服務(wù)計算催生無窮跨界應(yīng)用
——記杭州電子科技大學教授殷昱煜

王艷敏

一張從北美寄往國內(nèi)的親人照片可能需要價格不菲的郵寄費，但若換個方式，照片由互聯(lián)網(wǎng)傳送到國內(nèi)商業(yè)服務(wù)機構(gòu)，并在中國當?shù)爻鞘写鸀橛≈?，附上問候祝福和精美的包裝，相同的費用下甚至還足以再附送一束鮮花。在這個互聯(lián)網(wǎng)時代下的簡單商業(yè)模式中，卻蘊含了帶來革命性變化的新興交叉學科——服務(wù)計算。

隨著服務(wù)計算的發(fā)展應(yīng)用，現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的商業(yè)邏輯正不斷被打破、重構(gòu)，并涌現(xiàn)出無窮的跨界新應(yīng)用。杭州電子科技大學教授殷昱煜依托所參與的國家科技支撐項目和國家重點研發(fā)計劃項目，深入開展服務(wù)計算技術(shù)研發(fā)和應(yīng)用落地，揭示了現(xiàn)代服務(wù)業(yè)跨界融合發(fā)展的一般規(guī)律和發(fā)展趨勢，總結(jié)并形成典型跨界服務(wù)模式的集合，為跨界服務(wù)研究提供了理論基礎(chǔ)與模型框架。

打破邊界 催生新興跨界服務(wù)

服務(wù)計算是介于計算機技術(shù)服務(wù)系統(tǒng)和商業(yè)管理服務(wù)之間的一門計算機交叉學科，隨著現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的興起而快速發(fā)展，并逐漸形成一門全新的學科。它旨在為企業(yè)提供各種計算機需求的解決方案。

在國家科技部發(fā)布的《現(xiàn)代服務(wù)業(yè)科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》中，明確現(xiàn)代服務(wù)業(yè)是以現(xiàn)代科學技術(shù)特別是信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主要支撐，建立在新的商業(yè)模式、服務(wù)方式和管理方法基礎(chǔ)上的服務(wù)產(chǎn)業(yè)。它既包括隨著技術(shù)發(fā)展而產(chǎn)生的新興服務(wù)業(yè)態(tài)，也包括運用現(xiàn)代技術(shù)對傳統(tǒng)服務(wù)業(yè)的改造和提升，向社會提供高附加值、高層次、知識型的生產(chǎn)服務(wù)和生活服務(wù)。支撐現(xiàn)代服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的服務(wù)計算研究，被列入“十一五”“十二五”國家科技支撐計劃重點研發(fā)項目，“十三五”期間列入“國家重點研發(fā)計劃”。

服務(wù)計算的突破性進展最早在服務(wù)技術(shù)層面引發(fā)革命，傳統(tǒng)的軟件開發(fā)變成了服務(wù)組合式的軟件開發(fā)，進而大大提升了軟件開發(fā)的效率。而隨著服務(wù)計算技術(shù)的發(fā)展，在人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)的支撐下，現(xiàn)代服務(wù)業(yè)不斷發(fā)生“化學效應(yīng)”，涌現(xiàn)新的模式。如在共享單車等“互聯(lián)網(wǎng)+”產(chǎn)業(yè)中，服務(wù)計算技術(shù)就在其中發(fā)揮了巨大作用，提供了重要的技術(shù)支撐。

當前，隨著現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的深入發(fā)展，對服務(wù)計算的研究已經(jīng)從單一的服務(wù)模式延伸到了多元甚至是跨界服務(wù)模式。殷昱煜解釋說：“業(yè)務(wù)領(lǐng)域的邊界在不斷被打破，由此產(chǎn)生新興的跨界服務(wù)?！睒I(yè)務(wù)多元化擴張已成為現(xiàn)代大型企業(yè)重要發(fā)展戰(zhàn)略之一。如以BAT為代表的大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)已逐步實現(xiàn)從單一業(yè)務(wù)到多元化業(yè)務(wù)再到業(yè)務(wù)生態(tài)的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移?！霸谶@種新的業(yè)務(wù)形態(tài)下，底層的軟件服務(wù)（系統(tǒng)）之間不再孤立，而是直接或間接地彼此連接、關(guān)聯(lián)、交織在一起，共同支撐企業(yè)紛繁復(fù)雜、動態(tài)多變的業(yè)務(wù)發(fā)展，從而最終形成跨界融合、持續(xù)演化的服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)，成為不可或缺的社會基礎(chǔ)設(shè)施?！?/p>

