模块化架构与开放式集成创新绩效＊——以久其软件为例

■ 冯旭日 陶国娟 刘军 郑毅

1.辽宁工程技术大学工商管理学院 葫芦岛 125105

2.北京久其软件股份有限公司 北京 100176

0 引言

市场的全球化和用户需求的多样化，促使软件供应商提供以业务为导向并能快速搭建应用系统的软件开发平台，使得模块化、平台化、集成式逐渐成为软件行业的发展趋势。以计算机领域为例，主板制造商通过将显卡、声卡、网卡等原先相互独立的模块集成到主板上，从而给市场提供一种更为物美价廉的产品；微软视窗操作系统（Microsoft Windows）生产商微软也在不断将媒体播放、文件管理、网络浏览等方面的软件集成至其操作系统平台。同样地，软件供应商在平台基础上，根据模块化的不同架构组合，集成不同特点的组件，产品也不断呈现多功能化，使用领域不断扩展。各个模块可以设计成相互独立的部分，促进产品模块的局部创新，为产品多样化的实现奠定基础，从而更好地满足用户的个性化需求[1]。与此同时，模块化架构的企业组织关系开放性较强，因为任何一家企业难以掌握所有前沿技术为用户提供价值，必须在开放中彼此协同研发为用户服务[2]。在系统集成的过程中通过界面标准平台为各个模块提供接口标准，以形成完整的解决方案，实现互利共赢，进而提升企业绩效。

当前模块化架构研究主要集中在对模块化架构的特征、构成要素及作用机制上。藤本隆宏从产品核心零部件的装配规则以及组件间界面设计等角度出发，将产品划分为“一体化”与“模块化”两种不同的架构类型[3]。模块化架构又可以按照板块不同划分为产品体系或产品设计的模块化、生产的模块化以及组织形式的模块化[4]。其中，产品设计的模块化定义了产品及其零部件的设计边界，使设计任务和功能结构在模块间相互独立；生产的模块化即对制造和装配的定义，通过分部装配、预制配件、模块测试以及将一些生产活动转交给供应商以降低复杂性。李晓华强调产品设计模块化是生产模块化的前提，二者均与产品自身相关，可统称为产品的模块化，而产品的模块化又会影响到组织形式的模块化[5]；顾元勋认为组织的模块化指在企业内和企业间实行的适应模块生产的组织过程、治理结构和契约程序等[6]。组织架构模块化包含职能单位的模块化和经营单位的模块化两方面。职能单位的模块化通过企业内部的功能模块化分工与市场上企业间的劳动分工无缝对接，使得功能模块产生规模经济效应，并最大程度地实现分工收益。罗珉[7]指出经营单位的模块化作为一种极具竞争力的企业基因组，汇集了企业的各项能力基因，涵盖隐性知识、资源、产品服务及购买力等多个方面，从而能快速应对市场环境变化。组织层级架构的扁平化、模块化分工可以赋予功能模块自主权，有利于平等沟通和知识信息的快速吸收融合，激发研发人员的积极性和创造性。

在信息技术快速发展和产品工程日益复杂的大背景下，对企业内部各个模块间开放式的交流能够增强企业的知识集成能力，为创新性产品的开发提供组织保证，有效推动企业集成创新。而开放式创新的概念最早由Chesbrough 提出，它被视为突破和跨越组织边界并利用内外部资源流动，将其整合到一个结构中进行创新和商业化的过程[8]。陈劲等认为开放式创新主要强调内外部合作和协同创新，通过内外部创新知识和信息资源的整合，提升创新产出能力[9]。郭靓等指出在开放式创新模式下，企业组织架构应进行相应的变革，逐渐形成自上而下的整体开放性思维，实现平等沟通和知识信息的快速吸收与融合[10-11]。许庆瑞[12]等人提出集成创新能力的核心科技资源并未完全分布在组织边界之外，是企业整合内外部核心技术知识，实现研发“外部性”内部化，完成自主创新的过程，表现为联合研发与制造、共建专利池、合作申报标准、合资设厂等。

