安全科学结构及主题演进特征研究

发布时间：2016-11-05 07:48

1   引  言 

安全作为人的基本需求之一，随着人类的产生而产生，且随着人类物质生活和精神生活的不断发展而不断更新和演化。每个社会发展阶段都对应着特定的安全问题，就目前的形势来看安全问题的复杂性在不断提高。人类社会先后经历了原始社会、奴隶社会和封建社会，以及现在处于资本主义/社会主义社会和未来的共产主义社会，由于社会背景的不同人类面临的安全问题也有很大的转变。例如在原始社会和奴隶社会的时候，人类改造自然的能力很弱，受到来自自然的威胁占人类所面临安全问题的主要部分。随着人类社会的不断推进，人类改造和利用自然的能力在不断提高，物质和精神生活也不断丰富。与此同时，由于人类不当的改造自然，也带来了一些巨大的灾难。正如恩格斯说的：“我们不要过分陶醉于我们人类对自然界的胜利。对于每一次这样的胜利，自然界都对我们进行报复。” 另一方面，人类的科学技术在不断进步，并为人类发展带来了极大的益处，但科学技术这把双刃剑也在一定程度上威胁着人类安全。如原子能的发现，不仅使我们拥有了获取新能源的机会，同时原子弹也都给人类发展带来了潜在的威胁。

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2    科学结构的共现分析理论与方法

2.1    科技文本共现现象分析

共现现象是一种事物与另一种或多种事物之间外在表现的呈现方式的关联性。其普遍存在于自然界和我们的日常生活中，如兰花和兰峰的共现，中药处方的共现，不同食品中含有添加成分的共现132，微博中不同网友在相同评论中的共现等。食品成分共现关系能够很好的反映食品成分的关联情况，为了解食品群组成提供依据。网络评论共现则可以很好的追踪相关事件在社交媒体中的情况以及预测将要产生的影响，如使用博客对选举的分析133。当然，在安全科学的研究中，共现现场分析也是研究安全事件规律和事故预防的一种手段。如有学者就使用共现分析的方法对我国不同地区之间地震发生的关联度以及不同灾种之间的关联度进行了分析134。本文讨论的共现现象则是科技文本知识单元之间的共现现象，下面对科技文本知识单元共现分析如下： 科技文本的共现主要是指相同或者不同类型的知识单元共同出现的现象。如不同作者在同一篇论文中的共现（作者的合作），不同关键词之间的共现（关键词的共词）以及不同参考文献之间的共现（参考文献的共被引）等。

2.2    共现现象的数学表达

例如：这里我们给出了一个关键词-文档矩阵，该矩阵是一个 0-1 矩阵；若矩阵行列交叉值为 1，那么该关键词隶属于对应的文档；若为 0 则代表文档中不包含对应矩阵行所代表的关键词。在得到文档-关键词矩阵后，可以通过向量空间模型来测度文档的相似性。但是这里展示了的过程是：如果在得到文档-关键词矩阵或者关键词-文档矩阵后计算共词矩阵。下式中K代表关键词，D代表文档；关键词-文档矩阵乘以其转置文档-关键词矩阵即可得到共词矩阵。

3安全科技文本数据采集及样本分布 .............. 60

3.1  数据获取和分布分析方法 ............. 60
3.2  数据的时间维度分析 ........................ 65 
3.3  数据的空间维度分析 ...................... 664 
基于领域共现的宏观安全科学结构 ................ 71 
4.1  安全科学领域描述统计 .................... 71 
4.2  学科领域的叠加分析 ................ 72 
4.3  学科领域的共现分析 . 82 
4.4  本章小结 ................ 84 
5基于期刊共现的中观安全科学结构 ......... 86 
5.1  安全科学研究期刊分布 ............... 86 
5.2  期刊聚类图的叠加分析 .................... 87 
5.3  安全科学期刊共现分析 ..................... 92

7    专题研究—以职业安全主题研究为例 

7.1    安全科学的子领域选取

从第6章的分析结果可以得到，病患安全（patient safety）、药品安全（drug safety）、交通安全（traffic or road safety）以及职业安全（occupational safety）等是安全科学研究中的重要主题。进一步对我国安全科学与工程学科的调研结果显示：当前在我国安全科学与工程一级学科下面有 5 个二级学科，分别为安全科学、安全技术、安全系统工程、安全与应急管理和职业安全健康，列于表 7. 1。了解到职业安全健康是安全科学的一个重要组成部分，且与本研究的职业安全重合。而其他的研究方向相比职业安全与健康的范围则难以界定，因此本研究选取“职业安全”的相关研究主题进行分析，以考察职业安全科学的结构特征。

7.2    职业安全主题结构的比较分析 

本章使用 VOS 提供的 Apache OpenNLP 和上一章中的相关主题挖掘算法，从本文的职业安全科技文本数据集的标题和摘要中提取反映职业安全研究主题的术语，详细步骤和过程参见文献 Van Eck, N.J., Waltman, L (2010)317。特别地，在分析过程中，笔者建立了过滤的文本集合（thesaurus terms），专门用来过滤一些没有实际意义的单词经过主题识别，初步共得到 106936 个职业安全研究主题。根据齐普夫的文本词频分布定律可以推知：职业安全文本集的主题分布应该满足长尾分布。也就是说按照词汇高频到低频的排序，低频的词汇将会占有大一部分。为了尽可能地得到反映职业安全研究的高频主题，在本研究中选择高频词的阈值 20 次，换句话说就是提取出现频次不小于 20 次的职业安全术语作为本研究分析的对象。最后，获取了满足阈值的1511 个职业安全术语，通过 VOS 的主题相关算法，进一步筛选了最为相关的 60%的职业安全研究主题，得到的职业安全主题数量为 907 个。对得到的 907个高频主题词进行词频的分布研究，得到图 7. 5 的职业安全词频分布曲线，说明 907 个职业安全研究主题的分布是呈幂律分布的，仍满足齐普夫定律。
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8  结论与展望

安全是人类发展永恒的主题，也是进行任何活动的前提保障。安全科学的研究则是为人类免受外界因素危害提供保障条件的科学，为人类安全地实践提供科学的依据。在安全科学诞生早期有一大批学者试图从不同的视角对“安全科学”进行探索和研究，，到目前为止在安全科学领域已经集聚了大批的学者，他们组成了安全科学的学术共同体并为安全科学的研究添砖加瓦。长期以来，安全科学研究停留在逆向研究阶段，即以事故为研究对象的安全科学研究，并且经历了很长一段时间。关注安全理论研究的学者数量相对而言比较缺乏，鉴于安全科学基础理论的重要性，安全学术界对安全科学基本问题的讨论也会周期性地有所涉及。2014 年 8 月份，笔者受到国际 Safety Science 上刊载的关于安全科学一系列基础性问题讨论的论文启发，认为采用科技文本知识单元关联、知识可视化以及文本挖掘的方法可以对安全科学的一些基础问题进行解答，并开始了一系列的尝试。截至目前位置，笔者已经得到了一系列具有参考价值的研究成果，本文则是在这些成果上的总结和凝练。

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参考文献（略）

本文编号：164850