双边道德风险下SaaS供应链质量担保契约设计?

严建援等

摘要：为了保证软件即服务（Software as a Service， SaaS）模式下客户租用软件的质量，运用委托代理理论在双边道德风险条件下从供应链管理的视角分别构建了基于内部质量检测的担保契约和基于外部故障检测的担保契约，并对两种质量担保契约对SaaS供应链的协调效果进行验证及对比分析。研究结果表明，基于外部故障检测的担保契约只有在故障检测不会错误地判定软件开发商所承担的质量担保责任时才能实现供应链的协调，而基于内部质量检测的担保契约无需约束条件便可实现供应链协调；以SaaS提供商期望收益最大化作为决策标准，基于内部质量检测的担保契约优于基于外部故障检测的担保契约。

关键词：双边道德风险；SaaS供应链；质量担保契约；供应链协调

中图分类号：F272 文献标示码：A 文章编号：

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

软件即服务（Software as a Service，SaaS）作为一种新兴的IT服务模式由于实现了软件交付的创新而引起广泛关注。NIST将其定义为：为客户提供一种能力，使他们能够使用运行在云基础设施上的、由云服务供应商所提供的应用程序，而无需管理和控制底层的云基础设施。简言之，SaaS服务模式以软件部署为基础，通过互联网为客户提供软件服务[1]。用在线软件服务代替传统套装软件销售，不仅使软件免于盗版的困扰，而且降低了企业购买、构建和维护基础设施和应用的成本，较好地满足了中小企业发展的需求[2，3]。当前SalesForce的CRM服务、Netsuite的ERP服务都已经成为SaaS市场中的佼佼者，而且像甲骨文、Microsoft等软件巨头也开始投入大量资本试图从传统软件向SaaS模式转移。尽管由于众多厂商的介入以及客户认知度的逐渐提高使得SaaS市场规模不断扩大，但是由于信息不对称所引发的SaaS提供商与软件开发商之间有关软件开发、系统架构兼容性和扩充性等基础服务单元的质量管理与控制问题往往会导致软件本身的质量风险。况且SaaS服务模式下客户无需购买软件所有权，而是按需租用软件服务，这就导致SaaS提供商对客户的锁定能力较差，因此为了更好地吸引新客户、锁定已有客户，SaaS提供商必须能够为客户提供高品质的软件服务。

SaaS作为软件与互联网融合的产物，代表着软件发展的趋势，因此吸引了不少国内外学者的研究，其中包括不乏从供应链视角关注如何协调节点企业间关系的研究。例如，Demirkan等以单个ASP（应用服务提供商）和单个AIP（基础设施提供商）构成的两级SaaS供应链为研究对象，分析了四种不同协调策略下SaaS供应链的绩效[4]。Yan等以ISV（独立软件开发商）和SaaS平台提供商构成的两级SaaS供应链为例，尝试通过收益共享契约来实现对SaaS供应链的协调。研究表明，SaaS平台提供商通过确定一个与服务变动成本相关的最优软件服务价格，可以用收益共享契约实现SaaS供应链的协调[5]。李新明等以一个AIP和一个ASP构成的SaaS服务供应链为研究对象，在免费试用策略下验证了成本与风险共担契约对SaaS供应链的协调效果[6]。传统供应链质量管理与控制研究可以分为供应链双方合作和非合作两种不同的情形，而基于产品质量的契约设计是供应链双方在非合作条件下实现质量控制与供应链协调的主要途径，其基本方式包括供应商和制造商签订关于产品质量故障的惩罚契约[7]，以及制造商和零售商签订关于产品质量的担保契约两种类型[8]。根据上述两种质量契约设计的依据，也可以将它们看作是基于内部故障的供应链惩罚契约和基于外部故障的供应链损失分担契约[9]。其中，所谓的内部故障是指通过制造商对供应商所提供的原材料进行检验所发现的不合格材料，而外部故障是客户在使用产品过程中发现的产品质量问题。在供应链质量担保契约设计中，当发生内部故障时需要对供应商进行一定的经济惩罚；而当外部故障发生时需要供应链双方共同承担外部故障所造成的客户损失[10，11]。

