模塊化架構與開放式集成創新績效＊
——以久其軟件為例

■ 馮旭日 陶國娟 劉軍 鄭毅

1.遼寧工程技術大學工商管理學院 葫蘆島 125105

2.北京久其軟件股份有限公司 北京 100176

0 引言

市場的全球化和用戶需求的多樣化，促使軟件供應商提供以業務為導向并能快速搭建應用系統的軟件開發平臺，使得模塊化、平臺化、集成式逐漸成為軟件行業的發展趨勢。以計算機領域為例，主板制造商通過將顯卡、聲卡、網卡等原先相互獨立的模塊集成到主板上，從而給市場提供一種更為物美價廉的產品；微軟視窗操作系統（Microsoft Windows）生產商微軟也在不斷將媒體播放、文件管理、網絡瀏覽等方面的軟件集成至其操作系統平臺。同樣地，軟件供應商在平臺基礎上，根據模塊化的不同架構組合，集成不同特點的組件，產品也不斷呈現多功能化，使用領域不斷擴展。各個模塊可以設計成相互獨立的部分，促進產品模塊的局部創新，為產品多樣化的實現奠定基礎，從而更好地滿足用戶的個性化需求[1]。與此同時，模塊化架構的企業組織關系開放性較強，因為任何一家企業難以掌握所有前沿技術為用戶提供價值，必須在開放中彼此協同研發為用戶服務[2]。在系統集成的過程中通過界面標準平臺為各個模塊提供接口標準，以形成完整的解決方案，實現互利共贏，進而提升企業績效。

當前模塊化架構研究主要集中在對模塊化架構的特征、構成要素及作用機制上。藤本隆宏從產品核心零部件的裝配規則以及組件間界面設計等角度出發，將產品劃分為“一體化”與“模塊化”兩種不同的架構類型[3]。模塊化架構又可以按照板塊不同劃分為產品體系或產品設計的模塊化、生產的模塊化以及組織形式的模塊化[4]。其中，產品設計的模塊化定義了產品及其零部件的設計邊界，使設計任務和功能結構在模塊間相互獨立；生產的模塊化即對制造和裝配的定義，通過分部裝配、預制配件、模塊測試以及將一些生產活動轉交給供應商以降低復雜性。李曉華強調產品設計模塊化是生產模塊化的前提，二者均與產品自身相關，可統稱為產品的模塊化，而產品的模塊化又會影響到組織形式的模塊化[5]；顧元勛認為組織的模塊化指在企業內和企業間實行的適應模塊生產的組織過程、治理結構和契約程序等[6]。組織架構模塊化包含職能單位的模塊化和經營單位的模塊化兩方面。職能單位的模塊化通過企業內部的功能模塊化分工與市場上企業間的勞動分工無縫對接，使得功能模塊產生規模經濟效應，并最大程度地實現分工收益。羅珉[7]指出經營單位的模塊化作為一種極具競爭力的企業基因組，匯集了企業的各項能力基因，涵蓋隱性知識、資源、產品服務及購買力等多個方面，從而能快速應對市場環境變化。組織層級架構的扁平化、模塊化分工可以賦予功能模塊自主權，有利于平等溝通和知識信息的快速吸收融合，激發研發人員的積極性和創造性。

在信息技術快速發展和產品工程日益復雜的大背景下，對企業內部各個模塊間開放式的交流能夠增強企業的知識集成能力，為創新性產品的開發提供組織保證，有效推動企業集成創新。而開放式創新的概念最早由Chesbrough 提出，它被視為突破和跨越組織邊界并利用內外部資源流動，將其整合到一個結構中進行創新和商業化的過程[8]。陳勁等認為開放式創新主要強調內外部合作和協同創新，通過內外部創新知識和信息資源的整合，提升創新產出能力[9]。郭靚等指出在開放式創新模式下，企業組織架構應進行相應的變革，逐漸形成自上而下的整體開放性思維，實現平等溝通和知識信息的快速吸收與融合[10-11]。許慶瑞[12]等人提出集成創新能力的核心科技資源并未完全分布在組織邊界之外，是企業整合內外部核心技術知識，實現研發“外部性”內部化，完成自主創新的過程，表現為聯合研發與制造、共建專利池、合作申報標準、合資設廠等。

