinet格式文件，通过Netdraw进行中心性的可视化分析。根据度中心性分析关键词网络，图9中节点越大表明关键词在文献中出现的频率越高，学者对该主题更加关注，取得的成果也相应增加。图中节点最大的是智慧城市，是出现频次最高的，其中心度也是最大的，表现为智慧城市与其他关键词的连线越多，并与其他关键词存在众多的共现关系。节点较大的数字城市、电子政务、物联网等关键词的中心度都是比较高的，说明它们是这个社会网络中关注度较高的研究主题。

将RefWorks格式的文献信息导入CiteSpace V软件中，由于知网数据的局限性，在CiteSpace V中将节点类型设置为Keyword，时间切片设置为1年，其他均为默认设置，运行后得到采用LLR算法關键词聚类视图。图10有439个节点697条连线，网络密度为0.0072，Q值和S值分别为0.69、0.40，均大于最低标准。

以比较重要的前三个聚类为例（图11），大数据聚类的文献首次出现于2011年孙冬林[5]的《基于智慧城市建设的宁波服装产业创新公共服务平台构建》，从2011年开始该聚类的成果开始增多，含有智慧城市关键词的文献迅速增加，而且随时间推移该聚类的关注度一直保持较高水平，关键词突现视图（图12）也表明大数据关键词在2014年到2017年出现了重要成果，说明该研究领域出现了重大转折。比如沈振江[6]论述了信息通信技术的应用会给城市建设规划和制度设计带来巨大变化;刘娜娜[7]针对城市肌体系统的弊端提出了运用宏观经济和大数据分析方法，给城市提升智慧水平提供了有效的实施方法。物联网聚类的文献首次出现时间是2011年郑立明[8]的《关于建设智慧城市的战略思考》和张云霞[9]的《智慧城市概念辨析》，也是在同年，聚类成果开始增多，研究热度逐步上升。数字城市聚类的文献首次出现时间是2010年郑晓华等[10]人的《基于数字城市的城市土地利用现状调查数字化实践——以南京市城市总体规划为例》，从2010年开始，该聚类成果开始增多，但是随着时间推移热度开始下降。以南京和数字城市为首的关键词在2010年至2012年期间发生了重大转折，出现了比较重要的研究成果。比如郑晓华通过对比传统城市规划调查中的缺陷，强调了数字技术在城市土地利用现状数据系统的作用[10];商存慧通过提出数据整合、应用整合、内容整合以及门户整合等对策，为数字城市建设中的资源整合问题提供建议[11]。

随着经济和生活水平的持续上升，大数据、物联网和数字城市将会继续成为未来研究的热点之一，技术革新将不可避免地引起人们对它的好奇心，尤其是在各种黑科技应用于生活的趋势下，物联网、大数据、云计算乃至5G都会成为嵌套城市发展过程的推动力[12]。而且随着时间推移，对于电子政务的研究可能会越来越少，对于企业管理的研究会越来越多，对政府的研究逐渐转移到对企业的研究，企业在互联网时代焕发了新的活力，对智慧城市建设的影响由小变大，对政府的研究已经分化到城市信息化、城市管理、大数据等研究中;也有可能是“放管服”等国家政策的作用使国家逐渐成为另外一种意义上的“守夜人”，企业也许会成为智慧城市发展的核心力量[13]。

根据关键词聚类形成的时间线图可以对关键词出现的时间以及热度进行简单的探讨，为了对研究热点进行更好地归纳，本文将关键词共现矩阵转换为相异矩阵，通过SPSS使用二维尺度分析，欧氏距离模型（图13）显示了高频关键词的相互距离和组团趋势。可以粗略分为三大类：一类是智慧城市的产业和模式研究;另一类是智慧城市的规划建设与服务评价研究;最后一类是智慧城市的技术实践研究。

