模块化产业结构中的企业自主创新，本文主要内容关键词为：产业结构论文,自主创新论文,企业论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
随着现代科技发展日新月异，技术的系统性与复杂性不断提高，为适应这种以技术系统性和多变性为特点的技术环境，模块化生产方式应运而生[1-2]。这种生产方式在提升企业生产效率的同时也促进了原有一体化产业结构向模块化产业结构的演变[3-4]。创新尤其是自主创新在模块化产业结构中具有了新的内涵与意义。由于自主创新已经成为当前我国科技和经济发展的核心问题，了解现代产业的模块化结构① 特征以及其中的自主创新规律，对于提升我国企业自主创新能力具有重要意义。
一、模块化产业结构的特征
随着技术与产品的复杂性不断提高，个人认知能力的局限也越来越大，仅凭单一个体要完成复杂产品的设计与制造显然已不可能，因此必须对劳动和知识进行分工[5]。此时，能否找到一种机制来有效协调复杂系统中的劳动和知识分工，将对产品的设计、制造和使用成本产生巨大影响。大量研究表明，模块化(modularization)正是这些产业中最成功、最有效的协调机制[3]。
模块化一词最早用来表示一种针对复杂产品的设计方式(Ulrich,1995)。它将复杂系统分解为一些半自律性的子系统——模块，这些子系统按照一定的规则相互联系而构成更加复杂的系统或过程[4]。与传统整合式系统(integrated system)不同，模块化系统(modular system)中存在两类设计规则(design rules)，即：“看得见的设计规则”和“看不见的设计规则”②。模块化系统在设计与制造上之所以具有灵活性和效率，关键在于将系统的各项技术参数合理地分解为这两类设计规则。
模块化系统通过对两类设计规则的划分，显著提高了企业产品设计制造的灵活性和效率[6]。因为模块化系统中局部的修改和变化并不影响其他部分的运作，这就让系统拥有了模块可升级性。模块可升级性使得企业能够在一个相对稳定的技术平台上，在特定的模块上利用以往形成的核心知识进行持续开发，并提高企业知识投资的效率；模块可升级性还能让企业在遵循第一类规则的基础上，根据消费者的需求对模块进行重组，快速推出新产品和新服务。
复杂系统设计的模块化在提升系统灵活性的同时，也为系统所在产业的产业结构带来了根本性变化，这些产业的产业结构因此演变成一种网络形式的模块簇群(modular cluster)[7]。模块化系统设计大大减少了不同模块设计者之间的沟通和联系。在模块化设计过程中，每个子模块设计者需了解的其他子模块中的所有工作情况都被编入第一类规则，子模块之间几乎没有相互依赖关系，所有子模块设计者只需遵守第一类规则，将行动限制在改变其自身内部的设计参数上即可。这就让每个子模块内部的设计工作独立于其他子模块，并有效控制和削弱了协调各子模块所带来的交易成本。根据科斯的观点，交易成本决定企业的边界[8]。当任务块之间不再存在相互依赖关系时，建立纵向一体化公司背后的理论依据——降低交易成本就不复存在了，此时模块化产业的产业结构就演变成一组遵循第一类规则的功能模块集成者和功能模块提供者构成的企业网络，即模块簇群[3]。
模块簇群中的企业放弃了过去盛行一时的一体化组织形式，选择模块化系统中最适应自身能力的关键模块和环节，将系统其他部分的设计与制造外包给其他模块制造商，模块制造商们则围绕着这些模块，根据各自的知识优势在遵循第一类规则的基础上提出自己的解决方案，展开背靠背的竞争[4]。这时模块簇群中企业之间的关系呈现出一种网络形式的特征，企业都遵循一套共同的标准集，没有任何一个企业能对公共标准施加排他性的控制[7]。例如在微型计算机行业，微型计算机由一组功能模块根据通行的设计标准组合而成；在每一个功能模块上都有一组企业在竞争，如在CPU模块有Intel与AMD，显示模块有三星与Philip，内存模块有Kingston与Kingmax等。这些企业的产品遵循共同的系统规则，利用各自的知识基础在内部的设计中选择不同的子模块设计思路。
