生態(tài)系統(tǒng)（Ecosystem）原本是一個生物學(xué)術(shù)語，意思是由一些生命體相互依存、相互制約而形成的大系統(tǒng)，就像我們學(xué)生時代在生物學(xué)課堂上學(xué)到的那樣。隱喻無處不在，人們把這個術(shù)語移植到了 IT 領(lǐng)域中來，比如我們常說的“軟件生態(tài)系統(tǒng)”，實際上，這個問題涉及到所謂“巨型系統(tǒng)”、“復(fù)雜系統(tǒng)”、“異構(gòu)系統(tǒng)”等等，那么——

什么是軟件生態(tài)系統(tǒng)呢？

如何評估和構(gòu)建軟件生態(tài)系統(tǒng)呢？

如何評估軟件生態(tài)系統(tǒng)的健康性呢？

軟件生態(tài)系統(tǒng)的價值是什么？又是如何實現(xiàn)的呢？

......

1. 什么是軟件生態(tài)系統(tǒng)

英國生態(tài)學(xué)家 Tansley于1935年首先提出有關(guān)“生態(tài)系統(tǒng)”的概念，任何自然環(huán)境中的生物有機(jī)體和非生物成分在一段時間內(nèi)交互形成一個相對穩(wěn)定的動態(tài)平衡狀態(tài)，形成一個生態(tài)系統(tǒng)。生態(tài)系統(tǒng)( 自然生態(tài)系統(tǒng)) 就是在一定空間范圍內(nèi)，生物群落與非生物環(huán)境，通過能量流動、物質(zhì)循環(huán)、信息傳遞而形成相互作用、相互依存的動態(tài)復(fù)合體。換言之，生態(tài)系統(tǒng)就是在一個空間內(nèi)生物群落與非生物環(huán)境形成具有一定功能的整體。生態(tài)系統(tǒng)不僅在空間上是個地理單元，還是一個功能單元，既有能量、信息的傳遞又有物質(zhì)和物種的動態(tài)過程。任何一個自然生態(tài)系統(tǒng)都是開放系統(tǒng)，都有輸入和輸出的過程以維持動態(tài)平衡。

實際上，研究者早就將生態(tài)系統(tǒng)的概念引入到了經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域，形成了商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的概念。所謂商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是指一群相互連結(jié)，共同創(chuàng)造價值與分享價值的企業(yè)。軟件生態(tài)系統(tǒng)本質(zhì)上是商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在軟件產(chǎn)業(yè)中的特殊呈現(xiàn)。

2003年Messerchmitt 等人認(rèn)為軟件生態(tài)系統(tǒng)的研究包括7 個方面：過程與技術(shù)、定性分析、實證研究、分析模型、工具與表達(dá)方法、行業(yè)應(yīng)用、技術(shù)報告（包括術(shù)語探討、領(lǐng)域綜述、在研項目報告、短文、領(lǐng)域介紹，等等）。接下來，不同的研究為軟件生態(tài)系統(tǒng)提供了不同的定義。例如Bosch等人給出軟件生態(tài)系統(tǒng)的定義，討論其發(fā)展趨勢，并概述采用軟件生態(tài)系統(tǒng)方法的關(guān)鍵概念和意義。Lungu等人將軟件生態(tài)系統(tǒng)視為在同一環(huán)境中共同開發(fā)和發(fā)展的軟件項目的集合，目前，還有許多研究聚焦于特定的生態(tài)系統(tǒng)，例如Arm軟件生態(tài)系統(tǒng)、Python軟件生態(tài)系統(tǒng)等開源生態(tài)系統(tǒng)。

2016年，Ｍanikas等人對2003至2014年之間涌現(xiàn)的軟件生態(tài)系統(tǒng)定義進(jìn)行了重新審視，將軟件生態(tài)系統(tǒng)定義為“在公共的技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施上軟件產(chǎn)品與服務(wù)以及相關(guān)涉眾者相互作用而形成的復(fù)雜系統(tǒng)”，強(qiáng)調(diào)軟件生態(tài)系統(tǒng)中利益相關(guān)者采用數(shù)據(jù)共享、知識分享、軟件產(chǎn)品及服務(wù)提供等方式為軟件生態(tài)系統(tǒng)做貢獻(xiàn)。

