產品結構的動態演變研究

摘要：文章以產品結構理論為核心，從構成要素間的相互依存關系和參與成員間的合作關系兩個維度認識系統的結構性質，認為系統結構受到顧客需求進化、時間和投入資源、系統要求的績效水平、系統復雜性以及復雜性處理能力等因素影響而動態演變，長遠來看是在模塊化與整合化、開放化與封閉化之間來回反復的。

關鍵詞：產品結構；模塊化/整合化；開放化/封閉化；動態演變

一、 結構是企業對系統構成要素間相互作用關系的戰略性認識

隨著市場需求個性化和技術變化不確定性急劇增強，模塊化作為解決系統復雜性的有效方法而被廣泛應用。當今，模塊化不僅是經濟學、管理學最熱門的話題之一，而且還可能徹底改變現有企業、產業的結構，具有十分強大的生命力。但模塊化的修正性文獻認為，模塊化自身固有的缺陷——過分苛刻的協調要求、界面標準的約束、減緩系統創新，導致技術模塊化、組織模塊化和市場模塊化三者不能自然收斂。那么，產品技術結構會一味地模塊化嗎？模塊化是產業演變的終極結構嗎？本文以產品結構為核心，從構成要素間的相互依存關系和參與成員間的合作關系兩個維度認識系統的結構性質，研究影響產品結構演變的因素。

二、 產品結構的兩個維度：模塊化與整合化、開放化與封閉化

結構（Architecture）是指系統構成要素間相互依存關系的狀態。本文在“系統設計的基本構想”意義上使用“結構”概念。“產品結構”就是關于“如何把產品分解為構成部件，向其分配產品功能，據此如何設計、協調必要部件間的界面”的基本設計構想。

1． 產品結構的一個維度：模塊化與整合化。作為系統性質的結構，可以從“構成要素間的相互作用關系”維度分為模塊化與整合化兩種類型。模塊化是認識構成系統的要素間相互關系的強弱程度，以規則化界面連接可以忽略相互關系的部分的戰略，所形成的系統是相對獨立的模塊集合體。整合化是積極容許要素間復雜的相互關系存在，自由解放、持續協調相互關系的戰略，所形成的系統是構成要素相互復雜關聯的集合體。

（1）模塊化戰略是系統界面的層級化和規則化。所有系統都包含構成要素間的相互依存性，相互依存性是系統中某個參數變化要求其他參數改變的程度。相互依存性提高是系統復雜性的來源，系統復雜性由系統構成要素數量及要素間相互關系的強度決定。如何削減系統復雜性成為系統設計的重要課題。層級化、界面集約化就是通過削減要素間的關系數目而削減系統復雜性的戰略，而界面規則化是通過削弱構成要素間的相互關系而削減系統復雜性的戰略。整合這兩種戰略就是模塊化戰略。

把系統整體分解為內部相互依存性高而外部相互依存性低的構成要素群，就是集約化戰略。構成要素間的復雜界面多數被上級模塊間的界面集約化，可以削減要素間的關系數。區分構成要素間潛在相互依存關系中可以忽略的部分就是層級化戰略。模塊內各構成要素可以完全忽視其他模塊而自由改變。模塊化的第二種戰略是界面規則化、固定化。界面規則化事前規定構成要素的變化范圍而削減事后相互依存性。

（2）模塊化與整合化各自的適應性。模塊化是削減系統復雜性的戰略。模塊化通過減少構成要素間界面的數量以及削弱相互作用，可以減輕構成要素間的協調負荷、確保各模塊獨立性、確保各模塊升級的可能性、集中于單個模塊創新、享受分工成果，從而大幅提高產品開發效率與產品系統進化速度。模塊化又可以保持系統多樣性，因為只要遵循界面規則就可以組合共享界面的各種模塊。模塊化還可以在時空上擴展系統，因為模塊化可能增加系統內含的構成要素數量。

