我国云计算产业创新分析及建议

刘勇燕　胡琼静　肖蓉

摘 要：基于服务的云计算是虚拟化技术、互联网技术发展上的集成创新。云的理念基于弹性理论，云服务使得信息资源提供模式从产品经济向服务经济转变。系统介绍了云计算的基本内涵、发展现状，分析了当前我国在推进云计算产业发展方面存在的问题，并据此提出了相关建议。

关键词：云计算；产业创新；虚拟化技术；互联网技术

DOIDOI：10.11907/rjdk.151642

中图分类号：TP3-0 文献标识码：A 文章编号文章编号：1672-7800（2015）007-0001-04

0 引言

《中华人民共和国国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》将云计算确定为我国发展新一代信息技术产业的重点领域，提出要加强云计算服务平台建设。云计算作为一种新的产业形态，经过近10年的发展已逐步从概念转变为创新的产品和服务并形成规模化应用。2015年1月，国务院下发《关于促进云计算创新发展，培育信息产业新业态的意见》，提出2017年要初步形成安全保障有力、服务创新、技术创新和管理创新协同推进的云计算发展格局。云计算是“互联网+”的动力之源，抓住云计算产业创新机遇，力争在核心技术、标准等方面取得突破，必将有力促进我国信息产业发展和助推传统产业转型升级。

1 云计算基本内涵

1.1 云计算理念

亚马逊（Amazon）于2006年3月推出弹性计算云（ Elastic Compute Cloud）服务。据2015年Synergy Research Group的最新数据显示，亚马逊在美国云计算市场的规模仍然位列第一，占到市场规模的30%。“云计算”（Cloud Computing）一词则是由谷歌（Google）首席执行官埃里克·施密特于2006年8月在搜索引擎大会上首次提出的。早期云计算是指存在于互联网服务器集群上的资源，包括硬件资源（ 服务器、存储、CPU等） 和软件资源（ 应用软件、集成开发平台等）[1-2]。从技术角度讲，云计算的核心是将大量通过互联网连接的计算机资源构成一个云资源池统一管理和调度，向用户提供虚拟、动态、按需、弹性的服务，其发展基于计算技术、虚拟化技术、存储技术、数据库管理技术和通信技术等[3]。从应用模式讲，云计算的核心是基于服务提供的商业运作模式，包括云计算服务、支撑云计算服务提供的平台及相关技术，是服务开发、服务提供、服务中介、服务使用的技术和市场主体的集合。

关于云计算是否为技术突破和创新一直是争论焦点。有学者认为云计算是破坏性创新[4]，有学者认为其仅为现有技术基础上的概念创新。由于云计算是现有技术（虚拟化、网络存储等）和工具基础上的集成和优化，云计算的应用和云产业的演进是动态创新的过程，因而可认为云计算是相关技术、服务和服务模式的集成创新。

1.2 云计算产生及应用背景

大数据（Big Data）时代信息资源膨胀，大数据集中对信息技术提出新要求。一是数据量的激增对支撑其应用的基础设施提出持续、有序的扩展需求。据IDC统计，全球数据资源年增长率达60%，以计算为中心逐步向以存储为中心过渡；二是资源利用效率不足需有效的技术来提升。大部分IT设施的利用率低于35%。许多单位的IT资源利用率不足10%；三是基于IT资源汇聚共享、挖掘利用的服务提供是市场、技术提出的双重需求；四是IT基础设施运营成本及信息技术的社会成本亟待降低。据统计，70%的预算耗费在运维上，信息基础设施的节能减排是制约其发展的突出问题。

实现动态扩展、高效利用、资源共享、能耗降低、成本节约的IT技术及其市场应用模式成为解决问题的必然选择，而云计算正是顺应市场需求的有效平台。从云计算的技术演进而言，是元计算、按需计算、效用计算、自主计算、网格计算等基础上的又一次概念提升。云计算也因此被称为是继大型计算机、个人计算机、互联网后的第四次革命。

1.3 云计算特点

云计算具有如下突出特点：

（1）虚拟化基础上的信息资源整合。虚拟机技术于上世纪70年代最早应用于IBM 360大型机，目前已在各种平台上通用。简言之，虚拟化技术就是在单一主机上同时运行几个甚至几百个独立操作系统，每个操作系统都运行在一个虚拟CPU或虚拟主机上。该技术是对云计算中大量服务进行管理和部署的有效方法，可将地理上分布、异构的数据资源加以虚拟化整合和隔离，提升其灵活性、可扩展性、可操作性，节省产业链成本。云计算通过虚拟化技术，实现按需弹性资源分配，提高资源利用率的同时降低用户的投入和使用成本，提升长尾价值。