总体来看，国内外学者对模块化架构与开放式集成创新的概念、特征等多方面开展了较多研究，但对软件信息服务业的产品架构体系关注度并不高。基于此，本文结合国家自然科学基金委员会、葫芦岛市社会科学联合会设立的公司治理和创新绩效相关研究项目，采用典型的单案例嵌入式研究方法，基于管理软件产品架构与组织架构两个维度，探讨软件企业如何实现模块化架构，并分析模块化架构对开放式集成创新绩效的影响机理。本文作为该项目部分研究成果，结合久其案例，对新创企业乃至后发企业创新管理和绩效提升具有一定的理论价值与现实意义。

1 理论基础

1.1 模块化架构与一体化架构的比较

产品架构作为一个系统整体，将产品的功能元素分配给不同的物理组块而形成的系统性方案，体现了产品系统“分解与链接”的设计理念[13]。结合藤本隆宏对产品架构的划分，一体化架构产品组件之间的界面呈模糊形态，组件与整体功能元素之间呈非简单一一对应关系，各组件间相互影响且需反复协调到最优程度才能发挥出产品的整体功能。而模块化架构对产品组件间的界面则采用标准化设计，具有通用性，产品组件与整体功能元素之间的设计结构呈现一一对应关系，各组件间相互独立且无需精密地磨合协调就能发挥产品的整体性能。同时，产品模块化往往伴随着组织架构的一系列变革[14-15]，组织架构的模块化涵盖企业内部职能部门的模块化以及企业间的模块协同。在新产品集成装配过程中，可以通过快速激活或清除某些流程模块以适应客户需求的变化，模块具体的规则设计和接口规范需要跨职能甚至跨机构项目团队的协商合作，这些均促使整个系统更富有柔性和灵活性，逐渐成为企业架构的主流设计思想。具体二者的差异见表1。

表1 产品架构的不同类型比较

1.2 模块化架构与开放式集成创新

结合国内外学者对开放式创新与集成创新理论的相关研究，开放式集成创新可视作一个有机整体，容纳了企业内外部创新资源如创新能力、研发技术、品牌形象等，实现在技术创新过程中各个环节和要素有序集成，从而推动产品开发与商业化创新[16]。在日益加剧的全球化背景下，对于软件信息服务领域，企业仅凭自身资源越来越难以提升产品整体性能，要想形成可持续性的竞争优势，企业需要突破组织边界与外部组织建立创新网络，获取更丰富的外部资源和知识，来重塑自身的技术创造力。企业产出不再是单纯的产品或者服务而是产品服务系统，系统中某一模块的单独运行很难为用户带来价值。因此，系统内部结点多以功能划分为原则，通过对各个业务模块进行封装，设计模块接口并通过“流”（信息、设计规则等）的形式以实现模块间的开放式集成创新[17]。这种模块化架构可以增强对外部异质性资源的接触和获取，解决创新活动与创新机制之间的协调问题，并将组织的创新活动转变为持续创新和知识创造的过程。最终结合已设定的界面标准将各个业务模块匹配、连接及藕合，为终端用户提供灵活有效的系统解决方案，在为用户创造数据价值的同时实现自身的增值目标，并获得长期竞争优势和未来发展能力。

2 研究方法与研究设计

2.1 研究方法

案例研究兼具深入细致调研与探析的特点，通过捕捉和追踪企业管理实践中出现的新现象和新问题，可以清晰地观察事物发展过程并揭示其背后隐含的复杂动态变化机制[18]。本文采用单案例嵌入式研究方法，基于以下两个原因考虑：第一，回答软件行业模块化架构“是什么”的问题；第二，选取北京久其软件股份有限公司（简称“久其”）自上市以来模块化架构最具代表性的几年，分析其模块化架构为什么会影响开放式集成创新绩效？影响路径和机理是什么？以对“为什么”和“怎么办”作出解答。

