企业模块化系统的三维架构机理研究

陶颜++魏江

摘 要？演产品、流程和组织系统是当前企业模块化研究的最为关注的三个对象。研究主要综述了产品模块化、流程模块化和组织模块化的研究成果，对企业模块化系统的三维架构关系进行讨论，进而分析了企业模块化系统的创新绩效影响这一关键问题的研究进展，最后得出结论并提出未来研究展望。

关键词？演模块化；三维架构；系统；创新绩效

[中图分类号]F204 [文献标识码]A [文章编号]1673-0461（2015）07-0013-07

一、引 言

对于模块化现象的系统研究始于20世纪60年代，诺贝尔经济学奖获得者Simon提出了复杂系统的可分解性假设：即任何复杂系统皆是由相互依存与相互独立的互动子系统构成。Orton&Weick（1990）在Simon研究基础上，分析了“松散耦合系统”（Loosely Coupled System）的概念、形成原因、主要类型和影响作用。一般认为，“模块化”（Modularization）是将复杂系统分解成松散耦合的多个模块，并使模块之间通过标准界面进行互动的过程。在Schilling[1]看来，所有的系统都具有耦合的特征（松散或者紧密），很少有系统的组件能够完全分开或者完全结合，只要是系统，就具有“模块性”（Modularity），只是不同系统的模块性有高低而已，人们通常将模块性较高的系统称为模块化系统。

当我们将这种模块化系统的视角投射到企业层面上时，可以发现企业中存在着多种模块化的现象。产品、流程和组织系统就是当前企业模块化研究的最为关注的三个对象，现有文献从多个层面和多个研究视角对产品模块化、流程模块化和组织模块化进行了讨论，2000年以来，不断有专门研究发表在管理学、经济学的顶尖杂志上。值得注意的是，不少学者已经开始关注三个模块化现象之间的关联作用，并试图通过整合研究来发现企业模块化系统的内在原理。在现有文献基础上，笔者首先综述了产品模块化、流程模块化和组织模块化的研究成果，然后对企业模块化系统的三维架构关系进行讨论，紧接着分析了企业模块化系统的创新绩效影响这一关键问题的研究进展，最后得出结论并提出未来研究展望。

二、企业模块化系统的三个维度

（一）产品模块化

产品模块化是被研究最多的领域，其属于产品创新范畴的研究。一般认为，产品模块化是依据特定架构规则将产品系统分解为多个独立发展并能协同工作的模块的行为[2]。现有研究主要从架构视角（Architectural view）和生命周期视角（Life-cycle view）对产品模块化问题进行了研究（见表 1）。

架构视角的相关研究认为，产品架构描述了不同功能组件是如何通过界面规则联结起来并共同实现产品功能的[3]。在集成化架构下，产品组件通过较为模糊的界面规则形成紧密耦合关系，较难实现组件重用。在模块化架构下，产品组件通过较为明确的界面规则形成松散耦合关系，较易实现组件重用[4]。Shibata[5]通过对数控机床企业案例研究后提出，产品架构通常是从集成化架构向模块化架构演化的，在这一过程中，产品功能需求与组件之间映射的复杂性降低，组件之间的界面规则逐渐趋向清晰明确。

生命周期视角相关研究认为，产品的模块化程度在产品的整个生命周期内是动态变化的，当产品中的标准模块超过平均比例水平以上时，就可以被称为模块化的产品[6]。Fixson[7]具体指出，在产品生命周期的设计、生产、使用和退出四个阶段，产品模块化的具体目标是有所差异的：在设计阶段，产品模块化的目标是为了在现有产品基础上快速设计和响应市场；在生产阶段，产品模块化的目标是便于制造、采购、集成和测试；在使用阶段，产品模块化的目标是为了易用性、可靠性和易维修性；在退出阶段，产品模块化的目标是环境友好、易拆解和可回收。企业对上述产品模块化过程规律的把握程度，决定了具体产品在何种时间、以何种方式、在何种程度上被模块化的。