综合聚类结果和前沿发展视图（图14），可以将智慧城市的研究趋势分为以下三类：

第一，智慧城市的内涵研究。甄峰、秦萧[14]和王静远[15]从数据出发，认为数据可以为智慧城市研究与规划提供新的数据思维和理念，证明以数据为中心的智慧城市会推动数据信息技术从虚拟数字空间走向真实物理世界。李德仁等人[16]从纯技术角度指出智慧城市是城市全面数字化基础之上建立的可视化和可测量的智能化城市管理和运营，包括城市的信息、数据基础设施以及在此基础上建立网络化的城市信息管理平台与综合决策支撑平台。刘华[17]、宋刚[18]等人也从信息科学领域进行类似的定义研究。更进一步地说，智慧城市的现有研究有半数与信息技术的运用有关，如云计算、无线城市、物联网、数字城市等，反映出信息技术的运用是智慧城市的缘起特征，目前来看也是核心内容[19]。逄金玉[20]、秦洪花[21]认为智慧城市是一个具有全面物联、充分整合、激励创新、协同运作等特征的智能化平台。

第二，智慧城市的发展模式与评价研究。在有关智慧城市发展建设方面，于文轩和许成委[22]发现智慧城市建设是由包括治理环境污染和城市拥堵等政策需求推动的，我国智慧城市建设和政策需求的关系并不是简单的正向线性关系。赵大鹏[23]从整体角度对我国智慧城市建设所面临的共性问题进行了系统性研究，运用系统论的方法，构建出了智慧城市建设的目标模式、实施模式及过程管理模式三个适合我国智慧城市建设及具备实践可行性的基本模式。也有部分学者通过对比国内外智慧城市的理论和实践，经过对比和借鉴，提出了创新性的观点。彭继东[24]通过对比国内外智慧城市案例，提出了适合我国不同城市智慧城市建设的模式：一是适合于中小城市和乡镇智慧城市的建设：以政府为主导角色，制定优惠政策吸引企业与研究机构建设模式;二是适用于二三线城市以及内陆较为发达的城市：“政府、企业、市民”三方合作的建设模式;三是适用于发达城市或沿海城市：以企业或电子通信等第三方部门投资建设为主，政府配合为辅的建设模式。辜胜阻、王敏[25]指出，要深入推进智慧城市建设必须正确处理好市场“无形之手”和政府“有形之手”的关系，实现技术创新和金融创新两轮驱动，在基础设施建设中保障信息集成共享和互联互通，重视技术规范和法律规范，在典型示范积累经验基础上全面整体推进。高璇[26]通过运用CiteSpace系统梳理了我国智慧城市的研究趋势，智慧城市研究将更加注重类型多样集约融合、合作创新智慧城市更新研究。

第三，智慧城市的产业与技术研究。在智能家居领域，通过建设5G智能家居系统，更高效地整合智能门锁、智能音箱、智能窗帘、烟雾探测器、智能网关等设备，全面提升家居生活中的信息感知、监测与管理能力[27]。为解决拥堵的城市交通，王殿海等人[28]探讨了利用5G移动通信基础设施的具体框架，由行人身上的手机、车辆上的 GPS 及路口交通监控摄像头通过无线射频识别和5G信号技术进行智能识别，按一定协议进行相联结并进行持续的信息交换，以提高车辆通信的有效性以及在城市环境中提供的相关移动服务和应用。同时，校园建设作为城市建设的一部分，利用3D-MIMO、超低时延和超高速率等5G技术可以满足青年对创新、便捷以及服务的需求[29]。无人驾驶、道路交通管理、智慧行车、智慧停车等多种多样的智慧出行方式将随着5G网络的推广逐渐渗透到我们的日常生活中。

三、国外智慧城市研究现状

上文对国内智慧城市研究做了一个知识图谱性分析，接下来以WOS收录文献为数据，对国外智慧城市研究做统计和趋势分析，力图有一个总体性和方向性把握，以启迪智慧城市的后续研究。

（一）智慧城市研究发文情况

從图15可以看到2013年之前对于智慧城市的研究还是比较缺乏重视的，增长极为缓慢，相对应的每年引文数量偏低;在2013年之后，研究智慧城市的人数迅速增加，自2017年突破100篇，引文数量自2019年突破10 000篇，除去自引后每篇文献被引14.91次，总被引次数32 234次，说明自2010—2019年期间，国外智慧城市研究成果迅速积累，按照这个趋势，智慧城市在未来将会有更广阔的前景。