從單一到多元，由于業(yè)務(wù)生態(tài)伴有持續(xù)、動態(tài)且不可預(yù)期的業(yè)務(wù)演變活動（如業(yè)務(wù)生長、重構(gòu)、升級、融合等），這便迫切要求支撐業(yè)務(wù)生態(tài)的服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)具備隨需應(yīng)變的演化能力。一方面，服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的演化可以為跨界業(yè)務(wù)融合創(chuàng)造良好的條件；另一方面，不可預(yù)期的業(yè)務(wù)生態(tài)演化活動，又給服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的演化帶來極大的不確定性——演化是完全自主的，演化方向也幾乎沒有限制，演化后的生態(tài)質(zhì)量也不確定。

殷昱煜帶領(lǐng)團隊與浙江大學和阿里巴巴集團開展了深度的合作，并進行了深入的理論研究，包括跨界服務(wù)模式，以及跨界服務(wù)在特定領(lǐng)域的應(yīng)用場景落地等。以阿里巴巴集團為例，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，阿里巴巴從最初的單一業(yè)務(wù)領(lǐng)域、數(shù)十個業(yè)務(wù)種類，以及簡單的業(yè)務(wù)關(guān)系演進為現(xiàn)在的數(shù)十個業(yè)務(wù)領(lǐng)域、數(shù)百個業(yè)務(wù)種類及復(fù)雜的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，形成了阿里巴巴電商生態(tài)系統(tǒng)，并且正在成為未來商業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)施。經(jīng)過多年的發(fā)展和積累，該生態(tài)已覆蓋了互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中需要的所有服務(wù)能力，其服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)所涉及的領(lǐng)域極為開放，從電商領(lǐng)域的基礎(chǔ)服務(wù)，如商品管理、交易管理、支付管理，再到金融、物流、保險等跨界服務(wù)。與此同時，為了滿足日益增長的用戶需求，部分核心服務(wù)系統(tǒng)每天的變更次數(shù)可達到上百次，總變更次數(shù)則以每年萬級的速度增長。

如今，服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)演化的不確定性及其本身具備的開放、復(fù)雜、動態(tài)、大規(guī)模等特點，使得服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)、健康、可靠演化面臨挑戰(zhàn)。一方面，產(chǎn)業(yè)整合使得業(yè)務(wù)邊界日益模糊，業(yè)務(wù)包含業(yè)務(wù)、流程疊加流程，業(yè)務(wù)邊界的不確定性日益增加，如何進行有效、高效、高兼容的業(yè)務(wù)抽象，成為新的難題；另一方面，服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)快速生長的不確定性帶來了演化分析與決策、運行時動態(tài)更新及服務(wù)遷移等多個方面的困難。與此同時，服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)的無序進化使得服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)在經(jīng)過長期演化之后處于一種非常脆弱的狀態(tài)，軟件開發(fā)與維護的效率低下且容易引發(fā)缺陷，越來越難以支持有效的業(yè)務(wù)擴展和變化，從而給系統(tǒng)的長期可持續(xù)發(fā)展帶來阻礙和挑戰(zhàn)。

根據(jù)服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)普遍表現(xiàn)出領(lǐng)域開放、快速多變、無須進化的特點，殷昱煜正在參與面向不確定演化的服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)設(shè)計理論與方法的研究，旨在通過研究面向業(yè)務(wù)領(lǐng)域開放及邊界不確定的業(yè)務(wù)抽象方法提升不確定性業(yè)務(wù)的抽象能力，通過運行時的定性和定量分析與推理保障服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)不確定演化過程的可靠性，以及通過數(shù)據(jù)驅(qū)動的方式實現(xiàn)智能化的服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)控監(jiān)測與評估等。

依托國家重點研發(fā)計劃項目，殷昱煜作為核心成員從研究現(xiàn)代服務(wù)業(yè)典型跨界服務(wù)案例出發(fā)，在研究提煉各類跨界服務(wù)模式的本質(zhì)特征和核心要素的基礎(chǔ)上，形成涵蓋服務(wù)提供者、消費者、載體、過程、目標和價值等元素的新型服務(wù)模型及其描述語言，并研究和開發(fā)了跨界服務(wù)模式計算與評估方法及其支撐工具，為跨界服務(wù)研究提供理論基礎(chǔ)與模型框架。

