基于SaaS的软件开发模式在高校中的应用研究与实践

邢承杰， 杨 旭， 姜 宁， 耿幼平， 张治坤

（北京大学计算中心，北京 100871）

1 SaaS介绍

SaaS是Software as a Service（软件即服务）的简称，随着云计算技术的发展和应用软件的成熟，在21世纪开始兴起的一种完全创新的软件应用模式．它是一种通过Internet提供软件的模式：软件供应商将应用软件统一部署在自己的服务器上，客户可以根据实际需求，通过互联网向软件供应商定购所需的应用软件服务，按定购的服务多少和时间长短向软件供应商支付费用，并通过互联网获得软件供应商提供的服务．其本质是通过在线租赁的方式替代信息化建设的投资．它最大的优点是能够节约用户使用软件的成本，用户只需要支付软件租用费，而不需要购买价格昂贵的软硬件资源．

基于SaaS模式软件示意图如图1所示．客户不用购买硬件和软件资源．云计算供应商提供计算资源和存储资源．软件供应商为最终用户提供SaaS软件，为租赁客户提供管理平台．软件供应商和云计算供应商通常是合二为一的，但随着专业化程度提高，软件供应商需要把精力更多地投入到业务中，不再关心基础设施的建设，未来的趋势将是分开的．客户向软件供应商租赁软件服务，然后通过配置工作生成个性化的软件提供给自己的用户使用．

图1 SaaS模式软件示意图

SaaS模式的软件最基本的三个特点就是：基于云计算、多用户在线租赁运行和可配置性．符合这三个特点的软件才能称为SaaS软件．

2 SaaS在高校中的应用

2．1 高校应用情况综述

2009年以前，高校对SaaS技术不够了解，对SaaS软件没有需求，相关研究甚少［1］．之后，伴随着云计算概念的传播，基于SaaS模式的软件开发与应用成为热点．很多学者、IT行业研究人员、项目管理者甚至客户均提出了自己的观点和解决方案，内容大体分为如下几类．

首先，是概念介绍性的．这类研究已经洞察到SaaS的优点，引入概念并分析SaaS能在高校信息化中充当何种角色．这类研究没有提出具体的解决方案［2－3］．

第二，多位学者从高校资源共享的角度，提出跨学校的基于SaaS的资源共享解决方案［4－5］．各学校可以通过租赁软件服务的方式，使用其他高校的资源．这类方案的想法很好，但实施起来困难重重．首先是观念问题，高校是否愿意共享这些信息；其次是管理问题，需要有上级部门进行组织，并建立共享和推广机制，甚至有时需要强制措施；最后是技术问题，跨学校的资源共享项目需要有实力的企业或软件供应商参与．目前，实现并已投入运行的项目包括中国高等教育文献保障系统（简称CALIS）在图书馆资料共享方面成功建成的跨图书馆的SaaS系统［6］．CALIS是国务院重点扶持的三个公共服务体系之一，它所获得的资源是其他项目不能比拟的，成功难以复制．

第三，由高校客户提出的基于SaaS模式的软件设计方案，来支持日常管理业务［7－8］．客户的目标是满足需求的同时尽量减少成本，尤其是中小规模高校或职业学校（后文简称普通高校）对成本更加敏感，SaaS模式不需要进行硬件和软件授权的投资，是理想的解决方案．这种思路的核心仍然是跨学校的，需要由外部的企业或软件供应商来构建系统，再由多家学校租赁使用．目前已知成功案例是金蝶的在线会计软件——友商网［9］，但高校中投入实际应用的不多．

第四，有些研究不理解SaaS的实质．比如离开了云计算而谈SaaS，SaaS是以云计算为基础的应用；有些观点是把传统的B／S架构部署程序看作SaaS，SaaS确实是B／S模式部署的，但与普通B／S程序的最大区别是多客户租用的方式和可配置性．

