周?；? 華薇娜

〔摘 要〕運用文獻計量方法，通過科學文摘數據庫檢索1969年至今所有云計算的文獻，并從文獻量、著者、期刊和關鍵詞等方面對云計算領域研究論文進行分析, 從而探討世界范圍內的云計算研究的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢。

〔關鍵詞〕云計算；INSPEC數據庫；定量分析

ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００８－０８２１．２０１２．０２．００７

〔中圖分類號〕Ｇ２５０.２５２ 〔文獻標識碼〕Ａ 〔文章編號〕１００８－０８２１（２０１２）０２－００２６－０５

Current Situation and Development of Cloud Computing in the World

——A Quantitative Analysis of the Research Articles based on INSPECZhou Haihua１，２ Hua Weina２

（１．Library，Nanjing Xiaozhuang University，Nanjing 211171，China；

２．Department of Information Management，Nanjing University，Nanjing 210093，China）

〔Ａｂｓｔｒａｃｔ〕Based on the scientific research articles retrieved from the INSPEC database in the period from 1969 up till present,a large scale of bibliometric study has been made from many aspects as the amount,authors,journals,keywords and so on in order to reflect and evaluate the general scientific research capability in this field of cloud computing in the world.

〔Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ〕cloud computing;INSPEC database;quantitative analysis

什么是云計算，迄今為止學術界未形成統(tǒng)一的定義，不同領域不同行業(yè)提出不同看法，如維基百科、Google、IBM、美國加州大學伯克利分校、澳大利亞墨爾本大學、中國電子學會云計算委員會等，他們對云計算的定義都各執(zhí)一詞。盡管有關云計算的定義各有不同，我們仍然試圖從各種層面來理解云計算這個浪漫的術語。從字面上看，“云”即互聯(lián)網即網上的各種資源，“計算”則是能力，包括信息的處理、存儲、檢索、交互等；從技術層面看，云計算最核心的技術是虛擬化，將網絡上的軟硬件資源整合成網絡服務能力；從服務層面看，云計算是一種新的商業(yè)模式，服務商利用虛擬化技術為用戶提供優(yōu)質價廉的專業(yè)化、規(guī)?；男畔⒎?；從應用層面看，云計算是一種新的用戶體驗，用戶就像家庭用水電般使用互聯(lián)網服務，像在銀行存錢一樣在網絡上存儲自己的信息［１－２］。國際許多大公司如Google、Amazon、IBM、Microsoft和Yahoo等都投入到云計算的研究和推廣中，國內許多公司如中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、華為、中興、聯(lián)想等也已介入，成立中國云計算技術與產業(yè)聯(lián)盟。有一點是毋庸置疑的，云計算的發(fā)展會給網絡服務商、設備制造商帶來新的發(fā)展機遇，也將對人們的生活和工作方式產生巨大的影響。

有學者［３］就LISA數據庫中的云計算文獻進行了定量分析，LISA數據庫僅僅是圖書情報領域包羅最廣的文獻數據庫之一，而云計算在圖書情報領域的應用只是其很小的一個方面，云計算的產生和應用更多的是在計算機科學、控制工程和信息技術等領域，因而在LISA數據庫中能獲取到的云計算方面的文獻量很少（30篇），因此筆者選擇了ISI Web of Knowledge 平臺上INSPEC數據庫作為定量分析云計算的工具。

INSPEC［４－５］數據庫，全名為《物理學、電技術、計算機及控制信息數據庫》（Information Service for the Physics，Electro-technology，Computer and Control，簡稱INSPEC），該數據庫是目前全球在物理和工程領域中最全面的二次文獻數據庫之一，它的前身是“科學文摘”（Science Abstract or SA，始于1898年），被譽為國際六大檢索期刊。它提供涵蓋：物理、電子和電子技術、計算機科學、控制工程和信息技術等專業(yè)領域的科學技術文獻檢索，它是工程技術領域最受歡迎的文獻數據庫之一。該數據庫其數據來源于全世界80多個國家的3 850多種科技期刊、2 000種會議錄以及大量的著作、報告和論文。INSPEC數據庫的所有文獻都含有目錄和摘要，數據并以每周的速度更新。從1969年至今，INSPEC數據庫含有近1 200萬條文獻，并且以每年70萬條新文獻的速度增加。INSPEC數據庫除了以它廣而深的學科覆蓋、準確的目錄標引廣受使用者歡迎外，還以它專業(yè)而完善的主題索引機制而著稱。對于訂購了該數據庫的任何用戶在ISI Web of Knowledge平臺上都可以訪問該資源。