（二）流程模块化

流程是企业依靠人或设备，运用信息、技术和其他资源为顾客生产并传递产品或服务的过程。早期对于流程的研究主要关注流程输入和输出的经济效应，随着20世纪90年代业务流程再造理论的发展，从运营和营销视角分析流程的内在结构及其相互影响关系的研究也日渐丰富[11]。流程模块化的相关研究正顺应这一学术趋势，但目前研究仍比较匮乏，相关研究主要从流程分解和流程外包两个视角进行了探讨（见表 2）。

流程分解视角的相关研究认为，流程模块化是将紧密耦合的流程体系分解为子流程模块，确立界面规则，使子流程模块形成适应范围广、松散耦合的流程系统的过程[12]。Buenstorf[11]认为流程模块化需要满足两个条件：一是与用户有关的产品属性的修改必须由独立的生产流程实现，二是流程之间的界面是清晰界定而且是松散耦合的关系。Feitzinger&Lee[13]具体解释了流程模块化的三个特征：①流程标准化（Process standardization），将流程分解为标准的子流程，可用于生产标准的基本单位，并可因基本单位的定制化而变化。②流程重组（Process resequencing），重新安排子流程的顺序，使得标准子流程能先发生，定制子流程后发生。③流程延迟（Process postponement），推迟定制流程直到收到订单或者将这些子流程移至分销中心以获取最大的柔性。

流程外包视角的相关研究是建立在流程分解视角的研究基础之上的，这方面的研究更进一步地将流程模块化问题从运作管理领域推进到战略管理和商业模式研究领域。例如，Tanriverdi et al[14]在93家美国大中型企业实证研究的基础上讨论了流程模块与企业技术基础（Technological infrastructure）结合的紧密程度与外包距离选择之间的关系。Safizadeh et al[15]指出，高契约型的服务和需要大量后台运作活动的内容更适合内包，Ellram et al[16]研究发现当组织感知到高风险时，便不倾向于将服务模块进行离岸外包。endprint

（三）组织模块化

组织模块化的研究比较丰富，这部分的研究属于组织理论范畴。现有研究主要从外部组织模块化和内部组织模块化两个方面对其进行了研究（见表 3）。

内部组织模块化是指在一定组织架构规则下，将组织系统分解为既能够有效地协同工作，又能够进行持续变革与解决问题的多个组织功能单元的过程[22，8]。内部组织模块化有两个明显的特征：第一个特征是小共同体的出现。Galunic&Eisenhardt[23]提出，企业的业务部门和项目团队是具有“动态共同体”（Dynamic community）性质的组织模块，这些组织模块具有特定的功能、责任和资源。类似地，Tu et al[24]提出，为响应产品设计和生产流程的变化，企业可以通过重新组合“动态团队”（Dynamic Teaming）来实现相关资源的整合和利用。第二个特征是组织学习的强化。组织单元通过持续学习增进自身能力，在更好实现组织模块职能的同时，也实现与其他组织模块的优化匹配[22]。这种组织学习能力使得组织单元具有更强的自治能力，使高层管理者从常规任务监督、问题处理等活动中解脱出来，更多地聚焦于关键任务，如战略方向、目标设置等[25]。

外部组织模块化是以内部组织模块化为基础的[8]，该现象目前受到相对较多的研究关注。一般认为，外部组织模块化是指纵向一体化企业的垂直分解，并在企业间产生网状组织形式的过程[26]。外部组织模块化模糊了工业时代层级制组织的边界，适应了大规模生产方式向大规模定制方式的转变，是产业组织变革历史中的重要阶段。目前外部组织模块化的范围正在全球范围内持续扩展，促进着产业转移和离岸外包等商业活动的兴起[27]。在学术上，模块化组织网络的治理机制[28]、组织学习问题和价值链构建问题正成为研究新热点[27，29]。

总体上看，对于企业模块化系统的三个维度，每个维度都有两个主流的研究视角。在产品模块化方面，架构视角是侧重讨论组件功能、产品结构和界面规则等创新要素，生命周期视角则是对产品模块化所导致的企业行为进行分析。在流程模块化方面，流程分解视角聚焦于流程标准化、流程重组和界面规则设计，流程外包视角则侧重于对商业模式和外包策略的分析。在组织模块化方面，内部组织模块化关于企业内部的组织结构的演化发展，而外部组织模块化则关于与企业的外部组织网络的相关问题。可以看到，产品模块化的架构视角、流程模块化的流程分解视角、组织模块化的内部组织模块化视角，是对企业层面模块化现象的直接观察和研究基础。

