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修回日期：2010-04-11
中图分类号G351.1 文献标识码 A 文章编号1002-1965(2010)07-0144-05
随着知识经济的迅速发展，信息与能源、材料一起被视为现代经济的三大支柱，人们在努力开发自然资源的同时，越来越重视对信息资源的研究和增值开发利用。然而，由于目前信息基础设施落后、信息资源标准不统一、信息资源共享困难等因素，致使信息资源开发不足、利用不够、效益不高。同时，传统的信息技术和网络环境很难满足信息终端用户的需求，更不利于促进信息资源的增值开发。近两年来，在各大IT企业的关注和推动下，云计算已经开始逐渐由概念转变成为付诸实施的重点，成为IT产业新的发展领域[1]。据市场研究公司IDC发表报告预测称，未来4年全球云计算服务市场平均每年将增长26％。目前全球云计算服务市场规模为172亿美元，2013年将增长至442亿美元。存储将是增长最快的云计算服务[2]。笔者通过文献调研发现，目前国内外对于云计算的研究刚刚开始，其主要的研究集中于云计算技术架构[3]及企业应用[4]等方面，而鲜有借用云计算平台开发信息资源，促进增值利用的商业模式这一重要问题的研究。尽管国家陆续颁布了相关的政策和条例促进信息增值开发，但目前整体仍停留在信息公开的层面，而对信息资源增值开发远远不够。因此，本文试图利用新兴的云计算理念与技术，通过介绍云计算和信息增值的基本内涵去构建信息资源增值利用模型，为实现信息资源增值开发提供新的思路。
1 云计算与信息资源增值利用
1.1 云计算的内涵 根据维基百科的定义，云计算是一种计算方式，通过互联网将资源以“服务”的形式提供给用户，而用户不需要了解、知晓或者控制支持这些服务的技术基础架构“云”。云计算的基本原理是通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统[5]。因此，云计算具有以下几点重要特征：
a.一切即服务(X as a Service，XaaS)。在云计算的模式下，用户基本上不再拥有使用信息技术所需的基础设施，而仅仅是租用并访问云服务供应商所提供的服务。这就是一切即服务(X as a Service，XaaS)的概念[6]，如：硬件即服务(HaaS)；软件即服务(SaaS)；平台即服务(PaaS)；数据存储即服务(DaaS)，它体现了云计算这种模式的重要特征，是用户选择的最终结果。
b.效用计算(Utility Computing)。云计算把计算这种看不见、摸不着的效能作为服务按需提供给用户，在多个用户之间共享，将极大地提高其资源的利用率。一方面，由于服务器空闲减少，内存和硬盘等存储空间可以根据所有用户的需求添加，这显著地降低所有用户以及单个使用的成本；另一方面，应用程序由云计算服务的提供商开发部署，这也大大地提高了开发速度。
c.虚拟化(Virtualization)。系统虚拟化技术是云计算的重要支撑技术之一，其基本理念是通过软硬件划分、分时服务、服务质量保证及模拟与仿真执行等技术，允许在同一个硬件平台上虚拟出多个互不相干的硬件执行环境。这样的虚拟环境又被称为虚拟机(Virtual Machine，VM)。它能让用户终端在这种虚拟环境下运行操作系统和应用服务，并且保证它们的行为和在真实物理硬件上运行的行为一致。
d.按需服务(On-Demand)。提供云计算服务的平台可以以租赁的模式向终端客户(个人或组织)提供“随需而变”的应用服务，实现了计算资源的按需分配和按使用付费。对用户来说，使用云服务可以省去相当一部分IT设施的初始投入，降低固定资产投资风险的同时节省了维护成本，从而能够把资金优先用到核心业务发展之中。
1.2 信息增值开发的内涵 纵观信息活动的全过程，信息的增值现象和增值作用无处不在，形成了信息的最重要的属性之一。信息增值的含义主要体现在以下几个层面[7]:
a.信息增值体现了信息的一种变化，这种变化既有量的增长，又有质的飞跃，还有价值上的递增。信息量不是指“信息”内容的多少，也不是指信息符号的多少，而是指信息能够消除“不确定性”的功能的大小。因此信息在量上的增值主要指信息通过量的累积，消除“不确定性”的功能逐步增强。信息在质上的增值主要指信息满足收信者需要及对收信者产生作用的程度加大。信息在数量、质量和价值上的增值并非相互独立，毫无联系，而是相互依存、相互作用的。通常，信息在数量上的增值累积到一定程度，会导致信息在质上的飞跃，而信息在价值上的增值往往又体现为信息在量和质上的增值。
