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第十讲模块化的基本理论一、模块化的含义“模块”是指半自律性的子系统，通过和其他同样的子系统按照一定的规则相互联系而构成的更加复杂的系统或过程模块化的含义经历了从产品模块化到设计模块化及组织模块化的变化过程模块化与分工是一个既相互联系又有明显区别的概念，模块化是分工的必要而非充分条件模块化促进了知识的增长，从而可以促进分工的深化模块化降低了系统内部不同分工之间的知识关联，使分工所带来的协调成本大大降低模块化提高了人力资本的积累二、模块的基本特征模块是系统的构成要素，模块既可以构成系统，又是系统分解的产物。用模块可以组成新系统乃至复杂的大系统模块具有特定的相对独立的功能，可以商品的形式单独生产和销售，可以根据一定规则单独设计、运转、测试模块的互换性和可兼容性是模块化操作的条件，这使模块具备了通用性和多种组合的可能性模块可以理解成是产品的部件，但不具备上述特征的部件不是模块三、现代模块化的诞生——IBM/360电脑的设计革命复杂性灾难与电脑设计的困境世界上第一台计算机是1944年问世直到1965年之前，计算机都是整机制造的，当时的设计是相互依赖的，之所以这样是因为计算机系统太复杂了在这种复杂性灾难之下，不可能像现在这样按照某种标准，遵照通用化原则，设计具有兼容性的可以实现工业化大生产的产品，使得计算机在当时非常昂贵三、现代模块化的诞生——IBM/360电脑的设计革命模块化——摆脱“复杂性灾难”的必由之路1944年在美国国防部的资助下，由J.PresperEckertJr和W.Mauchly领导的小组在宾夕法尼亚大学建造了一台名为ENIAC的计算机。生产完全是在试错过程中进行，应用完全是实验性的1945年当ENIACt投入使用之后，设计者累积的知识使他们明白了如何建造一台性能更好的机器。他们把想象中的机器命名为ENVAC，并把计算机系统界定为一种“组合式”制品。标明其关键组成部分是基本存储器、控制单元、运算“器官”、输入/输出和辅助存储器三、现代模块化的诞生——IBM/360电脑的设计革命不久冯诺依曼提出新计算机构想的设计方案的核心是模块化的，除软件外，他们在设计中定义了六大基本要素（内存、控制、运算单元、输入、输出和外部存储），并把计算机界定为一个由各司其职、相互影响的组成部分构成的复杂系统到1951年全世界只有4台计算机在运行的时候，微程序设计实现了紧密关联的计算机控制逻辑的模块化，把控制逻辑从硬件中分离出来，从而把计算机分解为三个独立的模块，即指令集、微程序设计和数据通路1948年IBM的第一个标准电子电路问世，它是作为一个单元封装和测试的，由一个真空管加上相连的电阻器和电容器形成的装配件，当时叫做“插入元件”，“可插件”的概念被应用到IBM的产品设计中三、现代模块化的诞生——IBM/360电脑的设计革命1957年晶体管电路登上技术舞台，他们组织开发了用于制造晶体管道路的新系统，创造出电路封装技术，为IBM开发“标准模块系统（SMS）”奠定了基础从1958年开始，IBM公司的电路、卡片、电路板、电源、存储器、机身和外壳相继实现了标准化把一个电路的所有元件布置在一块芯片上的技术于1958年末由德州仪器公司完成；同年7月神童半导体公司掌握了运用各种方式在一块芯片上刻制整个电路的“平面工艺”。IBM公司于1961年提出并于1964年初建成固态逻辑技术，有了它，晶体管芯片的设计、陶瓷模块、卡片和电路板，以及自动布线就可以交给不同的开发小组完成。IBM于1964年4月7日宣布它的新产品——360系列计算机的诞生四、模块化理论中的关键词模块化系统：由各单位（模块）构成，虽然它是独立设计的，但它和统一的系统一样可以发挥作用看得见的规则（明确规定的规则）是影响下一步决策的决策结构：确定哪些模块是系统的构成要素，它们是怎样发挥作用的界面：详细规定模块如何相互作用、模块相互之间的位置如何安排、联系、如何交换信息等标准：检验模块是否符合设计规则、测定模块的性能等隐形的设计规则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系统信息=看得见的规则个别信息=看不见的规则五、模块化的类型产品结构的模块化，即设计的模块化统合型结构产品的