嚴建援等

摘要：為了保證軟件即服務（Software as a Service， SaaS）模式下客戶租用軟件的質量，運用委托代理理論在雙邊道德風險條件下從供應鏈管理的視角分別構建了基于內部質量檢測的擔保契約和基于外部故障檢測的擔保契約，并對兩種質量擔保契約對SaaS供應鏈的協(xié)調效果進行驗證及對比分析。研究結果表明，基于外部故障檢測的擔保契約只有在故障檢測不會錯誤地判定軟件開發(fā)商所承擔的質量擔保責任時才能實現供應鏈的協(xié)調，而基于內部質量檢測的擔保契約無需約束條件便可實現供應鏈協(xié)調；以SaaS提供商期望收益最大化作為決策標準，基于內部質量檢測的擔保契約優(yōu)于基于外部故障檢測的擔保契約。

關鍵詞：雙邊道德風險；SaaS供應鏈；質量擔保契約；供應鏈協(xié)調

中圖分類號：F272 文獻標示碼：A 文章編號：

Quality Guaranty Contract Design of SaaS Supply Chain Under Double Moral Hazard

YAN Jian-yuan ZHEN Jie ZHANG Zhen-ni

（1.Business School， Nankai University， Tianjin 300071， China； 2. Faculty of Information Technology and Electrical Engineering， University of Oulu， Oulu 90014， Finland）

Abstract：In order to ensure the quality of software rented by customers through SaaS model， two types of quality guaranty contract based on internal quality inspection and external fault detection were designed with the principal-agent theory respectively from the perspective of supply chain management under double moral hazard. Besides， the coordination effect of these two kinds of quality guaranty contract were verified and compared. It shows that quality guaranty contract based on external fault detection could coordinate the supply chain in the premise of fault detection would not judge the responsibility taken by software vendor incorrectly， while quality guaranty contract based on internal quality inspection could coordinate the supply chain without any premises. Furthermore， quality guaranty contract based on internal quality inspection is better than its counterpart based on external fault detection according to profit maximization of SaaS provider.

Key words：double moral hazard； SaaS supply chain； quality guaranty contract； supply chain coordination

1 引言

軟件即服務（Software as a Service，SaaS）作為一種新興的IT服務模式由于實現了軟件交付的創(chuàng)新而引起廣泛關注。NIST將其定義為：為客戶提供一種能力，使他們能夠使用運行在云基礎設施上的、由云服務供應商所提供的應用程序，而無需管理和控制底層的云基礎設施。簡言之，SaaS服務模式以軟件部署為基礎，通過互聯(lián)網為客戶提供軟件服務[1]。用在線軟件服務代替?zhèn)鹘y(tǒng)套裝軟件銷售，不僅使軟件免于盜版的困擾，而且降低了企業(yè)購買、構建和維護基礎設施和應用的成本，較好地滿足了中小企業(yè)發(fā)展的需求[2，3]。當前SalesForce的CRM服務、Netsuite的ERP服務都已經成為SaaS市場中的佼佼者，而且像甲骨文、Microsoft等軟件巨頭也開始投入大量資本試圖從傳統(tǒng)軟件向SaaS模式轉移。盡管由于眾多廠商的介入以及客戶認知度的逐漸提高使得SaaS市場規(guī)模不斷擴大，但是由于信息不對稱所引發(fā)的SaaS提供商與軟件開發(fā)商之間有關軟件開發(fā)、系統(tǒng)架構兼容性和擴充性等基礎服務單元的質量管理與控制問題往往會導致軟件本身的質量風險。況且SaaS服務模式下客戶無需購買軟件所有權，而是按需租用軟件服務，這就導致SaaS提供商對客戶的鎖定能力較差，因此為了更好地吸引新客戶、鎖定已有客戶，SaaS提供商必須能夠為客戶提供高品質的軟件服務。