b.信息增值的过程凝聚着人类的实践活动。信息不能自动增值，信息的增值活动必须通过人的实践活动来完成。一方面，初始状态的信息处于一种零散、无序、彼此独立的状态，既不便于传递、分析，又不便于开发利用；另一方面，初始信息鱼目混珠，良莠不齐，包含较多错误成分。通过人类的实践活动，这些信息一方面可以变换成便于观察、传递、分析、利用的形式，另一方面可达到去粗取精、去伪存真的目的，使其更具条理性和系统性，提高效用，实现增值。
c.信息增值的结果是最终产生具有社会价值和经济价值的信息产品。通过对信息进行筛选、加工、浓缩、整序等一系列加工处理，信息的社会价值和经济价值获得提高，它可以为社会带来更多财富，同时也有利于社会的进步和文明的提升。
因此，信息资源的增值开发内涵是指对已掌握的信息作深度的思维加工、改造和重组，使之能产生新的信息，或者说通过思维加工能进一步发现信息的社会功能，开拓其在经济社会发展中更加广阔的用途，使信息的潜在力量能充分发挥，价值得到体现[8]。
1.3 基于云计算进行信息增值利用的必要性 我国是信息资源大国，其中政府等公共部门制造、使用和占有的信息资源约占全社会信息资源总量的80％，蕴涵着巨大的社会价值与经济价值[9]。然而，在信息化建设的进程中，信息资源开发利用工作仍存在诸多的问题，主要表现在：信息资源开发不足、利用不够、效益不高，相对滞后于信息基础设施建设；信息资源共享困难、采集重复。另外，传统的信息技术和网络环境很难满足信息终端用户的需求，因此，大型IT企业推崇的云计算理念和模式正试图去解决资源存储及共享、统一业内数据标准，降低成本和提高效率，促进信息资源的增值开发和利用，其必要性主要表现在以下几个方面：
a.信息本身蕴含着巨大的社会及经济价值。尤其政府等公共部门信息资源蕴涵着巨大的价值，但由于职能所限，很难使信息资源直接生成信息产品进入市场。但可以通过市场上许多企业在信息开发方面的技术及人才优势，开发地理、交通、商业、气象等部门信息，可以把它们加工成具有巨大附加值的信息产品。如气象信息：在美国，大量的经济部门及行业与天气息息相关，譬如建筑业、农业、能源和旅游业等，这些行业所产生的GDP将占到美国GDP总值的三分之一以上；法律信息：汤姆逊集团下的Westlaw International[10]将法律信息加工成便于寻找和检索的数据库产品具有重要的商业前景和应用价值；空间地理信息：由其开发出的信息产品对国民经济的贡献不可估量[9]。
b.信息产业发展的需要。一方面需构建统一的数据标准。自互联网产生以来，TCP/IP协议、HTML、CSS等无数的行业标准逐渐形成。然而，目前几乎所有的云计算服务都是依赖于特定的平台或者提供某种特定的产品。例如，亚马逊网络服务是基于LAMP的，Google的APP Engine也要求用户使用其私有格式。另一方面需要提高整体的服务效率。目前，大部分企业其数据存储系统中硬件配置、资源调度、人员安排都是根据各个模块独立划分，团队与团队之间的接口也不明确，造成资源不够和存储空间紊乱。例如Google从2004年开始，专门成立了平台团队，开发Google File System，MapReduce，Bigtable，并对上层应用开发者进行相关培训，不仅提高了开发效率，还节约了成本，并向云计算的方向迈出了坚实有力的一步[11]。
c.资源节约型需要。政府及企业加强信息资源增值开发，推进信息化建设，其目的主要是通过挖掘有价值的信息或开发信息产品来提高生产效率和管理决策控制水平。然而，购置信息化的硬件设备、建立并维护信息系统软件环境需要巨大的前期投入和后期维护费用，这无论是政府自己出资还是对于大、中小型企业而言，都是很大的负担。正因如此，2009年9月美国总统奥巴马宣布将执行一项影响深远的长期性云计算政策，希望借助应用虚拟化来压缩美国政府居高不小的经济支出。另外，云计算还被看成是增加政府透明度的有力工具[12]。美国政府发布的2010年预算文件中，资助众多试点推行云计算项目，因此，充分表明了云计算在政府机构的IT政策和战略中会扮演越来越重要的角色。
2 基于云计算的信息资源增值利用模型
2.1 云计算概念模型 一个云计算平台就是通过对一系列IT资源的配置，使这些IT资源能根据用户的需要来动态的分配。用户可以通过简易的服务调用接口，用各种终端调用云计算平台提供的服务。其云计算的基本概念模型如图1所示。
图1 云计算的基本概念模型[13]