在智慧城市研究发文的国家方面，本文将发文量前10的国家进行筛选（图16）。最早提出智慧城市概念的国家是美国，随着研究成果的增多，各个国家都兴起了研究智慧城市的浪潮。最早研究智慧城市的国家也是提前迈入智慧城市阶段的国家，前10个国家中有7个国家属于欧美国家，剩下的都是亚洲国家。不过需要指出当前中国的发文量虽然是第一，但是相比智慧城市建设水平领先国家而言，如美国、英国、韩国等国家，中国的智慧城市建设水平是比较低的。从另一个方面也说明随着交流合作不断深入的同时，中国也在努力加大智慧城市建设的力度。

通过SATI提取50×50的机构共现矩阵，导入Ucinet软件进行网络可视化分析，采取与之前同样的操作，网络中共有8个合作团体（图17）。其中规模最大的是以湖南大学为中心的合作网络，也是在网络中发文量最多的，同时也起到重要的桥梁作用，在这个合作团体中，以湖南大学为首的国内学校与韦洛尔理工大学、德州大学圣安东尼奥分校产生了合作关系。此外，华中科技大学和朝鲜大学也有密切的合作关系。国内学校与国外名校的合作是智慧城市研究取得进步的重要条件之一，未来将会有更多的学校进行合作交流。

同样选取国外智慧城市研究方向前10的学科（表4），包括计算机科学、工程学、生态环境学、城市研究等等。国外智慧城市研究的特点是自然科学占主导，其中计算机学科发文量271篇、工程学科211篇、电信学科166篇，占据了前三。社会科学包含城市研究、商业经济学、公共管理，仅贡献22.95%，当前跨学科研究比较明显，交叉学科比较多。如果从自然科学与社会科学的角度来看，国外智慧城市研究在自然科学方面是比较突出的，说明在理论研究（社会科学）水平高的条件下，实践和技术应用（自然科学）水平更为重要。

（二）智慧城市研究作者情况

将数据导入SATI后发现近十年国外智慧城市研究的作者数量为2 596，平均每篇文章3.96个作者。表5展示了发文量5篇以上的作者，发文量最多的是穆诺兹（Munoz）的10篇文章;其次是桑切斯（Sanchez）发表的7篇文章，这两位作者合作发表了被引用最多的文章Smart Santander： IoT experimentation over a smart city test bed[30]。而且在这十多位作者中未出现国内的学者，从一定程度上说明国外的研究水平和发文质量是比较高的。

利用SATI提取100×100的机构共现矩阵，导入Ucinet软件进行网络可视化分析。图18中共有26个合作团体，其中规模最大的是以桑切斯（Sanchez）为中心的合作网络，同时该作者也是发文量最多的，也是整个社会网络视图中，中间中心度最高的，对于信息和资源的掌控远超过其他人。其次是以索亚塔（Soyata）和坎塔奇（Kantarci）为中心的合作团体，两位作者有着较高的中介中心性，曾合作发表的文章Anchor-Assisted and Vote-Based Trustworthiness Assurance in Smart City Crowd sensing[31]是团体中被引频次最高的。

（三）智慧城市研究重要节点文献情况

将WOS下载的文献数据导入CiteSpace V软件，节点类型选择为Referencel，时间切片默认1年，时间跨度2010—2019，选择精简网络模型，默认其他设置。根据图19和表6可以得知，智慧城市研究的10篇关键节点文献中发文最早的是卡拉利（Caragliu）和南（Nam）。卡拉利（Caragliu）[32]在Smart Cities in Europe中提到城市绩效取决于硬基础设施（物质资本）、知识交流和社会基础设施（人力和社会资本），而后者可用性与质量对提升城市竞争力方面的影响越来越大，收集欧盟27个国家的数据进行分析后发现，创意阶层的存在、对城市环境的质量关注、教育水平、公共行政信息通信技术的可及性和使用都与智慧城市绩效息息相关。南（Nam）[33]在智慧城市的定义上提出了三个共同多维组成部分和成功的智慧城市倡议的核心要素，分别是基础设施和技术中介服务的整合、加强人类基础设施的社会学习、机构改进和公民参与的治理。随后巴提（Batty）[34]将智慧城市定义为一个将信息和通信技术与传统基础设施融合、利用新的数字技术进行协调和集成的城市，并对构建智慧城市提出了七大愿景、六大挑战、六种场景以及七个项目领域。