二、模块化产业结构中的创新
自熊彼特对创新进行开创性研究之后，对于各种创新类型及其竞争效果的分析就一直是技术创新研究领域的重要课题，许多学者根据各自的研究目的对创新做出了不同的划分。如Freeman(1982)根据创新在技术路径上的联系程度，将创新分为增量创新(incremental innovation)与突破创新(radicalinnovation)两类。增量创新表现为这项创新是对企业现在所拥有技术的精练和发展；而突破创新指这项创新与企业现有的技术传统不同，是一项全新的设计方案[9]。Henderson和Clark(1990)遵循着熊彼特关于创新是一种创造性破坏的思路，从创新对在位企业(established firms)所拥有的架构知识与部件知识的破坏程度出发，在突破创新与增量创新的基础上又加入了架构创新(architectural innovation)与模块创新(modular innovation)两种类型。在他们的定义中，架构创新是指那些破坏了在位企业的架构知识而保持部件知识有效性不变的创新；而模块创新则指那些破坏了企业的部件知识而保持架构知识有效性不变的创新[10]。
由于现代产业的产业结构向网络形式的模块簇群演变，原有的创新分类方式已不能很好地分析创新活动的竞争效果。原有的创新分类更多地关注整合产品市场中一体化企业内部的创新活动，而不是用网络的观点从模块簇群的角度来进行创新分析。这些创新分类很难解释像华为、联想这样的企业在高新技术制造业中的崛起，也很难解释我国企业在计算机CPU、汽车发动机、DVD解码芯片等核心模块创新所遭遇的困境。模块化产业结构促使我们要在更宽广的产业环境中对创新活动进行分析和界定。
由前面对模块化产业结构的分析可知，模块化产业结构中存在着两类企业：功能模块集成者与功能模块提供者。这两类企业作为创新主体和过去传统产业结构中的创新主体有所不同。过去传统一体化产业结构中的创新主体是那些纵向一体化的大企业，这些大企业通过垂直整合在企业内部完成产品的开发、设计和制造，企业的创新则依赖内部的独立开发。而模块化产业结构中的第一类设计规则与第二类设计规则促进了原有产业结构中一体化企业向专业的功能模块集成者和功能模块提供者转变。功能模块集成者对遵循第一类规则的各个不同模块进行组合，并创造出新产品与新服务；功能模块提供者则针对模块化系统的某个功能模块进行专业开发和生产。模块化产业结构中两类规则带来了功能模块集成者与功能模块提供者的分工，这就要求我们改变以往对创新活动的分析思路。本文根据两类创新主体分工的特点以及功能模块与集成技术变化的程度，提出了模块化产业结构中企业创新的分类体系(如表1所示)。
如表1所示，本文从集成模块技术变化程度和功能模块技术变化程度两个维度，将创新分为重构功能突破创新、重构功能增量创新、一般重构创新、集成功能突破创新、集成功能增量创新、一般集成创新、一般功能突破创新和一般功能增量创新等8类。这种对模块化产业结构中的创新分类，隐含着一个重要的前提，即：功能模块提供者与功能模块集成者的创新都遵循模块的第一类设计规则。由于模块化产业结构表现为一种网络形式的模块簇群，网络正反馈效应带来了转移成本，就算一项创新在技术上超越了现有技术，却很难弥补网络成员从技术锁定(Lock-in)中进行转移所增加的成本(Shapiro & Varian,1998)。模块化产业结构中改变第一类设计规则的创新，实际上是一种将网络成员中原有技术锁定进行转移的过程，这种创新的结果只有两种：创造新的模块化产业或者技术失败。对于模块集成者来说，可以对系统的第一类规则和第二类规则进行全面革新，创造一个全新的模块化系统，通过新系统的技术优势和适当的创新策略来获得成功；而对于功能模块提供者来说，破坏第一类设计规则的结果只有“惩罚”没有“奖励”，破坏第一类规则的模块创新与功能模块集成者的效果完全不同。模块不遵循第一类规则，它就不能与其他模块达到接口兼容，这一行为的唯一结果是该模块创新被整个模块化产业所隔离，而模块化系统中单个被隔离的模块是没有任何价值的。