设计模块化结构产品的设计SS2S1s11s21s31s41F11F21Ff11f11f11f11SS2S1s11s21s31s41F11F21Ff11f11f11f11五、模块化的类型生产的模块化非模块化生产流程模块化生产流程P1PP7P6P5P4P3P2S1SS8S7S6S5S4S3S2主生产线P1Pp6p5p4P3P2S1SS8S7S6S5S4S3S2P1S1S1分生产线主生产线五、模块化的类型以采购模块化为代表的企业组织关系模块化非模块化采购模块化采购P1p6p5p4P3P2S1S8S7S6S5S4S3S2p1分生产线主生产线P1p6p5p4P3P2P1零部件企业1分生产线零部件企业2主生产线组装企业S1S2六、模块化研究的主要理论流派以鲍德温和克拉克为代表的哈佛大学学派哈佛学派对模块化研究的突出贡献首先体现在他们敏锐地捕捉到了在电脑、汽车和金融产业出现的模块化现象他们认为模块化经营，不仅具有激励创新，加快产业变化速度，提高竞争压力等作用，而且还会改变企业之间的关系创建了利用模块化进行系统创新的理论框架强调模块化并非适合所有产业领域，而且模块化也存在成本与收益问题，模块化虽然能够创造价值，但也可能是十分危险的六、模块化研究的主要理论流派以国领二郎、池田信夫等人为代表的比较产业论学派在详细考察日本互联网产业和汽车产业发展的基础上，以企业之间关系为切入点展开其模块化理论他们将数码化看作模块化运行的基础条件和环境他们认为数码化的最大意义在于大幅度降低了信息传递成本“开放式结构（设计思想）”是他们的理论核心，“开放式结构（设计思想）”可以说是一种企业战略，是在模块化经济里，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“开放式结构”促成产业组织结构的模块化六、模块化研究的主要理论流派以青木昌彦和克里默为代表的组织的信息效率比较论学派该学派是从组织间的信息传递效率角度切入研究模块化理论克里默最早提出信息异化型系统和信息同化型系统的概念。前者是指模块之间的信息被“浓缩化”的情况，后者是指信息共享的情况。理论上讲，模块之间技术上、性质上的互补性越高，信息异化型系统就越会失去优势青木昌彦用了大约十年的时间建立了组织的信息效率比较论的完整模型，简称为A模型、J模型和硅谷模型所有类型的组织基本都要处理两类信息，即“系统信息”和“个别信息”六、模块化研究的主要理论流派舵手模块2模块1ESE1E2A模型六、模块化研究的主要理论流派J模型舵手模块2模块1ESE1E2六、模块化研究的主要理论流派硅谷模型ES模块1模块2E2E2E1E1E1E2舵手七、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个别信息是决定单个模块竞争力的秘密武器模块化是一种具有结构内动荡和结构外稳定特性的结构形态结构内动荡性是指通过分离（Split）和替代（Substitute）、去除（Exclude）和增加（Augment）、归纳（Inversion）和改变（Porting），使模块具有快速被淘汰的可能，因此，才会激励模块的创新能力结构外稳定性是指确立模块化结构的设计规则具有很强的稳定性，确保模块化整体结构具有较强的稳定性和可预期性模块化是一种允许浪费和重复建设的经济系统模块化是标准化的高级形式标准化的发展历程：简化、统一化、通用化、系列化、组合化、模块化八、模块化的收益与成本模块化的收益有利于各模块发挥专业化优势，提高产业的专业化水平可以获得竞争激励效果具有应对不确定性和增加选择价值的效应模块化的成本协调成本随模块划分程度而增加重复研究开发带来较高的“实验成本”模块集中时面临交易成本问题潜在管理成本增加的矛盾参考文献1.青木昌彦，伊藤晴彦.模块时代——新产业结构的本质.上海：上海远东出版社，20032.青木昌彦.比较制度分析.上海：远东出版社，20013.Baldwin，C.Y.andk.B.Clark(2000)，DesignRules：ThePowerofModularity，Cambridge，MA，MITPress4.Baldwin，C.Y.andk.B.Clark(1997)，ManaginginanAgeofModularity，HarvardBusinessReview，75,(5)