總體來看，國內外學者對模塊化架構與開放式集成創新的概念、特征等多方面開展了較多研究，但對軟件信息服務業的產品架構體系關注度并不高。基于此，本文結合國家自然科學基金委員會、葫蘆島市社會科學聯合會設立的公司治理和創新績效相關研究項目，采用典型的單案例嵌入式研究方法，基于管理軟件產品架構與組織架構兩個維度，探討軟件企業如何實現模塊化架構，并分析模塊化架構對開放式集成創新績效的影響機理。本文作為該項目部分研究成果，結合久其案例，對新創企業乃至后發企業創新管理和績效提升具有一定的理論價值與現實意義。

1 理論基礎

1.1 模塊化架構與一體化架構的比較

產品架構作為一個系統整體，將產品的功能元素分配給不同的物理組塊而形成的系統性方案，體現了產品系統“分解與鏈接”的設計理念[13]。結合藤本隆宏對產品架構的劃分，一體化架構產品組件之間的界面呈模糊形態，組件與整體功能元素之間呈非簡單一一對應關系，各組件間相互影響且需反復協調到最優程度才能發揮出產品的整體功能。而模塊化架構對產品組件間的界面則采用標準化設計，具有通用性，產品組件與整體功能元素之間的設計結構呈現一一對應關系，各組件間相互獨立且無需精密地磨合協調就能發揮產品的整體性能。同時，產品模塊化往往伴隨著組織架構的一系列變革[14-15]，組織架構的模塊化涵蓋企業內部職能部門的模塊化以及企業間的模塊協同。在新產品集成裝配過程中，可以通過快速激活或清除某些流程模塊以適應客戶需求的變化，模塊具體的規則設計和接口規范需要跨職能甚至跨機構項目團隊的協商合作，這些均促使整個系統更富有柔性和靈活性，逐漸成為企業架構的主流設計思想。具體二者的差異見表1。

表1 產品架構的不同類型比較

1.2 模塊化架構與開放式集成創新

結合國內外學者對開放式創新與集成創新理論的相關研究，開放式集成創新可視作一個有機整體，容納了企業內外部創新資源如創新能力、研發技術、品牌形象等，實現在技術創新過程中各個環節和要素有序集成，從而推動產品開發與商業化創新[16]。在日益加劇的全球化背景下，對于軟件信息服務領域，企業僅憑自身資源越來越難以提升產品整體性能，要想形成可持續性的競爭優勢，企業需要突破組織邊界與外部組織建立創新網絡，獲取更豐富的外部資源和知識，來重塑自身的技術創造力。企業產出不再是單純的產品或者服務而是產品服務系統，系統中某一模塊的單獨運行很難為用戶帶來價值。因此，系統內部結點多以功能劃分為原則，通過對各個業務模塊進行封裝，設計模塊接口并通過“流”（信息、設計規則等）的形式以實現模塊間的開放式集成創新[17]。這種模塊化架構可以增強對外部異質性資源的接觸和獲取，解決創新活動與創新機制之間的協調問題，并將組織的創新活動轉變為持續創新和知識創造的過程。最終結合已設定的界面標準將各個業務模塊匹配、連接及藕合，為終端用戶提供靈活有效的系統解決方案，在為用戶創造數據價值的同時實現自身的增值目標，并獲得長期競爭優勢和未來發展能力。

2 研究方法與研究設計

2.1 研究方法

案例研究兼具深入細致調研與探析的特點，通過捕捉和追蹤企業管理實踐中出現的新現象和新問題，可以清晰地觀察事物發展過程并揭示其背后隱含的復雜動態變化機制[18]。本文采用單案例嵌入式研究方法，基于以下兩個原因考慮：第一，回答軟件行業模塊化架構“是什么”的問題；第二，選取北京久其軟件股份有限公司（簡稱“久其”）自上市以來模塊化架構最具代表性的幾年，分析其模塊化架構為什么會影響開放式集成創新績效？影響路徑和機理是什么？以對“為什么”和“怎么辦”作出解答。