SaaS作為軟件與互聯(lián)網融合的產物，代表著軟件發(fā)展的趨勢，因此吸引了不少國內外學者的研究，其中包括不乏從供應鏈視角關注如何協(xié)調節(jié)點企業(yè)間關系的研究。例如，Demirkan等以單個ASP（應用服務提供商）和單個AIP（基礎設施提供商）構成的兩級SaaS供應鏈為研究對象，分析了四種不同協(xié)調策略下SaaS供應鏈的績效[4]。Yan等以ISV（獨立軟件開發(fā)商）和SaaS平臺提供商構成的兩級SaaS供應鏈為例，嘗試通過收益共享契約來實現對SaaS供應鏈的協(xié)調。研究表明，SaaS平臺提供商通過確定一個與服務變動成本相關的最優(yōu)軟件服務價格，可以用收益共享契約實現SaaS供應鏈的協(xié)調[5]。李新明等以一個AIP和一個ASP構成的SaaS服務供應鏈為研究對象，在免費試用策略下驗證了成本與風險共擔契約對SaaS供應鏈的協(xié)調效果[6]。傳統(tǒng)供應鏈質量管理與控制研究可以分為供應鏈雙方合作和非合作兩種不同的情形，而基于產品質量的契約設計是供應鏈雙方在非合作條件下實現質量控制與供應鏈協(xié)調的主要途徑，其基本方式包括供應商和制造商簽訂關于產品質量故障的懲罰契約[7]，以及制造商和零售商簽訂關于產品質量的擔保契約兩種類型[8]。根據上述兩種質量契約設計的依據，也可以將它們看作是基于內部故障的供應鏈懲罰契約和基于外部故障的供應鏈損失分擔契約[9]。其中，所謂的內部故障是指通過制造商對供應商所提供的原材料進行檢驗所發(fā)現的不合格材料，而外部故障是客戶在使用產品過程中發(fā)現的產品質量問題。在供應鏈質量擔保契約設計中，當發(fā)生內部故障時需要對供應商進行一定的經濟懲罰；而當外部故障發(fā)生時需要供應鏈雙方共同承擔外部故障所造成的客戶損失[10，11]。

綜上所述，SaaS供應鏈質量管理與控制是一個值得關注的熱點研究問題，現階段有關SaaS供應鏈的協(xié)調研究主要集中在供應鏈中節(jié)點企業(yè)協(xié)調策略的選擇以及雙方協(xié)調契約的設計，從供應鏈視角對SaaS服務模式下軟件質量管理的研究還極為少見；傳統(tǒng)供應鏈質量管理中基于內部故障和外部故障的契約設計研究往往側重于對某一種契約之下懲罰機制或者損失分擔機制的建立，然而在特定情境下對于基于兩種質量管理機制契約的深入對比分析相對較少。據此本文通過借鑒傳統(tǒng)供應鏈質量管理與控制相關研究，在雙邊道德風險條件下以單個軟件開發(fā)商和單個SaaS提供商構成的兩階段SaaS供應鏈為研究對象，根據軟件開發(fā)商的質量擔保責任是否終止分別構建了基于內部質量檢測的擔保契約和基于外部故障檢測的擔保契約。與已有研究相比，本文的研究貢獻體現在：（1）考慮了由于契約的不完全性、信息的不對稱性所引發(fā)的道德風險對SaaS供應鏈質量管理與控制的影響，目的是保證所設計出質量擔保契約可以有效規(guī)避道德風險所導致的不理性決策，從而為SaaS供應鏈中軟件開發(fā)商和SaaS提供商的市場決策提供理論指導；（2）在雙邊道德風險條件下，分別構建了基于內部質量檢測的擔保契約和基于外部故障檢測的擔保契約，最為重要的是以SaaS提供商收益最大化作為標準對兩種質量擔保契約的優(yōu)劣性進行了對比分析。

2 問題描述及模型假設

以單個獨立軟件開發(fā)商（Independent Software Vendor， ISV）和單個SaaS提供商構成的兩級SaaS供應鏈為對象：軟件開發(fā)商專注于基本服務單元的功能實現，然后將實現的基本服務單元發(fā)布到SaaS提供商所運營的服務庫中；SaaS提供商主要負責SaaS平臺的建設，一方面將軟件開發(fā)商發(fā)布的基本服務單元注冊到服務庫中，另一方面根據客戶的服務請求在服務庫中查找合適的基本服務單元，并將基本服務單元整合成能夠滿足客戶服務請求的業(yè)務系統(tǒng)出租給客戶使用。此外，SaaS提供商還要負責軟件租賃服務的基礎設施管理、數據安全、保密管理以及客戶管理等。由此可見，SaaS服務模式下客戶所租用軟件服務的質量不僅依賴于軟件開發(fā)商所提供的基本服務單元，而且與SaaS提供商的運營和整合服務單元的質量以及平臺管理能力有較大關聯(lián)。

為了保證SaaS服務模式下交付給客戶使用的軟件質量，作為供應鏈核心的SaaS提供商需要采取有效的質量管理措施。具體來說，SaaS提供商除了做好自身運營平臺的建設和維護之外，還需要投資諸如LogInsight此類的數據分析和管理軟件，目的是對軟件開發(fā)商的基礎服務單元進行內部質量檢測。由于SaaS提供商設置了基礎服務單元的內部質量檢測關卡，為了保證基礎服務單元的檢測通過率軟件開發(fā)商需要采取質量預防措施。對于通過質量檢測的基礎服務單元，SaaS提供商將其整合為客戶所需的軟件服務；對于未通過內部質量檢測的基礎服務單元，SaaS提供商將告知軟件開發(fā)商對其重新開發(fā)并予以一定的經濟懲罰。無論是軟件開發(fā)商的質量預防措施，還是SaaS提供商的內部質量檢測均不能保證最終交付給客戶使用的軟件不發(fā)生質量故障，一旦客戶在使用軟件過程中發(fā)生質量問題，SaaS提供商就將面臨來自于客戶的賠償要求。從整個SaaS供應鏈來看，客戶所租用的軟件服務在從基礎服務單元到最終交付的過程中，若軟件開發(fā)商所提供基礎服務單元的質量預防信息、SaaS提供給商的質量檢測和自身質量管理信息均不共享時，SaaS供應鏈的雙邊道德風險就產生了。為了便于量化分析，現做如下假設：

