基于模块化的物联网商业模式：结构、类型与构建

摘 要：当前，理论界与实践界都认为企业需要构建恰当的物联网商业模式，从而有效地释放和获取物联网技术的商业价值。为此，运用模块化理论深入解析物联网商业模式的复杂结构、可能形态与构建路径。研究发现：用户企业物联网商业模式是由能够独立设计而又功能集成的技术模块和业务模块构成；按照用户企业处理看得见的设计规则可将物联网商业模式划分为封闭型、开放型与自适应型3种类型；用户企业通过模块整合构建物联网商业模式，包括技术模块整合、技术模块与业务模块整合、跨企业的模块整合3个层次。

关键词：物联网；商业模式；模块化

中图分类号：F 251 文献标识码：A 文章编号：1672-7312（2016）02-0172-05

0 引 言

对于用户企业来说，物联网是新兴的且具有“破坏性”的技术，具有广泛的应用领域和巨大的商业价值。组织采纳技术，一个基本目标就是从技术应用中抽离出商业价值。然而，任何技术创造商业价值并不仅仅取决于技术因素，还包括商业模式，今天的物联网也不例外。物联网商业模式描述了企业应用的物联网技术所能提供的价值以及企业如何创造、实现这些价值并产生利润[1]，它连接和协同了物联网技术应用和物联网价值创造并为物联网技术投资指明了通往成功的方向[2]。因此，无论是学术界还是实践界都在对物联网商业模式进行积极地思考。然而遗憾的是，对物联网商业模式的认识依然停留在感性和经验的层面，对物联网商业模式的复杂结构是什么、可能形态有哪些以及如何进行构建等问题依然知之甚少。文中试图运用模块化理论深入解析物联网商业模式，包括它的复杂结构、可能形态与构建路径，旨在初步打开用户企业物联网商业模式“黑箱”，为后续进一步研究提供基础，以及为相关实践提供依据和指导。

1 物联网商业模式的多层次模块化结构

模块化是管理复杂系统的有效方法[3-4]。它将复杂系统划分为能够独立设计而又功能集成的单元或模块[5]，各个单元或模块在看不见信息（隐藏的设计参数）的作用下能够平行设计和独立创新、同时在遵循看得见信息（看得见的设计规则）的条件下能够保持兼容性和整体性[6]，不仅显著提升了创新的速率和质量，而且显著促进了系统的柔性和演进[7]。模块化亦为解析和管理物联网商业模式。提供了有效思路和方法，因为物联网商业模式也是复杂系统且符合鲍德温和克拉克的模块化结构事实标准[8]，即：物联网商业模式是一种嵌套的层级体系，来自用户企业及其业务伙伴、设备供应商、软件供应商、系统集成商、网络运营商等组织的价值模块，内部联系紧密但又独立于其它单元，功能确定但又以协调的方式运作。

物联网商业模式是个多层次模块化结构。首先，物联网商业模式可被看作由技术模块和业务模块2大子系统按照一定联系规则（看得见的信息）组成。这是因为物联网商业模式是建立在物联网技术应用基础之上的；与此同时，在物联网商业模式框架内，物联网技术创造价值以及企业获取价值需要物联网技术嵌入到企业流程和产品中去。技术模块依据功能特征可细分为3大模块——信息采集的感知模块、信息传输的网络模块与智能处理的应用模块[9]。感知模块利用射频识别、二维码、传感器等感知、捕获、测量技术随时随地对物体进行信息采集和获取；网络模块通过将物体接入信息网络，依托各种通信网络，随时随地进行可靠地信息交互和共享；应用模块利用各种智能计算技术，对海量的感知数据和信息进行分析并处理，实现智能化的决策和控制[10]。

业务模块依据功能特征可细分为以下模块：供应追踪模块、产品设计模块、生产追踪模块、质量控制模块、储运处理模块、资产管理模块、顾客服务模块等。其中供应追踪模块是指通过在供应过程应用物联网技术进行物料追踪能确保供应过程中的连续性；产品设计模块是指物联网技术应用于产品设计、改变产品功能甚至创造全新产品；生产追踪模块是指将物联网技术应用于原材料，生产过程中的存货、完成品甚至生产过程装配状态的追踪；质量控制模块是指将物联网技术应用于生产过程中的质量控制；储运处理模块是指将物联网技术应用于仓储和运输过程中的降低物料处理时间、优化运输方案、减少运输延迟、提升空间利用效率等；资产管理模块是指将物联网技术应用于管理多种数量庞大的资产以及跟踪可重复利用的资产，从而导致较好的资产利用、提升的逆向物流以及较低的资本成本；顾客服务模块是指将物联网技术应用于帮助提升顾客服务和产品召回。