軟件生態(tài)系統(tǒng)是指在一個共同的技術(shù)平臺上，眾多的參與者協(xié)同合作，最終形成大量的軟件解決方案或服 務(wù)。軟件生態(tài)系統(tǒng)目前是在軟件平臺上結(jié)合內(nèi)部和外部參與者開發(fā)的組件來構(gòu)建大型軟件系統(tǒng)的有效方法。

軟件生態(tài)系統(tǒng)改變了軟件產(chǎn)業(yè)傳統(tǒng)的集中式、層級結(jié)構(gòu)的商業(yè)模式，強(qiáng)調(diào)了互利共生、資源共享的創(chuàng) 新發(fā)展理念，構(gòu)建了一種嶄新的互相協(xié)作、彼此促進(jìn)的軟件生產(chǎn)模式，構(gòu)建了軟件產(chǎn)品及服務(wù)的社會化生產(chǎn)方式．其蘊(yùn)含的商業(yè)、技術(shù)和管理特征，吸引了軟件工程、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、社會學(xué)等領(lǐng)域研究者的共同關(guān)注，也得到了IT界的普遍認(rèn)同。

軟件生態(tài)系統(tǒng)必定跨越多個組織的邊界, 強(qiáng)調(diào)多個組織的相互協(xié)作, 這是與傳統(tǒng)的軟件產(chǎn)品和軟件產(chǎn)品線開發(fā)方法的一個顯著區(qū)別;其次 ,軟件生態(tài)系統(tǒng)中各組織間的依賴關(guān)系是圍繞生產(chǎn)或消費(fèi)承載著相關(guān)知識的軟件制品和服務(wù)展開的 ;第三,各個組織所遵循的商業(yè)模型決定了它們生產(chǎn)或消費(fèi)知識的方式 ;第四 ,這些組織共享市場, 能夠針對市場中用戶需求的演化進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整 ,否則若軟件生態(tài)系統(tǒng)中的軟件制品和服務(wù)逐漸不再滿足用戶的需求,則其將逐漸老化乃至死亡。

2.軟件生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成與分類

2.1軟件生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)成

為了界定軟件生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)涵及其構(gòu)成，可以使用元模型建模方式描述軟件生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成。

按照對軟件生態(tài)系統(tǒng)的重要程度，將利益相關(guān)者扮演的角色細(xì)化為核心開發(fā)者、活躍開發(fā)者、外圍開發(fā)者和用戶。核心開發(fā)者類似于自然生態(tài)系統(tǒng)中的植物，他們利用環(huán)境提供的各類資源開發(fā)出對軟件生態(tài)系統(tǒng)生存與發(fā)展起到關(guān)鍵作用的軟件制品；活躍開發(fā)者類似于自然生態(tài)系統(tǒng)中的植食性動物，貢獻(xiàn)新的軟件制品、參加軟件測試及運(yùn)維工作；外圍開發(fā)者，類似于自然生態(tài)系統(tǒng)中的獵食者，運(yùn)用已有的軟件制品編織形成面向終端用戶的軟件產(chǎn)品；用戶是軟件生態(tài)系統(tǒng)中的頂級獵食者，使用軟件產(chǎn)品為其工作、生活服務(wù)，把軟件體驗、對軟件生態(tài)系統(tǒng)的期望反饋給軟件生態(tài)系統(tǒng)，推動軟件生態(tài)系統(tǒng)不斷發(fā)展。

軟件生態(tài)系統(tǒng)具有技術(shù)特征、商業(yè)特征及社會網(wǎng)絡(luò)特征，可以從技術(shù)視角、商業(yè)視角、社會網(wǎng)絡(luò)視角對軟件生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)進(jìn)行投影，形成軟件生態(tài)系統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)、商業(yè)架構(gòu)和社會網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。軟件生態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)不論從技術(shù)視角、商業(yè)視角和社會網(wǎng)絡(luò)視角來看，都具有顯著的等級結(jié)構(gòu)。

2.2 軟件生態(tài)系統(tǒng)的分類

軟件生態(tài)系統(tǒng)種類繁多，從不同視角對軟件生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行解讀，派生出不同的軟件生態(tài)系統(tǒng)分類方法——

（１）按照商業(yè)訴求情況，把軟件生態(tài)系統(tǒng)劃分為商業(yè)軟件生態(tài)系統(tǒng)、免費(fèi)及開源軟件生態(tài)系統(tǒng)。

