模块化的形成、发展及其对企业竞争优势的贡献

王 伟，田畕畾

(郑州大学 商学院，河南 郑州 450001)

一、引 言

随着全球化进程的不断加快以及信息技术产业的不断发展，消费者的需求更加多样化，企业间的竞争也随之加剧，这都对企业的生存与发展提出了新的要求与挑战。伴随着持续的技术创新而来的是越来越复杂的产品工程与越来越要求产品个性化的消费者需求，因而企业必须拥有品种繁多的产品系列以满足消费者不断变化的需求，从而保持企业竞争优势。那么如何既能够保证产品品种多样性以满足日益个性化的消费者需求，又能够实现具有成本和速度优势的大规模生产就成为研究的焦点。与传统生产方式相比，模块化生产方式下企业无须再独立生产产品的全部部件，而是可以通过模块化分解，集中优势资源在核心模块的生产上，而将其他模块外包给其他企业来实现生产效率的大幅度提高。同时，采用模块化生产方式的企业可以集中优势资源于核心模块的研发与制造，加快产品创新的步伐，缩短产品投放市场的时间。另外，模块化的产品设计可以使产品模块通过标准化的接口替换或重用。因此，在应对消费者不同的需求时，企业将不必重新设计所有产品部件，而只需要针对需求设计新的功能模块并替换原有模块。因此，模块化能够保持产品模块的高度通用性从而实现大规模生产，并能够通过重新设计新的功能模块满足个性化的消费者需求。

二、模块化的概念界定

1.模块

模块的概念最早出现在建筑行业中，建筑模块强调在几何尺寸上实现连接和互换。之后，模块被引入机械制造业，被赋予了功能定义特征和接口特征，从而与物理产品联系到了一起。随着计算机技术的发展，模块化又被用于非物理产品领域(张伟，2003)。

美国斯坦福大学经济学教授青木昌彦(2003)认为“模块就是指可组成系统的，具有某种确定独立功能的半自律性的子系统，而这样的子系统可以通过标准化的界面结构，与其他的子系统按照一定的规则相互联系而构成更加复杂的系统或过程”。Baldwin与Clark(2000)则认为“模块是一个单元，其结构要素紧密地联系在一起，而与其他单元中的要素的联系相对较弱”。也就是说，模块是功能独立且具有标准化接口的单元，具有相同标准化接口的不同模块可以重用和替换，进而形成多样化的最终产品系列。因此模块应具备以下两个特点：一是独立性。各模块可在通用标准之下独立地进行设计和生产，而不用考虑其他模块的设计和生产；二是通用性。模块在系统内部可以实现共享，通过标准化的界面和接口，不同的模块应该能够在系统内部实现重用和替换。

2.模块化

亚当·斯密在古典分工理论中所举的制针的例子被认为是关于模块化的一个原始的例子，他论述了专业化分工带来的好处，指出将一个复杂的系统分解成若干相对独立的子系统分别处理能够带来整体的收益。西蒙(1962)也通过手表的制造工艺的例子，提出了复杂系统设计的早期理论，他认为把一个复杂系统分解成一系列独立的子系统能够很好地处理一个复杂的问题。

青木昌彦(2003)提出模块化的定义：“模块化是把一个复杂的系统或过程根据联系规则分解为能够独立设计的半自律子系统的过程，即模块的分解化，或者是按照某种联系规则将可进行独立设计的子系统(模块)统一起来，构成更加复杂的系统或过程，即模块的集中化。”这一定义被广泛认可。图1为青木昌彦给出的模块化战略的框架。

图1 青木昌彦给出的模块化战略框架

Baldwin与Clark(1997)认为“模块化是指用每个可以独立设计的，并且能够发挥整体作用的更小的子系统来构筑复杂产品或业务的过程”。可以看出，模块化在解决复杂产品制造或复杂系统设计时起着重要的作用，因此与模块化相关的研究也日益增多，不同学者对模块化的内涵也给出了不同的定义。表1是笔者对现有文献进行整理，得到部分学者从不同视角对模块化所下的定义。

表1 模块化的定义

总之，模块化的生产方式就是按照某一标准将复杂产品分解为相对独立的部分，设计并生产出一系列具有通用接口的标准模块，然后与能够满足个性化需求的专用模块或零部件通过标准接口进行组合，以构成满足多样化需求的产品系列的一种生产方式。