从用户角度来看，云计算平台可以分为公共云和私有云两类。公共云由第三方运行和维护，如Google，Amazon等，通过互联网为用户提供服务。而私有云则是由企业自己搭建的，规模一般比较小，但提供了更适合企业运营的IT服务。云计算平台把IT资源进行封装，以服务的方式提供给用户使用。用户只需根据云计算平台提供的接口就能使用其中的服务。云计算中的服务一般支持多种客户端调用，用户的范围包括个人用户、企业、政府部门、科研机构等。
2.2 云计算本体模型 云计算本体模型如图2所示，它主要包括五个层次，即云应用层、云软件环境层、云软件基础设施层、软件内核层及物理层(防火墙或硬件)。其特点分别是：
图2 云计算本体模型
2.2.1 云应用层。云应用层是提供给终端用户云服务的可视化界面。通常用户一般通过Web Portal访问该应用层提供的相关云服务。云应用层(SaaS)能够减轻用户软件维护的成本，同时也可以将用户自己想要处理的数据通过该层传输到云服务器上的数据中心(Datacenters)进行处理。并最终将结果通过浏览器返回给用户。
2.2.2 云软件环境层。云本体模型中的第二层是云软件环境层，通过我们也把它称为云软件平台服务层(PaaS)。该层的用户是云应用的开发者，云软件环境的提供者可以提供开发者相应的语言编程环境，应用编程接口将有助于开发者与云应用之间的通信与交互。PaaS可描述为一个完整的虚拟平台，它包括一个或多个服务器、操作系统以及特定的应用程序。例如Google APP Engine，可以通过App Engine在Google的可伸缩性极佳的架构上部署Web应用程序。程序开发者将会从云应用中带来很多的便利，如自动平衡负载，通过PaaS提供者整合其他的服务(身份认证及电子邮件等)。
2.2.3 云软件基础设施层。该层作为云计算本体模型的核心层之一，它提供相关的信息资源给云应用层和云软件环境层，同时也能创建一个新的云软件环境和云应用。云软件基础设施层可以分别提供三种模式的云服务：资源计算(IaaS)、数据存储(DaaS)和网络通信(CaaS)。
a.IaaS(Infrastructure as a Service)其价值在于将诸如计算资源和存储等的基础设施作为服务进行出租。这意味着虚拟计算机不仅具有有保证的处理能力，而且为存储和Internet访问预留了带宽。
b.DaaS(Data-Storage as a Service)其价值是以计量服务的形式提供存储。消费者按所使用的存储容量和对带宽的利用率进行付费。另外它还为互操作性和外部应用程序编程接口(API)提供了内部机制，例如Web服务。
c.CaaS(Communication as a Service)是指云基础设施中非常重要的网络通信机制，通常表现于网络通信过程中服务质量保证(QoS)体系。其目的旨在支持通信服务过程中的相关请求(如网络安全、动态的虚拟资源调配、信息延迟、通信加密和网络监控等)。
2.2.4 软件内核层及物理层。软件内核层是主要对物理服务器进行基本的软件管理。其软件核心为操作系统、系统管理程序、虚拟机监控及中间件等。
最底层是物理层，包括了最基本的硬件资源，比如计算资源、存储资源和网络资源。其提供的是HaaS(Hardware as a Service)服务。用户可以购买或者租用一整个数据中心来订购服务且按使用资源的多少来定价。HaaS是按需分配的，灵活的、可伸缩的，并且是可管理的。这必然就可以节约用户的成本，也降低了硬件资源闲置和利用率低下的风险。
2.3 基于云计算的信息资源增值利用模型 根据上述云计算概念模型和本体模型的核心理念，本文拟通过信息增值的内涵构建基于云计算信息资源增值利用模型如图3所示，其模型使用户处于整个云计算系统结构的中心，充分体现了云计算中“以用户为中心”的价值思想。该模型主要包括用户群体、组织者(云计算服务提供商和网络运营提供商)及参与者(解决方案供应商、应用和内容供应商、软硬件和设备供应商、广告代理商)三大核心要素，它们将这一整合平台环绕在最内圈的用户群体的周围，形成该模型的核心。
图3 基于云计算的信息资源增值模型
该模型中云计算服务提供商通过对细分市场即目标用户群体的研究和分析，识别用户需求，进一步整合自身、网络运营商、广告代理商、软硬件提供商参与者的资源和能力，构建起资源整合利用平台。该模型以整合平台为媒介，充分调动其他参与者，根据用户需求为用户提供完善的信息产品和增值服务，并将资源在整个主体之间进行合理的再分配，最终实现信息产品的增值开发，形成多方的共赢。下面将分别阐述整个模型中所涵盖的三大核心要素及其应用：
a.用户群体。它通常既包括使用云计算服务满足个人需求的个体消费者，也包括使用云计算改进企业信息化的企业用户，同时也包括了使云计算服务进行增值开发以提供更高层次的个性化信息产品和服务的信息企业。