在各項研究成果的基礎(chǔ)上，團隊與淘寶和浙江大學合作，首次提出了面向新零售的電子商務(wù)業(yè)務(wù)建模方法，研發(fā)團隊從已有代碼中剝離出條件邏輯和運行邏輯，形成可視、可配、可監(jiān)控、可演進的能力，解決了淘寶內(nèi)部長期以來的業(yè)務(wù)描述不統(tǒng)一、理解不一致的問題，大大提高電商企業(yè)的業(yè)務(wù)復(fù)制效率，該方法已在淘寶“星環(huán)”項目中得到驗證，取得良好效果。

撬動數(shù)據(jù) 推動高水平金融服務(wù)

云計算時代，所有的計算資源、存儲資源和網(wǎng)絡(luò)資源都可以變成虛擬化的資源，并實現(xiàn)按需分配。但由于物理機器分布在不同的地方，調(diào)動資源時，通常需要先上傳到遠端的中央服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)就會成為現(xiàn)實中的瓶頸問題。“通俗理解來說，就好像一只章魚的一個個觸角一樣，每個觸角可能都只有感知的能力，而我們要做的，就是給每個觸角的末端都增加計算的能力，這就是邊緣計算?！币箨澎闲蜗蟮乇扔?。

在邊緣智能與服務(wù)推薦領(lǐng)域，殷昱煜提出了反調(diào)用頻率的概念來刻畫用戶和服務(wù)的調(diào)用行為，以解決相似度過度估計問題。同時，在近鄰選擇過程中，他的研究加入了偽近鄰識別和失效近鄰補償機制，使得近鄰選擇更加準確，并且增加了QoS數(shù)據(jù)稀疏情況下近鄰選擇的穩(wěn)定性?；诙嗑S近鄰特征，他又提出了服務(wù)QoS推薦算法，提升了不確定環(huán)境下服務(wù)推薦的可靠性和精度。一系列關(guān)于邊緣計算和服務(wù)推薦領(lǐng)域的成果被發(fā)表在

IEEE Internet Things J、FGCS、Mob. Networks Appl、TIOT、TII

和《計算機集成制造系統(tǒng)》等期刊上，其中ESI高被引論文就達到6篇，ESI熱點論文3篇。

殷昱煜（右一）指導(dǎo)學生開展研究

近年來，隨著金融業(yè)發(fā)展規(guī)模不斷擴大，產(chǎn)生了豐富的金融大數(shù)據(jù)資源。傳統(tǒng)分散管理的關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)也因此面臨不斷變化的檢索和分析所帶來的數(shù)據(jù)處理、訪問、加工和靈活性的挑戰(zhàn)。通過人工智能、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，建立大型數(shù)據(jù)集的生態(tài)系統(tǒng)，通過大數(shù)據(jù)解決方案解決現(xiàn)有金融應(yīng)用瓶頸，實現(xiàn)風險敞口分析、合規(guī)及其他多種數(shù)據(jù)用途，成為金融市場發(fā)展的趨勢所在。

殷昱煜認為，伴隨云計算技術(shù)興起，計算機系統(tǒng)處理海量數(shù)據(jù)的能力不斷增強，這也使得提供有效的金融信息服務(wù)成為可能。同時，金融大數(shù)據(jù)收集、處理、挖掘與分析等基礎(chǔ)支撐技術(shù)和平臺，可將金融信息服務(wù)推向更高的層次。具體在證券金融信息服務(wù)上，金融大數(shù)據(jù)收集、處理、分析與挖掘相關(guān)技術(shù)的研究、開發(fā)和快速發(fā)展取得了不少成果，然而仍有不少難點需要突破，如智能分析和深度挖掘的程度有待提升，集成支撐技術(shù)和平臺也有待研發(fā)。在金融數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)性上，業(yè)界也在呼喚使用更準確和更專業(yè)的抓取、整理技術(shù)。在數(shù)據(jù)信息深度挖掘技術(shù)的研究上，中文的分詞技術(shù)、特征信息的分類聚類技術(shù)仍需更多突破性的創(chuàng)新研究。