三、模块化的形成及发展

早在20世纪初模块化的概念就被应用于机械设计领域。20世纪80年代特别是90年代以来，受全球化和信息化的影响，在传统的大规模生产难以适应竞争要求的情况下，大规模定制的生产方式却因其快速的市场响应能力为企业赢得了竞争优势。纵向一体化的组织结构使企业在面对新经济形势下的多变的市场需求时响应缓慢，从而失去原有的成本优势。为了保住竞争优势，企业纷纷将自己的优势资源集中在最具竞争力的核心部分，而将不重要的部分转出企业内部，实施“归核化”战略。模块化的生产方式正是在这种形势下不断发展起来的。推动模块化出现的原因，或者说模块化产生的动因也成为学术界研究的热点。

1.需求的多样化与个性化

传统大规模生产方式下，企业将大部分的生产和分配集中于企业内部完成。而随着经济技术的不断发展，消费者对产品需求也越来越多样化和个性化，这种大批量的、单一性的生产模式已经无法满足消费者个性化的需要，难以对市场需求做出快速响应。大规模定制却能够满足消费者越来越多样化和个性化的产品需求，模块化的生产方式正是实现大规模定制的有效途径，能够快响应、高效率、低成本地进行生产从而获得竞争优势。首先，模块化的产品具有标准化的界面和即插即用的部件，这样就将产品的差异化推迟至模块的集成阶段，能够在满足消费者多样化和个性化需求的同时实现规模经济。同时，当消费者对产品提出个性化要求时，企业只需要通过不同模块的选择和组合就能够满足消费者的需求，做到对市场需求的快速响应。其次，模块化的生产方式下，消费者还可以通过选择满足自身需求功能模块来参与最终产品的设计和生产。例如戴尔电脑提供的自选电脑配置的经营模式，使消费者可以在一定的模块范围内自主选择不同电脑配置，从而定制满足个性化需求的电脑，大大提高了顾客满意度。因此，适应消费者多样化和个性化的需求是促进模块化生产方式形成的一个重要因素。

2.分工的不断深化

从劳动分工的历史演变过程来看，分工已经从原先的产业间分工逐渐过渡到产业内分工和产品内分工，模块化的出现正是产品内分工深度发展的表现和直接结果(孙少勤，2010)。分工在模块化的进程中起着关键作用，有些学者认为分工是模块化产生的主要动因。随着科技和市场的不断发展，若企业采用原有的一体化生产模式，将会出现因分工不经济而导致企业效率下降的状况。在组织内部，由于分工不断深化，知识更加局部性，造成知识在企业内部更加分散。此时共同知识的协调与交流已不足以解决二者间的矛盾。模块化的生产模式下，模块之间的联系规则和设计规则是确定的，每个模块都可以成为独立的分工环节，而且每个模块的分工只要遵守既定的联系规则和设计规则，就可以自主地进行模块的开发。此时，不同模块之间具有标准的联系规则和界面，降低了模块之间的知识关联性，从而不必再依赖人与人之间的知识交流；另外，由于联系规则的标准性使得模块间互通的信息量减少，也就使得分工协调所需的信息量减少，因此由分工产生的协调成本也就大幅度下降。因此，降低不断深化的分工产生的协调成本也是模块化生产方式形成的一个重要因素。

3.技术的迅速发展

正如上面所讨论的分工是模块化生产方式的一个重要因素，那么人类分工由来已久，为什么模块化直到20世纪80年代以后才形成并发展起来呢？市场交易效率的高低是决定模块化分解程度的重要因素(胡晓鹏，2007)。随着技术的迅速发展，运输成本和交易费用不断下降，使得市场交易效率不断提高，在此基础上模块化的生产方式才不断发展起来。在模块化的生产方式下，不同模块的生产是在不同的空间生产，然后在特定的工厂进行装配形成最终产品，这必然要涉及运输问题，因此运输成本的高低很大程度上决定了企业是否将产品模块化并将模块外包。尤其是在当今全球化的浪潮中，没有先进的技术来实现迅捷的交通运输，就无法实现在更广范围内的分工进而实现模块化。因此，技术进步带来的运输成本的下降，使得模块化的形成和发展成为可能。同时，在模块化的生产方式下，企业将自己的优势资源集中在核心模块的生产和研发上，而将其他模块外包给其他模块供应商。此时，模块集成商与模块制造商(或者称为模块供应商)之间必然存在交易。因此，交易费用的大小也决定着企业是否将产品模块化并将模块外包。随着技术的不断发展和全球化进程的不断加快，交易费用降低，模块化的生产方式也得到了发展。因此，技术发展所带来的运输成本和交易费用的不断下降为模块化生产方式的形成与发展奠定了物质基础。