（２）按照 軟 件 部 署 環(huán) 境 差 異，將軟件生態(tài)系統(tǒng)細(xì)化為服務(wù)器軟件生態(tài)系統(tǒng)、桌面軟件生態(tài)系統(tǒng)、嵌入式軟件生態(tài)系統(tǒng)、云計算軟件生態(tài)系統(tǒng)。

（３）根據(jù)軟件在計算機(jī)系統(tǒng)中扮演角色不同，把軟件生態(tài)系統(tǒng)劃分為系統(tǒng)軟件生態(tài)系統(tǒng)、支撐軟件生態(tài)系統(tǒng)和應(yīng)用軟件生態(tài)系統(tǒng)。

（４）將軟件生態(tài)系統(tǒng)和應(yīng)用領(lǐng)域相結(jié)合，則產(chǎn)生行業(yè)應(yīng)用軟件生態(tài)系統(tǒng)，包括智能汽車軟件生態(tài)系統(tǒng)、智慧農(nóng)業(yè)軟件生態(tài)系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)教育軟件生態(tài)系統(tǒng)、社交軟件生態(tài)系統(tǒng)、智慧醫(yī)療軟件生態(tài)系統(tǒng)、區(qū)塊鏈應(yīng)用軟件生態(tài)系統(tǒng)等等．

3.軟件生態(tài)系統(tǒng)的設(shè)計方法與分析框架

軟件生態(tài)系統(tǒng)策略設(shè)計，以利益相關(guān)者的價值實現(xiàn)為導(dǎo)向，通過企業(yè)合作伙伴管理、資源流管理、能量流動導(dǎo)引、跨界管理等手段來實現(xiàn)管理策略設(shè)計及實施。具體地，有基于資源流分析的軟件生態(tài)系統(tǒng)管理策略設(shè)計方法，有基于層次分析法的軟件生態(tài)系統(tǒng)管理策略設(shè)計方法，還有人將供應(yīng)鏈跨界管理理論引入到軟件產(chǎn)業(yè)的商業(yè)生態(tài)構(gòu)建過程之中，運(yùn)用企業(yè)的跨界管理能力經(jīng)營軟件生態(tài)系統(tǒng)、打造軟件產(chǎn)業(yè)商業(yè)生態(tài)。

3.1 SNA 模型

許多復(fù)雜的系統(tǒng)可以表示為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)的組件及其相互作用分別表示為節(jié)點和鏈接。軟件項目及其關(guān)系也可以表示為一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)， 軟件生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)由其技術(shù)依賴來定義。

社會網(wǎng)絡(luò)分析方法（Social Network Analysis，SNA）源于社會學(xué)，是一種建立在圖論基礎(chǔ)上，通過點和線集 合實現(xiàn)的形式化方法，用點表示參與者、線表示相互關(guān)系。近年來隨著大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的發(fā)展，研究 人員在一般社會網(wǎng)絡(luò)（General Social Networks，GSNs）的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步豐富點、線的形式，賦予不同的 信息，構(gòu)成形式多樣的圖模型。通常用點的半徑表達(dá)規(guī)模（市值、流量、產(chǎn)品數(shù)量），用點的顏色表示組團(tuán)、組群、占股關(guān)系等，點的形狀來區(qū)分角色和特征，用點位置來表達(dá)結(jié)構(gòu)特征；用線的方向、虛實、粗細(xì)等，來表示依賴或競爭關(guān)系等。

在軟件生態(tài)系統(tǒng)的研究中，通常用 SNA 模型來表示生態(tài)系統(tǒng)中參與者之間的關(guān)系，參與者包括：開發(fā)者、公司、API、技術(shù)平臺或協(xié)議等。

3.2 SSN 模型

SSN（Software Supply Networks）模型是 Boucharas等人在 2009 年提出的，是目前軟件生態(tài)系統(tǒng)研究中 使用最為廣泛的模型之一。模型中的研究對象通常為ISV（獨(dú)立軟件廠商/公司）、SUP（軟件產(chǎn)品或服務(wù)的供 應(yīng)商）、C（客戶）3 種角色，以及部分非必要元素，如：客戶的客戶（Customer’s Customer）、貿(mào)易關(guān)系（Trade Rela?tionship）、網(wǎng)關(guān)（Gateway）等。

