基于运营管理视角的云服务研究综述与展望.pdf

首先，对云计算的基础设施即服务、平台即服务、软件即服务三种服务模式，及其订阅收费、按使用收费两种定价策略进行介绍和比较；然后，基于运营管理视角，从用户采纳云服务的影响因素、提供商的云服务模式选择、云服务定价策略、云服务供应链协调策略4个方面，总结云服务研究脉络及最新进展；在此基础上，结合云服务产业发展趋势、政策情况及其现实需要，分析现有研究存在的不足，并指出未来可能的研究方向。关键词：数字化转型；云服务；软件即服务；订阅；按使用收费中图分类号：F270；C 39文献标志码：A文章编号：10 0 0-7 6 9 5（2 0 2 3）13-0 16 4-0 7A Review and Prospects of Cloud Services from the Perspective of Operation ManagementWang Haiping,Lin Jun?(1.School of Management and Economics,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China;2.School of Management,Xian Jiaotong University,Xian 710049,China)Abstract:This paper firstly introduces and compares three service modes(i.e.,infrastructure as a service,platform asa service,software as a service)and two pricing strategies(ie.,subscription,pay-per-use)of cloud computing.Then,from the perspective of operations management,the paper summarizes the current research on cloud services in fouraspects:the influencing factors of users adoption of cloud services,the choice of cloud service models of providers,cloud service pricing strategies,and cloud service supply chain coordination strategies.On this basis,combined withthe development trend,related policies,and practical needs of the cloud service industry,the shortcomings of existingresearch are analyzed,and possible future research directions are pointed out.Key words:digital transformation;cloud services;SaaS;subscription;pay-per-use云计算概念最早是由谷歌首席执行官埃里克施密特在2 0 0 6 年8 月的搜索引擎大会上提出的。美国国家标准与技术研究院（NIST）在2 0 0 9 2 0 11年不断对云计算的内涵进行丰富和完善，最终给出了一个比较公认的定义：云计算是对可配置的计算资源共享池（例如网络、服务器、存储、应用程序和服务）实现无处不在的、便捷的、按需网络访问的一种模式，这些资源能够以很少的管理工作或与服务提供商进行很少的交互被快速提供和发布I。NIST 同时列出了云计算的三种服务模式（软件、平台、基础设施）和4种部署方式（私有、社区、公共、混合）。云计算的出现给信息技术（IT）提供商的服务模式和用户的消费习惯带来极大变革。一方面，用户可以通过网络随时随地以按需、易扩展的方式获得信息技术服务，无须高额的前期投入，并避免资源限制或浪费；另一方面，提供商可以通过多租户结构获得规模经济效益和持续不断的现金流。国际分析机构Canalys报告显示，我国云计算产业近年来保持强劲的发展态势，年增速超过30%，预计2 0 2 3年市场规模将突破30 0 0 亿元【2】。