2．2 SaaS应用问题分析

从高校应用情况综述能够看出，对SaaS的讨论和研究虽然热烈，但在高校中真正将SaaS概念转化为实用软件的成功案例寥寥无几．主要有如下一些原因．

第一，观念问题，高校不愿意采用SaaS模式．有需求是一方面，但真正选择技术方案时就会有所取舍．比如担心数据安全性，选择SaaS模式软件意味着业务数据要存放在软件服务提供商的数据库上，这一点是很多管理者难以接受的．还有些客户担心软件未来的成本，选定了一家SaaS供应商意味着被其绑架，在SaaS市场不成熟的情况下，未来的情况不可预知，不如直接购买软件踏实．对于重点大学，由于信息化实力强并且经费充足，往往选择自己开发、外包或购买软件．

第二，SaaS应用的切入点不对．即选择了不适合SaaS模式的应用项目．比如对数据安全性要求极高的项目，财务处不放心将全校教职工的工资数据与别的客户的工资数据放在一起，所以，工资系统当前不可能使用商业化的SaaS软件．而在校内，如果工资系统使用SaaS方式开发的，那客户只有一个财务处，也不能采用租赁模式，则没有应用SaaS的必要．前文提到的认为SaaS的部署方式能够促进信息共享的观点，本文则持保留态度．SaaS的实质是服务共享，而数据和资源严格隔离．SaaS模式并不是解决共享的关键，资源共享需要SOA架构等其他技术．因此这类项目成功率不高．

什么软件适合SaaS模式．当前情况下，院系级或部门级的MIS软件，对数据安全性要求不是很高的，适合作为SaaS应用．比如用于院系内部的办公系统、人力资源管理系统、内容管理系统等．随着数据安全机制的改善和观念的转变，校级的软件也可逐渐纳入范围．

第三，没有实现SaaS模式的技术实力．SaaS应用服务产业发展的经验证明，只有具备结构先进的基础设施平台，具备灵活定制、内容丰富的SaaS系统，具备强大的运维能力，才能够支持SaaS应用服务业务的平稳发展，才能够支撑数百以至上千的用户在同一个应用体系内实现业务操作，才能够保证每个客户自身应用功能的安全性、稳定性和可扩展性．

由此可见，普通高校很难具备独立建立SaaS应用的条件，如需实现只能借助外部力量．重点大学则有这种能力．以北京大学为例，计算中心是学校的信息化支持部门，它同时承担校园网络基础设施、计算和存储基础设施、电子校务应用软件的建设和维护工作．利用虚拟化技术建立校园云计算环境，能够对外提供计算和存储资源，同时具备专业的运维能力；利用负载均衡、数据库集群等技术能够实现大吞吐量的数据访问；还具备专业的软件开发团队．

最后，企业没有针对高校的成熟的SaaS服务产品．一方面，用于高校信息化的传统模式的软件已十分成熟，成本也在降低．企业没有将精力投入到SaaS服务的拓展和运营上面．另一方面，高校需求差别巨大，SaaS软件对可配置性要求很高，软件之外还有基础设施的建设，前期投入高，有实力和积累的企业才能涉足这一领域．

3 北京大学SaaS软件的开发实践

3．1 北京大学应用思路

在关于SaaS的文献中，没有研究如何在高校内部设计并实现SaaS应用的内容．北京大学的切入点正基于此处，利用计算中心的平台和技术优势，在学校内部开发并部署SaaS应用．

对于学校的主干业务系统，如学生工作系统、人事系统、财务系统、设备系统、办公系统等，早已经过多年的建设并形成成熟的应用．那SaaS软件的需求来自哪里呢？北京大学学校规模大，二级单位（院系、中心、研究所等）众多，计算中心的力量主要用于支撑校级主干业务系统的建设，对于各二级单位的强烈的信息化需求则心有余而力不足．SaaS模式的出现正好解决了这个问题，学校可以开发一些SaaS软件，供二级单位使用．如果将各院系及二级部门看作客户的话，那么在学校内部形成了一个SaaS产业链，如图2所示．

图2 北京大学内部的SaaS产业链

3．2 网上支付接口服务系统设计

随着高校办学规模的扩大，学校各类收费项目日益增多，每年要处理几百个缴费项目，包括各类学费、住宿费、报名费、会议费等．收费对象多，收费项目繁杂．面对这些特点，传统的收费方式面临困难和挑战，效率低以及对账困难是主要问题．由于电子商务开始普及，大家普遍接受了网上支付方式．校内很多单位开始应用校外第三方支付公司提供的支付产品提高收费效率．随着应用的深入，问题也暴露出来：商务方面，大家各自为政，难以形成规模效应，手续费居高不下；管理方面，收费点分散，学校财务部门无法监管；技术方面，第三方支付公司和银行众多，接口不一，无法重用．