胡晓鹏(2007)还认为“产品模块化的根本动因在于网络效应带来的经济利益增加，即产品实施模块化以后，能够带来显著的网络经济效应，最终使得各个经济主体的收益增加”。网络经济效应是指产品被分解成各个模块具有很强的兼容性，即使是由不同的模块制造商生产出来的产品模块也具有“即插即用”的特征。因此，模块化的生产方式是在多种因素的共同作用下形成与发展起来的。可以说，模块化的生产方式是随着技术的不断发展和分工的不断深化，为适应消费者需求的多样化与个性化要求，并使各个经济主体实现资源互补从而使收益增加而形成并发展起来的。

四、模块化对企业竞争优势的贡献

研究表明模块化的产品设计对产品在全球竞争中取得成功起着关键作用(K.W.Lau Antonio，2007)。模块化产品设计被认为是解决大量定制和压缩生产周期的关键因素；模块化还可以在快节奏的市场环境中提升制造企业的战略柔性；模块化将产品的差异化延后从而减少了快速应对消费者需求所要投入的研发成本。越来越多的文献中指出模块化的生产方式能够提高企业的竞争力。

1.模块化的生产方式增强了企业的柔性

模块化企业中的扁平化的组织结构取代了以往等级森严的金字塔型的组织结构，而这种结构内部联系比较松散，具有敏捷制造企业中可重构、可重用、可扩充的特征。通过模块化技术，企业实现了资源的最优配置，从而以更加协调有效的方式对复杂多变的市场需求做出快速响应。模块化的生产方式下，不同模块的供应商和模块集成商进行合作，可以实现“强强联合”的协同效应。处于模块化价值链上的各个企业都将自己的优势资源集中于最具竞争力的模块，从而实现了资源的最优配置，每个企业都拿出自己最长的“木板”共同组成了新的“木桶”，使得模块化价值链上的各个企业的收益增加。模块化生产方式下，企业与企业之间的关系转变成更加柔性的战略合作关系，这种关系下模块集成商能够不断对模块化价值链进行优化。

2.模块化的生产方式提高了企业的新产品研发效率

传统生产方式下，企业新产品研发是对整个产品的开发，而在模块化的生产方式下，新产品的研发更多的是对模块的创新。表2列举了在传统生产方式下和模块化的生产方式下，新产品创新的区别。

表2 模块化生产方式与传统生产方式下创新的区别

模块化的产品结构具有模块性和通用性两个特征，模块性使产品的各个功能模块之间松散耦合，可以相互独立地分解和移动；通用性则是指各个功能模块之间可以自由组合成新的产品(王建梅，2013)。模块化的产品研发很大程度上是对一系列复杂性较低的产品模块的研发，当产品模块具有足够的标准性和独立性，企业就可以单独对各个模块进行设计和制造，从而提高了产品设计和制造的柔性。另外，模块化的产品结构使得企业可以通过重用大部分常用模块、改变少量独立的产品模块来开发出新产品，从而集中精力在与新产品密切相关的少量模块的开发和制造上。因此，采用模块化生产方式的企业就可以通过替换少量的产品模块来快速地发布新产品并扩大新产品系列。模块化的生产方式使得同时开发不同模块成为可能，将研发的总任务分割成相互独立的子任务并同时进行，从而缩短了研发时间。模块化产品的各个模块具有较高的独立性，可以不受其他模块的影响而自由设计。这样就减少了新产品设计时不同模块之间的交流并降低核心设计变动的频率。模块化生产方式还可以降低产品研发的风险：通过模块化的生产方式，将整体创新导致的不确定性转移至模块，创新活动主要在模块内部进行，从而不至于影响整个系统的稳定；模块化生产使得创新活动在各个模块中同时进行，从而分散了创新带来的风险。总之，模块化的生产方式使企业新产品研发周期缩短、成本降低、风险下降，研发效率大大提高。

3.模块化的生产方式提升了企业的顾客满意度

在模块化的生产方式下，企业能够通过快速为顾客解决技术问题并向顾客及时提供常用零部件和服务来提升客户服务水平，从而获得更高的顾客满意度。首先，模块化的生产方式下，新产品的开发和设计重用现有的标准模块，节约了时间和机械资源，从而实现快速交货。另外，具有高度模块化的产品，更加容易确定产品问题发生在哪一个或哪几个模块，并且问题确定后可以通过更换模块来快速地进行处理。采用模块化生产方式的企业，企业能够将质量问题定位在模块水平，工程师则可以更快速地检测并解决问题。采用模块化生产方式的企业，可以在不影响顾客使用产品的情况下，通过向顾客提供升级的、附加的和自选的部件来改进他们的产品。同时，模块化企业能够通过更改部分独立模块来适应不同地区的政府规定，例如不同的能源供应方式和对有害材料的控制手段。总之，模块化的生产方式能够使企业为顾客提供更好的产品和服务，从而提升企业的顾客满意度。