三、企业模块化系统的架构关系

上述文献综述分别聚焦于企业模块化系统的三个维度，即产品模块化、流程模块化和组织模块化。相关学者们在对各自的研究领域进行深耕之后，正努力地进行跨界分析，试图从系统视角来研究企业层面的模块化问题，例如Pekkarinen&Ulkuniemi[21]提出了企业模块化系统三维架构的雏形。依据创新管理“双核心理论”[31]，企业模块化系统的三个维度可以划分为两个方面，产品模块化和流程模块化主要属于创新管理中的技术创新（Technological Innovation），而组织模块化则属于创新管理中的管理创新（Administrative Innovation）范畴。因此，本节在探讨企业模块化系统的三维架构关系时，就产品模块化对流程模块化、产品模块化对组织模块化、流程模块化对组织模块化、组织模块化对产品和流程模块化这四种关系进行逐一讨论。

（一）产品模块化与流程模块化的互动关系

多数研究认为，产品模块化与流程模块化之间存在着明显的互动匹配关系。Sanchez&Mahoney[8]提出若要真正有效地实现产品模块化，就必须把相应的流程模块化，Sanchez[12]在进一步的研究中提出，产品系统与流程系统是通过其背后的知识架构而联系在一起的，知识决定顾客功能需求是怎样被分配到产品和流程模块上的，并决定产品架构与流程架构之间的互动关系。Muffatto&Roveda[32]在对三个产品族开发案例分析基础上提出，为了提高产品模块之间的通用性，就需要对生产流程进行清晰的界面关系界定。Salvador[33]在对六个产品族案例研究的基础上也提出，若要有效地实现大规模定制，产品系统与流程系统之间应保持内在一致性。Tu[24]基于制造业的实证研究表明，拥有标准流程模块的企业能够更好地响应产品模块变更产生的新流程需求。

上述研究运用理论演绎、案例研究和数据实证的方法证明了产品模块化与流程模块化存在的互动匹配关系。但需要注意的是，这些研究都是基于制造业的研究，在服务业中，两者关系却未必如此。有学者指出，服务产品具有虚拟化的特征，并且高度依赖于服务流程，从某种程度上讲，服务的模块化也主要表现为服务流程的模块化[18]。考虑到服务产品与流程难于区分并相互纠缠的特征，将制造业中产品模块化与流程模块化的关系简单套用到服务业中来似乎是不可取的，未来研究需要在这一问题上进一步发掘。

（二）产品模块化对组织模块化的影响作用

一般认为，“产品设计组织”是运用模块化理论展开创新时所必然面临的现象[20]。产品模块化使得整个产品开发任务得以分解，分解出来的产品模块，需要在松散耦合的组织模块中得到深度开发[34]。这种产品模块与组织模块的映射关系推动着科层组织演变为模块化组织。但是“产品设计组织的”原理的有效性则显著受到环境动荡性影响，Schilling&Steensma[26]在高动荡环境中，企业面临着多样化资源投入和多样化需求，这促使企业通过分工与合作来获取收益，其产品模块化导致组织模块化的特征更为明显。在低动荡环境中，企业可以单凭借一体化的规模优势，便可更好地降低成本，这时企业相对缺乏将组织模块化的动力。Schilling&Steensma[26]的解释得到了后续研究的有力支撑。Baldwin[35]、Assche[27]、Tiwana[28]所研究的计算行业、电子行业以及IT服务业都是处于高动态性环境，其产品模块化导致组织模块化的特征是非常显著，而Brusoni&Prencipe[36]、Frigant&Talbot[30]等人所研究的飞机制造、化工等行业都处于低动态性环境，其产品模块化导致组织模块化的特征并不显著。endprint