随着智慧城市概念的普及，乔拉比（Chourabi）[35]提出了一个理解智慧城市概念的框架，该框架确定了智慧城市倡议的八个关键因素：管理和组织、技术、治理、政策背景、人員和社区、经济、已建基础设施和自然环境。可以说智慧城市一方面描述了越来越多由无处不在的计算机组成和监控的城市，另一方面，城市经济和治理正受到由聪明人制定的创新、创造力和创业精神的驱动。对前者的研究受到了部分研究人员的追捧，比如基钦（Kitchin）[36]、扎内拉（Zanella）[37]等人，大数据能够实时分析城市生活、新的城市治理模式，并为设想和制定更高效、可持续、有竞争力、有生产力、开放和透明的城市提供了原材料;城市物联网可以支持智能城市愿景的实现，该愿景旨在利用最先进的通信技术，为城市管理和市民提供增值服务。

经过几年的发展和探索，智慧城市研究由浅入深，有些学者开始运用批判思维和理论主义等手段进行研究。瓦诺洛（Vanolo）[38]以批判性的思维探讨智慧城市的权力和知识的内在含义，智慧城市可能是产生温顺主题和政治合法化机制的话语工具，通过新方式和特定的技术参数构建新的道德秩序。索德斯特伦（Soderstrom）[39]通过引入行动者网络理论和批判性计划理论分析了智慧城市作为产品在市场竞争中的活动过程，该过程中技术官僚将会不断简化，城市管理会不断引入新的道德要求。

（四）智慧城市研究热点情况

检索文献总共3 304个关键词，平均每篇文章4.77个关键词，根据CiteSpace V的词频列表筛选出前20个高频关键词（见表7），频次最高的是smart city（智慧城市），其次是city（城市），代表了研究的核心，还有最近热点比较高的internet（互联网）、big data（大数据）、internet of thing（物联网）等。国外关于智慧城市研究的重点放在政府等组织部门上，具体表现为model（模式）、system（体制）、management（管理）、framework（构架）、governance（治理）等关键词上。

在CiteSpace V软件中，由于知网数据的局限性，在CiteSpace V中将节点类型设置为Keyword，时间切片设置为1年，选择精简网络模型，其他均为默认设置，运行后得到采用LLR算法关键词聚类视图。图20中有413个节点588条连线，网络密度为0.006 9，Q值和S值分别为0.67、0.42，均大于最低标准。

形成时间线图后（图21），前六个聚类分别为sensors（传感器）、smart plugs（智能插座）、regional analysis（区域分析）、privacy preserving（隐私保护）、digital cities（数字城市）、city（城市）。第一个聚类下的关键词出现时间是2010年林宛莹的Becoming Citizens： Youths' Civic Uses of New Media in Five Digital Cities in East Asia[40]，在2013年该聚类成果开始增多，结合突现词列表（见图22）ict在2011—2013年热度迅速上升，同样还有smart city在2015—2016年关注度忽然升高，引起人们的广泛关注，随着时间推移，该聚类的研究一直保持较高水平。还有两个较为特殊的聚类，首先是privacy preserving，在2014该聚类开始出现，第一篇文献是加兰·加西亚（Galán-García）的An accelerated-time simulation for traffic flow in a smart city[41]，在近几年引起了较为广泛的关注。另一个聚类是digital cities，该聚类的出现首见是2010年，第一篇文献是桑蒂尼亚（Santinha）的Creating More Intelligent Cities： The Role of ICT in Promoting Territorial Governance[42]，自2011年聚类成果开始增多，digital city在2011年开始突现，2015年突现结束，2016年聚类开始趋冷，关注度降低。