為集成國家金融產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略數(shù)據(jù)資源，為政府和行業(yè)監(jiān)管部門的經(jīng)濟調(diào)控和風險防范工作提供信息支持，為投資者、商研機構(gòu)提供統(tǒng)計信息、市場資訊和決策依據(jù)，基于浙江省豐富的金融大數(shù)據(jù)資源，殷昱煜帶領(lǐng)團隊與浙江核新同花順網(wǎng)絡(luò)信息股份有限公司展開長期深入合作，多年來就金融大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)支撐平臺開發(fā)和應(yīng)用深入研究，取得了突破性的成果。“我們希望高水平打造金融大數(shù)據(jù)分析軟件及服務(wù)平臺，為各類金融應(yīng)用提供大數(shù)據(jù)計算、分析和挖掘解決方案，支撐新型金融大數(shù)據(jù)應(yīng)用的開發(fā)，滿足機構(gòu)用戶、個人用戶及研究監(jiān)督機構(gòu)在不同環(huán)境下對財經(jīng)資訊和金融數(shù)據(jù)的全天候需求，并通過機構(gòu)金融終端提供一攬子的分析和展示工具。”殷昱煜說。

在國家及浙江省信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和金融服務(wù)業(yè)的戰(zhàn)略發(fā)展建設(shè)和迫切需求的牽引下，依托省重點研發(fā)項目，以金融行業(yè)的大數(shù)據(jù)資源存儲、分析和應(yīng)用需求為導(dǎo)引，選擇典型金融領(lǐng)域應(yīng)用進行規(guī)?；痉稇?yīng)用，殷昱煜和團隊突破了金融大數(shù)據(jù)收集、金融流式大數(shù)據(jù)事件挖掘、金融大數(shù)據(jù)壓縮去重、金融大數(shù)據(jù)可靠性保障4項關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新，研究了25種金融領(lǐng)域數(shù)據(jù)分析和量化交易模型，在此基礎(chǔ)上研制出金融大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)支撐平臺，研究成果還成功申請國內(nèi)發(fā)明專利2項，軟件著作權(quán)10項。

不僅如此，殷昱煜和團隊依托浙江省重大科技專項，立足于移動互聯(lián)網(wǎng)證券金融信息服務(wù)領(lǐng)域，為廣大投資者提供了一個集海量金融數(shù)據(jù)深度挖掘、多媒體資訊、個性化Push推送技術(shù)、金融投資決策智能分析、信息安全系統(tǒng)于一體，并實現(xiàn)多種終端數(shù)據(jù)云同步的金融信息云服務(wù)平臺。團隊與浙江同花順股份有限公司合作開發(fā)的金融大數(shù)據(jù)基礎(chǔ)支撐平臺，已在浙江同花順股份有限公司進行產(chǎn)業(yè)化，并應(yīng)用到10家大型金融單位中，涉及免費用戶1億戶，個人付費用戶3萬戶，市場覆蓋率居國內(nèi)前列。如今，該平臺服務(wù)機構(gòu)用戶、科研院所、監(jiān)管部門用戶數(shù)3000戶，實現(xiàn)年營業(yè)收入6000萬元，通過項目的實施，新增就業(yè)崗位110個。

理念升級展望“人、機、物”融合未來

作為80后年輕學者，殷昱煜從小就被計算機的“神秘”所吸引，對計算機科學產(chǎn)生了濃厚的興趣。從浙江大學計算機科學與技術(shù)專業(yè)博士畢業(yè)后，殷昱煜選擇了加入杭州電子科技大學，長期從事大數(shù)據(jù)、服務(wù)計算和邊緣計算等領(lǐng)域的學術(shù)研究。因為出色的研究成果，殷昱煜2019年被破格評為教授。

盡管沒有出國留學的經(jīng)歷，但殷昱煜并未覺得有絲毫遺憾，在國內(nèi)做科學研究工作的多年時間里，他深切感受到，由于中國互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟的高速發(fā)展，越來越多國際知名的學者、教授都愿意到中國來與國內(nèi)學者展開研究合作，進而推動相關(guān)研究應(yīng)用落地。

在杭州電子科技大學任教期間，殷昱煜曾作為主要完成人獲得中國商業(yè)聯(lián)合會服務(wù)業(yè)科技創(chuàng)新獎特等獎，浙江省科技進步獎一等獎、二等獎等諸多科技創(chuàng)新獎項。作為核心成員，他參與了國家支撐計劃、“863計劃”、浙江省重大科技專項等項目十余項，推動了一大批成果轉(zhuǎn)化。