这一分类体系既吸收了以往创新分类的优点，又体现了模块化产业结构中的企业围绕两类规则进行分工的特点。具体地说，这8类创新的内涵如下：
1.重构功能突破创新 重构功能突破创新不仅对功能模块的设计采用全新的方式，同时对各个功能模块之间的组织联系方式也进行全新的创造。这种创新的结果很可能会开创全新的产品和产业，如Netscape创造性地引入网页浏览器Navigator的创新就可视为一项重构功能突破创新。
2.重构功能增量创新 重构功能增量创新对某些特定模块的功能进行设计和改进，并围绕这些功能模块创造出全新的模块组合方式。许多笔记本电脑厂商就是采用这种形式的创新实现差别化生产策略。如ThinkPad系列的笔记本电脑在系统的存储模块上采用独特的设计来实现存储模块的高安全性与稳定性，并围绕这些存储模块将系统整合起来，事实证明这种形式的创新让ThinkPad赢得了市场。重构功能增量创新让企业可以更有效地利用某个模块上的专有技术优势，通过整合产品来保护自己的创新成果并获得创新收益。
3.一般重构创新 一般重构创新对现有功能模块内部设计不变，但对现有功能模块之间的组织联系进行创新性重组。如苹果公司开发的iPod产品所采用的就是这种形式的创新，iPod的全部部件都采用已有的模块技术，苹果公司的创新之处在于将这些模块以全新的方式进行了组合。
4.集成功能突破创新 集成功能突破创新是指功能模块集成者在某些功能模块获得了突破性进展③ 后，将这些技术优势融入现有的模块组合中，试图通过对模块的集成来获得由模块创新带来的收益。如微软就是一个擅长集成功能突破创新的企业，它的一些当家产品Dos、Windows、Office的核心技术并非自己发明，但它善于发现别人的突破创新并将其重新组合成新产品。
5.集成功能增量创新 集成功能增量创新是指企业对产业中现有的功能模块和功能模块组织方式进行扩展和修正所实现的创新。模块化产业结构的特点使这类创新对企业的知识要求较低，企业只需要了解产业中的一类规则，针对市场需求设计出新的产品组合即可，但是这类创新比较容易模仿，由集成模块创新获得的优势也难以保持，我国的许多家电企业就是采用这种类型的创新，如谢伟(2006)发现中国的VCD生产企业的创新围绕着外观设计、扩展产品功能、面向细分市场的产品创新和输出方式创新、提高使用方便性及提高产品可靠性这6类而展开[11]。
6.一般集成创新 一般集成创新在不改变功能模块内部设计的同时，对模块化产业中现有模块组合方式进行改进。如我国常见的微型计算机集成厂商的产品就是该类创新的结果，它们通过对市场中的产品部件进行组合来推出客户需要的产品。这类创新对于功能模块的知识几乎没有要求，企业主要凭借对一类规则的了解以及市场消费者的要求进行产品的设计与生产。
7.一般功能突破创新 一般功能突破创新是对模块内部的设计(第二类规则)采取截然不同的方法和思路的创新，同时模块又遵循第一类规则以保持与其他部件兼容。这类创新类似技术轨道文献中提到的新设计范式的涌现[12]。如在电脑的显示模块中，液晶显示器的开发就一种模块突破创新，它仍然可以和原来的计算机部件兼容，但是采用的设计思路却完全区别于传统显示器。