假設1：軟件開發(fā)商提供給SaaS提供商的基礎服務單元的質量水平為 ，也可將其理解為基礎服務單元滿足SaaS提供商整合要求的概率為 ，軟件開發(fā)商質量預防措施的成本為 ，且 ， ， ，通過內部質量檢測的基礎服務單元的單位收益為 。SaaS提供商交付給客戶使用的軟件質量水平為 ，所對應的質量管理成本為 ，且 ， ， ，SaaS提供商向客戶出租軟件的單位收益為 。

假設2：SaaS提供商對軟件開發(fā)商所提供的基礎服務單元進行質量檢測，質量檢測能夠使?jié)M足其整合開發(fā)要求的基礎服務單元均通過檢測，而不滿足其開發(fā)要求的基礎服務單元將以 的概率被檢測出來，SaaS提供商的質量檢測成本為 ，且 ， ， 。對于未通過質量檢測的基礎服務單元軟件開發(fā)商將會被告知重新開發(fā)，而重新開發(fā)的單位成本為 。

假設3：若客戶在使用軟件過程中出現質量故障，SaaS提供商需要對客戶的損失進行賠償，然后需要對軟件故障進行檢測以明確故障原因，進而確定軟件開發(fā)商是否需要對此承擔質量責任。若確定軟件開發(fā)商需要承擔責任時，則需要其分擔一定比例的客戶賠償。SaaS提供商對客戶的損失賠償為 ，客戶在使用軟件中發(fā)生故障的概率為 ，因此SaaS提供商在軟件質量故障中的直接期望損失為 。

假設4：軟件開發(fā)商與SaaS提供商均為風險中性的理性經濟人，雙方都會追求自身期望收益的最大化。基于上述分析，SaaS供應鏈的整體期望收益可以表示為：

（1）

命題5表明：只有當 ，即在外部故障檢測能夠確保軟件開發(fā)商不被錯誤地判定承擔軟件故障責任時，以SaaS提供商期望收益作為衡量標準條件下基于內部質量檢測的擔保契約優(yōu)于基于外部故障檢測的擔保契約；而當 時，基于外部故障檢測的擔保契約無法實現對SaaS供應鏈的協(xié)調，兩種質量擔保契約也就沒有比較的意義。

5 數值仿真

為了進一步直觀地分析模型，下面給出了模型的數值算例。首先分析質量成本參數對集中決策下的SaaS供應鏈整體期望收益、軟件開發(fā)商基礎服務單元質量水平、SaaS提供商內部質量檢測水平、SaaS提供商軟件服務質量水平的影響；然后分析在基于內部質量檢測的擔保契約中質量懲罰參數 的變化對軟件開發(fā)商、SaaS提供商、SaaS供應鏈整體期望收益的影響；最后分析在基于外部故障檢測的擔保契約中，損失分擔比例 的變化對軟件開發(fā)商、SaaS提供商、SaaS供應鏈整體期望收益的影響。構建質量成本函數是分析成本參數對SaaS供應鏈及其成員收益影響的基礎，設軟件開發(fā)商基礎服務單元、SaaS提供商軟件服務以SaaS提供商內部質量檢測的成本函數分別為[7]：

設模型中的參數取值分別為： ， ， ， ， ， ， 。從式（1）以及 、 的形式可知，軟件開發(fā)商和SaaS提供商其質量成本參數對供應鏈整體期望收益的影響是一致的，因此在數值仿真分析中以軟件開發(fā)商的成本參數 取值的變化為例來分析供應鏈雙方成員的質量成本參數對SaaS供應鏈整體期望收益的影響，如表1所示。

由表1可知：在集中決策的SaaS供應鏈中，若軟件開發(fā)商的質量成本下降，則SaaS供應鏈整體期望收益將會增加，軟件開發(fā)商所提供的基礎服務單元和SaaS提供商提供的軟件服務質量水平將會提高，SaaS提供商在內部質量檢測水平將會下降。由此可以推斷，軟件開發(fā)商、SaaS提供商質量成本的下降會促進供應鏈整體期望收益的增加。

