摘? 要：為了研究高性能計算（HPC）在復(fù)雜環(huán)境中決策因素的影響力，提出一種集成模型，結(jié)合了創(chuàng)新擴(kuò)展（DOI）和“人-組織-技術(shù)”適應(yīng)（HOT-fit）理論。通過決策制定者對間接收益和當(dāng)前HPC能力的判斷進(jìn)行云計算預(yù)測，充分考慮了人的因素、技術(shù)因素。結(jié)果表明，采用云計算的間接收益、資源充足性、高層管理支持和兼容性方面有著不同看法。因此，可以利用間接收益和HPC能力，對是否會在HPC中采用云計算的決策進(jìn)行預(yù)測。

關(guān)鍵詞：高性能計算;云計算;兼容性;間接收益;預(yù)測

中圖分類號：TP391;F272? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2096-4706（2021）20-0030-04

Important Factors Affecting High Performance Cloud Computing and Model Inspection and Analysis

ZHANG Yujiao

（Taiyuan Normal University， Jinzhong? 030619， China）

Abstract：In order to study the influence of decision factors of high performance computing （HPC） in complex environment， an integrated model is proposed， which combines the theory of Diffusion of Innovations （DOI） and the “human-organization-technology” fit （HOT-fit）. Through the judgment of decision-makers on indirect benefits and current HPC capabilities， cloud computing prediction is carried out， taking full account of human factors and technical factors. The results show that there are different views on the indirect benefits， resource adequacy， top management support and compatibility of cloud computing. Therefore， indirect benefits and HPC capabilities can be used to predict the decision making whether cloud computing will be adopted in HPC.

Keywords： high performance computing; cloud computing; compatibility; indirect benefits; prediction

0? 引? 言

云計算[1]是信息系統(tǒng)研究和實踐的一個重要新興范式。美國國家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所將云計算定義為“實現(xiàn)對可配置計算機資源（即網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用和服務(wù)）共享池的方便按需網(wǎng)絡(luò)訪問，通過較少的管理工作或服務(wù)供應(yīng)商交互，實現(xiàn)資源的快速提供和發(fā)布”。隨著信息技術(shù)（IT）效率的改善和業(yè)務(wù)敏捷性的提高，企業(yè)開始將云計算納入IT戰(zhàn)略中[2]。大量文獻(xiàn)分析了云計算的優(yōu)點，但不同的組織、技術(shù)、環(huán)境和人為因素[3]均會影響到云計算的采納與否。因此，在高度復(fù)雜且未得到充分研究的領(lǐng)域，例如高性能計算[4]（High Performance Computing，HPC），有必要對各種技術(shù)、環(huán)境等因素的作用進(jìn)行分析。

本文是理解在復(fù)雜的高性能計算環(huán)境中，采用云計算決策的影響因素。為此，將兩種流行的理論即DOI理論[5]和HOT-fit框架[6]結(jié)合在一起，從而對云計算進(jìn)行更全面的分析。其中，DOI理論認(rèn)為高層管理特征和內(nèi)部組織架構(gòu)能夠影響到終端用戶是否采用云計算的意愿。本文加入HOT-fit框架的原因是，本文假定人、技術(shù)和組織因素能夠影響到一個組織的云計算采用。采用DOI理論而非TOE理論的原因是，以往文獻(xiàn)已經(jīng)分析了環(huán)境因素在云計算環(huán)境中的重要性。研究表明，人、組織和技術(shù)因素影響較大，環(huán)境因素不會影響到云計算采用。

1? 研究模型和假設(shè)

本文開發(fā)的框架和假設(shè)建立在DOI和HOT-Fit基礎(chǔ)之上，如圖1所示。

1.1? 人的因素

個人創(chuàng)新傾向指的是個體對新技術(shù)的認(rèn)同態(tài)度。研究表明，個體的創(chuàng)新性判斷水平會影響到其對新技術(shù)的反應(yīng)。由此，個人創(chuàng)新傾向可用來預(yù)測其是否希望比其他人更早采用某項創(chuàng)新。如果個體（關(guān)鍵決策制定者）對創(chuàng)新持開放態(tài)度，那么其在HPC中采用云計算的可能性較高。因此，本文提出以下假設(shè)：

H1：個人創(chuàng)新傾向與云計算在高性能計算中的使用呈正相關(guān)。

與組織的技術(shù)可用性相關(guān)的兩個人為因素，也可能對技術(shù)采用產(chǎn)生積極影響。為提升技術(shù)可用性，組織必須具備專業(yè)的人力資源（例如有能力的HPC員工和IT員工），其具備在HPC中實施云計算的知識技能。因此，員工的技術(shù)能力會對HPC負(fù)載中云計算的采用造成積極影響，而IT專家對于希望采用云計算的組織機構(gòu)來說至關(guān)重要。雖然不同類型的云計算服務(wù)要求不同的專家知識（SaaS、PaaS或IaaS），但HPC的技術(shù)采用中技術(shù)能力是一個非常重要的決定性因素，使用HPC的組織機構(gòu)通常會使用嚴(yán)格配置或需要專業(yè)知識軟件。

