第九专题产业模块化

第九专题产业模块化内容摘要模块化的定义和类型产业模块化研究的理论流派模块化对产业经济发展的意义一个案例：计算机产业的模块化一、产业模块化的定义和类型产业模块化的定义：模块（Module）：半自律性的子系统，是可以组合成系统的、具有某种确定功能和接口结构的、典型的通用独立单元。可分解可组合是对模块的基本要求。模块化（Modularization）：就是按照一定的程序将复杂系统分解成按照“看得见的规则”相互联系而又独立的模块（Module）的过程。模块化的产品依靠“看的见的设计规则”（VisibleDesignRules）与“隐藏的参数（HiddenParameters）”共同作用形成，其中前者包含了产品的架构（Architecture）、模块间界面（Interface）与模块检测标准（Standards）等3个要素，是产品模块化的根本指导原则。产品模块化带来的经济利益：（1）从产品供应来看，模块化技术减少了产品的复杂性，使得分模块设计、生产得以独立进行，压缩了设计时间；（2）对消费而言，模块的多种组合增加了产品多样性，可升级性还可以带来“替代经济”（economicsofsubstitution）效应。从这个意义上说，模块化技术是一种关于产品的特殊知识，这种知识具有综合性与前瞻性，使得产品得以有效分解、重组与升级，能为企业创造价值。

组织模块化有两个层面：第一层是企业内部组织模块化，是指在企业内部（Intra-firm）按照产品模块化的分解来协调分工、组织生产，分工发生在企业内部，如根据产品模块化而划分的研发团队、共用一个产品平台的多产品事业部等等。第二层面是产业模块化，是指从产业层面来看，企业间（Inter-firm）按照产品模块化的分解原则来协调分工、组织生产，分工发生在企业之间，如目前计算机产业DELL等品牌厂商通过OEM、ODM和EMS（原始设备制造商；原始设计商；电子制造服务）形式与台湾、大陆等制造企业等企业间合作生产计算机。产品模块化仅仅说明了某种产品具备了技术上的可分性，但这种可分性要发生在企业之间则还远远不够。而其中关键在于产品技术标准是否能够突破企业边界，从封闭（Closed）专有（Proprietary）走向开放（Open）、公共（Public），形成企业共同接受的产业标准。模块化的特征：系统信息的存在和被认可是进行模块化的前提。系统信息的目的是建立模块与模块之间的联系规则，一般由“舵手”单位来创造、发布和处理，所有模块单位都能理解、认可、接受和遵守。个别信息是单个模块竞争力的秘密武器。模块化是一种具有很强对外稳定性的结构形态。通过“结构内动荡”，淘汰缺乏竞争力的模块，由新的由竞争力的模块加入来维系模块整体的稳定。模块化是一种允许浪费和重复建设的经济系统。多个模块主体可能同时对一个设计展开竞争，虽然有一定浪费，但却可以更充分地应对未来的不确定性。模块化的类型（1）产品结构的模块化：确保产品性能之间形成一对一的关系，提高产品设计的独立性；零部件之间残存的相互依存性问题，只需在联系产品之间的界面上处理。（2）生产的模块化：一条长长的生产流水线被分割为两条分生产线和一条简单的主生产线，实现组装生产的高效化（3）企业组织关系的模块化：市场交易部分地替代了企业内的生产，企业的边界和相互关系发生了变化。二、产业模块化研究的理论流派哈佛大学学派（鲍德温和克拉克）：模块化改变企业间关系模块化经营必然将企业分为两个层次，要么是设计师型企业，要么是模块设计和制造者。对设计师企业而言，它必须能够吸引模块设计者们遵照他设计的结构，按照他所提供的界面联系规则，以相同的标准进行模块设计和制造；而对模块设计企业而言，他必须熟知隐含在设计当中的信息，而且在机会到来时，能够迅速做出满足市场需求的行动。日本的比较产业论学派：开放式结构（设计思想）：在模块化经济里，企业为了获得竞争的边际收益，放弃独自发展一整套技术的战略，而把技术要素进行模块化分解，每个企业集中力量设计、制造特定的模块，其他部分则通过与外部企业的合作，灵活地运用其他企业的资源，以获得竞争收益。丰田汽车的组装企业和零部件供应商之间早已存在所谓的“开放式结构”。丰田公司只是确定一般的共识和界面，零部件供应商在此基础上自行设计产品，设计图纸只要得到丰田的认可就可以投入生产。这一过程使设计被浓缩化，从而使生产系统里各模块的设计能够同时进行，大幅度缩短了改换车型的周期。而且参与同一产品设计的企业不止一家，可以产生竞争激励效应。组织的信息效率比较论学派：青木昌彦：所有类型的组织都要处理两类信息，即系统信息和个别信息。系统信息是同时影响两个模块之间活动的有关系统环境的信息，处理这种信息之后做出的决策决定了子系统之间的联系规则乃至界面的状态，处理系统信息的单位被称为“舵手”。个别信息是有关各模块活动的固有环境的信息。在这种情况下，可以把产业模块化分为三种情况：A模型，J模型和硅谷模型。借此我们可以比较各种模式的信息联系规则和效率。如果效率很低将造成社会资源的浪费。