2 设计规则与物联网商业模式的类型

除了模块，在设计物联网商业模式时也需处理2类信息：一类为看得见的设计规则（也被称为看得见的信息），另一类为看不见的设计参数（也被称为看不见的信息）。看得见的设计规则决定了不同的模块如何工作在一起，从而获取模块之间的兼容性。不同的模块必须绝对遵循这些规则。但模块设计者可以广泛自由地尝试多种设计方法，只要确保能够遵循模块相互适应的这些看得见的设计规则。在物联网商业模式中，看得见的设计规则包括3类：结构，它定义和说明了构成物联网商业模式的模块及其功能；界面，它详细描述了物联网商业模式各个模块如何交互，包括它们如何适应、联结和沟通；标准，它可以验证和测试物联网商业模式各个模块是否遵守设计规则以及测量这些模块相对其他模块的绩效。在物联网商业模式中，看不见的设计参数是一种仅限于一个模块之内、对其他模块的设计没有影响的决策。模块设计者可以采用最好的方法去设计模块，而不必与其他模块、系统结构或看得见的设计规则的设计者进行沟通，只要遵守看得见的设计规则。

在这2类设计规则中，对于看不见的设计参数，用户企业在设计物联网商业模式时很难进行干预和处理，因为它是隐藏的信息，由各个模块设计者独立决策；而对于看得见的设计规则，用户企业能够进行干预和处理，因为它是看得见的信息，决定了用户企业自身物联网商业模式的各个模块的联系规则和界面状态。参照青木昌彦和安藤晴彦的研究，可以将用户企业干预和处理看得见的设计规则划分为3种形式，相应地可将物联网商业模式划分为3种形态——金字塔型分割与封闭的物联网商业模式、信息同化型联系与开放的物联网商业模式、信息异化型联系与自适应的物联网商业模式。

金字塔型分割是指在设计物联网商业模式时，仅由用户企业决定和改变系统的看得见的设计规则，各模块设计者在用户企业发出“看得见的信息”的条件下，负责处理各自模块所必须的看不见的信息，如图1所示。经金字塔型分割操作得到的物联网商业模式是一种封闭的形态，因为用户企业自己决定看得见的设计规则。它对应着这样一种情景：用户企业根据自身业务需要制定看得见的设计规则，然后从外部采购相应的技术模块以及从内部选择相应的业务模块，并按看得见的设计规则对这些模块进行整合从而形成物联网商业模式。

信息同化型联系是指在设计物联网商业模式时，用户企业与模块设计者共同决定和改变系统的看得见的设计规则，如图2所示。经信息同化型联系操作得到的物联网商业模式是一种开放的形态，因为用户企业开始与模块设计者一道共同决定看得见的设计规则。它对应着这样一种情景：用户企业根据自身业务需要与外部的技术供应商和外部的业务伙伴共同制定看得见的设计规则，然后从外部技术供应商处采购相应的技术模块，从外部业务伙伴处选择相应的业务模块，并按看得见的设计规则对这些模块以及自身内部的业务模块进行整合，从而形成物联网商业模式。

信息异化型联系是指在设计物联网商业模式时，用户企业与技术供应商、业务伙伴具有同等地位，甚至后二者占据主导地位，各主体独立于其他主体提出可能不一定相同的看得见的设计规则，并就其他主体提出的看得见的设计规则进行不断交换、筛选、比较和整合，如图3所示。经信息异化型联系操作得到的物联网商业模式是一种自适应的形态。因为包括用户企业在内的各主体对其他主体反馈的看得见的设计规则进行不断地处理、筛选和整合，从而能够促进物联网商业模式进化发展。它对应着这样一种情景：用户企业根据自身业务需要嵌入到技术供应商或业务伙伴的物联网商业模式中，且与后两者不断进行着交互与变革。

3 模块整合与物联网商业模式的构建

按照青木昌彦和安藤晴彦的观点，模块整合是指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，构成更加复杂系统或过程的行为。将模块整合观点引入到物联网商业模式中去，不难看出物联网商业模式构建可以通过整合物联网商业模式各个构成模块实现。物联网商业模式中的模块整合可以被划分为3个层次，如图4所示。

第一个层次的模块整合为技术模块整合。它主要是指用户企业部署应用射频识别、二维码、传感器等物联网技术及其配套软件系统，并将这些组件整合到组织的现有IT基础设施中去。此时，用户企业应用物联网技术一般并不包括重新设计现有业务流程、产品或服务。如果成功，用户企业也将实现提升物料追踪和降低缺陷发生等预期收益。尽管此时的物联网商业模式带来的效应主要集中在战术层次，值得指出的是这些实践带有试验的性质，且对于吸收新技术、减少风险和对于帮助更好地获取大规模应用下的投资回报有很大的帮助。