１ 載文量分析

筆者以“云計算”為題名，于2011年11月16日在INSPEC數據庫中共檢索到1969－2011年的相關文獻1 179篇，主要包括會議論文849篇占總文獻量的72.01%，期刊論文312篇占總文獻量的26.46%。文獻的數量反應了該學科研究水平和發(fā)展程度，筆者檢索到的1969－2011年有關云計算的文獻量分布如表１所示。表１ 云計算歷年文獻量統(tǒng)計表

年 份文獻量（篇）比 例（％）200310.092008312.63200922318.91201055547.07201136931.30

從表１可看出，INSPEC數據庫中收錄的關于云計算最早的一篇文獻發(fā)表于2003年，該文刊自東南大學學報（自然科學版），由總參通信網絡技術管理中心的尹國定和總參自動化工作站的衛(wèi)紅［６］撰寫的《云計算——實現(xiàn)概念化計算的一種方法》（Cloud computing:a method to realize conceptual computing），該文在中國工程院李德毅院士提出的云模型的基礎上闡釋了云計算的原理，并提出云化計算包括兩個過程：計算的云化過程和云的計算過程，計算的云化過程是從計算中獲取云規(guī)則，而云的計算過程就是云的推理過程，最終在文末提出了云化計算的系統(tǒng)實現(xiàn)。不過很遺憾的是，該文作者此后并未就此領域作進一步研究。由┍恚笨杉，云計算被學界大范圍廣泛關注始于2008年，接下來的兩年（2009年和2010年）關于云計算的文獻量都超過200篇，由于檢索時間限于2011年11月份，因此2011年的文獻量并不全面，總文獻量達369篇，預計未來幾年云計算的文獻量會不斷攀升直至云計算時代的真正來臨。為全面了解世界范圍內學者何時真正開始關注云計算的，筆者選擇了收錄世界核心期刊數最多的WoS（Web of Knowledge）數據庫，檢索到學界開始關于云計算始于2007年，美國學者Waldrop，M.Mitchell［７］于2007年8月在《科學》的姐妹刊《科學美國人》上以題名 《盒子里的數據中心——一個塞滿了服務器的集裝箱將迎接云計算時代的到來》（Data center in a box-A shipping container stuffed with servers could usher in the era of cloud computing）發(fā)文，該文的刊出標志著學界開始關注和研究云計算?！犊茖W美國人》是一本科普雜志，未被INSPEC數據庫所收錄，故筆者在INSPEC數據庫中檢索到的數據集中未有該篇文獻。

２０１２年２月第３２卷第２期國內外云計算研究的現(xiàn)狀與發(fā)展Ｆｅｂ.，２０１２Ｖｏｌ.３２ Ｎｏ.２２ 全部作者分析

作者在某一學科領域發(fā)表的文獻數量，在一定程度上反映了該作者對這一領域的研究深入程度，對本文數據集的論文作者進行分析，有利于了解世界范圍內云計算研究的領軍人物。在檢索到的1 179篇文獻中，除20篇文獻無作者外，其余文獻共涉及到2 917名作者（包括合著者）。作者發(fā)文情況如表２所示。表２ 全部作者發(fā)文情況

文獻量（篇）人 數比例（％）12 50685.91231610.833732.54120.415561

0.3483131

由表２可知， INSPEC數據庫中研究云計算的文獻作者，85.91%的作者只被收錄1篇文章；10.83%的作者被收錄2篇文章，2.5%的作者被收錄3篇以上文章，有10位作者發(fā)表了5篇及5篇以上的文獻，現(xiàn)將這10位作者列于表３中。

表３ 全部作者分析（發(fā)文量不少于5篇）

序號核心作者文獻量（篇）國 別機 構研究活躍期（年）1Buyya，R.13澳大利亞墨爾本大學計算機科學與軟件工程學院2008-20112Cong Wang8美 國伊利諾理工大學2009-20113Kui Ren8美 國伊利諾理工大學2009-2011 續(xù)表３

