基于复杂系统理论的服务生态系统演化机理研究

Spawned by the development of the software information technology and the rise of the service economic, service ecosystem consisting of huge number of services has emerged as a complex, evolving and autonomous socio-technical system. Based on the complex system theory, this project focuses on the service ecosystem's evolution mechanism, specifically on the healthy evaluation, the evolution model and prediction as well as the induction mechanism design. Firstly, based on the ecosystem, the economic and the complex network properties in the service ecosystem, this project will construct the three-dimensional healthy evaluation indicators and the assessment methodology, and then empirically study the evolution status of the typical service ecosystems. Furthermore, from the three perspectives including the microscopic behavior, moderate structure and macro mechanism, the self-adaptive behavior model, the emerging structural model and the system dynamics model will be developed to model and predict the service ecosystem's evolution. Finally, as the services in the system can be divided into the incremental and inventory ones, this project will develop the niche identification model to induce the incremental service supply as well as the social welfare evaluation methodology to guide the metabolism in the ecosystem. Consequently, the obtained result such as the theories, models, methodologies and tools can be used to direct the service ecosystem's government and optimization.

服务生态系统是软件信息技术和现代服务业催生的，以大量的服务为核心的，复杂、自演化、自治的社会-技术系统。本项目从复杂系统理论出发，以服务生态系统的演化机理为核心，研究其健康度评价、演化建模与预测以及诱导机制。首先基于服务生态系统的“生态特性、经济特性和复杂网络特性”，构建三维度服务生态系统健康度评价指标体系和度量方法，实现对典型服务生态系统演化状态的量化分析。其次从“微观行为、中观结构和宏观机理”三个方面，构建包括自适应行为模型、涌现结构模型和系统动力学模型的三层次服务生态系统演化模型，实现对其演化过程的建模和预测。最后针对系统自治的特性，从“增量诱导和存量更替”两个角度出发，设计包括生态位辨识和社会效用评价机制的双视角服务生态系统诱导机制，优化其系统服务能力和系统社会效用，从而诱导其健康演化。本项目形成的相关的理论、模型、方法和工具将为服务生态系统的治理和优化提供理论依据和工具支撑。

服务生态系统是在服务型经济和软件服务技术迅速发展的背景下产生的，是软件生态系统，群体软件，网络软件等在服务科学领域的延展，并且在用户需求演化、服务演化、服务间动态协作等因素的推动下处于动态变化当中。时至今日，服务生态系统已经成为了市场竞争的重要因素，如何有效地促进和优化服务生态系统的演化对于发展现代服务业变得至关重要。本课题从服务生态系统演化的度量和评价，建模和预测，以及诱导和治理三个维度分别展开深入的研究：.1) 服务生态系统演化的度量和评价：本项目以Human Service服务生态系统，Mobile服务安全漏洞市场生态为研究对象，构建复杂网络模型对演化过程进行形式化描述，并定义多维度量化指标以及计算方法。基于定义的指标和计算方式，采集这两个研究对象的实证数据，通过实证数据对演化过程进行实证研究，从而对系统发展状况进行诊断和分析，为引导服务生态系统的优化提供依据。.2) 服务生态系统的建模和预测：本项目以服务安全漏洞市场生态为研究对象，对白客的微观行为策略进行研究，刻画用户在生态系统当中的行为策略。为了对服务生态系统进行量化分析，本项目从业务模型和复杂网络模型的角度出发，构建了服务生态系统的形式化网络模型。此外本项目针对网络攻击服务生态系统，以价值链为基础，构建网络攻击服务模型，并提出网络攻击服务生态系统系统模型。模型有效的描述了网络攻击服务生态系统当中的强化循环，揭示了该生态系统的系统动力行为。.3) 服务生态系统的诱导和治理：针对Mobile服务生态系统当中存在的大量的Mobile App服务，本项目从App的风险评价角度切入，基于权限与功能错配的角度提出App的风险评估和识别，引导用户避免使用高风险App，促使服务的自然更替。围绕Mobile服务生态系统的核心-Android系统，本项目从分析该系统的新增特性的角度出发，探索Android服务生态系统当中生态位特性的识别以及填充模式，对新增特性进行有效预测，从而为系统的优化治理，特别的，Android系统的版本发布过程的治理，提供依据和支撑。