A模型代表的金字塔型分割（IBM/360电脑）的信息处理和模块集中形式：

舵手

模块1

模块2ESE1E2J模型代表的丰田式信息同化（即信息共享）型联系：

舵手

模块1

模块2ESE1E2硅谷模型中信息的联系和传递状态：

舵手

模块1

模块2ESE1E2在上述三种模型中，信息的传递方式与舵手的作用各不相同：A模型：系统信息是单向固化传递的，唯有舵手具有系统信息决定权，因此舵手是一个权威的领导者J模型：系统信息是双向互动传递的，舵手除了具有相当的系统信息决定权外，更在发挥协调者的作用硅谷模型：系统信息是多向流动传递，而且不是唯一的，舵手的作用是找出最合适的途径。

三、产业模块化对产业经济发展的意义模块化的成本和收益收益：专业化优势，竞争激励，应对不确定性，增加选择价值成本：协调成本，实验成本，交易成本，管理成本模块化对市场结构的影响（1）市场结构的分层化：系统规则的设计层面，形成寡头市场结构；而模块的设计和制造层面，形成竞争型市场结构。舵手和模块企业可相互转化。二者都存在垄断利润，来自于技术创新能力，因此不能持续。（2）立体簇群式的市场结构：没有一家企业设计、制造整个系统，而是分别设计组成系统某个部分的模块。不同功能的模块通过共同的标准界面集成为一个功能强大的完善系统。四、一个案例：计算机产业的模块化第一阶段：大型机时代的竞争与演化（20世纪50年代至80年代后期）表1美国电子数据处理设备供应商市场份额单位：%年份IBMRandHoneywellRCANCRBurroughsGECDCPhilco195556.138.5—5.10.3————195675.318.6—1.60.14.4———195775.816.30.30.80.13.9———195877.416.30.91.80.13.30.2——195974.517.81.21.40.14.20.9——196071.616.20.92.40.43.42.81.01.2196169.315.52.03.00.82.63.42.21.3196269.912.42.33.51.92.23.73.11.2196369.811.21.83.52.72.63.54.01.020世纪60年代，IBM在市面上共有7种彼此不兼容的大型机系统。由于每一种系统的需求有限，因此为客户及IBM带来诸多不便，造成相当高成本负担。这为其他企业从不同产品线进攻IBM提供了可能。1963年计算机市场增加了35%，而IBM则仅仅增加了7%在这样的背景下，IBM公司前后投入高达50亿美金，研制生产了著名的IBM360计算机。IBM360为一模块化系统，它使得消费者不仅可以将其各种功能模块分项购买，依据个性偏好而建构成系统组合，而且未来升级也无需更换全部系统，只要在模块上进行，消费者获得了替代经济。模块化的另一个好处是可以使IBM不同系列的计算机系统使用相同的接口设备与软件，实现了接口设备的规模经济。IBM360推出后获得了极大成功，到1970年市场份额接近80%。需要特别指出的是，IBM360尽管是模块化系统，但是对技术标准却采取了封闭专有的策略，不仅与其它企业的大型机互不兼容，而且不愿意公开自己的技术标准，除了核心模块如集成电路、操作系统之外，就连外挂兼容（Plug-Compatible）的周边设备（如磁盘驱动器等）也要自行生产。利用IBM360的优势，通过提前封绝外部设备接口、发布产品、捆绑销售和价格歧视等手段IBM将许多竞争者逐出市场，成为了大型机市场霸主。第二阶段：大型机时代的竞争与演化（20世纪50年代至80年代后期）随着芯片技术的提高，体积逐渐压缩，为小型计算机的出现成为了可能。1957年，数字设备公司（DECInc.）成立，公司的产品是针对那些买不起IBM大型机的中小型企业、大企业的个别部门和个人用户。随后ScientificDataSystems、DataGeneral、PrimeComputer、惠普（HP）、Wang及Tendem