但模塊化不是免費的。模塊化的成本是由于確保冗長性所導致的系統績效降低和對于模塊間相互依存性變化的脆弱性。其一，集約化、規則化的界面作為既定的而被邊緣化，當技術和市場變化需要超越模塊化而改變系統整體時，模塊化結構就暴露出其難以適應跨模塊間變化的脆弱性。其二，集約化、規則化界面是相對通用的界面，具有通用界面的各模塊常常必須包含一定程度的冗長性，而且通用界面固定化放棄了構成要素間關系的最優界面和界面進化。系統追求超越該界限的績效水平時，就必須對以往的模塊化結構進行根本變革。

模塊化的優點（缺點）相應地就是整合化的缺點（優點）。整合化容易適應系統整體變化，可能實現系統整體的最優設計，在保持構成要素間相互作用的所有可能性和促進系統整體最優化上沒有限制。但如果系統龐大而復雜、要素間相互作用多樣化、要素間相互協調需要龐大的時間和資源時，整合化戰略就無法滿足性能迅速提高和產品多樣化的市場需求。

模塊化與整合化各有優缺點，系統朝著整合化還是模塊化演變，取決于哪一方更強。市場需求和技術變化決定模塊化的優點時大時小，產品結構也會動態地演變。

2． 產品結構的另一個維度：開放化與封閉化。作為系統性質的結構，也可以從“參與成員間的相互關系”維度分為開放化與封閉化兩種類型。這并不是系統本身的性質，而是反映系統信息的社會性公開、接受程度。開放化是指系統構筑、改善、維持所必要的信息是公開的、社會共享的，結果很多人都可以自由參與系統開發和改善。封閉化是指系統信息的社會性共享受到限制。

（1）開放化戰略是系統信息的社會共享化。開放化與封閉化是系統構筑、改善、維持所必要的信息社會共享范圍。開放化表示共享范圍擴大的動向，而封閉化表示共享范圍受到限制的動向。開放化與封閉化和系統構筑、改善、維持所必要的信息有關。模塊化使開放化變得更容易，因為模塊化以規則化的界面連接半獨立模塊構成系統整體，只要獲得界面信息，人人都可以自由參與系統的構筑和改善。

開放化是系統信息社會共享的程度。因對誰開放、系統的哪個層次開放的差異，結構就會不同。開放化有三種不同的方向：對生產相同系統的同行業者開放；向開發、生產系統輔助產品的人們公開系統信息；由使用者共享系統信息。開放化還取決于系統哪個層次的信息公開。如果把OS與應用軟件作為一個系統，在公開OS與應用軟件界面信息的意義上Windows是開放化系統；如果把OS本身看作一個系統，在Windows未公開其構筑和改善必要信息的意義上就是封閉化系統。因此，討論系統開放化還是封閉化時，在哪個層次理解系統很重要。很多開放化現象可理解為系統上級層次開放化與系統次級層級封閉化的組合。

（2）開放化與封閉化各自的適應性。從企業戰略角度來看，開放化有很多優點。首先，產品系統的使用者增加使本公司產品系統的吸引力增加，即網絡外部性直接發揮作用。其次，由于開發、生產輔助產品的企業增加而外部性間接發揮作用時，開放化戰略也很有效。再次，對互補品廠商開放產品系統促進互補品市場競爭，提高互補品廠商的規模經濟，間接提高本公司系統的性價比。最后，開放化聚集各種知識，提高系統開發和改善的復雜性處理能力，迅速擴大系統規模和范圍。

當然，開放化戰略也有局限性。最大的問題是“搭便車”。開發復雜系統需要成本，對競爭公司開放系統信息，競爭公司就可以節約系統開發成本而處于優勢。而且，如果適應模塊化而開放化界面規則，就有難以改變規則的問題，因為規則改變的影響范圍大大擴展。

三、 產品結構動態演變的理論分析框架

隨著技術和市場的變化，整合化與模塊化的相對優勢在改變，這成為促進產品結構演變的主要因素，組織和戰略選擇也必然不斷演變。

1． 顧客需求演化對結構演變的影響。產品的技術特性以及顧客的偏好決定市場所接受的產品結構。消費者至少以變化性、多樣化和冼練化兩個軸來評價產品。如果顧客重視產品功能、設計冼練度，往往會偏好整合化產品；如果顧客重視產品多樣化、變化性，往往會選擇模塊化產品。顧客需求的整體性、趨勢性變化，會對產品結構、產業結構以及市場結構的變化產生深刻影響。因此，根據消費者需求的“擺”是偏向變化、多樣化方向還是偏向冼練化方向，相應地產品結構也可能從模塊化偏向整合化，或者從整合化偏向模塊化。僅僅根據若干技術法則就說產品結構會一味地偏向模塊化還是整合化都不合適，不能無視市場需求的演化路徑會影響企業的結構選擇。