b.组织者。即云计算服务提供商，它是云计算的发起者和服务提供者。云计算服务提供商在挖掘和识别用户或用户群体的需求后，为用户群体提供独特的云计算产品和服务，并进一步整合自身的资源和云计算各兴趣方的资源和能力，建立起云计算服务的整合平台，形成面向客户价值的云计算价值网络，使其他市场参与企业能够在云计算的服务整合平台上挖掘用户的真正需求，最终实现用户、合作伙伴和自身的共赢。如Google就是云计算服务提供商的典型代表，其目的是将全球的所有信息进行整合并进行分析处理，最后通过一个简单的“插头”提供给用户。所有的终端设备都变成插头，数据的存储和运算能力都交给Google自身来做，这正是云计算理念的核心。Google除了其核心功能搜索以后，它还推出了一系列推动其云计算相关的业务：Gmail、Google Docs及Google Apps Engine等，逐渐打造成互联网上一个庞大的云计算应用平台。
另外，网络运营提供商为云计算业务运营提供了基础网络支持，它掌握着丰富的用户信息资源，因此，它有巨大的潜力成为云计算平台的整合者和服务的提供者，从而发展成为云计算信息增值开发中重要的组织者。
c.参与者。如解决方案供应商、应用和内容供应商、软硬件和设备供应商、广告代理商等同样是信息资源增值开发模型中不可或缺的参与主体。
解决方案供应商：它是提供基于云计算的信息资源增值开发整合平台以及其他参与者和组织者所提供的网络资源、软硬件资源、产品和服务组合，以对用户群体提供更具有针对性、个性化、专业化的解决方案。如IBM提供了云计算服务管理中心、云服务生命周期管理及云安全管理等解决方案[14]。
应用和内容供应商：产品和服务是价值的物化形式和载体。而应用和内容是产品和服务的主要形式。应用和内容的提供商针对特定行业业务及客户群的需求，挖掘网络各类资源，开发出高客户价值的应用和内容，使客户价值得到更高的满足。
软硬件和设备供应商：它是信息技术应用领域不可或缺的参与者。如戴尔在帮助企业实施云计算时，为用户提供端到端的整体解决方案，包括硬件设备、软件和服务。具体而言，在硬件方面，目前戴尔可以提供专为云计算定制设计的服务器和存储等设备，以及模块化的数据中心设备；在软件方面，戴尔与VMware、微软等软件厂商建立了紧密的联盟，可为用户提供软硬一体的方案；在服务方面，戴尔除了可以提供各种面向云计算的咨询、评估、规划、实施和管理服务外，还开发了ProManage系列服务，可以帮助用户进一步解决资产管理、软件分发、补丁管理、在线备份和恢复、电子邮件归档等各种“细节问题”，目前已有5000多家企业运用ProManage服务来简化它们的IT[15]。
广告代理商：目前，广告代理商为众多互联网企业创造了最直接的收入，是互联网商业模式中最直接的价值来源。在云计算的价值体系中，广告代理商仍将具有非常重要的作用，尤其对于面向个人用户的免费应用服务而言，基于广告的收入模式也是目前云计算运营商的主要的盈利模式。
因此，我们可以发现，基于云计算环境下信息资源增值开发其优势主要表现于：首先，云计算的服务提供商并非云计算的唯一推动者，客户需求的巨大推动力以及网络运营商、软硬件提供商等都希望尝试借助于云计算拓展自己的商业领域。通过整合各云计算的兴趣方的能力和资源(而绝非云计算服务提供商一家的资源)形成增值开发过程各个环节的资源共享、彼此互补，形成更大的竞争力，共同创造价值；其次，该模型对客户需求的注重使得各参与企业把客户需求作为自己价值定位的基准，把为客户提供适合客户需求、能为客户创造价值的产品作为企业价值活动的目标，因而企业着眼于快速地对市场的需求做出响应，并且预见市场变化，把握市场时机；最后，重视云计算参与者之间的相互关系，能够形成共赢的合作优势，最终实现信息产品或服务的增值开发。
3 结语
本文在深入分析云计算服务理念和信息增值基本内涵的同时，针对目前信息增值开发利用所面临的问题，提出了一种全新的基于云计算的信息增值利用模型，该模型在充分利用云计算平台一切即服务、虚拟化等优点，通过将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与，云计算使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。同时最大限度地实现了信息资源共享、互联和互操作，这无疑给分布式、异构的信息资源的共享及开发利用带来了前所未有的机遇。相信随着云计算概念的提出以及相应系统构建实践经验的获得，在不久的将来，工业界和学术界对云计算的研究无疑会成为一个热点。