（2）将资源作为服务实现按需提供。云计算包含互联网应用服务及提供服务的软硬件设施。云计算服务类型和应用模式主要划分为3个层面。即：基础设施即服务（Infrastructure as a Service，IaaS）、平台即服务（Platform as a service，PaaS）、软件即服务（Software as a service，SaaS）。云环境将计算资源物化为服务，为应用主体购买、定制、租用资源提供了途径，对数据依赖性高的行业（如工业、生物等）应用需求尤为突出。

（3）将促进信息产业链的优化重组。云计算是实现硬件软件化、软件服务化、服务运营化、运营规模化的一套技术和业务模式。在产业层面上，云计算将推动传统设备提供商进入服务领域，带动相关企业向服务化转型。云计算将加速信息基础设施的服务化进程，催生新型互联网信息服务业态，带动信息产业格局的整体变革。云计算通过重构关键流程改变产业链关系，云产业链包括传统IDC、电信运营商、软件服务商、平台提供商、云计算服务商、超算中心等。云计算可更大程度发挥规模效应，云计算价值实现需要跨地域、跨行业的资源整合，需要跨平台、互操作的创新标准。

（4）将促进传统产业的转型和提升。云计算的“蜜蜂效应”将促使相关产业生态的优化和提升。云计算产业链广泛涉及二、三产业，且具高度的产业前后向关联度，具有平衡投资与消费对经济的驱动作用。云平台构建、云服务运营对从依赖投资拉动向消费拉动的经济发展方式转型具有引领作用。云产业影响力系数、感应度系数高于各类产业平均水平，对传统产业具有很强的渗透扩散效应，可有效提升产业结构高度[5]。

2 云计算产业发展现状及趋势

2.1 发达国家发展云计算产业的典型做法

云计算提出以来，各国政府纷纷从战略、政策层面助力云计算发展，力争在云计算领域抢占先机，以提升产业核心竞争力。据美国BSA发布的历年《全球云计算评分》综合实力排名可知，2012年排名前4位的为日本、美国、英国、韩国；2013年排名前4位的为日本、澳大利亚、美国、德国；2014年排名前4位的为日本、澳大利亚、德国、美国。综合分析在云计算领域领先的国家，其普遍做法有：

（1）对云计算产业进行统一战略计划。如美国发布联邦云计算战略，欧盟发布云计算战略计划，韩国发布云计算全面振兴计划等，明确中长期产业发展的战略、经济、就业等目标。

（2）重视产业技术和服务标准，鼓励产业自主创新。各国都高度重视云计算基础设施建设，美国、韩国等通过制定安全、公平的标准、鼓励企业自主创新，并适时将事实标准转化为行业标准。日本《云计算与日本竞争力研究》明确提出要利用技术优势，着力解决云计算的关键问题[6]。

（3）强制政府采购，积极培育市场。各国均致力构建云计算生态系统，韩国《云计算全面振兴计划》提出政府先行提供云计算服务，以满足国内云计算服务需求。美国、日本、欧盟等通过开创云服务开拓全球市场。

（4）促进相关部门之间的深度合作。如欧盟推进成员国与相关企业合作，旨在扩大云计算技术创新和云计算在经济领域的市场并促进就业[7]。云计算技术密集、资金密集，产业壁垒较高，产业链的主体仍以行业领军企业为主，这些企业也掌握着绝大多数的核心技术。如Microsoft Windows Azure、SalesForce CRM Sass服务和force.com PaaS平台、Apple的App store和Itunes、Amazon的Web服务、谷歌Compute Engine等。

综合而言，美国和日本仍是世界云计算的引领者，且已在全球范围内的云存储、云平台、云应用服务等方面形成相对优势并占据了较大市场。

2.2 我国云计算产业发展现状

（1）重视对云计算产业的战略布局。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》中，将云计算列为战略性新兴产业之一，国家从政策、技术、税收、金融等多方面给予支持，如被认定的云企业所得税从25%降到15%。2012年工业和信息化部先后发布《通信业“十二五”发展规划》、《互联网行业“十二五”发展规划》、《软件和信息技术服务业“十二五”发展规划》，将云计算定位为构建国家级信息基础设施、实现融合创新、促进节能减排的关键技术和重点发展方向，着力推动云服务商业化，构建公共服务平台，设立应用示范工程。规划还将“云计算创新发展工程”列为八大重要工程之一。2012年7月，国务院发布《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》，将云计算工程作为“十二五”发展的二十项重点工程之一。2012年9月，科技部发布《中国云科技发展“十二五”专项规划》（简称“云科技规划”），提出了发展思路、重点任务、技术路线、支持体系等。