序號核心作者文獻量（篇）國 別機 構研究活躍期（年）4Wenjing Lou8美 國伍斯特理工學院2009-20115Jian Wang6中 國東華大學科技學院2009-20116Gansen Zhao5中 國中山大學軟件學院2009-20117Huan Ting-lei5中 國桂林電子科技大學計算機科學與工程學院2010 8Naixue Xiong5美 國喬治亞州立大學2009-20119Pearson,S.5英 國惠普實驗室2009-201110Qian Wang5美 國伊利諾理工大學2009-2011注：同一英文名相同的作者合并進行統(tǒng)計，所列機構為同名作者文獻量最多的作者署名機構，僅供參考。在所統(tǒng)計的10位核心作者中，以來自澳大利亞墨爾本大學計算機科學和軟件工程學院的Buyya，R發(fā)文最多達13篇，Buyya，R全名Rajkumar Buyya，他是澳大利亞墨爾本大學計算機科學和軟件工程學院副教授、云計算與分布式系統(tǒng)實驗室主任，同時也是一家云計算企業(yè)（Manjrasoft Pty Ltd）的創(chuàng)始人兼執(zhí)行董事，在計算機領域有著豐富的學術研究與產業(yè)化經驗，由于他在學術成就和專業(yè)成就上的突出表現(xiàn)，曾被多個機構授予各種獎項。表３所列學者中有5位來自美國，其中的Cong Wang、Kui Ren、Qian Wang 3位學者來自伊利諾理工大學，Wenjing Lou來自伍斯特理工學院，這4位學者合作了5篇文章。來自中國東華大學科技學院的學者Jian Wang發(fā)表6篇文章，這是國內研究云計算比較深入的一位學者，該學者主要關注的是云計算數據安全和數據隱私等方面的內容。圖１ 著者合著網絡（合作頻次≥2）

利用ucinet軟件對核心作者的合著文獻進行可視化，結果如圖１所示，從圖１的著者合作網絡明顯看出學者之間的合作關系，其中節(jié)點的意義設置為點度數，即節(jié)點越大，表示該作者的合作者越多；連線越粗，表示連線兩端的作者合作越頻繁。圖１中最大的一個合作團體來自伊利諾理工大學和伍斯特理工學院的Cong Wang、Kui Ren、Qian Wang、Wenjing Lou等學者。

３ 期刊分析

對于一個比較成熟的學科領域來說，往往會形成80%的論文刊載在20%的期刊上的趨勢。這樣只要掌握了核心期刊，人們就可以用較少的時間、較經濟的資源、獲得較多的科學研究信息。通過統(tǒng)計所有刊載云計算文獻的INSPEC來源期刊，既可以確定該領域的核心期刊，為研究者重點閱讀提供指導，為文獻管理提供依據，又可以了解各個刊物的辦刊特色。由前面分析可知，本次檢索的數據集中，絕大多數為會議論文，期刊論文只有312篇，通過對這部分論文的分析可知，云計算研究分布的期刊數量有147種，把載文量不少于5篇的期刊列于表４中。表４ 刊載云計算文獻的期刊

序號刊 名國別載文量

（篇）1Telecommun.Sci.(China)中國222Comput.(USA)美國133Information WEEK(USA)美國124IEEE Internet Comput.(USA)美國105Commun.ACM(USA)美國86Fujitsu(Japan)日本87IT Prof.(USA)美國88Cutter IT J.(USA)美國79NEC Tech.J.(Japan)日本710Appl.Res.Comput.(China)中國611IEEE Secur.Priv.(USA)美國612Netw.Comput.(UK)英國613Proc.SPIE-Int.Soc.Opt.Eng.(USA)美國614Adv.Mater.Res.(Switzerland)瑞士515EDUCAUSE Quart.(USA)美國5

表４中列出的15種期刊來自4個國家，分別是美國（9種）、中國（2種）、英國（1種）、日本（2種）、瑞士（1種），其中尤以美國的期刊引人注目，占據了所列期刊的絕大部分。刊載云計算文獻最多的中國期刊《電信科學》于1956年創(chuàng)刊，現(xiàn)已成為通信領域頗具影響力和權威性的雜志，自1992年來連續(xù)5次入選中國中文核心期刊，并被科學文摘收錄，該期刊刊載的22篇云計算方面的文獻，主要關于云計算的概念和框架、云安全模式、云計算的現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢、云計算的應用等等。

４ 關鍵詞分析

４.１ 高頻關鍵詞分析

為了確定云計算領域最具代表性的研究主題，對云計算的1 179篇論文關鍵詞進行統(tǒng)計。通過TDA分析軟件統(tǒng)計，詞頻不低于20的關鍵詞累計27個，共涉及文獻1 148篇，占文獻總量97.37%，具體分布見表５。

由表５可見，“云計算”和“因特網”2個關鍵詞位居前列，這兩個關鍵詞共涉及了1 023篇文獻，占全部文獻量的86.77%。除這兩個關鍵詞外，“數據安全”是學者探討最多的關鍵詞，數據安全問題是云計算這種全新模式下，用戶和服務商都比較關注的問題，云計算的低成本但超級計算服務功能，使入侵者只須投入極少的成本，就能獲得極大的網絡破譯計算能力，一旦這些“云”被用來破譯各表５ 云計算研究高頻關鍵詞分布