2.2 研究對象

在選擇案例企業時，首先遵循理論抽樣原則，滿足理論構建和發展的需要[19]。其次，研究對象應具備典型性和代表性的特點，以為其他案例研究提供參考和借鑒。最后是數據的可獲取性，能收集到大量的一手資料且可靠準確。基于以上原則，本文選取軟件行業模塊化架構實踐較具代表性的企業——久其作為案例研究對象。基于以下3點原因：第一，久其是專業的管理軟件供應商和聚焦B2B2C的大數據綜合服務提供商，利用模塊化的設計及服務理念，為客戶提供有競爭力、安全可靠的產品，并借助長期積累的技術、數據、傳播與生態體系，致力于以行業解決方案和全產業鏈的服務為客戶賦能，成為模塊化架構研究的典型例子。第二，作為我國軟件行業領頭企業，久其設計研發的軟件開發平臺及系列產品在財政、國資、民政、交通等方面發揮了重要作用，創造了多項國家專利和軟件產品著作權，經營業績穩步提升，提高了企業的集成創新績效。第三，本文第三作者作為久其內部業務咨詢顧問，從根本上解決了數據資料的獲取，也較深入地了解久其模塊化架構的設計構念，提高了數據資料的可信度和有效性。

2.3 案例企業簡介

久其成立于1997年，2009年深圳A 股中小板上市。截止2019年，公司員工總數達3000 余人，已建立以北京總部為核心、輻射全國的集咨詢、規劃、建設、運營維護、服務能力于一體的服務網絡，擁有健全的品牌體系，旗下有久其數字傳播、華夏電通、雄安久其數字科技等十余家公司。久其與80 多家中央企業集團和近60 個政府部門建立了長期合作關系，用戶遍步國家機關、企事業單位和社會團體。自2006年以來，久其被公認為“國家規劃布局內重點軟件企業”，并榮獲“中國大數據企業50強”、“中國軟件和信息服務業十大領軍企業”等榮譽，具備信息系統集成和服務一級、信息安全服務一級等多項專業資質，是業界較早獲得CMMI5的企業之一。

2.4 資料與數據收集

在數據來源上，本研究采用文獻資料收集和半結構化訪談等多種渠道來收集數據和資料。同時為保證研究過程的嚴謹性和研究結果的可信度，采用多元化證據來源的“三角驗證法”對相關研究數據和資料進行相互補充與印證[20]。文獻資料收集包括產業和企業兩個方面。產業方面的資料包括電子信息產業的統計年鑒（軟件篇）、軟件行業的調查報告以及中國軟件行業協會的統計數據等，以熟悉軟件行業背景和行業現狀。企業方面的資料涵蓋久其官網、年報、社區論壇、專利數據、對企業人物訪談和相關新聞報道92篇，以及通過知網收集相關文獻100余篇，以充分了解其基本情況和發展歷程。研究小組在第三作者帶領下前往久其進行實地調研，采用自上而下的訪談策略，對公司領導層到不同職能部門的一線員工進行了半結構化、非正式訪談，獲取案例研究的原始資料。

3 案例分析

久其主要從事報表管理軟件、電子政務軟件、ERP軟件和商業智能軟件等共計四大類百余種產品。其中，管理軟件占比相對較大，因此，就產品而言，本文著重分析久其的管理軟件產品。結合前人的觀點，模塊化思想不僅能詮釋管理軟件產品系統的設計，還能應用于企業組織架構[21]。產品的模塊化往往伴隨著組織架構的一系列變革。久其在產品架構、組織架構上的模塊化特征具體體現在模塊化產品平臺、產品模塊化設計、內部組織架構模塊化、外部組織架構模塊化這幾個方面。