基于上述需求，计算中心设计并开发了网上支付接口服务系统，系统下层对外封装多家第三方支付公司及银行的支付接口，上层对校内提供统一的支付服务接口．在管理界面，客户可以配置软件以满足需求，比如第三方支付公司或银行、支付币种、转账方式等都是可以配置的参数．客户可随时查询订单信息，执行退款等．当校内客户需要使用网上支付时，只需按照接口规范，将支付接口服务系统的URL加入自己的业务系统即可，然后用户可通过支付接口完成网上支付．系统的结构如图3所示．

图3 网上支付接口服务系统结构图

3．3 通用注册系统设计

网上支付接口服务系统的服务对象是已有业务系统想接入网上支付的校内客户．有些客户还没有业务系统或者只有静态内容的网站，需要在网上支付前采集一些用户的信息．这类需求在校内也很强烈，比如国际会议的注册系统或者夏令营或暑期学校的报名系统．

在上述需求的推动下，北京大学设计并开发了基于SaaS模式的通用注册系统．系统设计完全遵循SaaS模式，强调的是可配置性，根据用户需求的不同，可以通过管理平台的配置，生成不同内容的信息采集表单；每个表单项的类型也是可以配置的，如文本框、单选框、复选框、下拉菜单或者文件框；表单项之间的逻辑关系也可以配置．比如若表单项A被选中，则必须填写表单项B等；信息采集的流程也可以配置，比如信息提交后是否需要确认，缴费成功后是否发送邮件等步骤；利用CSS技术，使得软件的界面风格也能够进行配置．

配置信息存储在数据库中，不同客户的用户登录系统后，根据配置信息的不同，系统将呈现风格迥异的用户界面．看起来像为用户定制的多套软件．系统的结构如图4所示．

图4 通用注册系统结构图

3．4 应用情况综述

2014年，共有18个校内客户申请SaaS软件服务，使用网上支付接口服务系统的11个，使用通用注册系统的7个．其中包括国际会议5个，暑期班和夏令营12个，自助缴费机项目1个．服务用户人数超过5000人．网上支付金额达到900万元．提高了财务部门的收费和各院系的教学教务组织工作的效率，降低了工作强度．

4 总 结

研究表明，SaaS模式的软件是未来的发展趋势，并且技术基础已经成熟．而实践表明，高校中存在对SaaS软件的需求，重点高校有能力在校内实现SaaS应用满足院系级客户的需求，甚至可服务于校外用户．普通高校可以通过与企业或重点高校合作的方式，来加速自身的信息化进程．本文的工作为高校信息化中如何应用SaaS提供了成功的实践范例．

［1］ 吉敏．SaaS进军高校信息化业务遭遇需求危机［EB／OL］．http：／／www．mie168．com／other／2008－12／280676．htm 2008－12－18．

［2］ 张乾．基于SaaS的高校管理信息化［J］．贵州民族学院学报，2010（3）：142－144．

［3］ 何皓怡，冼伟铨．面向高校教育信息化的SaaS应用研究［J］．大众科技，2010（6）：54－55．

［4］ 廖汗成．基于SaaS的高校教学科研资源共享平台的设计［J］．现代教育技术，2009，19（9）：103－106．

［5］ 赵丽娜．基于SaaS的高校数字资源共享平台的设计与研究［J］．现代电子技术，2011，34（14）：35－37，40．

［6］ 姚晓霞，赵永超，陈凌，等．基于SaaS的CALIS共享服务实践［J］．大学图书馆学报，2012（4）：24－29．

［7］ 宋菲，吴兵，王喆，等．基于SaaS模式的实验室信息管理系统研究［J］．试验技术与管理，2010，27（8）：97－100．

［8］ 贺忠，黄立新．基于云计算的高校财务信息化探讨［J］．内蒙古民族大学学报，2012，18（4）：89－90．

［9］ 麦海娟，罗昌状．基于SaaS的计算机会计综合实验教学研究［J］．会计之友，2009（2）：72－73．