序號關鍵詞（中文譯名）詞頻1cloud computing（云計算）6072Internet（因特網）4293security of data（數據安全）1534Web services（網絡服務）935grid computing（網格計算）906resource allocation（資源分配）907software architecture（軟件架構）808virtual machines（虛擬機）759data privacy（數據隱私）7010business data processing（業(yè)務數據處理）5811computer centres（計算機中心）5212computer aided instruction（計算機輔助教學）4713mobile computing（移動計算）4514Scheduling（調度）4315Authorisation（授權）4216quality of service（服務質量）3917Virtualisation（虛擬化）3618Cryptography（加密）3219ubiquitous computing（普及計算）3120information technology（信息技術）2821parallel processing（并行處理）2622service-oriented architecture（面向服務架構）2323distributed processing（分布式處理）2224open systems（開放式系統(tǒng)）2125information retrieval（信息檢索）2026public domain software（公用軟件）2027storage management（存儲管理）20

類密碼、進行各種攻擊、修改訪問權限，將會對“云”上的數據安全造成極大危險，與此相關的關鍵詞還有數據隱私、加密、授權等等。云計算既然是一種網絡服務模式，那不得不考慮服務的質量問題，因此網絡服務和服務質量這兩個關鍵詞也被學者頻頻提出。如美國圣母大學的Yi Wei等人在《面向服務的計算和云計算帶來的機遇和挑戰(zhàn)》（Service-Oriented Computing and Cloud Computing:Challenges and Opportunities）一文中作者探討了面向服務的計算和云計算的關系，盡管面向服務的計算在云計算環(huán)境下遇到了挑戰(zhàn)，但是作者認為兩者的結合還是有潛在的變革機會的。學者除了關注以上問題外，探討最多的是云計算的技術和應用問題，如網格計算、并行計算、軟件架構等，如浙江大學的吳吉義等人在《云計算：從概念到平臺》（Cloud Computing:Concept and Platform）一文中提出，云計算是以虛擬化技術為基礎，以網絡為載體提供基礎架構、平臺、軟件等服務為形式，整合大規(guī)?？蓴U展的計算、存儲、數據、應用等分布式計算資源進行協(xié)同工作的超級計算模式。作為一種全新的互聯(lián)網應用模式，云計算將成為未來人們獲取服務和信息的主導方式。針對當前云計算概念混雜的現(xiàn)狀，提出了一個較綜合的參考性定義，并分析了云計算與分布式計算、網格計算、并行計算、效用計算等相關計算形式的聯(lián)系與區(qū)別。對目前主流的云計算平臺實例進行了概括性介紹，從云平臺的層次更深刻地剖析云計算的本質。

４.２ 關鍵詞共現(xiàn)網絡

云計算研究領域詞頻不低于5的關鍵詞共142個，累計涉及文獻1 171篇，占文獻總量的99.32%。為更加清晰和直觀說明國際云計算研究的重點，利用頻次和共現(xiàn)頻次超過5次的關鍵詞進行共詞分析和知識圖譜繪制，獲得云計算研究領域的知識網絡結構全景圖，以清晰地梳理出云計算研究的熱點主題以及主題內部的知識結構。結果如┩跡菜示。節(jié)點大小表示點度數大小、連線粗細表示共現(xiàn)次數多少。圖２ 關鍵詞共現(xiàn)網絡（詞頻≥5，合作頻次≥5）

由圖２可見，云計算研究領域關鍵詞共現(xiàn)網絡主要形成了兩個核心知識網絡，這兩個核心知識網絡分別是以“云計算”和“因特網”這兩個高頻關鍵詞為中心而形成的。除了兩個核心知識網絡外，還有一些小的知識網絡如數據隱私、網格計算、數據安全、軟件架構、虛擬機、數據處理、網絡服務、資源分配、授權、加密、計算機中心、計算機輔助教學等。

５ 結束語

根據上述對科學文摘中云計算研究領域文獻的定量分析，可以看出，從2008年至今，國際云計算研究領域經歷了飛躍發(fā)展的過程，該領域的研究隊伍已經具有相當的規(guī)模，形成了固定期刊群，并以云計算和因特網為中心形成核心知識網絡。

云計算是一個新的事物，同任何新的事物的一樣，它的前景都具有不確定性。也許它能夠像計算機或因特網一樣徹底改變我們的生活，也許它會很快煙消云散?？傮w上講，云計算領域的研究還處于起步階段，缺乏統(tǒng)一明確的研究框架體系，尚存大量未明晰和未解決的問題，研究意義和價值不言而喻?，F(xiàn)有研究多集中于云體系結構、云存儲、云數據管理、虛擬化、云安全、編程模型等技術，云計算領域尚存大量開放性問題有待諸多學者作進一步探討。

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