3.1 產品架構：模塊化虛擬再整合

3.1.1 模塊化產品平臺

基于管理軟件產品模塊化的可重構性和可組合、替換的特征，久其以模塊外包形式，通過與外部模塊供應商系統開放式集成，實現資源共享、優勢互補和產品創新。從圖1可以看到，久其的財務報表平臺產品架構大致分數據源層、報表層、數據監管層，每個層級涵蓋模塊不同。底層數據源層由外部模塊供應商的業務系統組成，涉及核算業務、報賬業務等。久其自主研發的財務數據引擎工具（EFDC），支持從這些系統軟件自動提取數據，包括主流的用友NC、浪潮GS、金蝶EAS、SAP及其他非主流財務軟件。外部系統與久其報表平臺通過設定某種規則，如中間庫、直連、XML等多種系統集成方式進行數據清洗、加工及抽取，以實現久其財務報表平臺數據的有效獲取，具備成熟的集成創新應用能力。報表層涉及模型管理、報表管理、數據分析等多個模塊，各個模塊分工明確。此外，對于數據監管層，站在企業集團層面，可以利用數據分析模塊生成的分析報告、地圖、進度條總結分析企業的發展狀況并作出決策判斷。最終在數據報送模塊，實現歷史數據及國資委、財政監管機構報送的無縫銜接。總之，久其基于新平臺的應用系統支持分布式部署，其可伸縮、可擴展的結構，很容易適配客戶自有平臺層的關鍵組件，通過反復與客戶溝通交流，將其需求映射到不同的功能模塊中，設計出滿足客戶個性化需求的產品。據統計，截止2019年，世界500強中129 家中國企業中有55 家使用久其報表平臺，占比43%；各大央企使用久其報表平臺比例達到了53%，鞏固了久其在國內管理軟件市場的有利地位，市場競爭力愈發明顯。

圖1 財務報表平臺產品結構示意圖

由于管理軟件產品技術眾多且復雜，涵蓋大量隱形知識，同時包括操作系統、數據庫、中間件和應用軟件等在內的大型復雜軟件平臺體系架構分布于產業鏈的不同環節。久其與其他企業組建產業聯盟，將自身核心優勢和外部資源優勢形成優勢互補，準確快速地汲取與企業發展需求契合的創新知識[22]，促進內外部創新知識融合共享，進而實現產品價值創造，提升信息交互效率。通過有效整合外部技術源的元件、技能，將其轉化為自身能力，加速技術升級和更新迭代，減少產品開發缺陷，加快了平臺運作效率，縮短了產品的開發周期，依據杜邦分析體系，資產運作或周轉效率的加快對凈資產收益率會產生正面效應。結合圖2，公司凈資產收益率從2013年的8.64%上升到2017年的12.85%，呈持續穩定增長趨勢。雖然2015年凈資產收益率稍有下滑，但之后迅速回暖，總體向好的態勢發展。

圖2 久其2013～2017年創新產出績效指標變化趨勢

3.1.2 產品模塊化設計

針對特定范圍內的不同功能產品，或者相同功能但規格和性能不同的產品，管理軟件產品如同其他軟件，需深入分析產品功能，劃分并設計出各個功能模塊，降低軟件復雜度。然后對模塊進行篩選并有機組合，形成能夠滿足用戶個性化需求與偏好的開放性、高質量的定制化產品[23]。從業務層面來看，客戶很難描述出軟件產品最終的整體形態，因此久其首先必須運用專業知識來識別客戶需求，反復與客戶溝通，將功能需求轉換為可識別的技術語言，制定整個解決方案并轉化為初步的系統架構圖。其次遵從一定的原理和規則將其分解為多個模塊層次并賦予特定的工作任務，明確核心技術和需要攻破的技術難點，進而確定模塊間調用關系和接口。在下一設計階段，選擇合適的模塊供應商將非核心模塊分包出去以縮短開發時間、降低開發成本，而自身則按照合同既定參數專注于產品核心部分的研發。在所有模塊開發完成后，久其通過建立接口將能夠獨立設計且具有一定價值功能的模塊進行系統集成，呈現出完整的管理軟件產品。在這一過程中，協調其他模塊分包商和客戶共同完成系統測試，及時發現并處理潛在問題。最后在系統安裝交付階段完成對客戶培訓、系統運維、后期跟蹤服務等一系列工作，不斷完善產品質量，提升系統穩定性。整個產品模塊化設計及實現流程見圖3。