综上所述，SaaS供应链质量管理与控制是一个值得关注的热点研究问题，现阶段有关SaaS供应链的协调研究主要集中在供应链中节点企业协调策略的选择以及双方协调契约的设计，从供应链视角对SaaS服务模式下软件质量管理的研究还极为少见；传统供应链质量管理中基于内部故障和外部故障的契约设计研究往往侧重于对某一种契约之下惩罚机制或者损失分担机制的建立，然而在特定情境下对于基于两种质量管理机制契约的深入对比分析相对较少。据此本文通过借鉴传统供应链质量管理与控制相关研究，在双边道德风险条件下以单个软件开发商和单个SaaS提供商构成的两阶段SaaS供应链为研究对象，根据软件开发商的质量担保责任是否终止分别构建了基于内部质量检测的担保契约和基于外部故障检测的担保契约。与已有研究相比，本文的研究贡献体现在：（1）考虑了由于契约的不完全性、信息的不对称性所引发的道德风险对SaaS供应链质量管理与控制的影响，目的是保证所设计出质量担保契约可以有效规避道德风险所导致的不理性决策，从而为SaaS供应链中软件开发商和SaaS提供商的市场决策提供理论指导；（2）在双边道德风险条件下，分别构建了基于内部质量检测的担保契约和基于外部故障检测的担保契约，最为重要的是以SaaS提供商收益最大化作为标准对两种质量担保契约的优劣性进行了对比分析。

2 问题描述及模型假设

以单个独立软件开发商（Independent Software Vendor， ISV）和单个SaaS提供商构成的两级SaaS供应链为对象：软件开发商专注于基本服务单元的功能实现，然后将实现的基本服务单元发布到SaaS提供商所运营的服务库中；SaaS提供商主要负责SaaS平台的建设，一方面将软件开发商发布的基本服务单元注册到服务库中，另一方面根据客户的服务请求在服务库中查找合适的基本服务单元，并将基本服务单元整合成能够满足客户服务请求的业务系统出租给客户使用。此外，SaaS提供商还要负责软件租赁服务的基础设施管理、数据安全、保密管理以及客户管理等。由此可见，SaaS服务模式下客户所租用软件服务的质量不仅依赖于软件开发商所提供的基本服务单元，而且与SaaS提供商的运营和整合服务单元的质量以及平台管理能力有较大关联。

为了保证SaaS服务模式下交付给客户使用的软件质量，作为供应链核心的SaaS提供商需要采取有效的质量管理措施。具体来说，SaaS提供商除了做好自身运营平台的建设和维护之外，还需要投资诸如LogInsight此类的数据分析和管理软件，目的是对软件开发商的基础服务单元进行内部质量检测。由于SaaS提供商设置了基础服务单元的内部质量检测关卡，为了保证基础服务单元的检测通过率软件开发商需要采取质量预防措施。对于通过质量检测的基础服务单元，SaaS提供商将其整合为客户所需的软件服务；对于未通过内部质量检测的基础服务单元，SaaS提供商将告知软件开发商对其重新开发并予以一定的经济惩罚。无论是软件开发商的质量预防措施，还是SaaS提供商的内部质量检测均不能保证最终交付给客户使用的软件不发生质量故障，一旦客户在使用软件过程中发生质量问题，SaaS提供商就将面临来自于客户的赔偿要求。从整个SaaS供应链来看，客户所租用的软件服务在从基础服务单元到最终交付的过程中，若软件开发商所提供基础服务单元的质量预防信息、SaaS提供给商的质量检测和自身质量管理信息均不共享时，SaaS供应链的双边道德风险就产生了。为了便于量化分析，现做如下假设：

假设1：软件开发商提供给SaaS提供商的基础服务单元的质量水平为 ，也可将其理解为基础服务单元满足SaaS提供商整合要求的概率为 ，软件开发商质量预防措施的成本为 ，且 ， ， ，通过内部质量检测的基础服务单元的单位收益为 。SaaS提供商交付给客户使用的软件质量水平为 ，所对应的质量管理成本为 ，且 ， ， ，SaaS提供商向客户出租软件的单位收益为 。

假设2：SaaS提供商对软件开发商所提供的基础服务单元进行质量检测，质量检测能够使满足其整合开发要求的基础服务单元均通过检测，而不满足其开发要求的基础服务单元将以 的概率被检测出来，SaaS提供商的质量检测成本为 ，且 ， ， 。对于未通过质量检测的基础服务单元软件开发商将会被告知重新开发，而重新开发的单位成本为 。