2.2 研究对象

在选择案例企业时，首先遵循理论抽样原则，满足理论构建和发展的需要[19]。其次，研究对象应具备典型性和代表性的特点，以为其他案例研究提供参考和借鉴。最后是数据的可获取性，能收集到大量的一手资料且可靠准确。基于以上原则，本文选取软件行业模块化架构实践较具代表性的企业——久其作为案例研究对象。基于以下3点原因：第一，久其是专业的管理软件供应商和聚焦B2B2C的大数据综合服务提供商，利用模块化的设计及服务理念，为客户提供有竞争力、安全可靠的产品，并借助长期积累的技术、数据、传播与生态体系，致力于以行业解决方案和全产业链的服务为客户赋能，成为模块化架构研究的典型例子。第二，作为我国软件行业领头企业，久其设计研发的软件开发平台及系列产品在财政、国资、民政、交通等方面发挥了重要作用，创造了多项国家专利和软件产品著作权，经营业绩稳步提升，提高了企业的集成创新绩效。第三，本文第三作者作为久其内部业务咨询顾问，从根本上解决了数据资料的获取，也较深入地了解久其模块化架构的设计构念，提高了数据资料的可信度和有效性。

2.3 案例企业简介

久其成立于1997年，2009年深圳A 股中小板上市。截止2019年，公司员工总数达3000 余人，已建立以北京总部为核心、辐射全国的集咨询、规划、建设、运营维护、服务能力于一体的服务网络，拥有健全的品牌体系，旗下有久其数字传播、华夏电通、雄安久其数字科技等十余家公司。久其与80 多家中央企业集团和近60 个政府部门建立了长期合作关系，用户遍步国家机关、企事业单位和社会团体。自2006年以来，久其被公认为“国家规划布局内重点软件企业”，并荣获“中国大数据企业50强”、“中国软件和信息服务业十大领军企业”等荣誉，具备信息系统集成和服务一级、信息安全服务一级等多项专业资质，是业界较早获得CMMI5的企业之一。

2.4 资料与数据收集

在数据来源上，本研究采用文献资料收集和半结构化访谈等多种渠道来收集数据和资料。同时为保证研究过程的严谨性和研究结果的可信度，采用多元化证据来源的“三角验证法”对相关研究数据和资料进行相互补充与印证[20]。文献资料收集包括产业和企业两个方面。产业方面的资料包括电子信息产业的统计年鉴（软件篇）、软件行业的调查报告以及中国软件行业协会的统计数据等，以熟悉软件行业背景和行业现状。企业方面的资料涵盖久其官网、年报、社区论坛、专利数据、对企业人物访谈和相关新闻报道92篇，以及通过知网收集相关文献100余篇，以充分了解其基本情况和发展历程。研究小组在第三作者带领下前往久其进行实地调研，采用自上而下的访谈策略，对公司领导层到不同职能部门的一线员工进行了半结构化、非正式访谈，获取案例研究的原始资料。

3 案例分析

久其主要从事报表管理软件、电子政务软件、ERP软件和商业智能软件等共计四大类百余种产品。其中，管理软件占比相对较大，因此，就产品而言，本文着重分析久其的管理软件产品。结合前人的观点，模块化思想不仅能诠释管理软件产品系统的设计，还能应用于企业组织架构[21]。产品的模块化往往伴随着组织架构的一系列变革。久其在产品架构、组织架构上的模块化特征具体体现在模块化产品平台、产品模块化设计、内部组织架构模块化、外部组织架构模块化这几个方面。