圖3 久其產品模塊化設計及實現流程圖

當然，久其的一些基礎模塊在所有產品系統中都是通用的，根據模塊化設計原則與基礎模塊的定義和功能，開發出開放式、可擴展架構的工具箱，實現技術復用。而這些模塊能夠最大程度集成已有模塊的開發成果，避免重復研制，有效聯合了開放式集成創新中蘊蓄的客戶需求信息和技術知識，提高了新產品研發效率，降低開發成本；推動新產品核心功能改良和優化，實現創收增利。由表2可以看到，自2013年起公司新產品銷售收入和凈利潤實現大幅增長，2017年一度上升至13億元左右，占營業總收入約65%。結合圖2，新產品銷售凈利率呈持續上升趨勢，2014年以后始終保持在20%以上，總體比較穩定。

表2 久其2013～2017年盈利能力相關指標

再者，久其對產品模塊進行分解和組合實現不同形式的再組裝，通過模塊化虛擬再整合將產品自身分解為多個子系統或模塊，使得設計分工不斷細化，產品兼具柔性和延展性。一方面更容易推出更多優質、附加值高的新產品，提升新產品的開發速度，有效縮短創新商業化周期。另一方面占據了有利的產業生態位，形成自身的產業鏈條，并借機厚植公司的競爭優勢。根據圖2得出，公司新產品推出率連續五年持續增長，穩中求進，2017年達到了25.6%。通過不斷催生多種組合及類型的新產品，一定程度上降低了市場風險，進而促進銷售，提升企業績效。

3.2 組織架構：模塊化分工

3.2.1 內部組織架構模塊化

久其在最初階段職能部門不夠明確且壁壘高、部門之間資源共享差，但隨著生產和服務的專業化分工、公司規模及各項業務發展的需要，企業的運營發展和內部治理需要有專門的職能部門的支撐和協作。久其以模塊化思想為指導，以項目為依托、產品為導向，通過頂層策劃、任務分解和各部門模塊之間分工協作來開展企業內部組織架構模塊化。2018年年初公司劃分出四大利潤中心（企業事業本部、政府事業本部、交通事業部和通訊事業部），提高項目交付質量以及產品推廣、解決方案的能力，持續聚焦重點行業；為解決產品開發過程中的模塊化推廣和標準化問題，公司增設了產品中心、研究院等多個部門，逐步建立和完善了集團內控體系，強化服務成效。久其內部進行的拆分、部門精簡、橫向溝通增強了企業的靈活性和應對風險的能力，各個職能部門在合理分配工作的前提下，無需層級式信息反饋，以更快的速度制定決策，有效應對外界因素變化，更體現了公司治理結構和組織過程的模塊化。如表3所示，隨著業務板塊的整合和公司規模的擴大，久其越發重視內部自主研發能力的培育，研發人員占比已連續多年保持在60%以上，研發投入從2013年的1.16 億元一度上升至2017年的2.46 億元，呈穩步增長態勢。另外，公司不同團隊開發的產品或模塊靈活拆分和集成，加速了內部知識流動，有助于跨部門、跨團隊知識的整合與轉化，加快了開放式集成創新的步伐。根據圖4可以看到，公司的專利申請數整體呈上升趨勢；2015年軟件著作權一躍增至69 個，同比2014年增幅達到76.92%，到2017年達到了115個，實現了飛速增長，可以看出公司通過不斷強化職能部門協作，堅持核心模塊的自主設計，實現內部知識專利化，技術得以取得有效突破，提升了公司核心競爭力。