第二个层次的模块整合为技术模块与业务模块整合。它主要是指随着技术应用的成熟和操作能力的提高，用户企业有效应用物联网技术再造现有的业务流程、产品或服务。技术模块与业务模块整合显然比单纯的技术模块整合复杂，因为从实践来看，改变业务流程、产品或服务远比改变组织的IT基础设施要复杂。然而如果成功，企业将会从物联网技术的应用中获取更大价值，如流程自动化、闭环追踪、创造满足顾客个性化需求的产品和服务等。

第三个层次的模块整合为跨企业的模块整合。这种整合主要是指来自物联网技术供应商、用户企业及其业务伙伴的各个模块被整合到一个有目的的系统中，从而创造价值和提升绩效。此时的物联网商业模式具有了跨企业边界的性质，其参与主体不仅包括用户企业及其业务伙伴，也包括物联网技术供应商。毋庸置疑，此时的商业价值不再仅仅局限于提升和改变用户企业内部的业务流程、产品或服务，更为重要的是它成为了用户企业一种新的事关战略和业务运营的模式，同时提升了用户企业供应链的可视性乃至再造了用户企业的供应链。

4 结 论

文中将模块化理论与工具引入到用户企业物联网商业模式研究领域，着重探讨它的复杂结构、可能形态和构建路径等问题，主要取得了以下一些结论：

首先，用户企业物联网商业模式是由能够独立设计而又功能集成的技术模块和业务模块构成，各个模块在隐藏的设计参数的作用下能够平行设计和独立创新，同时在遵循看得见的设计规则的条件下能够保持兼容性和整体性。其中的技术模块主要包括用于信息采集的感知模块、用于信息传输的网络模块与用于智能处理的应用模块，其中的业务模块主要包括供应追踪模块、产品设计模块、生产追踪模块、质量控制模块、储运处理模块、资产管理模块、顾客服务模块等。

其次，用户企业处理物联网商业模式看得见的设计规则包括金字塔型分割、信息同化型联系与信息异化型联系3种类型，进而形成3种物联网商业模式：封闭型物联网商业模式、开放型物联网商业模式与自适应型物联网商业模式。3种物联网商业模式具有不同的开放水平和适应水平：封闭型物联网商业模式由于仅由用户企业自身确定设计规则而呈现出较低的开放水平和适应水平；自适应型物联网商业模式由于用户企业与外部主体一起反复就设计规则做互动、筛选和整合而呈现出较高的开放水平和适应水平；开放型物联网商业模式的开放和适应水平介于封闭型与自适应型物联网商业模式之间。

第三，用户企业物联网商业模式构建就是按照某种看得见的规则将可进行独立设计的技术模块、业务模块整合起来，构成更加复杂系统的行为，这种整合包括技术模块整合、技术模块与业务模块整合、跨企业的模块整合3个层次。3个层次的模块整合复杂性不同，所带来的商业价值也不同：技术模块整合的复杂性相对来说最小，所带来的商业价值相对来说也最小；跨企业模块整合的复杂性相对来说最大，所带来的商业价值相对来说也最大；技术模块与业务模块整合的复杂性和带来的商业价值介于中间。

文中初步回答了用户企业物联网商业模式的复杂结构、可能形态和构建路径等问题，研究结果可以初步指导用户企业根据业务需要识别构成模块进而界定物联网商业模式结构，处理设计规则进而选择物联网商业模式形态以及整合相关模块进而完成物联网商业模式构建。文中研究也存在一些不足，突出表现在缺乏实证分析。因此，后续研究可考虑进行实证研究特别是深度案例分析，验证和完善文中的研究结论。

参考文献：

[1] 胡保亮，朱国平.用户企业物联网商业模式维度构思——一个建筑企业的探索性案例研究[J].中国科技论坛，2014（4）：155-160.

[2]

Uckelmann D，Harrison M，Michahelles F.Architecting the internet of things[M].Berlin Heidelberg：Springer Verlag，2011.

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

[4] 林娟娟，程丽英，崔金秀.基于模块化理论提升企业自主创新能力分析[J].技术与创新管理，2009，30（6）：719-721，732.

[5] Kodama F.Measuring emerging categories of innovation：Modularity and business model[J].Technological Forecasting & Social Change，2004，71（4）：623-633.

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

[7] Worren N，Moore K，Cardona P.Modularity，strategic flexibility，and firm performance：A study of the home appliance industry[J].Strategic Management Journal，2002，23（12）：1 123-1 140.

[8] 卡丽斯·鲍德温，金·克拉克.设计规则：模块化的力量[M].张传良，等译.北京：中信出版社，2006.

[9] 岳中刚.基于模块化结构的物联网产业价值创新：机理与策略[J].北京工商大学学报：社会科学版，2014，29（1）：39-43.

[10]孙其博，刘 杰，黎 羴，等.物联网：概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报，2010，33（3）：1-9.