8.一般功能增量创新 一般功能增量创新主要针对现有模块的内部设计进行精练与修正。许多在位厂商和模仿者就是通过这种创新在已有的方向上对技术进行升级。如电脑硬盘的生产厂商，每隔一段时间就对硬盘的读取速度、准确性等技术方面进行改进和升级。
上述8类创新反映了模块化产业结构中模块集成者和功能模块提供者分工的特点，但是由于功能模块创新与集成模块创新所需知识类型不同，这8类创新维持创新收益的能力即模仿难度是不同的。模块化产品设计中关于功能模块联系方式的架构知识多是可编码知识，而功能模块内部的知识则更多是不可编码的默会知识[6]。这两类知识的特点决定了模块化产业结构中的8类创新具有不同的模仿难度。由于功能模块的知识需要长期的积累，功能模块内部的技术一旦产生就很少会变更性能改进的技术轨道，技术先行者优势会持续加强；同时，功能模块内部的知识有设计规则的封装作用使它们能够较好地保持非编码化，这都对于跟随者构成较大的模仿难度。而对于功能模块联系方式的知识，一旦在新的集成产品出现后，企业拥有的这类架构知识就被编码化，竞争者可以轻易地通过逆向工程进行模仿。因此在这8类创新中，随着创新对功能模块内技术和集成技术的改变程度加大，创新的模仿难度也在不断提高。如集成增量创新就要比一般集成创新难模仿，集成功能突破创新又要比集成功能增量创新更难以模仿。
我国的VCD视盘播放机产业的发展历程为模块化产业结构中创新的可模仿性与竞争效果提供了极好的例证。总体来说，我国的VCD产业是一个以架构创新为特点的行业。路风和幕玲(2003)的研究发现，VCD视盘播放机行业中企业的集成技术路径有三种：(1)“打包方式”，即直接采用部件生产企业的配件，只做最简单的包装和连接工作，选择这种方式的企业，通常是所谓的“门板工厂”；(2)“相对集中的分散方式”，即同样也采用国外的成套部件，但能根据自身产品特点对其连接方式进行调整和改进，选择这种方式的企业通常具备一定的开发技术基础，如万利达、步步高和金正等；(3)“分散方式”，即根据产品设计自由选择部件并对其连接方式进行组合，由于对技术要求较高，当时国内只有新科一家企业选择这类方式[13]。根据我们上面对模块化产业结构中创新的8种分类，这3条集成技术路径对应于3类创新：一般集成创新、集成功能增量创新和重组功能增量创新。
对创新类型(也就是技术路径)的选择，为企业带来了不同的竞争效果：“打包方式”所需技术知识最少，因此极容易模仿，大量模仿者的出现稀释了产品创新的收益，随着市场竞争程度的提高，选择这类路径的企业很快就被挤出市场；选择“相对集中的分散方式”的企业具有一定的技术开发能力，能够根据自己设定的产品特点开发出相应的系统控制软件来完成相关的功能设计，集成功能增量创新体现为产品之间的差异化能有效降低企业产品被简单模仿的可能性，使这些企业即使在激烈的市场竞争下仍然能够生存和发展；“分散方式”要求企业掌握更强的技术能力以根据需要把各种元件整合成为一个完整的系统，这种方式不同于前面两种依附性的集成创新，它是以产品创新为导向来整合外部技术资源，并建立起较高的模仿壁垒，如采用这一路径的新科能够始终占据着该行业的领先地位，不断向其他企业发出价格竞争。但由于这三类企业的创新主要集中在集成方式的创新，而功能模块创新程度较低，这使得它们始终受到功能模块高额专利技术的困扰。
三、模块化产业结构中的自主创新及后发国家企业自主创新策略
当前自主创新不仅是我国科技发展的中心，而且已经上升为国家战略。如何在现代技术领域获得应有的技术进步，在高附加值领域获得创新能力并以此获得交换能力，关系到我国能否保持长期增长并不断改善在世界财富分配中的地位。