尤其，自2 0 2 0 年初新冠病毒感染疫情暴发以来，网上办公、在线教育、远程医疗等云服务需求激增，为疫情防控和企业复工复产提供了强大助力。世界各国也高度重视云计算产业的发展，美国、德国、日本等于2 0 10 一2 0 11年公布了联邦政府云计算战略云计算行动计划云计算与日本竞争力研究等国家战略。我国自2 0 12 年将云计算列为“十二五”国家重点发展任务以来，先后出台了云收稿日期：2 0 2 2-11-15，修回日期：2 0 2 3-0 2-17基金项目：陕西省自然科学基础研究计划项目“考虑供需异质性的云服务模式选择及其定价策略和协调策略研究”（S2021-JC-QN-2603）；国家自然科学基金项目“互联网平台企业的补贴式市场竞争策略及政府规制研究”（7 2 0 7 1154）165王海平等：基于运营管理视角的云服务研究综述与展望计算发展三年行动计划（2 0 17 一2 0 19 年）推动企业上云实施指南（2 0 18 一2 0 2 0 年）关于推进“上云用数赋智”行动培育新经济发展实施方案等很多支持性的政策，各地方政府也出台了相应的规划和云服务券、创新券等补贴措施。云计算已经成为企业数字化转型和国民经济高质量发展的重要引擎，以及国家之间科技竞争的战略制高点。云服务的重要地位和广阔前景使其成为近几年理论研究和企业实践的热点。然而，截至目前，仅有杨善林等3、黎敏等4、陈江涛等5】在2 0 12 一2014年发表的几篇比较系统的文献综述。为了便于研究者们了解云服务的最新研究进展，规划未来研究方向，首先结合产业发展现实情况对基础设施即服务（infrastructure as a service,IaaS）、平台即服务（p l a t f o r m a s a s e r v i c e,Pa a S）、软件即服务（softwareasa service,SaaS）三种服务模式，以及订阅收费、按使用收费两种定价策略进行了介绍和比较；然后，从运营管理视角，分用户采纳云服务的影响因素、提供商的云服务模式选择、云服务定价策略、云服务供应链协调策略4个方面，对云服务相关研究成果进行了系统梳理；最后，结合云服务产业发展趋势、政策情况及现实需要，分析了现有研究存在的不足并提出了一些未来研究建议。1云服务模式及其定价策略分类介绍1.1三种云服务模式根据NIST对云计算的定义，云计算的服务模式包括基础设施即服务（IaaS）、平台即服务（PaaS）和软件即服务（SaaS）3个层次。如表1所示，IaaS提供网络、存储、服务器等基础设施，最大优势在于灵活性和伸缩性，客户能够选择最符合他们需求的性能特征，代表性产品包括AmazonEC2、VMware、R a c k s p a c e、R e d H a t 等。PaaS提供操作系统、中间件、数据库等应用开发环境，主要面向个人开发者或独立软件开发商，可大大提高应用软件的开发效率，代表性产品包括AmazonWebServices、Google App Engine、M i c r o s o f t A z u r e、Fo r c e.c o m 等。SaaS提供商将应用软件统一部署在自已的服务器上，用户可以通过浏览器随时随地进行访问，代表性产品包括Salesforce Sales Cloud、G o o g l e G Su i t e、Microsoft 365等。表1三种云服务模式比较服务模式服务内容面向对象特点代表产品Iaas基础设施企业用户灵活Amazon EC2、VM w a r e、R a c k s p a c e、R e d H a t 等可伸缩Paas应用开发环境个人开发者定制化Amazon Web Services、G o o g l e A p p En g i n e、M i c r o s o f t A z u r e、Fo r c e.c o m、阿里云等独立软件开发商生态黏性Saas应用软件企业用户发展成熟Salesforce Sales Cloud、G o o g l e G Su i t e、M i c r o s o f t 36 5等个人用户便捷多样一般来说，从IaaS到PaaS再到SaaS，用户的灵活性和控制权依次递减，被锁定的可能性依次递增。三种模式中，目前SaaS发展最为成熟，IaaS市场份额最大，PaaS市场份额最小但增速最快。