表3 2013～2017年久其研發投入情況和新產品市場占有率

圖4 2013～2017年久其專利申請數和軟件著作權數

3.2.2 外部組織架構模塊化

外部組織架構模塊化分工體現于模塊化供應商與企業協同的多層級模塊化[24]。在模塊化系統中，組織形態是開放性的，組織內外部無邊界，即使企業想將各模塊的生產控制在企業內部也是非常困難的，人員流動、反向工程等因素或手段必然導致有關產品架構和模塊知識的外泄。單個企業對于既多元又豐富的資源獲取十分困難，且每個軟件模塊的最小經濟規模參差不一，所以在某種程度上，企業利用在每個模塊上都實現規模經濟來減少成本，提升效益是難以實現的。因此，隨著軟件產業擴張到一定規模，企業架構模式逐漸由一體化向模塊化轉變，包括久其在內的軟件企業將部分模塊移交給其他專業化廠商去完成，鎖定供應鏈前端的優質模塊供應商和合作伙伴，以確保優質的產品和技術供應，從而分享專業化分工帶來的規模經濟效應。在技術快速進步的環境下，久其以開放、共贏的態度，秉承契約精神，積極開展其他模塊供應商交流與合作。致力于充分利用并協調整合內外部資源，構建跨部門的、跨機構的協同體系，帶來了雙方信息、技術和資金等方面的雙向流動，促進創新知識和信息的高效共享和交融，推動產品性能持續優化，從而輸出高價值的技術、產品和服務，提高了客戶的忠誠度、滿意度，增加開放式集成創新績效。根據表3，公司的新產品市場占有率逐年上升，且從2015年以后始終保持在15%以上，有望在不久的將來突破20%，一定程度上反映久其新產品的滲透能力和在同行業的競爭地位，創新績效突出。

4 結論與展望

4.1 結論

本文以久其為案例研究對象，探討了以技術價值為驅動的軟件企業模塊化架構的實現方式及其對開放式集成創新績效的影響路徑。具體概括為以下兩點：（1）管理軟件產品的模塊化虛擬再整合，一方面加速技術升級和更新迭代，合理縮短產品研發周期，加快平臺運作效率，增強市場競爭力，對凈資產收益率產生正面效應。另一方面通過集成已有模塊成果實現技術復用，細化設計分工，提升新產品的開發速度，促使新產品銷售收入和凈利潤逐年攀升，對新產品推出率和新產品銷售凈利率具有一定的積極影響。（2）組織內部職能模塊之間開放式的交流協作有利于實現跨部門、跨團隊的知識轉化與資源共享，激發了研發人員的積極性，加快開放式集成創新的步伐，促使內部知識專利化，推動研發投入強度，進而促使軟件著作權和專利申請數量增加。外加久其與其他模塊供應商協同的多層級模塊化能夠分享專業化分工帶來的規模經濟效應，快速響應市場和客戶需求，提高產品性能和附加值，從而提升新產品市場占有率。

4.2 啟示

本文從管理軟件產品模塊化和組織架構模塊化視角出發，結合久其案例分析結果，獲得以下啟示：第一，以技術驅動為導向的高新技術企業可以通過產學研平臺來加強與高校、科研院所的合作，在加大研發投入力度的同時考慮技術借用，促進技術集成能力培養，提高創新產品商業化運作的成功率。并結合自身實際，構建相應的模塊化產品體系，開發多元化產品，推動產品品種、質量持續升級，提高生態競爭能力。第二，在高度動態的外界競爭環境中，后發企業可以通過連接戰略合作伙伴構建開放式集成創新生態系統，形成分工明確、松散耦合的研發網絡，挖掘出技術、產品、成本等方面的協同點，開發系統集成產品。同時通過不斷挖掘有價值的異質性資源并進行隔斷機制，掌握創新主動權，延伸至新領域，實現跨越式趕超。

4.3 局限與展望

本文運用投入性和產出性的量化指標，主要研究了模塊化架構對企業開放式集成創新績效的影響路徑。但有些問題需要進一步討論和驗證：首先，本文大多數量化指標均以往年的財務報表數據為依據，大多反映及評價過去開放式集成創新績效，而對企業未來創新活動的發展前景和方向估計不足。其次，由于單案例研究本身固有的局限性，作為軟件企業，久其的模塊化架構使企業開放式集成創新績效得到了改善，但影響路徑是否適用于其他行業仍需進一步比較驗證。后續進一步開展的研究，可以在企業自身擁有有價值的異質性資源并建立戰略性隔斷機制的基礎上，探究模塊化架構影響開放式集成創新績效的路徑和機理。