3.3 知識鏈模型

在軟件生態(tài)系統(tǒng)中開發(fā)者、項目、用戶可以通過知識建立聯(lián)系。開發(fā)者基于基礎(chǔ)知識，在技術(shù)合作網(wǎng)絡(luò)的支撐下參與項目，將知識構(gòu)建為實體化的軟件產(chǎn)品，用戶在使用軟件的過程中形成新的需求、認(rèn)識和觀點，隨著新知識的聚集和日益成熟再影響開發(fā)者，組成一個循環(huán)的閉環(huán)過程。與 SSN 模型類似，知識鏈模型通常也區(qū)分為三個層次。

3.4 負(fù)熵流模型

熵理論對于整個自然科學(xué)來說是第一法則?！?愛因斯坦

熵是系統(tǒng)工程的核心概念，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)部各要素之間的協(xié)調(diào)發(fā)生障礙時，或者由于環(huán)境對系統(tǒng)的不可控輸入達(dá)到一定程度時，系統(tǒng)就很難繼續(xù)圍繞目標(biāo)進(jìn)行控制，從而在功能上表現(xiàn)出某種程度的紊亂，表現(xiàn)出有序性減弱，無序性增加，系統(tǒng)的這種狀態(tài)，稱為系統(tǒng)的熵值增加效應(yīng)。

薛定諤在《生命是什么》一書中提出“負(fù)熵”概念，認(rèn)為“生命需要通過不斷抵消其生活中產(chǎn)生的正熵，使自己維持在一個穩(wěn)定而低的熵水平上”“生命以負(fù)熵為生”，并將生命活力稱為負(fù)熵?！柏?fù)熵”同樣也適用于社會系統(tǒng)，認(rèn)為每一個社會系統(tǒng)都需要從環(huán)境中獲取負(fù)熵，維持運(yùn)行、抵消熵增、保持低熵狀態(tài)，熵的變化對社會系統(tǒng)的生存、發(fā)展有著重要影響。

軟件生態(tài)子系統(tǒng)是在不同社會人群中建立相互聯(lián)系的特定社會系統(tǒng)，是一種是在公共技術(shù)的基礎(chǔ)上，將能量（人力、物力、財力）以及特定的知識，轉(zhuǎn)化為某個組織或行業(yè)“負(fù)熵”（秩序、效率、降低不確定性、 降低風(fēng)險等）的復(fù)雜系統(tǒng)。

在自然生態(tài)系統(tǒng)的研究中，通常依托食物鏈或食物網(wǎng)模型，研究能量、營養(yǎng)的流動，分析生物之間的關(guān)系和生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。對軟件生態(tài)系統(tǒng)而言，可以圍繞“軟件的負(fù)熵”來研究軟件系統(tǒng)與環(huán)境之間、在軟件系統(tǒng)之間的關(guān)系。為了簡化軟件生態(tài)系統(tǒng)模型，簡化軟件與軟件、軟件與環(huán)境之間的能流交換過程，將系統(tǒng)之間通過軟件實施產(chǎn)生的熵差稱為：軟件負(fù)熵流（Software Negative Entropy Flow）。常見的軟件負(fù)熵流關(guān)系如下：

采用合適的軟件生態(tài)系統(tǒng)模型，對于復(fù)雜系統(tǒng)軟件的研究至關(guān)重要，選擇、構(gòu)建和改良的軟件所處的生 態(tài)環(huán)境，將成為未來軟件實施成敗的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，需要從軟件負(fù)熵的角度，對軟件生態(tài)系統(tǒng)的耗散結(jié)構(gòu)、平衡狀態(tài)、競合關(guān)系、生命周期等問題進(jìn)行研究，才能形成完整的研究框架。

5 軟件生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量與健康性評估

5.1 質(zhì)量評估

軟件過程質(zhì)量對軟件生態(tài)系統(tǒng)健康具有重要作用，關(guān)注軟件構(gòu)件研發(fā)活動對生態(tài)系統(tǒng)健康影響，有基于有向圖分析的軟件生態(tài)系統(tǒng)健康評價方法等等。

軟件生態(tài)系統(tǒng)最重要的質(zhì)量就是可持續(xù)性(Sustainability),即意味著其能夠持續(xù)提供用戶所需的價值, 能夠維持一定規(guī)模的用戶和第三方開發(fā)者, 保證一定的市場占有率。借鑒軟件質(zhì)量模型的設(shè)計經(jīng)驗 ,可以將軟件生態(tài)系統(tǒng)的質(zhì)量模型組織為一個層次結(jié)構(gòu)，如下圖所示：