一般情況下，HPC和IT技術(shù)能力較高的組織，在進(jìn)行技術(shù)決策制定時會有更大的信心，在HPC中實施云計算的可能性也會更高。因此，本文假設(shè)H2和H3。

H2：IT/IS（信息系統(tǒng)）能力，與HPC的云計算采用呈正相關(guān)。

H3：HPC能力，與HPC的云計算采用呈正相關(guān)。

1.2? 技術(shù)因素

復(fù)雜度指的是組織在理解和使用一項新技術(shù)時的判斷難度。組織傾向于采用易于使用的新技術(shù)，因為復(fù)雜技術(shù)會影響對其有用性和易用性的判斷，從而降低采用概率。此外，技術(shù)的復(fù)雜度會隨實施風(fēng)險判斷的增加而變大。如果組織認(rèn)為在HPC中采用云計算是復(fù)雜和有挑戰(zhàn)性的，那么其理解并實施該系統(tǒng)的信心會比較小，因此，采用概率相對較低。由此，本文假設(shè)H4。

H4：復(fù)雜度與HPC的云計算采用呈負(fù)相關(guān)。

兼容性指的是“一項創(chuàng)新被認(rèn)為與現(xiàn)有價值、過去經(jīng)驗和潛在采用者需求相一致的程度”。如果云計算與這些價值存在沖突，那么被組織所采用的概率會比較低。一些研究將兼容性視為技術(shù)采用的關(guān)鍵驅(qū)動因素。舉例來說，云計算與一個組織的現(xiàn)有技術(shù)（本文研究中為HPC）之間的兼容性，會對其有用性和易用性判斷起積極作用，由此影響到采納意愿。因此，本文還提出假設(shè)H5。

H5：兼容性與HPC中云計算采用呈正相關(guān)。

安全問題一直是影響到云計算采用的一個主要障礙。這些安全問題通常與不安全的接口或數(shù)據(jù)丟失相關(guān)。安全性與云計算系統(tǒng)的可靠性直接相關(guān)，且與云計算采用決策呈正相關(guān)，安全性判斷越高，采用意愿會越強。組織將云計算視為可靠安全的平臺時，采用云計算的概率會更高。因此，本文假設(shè)H6。

H6：HPC中云計算采用與安全性判斷呈正相關(guān)。

2? 方法測試

本文設(shè)計了一份問卷，以測試所提框架。問卷中所有條目均針對HPC背景進(jìn)行適應(yīng)性修改。創(chuàng)新性（4項）、HPC能力（6項）、IT/IS能力（5項）、復(fù)雜度（5項）和資源充足性（4項）。采用里克特五級量表對每項條目進(jìn)行度量。鑒于HPC市場的規(guī)模較小，本文開發(fā)了一個數(shù)據(jù)庫來征集HPC決策制定者的意見。

調(diào)查參與人數(shù)為98位，其中92位參與者完成了問卷?；貜?fù)率為93.87%，鑒于HPC市場中的組織機構(gòu)的數(shù)量相對較少，已經(jīng)足以進(jìn)行分析研究。

在數(shù)據(jù)分析之前，首先進(jìn)行未響應(yīng)偏差與探索性因素分析（EFA），以驗證本文研究中完成的問卷代表性。本文通過對較早答復(fù)者與后期答復(fù)者的組織變量進(jìn)行比較，以檢驗未答復(fù)偏差。HPC用戶數(shù)量、HPC每周使用情況、受訪者對HPC的熟悉程度，被當(dāng)作組織變量的基準(zhǔn)來使用。t檢驗結(jié)果表明，對于上述任一變量，較早和較晚的答復(fù)者之間均不存在明顯差異。由此證明樣本具有代表性。

所有關(guān)鍵部分度量的可靠性和有效性，利用主成分分解法進(jìn)行要素分析，以檢驗區(qū)分效度與聚合效度。三個維度的Kaiser-Meyer-Olkin（KMO）數(shù)值均高于0.70的閾值，這說明這些條目適用于要素分析。其中，“人”維度下生成三個要素：個人創(chuàng)新力、HPC技術(shù)能力、以及IT/IS技術(shù)能力?！凹夹g(shù)”維度下也生成了三個要素：復(fù)雜度、兼容性和安全性。從安全性結(jié)構(gòu)中舍去了一個項目，以提升結(jié)構(gòu)可靠性。組織維度下生成了四個要素：直接收益、充足資源、高層管理支持以及成本降低。所有克隆巴赫α值均大于0.60，這說明度量是可靠的。所有項目被加載到其預(yù)期結(jié)構(gòu)上，因子負(fù)載超過0.60。由此也實現(xiàn)了每個結(jié)構(gòu)的聚合效度和區(qū)分效度。計算各因子的綜合得分以進(jìn)行下一步數(shù)據(jù)分析。如表1所示，受訪者將創(chuàng)新力、兼容性、復(fù)雜度、間接效益和成本降低作為影響到云計算采用的最關(guān)鍵因素。