不仅亚马逊、谷歌、微软、Salesforce等国际巨头都在大力布局PaaS，2 0 2 0 年我国PaaS市场规模也已达到103亿元，比上年增长145.3%。随着企业上云和应用场景创新的不断深化，PaaS正逐渐成为云服务市场的“中坚力量”和投资的“新风口”，在推进企业数字化转型进程中发挥越来越重要的作用(6)O1.2两种云服务定价方式传统IT服务一般采用永久授权的定价策略，有的甚至根据不同用户的需求设置不同的版本价格或个性化定制价格。云服务通常有两种定价方式：订阅、按使用收费。其中，订阅属于预付费，提供商对所有用户按每月年固定价格收费，使用量不受限制，如Salesforce企业版CRM的价格为150 美元（用户月），Microsoft365家庭版的价格为49 8 元年等。按使用收费属于后计费，提供商根据用户实际使用量的多少来计费，计量单位包括存储容量、交易数量、使用时间和使用频次等，如AmazonAthena交互式数据库查询服务在中国（北京）的价格为41.2元/TB，C a r e s t r e a m 的图片存档及通信系统对每笔交易收取0.53.0 美元。如表2 所示，两种定价方式各有优缺点，分别适用于不同的场景。并且，有时候提供商可能采用两种定价方式的混合形式，如AmazonWebServices允许用户通过购买预留容量节省成本，或按实际使用量付费以适应业务需求变化。表2两种云服务定价方式比较定价方式含义优缺点适用场景代表产品订阅对所有用户按每月/年方便，不用担心无资源可用情况出现；需求长期、较稳定SalesforceCRM150美元（用户/月）、固定价格收费有容量过度预配置或不足的风险Microsoft365498元/年按使用收费根据用户实际使用量的可灵活调整，无资源浪费；计费麻烦，需求临时性、波动性较大，AmazonAthena41.2元/TB、多少来计费且需求突然增加时可能无资源可用无法准确预测Carestream0.53.0美元/次166王海平等：基于运营管理视角的云服务研究综述与展望2云服务相关研究现状梳理2.1.文献研究整体情况我们在中国知网、Webof Science两大数据库，以“云计算”“云服务”和“cloud computing”“cloud“Iaas”“Paas”“Saas”等为关键词进行97services检索，经过筛选共得到52 4篇相关文献，其中中文文献12 8 篇，外文文献39 6 篇，每年发文量如图1所示。605040/XY302010998004200520062008200920102011201220132014 2015 2016 2017 201820192020202120228年份中国知网WebofScience图1云服务相关研究年度发文量从图1可以看出，外文文献比中文文献出现得较早；并且，与云计算被列为国家战略的时间相一致，外文文献、中文文献分别在2 0 10 年、2 0 12 年的时候开始显著增长。2 0 13年，云计算、云服务成为国内的研究热点，达到高峰；之后，出现回落，并在2 0 17 一2 0 19 年的时候，由于云计算发展三年行动计划（2 0 17 一2 0 19 年）推动企业上云实施指南（2 0 18 一2 0 2 0 年）等国家重要政策的出台，再次迎来一波研究热潮。外文文献自2 0 12 年出现成倍的增长，2 0 15一2 0 2 1年每年发文量都在35篇以上，最高的时候将近达到50 篇，可见近几年世界范围内学者们对云计算、云服务的高度关注。从运营管理视角，我们可以将上述文献大致分成4个领域：用户采纳云服务的影响因素分析（2 54篇）、提供商选择云服务模式的条件（2 11篇）、特定模式的云服务定价策略（48 篇）、云服务供应链协调策略（44篇），如图2 所示。其中，关于用户采纳云服务的影响因素、云服务定价策略的中文文献和外文文献都非常多；关于云服务供应链协调策略的文献相对较少，且中文、外文发文量相差不大；关于云服务模式选择的外文文献不是很多，中文文献更是寒寒无几。21云服务供应链协调2360云服务定价策略151云服务模式选择4544用户采纳影响因素210020406080100120140160180200220发文量/篇翻中国知网Web-of Science图2云服务相关研究主题分布2.2代表性文献分类介绍2.2.1云服务用户采纳影响因素研究现状云服务快速发展的同时，作为一种新兴信息技术，其安全风险、与现有技术整合等问题经常让一些企业望而却步。