（2）中国云计算产业具发展潜力。据Gartner估计，2011年中国在全球约900亿美元的云计算服务市场中所占份额不足3%，约160亿元人民币。计世资讯（CCW Research）《2014-2015年中国云计算市场现状与发展趋势研究报告》的数据表明，2014年中国云建设市场规模为383.6亿元，较2013年增长44.1%；2014年中国云服务市场规模达到1645.8亿元，同比增长28.0%。BSA全球云计算排行榜显示，2012-2014年中国在云计算发展方面的准备度在24个国家中排名20位左右。中国在云计算产业的技术准备和市场份额与发达国家仍有差距，但中国具有良好的发展潜力。国家战略布局、领军企业带动、良好的产业创新环境、风险投资基金的加入等均为产业创新提供了条件，目前我国云服务市场的增速已高于世界平均水平。《中国云计算应用示范工程战略研究》指出：当前中国云计算应用呈现三大发展趋势：发展驱动力从“政策引导”转为“市场拉动”、业务创新源从“技术导向”转为“应用导向”、竞争聚焦点从“单一应用”转向“平台构建”。

（3）云计算服务和应用模式探索已形成一定成果。各地纷纷启动云推进工程，建设云计算产业基地、云计算中心，如北京的祥云工程、上海的云海计划等。产、学、研各界纷纷投入云计算技术的研发和应用，逐步构建起完整的云计算产业链条。78%的高校已成立云计算课题组，很多科研院所、高科技园区将云计算列为重点项目。产业层面，设备制造企业在云主机、云存储等方面的技术研发已具备了一定实力，部分产品在国际市场已取得一定的比较优势；电信运营商利用优势进行云计算布局，如中国移动“大云计划”、中国联通“沃云计划”、中国电信“星云计划”；互联网数据中心企业提供弹性计算、存储与网络资源等服务；软件厂商逐渐转向云计算领域。在云应用方面，政府、企业、个人云服务消费市场正在逐步形成，在政务、医疗、教育、金融等领域已取得了明显成效[7]。

2.3 我国云计算产业发展中存在的问题

（1） 云计算规模化应用相对滞后。我国云计算硬件投入偏高（美国公共云市场规模硬件投入占12.5%，中国却高达70%），应用却相对落后，尚未形成稳定的产业链分工，大规模商业应用模式仍未形成。国内突出的云服务提供商包括阿里云、百度云、新浪云、腾讯云、浪潮公司，云平台建设的投资主体从政府或国有大型企业向民营企业和个人过渡。

（2） 云计算关键技术亟待突破。从目前情况来看，国内外厂商之间还存在较大的技术差距。从应用角度看，云计算面临技术瓶颈，如数据的私密性、数据传输瓶颈、性能的不可预见性、可扩展存储能力等都需要突破。能否在这些技术上实现突破并进一步实现商业化，将影响到云计算的进一步发展。

（3） 云计算产品和服务标准缺乏。目前，云计算在全世界尚无统一标准，由于各大企业的云计算技术架构和应用模式存在差异，导致标准难以统一，设备、技术无法相互匹配，互操作、硬件转移等难以实现，不可避免地影响到多个“云”之间的互联互通。

（4） 云安全问题是重大应用制约。电子政务云的建设是云计算产业发展的重要市场，其核心问题就是政府甚至国家层面的数据安全问题。并且，用户层面的数据安全问题也是制约云计算走向商业化应用的瓶颈因素。

3 相关政策建议

针对云计算产业发展现状，提出如下对策：

（1）产业布局需进一步加强宏观统筹。各地云计算中心、云服务平台陆续建立并运营，虽然各行业需求巨大，但是构建的云数据中心普遍存在重硬轻软、资源利用率低、服务能力有限、盈利能力不足、配套资源匮乏等问题。大规模数据中心比例偏低，未实现集约化、规模化建设；云计算服务存在同质化现象，服务创新差异化不足；云计算服务能力相对落后，配套环境建设滞后，用户信心不足。因而，需要加强对云计算产业发展的统筹规划，尤其在基础设施建设上须立足需求合理构建，同时大力提升云计算服务企业的服务能力以赢得市场，避免云计算服务向境外集中的风险进一步加大。