由圖1可知：若軟件開發(fā)商所提供基礎服務單元的質量水平下降，則會導致SaaS提供商提供的軟件服務質量水平下降，即軟件開發(fā)商與SaaS提供商雙方質量水平的變動趨勢是一致的；由于存在內部質量檢測，以及SaaS提供商將對基礎服務單元進行整合后才會把軟件服務出租給客戶，所以SaaS提供商提供的軟件服務質量水平要高于軟件開發(fā)商提供基礎服務單元的質量水平；當SaaS提供商所提供軟件服務的質量水平下降時，SaaS提供商的內部質量檢測水平就需要提高，則在內部質量檢測上的投入就會增加。

在基于內部質量檢測的擔保契約中，SaaS提供商對于軟件開發(fā)商的懲罰是在內部質量檢測之后發(fā)生的。設 ， ， ， ， ， ， ， ， ，下面選取參數 ，通過數值仿真來觀測 對軟件開發(fā)商、SaaS提供商期望收益的影響，如圖2所示。

由圖2可知：在基于內部質量檢測的質量擔保契約中，SaaS提供商對軟件開發(fā)商的懲罰參數 作為調節(jié)雙方收益分配的重要手段不會對SaaS供應鏈的整體期望收益產生影響；在SaaS供應鏈整體期望收益一定的條件下，軟件開發(fā)商的收益將隨著 的遞增而遞減，SaaS提供商的收益將隨著 的遞增而遞增，但前提條件是滿足軟件開發(fā)商的參與約束，即 ，這也是該質量擔保契約中雙方需要就 取得協(xié)商一致的原因。

在基于外部故障檢測的擔保契約中，軟件開發(fā)商是否對SaaS提供商的客戶補償進行分擔是在外部故障檢測之后決定的。在 且滿足SaaS提供商參與約束的條件下令 時，選取參數 以分析其對軟件開發(fā)商、SaaS提供商期望收益的影響，如圖3所示。

由圖3可知：在基于外部故障檢測的擔保契約中，軟件開發(fā)商分擔SaaS提供商對客戶補償的分擔比例 作為調節(jié)雙方收益的手段不會對供應鏈整體期望收益產生影響；在SaaS供應鏈整體期望收益一定的條件下，軟件開發(fā)商的期望收益將隨著 的增加而減小，SaaS提供商的期望收益將隨著 的增加而增加；由于存在軟件開發(fā)商獲收益的最小約束，軟件開發(fā)商所能接受的最大損失分擔比例為 。

6 結論

本文針對雙邊道德風險條件下SaaS供應鏈的質量管理問題，運用委托代理理論并根據軟件開發(fā)商的質量擔保責任是否終止這一特點分別構建了基于內部質量檢測的擔保契約、基于外部故障檢測的擔保契約，并對兩種質量擔保契約的協(xié)調效果進行檢驗，隨后以SaaS提供商的期望收益最大化為標準對兩種質量擔保契約的優(yōu)劣性進行對比分析。最后通過數值仿真，探討了兩種質量擔保契約中的質量懲罰參數和客戶賠償分擔比例兩個參數對供應鏈成員期望收益的影響。通過分析，得出以下結論：

（1）在集中式供應鏈系統(tǒng)中，軟件開發(fā)商、SaaS提供商質量成本的下降將會提高供應鏈的整體期望收益、促使軟件開發(fā)商和SaaS提供商不斷提高其質量水平，據此SaaS提供商將會減少在質量檢測上的投入。

（2）基于內部質量檢測的擔保契約在無需前提條件下便可以實現對SaaS供應鏈的協(xié)調，而基于外部故障檢測的擔保契約只有在不會錯誤地判定軟件開發(fā)商的質量擔保責任時才可以實現對SaaS供應鏈的協(xié)調；以SaaS提供商收益最大化為評價標準，基于內部質量檢測的擔保契約優(yōu)于基于外部故障檢測的擔保契約。

（3）在基于內部質量檢測的擔保契約中，SaaS提供商對來自軟件開發(fā)商不合格基礎服務單元的懲罰 不會對供應鏈整體期望收益產生影響，但 會調節(jié)供應鏈收益在雙方之間的分配。在滿足參與約束條件下，軟件開發(fā)商的期望收益會隨著 的增加而減小，SaaS提供商的期望收益會隨著 的增加而增加；在基于外部故障檢測的擔保契約中，軟件開發(fā)商對客戶賠償的分擔比例 不會對供應鏈整體期望收益產生影響，但 會調節(jié)供應鏈收益在雙方之間的分配。在滿足參與約束條件下，軟件開發(fā)商的期望收益會隨著 的增加而減小，SaaS提供商的期望收益會隨著 的增加而增加。

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