軟件生態(tài)系統(tǒng)的商業(yè)質(zhì)量模型主要考察軟件生態(tài)系統(tǒng)中的產(chǎn)品與主流商業(yè)模型的一致性、軟件生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模和多樣性、市場占有率等,如產(chǎn)品升級計劃是否適應(yīng)市場變化,最大限度地提高用戶的粘度。

軟件生態(tài)系統(tǒng)的產(chǎn)品質(zhì)量模型則考察軟件生態(tài)系統(tǒng)中各類軟件解決方案的質(zhì)量,除單個軟件產(chǎn)品所必須具備的性能、安全、易用性、可靠性等質(zhì)量屬性之外,軟件解決方案還須具有高度的可組裝性和開放性,不但允許用戶靈活地選擇不同的軟件解決方案組合擴(kuò)展核心軟件平臺實現(xiàn)其個性化的需求,也為第三方開發(fā)者進(jìn)一步擴(kuò)展各個解決方案發(fā)展子生態(tài)系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。

軟件生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)同質(zhì)量模型主要考察軟件生態(tài)系統(tǒng)在支持多個開發(fā)團(tuán)體協(xié)作方面的能力,如開發(fā)團(tuán)體之間協(xié)同的靈活性、協(xié)同過程的成熟度、協(xié)同中是否支持民主決策、協(xié)同中出現(xiàn)問題的反饋周期、以及鑒定第三方開發(fā)者所發(fā)布軟件解決方案的認(rèn)證服務(wù)和發(fā)布管理服務(wù)等等。

5.2 健康性評估

生態(tài)系統(tǒng)的健康始終是一個相對性的概念，生態(tài)系統(tǒng)是否活躍、生態(tài)系統(tǒng)的各個部分是否完善、外界對生態(tài)系統(tǒng)的影響、生態(tài)系統(tǒng)在遇到壓力后能否及時復(fù)原、生態(tài)系統(tǒng)能否對外界提供對應(yīng)的職能都是衡量生態(tài)系統(tǒng)是否健康的標(biāo)準(zhǔn)。

在軟件生態(tài)系統(tǒng)健康性方面，Slinger等人在2014年提出了軟件生態(tài)系統(tǒng)健康性可操作性的架構(gòu)（Open Source Ecosystem Health Operationalization,即OSEHO），這為軟件生態(tài)系統(tǒng)健康性的衡量奠定了堅實的基礎(chǔ)。

6. 軟件生態(tài)系統(tǒng)中的資源定位框架

針對軟件生態(tài)系統(tǒng)中軟件資源多、軟件資源差異大、管理復(fù)雜等問題，可以采用可擴(kuò)展的本體描述方法，對軟件資源進(jìn)行描述，從而通過本體信息精確定位軟件資源，采用統(tǒng)一資源訪問框架屏蔽不同軟件之間的差異，從而保證能夠精確、快速地獲取軟件資源。

針對不同團(tuán)隊管理軟件方式不同、存儲位置不同的現(xiàn)狀，以基于統(tǒng)一訪問引擎的軟件檢索框架為基礎(chǔ)，借鑒數(shù)據(jù)統(tǒng)一訪問中間件思想，對不同資源庫進(jìn)行統(tǒng)一封裝，向上層應(yīng)用提供統(tǒng)一訪問接口，在內(nèi)部則調(diào)用各軟件資源自己的訪問程序訪問不同數(shù)據(jù)源，框架圖如下：

其中，軟件資源本體模型建模過程是: 首先通過建立統(tǒng)一元數(shù)據(jù)模型，實現(xiàn)對軟件描述元數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一可擴(kuò) 展的表達(dá); 然后對語義映射中的相關(guān)概念建模，并給出形式化定義。通過建立軟件資源元數(shù)據(jù)與知識本體之間的映射獲得語義內(nèi)容元數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)對資源語義信息的描述和表達(dá)，用于屏蔽各軟件資源的異構(gòu)性。

語義映射模型作為軟件資源元數(shù)據(jù)與知識本體的紐帶，在語義映射管理中處于核心地位，映射模型設(shè)計的好壞直接影響系統(tǒng)的處理及語義表示能力。