（三）流程模块化对组织模块化的影响作用

同样，“流程设计组织”也是企业模块化系统运行的另一规律。新兴古典经济学认为劳动分工推动了组织的模块化分解，分工的深化促进了各业务单元学习过程的深化，进而促进组织的专业化[36]。Sinha&Van de Ven[20]通过理论分析指出工作系统的模块化分解使得组织单元和企业网络也逐渐倾向于模块化。Fredriksson[37]通过对沃尔沃汽车公司的案例研究表明，随着生产流程的模块化，承载生产流程的组织单元也逐渐在生产计划、活动同步和资源共享方面建立起稳固的协调机制，进而形成组织模块。郝斌等[38]分析了流程模块化和组织模块化两者之间存在着互动关系：一方面，流程模块化是组织模块化的核心，它驱动组织结构和组织职权的模块化；另一方面，“流程模块”的功能是由“组织模块”实现的，一个“组织模块”既可以只实现一项“流程模块”功能，也可能同时实现多项“流程模块”功能。流程模块化对全球范围内的业务流程外包活动产生了极其关键的影响，并直接导致“外部组织网络模块化”现象的出现，这一现象在以银行为典型代表的服务业中表现的也尤为明显[39]。

（四）组织模块化对产品和流程模块化影响

反过来，组织模块化对产品和流程的模块化又存在何种影响呢？部分研究认为，组织模块化在产品与过程模块化对创新绩效的关系中起正向调节作用。Tiwana[28]指出组织模块拥有更多的自治权利，因而其开发式学习过程的也能够深化，这有利于组织单元对自身资源进行清晰甄别和持续积累，提高了组织学习能力，进而提升产品创新绩效。还有研究认为，组织模块化增强了组织单元通过互动规则而非管理协调而得到的整合能力[8]。这种整合能力是企业实现产品创新绩效过程中的重要补充性资源（Complimentary resources），尤其是设计、营销、制造和物流部门之间的职能整合更有利于产品创新绩效提升[12]。Antonio et al[40]通过数据证明了组织整合与产品模块化的交互作用时能使企业获得更高的创新绩效。

还有一些研究认为，组织模块化在产品与过程模块化对创新绩效的关系中起倒U型调节作用。Ethiraj&Levinthal[41]从演化视角探讨了组织模块化设计的可能性及其价值后指出，只有恰当的组织层级结构与合理的组织模块化程度才能对产品模块化与创新绩效的关系起到积极的影响作用。Siggelkow&Levinthal[42]认为产品架构与组织架构之间关系应当是动态匹配的，他们在建模分析基础上提出，对于持续性的产品开发过程来说，组织结构应当具有“暂时性分权、随后集中化”的过程，只有这样才能为企业带来更高的创新绩效。

总体上看，现有研究对于企业模块化系统的三个维度之间的架构关系都分别地进行了讨论，但目前三维架构关系还存在以下问题：首先，产品模块化与流程模块化之间的关系内在机理还有待于深入挖掘，尽管Sanchez[12]曾从知识的视角试图解释内在机制，但是并未获得令人满意的答案。其次，“产品设计组织”、“流程设计组织”的假说，已经得到部分研究的认同，但是部分研究指出，结合具体情境因素的更为细致的分析结果才能够对具体企业的管理实践有所补益。第三，在组织模块化对产品和流程模块化存在着何种影响这一问题上，还存在这两派较为分歧的观点，这也给未来研究提供很好的研究问题。

四、企业模块化系统与创新绩效

在上节中，本文提出，产品模块化和流程模块化属于技术创新范畴，组织模块化属于管理创新范畴。那么企业在这三个维度上的创新活动会给创新绩效会带来何种影响呢？

首先，现有研究主要从创新成本、创新风险和客户满意这三个方面对产品模块化与创新绩效关系进行了讨论。从创新成本方面看，产品模块化使得企业可以通过模块共享获取规模经济性[4]，并在产品多样化程度提高的同时并不显著增加库存、物流等方面的成本[43]。从创新风险方面看，产品模块化提高了创新不确定性的可控范围，模块化的产品系统具有较高的鲁棒性，个别产品模块的变化不会显著影响到其它模块，从而显著降低了创新风险[44]。从客户满意方面看，模块化呈指数化地增加了从给定的输入能够得到的配置的个数[35，1]，给使用者在最终产品功能和性能上更大的决策力，促使更贴近使用者特殊需要的最终产品的设计和生产，进而提升客户满意度[25]。