因此，有很多学者对云服务用户采纳的影响因素进行了探讨。例如，Benlian 等7 构建了机会风险模型，发现安全威胁、成本优势是影响用户对SaaS风险认知和机会认知的主要因素；Seethamraju8 通过案例分析发现中小企业采用云ERP系统的决定因素包括软件与业务的匹配性以及服务商的市场声誉、客户支持、价值共创参与度等Yu等【9 借鉴战略选择理论、管理时尚理论和信任理论，研究发现创业导向和来自市场的制度压力推动中小企业的云服务转型，并且信任发挥重要的调节作用。在云计算采纳行为研究中使用频率最高的一167王海平等：基于运营管理视角的云服务研究综述与展望个理论模型是技术组织环境模型（technology-organization-environment，T O E）。它是19 9 0 年由Tormatzky等10 提出来的，主要考虑技术本身、组织、外部环境3个维度的因素对技术采纳的影响；Oliveira等 结合TOE模型和创新扩散理论研究了葡萄牙企业采用云计算的决定因素，发现相对优势、技术准备程度、高层管理支持和企业规模正向影响云计算采纳意愿，复杂性负向影响云计算采纳意愿；许博等【12 进一步发现企业的云服务采纳意愿同时受到强制性、规范性和模仿性等外部压力的影响；邵明星【13】、沈千里【14 对TOE模型进行了扩展，将信息安全、隐私担忧等风险因素和感知服务商品质等信任因素引人到云服务采纳模型中；Oliveira等15重点探讨了环境因素在SaaS采纳中的调节作用。另一个使用频率很高的云计算采纳理论模型是技术接受模型（technologyacceptancemodel，TAM）。它是19 8 9 年Davis16运用理性行为理论研究用户对信息系统接受时所提出的一个模型，主要考虑感知有用性和感知易用性两个因素；Arpacil1基于TAM研究了学生对移动云存储服务的使用态度和意向，发现感知有用性、主观规范和信任对态度有显著的正向影响，而态度是行为意向的重要预测因素；张育玮等【18 整合TAM和信息系统成功模型，研究发现感知有用性和感知易用性是影响企业向云ERP系统转换意愿的重要因素，而感知有用性又受感知易用性、信息质量和系统质量的正向影响；Ferri等19 将TAM与感知收益和风险相结合，研究了意大利中小企业实施云技术的影响因素，认为风险认知对云技术使用意愿具有显著的负面影响，感知易用性一定程度上可抵消此影响。2.2.2云服务模式选择研究现状随着云服务市场的扩张，传统软件企业不断向云服务模式转型，学者们开始从提供商角度用经济学方法研究采用云服务模式的条件。部分探讨了垄断厂商关于传统模式和基于订阅的SaaS模式的选择问题。其中，Bhaskaran等2 0 、Chien等2 1 发现采用传统模式可以通过先低后高的价格扩大用户规模并获得更高利润；Zhang等【2 2】、Li等【2 3】发现未来产品质量不确定性较大或用户期望较高时SaaS模式更优，网络效应越强使得传统模式和混合模式越有利。张晓娟等【2 4、Li等【2 5 研究了成本结构的影响，前者发现软件使用成本较高、提供商分担成本较多或成本压缩幅度较大时，SaaS模式占优；后者则认为SaaS模式在不匹配成本较低时有利，否则双渠道更优；Dou等【2 6 考虑产品因过时或用户已购买而贬值，认为前者使SaaS模式更优，后者使传统模式更优；Jia等2 7 研究了三种价格歧视策略（跨期、基于行为、混合型）对不同模式提供商利润的影响，指出跨期价格歧视时SaaS模式最优，基于行为价格歧视时传统模式最优。SaaS模式按固定价格订阅收费存在一些弊端，之后一些学者关注不同用户的使用差异，研究传统模式和按使用收费的SaaS模式的选择问题。例如，Gurnani等【2 8 考虑用户在使用量和支付意愿两个维度上的差异，认为应该将软件产品以传统模式出售给使用量较高的用户，而对不常使用软件的用户按使用收费；Bala等【2 9 】、Balasubramanian等【30 】考虑消费者的不同使用频次和按次计费方式给客户带来的心理成本，发现当心理成本较小时按次计费的SaaS模式更优；Ladas等【31 认为只要交付成本不太高SaaS模式就更有利；窦一凡等32 、Gilbert 等33则提倡在传统模式基础上混合采用按使用收费的SaaS模式，如此可以通过覆盖更多使用量低的顾客来扩大市场。2.2.3云服务定价策略研究现状SaaS云服务的兴起给传统软件厂商带来很大的竞争压力，因此很多学者对二者的价格竞争问题进行了探讨。