2008年以前，中國的基礎(chǔ)軟件研發(fā)能力薄弱，大多只能依賴進口，為了研究我國的自主設(shè)計軟件平臺，還在學生時代的殷昱煜就加入了“錢塘中間件平臺軟件”的開發(fā)，經(jīng)過兩年時間的攻堅克難，該項目成果最終獲得了高等學?？茖W研究優(yōu)秀成果獎科技進步獎一等獎。該平臺軟件可以代替當時在市場上主流的中間件服務(wù)器，在國內(nèi)計算機領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了大量推廣引用，“錢塘中間件平臺軟件”項目也成為中國基礎(chǔ)軟件開發(fā)中一個里程碑式的科研成果?！爱敃r我們在杭州的一個寫字樓里租了一個很大的場地，4個老師帶著30多名學生，包括七八個博士生，就在那個場地里封閉搞開發(fā)，足足用了兩年時間?！币箨澎险f。

在國家支撐計劃項目的支持下，殷昱煜提出業(yè)務(wù)流程及服務(wù)的思想，并與復(fù)旦大學、杭州中房信息科技有限公司（透明售房網(wǎng)）聯(lián)合開發(fā)BPaaS業(yè)務(wù)流程即服務(wù)平臺，目前已應(yīng)用于杭州中房信息科技有限公司各類房產(chǎn)管理類業(yè)務(wù)。

回望走過的路，殷昱煜不無感慨，計算機互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷革新，從應(yīng)用軟件轉(zhuǎn)向服務(wù)技術(shù)，最大的困難還是在于理念上的改變?！袄砟钍亲铍y改變的，很多人可能一開始就不理解從應(yīng)用軟件變成服務(wù)技術(shù)，怎么組合就能出軟件；服務(wù)技術(shù)是怎樣的；怎么樣可以提升開發(fā)效率，對傳統(tǒng)的服務(wù)系統(tǒng)可以起到怎樣的改造等。”

作為一門新興的交叉學科，服務(wù)計算常會受到傳統(tǒng)學科的挑戰(zhàn)。不少軟件工程學科的人會認為，服務(wù)計算所做的東西與軟件工程不是一樣的嗎？“理念并不一樣，軟件工程涉及面更廣，服務(wù)計算應(yīng)該算是其中一個重要分支，在服務(wù)計算中，軟件編程變成了服務(wù)組裝的一種方式?！币箨澎险f。

殷昱煜所帶領(lǐng)的團隊隸屬教育部復(fù)雜系統(tǒng)建模與仿真重點實驗室，隨著服務(wù)計算學科發(fā)展，團隊目前已有教授1名、副教授2名，講師2名。多年來，圍繞操作系統(tǒng)、體系結(jié)構(gòu)、邊緣計算、物聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)領(lǐng)域，實驗室團隊已經(jīng)在

IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering、IEEE Transactions on Mobile Computing、IEEE Transactions on Services Computing

等國際知名期刊以及國內(nèi)權(quán)威期刊上發(fā)表了50余篇研究論文，并獲得2019年EAI第15屆協(xié)同計算國際會議（CollaborateCom2019）最佳論文獎。實驗室還承辦了IEEE第五屆亞太服務(wù)計算國際會議（APSCC 2010）、IEEE第七屆綠色與可持續(xù)計算國際會議（IGSC 2016）等諸多服務(wù)計算領(lǐng)域的學術(shù)會議。隨著受認可度不斷提升，殷昱煜和團隊，以及業(yè)內(nèi)科學家籌辦的2021年第一次中國服務(wù)計算大會，讓服務(wù)計算的理念更加深入人心，進一步推動了服務(wù)計算學科的發(fā)展。

而今，由互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和人構(gòu)建起來的“人、機、物”一體化正越來越多地應(yīng)用到智慧城市系統(tǒng)中。自2020年以來，殷昱煜帶領(lǐng)團隊，圍繞“人、機、物”融合的智慧城市系統(tǒng)“新賽道”，開展“人、機、物”融合可信性這一國家重點研發(fā)項目研究。殷昱煜說，通過開展深入研究應(yīng)用，可以防止諸如人臉識別誤判、隱私暴露、數(shù)據(jù)篡改等可能存在的風險和問題，提高智慧城市系統(tǒng)算法可信性，讓智慧城市系統(tǒng)在更加可靠的程度下運行。未來幾年，他和團隊將結(jié)合邊緣計算領(lǐng)域的技術(shù)突破，進一步提升智慧城市系統(tǒng)的響應(yīng)速度和智能化水平，推動“人、機、物”融合的系統(tǒng)在不同的場景中轉(zhuǎn)化應(yīng)用。