加强自主创新首先需要准确把握自主创新的内涵。自主创新是一个后起国家在加速推进现代化(或称追赶、赶超等)过程中的特有概念，从本质上来讲，是一种体现中国特殊国情的科技创新方式[14]。从企业层面上看，自主创新就是指后发国家的创新主体如何有效配置科技资源、提高创新效力、获取竞争优势以实现价值链定位优化的过程。根据Teece(1986)对企业创新竞争效果的分析，影响一项创新竞争效果的因素主要是创新可模仿程度和互补性资产这两个方面[15]。模块化产业结构中两类设计规则带来的网络式模块簇群特点，极大地降低了互补性资产的约束[16]，创新的竞争效果主要受创新可模仿程度的影响。因此模块化产业(结构)中企业自主创新的内涵实际体现为如何提高创新的模仿壁垒并让创新的竞争效果变得更明显。表1中8类创新的可模仿程度反映了它们自主创新的程度，即较低的可模仿难度意味着较低的自主创新程度，而较高的模仿难度意味着高自主创新程度。
模块化产业结构中后发国家自主创新的战略目标就是：快速有效地从低模仿难度的创新类型转向高模仿难度的创新类型。然而后发国家科技水平低，开发投入少，要在短期内实现从低模仿难度创新(甚至零创新)向高模仿难度创新的快速跳跃不太现实，即使日本、韩国等新兴国家在许多行业至今也没有达到高度自主创新的水平[17]。提高企业的自主创新能力必须遵循科学的发展策略，经过脚踏实地的长期努力才能实现。根据我国家电、通讯和计算机等产业中企业创新的实践以及模块化产业结构中创新活动的规律，本文提出两类针对后发国家的自主创新发展策略，即：模块集成者导向策略与模块提供者导向策略。
1.模块集成者导向策略 模块集成者导向的自主创新发展策略是指企业通过一般集成创新、集成功能增量创新和一般重构创新向集成功能突破创新、重构功能增量创新以及重构功能突破创新的转变以提升自主创新能力，这一策略主要适用于功能模块集成者。
虽然后发国家科技水平较低，但通常具有劳动力成本低、国内市场大、需求层次丰富等特点。这些特点与模块化产业结构相结合，为后发国家实现集成导向的突破策略提供了有利的机会。模块化产业结构中模块封装性导致了模块集成者与功能模块提供者分工，使得模块集成者所需了解的知识大大减少，只需根据消费者的需求在遵循一类设计规则的集成上进行功能模块的组合即可创造出所需的产品。对于模块集成者来说，重要的是一种整合部件技术、发展自主产品概念的能力。联想、TCL和波导等企业的实践表明，成为模块集成者是后发国家企业一个合理的选择。本土企业根据对本地需求结构和文化传统的了解，利用发达国家开发出来的部件(或功能模块)技术，可以创造出适合当地需求的产品，并与劳动力成本低的优势相结合形成大规模的生产能力，往往能够获得较强的市场竞争力，为进一步发展积累经验与资金。
但是，作为集成创新者若是停留在简单的一般集成创新、集成功能增量创新和一般重构创新，以前获得的市场竞争优势将难以维系，产品集成创新必须向更复杂、更有难度的创新类型演变。简单的集成与重组创新对知识资源要求较少，但这类创新一旦产品化后，企业通过本土学习所获得的架构知识就被编码化，竞争者可以轻易地通过逆向工程进行模仿；另外由于集成者实际上依附于功能模块提供者，并不能对其所使用的功能部件施加控制，集成创新与创新的收益将很快耗散。如最早提出VCD播放机概念的万燕，由于不能控制解码芯片的技术，所获的创新收益就难以保存。同样是最早提出移动闪存(即优盘)的朗科公司，虽然通过一般重构创新创造了全新的产品架构，却不能控制核心模块的技术创新，收益迅速流失，企业得到的只是规模制造的加工费而已。
因此企业必须将集成模块的创新与功能模块的创新相结合，向集成增量创新、重构功能增量创新、集成功能突破创新以及重构功能突破创新转变，以提高创新的模仿难度。这时系统集成者才能摆脱对功能模块提供者的依附地位而成为产品创新的主导者。
2.模块提供者导向策略 模块提供者导向策略是指企业通过一般功能增量创新向一般功能突破创新转变，以实现自主创新能力的提升。这一策略适合于后发国家具有一定科技优势的企业。