根据国外十年内的发展趋势，以传感器、智能插座为代表的专业聚类名词自2010年兴起至今一直保持较高的热度，可见国外在产业技术的研究处于领先地位，这一点从国外智慧城市建设技术能看出。国外在关注环境治理、隐私保护等方面自2015年开始逐渐重视起来，结合西方重视个人隐私、崇尚自由等文化思想，智慧城市在伦理方面的研究将成为重点之一。虽然数字城市的研究趋冷，但是有关城市的研究总体保持不变。

结合聚类视图和研究前沿视图（图23）可以将国外研究智慧城市主要分为理论研究和实践研究两大部分：

理论研究部分主要囊括了智慧城市的概念、制度、伦理等方面。霍尔（Hall）等人[43]认为，未来城市发展需要依赖信息通信系统科技集成的视野来重新思考政府、商业、学术以及社区的关系，即智慧城市视野。弗罗斯特·埃伊西比（Fromhold-Eisebith）、艾斯比斯（Eisebith）[44]认为应当促进更广泛的治理和制度变革，而不是主要看最终智慧城市设置的技术产品功能。布赞达（Bouzguenda）[45]同意智慧城市的概念需要扩展到超越对技术的迷恋之外，采用一种方法，投资于人类、社会和环境资本的增长，以产生“智能可持续城市”。吉芬格（Giffinger）、费特纳（Fertner）[46]等人认为，智慧城市可以分为六个模块：智慧管治、智慧交通、智慧居民、智慧经济、智慧生活及智慧环境。此外，安德烈（Andrzej）[47]等人认为以人为中心的生态系统开发重点——智慧城市是由5G/物联网范式驱动的，遵循颠覆性创新的哲学，人的因素方面强调了所描述的方法对于创建一个在社会、技术和灵性之间保持平衡的现代网络社会的吸引力。

实践研究部分在国外关注度较高，政策实践、隐私保护、技术改良及引用等主题都是当前的热点。陆海燕和马丁（Martin）[48]等人验证了在政策参与者相互会面并且在交换资源及制定可行的一揽子政策的各个领域，存在阻止这种交换发生的封锁。埃琳娜·玛达琳娜（Elena-Madalina）等人[49]通过奥林奇在阿尔巴尤利亚的实验结果与基于罗拉湾现有的网络基础设施比较发现，5G网络下的智能照明能提供更高的无线区域容量和更多样化的服务能力，每项服务可节省高达80%的能源，缩短平均服务创建时间周期，可以创建一个安全、可靠和高效的互联网，提供“零感知”停机时间，方便非常密集的无线通信部署，并支持高级用户控制的隐私。谢沙德里·查特吉（Sheshadri Chatterjee）等人[50]运用主成分分析（PCA）对印度智慧城市电网性能产生重大影响的内部和外部因素进行识别，并对这些因素之间的关系进行了研究，发现在智慧城市建立5G网络的关键成功因素是安全和隐私投入。西蒙（Simon）[51]说明智能和智慧城市作为数据驱动型城市化的方法，越来越多地采用先进的信息通信技术来改善其绩效，以实现目标可持续的发展和城市发展的需求。

四、结论与展望

通过前文研究，我们可以知道：

第一，从时间和研究进度看，国内外智慧城市研究大体相当。国内外研究大致都起步于21世纪初，国内研究起步时间稍晚，但是投入的精力大，在国外研究水平领先的情况下，国内学者从追赶国外学者，到目前和国外研究水平并驾齐驱，无论是理论方面还是实践方面，国内研究成果与国外成果从体量到质量都差不多，而且由于近年来我国强国信息技术的原创性、解决了一些卡脖子问题，国内当前的研究水平正朝着良好的方向发展。