假设3：若客户在使用软件过程中出现质量故障，SaaS提供商需要对客户的损失进行赔偿，然后需要对软件故障进行检测以明确故障原因，进而确定软件开发商是否需要对此承担质量责任。若确定软件开发商需要承担责任时，则需要其分担一定比例的客户赔偿。SaaS提供商对客户的损失赔偿为 ，客户在使用软件中发生故障的概率为 ，因此SaaS提供商在软件质量故障中的直接期望损失为 。

假设4：软件开发商与SaaS提供商均为风险中性的理性经济人，双方都会追求自身期望收益的最大化。基于上述分析，SaaS供应链的整体期望收益可以表示为：

（1）

命题5表明：只有当 ，即在外部故障检测能够确保软件开发商不被错误地判定承担软件故障责任时，以SaaS提供商期望收益作为衡量标准条件下基于内部质量检测的担保契约优于基于外部故障检测的担保契约；而当 时，基于外部故障检测的担保契约无法实现对SaaS供应链的协调，两种质量担保契约也就没有比较的意义。

5 数值仿真

为了进一步直观地分析模型，下面给出了模型的数值算例。首先分析质量成本参数对集中决策下的SaaS供应链整体期望收益、软件开发商基础服务单元质量水平、SaaS提供商内部质量检测水平、SaaS提供商软件服务质量水平的影响；然后分析在基于内部质量检测的担保契约中质量惩罚参数 的变化对软件开发商、SaaS提供商、SaaS供应链整体期望收益的影响；最后分析在基于外部故障检测的担保契约中，损失分担比例 的变化对软件开发商、SaaS提供商、SaaS供应链整体期望收益的影响。构建质量成本函数是分析成本参数对SaaS供应链及其成员收益影响的基础，设软件开发商基础服务单元、SaaS提供商软件服务以SaaS提供商内部质量检测的成本函数分别为[7]：

设模型中的参数取值分别为： ， ， ， ， ， ， 。从式（1）以及 、 的形式可知，软件开发商和SaaS提供商其质量成本参数对供应链整体期望收益的影响是一致的，因此在数值仿真分析中以软件开发商的成本参数 取值的变化为例来分析供应链双方成员的质量成本参数对SaaS供应链整体期望收益的影响，如表1所示。

由表1可知：在集中决策的SaaS供应链中，若软件开发商的质量成本下降，则SaaS供应链整体期望收益将会增加，软件开发商所提供的基础服务单元和SaaS提供商提供的软件服务质量水平将会提高，SaaS提供商在内部质量检测水平将会下降。由此可以推断，软件开发商、SaaS提供商质量成本的下降会促进供应链整体期望收益的增加。

由图1可知：若软件开发商所提供基础服务单元的质量水平下降，则会导致SaaS提供商提供的软件服务质量水平下降，即软件开发商与SaaS提供商双方质量水平的变动趋势是一致的；由于存在内部质量检测，以及SaaS提供商将对基础服务单元进行整合后才会把软件服务出租给客户，所以SaaS提供商提供的软件服务质量水平要高于软件开发商提供基础服务单元的质量水平；当SaaS提供商所提供软件服务的质量水平下降时，SaaS提供商的内部质量检测水平就需要提高，则在内部质量检测上的投入就会增加。

在基于内部质量检测的担保契约中，SaaS提供商对于软件开发商的惩罚是在内部质量检测之后发生的。设 ， ， ， ， ， ， ， ， ，下面选取参数 ，通过数值仿真来观测 对软件开发商、SaaS提供商期望收益的影响，如图2所示。

由图2可知：在基于内部质量检测的质量担保契约中，SaaS提供商对软件开发商的惩罚参数 作为调节双方收益分配的重要手段不会对SaaS供应链的整体期望收益产生影响；在SaaS供应链整体期望收益一定的条件下，软件开发商的收益将随着 的递增而递减，SaaS提供商的收益将随着 的递增而递增，但前提条件是满足软件开发商的参与约束，即 ，这也是该质量担保契约中双方需要就 取得协商一致的原因。

在基于外部故障检测的担保契约中，软件开发商是否对SaaS提供商的客户补偿进行分担是在外部故障检测之后决定的。在 且满足SaaS提供商参与约束的条件下令 时，选取参数 以分析其对软件开发商、SaaS提供商期望收益的影响，如图3所示。