為了比較采納者和非采納者的看法，本文執(zhí)行了一系列的T檢驗。測試結(jié)果如表2所示，其中括號內(nèi)數(shù)值為標(biāo)準(zhǔn)偏差;**p<0.07;*p<0.05，從中可以觀察到兩者在4個因子上有著不同的看法，即間接受益、資源充足性、高層管理支持和兼容性。測試結(jié)果與預(yù)期相符，采納者對于HPC中采用云計算的看法比非采納者更加積極。

3? 假設(shè)檢驗分析

為對框架進(jìn)行實證檢驗，本文通過10個因子在SPSS 23中執(zhí)行了logistic回歸。計算方差膨脹因子（VIF）和容差值，以測試這些因子的多重共線性。VIF得分的范圍為1.09至2.19，均低于閾值3。容差值范圍為0.46至0.92，均超過了劃界分0.10。因此，本文研究中不存在多重共線性問題。

3.1? 模型評估

對模型系數(shù)進(jìn)行綜合檢驗，以研究模型中的自變量是否能夠解釋因變量中的變化。顯著性結(jié)果表明，自變量對因變量的預(yù)測有一定的改善作用。其中卡方x2為26.27，自度為10，顯著值低于0.01（p=0.00），這表明這10個因子能夠顯著提升對云計算采用決策的預(yù)測。

3.2? 個體預(yù)測因子

本文使用Walt卡方統(tǒng)計對個體預(yù)測因子的預(yù)測能力進(jìn)行檢驗。結(jié)果表明對于云計算采用來說，間接受益（p<0.01）和HPC能力（p<0.05）的預(yù)測因子具備統(tǒng)計顯著性。該結(jié)果支持了H3和H9假設(shè)。間接收益和HPC能力與組織在HPC中采用云計算的可能性呈正相關(guān)。

3.3? 區(qū)分能力

表3給出了通過logistic回歸分析得到的模型預(yù)測精度。提出的模型對非采納者的預(yù)測正確率為76.1%，對采納者的預(yù)測正確率為72.7%?？傮w預(yù)測正確率為74.4%。結(jié)果證明，這些預(yù)測因子具有比隨機選擇模型更高的區(qū)分能力。

3.4? 人為因素和技術(shù)因素分析

人的因素即使在創(chuàng)新傾向較高的情況下，也不會對決策制定者是否采用云計算造成決定性影響。表4列舉的描述統(tǒng)計結(jié)果表明，個人創(chuàng)新是HPC中云計算采用的最高得分因子。因此需要對度量中的不一致性做進(jìn)一步研究。結(jié)果還表明，HPC能力非常強的組織會認(rèn)為自身擁有更先進(jìn)的計算能力，因此，更傾向于采用云計算。IT能力與云計算采用之間的顯著性關(guān)系，可能是因為擁有充分的IT專長的組織可能已經(jīng)經(jīng)歷了云計算所需的一些技術(shù)變革，這就降低了技術(shù)能力對云計算采用的影響，但會對云計算實施的程度上產(chǎn)生更大的影響。這些結(jié)果與以往研究中的非確定性結(jié)果相符。

技術(shù)因素即兼容性、復(fù)雜度和安全性，均不會對組織在HPC中的云計算采用造成影響。首先，個人組織可能會意識到，在HPC中采用云計算的收益，足以克服復(fù)雜度或安全性方面的隱憂。因此，組織可能會為了將預(yù)期收益最大化而在HPC中采用云計算。其次，如果組織認(rèn)為自己擁有卓越的技術(shù)能力，其可能不會在意云計算預(yù)期當(dāng)前HPC系統(tǒng)之間的兼容性。最后，雖然云安全依然是一個主要隱憂，但云計算平臺上確保數(shù)據(jù)的隱私性和保密性的技術(shù)進(jìn)步可能會增強組織實施云服務(wù)的信息。因此，在HPC的云計算采用決策上，技術(shù)因素可能不會產(chǎn)生決定性影響。

4? 結(jié)? 論

本文發(fā)現(xiàn)間接收益和HPC能力是組織在HPC中采用云計算的關(guān)鍵驅(qū)動因素。本文主要工作是：首先，結(jié)合DOI與HOT-Fit理論，以全面的視角分析了HPC中云計算采用的決定因素。通過驗證人為因素和組織因素在云計算采用上發(fā)揮的積極作用，為擴(kuò)展DOI-HOT框架以解釋云計算采用決策提供了理論支持。其次，本文為云服務(wù)供應(yīng)商提供了參考意見，即云服務(wù)供應(yīng)商應(yīng)該向潛在客戶強調(diào)在HPC中采用云計算的間接收益。本文研究的主要局限是樣本規(guī)模較小。擴(kuò)大采樣規(guī)模會提高結(jié)果的魯棒性。這將是未來工作重點。另外，未來還會考慮其他可能的決定性因素，以給出更全面的解釋或開發(fā)出領(lǐng)域特定模型。

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作者簡介：張宇姣（1987—），女，漢族，山西晉中人，實驗師，碩士，研究方向：人工智能，大數(shù)據(jù)分析，計算機教育。