7. 軟件生態(tài)系統(tǒng)的價值

7.1 從一棵樹的生態(tài)價值談起

印度加爾各答農(nóng)業(yè)大學(xué)對一棵樹的生態(tài)價值進(jìn)行了計算。一棵50年樹齡的樹，以累計計算：

• 產(chǎn)生氧氣的價值約31200美元；
• 吸收有毒氣體、防止大氣污染價值約62500美元；
• 增加土壤肥力價值約31200美元；
• 涵養(yǎng)水源價值37500美元；
• 為鳥類及其他動物提供繁衍場所價值31250美元；
• 產(chǎn)生蛋白質(zhì)價值2500美元。

除去花、果實和木材價值，創(chuàng)造的價值約總計196000美元，超出了一般人的想象。

7.2 Linux 生態(tài)系統(tǒng)的價值

在2007年2月“《LinuxWorld》開放（系統(tǒng)）解決方案峰會”在美國紐約市召開，在會上IDC 認(rèn)為，2006 年的‘Linux 市場生態(tài)系統(tǒng)’（包括服務(wù)器及軟件）的價值應(yīng)該限定（Pegged）在180億美元，而到 2010 年，將要達(dá)到400億美元以上。IDC 高級分析師 Matt Healey 指出，Linux系統(tǒng)的實際增長并不在于Linux 本身；“Linux 生態(tài)系統(tǒng)”的潛在增長機(jī)會在于混合的、異構(gòu)的現(xiàn)實環(huán)境。他指出：“對于那些只想做Linux 業(yè)務(wù)（Just do Linux）的供應(yīng)商而言，我看不到有許多（Linux）服務(wù)機(jī)會?！彼f：“Linux 的服務(wù)收入多半來自把Linux集成到整個基礎(chǔ)架構(gòu)中去，而不是單靠純粹玩 Linux（As a Linux pure play）”。

7.3 軟件生態(tài)系統(tǒng)中的價值創(chuàng)造

軟件生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)所有利益相關(guān)者都是價值共創(chuàng)進(jìn)程的潛在主體，通過彼此間的開放協(xié)作充分整合并盤活有限的生產(chǎn)要素和創(chuàng)新資源，滿足各自價值獲取目標(biāo)和生態(tài)系統(tǒng)的整體目標(biāo)。

系統(tǒng)動力學(xué)是系統(tǒng)論的一個重要構(gòu)成部分，它和復(fù)雜系統(tǒng)中隨時間推移而產(chǎn)生的行為有關(guān)，并會同時考慮反饋回路和時滯。影響軟件生態(tài)系統(tǒng)價值的參數(shù)分為服務(wù)種類、QoS、成本和用戶基數(shù)等，可以將利益相關(guān)者分為應(yīng)用程序用戶、服務(wù)開發(fā)人員以及平臺提供商，利益相關(guān)者價值分配的系統(tǒng)動力學(xué)模型如下：

價值交換是價值實現(xiàn)的基礎(chǔ)，軟件生態(tài)系統(tǒng)的價值實現(xiàn)可以基于技術(shù)接受理論和網(wǎng)絡(luò)外部效應(yīng)理論等，采用協(xié)方差分析來評估服務(wù)價值的達(dá)成狀況?？紤]服務(wù)QoS、服務(wù)開發(fā)者、軟件服務(wù)平臺、用戶、服務(wù)價格等因素對系統(tǒng)價值實現(xiàn)的影響，可以構(gòu)造不同利益相關(guān)者的價值創(chuàng)造模型，包括平臺所有者的價值、服務(wù)開發(fā)者的價值以及用戶的價值?；谌诤夏繕?biāo)模型和e3Value的價值分析框架，使用供應(yīng)鏈依賴分析方法以及現(xiàn)金流分析方法來評判生態(tài)系統(tǒng)價值的實行狀況。基于用戶感知價值的動態(tài)定價模型，通過捕捉服務(wù)市場中的供求關(guān)系，并基于動態(tài)定價模型來設(shè)計利潤最大化的方案，優(yōu)化服務(wù)提供商的價值。

8. 感知軟件生態(tài)系統(tǒng)

8.1 人工智能開源生態(tài)