3.1 产品架构：模块化虚拟再整合

3.1.1 模块化产品平台

基于管理软件产品模块化的可重构性和可组合、替换的特征，久其以模块外包形式，通过与外部模块供应商系统开放式集成，实现资源共享、优势互补和产品创新。从图1可以看到，久其的财务报表平台产品架构大致分数据源层、报表层、数据监管层，每个层级涵盖模块不同。底层数据源层由外部模块供应商的业务系统组成，涉及核算业务、报账业务等。久其自主研发的财务数据引擎工具（EFDC），支持从这些系统软件自动提取数据，包括主流的用友NC、浪潮GS、金蝶EAS、SAP及其他非主流财务软件。外部系统与久其报表平台通过设定某种规则，如中间库、直连、XML等多种系统集成方式进行数据清洗、加工及抽取，以实现久其财务报表平台数据的有效获取，具备成熟的集成创新应用能力。报表层涉及模型管理、报表管理、数据分析等多个模块，各个模块分工明确。此外，对于数据监管层，站在企业集团层面，可以利用数据分析模块生成的分析报告、地图、进度条总结分析企业的发展状况并作出决策判断。最终在数据报送模块，实现历史数据及国资委、财政监管机构报送的无缝衔接。总之，久其基于新平台的应用系统支持分布式部署，其可伸缩、可扩展的结构，很容易适配客户自有平台层的关键组件，通过反复与客户沟通交流，将其需求映射到不同的功能模块中，设计出满足客户个性化需求的产品。据统计，截止2019年，世界500强中129 家中国企业中有55 家使用久其报表平台，占比43%；各大央企使用久其报表平台比例达到了53%，巩固了久其在国内管理软件市场的有利地位，市场竞争力愈发明显。

图1 财务报表平台产品结构示意图

由于管理软件产品技术众多且复杂，涵盖大量隐形知识，同时包括操作系统、数据库、中间件和应用软件等在内的大型复杂软件平台体系架构分布于产业链的不同环节。久其与其他企业组建产业联盟，将自身核心优势和外部资源优势形成优势互补，准确快速地汲取与企业发展需求契合的创新知识[22]，促进内外部创新知识融合共享，进而实现产品价值创造，提升信息交互效率。通过有效整合外部技术源的元件、技能，将其转化为自身能力，加速技术升级和更新迭代，减少产品开发缺陷，加快了平台运作效率，缩短了产品的开发周期，依据杜邦分析体系，资产运作或周转效率的加快对净资产收益率会产生正面效应。结合图2，公司净资产收益率从2013年的8.64%上升到2017年的12.85%，呈持续稳定增长趋势。虽然2015年净资产收益率稍有下滑，但之后迅速回暖，总体向好的态势发展。

图2 久其2013～2017年创新产出绩效指标变化趋势

3.1.2 产品模块化设计

针对特定范围内的不同功能产品，或者相同功能但规格和性能不同的产品，管理软件产品如同其他软件，需深入分析产品功能，划分并设计出各个功能模块，降低软件复杂度。然后对模块进行筛选并有机组合，形成能够满足用户个性化需求与偏好的开放性、高质量的定制化产品[23]。从业务层面来看，客户很难描述出软件产品最终的整体形态，因此久其首先必须运用专业知识来识别客户需求，反复与客户沟通，将功能需求转换为可识别的技术语言，制定整个解决方案并转化为初步的系统架构图。其次遵从一定的原理和规则将其分解为多个模块层次并赋予特定的工作任务，明确核心技术和需要攻破的技术难点，进而确定模块间调用关系和接口。在下一设计阶段，选择合适的模块供应商将非核心模块分包出去以缩短开发时间、降低开发成本，而自身则按照合同既定参数专注于产品核心部分的研发。在所有模块开发完成后，久其通过建立接口将能够独立设计且具有一定价值功能的模块进行系统集成，呈现出完整的管理软件产品。在这一过程中，协调其他模块分包商和客户共同完成系统测试，及时发现并处理潜在问题。最后在系统安装交付阶段完成对客户培训、系统运维、后期跟踪服务等一系列工作，不断完善产品质量，提升系统稳定性。整个产品模块化设计及实现流程见图3。