对于后发国家模块提供者来说，在现有技术轨迹上利用本土的资源禀赋优势开展功能模块增量创新而获得竞争优势的机会是存在的，尤其是在那些技术成熟稳定的行业。在技术成熟稳定的行业中，产品之间的竞争体现为产品质量与价格的竞争，这为后发国家利用劳动力等禀赋优势开展功能模块增量创新(过程创新)提供了机会。如深圳的比亚迪在电池模块的生产中就能化比较优势为竞争优势，打破了日本企业对电池行业的垄断。比亚迪通过将生产线分解成为一个个可由人力完成的贡献，尽可能利用人力代替机器，使其产品形成了明显的产品优势[18]。当然这种以禀赋为基础的功能模块增量创新优势在全球化的环境中不可能长久维持④，模块提供者想要保持竞争优势必须依靠更高层次的创新。
由于在位企业在技术发展上的知识积累保证了较快的创新速度，后发企业始终处于线性赶超状态，尤其是当技术发展速度不断加快时，很可能后发企业还未能实现赶超，这项技术又出现了新一代的创新。因此后发功能模块提供者在紧跟现有技术发展的同时，还应关注技术突破的机会，利用技术非连续性实现跨越式发展[19]。如西安的康鸿技术公司，开发出主要应用于液晶显示器背光驱动的电源的压电陶瓷变压器，由于彻底改变了传统变压器的工作原理，消除了传统变压器的电磁干扰，转化效率从80％提高到90％，而且这种新型变压器还具有体积小、不发热、安全性提高等优势，这使得康鸿在行业中后来居上，逐一攻克了三星、理光、西门子等国际客户[20]。
四、结语
模块化产业结构中的创新既不同于一般的增量创新和突破创新，又不同于架构创新和模块创新。事实上，模块化产业结构中的创新是各种程度的功能模块创新和集成技术创新的组合，这些创新模仿难度的不同给企业带来不同的竞争效果。模块化产业结构中，自主创新的战略目标体现为快速有效地从低模仿难度创新类型转向为高模仿难度的创新类型，以提高本土企业创新的竞争效果。作为自主创新主体的本土企业，有两种策略可供选择，即：模块集成者导向策略与模块提供者导向策略。为了有效地实现这两类发展策略，对于本土集成者来说，应该加深对本土需求和文化的进一步了解和认识，创造出符合本地需求的产品，同时还应加强对功能模块知识的学习以便形成独立的核心模块创新能力，或者利用自身的制造优势对外部功能模块的创新施加控制与影响；对于本土模块提供者来说，应该在利用比较优势进行功能模块增量创新的同时提高技术敏感性，力图通过内部学习或兼并收购新兴技术创业企业获得跨越性技术，实现功能模块突破创新。
注释：
①本文所指的现代产业包括：消费电子、家用电器、家庭装修、计算机硬件、计算机软件和汽车等产业，对于具体产业结构模块化的研究可参见Sanchez & Mahoney(1996)、Baldwin & Clark(2000)、Schilling(2001)、陈向东(2004)、钱平凡和黄川川(2003)、骆品亮和潘忠(2004)、林民盾和蔡勇志(2005)以及谢伟(2006)等。
②“看得见的设计规则”包括确定系统包含哪些模块、模块之间如何联系在一起以及如何评价、测量模块的标准。具体来说，这类规则由结构、界面和标准三个部分组成。为了表述方便，本文将“看得见的设计规则”简称为“第一类规则”。“看不见的设计规则”是指模块开发人员在遵循第一类规则的前提下，对各个子模块内部功能实现方式的规定，其作用范围仅限于一个模块之内，它允许和鼓励设计人员在遵循第一类设计规则的前提下自由发挥对本模块的设计，而不必考虑其他模块的设计方式。为了表述方便，本文将“看不得见的设计规则”简称为“第二类规则”。
③根据模块化产业结构网络化模块簇群的特点，这里的功能模块突破创新可以是集成企业自身开发的，也可以是外部功能模块提供者所创造的。
④发达国家企业投资经营的本地化战略使得本土企业由资源禀赋带来的优势变得越来越小。