人工智能開源軟件生態(tài)主要由“三層四面”構(gòu)成，其中三層指內(nèi)層七要素、中層四要素、外層上下游等三個層次，四面指關(guān)鍵要素、外部約束、軟件價值、產(chǎn)業(yè)鏈四個方面。依托良好的公共服務(wù)，所有相關(guān)方都能在這種生態(tài)發(fā)展下創(chuàng)造自身價值，并且將自身價值正面反饋到生態(tài)，從而保障生態(tài)的良性發(fā)展，共同構(gòu)建人工智能開源軟件生態(tài)的良性循環(huán)。人工智能開源軟件發(fā)展生態(tài)圖如下圖所示。

從生態(tài)結(jié)構(gòu)的層面來看，人工智能開源軟件發(fā)展生態(tài)圖由內(nèi)向外分為三個層次。首先，技術(shù)、人才、標(biāo)準(zhǔn)、社區(qū)、資金、知識產(chǎn)權(quán)、安全是圍繞人工智能開源軟件發(fā)展的七大關(guān)鍵要素，為開源軟件提供了發(fā)展的契機(jī)和空間 ；其次，開源軟件的發(fā)展必須是在相關(guān)約束機(jī)制下進(jìn)行的，不能違背法律法規(guī)、政策導(dǎo)向、開源文化及公共服務(wù) ；最后，在上述要素和約束機(jī)制的共同作用下，人工智能開源軟件不僅創(chuàng)造公共價值，也帶來了商業(yè)的機(jī)遇和經(jīng)濟(jì)效益，同時還對人工智能涉及到的上下游產(chǎn)業(yè)鏈帶來深遠(yuǎn)影響。

在人工智能開源軟件生態(tài)的發(fā)展中，軟件價值分析是立足于上述關(guān)鍵要素和約束條件中關(guān)鍵環(huán)節(jié)對軟件的價值進(jìn)行合理評測的一種分析方式。人工智能開源軟件價值分為兩部分 ：公共價值和商業(yè)價值。公共價值能加速人工智能技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，保障可信目標(biāo)和信息安全的改進(jìn)，降低技術(shù)門檻和推動應(yīng)用產(chǎn)業(yè)升級，促進(jìn)全社會智能化水平的全面提升 ；商業(yè)價值能降低開發(fā)成本和促進(jìn)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)企業(yè)發(fā)展，促進(jìn)大企業(yè)全球市場策略布局和競爭力提升，催生基于人工智能開源軟件的新業(yè)態(tài)和模式，帶動傳統(tǒng)企業(yè)和軟件企業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級。

8.2 Github 上的軟件生態(tài)系統(tǒng)演化

Github軟件生態(tài)系統(tǒng)中具有交叉引用關(guān)系的項目所形成的網(wǎng)絡(luò)．每個節(jié)點代表一個項目，２個節(jié)點之間的一條邊意味著它們有交叉引用關(guān)系。節(jié)點的顏色根據(jù)其度數(shù)從藍(lán)色到紫色再到紅色依次加深。同樣的，根據(jù)其權(quán)重不斷加深。此外，在Github生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)交織的網(wǎng)絡(luò)非常復(fù)雜，而其外部被許多小型的網(wǎng)絡(luò)包圍，這表明許多項目僅與某些特定項目具有交叉引用的關(guān)系，大規(guī)模的生態(tài)系統(tǒng)與小型生態(tài)系統(tǒng)共存。

圖中是2015-01-01 到 2018-06-30 的數(shù)據(jù)集，按照每半年進(jìn)行劃分，最終獲得７個階段的數(shù)據(jù)來進(jìn)行交叉引用關(guān)系的挖掘．然而，這一操作會帶來數(shù)據(jù)稀疏問題，可能導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)的急劇變化。這是因為在每６個月的時間內(nèi)發(fā)現(xiàn)的交叉引用關(guān)系在數(shù)據(jù)分割之后是有限的．在每個時段運(yùn)行生態(tài)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)算法，例如 Louvain方法，旨在將網(wǎng)絡(luò)劃分為密集連接的節(jié)點社區(qū)，并不斷優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的模塊化。它首先通過尋找小型社區(qū)來優(yōu)化本地模塊化，然后聚合每個小社區(qū)中的節(jié)點并使用它們來構(gòu)建新的網(wǎng)絡(luò)。然后，不斷迭代這兩個步驟，直到模塊化的最大化。Louvain方法在模塊化實現(xiàn)和計算時間方面優(yōu)于其他許多社區(qū)發(fā)現(xiàn)方法。