等纷纷加入，市场变得日趋激烈。在产品的生产策略上，DEC等公司走了一条先外部采购，然后再自行生产的道路。在公司初期，为自行制造中央处理单元，再向外购买接口设备后加以组装。但随着公司的发展，则逐渐将相关接口设备纳入公司内部的生产部门，以便获取较高利润及较佳的质量。因此DEC与科学数据系统公司后来也与IBM一样，将最终产品的零件自行生产，同为垂直整合型的厂商。不过，在小型机市场上，最终并没有形成共同的产业标准，各家公司的产品也像大计算机一样的具个别专有性，互不兼容。第三阶段：个人电脑时代的竞争与演化：（20世纪70年代末至90年代中期）

最有名的是成立于1976年的苹果公司（AppleInc.）。苹果初期采取开放策略，将产品的技术标准与规范公之于众，并凭借着创意的产品设计（AppleI和AppleII）迅速崛起，成为当时个人电脑市场的主导厂商。1981年IBM推出IBMPC，同时公开了该产品除BIOS之外的绝大部分技术细节和设计秘密，并采取了外包采购关键模块策略，从微软那儿注册了操作系统，又从英特尔那儿购买了CPU芯片，还允许微软与英特尔还可以将产品再卖给别的企业。IBM的品牌效应及开放策略，吸引了众多硬件、软件的厂商加入，消费热情也被激发，1983年，IBM公司市场占有率超过76%。与IBM不同，市场先期的领先者苹果公司，却从开放走向封闭。应对IBM，苹果先后推出Lisa机、Macintosh机。为了追求质量，并获得更多利润，采取了集成性设计，未让机器留有可扩展的硬件插槽，并让原有的应用软件不兼容，导致许多苹果支持者转投到IBM阵营。苹果销售份额急剧下降，1996年，市场占有已经降到4%，亏损高达10亿美元。IBM技术标准专有化策略失败，兼容机大行其道①利用专有BIOS指令。IBM采取软件与硬件相结合的方式，把某部分微软所设计的操作系统PC-DOS中的“基本输入/输出系统”（BIOS）指令，直接写入装在计算机主机板的只读记忆芯片（ReadOnlyMemory,ROM）中，称为ROM-BIOS芯片，由IBM单独出售），同时对这些指令申请版权保护。其它厂商的微电脑机型如果要与IBMPC兼容，不是得用IBM的ROM-BIOS芯片，就是得设计另一个与IBM芯片具相同功能的芯片。但是IBM的ROM-BIOS芯片并不对外出售，而其它厂商利用IBM出版的技术报告来制造芯片则会侵犯知识产权。②推出专有总线架构。1987年，IBM推出PS/2系列的微电脑，除了具有与之前各机种相同的可外插零件特性外，也提供较小的高密度磁盘驱动器及整合性高画质绘图功能。这系列的高级个人电脑中，IBM利用16位的Intel80286及32位的Intel80386微处理器来制造，而且采用IBM所专有的总线（Bus）架构，称为MicroChannelArchitecture（MCA）。IBM技术标准专有化策略失败，兼容机大行其道这两项旨在建构个人电脑技术标准专有性的策略，都以失败收场。前者是因为兼容机厂家康柏（Compaq）利用逆向工程（ReverseEngineering）合法破解了BIOS指令，后者则因为遭到了微软（Microsoft）、英特尔（Intel）及其它9家兼容计算机制造商联盟共推EISA的反击。这一切说明，虽然IBM依然为个人电脑市场上的重要厂商，但已经失去了产业标准的制定权（Cringly,1992）。1988年，IBM所生产的个人电脑，占全世界IBM兼容个人电脑数量的24.5%Langlois,1992,p.24），1991年这个数字仅为18%。分析：产业模块化如何形成的表2企业模块化策略矩阵图技术标准策略：开放程度开放封闭免费收费产品策略：角色定位系统整合（1）完全间接定价，通过开放标准吸引其他参与者共同扩展产业分工网络（Apple早期）组装厂商（2）混合定价（直接定价+间接定价），但通过开放标准吸引其他参与者共同扩展产业分工网络（如IBM-PC策略）混合角色（3）完全间接定价，完全依靠自身实力扩展产业分工网络（例如IBM360大型机的策略）全能冠军模块供应（4）完全间接定价，通过开放标准吸引其他参与者共同扩展产业分工网络（Intel早期）关键模块制造商（5）混合定价（直接定价+间接定价），但通过开放标准吸引其他参与者共同扩展产业分工网络（如微软）混合角色不合理策略出售标准不合理策略（6）直接对标准定价，完全依靠出卖标准的知识产权作为收入源，完全依靠其他人拓展产业分工网络。系统设计师不合理策略其中全能冠军模式（表2右上角3号矩阵）是指，对模块化技术标准采取封闭策略，通过整合各种生产要素将技术转化为产品出售获取利润。其实质是对模块化的技术采取完全间接定价的方式，因为这种做法能够最大限度利用模块化技术的“杠杆效应”（LeverageEffect）[1]，实现利润最大化，强势在位企业往往乐于采用。IBM率先推出模块化的大型机系统，又有足够资源来开发应用软件、打印机、磁盘驱动器等周边配套设备，选择全能冠军模式有利于维持其垄断地位。但其垄断地位在新进入者的挑战下逐步瓦解，这个过程主要沿着两条路径实现。