其次，现有文献主要从产能优化和成本优化两个角度对流程模块化与创新绩效关系进行了讨论。从产能优化角度看，流程模块化的提高了生产系统的可重组性和可扩展性，生产流程可以被增加、移除或者重新安排以形成不同的生产能力。当产品类型变化时，企业可以通过更换相应的流程模块来调节系统的适应能力；当产品需求量变化时，企业可以通过增减某些关键生产流程模块，或升降系统的自动化程度来增减产量，同时保证一定的经济性[8]。从成本优化角度看，Tanriverdi et al[14]认为，流程模块化降低了协调成本、交易成本和生产成本。首先，流程间界面的内在协调机制的存在，使得管理协调介入的需求大为降低，从而使协调成本降低。其次，企业间流程的相互依赖程度较低，当流程提供商出现机会主义行为时，企业可以迅速切换至其他流程提供商，交易成本能够得到稳定控制[45]。

但是也有不少学者对企业模块化系统与创新绩效之间关系提出质疑。首先，企业模块化系统的构建需要较高的固定成本投入。这些成本包括：结构成本（把相互依赖的系统进行模块化的成本，即制定、普及设计规则的成本）、试验成本（为了实现模块化系统的潜在价值而开展的必要的试验所需要的成本）和检验成本（检验模块是否与整体系统具有兼容性，哪一个模块性能最好）[35]。第二，企业模块化系统的构建需要较高的企业能力匹配。一方面，企业需要有较强的组织整合能力，产品、流程模块化设计过程中所必须的知识、资源都需要企业从组织内外部进行协调和整合[40，46]。另一方面，企业需要有较强的组织变革能力，产品和流程的主导架构设计形成之后将会被编码并嵌入在组织设计中，再一次的架构创新对组织来说可能是极其危险的挑战[36]。第三，企业模块化系统的构建可能使企业面临创新风险。模块化系统为企业定义了良好和稳定的技术与组织基础，但这也意味着一定的系统僵化性[46]。若环境发生剧烈动荡而旧有架构难以改变，那么企业很有可能面临较高的创新风险。

五、结语与展望

从集成化走向模块化，是企业创新范式重要转变[4]。现有文献分别对产品、流程和组织的模块化问题进行了区隔研究，从多个研究视角和研究层面得出了富有意义的观点。本文运用系统思维对现有企业层面的模块化研究进行了梳理，提出产品模块化、流程模块化和组织模块化是企业模块化系统的三个维度，并分析了技术创新范畴的模块化（产品和流程模块化）与管理创新范畴的模块化（组织模块化）之间的架构关系，进而分析归纳了企业模块化系统与创新绩效之间关系。

基于已有的研究基础，未来企业模块化系统研究存在三个比较重要的研究方向。

首先，需要深入研究企业模块化系统三个维度关联机制。前文的研究综述表明，部分学者已经注意到产品、流程和组织模块化之间的紧密联系关系[2]，但目前这方面的研究仍旧比较缺乏。未来研究可以深入研究技术创新范畴的产品模块化与流程模块化之间的互动关系，这一关系的探明对于服务业来说尤为显得重要。另外，未来研究还需要分析管理创新范畴的组织模块化对技术创新范畴的产品模块化和流程模块化的影响作用，为企业组织结构的演进和管理机制的调整提供理论依据。

其次，需要实证企业模块化系统对创新绩效的作用机制。面对现有研究中存在的严重矛盾的观点，未来研究需要结合关键的情景因素，对企业模块化系统与创新绩效关系问题做出解答。这些情景因素包括企业规模、行业特征和环境特征等，不能追求一概而论的答案。另外，现有研究多从成本、风险、产能等运营管理层面的因素考虑了上述关系的中介机制，但模块化不仅仅是运营层面的工程技术问题，更是高层面的战略和营销问题，未来研究可以从战略和营销层面入手，分析上述关系可能存在中介作用。

最后，需要用更丰富的方法发现企业模块化系统内在规律。从研究方法上看，现有文献多采用理论演绎和案例研究方法[47]，部分研究运用了仿真技术。这些研究为人们找寻和掌握企业模块化系统的内在规律提供了大量富有价值的启示，提出了不少值得推敲的理论假设。未来研究可以更多结合运用其他几种实证研究方法，例如大规模数据样本实证，以期对现有理论假设进行检验和发展。另外，现有少数定量研究在构念测度上仍然存在信度效度问题[4]，未来研究需要在这个方向上进行改进。endprint