在軟件生態(tài)系統(tǒng)的動態(tài)演化過程中可能會發(fā)生不同的演化行為，可以分為５種演化事件類型，即形成、生存、消亡、合并和分裂，其中合并事件可視為生存事件的特例，而分裂事件可視為消亡事件的特例。

Github 中軟件生態(tài)系統(tǒng)的大小可以由其節(jié)點數(shù)和連邊數(shù)衡量，可以用５個特征來表征生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，即平均度、簇系數(shù)、節(jié)點度中心系數(shù)、節(jié)點距離中心系數(shù)和節(jié)點介數(shù)中心系數(shù)。軟件生態(tài)系統(tǒng)的活躍度可以通過Pull request 和 Release 的數(shù)量來確定。

從2015-01-01 到 2018-06-30 的Github數(shù)據(jù)集可以可以看出，Go，Python和Javascript是Github中軟件生態(tài)系統(tǒng)中最受歡迎的３種語言，容器技術(shù)一直受歡迎，以至于它在所有時期都能存活下來；微軟的Vscode生態(tài)系統(tǒng)是一種流行的開發(fā)工具；也可以看出與人工智能相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)正在快速增長。2015到2018年期間每個階段的頂級生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模急劇增加，這也表明許多生態(tài)系統(tǒng)在生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的各個項目之間有良好的交互關(guān)系。在Github中，最常見的進(jìn)化事件是形成和消亡，在每個演化階段內(nèi)，平均的形成和消亡事件百分比可達(dá)到80％。項目間具有高技術(shù)依賴的生態(tài)系統(tǒng)更有可能存活下來，而只圍繞某些核心項目形成的生態(tài)系統(tǒng)更趨向于消亡。

8.3 區(qū)塊鏈軟件生態(tài)系統(tǒng)的演化

區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)是依靠創(chuàng)新技術(shù)和數(shù)字化賦能衍生的新產(chǎn)業(yè)，而創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用和場景化布局僅靠單一企業(yè)的發(fā)展難以有效落實，必須要通過系統(tǒng)內(nèi)各經(jīng)濟(jì)參與者彼此間的資源共享和業(yè)務(wù)合作加以推動。各價值主體間的價值共創(chuàng)是推動區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)演化發(fā)展的核心動力。

如上圖所示，價值共創(chuàng)視角下區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的共生環(huán)境包括政策環(huán)境、經(jīng)濟(jì)環(huán)境以及社會文化環(huán)境等，良好的共生環(huán)境能夠通過合理的內(nèi)外部治理和監(jiān)管機(jī)制正確引導(dǎo)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，避免參與主體間的機(jī)會主義和不正當(dāng)競爭行為，加快促進(jìn)區(qū)塊鏈應(yīng)用落地，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的整體發(fā)展，最終實現(xiàn)價值共創(chuàng)。

區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)價值主體間共生關(guān)系呈現(xiàn)出從獨(dú)立共存、競爭、寄生、偏利共生向互利共生的轉(zhuǎn)化，隨著系統(tǒng)內(nèi)成員間競合關(guān)系和資源利用情況的改變，在不同的共生系數(shù)作用下，各類價值主體的最大規(guī)模和增長率不斷發(fā)生變化。在互利共生模式下，區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顟B(tài)達(dá)到最佳，此時 3 類價值主體之間的共生作用系數(shù)均為正數(shù)。3 類價值主體彼此從合作中受益，價值主體的最終穩(wěn)定狀態(tài)均大于各自獨(dú)立發(fā)展時的最大規(guī)模。因此，系統(tǒng)成員應(yīng)致力向互利共生模式發(fā)展演進(jìn)。

9. 一句話小結(jié)

軟件生態(tài)系統(tǒng)中的關(guān)鍵特性、需求工程、架構(gòu)建模、模型驅(qū)動開發(fā)、能量機(jī)制、信息量抽取與建模、生態(tài)網(wǎng)絡(luò)建模與分析、缺陷累積效應(yīng)等研究仍方興未艾，軟件生態(tài)系統(tǒng)的演化、質(zhì)量保證、工具支持以及軟件生態(tài)系統(tǒng)新范型等方面的研究有待深入，仍需各方面關(guān)注和努力。

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