[1]

杠杆效应是企业将某一局部优势发散扩大的现象。IBM掌握了大型机模块化技术，因此可以通过封闭界面标准及捆绑互补品等策略将其优势扩散到更多周边设备上。①新进入者专注模块创新，从大型机周边设备切入。尽管IBM采取封闭策略，但是技术标准仍然会通过多种渠道“外溢”，如技术标准专利有偿授权、政府反垄断政策规制、竞争对手的逆向工程以及员工跳槽离职等。一旦技术标准公开，新进入者就能发挥更多的创新精神，提供性价比更好的功能模块来逐渐瓦解IBM一体化的价值链。大型机产品模块化进入壁垒很高，新进入中小企业很难正面对抗，但却可以逐渐分享模块化技术知识“外溢效应”，通过采取产品架构设计跟随策略，专业化生产大型机设备的周边配套设备，利用局部模块创新来与其迂回竞争。其中典型的例子是，1967年，有12位IBM工程师离职自创InformationStorageSystems公司，另有其它4位也于同年成立StorageTechnologyCorporation公司，两家皆生产与IBM外接兼容的储存设备。这种进入往往是通过从价值较低的非核心功能模块开始的，我们称其为“低端价值链进入”。②新进入者开放技术标准，从个人细分市场切入。进入市场的另一个路径就是细分市场，即选择新的目标客户，利用新产品满足他们的特殊需要。中小企业由于资源及能力的限制，避免与在位大企业的直接竞争，拾遗补缺，从新市场进行竞争是理性的进入策略。在进入初期，这些企业往往乐于开放技术标准，扮演组装厂商的角色（表2左上角1号矩阵），如苹果公司刚刚进入个人电脑市场推出的AppleI和AppleII型机时所采取的开放策略。其原因，一方面是因为缺乏足够的资源来整合产业链；另一方面则因为随着计算机产业的发展，对于个人电脑而言，产品模块化技术本身，很难成为竞争优势，开放技术标准反而能尽快形成正向反馈效应，使企业成为产业标准的制定者，享受到短暂的垄断优势（TransientMonopoly）。这种进入往往是以低端消费者甚至非消费者为目标客户，我们称其为“低端客户进入”。一体化大型机价值链向模块化计算机产业链演化示意图说明：图中实线表示由一家企业一体化垄断价值链；虚线则表示价值链分解，由不同的企业提供。

产业模块化过程中，创新主要包括三种主要类型：①产业演化初期，有实力的在位企业通过激进式创新，完成产品从一体化向模块化的转换，获取规模经济、替代经济效应；②在产品模块化的背景下，产业发展到一定阶段，新进入者从“低端价值链进入”，采用模块创新策略逐渐瓦解在位企业所垄断一体化的价值链；③在产品模块化的背景下，产业发展到一定阶段，新进入者从“低端客户进入”，采用市场创新及开放技术标准等策略，充分利用社会资源与行业的“马歇尔外部效应”来破坏在位企业的竞争优势。在三种力量的作用下，专有、默示的技术标准转向公开、明晰，产业标准逐渐形成，产业组织从一体化走向模块化网络化，产品也从单一化走向多样化。计算机产业案例说明：持续创新是维持企业持续竞争优势的唯一方法。从上述分析我们可以看到，在位企业尽管享有一些先发优势，如规模实力、品牌声