图3 久其产品模块化设计及实现流程图

当然，久其的一些基础模块在所有产品系统中都是通用的，根据模块化设计原则与基础模块的定义和功能，开发出开放式、可扩展架构的工具箱，实现技术复用。而这些模块能够最大程度集成已有模块的开发成果，避免重复研制，有效联合了开放式集成创新中蕴蓄的客户需求信息和技术知识，提高了新产品研发效率，降低开发成本；推动新产品核心功能改良和优化，实现创收增利。由表2可以看到，自2013年起公司新产品销售收入和净利润实现大幅增长，2017年一度上升至13亿元左右，占营业总收入约65%。结合图2，新产品销售净利率呈持续上升趋势，2014年以后始终保持在20%以上，总体比较稳定。

表2 久其2013～2017年盈利能力相关指标

再者，久其对产品模块进行分解和组合实现不同形式的再组装，通过模块化虚拟再整合将产品自身分解为多个子系统或模块，使得设计分工不断细化，产品兼具柔性和延展性。一方面更容易推出更多优质、附加值高的新产品，提升新产品的开发速度，有效缩短创新商业化周期。另一方面占据了有利的产业生态位，形成自身的产业链条，并借机厚植公司的竞争优势。根据图2得出，公司新产品推出率连续五年持续增长，稳中求进，2017年达到了25.6%。通过不断催生多种组合及类型的新产品，一定程度上降低了市场风险，进而促进销售，提升企业绩效。

3.2 组织架构：模块化分工

3.2.1 内部组织架构模块化

久其在最初阶段职能部门不够明确且壁垒高、部门之间资源共享差，但随着生产和服务的专业化分工、公司规模及各项业务发展的需要，企业的运营发展和内部治理需要有专门的职能部门的支撑和协作。久其以模块化思想为指导，以项目为依托、产品为导向，通过顶层策划、任务分解和各部门模块之间分工协作来开展企业内部组织架构模块化。2018年年初公司划分出四大利润中心（企业事业本部、政府事业本部、交通事业部和通讯事业部），提高项目交付质量以及产品推广、解决方案的能力，持续聚焦重点行业；为解决产品开发过程中的模块化推广和标准化问题，公司增设了产品中心、研究院等多个部门，逐步建立和完善了集团内控体系，强化服务成效。久其内部进行的拆分、部门精简、横向沟通增强了企业的灵活性和应对风险的能力，各个职能部门在合理分配工作的前提下，无需层级式信息反馈，以更快的速度制定决策，有效应对外界因素变化，更体现了公司治理结构和组织过程的模块化。如表3所示，随着业务板块的整合和公司规模的扩大，久其越发重视内部自主研发能力的培育，研发人员占比已连续多年保持在60%以上，研发投入从2013年的1.16 亿元一度上升至2017年的2.46 亿元，呈稳步增长态势。另外，公司不同团队开发的产品或模块灵活拆分和集成，加速了内部知识流动，有助于跨部门、跨团队知识的整合与转化，加快了开放式集成创新的步伐。根据图4可以看到，公司的专利申请数整体呈上升趋势；2015年软件著作权一跃增至69 个，同比2014年增幅达到76.92%，到2017年达到了115个，实现了飞速增长，可以看出公司通过不断强化职能部门协作，坚持核心模块的自主设计，实现内部知识专利化，技术得以取得有效突破，提升了公司核心竞争力。