（2）产业标准和立法需有前瞻性部署。标准是助推产业创新的核心要素。云计算尚处于创新发育期，各服务厂商各自为阵，尚未形成统一标准，如云计算数据存储格式、平台间的互操作接口等。因而，必须高度重视顶层设计，进一步优化创新环境，平衡好经济效益和技术进步的关系，形成自主标准，减少不必要的重复和浪费；着力解决产学研信息不对称、资源不共享等瓶颈问题，进一步加强云计算相关技术的知识产权保护[8]。此外，对国际标准W3C、IEEE等及时跟进，通过标准参加切入产业的引导地位。借鉴发达国家经验，立足本国国情，进一步完善数据保密法律、数据安全法律，切实保障云计算发展有法可依。

（3）云计算产业市场需要进一步培育。我国云计算产业处于发展窗口期，产业发展需政府有力引导、龙头企业带动、公共平台支撑，逐步健全产业创新的生态系统[9]。云计算产业创新必须在加强关键技术研发的同时大力加强云产品和云服务推广应用。培植领先的云计算技术、产品、产业和市场，才能切实推进云计算技术与产品的突破性创新。目前，云计算服务市场中的用户群体超过90%是企业，政府占4%，非盈利性组织占2%，学校及培训机构占1%，云应用市场主要在企业领域，行业云服务市场的开拓需结合行业特点和需求。如从政府应用角度，构建云计算公共服务平台是建设服务型政府，推进政府服务创新的技术依托，同时也是开拓云服务需求和市场的有效渠道，应用空间大。并且，云计算在电子政务领域实现信息孤岛的虚拟化升级及整合也有较大的应用需求。对于银行、电力、医疗、教育、交通等行业，云计算的大规模数据处理、海量数据安全存储等性能具有技术优势，可提前布局、加快实施。此外，鉴于云计算成本低、易用性、可管理、易部署等优势，云应用迎合了中小企业的信息化需求。

（4）云计算安全和可靠性需进一步提升。云计算安全问题和应用的迁移成本是制约云计算应用的瓶颈。如公共云存在运行中断和数据丢失隐患，恶意软件入侵、终端设备和用户的安全保障及核查机制不健全可能导致关键信息泄露风险、服务外包风险与责任追究等。因此，绝大多数用户对将关键应用数据放在公有云上持否定态度。根据安全性等级执行混合云策略是普遍共识。究其原因，一是云计算核心技术上的缺失和存在影响云环境可靠性的短板（如宽带不宽），二是云计算的相关法律依据和保障机制不健全。云计算应用的推动还需在安全机制保障、可控性和可靠性保障、监控和容灾等方面予以加强，云环境成为可信云才能形成云服务的规模化应用。

（5）进一步加强产学研的协同创新。当前，我国云技术在其核心技术和技术标准上仍未形成明显竞争优势，一定程度上阻碍了产业发展。以攻关技术为核心，以资源共享为主线，促进云计算领域产学研深度合作和协同创新是必然趋势。首先，在云计算标准制定方面需要加强协同。着眼于国际标准化的跟踪和协调，集中比较优势，逐步形成国际化的协同创新体制；促进产学研相关单位在技术标准方面的共享和合作，促进技术进步的同时体现公益性。其次，在云计算核心技术攻关上需广泛协同。支持云计算关键技术的研发和产业化，形成自主知识产权解决方案；加强产业资源整合，培育产业高端创新集群；建立云计算产业联盟等，形成产学研用相结合的创新体系，优化产业生态链。再次，在产业链的培育上需要协同。充分利用体制优势、人才优势、市场优势，进一步健全和完善云计算相关基地、联盟、标准和实验室，积极营造云计算发展的良好产业环境。

4 结语

十八大报告提出，要坚持走中国特色自主创新道路，以全球视野谋划和推动创新，提高原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新能力，更加注重协同创新。云计算的发展需要在概念创新基础上，大力加强云计算的协同创新，打破既有的产业链模式，促进产学研强强联合，扎实推进技术创新和应用服务创新。同时，云计算推动过程中，须立足需求，以更加理性务实的态度极力避免浮躁炒作、政绩工程等短视行为。

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责任编辑（责任编辑：孙 娟）