1990年Clark和藤本發表的“整合化產品的力量”與2000年Baldwin和Clark發表的《設計規則：模塊化的力量》象征這10年的變化。20世紀80年代是日本“整合化管理”大受歡迎的時代，而90年代是以數字信息技術擴展為背景，美國企業擅長的“模塊化戰略”充分發揮作用的時代。進入21世紀日本經濟泡沫和美國網絡泡沫都破滅了，至少說明無論一味整合化還是一味模塊化都不是萬能藥，我們正處在兩者循環的途中。模塊化與整合化的競爭受到技術變化和消費者偏好相互作用的影響可能更加復雜。經歷各種可能性與界限之后，可以說“產品結構由企業的產品設計能力與消費者的產品評價能力的相互作用及演化路徑決定”。

2． 時間、投入資源和所要求的系統績效水平對結構演變的影響。模塊化和整合化與產品系統績效有著密切關系。模塊化確保各模塊的獨立性，加快了系統進化速度。但隨著界面集約化、規則化，對系統可實現的最大績效形成一定限制。而整合化因為容許所有構成要素間自由相互作用，可能實現的最大績效水平可以無限高，但因為構成要素間協調的復雜性，系統進化需要很多時間和資源。

首先，模塊化與整合化的相對優勢依存于系統開發和改善可投入的時間、資源。模塊化可以提高性能改善速度，花費相同的時間和資源可以實現更高的績效水平。但模塊化使界面固定化，不改變界面規則就不可能實現超越某一確定水平的績效。相反，采取整合化戰略，只要有充足的時間和資源就可以實現超越某一確定水平的績效。系統越追求變化速度越指向模塊化，在由于網絡外部性而先行者優勢重要的產業，模塊化可能成為重要戰略。

其次，模塊化與整合化的相對優勢還依存于市場追求的絕對績效水平。模塊化因為界面固定化而不能超越某一水平最優化系統績效，因此，當系統追求的性能水平超過某一點時，無論有無時間和資源都會轉向整合化，即對模塊化結構進行根本變革，為再度解放由于模塊化而被抑制的模塊間相互依存關系，必須整合化。

3． 系統復雜性對結構演變的影響。“系統復雜性”也會對產品結構的動態演變產生影響。因為系統復雜化會使需要處理的相互依存關系的數量增加，為提高系統績效就要花費更多的時間和資源。隨著系統復雜性提高，即使時間、投入資源不變，模塊化的優勢也在增加。系統一旦變得復雜，在容許所有構成要素變動的結構中，相互依存關系的協調需要龐大的時間和資源，因此有必要通過事前規則化構成要素間的相互依存關系而削減復雜性。

在軟件開發的歷史過程中，顯示了系統復雜性增大導致模塊化的趨勢。計算機產業出現之后，計算機軟件是由天才程序員承擔的。但一旦軟件包含各種功能而復雜性迅速提高時，即使天才程序員也不能應對，而需要很多人共同創造的機制。適應這種狀況，產生了功能分配簡單化、面向對象的編程、數據庫和網絡平臺的標準化以及軟件IC 等一系列模塊化變化。

4． 復雜性處理能力對結構演變的影響。除了模塊化，削減系統復雜性還有其他方法，如個人能力和組織能力、信息技術發展等。開發系統的個人能力如果較高，即使不依賴模塊化也可以實現最優設計，以更少的時間和成本就實現系統高績效。因此，假設時間和資源沒有變化、系統復雜性也相同，由于復雜性處理能力提高，整合化的優勢就會增加。同樣的情況也可用來說明組織能力和信息技術。

日本企業對于模塊化動作遲緩，很可能是由于處理復雜性的組織能力較高。日本企業產品開發的優勢是跨部門和專業進行頻密溝通的高效協調能力，高度協調能力降低了削減復雜性的模塊化戰略的必要性。但在半導體和軟件等高科技產業，信息化和網絡化使產品系統巨大而且復雜性急劇增加，日本企業面臨著整合性組織能力能否適應結構模塊化的重要課題。