五、研究结论

随着技术的不断创新和全球竞争日益激烈，模块化理论的研究已经引起学术界和企业界的广泛关注。但模块化形成并发展起来的原因并未达成共识，仅仅将某一因素看成是模块化的唯一动因的理解有失偏颇。模块化是在多种因素的共同作用下，随着技术的不断发展和分工的不断深化，为适应消费者需求的多样化与个性化要求，并使各个经济主体的收益增加而形成并发展起来的。模块化对企业在全球竞争中取得成功起着至关重要的作用。通过模块化技术，企业实现了资源的最优配置，将优势资源集中于最具竞争优势的核心模块，而将非核心模块外包给对该模块更具竞争优势的模块供应商，从而实现“强强联合”的协同效应。由于模块化生产方式下的产品创新不同于传统生产方式，使得模块化企业新产品研发的效率大大提高。模块化的产品设计使得新产品研发由整个产品的设计转为部分模块的设计，缩短了研发的时间，降低了研发的成本。另外模块化的产品还使得不同模块的设计和制造可以同时进行，也加快了新产品的研发。而通过将创新活动分散到各个模块中同时进行也降低了新产品研发给企业带来的风险与不确定性。模块化的生产方式还可以通过为顾客提供更好的产品和服务来提升顾客满意度，从而为企业赢得竞争优势。

参考文献：

[1]Baldwin C Y, Clark K B.Managing in an age of modularity[J].Harvard Business Review，1997,75(5):84-93.

[2]Baldwin C Y, Clark K B.Design Rulers: The Power of Modularity[M].Cambridge MA.MIT Press, 2000.Volume 1.

[3]Langlois R N.Modularity in technology and organization[J].ournal of Economic Behavior & Organization, 2002，(49):19-37.

[4]Lau Antonio K W, Richard C M Yam, Esther Tang.The impacts of product modularity on competitive capabilities and performance: An empirical study[J].International Journal of Production Economics，2007，(1)：1-20.

[5]Mark etal.Product and Process Modularity’s Effects on Manufacturing Agility and Firm Growth Performance[J].Journal of Product Innovation Management, 2011，(28):123-137.

[6]Sanchez R, Mahoney J， T Modularity.Flexibility, and Knowledge Management in Product and Organization Design[J].Strategic Management Journal，1996，(17)：63-76.

[7]Simon H A.The Architecture of Complexity[J].Proceedings of The American Philosophical Society, 1962，(106):462-482.

[8] Schilling M A.Toward a General Modular Systems Theory and its Application to Interfirm Product Modularit[J].Academy of Management Review, 2000，(25)：312-334.

[9]Ulrich K T, Eppinger S D.Product Design and Development [M].Boston：Irwin/McGraw-Hill, 2000.

[10]郭 岚，张祥建.基于网络外部性的价值模块整合与兼容性选择[J].中国工业经济，2005，(4)：103-110.

[11]韩杰琼，谢卫红，单培新.生产制造业的模块化生产方式及其影响因素论述[J].现代经济，2010，(9)：107-108.

[12]胡晓鹏.产品模块化：动因、机理与系统创新[J].中国工业经济，2007，(12)：94-101.

[13]青木昌彦，安藤晴彦.模块时代:新产业结构的本质[M].上海：上海远东出版社，2003.

[14]孙少勤.模块化、生产非一体化与服务业外包[J].东南大学学报，2010，12(1)：25-30.

[15]孙晓峰.模块化技术与模块化生产方式：以计算机产业为例[J].中国工业经济，2005，(6)：60-66.

[16]童时中.模块化原理设计方法及应用[M].北京：中国标准出版社，1999.

[17]王建梅.模块化企业产品创新对竞争优势的影响研究[D].青岛：中国海洋大学，2013.

[18]尹建华，王兆华.模块化理论的国内外研究书评[J].科研管理，2008，(4)：187-191.

[19]张 伟.模块化组织的形成，演进及运行机理研究[M].北京：经济科学出版社，2003.