第二，研究主题大致相同，关注点略有不同。当前国内外的研究方向大体上是趋同的，都涉及大数据、物联网、数字城市，区别体现在国内重视政府、企业的管理方面，国外重视智能设施、隐私保护等方面。这一方面说明国内外的文化背景不同导致了一些领域的差异;另一方面也说明国内在学习国外的基础上，逐渐走向区别于国外的研究方向，这也更加展现了学术界的百家争鸣。尽管在智慧城市建设水平上落后于一些发达国家，但是随着国内城镇化水平的不断提升，我国在国际上的电子政务排名、智慧城市排名等评判标準正不断提升。

第三，国内外研究热点不相同。通过对国内外的重要文献的热点分析后发现，国外学者对5G技术的应用研究的关注是比较高的，国内的相关研究仅仅只有几篇，而且还不是专业性的研究。从国内来看，政府对5G建设是非常重视的，尤其是推出“互联网+”政策以来，政府重视政务服务、城市服务等公共服务建设，在未来几年，5G将会涉及人类生活的方方面面，城市建设更不例外，智慧城市在融入5G后将会更加“智慧”，尤其是在大数据、云计算等技术的辅助下。利用国内5G优势突显的条件，抓住机会提高我国的城市建设水平，对于智慧城市建设有决定性的推动作用。

第四，智慧城市研究理论系统还有待深入。目前，智慧城市的研究大都把概念、制度模式与机制建设等作为重点，基于实证性的理论系统性研究还不够深入全面，没有形成系统理论与方法。

由此看来，今后我国智慧城市研究需要从以下几个方面去突破：

一是紧密联系城市建设和社会管理需要去研究。城市建设要打破传统依赖人力和管理者智慧的思维定式，更多地依靠人工智能技术与方法深化智慧城市建设。就这一观点而言，在我国城市管理的体制机制中还没有得到足够的重视。城市管理本质上是一种社会管理，而不是农村社会的自然管理。社会管理的复杂性要高于自然管理。智慧城市研究今后要高度重视社会管理的复杂性和不可确定性的研究，而这样研究也只能通过基于计算机科学、信息科学和复杂科学而建立的人工智能管理去实现[52]。

二是必须高度重视实证性研究。城市的类型、层次、国别、地域等多个要素的不同，即使是同样的智慧城市管理模式也很难在不同城市里实现良好远转。智慧城市研究本质就是指一个城市的政治、经济、文化、社会、生态等多个方面智能聪慧地实现管理的研究，可见这样的研究必须强调联系实际，必须与实践相结合，从实践中总结经验，才能形成指导今后工作的理论与方法[53]。

三是必须重视交叉研究。目前智慧城市研究存在技术科学研究与社会科学的脱节，一些基于信息科学技术的智慧城市研究成果，没有能够与社会科学有机结合，而一些基于社会科学的智慧城市研究成果，又与信息科学技术有所脱节。这就导致了技术类成果不能得到及时有效的应用，社科类成果又缺乏技术指导性。为弥补这种“两张皮”问题导致的缺陷，智慧城市研究必须加强信息科学技术与社会科学的交叉研究[54]。

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Knowledge map analysis of smart city research based on wos and CNKI visualization

Li Junjie  Wang Wenlong  Liu Bangfan

（School of Public Administration Yanshan University， Hebei Public Policy Evaluation and Research Center， Qinhuangdao Hebei 066004）

Abstract：The current smart city construction is about to enter a new stage. It is necessary to systematically review and summarize the domestic and foreign literature in the past decade. In this research， knowledge map analysis of the current status of smart city development is conducted from both domestic and foreign perspectives. The core literature included in the Web of Science and CNKI Database are used as samples. Visual research of authors， institutions， themes and other key nodes found that domestic research focuses on the connotation， development model and evaluation of smart cities， and industrial and technological research. Foreign research focuses on the technical practice and theoretical scientific research of smart cities. Research has its own characteristics， and domestic research is no less favourable than foreign research. In general， China's smart city research should pay attention to the following three points in the future： it must be closely related to the needs of urban construction and social management， attach great importance to empirical research and cross research.

Key Words： Knowledge Map; Smart City; CiteSpace V; Visualization

（責任编辑：丁忠兵）