信息技術發展使復雜性處理能力提高，因此信息化會促進系統整合化。信息產品由于系統構成要素的物理性制約較少而容易模塊化。但模塊化是削減系統復雜性的戰略，只要信息化增強復雜性處理能力，兩者就有互補關系。現實中同時觀察到信息化與模塊化，可能是因為信息化特別是網絡化擴展了系統的范圍，因此通過系統模塊化應對復雜性的增加。

四、 模塊化與整合化的同時發展：復雜性處理的平衡

模塊化戰略認識系統構成要素間相互關系的緊密程度，以規則化界面連結可以忽略相互關系的部分。相反，整合化戰略積極容許系統構成要素間復雜的相互依存關系，自由解放、持續協調相互依存關系。但比較不同產品系統，整體上很難說哪種更模塊化、哪種更整合化。產品系統是模塊化還是整合化，取決于系統的范圍設定到哪里，在系統的哪個層次進行比較。

在模塊化引人注目的汽車產業，模塊化有兩種動向。一種是以比過去更大的單位對汽車部件進行次級組裝。個別部件與車體的復雜關系中介入集約化界面，模塊與車體的關系被簡約化。同時，作為模塊被組裝為部件群的次級系統委托給外部供應商，構成模塊的部件間協調被隱藏在模塊供應商內部，模塊供應商與系統集成商間的關系也被簡約化。界面集約化削減復雜性，因此汽車系統更模塊化。二是生產中的次級組裝化促使產品重新設計。不僅次級系統的單位變大，還整合構成部件以削減成本和重量。這樣，汽車產業從產品系統整體觀察，可理解為分解成多個獨立模塊的模塊化；但從集中模塊的部件群內部的相互關系來看，反而顯示出整合化趨勢。其實可以同時觀察到產品系統層次模塊化與次級系統層次整合化。

模塊化與整合化在概念上是相互排斥的，但系統整體可能在某個層次模塊化而在其它層次整合化。汽車產業的模塊化動向的結構變化顯示，在模塊化基礎上同時可以觀察到整合系統構成要素的動向，整合化和模塊化是在系統的不同層次發生的。系統整體被分解為模塊減少了構成要素間的界面數量，但各模塊內部構成要素間的相互關系比過去更復雜。在復雜性處理能力一定時，系統整體的模塊化可以提高模塊內部的整合性，或者為追求模塊內部的整合化就必須模塊化系統整體。因此，必須保持模塊化與整合化的平衡。

五、 總結：作為戰略視角的結構

結構是系統構成要素間相互依存關系的類型，可以從模塊化與整合化、開放化與封閉化兩個維度戰略性地定義。模塊化與整合化、開放化與封閉化都有其各自的適應性。如果重視系統進化速度、系統成本和多樣性、系統界限擴展，就會以模塊化戰略認識系統。而如果即使花費大量時間與成本都堅決追求系統最優性能，整合化將是有效的戰略。在特定時點上不同產品整體上是模塊化還是整合化、開放化還是封閉化就取決于對系統認識層次的變化。

作為把握結構視角的模塊化與整合化、開放化與封閉化雖然在概念上相互排斥，但現實系統更為復雜。認識系統的哪個層次整合化（封閉化）、而哪個層次模塊化（開放化）具有重要戰略意義。模塊化現象多半可以理解為系統層次模塊化與次級系統層次整合化，正因為更需要推進次級系統整合化，才有必要相互分解次級系統。開放化和封閉化也是同樣的。

作為對產品系統認識方法的“結構”隨著產業成熟將逐漸成為共識，但結構不是系統的客觀性質，而是一種主觀認識方法。因此，對系統的要求改變了，認識方法自然也會改變。在市場和技術急劇變化的時代，重新思考系統整體，再檢討過去的認識方法就特別重要。

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作者簡介：李非，中山大學管理學院教授、博士生導師；袁清瑞，中山大學管理學院企業管理專業2004級博士生。

收稿日期：2007-12-07。