全球人机工程学研究态势

安全科学学术地图 2022-02-16 10:45

2022年2月10日，在Web of Science核心数据集SCI/SSCI中以(PY=(1900-2021)) AND WC=(Ergonomics)为检索策略，共检索了人机工程学领域的49,015篇论文。初步的检索结果显示，全球人机工程学领域的论文共来自30个不同的期刊。经过核对发现，Web of Science数据库错将12条来自organometallics for green catalysis的论文划分到了人机工程学领域中，其仅仅占样本数据的0.024%。在自编的BAT软件中删除了错误的数据，并用于下一步的分析中。最后，得到了29个期刊上刊载的论文分布。在所有期刊中，Ergonomics是全球知名的人机工程研究的旗舰期刊，自创刊以来共发表了9249篇论文。排名第二的期刊是Accident Analysis And Prevention，该刊主要的内容是关于交通安全的研究，其中涉及的大量研究与实验方法与人机工程学紧密联系，因此该刊也被划分到了人机工程学领域中。

展示了所采集论文的时间分布趋势，总体上人机工程学的时间跨度为1956-2021年。从1956-1982年，全球人机工程学呈显著的增长趋势，表明该时期人机工程学术共同体的形成以及研究力量的逐渐壮大。1982年经过一定幅度的下降后，一直到2002年，人机工程学的研究的产出相对平稳。2002年以后，全球人机工程学论文的论文产出呈现了急剧增长趋势，该趋势一直持续到2021年。

全球人机工程的研究产出论文来源于130个国家或地区，合作的分布如图3。结果表明全球人机工程学的分布是广泛，且在高产国家或地区主要分布在欧美以及中国（包括我国台湾地区）、日本和韩国。在发文量上，共有11各国家/地区的发文量超过1000篇，如表1。其中，United States（美国）以发文量11968位居首位，其发文量远远超过其他国家或地区，是排名第二的2.34倍。除了美国以外，United Kingdom（英国）、Australia（澳大利亚）、Canada（加拿大）、China（中国）以及France（法国）的发文量超过了2000篇，其余的国家或地区的发文量都在1000-2000篇之间。

从合作网络的聚类来看，全球人机工程学的研究主要分为两大阵营，一部分为以美国为首的人机工程研究合作群，主要的国家或地区来自亚洲和大洋洲。另一个合作群落来自欧洲，以英国为核心。代表性的国家或地区有德国、法国、荷兰等。在全球的人机工程研究中，英国与82个国家/地区建立了合作关系，位于全球国家/地区合作数的首位。美国作为最高产的国家，其以合作国家数80个，排名第二。此外，Australia（澳大利亚）、Spain（西班牙）以及Germany（德国）也有广泛的合作关系。我国目前在全球的人机工程研究中，与58个国家/地区建立了合作关系，在全球合作中表现突出（排名第6）。在全球的合作网络中，合作关系最强的10大合作关系分别为美国与中国（合作495篇）、美国和加拿大（合作306篇）、美国与英国（合作239篇）、美国与韩国（合作227篇）、美国与澳大利亚（合作207篇）、英国与澳大利亚（合作198篇）、英国与德国（合作119篇）、英国与中国（合作107篇）、英国与荷兰（合作106篇）、美国与瑞典（合作104篇）、美国与中国台湾（合作104篇）。在全球十大合作关系中，其中有6对合作关系与美国有关，5对关系与英国有关，仅仅只有两对和我国有关。表明美英在人机工程的研究中具有绝对的合作优势。

全球共有13450各机构在人机工程学领域从事相关研究，其中发表论文不小于100篇的机构共有86个，其合作网络如图所示，高产机构如表。在全球的人机工程学研究中，发表论文不小于300篇的机构有11个。其中，排名前4的机构都来自美国，分别为Univ Michigan（460篇，美国密歇根大学）、Univ Cent Florida（397篇，美国中佛罗里达大学）、Purdue Univ（370篇，美国普渡大学）以及Univ Wisconsin（356篇，美国）。此外，美国的Univ Illinois（316篇）和Niosh（308篇）也位于高产机构的行列。在11个高产机构中，美国就占据了6个名额，反映了美国在全球人机工程学研究中最具优势。除了来自美国的机构外，Monash Univ（341篇，澳大利亚蒙纳士大学）、Univ Nottingham（329篇，英国诺丁汉大学）、Univ Waterloo  （326篇，加拿大滑铁卢大学）、Delft Univ Technol（307篇，荷兰代尔夫特理工大学）。排在高产机构末位的是来自我国的清华大学，以发文304篇排名11位。综合比较发现，我国与美国在人机工程学研究中存在很大的差距。人机工程学是人工智能时代人机匹配和互动的基础，我国需要在人机工程学中进一步加大研究力量。

在全球高产机构的合作中，形成了6个合作群落。其中，美国在机构合作中也表现突出，并形成了若干子群。在机构合作中，规模最大的机构聚类#1中包含有Univ Michigan（460篇）、Univ Cent Florida（397篇）、Univ Wisconsin（356篇）、Univ Illinois（316篇）以及Niosh（308篇）。在聚类#2中包含的核心机构有monash Univ（341篇）、Univ Nottingham（329篇）、Univ Southampton（271篇）、Loughborough Univ（246篇）、Queensland Univ Technol（237篇）以及Univ Queensland（237篇）；聚类#3中包含的机构为Purdue Univ（370篇）、Tsinghua Univ（304篇）、Penn State Univ（269篇）、Hong Kong Polytech Univ（170篇）以及Univ Maryland（166篇）。聚类#4中的机构为CNR（227篇）、Chalmers Univ Technol（211篇）、Karolinska Inst（156篇）、Lund Univ（132篇）以及Finnish Inst Occupat Hlth（129篇）；聚类#5中的机构为Univ Waterloo（326篇）、Univ Toronto（242篇）、Univ British Columbia（140篇）、Univ Alberta（134篇）以及Univ Calgary（118篇）；聚类#6中的机构为Delft Univ Technol（307篇）、Tno（169篇）、Vrije Univ Amsterdam（158篇）、Univ Amsterdam（126篇）以及Univ Groningen（110篇）。

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