全球工程前沿2019

引言 1第一章 研究方法 21 工程研究前沿的产生 21.1 论文数据的获取与预处理 21.2 文献聚类主题的获取和筛选 31.3 专家研判 42 工程开发前沿的产生 42.1 工程开发热点的遴选 42.2 专利地图的获取和解读 42.3 专家提名与研判 53 术语解释 5第二章 领域报告 6一、机械与运载工程 61 工程研究前沿 61.1 Top 10 工程研究前沿发展态势 61.2 Top 3 工程研究前沿重点解读 92 工程开发前沿 152.1 Top 10 工程开发前沿发展态势 152.2 Top 3 工程开发前沿重点解读 21二、信息与电子工程 291 工程研究前沿 291.1 Top 10 工程研究前沿发展态势 291.2 Top 3 工程研究前沿重点解读 332 工程开发前沿 412.1 Top 10 工程开发前沿发展态势 412.2 Top 3 工程开发前沿重点解读 45三、化工、冶金与材料工程 511 工程研究前沿 511.1 Top 11 工程研究前沿发展态势 511.2 Top 3 工程研究前沿重点解读 552 工程开发前沿 622.1 Top 12 工程开发前沿发展态势 622.2 Top 3 工程开发前沿重点解读 66四、能源与矿业工程 731 工程研究前沿 731.1 Top 12 工程研究前沿发展态势 731.2 Top 4 工程研究前沿重点解读 782 工程开发前沿 872.1 Top 12 工程开发前沿发展态势 872.2 Top 4 工程开发前沿重点解读 94五、土木、水利与建筑工程 1031 工程研究前沿 103目录全球工程前沿Engineering Fronts全球工程前沿Engineering Fronts1.1 Top 10 工程研究前沿发展态势 1031.2 Top 3 工程研究前沿重点解读 1072 工程开发前沿 1142.1 Top 10 工程开发前沿发展态势 1142.2 Top 3 工程开发前沿重点解读 120六、环境与轻纺工程 1271 工程研究前沿 1271.1 Top 10 工程研究前沿发展态势 1271.2 Top 3 工程研究前沿重点解读 1312 工程开发前沿 1382.1 Top 10 工程开发前沿发展态势 1382.2 Top 3 工程开发前沿重点解读 143七、农业 1501 工程研究前沿 1501.1 Top 10 工程研究前沿发展态势 1501.2 Top 3 工程研究前沿重点解读 1532 工程开发前沿 1612.1 Top 10 工程开发前沿发展态势 1612.2 Top 3 工程开发前沿重点解读 165八、医药卫生 1711 工程研究前沿 1711.1 Top 10 工程研究前沿发展态势 1711.2 Top 3 工程研究前沿重点解读 1762 工程开发前沿 1852.1 Top 10 工程开发前沿发展态势 1852.2 Top 3 工程开发前沿重点解读 189九、工程管理 1991 工程研究前沿 1991.1 Top 10 工程研究前沿发展态势 1991.2 Top 3 工程研究前沿重点解读 2032 工程开发前沿 2142.1 Top 10 工程开发前沿及发展态势 2142.2 Top 3 工程开发前沿重点解读 218总体组成员 2261全球工程前沿Engineering Fronts引言工程科技是改变世界的重要力量，工程前沿是工程科技未来方向的重要指引。把握全球工程科技大势，瞄准世界工程科技前沿，大力推动科技跨越发展，已成为全球各国的战略选择。2017 年起，中国工程院联合科睿唯安公司、高等教育出版社有限公司组织开展了“全球工程前沿”研究项目，期望能汇集工程科技人才的智慧，在论文和专利数据挖掘的基础上，研判全球工程研究前沿和工程开发前沿，为人类应对全球挑战、实现可持续发展提供行动参考。2019 年度全球工程前沿研究继续依托中国工程院 9 个学部及“1+9+1”系列期刊，以数据分析为基础，以专家研判为依据，遵从定量分析与定性研究相结合、数据挖掘与专家论证相佐证、工程研究前沿与工程开发前沿并重的原则，凝练获得 93 个全球工程研究前沿和 94 个全球工程开发前沿，并分别重点解读 28 项工程研究前沿和 28 项工程开发前沿。为切实提高全球工程前沿预判的科学性，2019 年度项目在前两年项目实践的基础上，增加了从需求拉动的角度提名前沿，并在数据对接、数据分析、专家研判三个阶段均设置了三轮专家与数据深度交互、迭代研判的环节，提升了数据挖掘、数据研判的准确性，增加了从需求角度研判前沿的力度，提升了研判的专业性、学术性，有效避免了唯论文、唯专利、唯数据指标的不足。本报告由两部分组成，第一章对研究采用的数据和方法进行说明；第二章包括机械与运载工程、信息与电子工程、化工冶金与材料工程、能源与矿业工程、土木水利与建筑工程、环境与轻纺工程、农业、医药卫生和工程管理 9 个领域分报告，对每个领域的工程研究前沿和工程开发前沿进行描述和分析，并对重点前沿进行详细解读。2ኃʶብNJᆐቂழก2019 年度全球工程前沿在以专家为核心、数据为支撑的原则下，采用专家与数据多轮交互、迭代遴选研判的方法，实现了专家主观研判与数据客观分析的深度融合，共遴选出 2019 年度 93 个全球工程研究前沿和 94 个全球工程开发前沿，并按发展前景、受关注程度等原则筛选出重点解读的 28 个 工程研究前沿和 28 个工程开发前沿。9 个领域组的前沿数量分布如表 1.1 所示。在具体研究方法流程上分为数据对接、数据分析和专家研判三个阶段。数据对接阶段主要通过领域专家和图书情报专家的交互，明确数据挖掘的范围；数据分析阶段主要通过聚类方法获得基于数据的研究热点和专利地图，并通过专家研读获得工程热点；专家研判主要通过专家研讨、问卷调查等方法确定最终前沿。同时，为弥补数据挖掘中因算法局限性或数据滞后所导致的研究前沿性不足的问题，鼓励领域专家对照数据分析结果查漏补缺，提名前沿。具体实施流程如图 1.1 所示，其中绿色部分以数据分析为主，紫色部分以专家研判为主。1 工程研究前沿的产生本报告中，工程研究前沿的基础素材主要来自以下两种途径：一是科睿唯安基于 Web of Science核心合集的 SCI 期刊论文和会议论文数据，通过共被引聚类方法获得文献聚类主题；二是专家提名备选工程研究前沿。两种途径获得的前沿经过专家论证、提炼得到备选工程研究前沿，再经过问卷调查和多轮专家研讨，遴选得出每个领域 10 个左右工程研究前沿。1.1 论文数据的获取与预处理科睿唯安将 Web of Science 学科与中国工程院 9 个学部领域进行匹配映射，获得每个领域对应的期刊和会议列表，经过领域专家修正与补充，确定 9 个领域数据分析的数据源为 10 817 本期刊和 24 330 个会议列表。此外，对于《Science》等 70 本综合学科的期刊，采用单篇文章归类的方法，即根据期刊内单篇文章的参考文献主要归属的学科来分配这篇文章的学科领域。在此基础上，检索得第一章 研究方法表 1.1  9 个领域的前沿数量分布领域工程研究前沿 / 个工程开发前沿 / 个机械与运载工程1010信息