例如，Fan等【34 研究认为SaaS提供商采用差异化策略有助于提升价格，但随着运作成本的上升，在长期的质量竞争上将处于劣势；Ma等35考虑SaaS模式的多租户结构、规模经济性、不匹配成本以及传统模式的容量对冲，研究发现SaaS厂商应努力降低不匹配成本和每次交易价格以获得规模经济效益；贾坤浩等【36 分析了用户交易成本、软件可定制性等因素对SaaS定价策略的影响；Zhang等37 则进一步考虑用户个性化需求和不匹配成本，研究了双方对产品的安全性能投资和传统提供商的最优定制化水平。另有一些学者考虑了不同模式提供商的顺序博奔情况。例如，郭海玲等【38 研究了用户转移成本对在位传统厂商和新进入SaaS提供商利润的影响；Guo等【39 研究了在位传统厂商面对SaaS进人威胁时的云迁徙策略和市场准人策略；Nan等40 】Zhang探讨了用户成本和提供商之间的质量差异4对他们折扣定价策略的影响。另外一些学者重点研究了云服务提供商的最优定价策略或它们之间的竞争问题。例如，吴士亮等42】考虑计算资源容量，从市场覆盖、计算资源影子价格、提供商利润、消费者剩余等方面比较了云服务的订阅收费和按使用收费两种定价策略。针对两家SaaS提供商的竞争，Li等【43 探讨了在位者何时应该允许/抵制新竞争者进入市场，以及何时在提供增值服务的同时也提供标准服务；Feng等【4】假设两个168王海平等：基于运营管理视角的子云服务研究综述与展望SaaS提供商的产品质量存在差异并连续升级，研究了新进人者的产品发布时机和定价问题。针对IaaS提供商之间的竞争，Fazli等45】分析了云计算的容量弹性伸缩特性对提供商市场进入决策、均衡价格、利润及社会福利的影响；Chen等46 探讨了用户需求不确定性下两个IaaS提供商的定价策略，发现用户偏好更强或服务水平更高的供应商更愿意采用订阅收费策略，而其对手采用订阅收费或按使用阶梯定价与竞争强度有关。2.2.4云服务供应链协调策略研究现状云服务是由用户、网络运营商、基础设施提供商、应用开发商、云服务提供商等组成的供应链，想要提高整体利益，必须协调好各成员之间的博奔合作关系。针对 SaS供应链的协调问题，Demikan 等47 Demirkan等【48】研究了应用基础设施提供商（AIP）与应用服务提供商（ASP）之间的信息共享、风险分担，比较了不同协调策略对SaaS供应链整体绩效的影响；但斌等【49 针对ASP的市场需求不确定风险，研究了供应链成员身份差异对风险分摊效果的影响；李新明等50 研究了SaaS模式中的免费试用策略，发现与风险共担策略相比，免费试用策略能够提高服务供应链中的各方收益，并且其适用性和绩效与ASP的技术能力有关。针对SaaS供应链中的技术创新问题，南江霞51 用两型博奔分析了云应用开发商、云服务运营商的合作技术创新和收益分配；鲁馨蔓等52】考虑时间因素对产品技术先进度的影响，用微分博奔探讨了创新成本分担契约和收益共享契约下的云服务供应链技术创新与动态定价。少量研究关注了其他形式的云服务供应链。例如，Jhang-Li等53】研究了ISV的传统渠道和云渠道选择，以及中介SaaS云服务商如何设置其服务包装费用。针对PaaS-SaaS供应链，Anselmi等54 将其建模为广义纳什均衡问题，并从相应的KKT系统中推导出了社会最优的一些性质；梁昌勇等【55】则提出努力水平对需求、价格之间的不同影响机制，分析了技术努力成本和赔偿成本分摊机制在供应链协调中的作用。3现有研究存在的不足及未来研究建议3.1现有研究存在的不足通过对相关文献的搜集整理，我们可以发现，学者们对云服务的相关研究已取得了较为丰硕的研究成果，尤其在云服务用户采纳影响因素和云服务定价策略方面的研究已较为成熟。但是，现有研究大都针对SaaS模式，对IaaS、Pa a S模式关注非常少，对不同云服务模式的选择和云服务供应链协调策略方面的研究还稍显匮乏。并且，现有研究多局限于微观层面，缺少对云服务产业、政策层面的宏观思考。具体不足体现在以下几点：第一，云服务采纳影响因素方面的研究大都笼统地考虑云服务相对于传统IT服务的利弊，缺少对IaaS、Pa a S、Sa a S三种云服务模式及其订阅、按使用收费等不同定价策略的严格区分，对不同云服务模式及其定价策略的用户采纳影响因素挖掘不充分。由于缺少这方面的理论指导，很多用户企业难以对云服务类别和产品做出正确选择，严重制约上云进程，无法真正实现降本增效的上云效果。