由图3可知：在基于外部故障检测的担保契约中，软件开发商分担SaaS提供商对客户补偿的分担比例 作为调节双方收益的手段不会对供应链整体期望收益产生影响；在SaaS供应链整体期望收益一定的条件下，软件开发商的期望收益将随着 的增加而减小，SaaS提供商的期望收益将随着 的增加而增加；由于存在软件开发商获收益的最小约束，软件开发商所能接受的最大损失分担比例为 。

6 结论

本文针对双边道德风险条件下SaaS供应链的质量管理问题，运用委托代理理论并根据软件开发商的质量担保责任是否终止这一特点分别构建了基于内部质量检测的担保契约、基于外部故障检测的担保契约，并对两种质量担保契约的协调效果进行检验，随后以SaaS提供商的期望收益最大化为标准对两种质量担保契约的优劣性进行对比分析。最后通过数值仿真，探讨了两种质量担保契约中的质量惩罚参数和客户赔偿分担比例两个参数对供应链成员期望收益的影响。通过分析，得出以下结论：

（1）在集中式供应链系统中，软件开发商、SaaS提供商质量成本的下降将会提高供应链的整体期望收益、促使软件开发商和SaaS提供商不断提高其质量水平，据此SaaS提供商将会减少在质量检测上的投入。

（2）基于内部质量检测的担保契约在无需前提条件下便可以实现对SaaS供应链的协调，而基于外部故障检测的担保契约只有在不会错误地判定软件开发商的质量担保责任时才可以实现对SaaS供应链的协调；以SaaS提供商收益最大化为评价标准，基于内部质量检测的担保契约优于基于外部故障检测的担保契约。

（3）在基于内部质量检测的担保契约中，SaaS提供商对来自软件开发商不合格基础服务单元的惩罚 不会对供应链整体期望收益产生影响，但 会调节供应链收益在双方之间的分配。在满足参与约束条件下，软件开发商的期望收益会随着 的增加而减小，SaaS提供商的期望收益会随着 的增加而增加；在基于外部故障检测的担保契约中，软件开发商对客户赔偿的分担比例 不会对供应链整体期望收益产生影响，但 会调节供应链收益在双方之间的分配。在满足参与约束条件下，软件开发商的期望收益会随着 的增加而减小，SaaS提供商的期望收益会随着 的增加而增加。

参考文献：

[1] Cusuman M. Cloud computing and SaaS as new comp-

uting platforms. Communications of the ACM， 2010， 53（4）： 27-29

[2] Benlian A， Hess T. Opportunities and risks of software as a service： Findings from a survey of IT executives [J]. Decision Support System， 2011， 52（1）： 232-246

[3] 严建援， 郭海玲， 戢妍. 基于转移成本和质量成本差异的软件提供商竞争博弈模型：SaaS vs. SWS[J]. 软科学， 2013， 27（2）： 127-135

[4] Demirkan H， Cheng H K， Bandyopadhyay S. Coordi-

nation strategies in an SaaS supply chain[J]. Journal of Management Information Systems， 2010， 27（4）： 119-143

[5] Yan J Y， Guo Y L， Schatzberg L. Coordination mecha-

nism of IT service supply chain： An economic perspe-

ctive[J]. Electronic Markets， 2012， 22（2）： 95-103

[6] 李新明， 廖貅武， 刘洋. 基于SaaS模式的服务供应链协调研究[J]. 中国管理科学， 2013， 21（2）： 98-106

[7] Hsieh C C， Liu Y T. Quality investment and inspecti-

on policy in a supplier-manufacturer supply chain[J]. European Journal of Operational Research， 2010， 202

（3）： 717-729

[8] Balachandran K， Radhakrishnan S. Quality implicati-

ons of warranties in a supply chain[J]. Management Science， 2005， 51（8）： 1266-1277

[9] Katok E， Wu D Y. Contracting in supply chains： A lab-

oratory investigation[J]. Management Science， 2009， 55（12）： 1953-1968

[10] 蒲国利， 苏秦， 刘强. 一个新的学科方向—供应链质量管理研究综述[J]. 科学学与科学技术管理， 2011， 32（10）： 70-79

[11] Chao G H， Iravani S M R， Savaskan R C. Quality im-

provement incentives and product recall cost sharing contracts[J]. Management Science， 2009， 55（7）： 1122-

1138