表3 2013～2017年久其研发投入情况和新产品市场占有率

图4 2013～2017年久其专利申请数和软件著作权数

3.2.2 外部组织架构模块化

外部组织架构模块化分工体现于模块化供应商与企业协同的多层级模块化[24]。在模块化系统中，组织形态是开放性的，组织内外部无边界，即使企业想将各模块的生产控制在企业内部也是非常困难的，人员流动、反向工程等因素或手段必然导致有关产品架构和模块知识的外泄。单个企业对于既多元又丰富的资源获取十分困难，且每个软件模块的最小经济规模参差不一，所以在某种程度上，企业利用在每个模块上都实现规模经济来减少成本，提升效益是难以实现的。因此，随着软件产业扩张到一定规模，企业架构模式逐渐由一体化向模块化转变，包括久其在内的软件企业将部分模块移交给其他专业化厂商去完成，锁定供应链前端的优质模块供应商和合作伙伴，以确保优质的产品和技术供应，从而分享专业化分工带来的规模经济效应。在技术快速进步的环境下，久其以开放、共赢的态度，秉承契约精神，积极开展其他模块供应商交流与合作。致力于充分利用并协调整合内外部资源，构建跨部门的、跨机构的协同体系，带来了双方信息、技术和资金等方面的双向流动，促进创新知识和信息的高效共享和交融，推动产品性能持续优化，从而输出高价值的技术、产品和服务，提高了客户的忠诚度、满意度，增加开放式集成创新绩效。根据表3，公司的新产品市场占有率逐年上升，且从2015年以后始终保持在15%以上，有望在不久的将来突破20%，一定程度上反映久其新产品的渗透能力和在同行业的竞争地位，创新绩效突出。

4 结论与展望

4.1 结论

本文以久其为案例研究对象，探讨了以技术价值为驱动的软件企业模块化架构的实现方式及其对开放式集成创新绩效的影响路径。具体概括为以下两点：（1）管理软件产品的模块化虚拟再整合，一方面加速技术升级和更新迭代，合理缩短产品研发周期，加快平台运作效率，增强市场竞争力，对净资产收益率产生正面效应。另一方面通过集成已有模块成果实现技术复用，细化设计分工，提升新产品的开发速度，促使新产品销售收入和净利润逐年攀升，对新产品推出率和新产品销售净利率具有一定的积极影响。（2）组织内部职能模块之间开放式的交流协作有利于实现跨部门、跨团队的知识转化与资源共享，激发了研发人员的积极性，加快开放式集成创新的步伐，促使内部知识专利化，推动研发投入强度，进而促使软件著作权和专利申请数量增加。外加久其与其他模块供应商协同的多层级模块化能够分享专业化分工带来的规模经济效应，快速响应市场和客户需求，提高产品性能和附加值，从而提升新产品市场占有率。

4.2 启示

本文从管理软件产品模块化和组织架构模块化视角出发，结合久其案例分析结果，获得以下启示：第一，以技术驱动为导向的高新技术企业可以通过产学研平台来加强与高校、科研院所的合作，在加大研发投入力度的同时考虑技术借用，促进技术集成能力培养，提高创新产品商业化运作的成功率。并结合自身实际，构建相应的模块化产品体系，开发多元化产品，推动产品品种、质量持续升级，提高生态竞争能力。第二，在高度动态的外界竞争环境中，后发企业可以通过连接战略合作伙伴构建开放式集成创新生态系统，形成分工明确、松散耦合的研发网络，挖掘出技术、产品、成本等方面的协同点，开发系统集成产品。同时通过不断挖掘有价值的异质性资源并进行隔断机制，掌握创新主动权，延伸至新领域，实现跨越式赶超。

4.3 局限与展望

本文运用投入性和产出性的量化指标，主要研究了模块化架构对企业开放式集成创新绩效的影响路径。但有些问题需要进一步讨论和验证：首先，本文大多数量化指标均以往年的财务报表数据为依据，大多反映及评价过去开放式集成创新绩效，而对企业未来创新活动的发展前景和方向估计不足。其次，由于单案例研究本身固有的局限性，作为软件企业，久其的模块化架构使企业开放式集成创新绩效得到了改善，但影响路径是否适用于其他行业仍需进一步比较验证。后续进一步开展的研究，可以在企业自身拥有有价值的异质性资源并建立战略性隔断机制的基础上，探究模块化架构影响开放式集成创新绩效的路径和机理。