第二，云服务模式选择方面的研究主要针对垄断提供商对比传统服务模式和SaaS云服务模式的最优性，对不同市场环境尤其竞争情况下提供商关于IaaS/PaaS/SaaS云服务模式选择问题，缺少系统的分析框架和优化模型。目前，IaaS的市场规模最大，同质化竞争激烈，有很多IaaS、Sa a S服务商开始布局PaaS以构筑生态壁垒获得竞争优势，但总体而言如何根据市场竞争状况制定或调整服务模式仍缺少清晰的理论指导。第三，云服务定价策略方面的研究主要关注IaaS、Sa a S模式，忽略了PaaS模式同时提供组件化应用开发环境和一站式应用程序商店的双边市场特征，对PaaS云服务商如何权衡开发者和终端用户之间的交叉网络效应，制定最优的双边市场定价策略的研究仍是空白。第四，云服务供应链方面的研究主要关注SaaS供应链，很少关注PaaS云服务平台和众多第三方开发者/ISV之间的合作创新、利益分配问题。现实当中，为了构筑云服务生态，PaaS服务商经常向开发者提供巨额的云产品资源补贴，进行联合应用开发并抽取分成。对于究竟如何考虑PaaS的双边市场特征，制定最优的合作协调策略以实现多主体互利共赢仍缺少科学的理论参考。第五，现有研究主要局限于云服务用户行为、企业利润等微观层面，对云服务产业发展和国家政策方面的问题不够重视。现实当中，各地在云服务补贴形式、力度和效果上相差悬殊，并且云服务在迅猛发展的同时出现了经营资质缺失、违规窃取泄露用户信息、无序竞争等乱象。虽然国家出台了一些相关政策，但对于如何优化布局整个云服务产业，如何采取更有效的激励、监管措施促进云服务产业健康发展缺少可量化、易操作的政策建议。3.2未来研究建议鉴于云服务产业发展的现实需求和现有相关研究现状，我们认为未来研究可重点关注以下几个方向：169王海平等：基于运营管理视云服务研究综述与展望第一，深入剖析IaaS、Pa a S、Sa a S云服务模式及其订阅收费、按使用收费等不同定价策略的特点，并通过问卷调查、案例研究等实证方法挖掘用户的异质属性和需求，进而明确不同模式及定价策略的云服务的用户行为规律。第二，通过对不同云服务模式特点和提供商、用户等异质特征的深人刻画，构建系统的理论框架和博奔模型，分析提供商在不同市场环境下对传统服务模式、IaaS/PaaS/SaaS云服务模式的最优选择，以及各因素对决策结果的影响。第三，利用双边市场理论和博奔论，优化分析PaaS平台的双边市场定价策略和开发环境投资决策。同时，结合供应链契约理论，优化设计PaaS平台和第三方开发者/ISV的合作协调策略，包括选取正确的合作对象、制定合理的利益分配/成本分摊机制、科学评价合作协调的效果等。第四，综合考虑现有云服务相关的国家政策和各地方措施，从社会福利最大化的角度，设计云服务市场的政府激励监管机制和实施路径，为提高用户上云积极性、促进云服务产业健康发展提出更有针对性的政策建议。例如，政府应该扶持谁（云服务商、开发者、用户），扶持方式和力度，如何设置云服务市场准入门槛，如何完善云服务能力测评和标准体系等。4结论作为国家重点发展的战略性新兴产业，云服务已成为我国企业数字化转型、产业结构优化和应对激烈国际竞争的重要支撑。过去十年，学术界在用户采纳云服务的影响因素、提供商对云服务模式的选择条件、特定模式的云服务定价策略、云服务供应链协调策略等方面取得了大量研究成果，并且很多发表在国际顶级期刊上，为IT提供商的管理决策和用户采纳行为提供了重要的理论指导。未来，随着企业上云和应用场景创新的不断深化，具有双边市场特征的PaaS平台即服务模式将成为云服务领域实践热点和非常值得研究的方向。同时，考虑到目前我国云服务渗透率仍然不是太高且存在诸多市场乱象，未来从社会福利的视角研究政府如何设计更有效的激励监管机制，对完善我国企业上云环境、促进云服务产业健康发展将具有非常重要的意义。参考文献：1 MELL P,GRANCE T.The NIST definition of cloud computingEB/0L.(2011-09-28)2022-11-15.https:/www.nist.gov/publications/nist-definition-cloud-computing.2】符仲明.2 0 2 3年我国云计算市场规模预计突破30 0 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