作者：顾元勋
出版社：清华大学出版社
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产品架构评估原理与方法试读：
前言
产品架构是理解产品创新战略和寻求产品创新路径的根基。特别是对于作为经济组织的企业，如何科学合理地评估产品架构是影响其长期发展愿景和近期行动策略的基本问题。本书的思想起源于作者在清华大学—用友软件股份有限公司企业博士后工作站从事企业博士后研究期间的工作（2001—2003年）。自2001年起，作者持续地专注于产品架构与创新、商业模式方向的学术研究与应用实践。在逐步深入研究产品架构的基础上，将产品架构作为分析和把握产品创新及商业模式创新的重要思想基础。
无论是汽车、计算机、图书之类的有形产品，还是软件、服务之类的无形产品，它们皆有产品架构。但目前的文献过于关注模块化架构，而忽视了架构的组织摩擦。本书研究的基本出发点是从产品架构自发的变动和在价值链上的流动两个维度入手，通过发掘产品架构的基本构造属性，面向产品创新的价值实现，为产品架构评估提供理论分析基础和评估方法。
本书第1~4章、第8章和第12章由顾元勋研究完成，第5章由顾元勋、纪佩宁和陈玥研究完成，第6章由顾元勋和蔚艳研究完成，第7章由纪佩宁和顾元勋研究完成，第9章由蔚艳和顾元勋研究完成，第10章由孙鹏和顾元勋研究完成，第11章由顾元勋和尹美蓉研究完成，参考文献由顾元勋统筹完成。
本书内容是国家社会科学基金项目——“产品架构的战略价值评估机制与方法”（No.13BGL020）的研究成果。该项目为本研究的顺利开展提供了及时的资助和支持，在此深表感谢！
本书研究的完成，离不开朋友们的支持与帮助，特别是畅捷通信息技术股份有限公司（01588.HK）的副董事长和前总裁曾志勇先生及其同事为本研究提供了切实有效的现场调查条件和机会，在此表示诚挚的感谢！同时，也要感谢北京公共交通控股（集团）股份有限公司保修分公司对本研究现场调查的支持。还要感谢对于本研究提供问卷调查帮助的MBA学生及所在企业的高级经理和专业人员。王娟、陈玥、史妍辅助完成了部分书稿文字校正。感谢我所指导的研究生们对于研究工作的热情投入！我们的收获正在不断地转化为奋斗的动力，激励我们走向学术追求的更高目标！
非常感谢家人对本人工作一如既往的支持！顾元勋2019年3月4日第1章 认识产品架构1.1 为什么关注产品架构
简而言之，产品架构（product architecture）是指产品组成模块间的关系总和。
比如，管理软件产品ERP（enterprise resource planning，企业资源计划）由财务、生产、销售、采购、分销等模块组成，这些模块之间有着强弱不同的相互连接关系，它们共同组成了产品架构。
再比如，汽车发动机的架构可分为两个机构五大系统，即曲柄连杆机构、配气机构，供给系统、点火系统、冷却系统、润滑系统和启动系统。这些不同模块相互作用和组合，可以实现发动机各机构和系统的功能，由此发动机可以看成是多个模块的集合体，发动机作为独立的产品也就有了产品架构。
产品架构在手机、家电、软件、机械、汽车等电子信息和制造类企业中的战略价值愈发重要和明显。根据科技部调研室2011年的研究分析资料，从我国企业的创新效率上看，战略性科学评估产品架构是影响我国企业创新效率的关键之一。从国际上的行业领先企业和国内企业的实践来看，产品架构的战略价值评估具有极大的挑战性和战略重要性。
飞利浦公司荷兰总部2011年10月4日分析认为：产品架构决策具有战略重要性，它影响到一个企业如何向市场引入新产品。然而由于未来市场需求的程度和本质具有很大的不确定性，造成评估产品架构的决策很复杂。也由于产品开发提前期的持续缩短，企业只有有限的时间进行产品架构决策。同时，由于产品开发的团队经常是多学科的，因此支持产品架构决策的体系必须是透明的和易于知识共享的。《福布斯》杂志2011年10月23日撰文分析道：世界上最大的管理软件公司SAP的产品架构由于组合应用系统增多，以及移动设备、云计算等因素的影响而需要升级，SAP将采用松耦合和自然分布模式。SAP公司的高管表示，这种改进需要依靠SAP及其合作伙伴以及非SAP伙伴的共同努力。而客户只关心产品体验，并不关心SAP是如何实现的。
Business Insider杂志2011年9月1日的消息说：谷歌董事会主席施密特表示，谷歌购买摩托罗拉，不仅是看上了它的专利，还看上了它的品牌和产品架构。《IT经理世界》杂志2010年11月20日和易观咨询公司2011年8月5日对山寨手机的分析认为：在交钥匙解决方案（turnkey solution）中，联发科公司将手机研发核心工作中的软件和系统设计等基本功能高度集成并模块化，打破了封闭的手机系统，大幅度降低了山寨手机厂商的制造难度。山寨手机依靠Turnkey芯片，在2005—2008年间创造了300%的暴利奇迹；然而在3G智能手机时代，手机由通信产品变为信息平台，绝大多数山寨手机及其所依赖的联发科公司没能把握市场和技术的变化而在2011年走向谷底。
中国科技网2012年1月5日报道，中兴通讯公司从用户体验和真实要求中提取出对产品的需求，然后从产品架构设计层面满足客户需要，并指导3D（design、develop、deploy）。
通过持续的跟踪研究，分析2001—2015年中国最大的管理软件公司——用友软件公司（SH.600588）的产品架构，结果表明，产品架构在研发、交付、实施等不同的价值链环节上存在产品架构形态变形和价值链上知识传递的变形与失真问题，从而影响了规模经济的实现目标。
通过案例研究的方法，深入分析畅捷通信息技术公司（01588.HK）的互联网产品——工作圈，结果表明，产品架构对于互联网产品开发和商业范式转换具有重要的战略价值（顾元勋，2016）。
以上种种产业迹象清楚地表明，无论在我国国家层面的企业创新效率方面，还是在国际上行业领先企业和一般企业的经营实践中，产品架构都具有举足轻重的地位。在我国倡导以企业为创新主体的产业升级大背景下，如果不能很好地解决产品架构的科学评估问题，企业将无法做出合理的创新投资和产品发展决策，从而直接影响其创新动力和积极性。然而，对于如何评估产品架构的作用和战略价值，目前仍然缺乏系统性的理论研究。
本课题研究以企业经营绩效的战略需求为导向，研究产品架构战略价值评估的机制和模型方法，其理论和应用意义如下。（1）理论上，从企业经营绩效的战略需求出发，适应产品架构的动态变化情境，基于由跨职能协同的价值链主线，以产品架构知识为抓手，提供了评价产品架构战略价值的分析机制和模型方法。关于产品架构的理论研究，近来一直是宾大沃顿商学院、MIT斯隆管理学院、哈佛大学商学院等世界顶级研究机构在产品创新领域的重点研究方向。因此本项目的选题把握住了世界领先研究的重要方向。（2）应用上，突破产品架构模块化或一体化的二选一藩篱，避免简单地一边倒地称颂模块化架构。由于模块化和一体化本来就是相对的概念，所以无论强调哪一方，都缺乏明确的衡量标准。本课题以价值链上产品架构知识传递为基本思路，体现了产品架构的战略价值实现战略，给出产品架构评估的机制和方法，直接服务于企业经营绩效，从而为更倾向于模块化还是一体化提供了明确的分析判断方法，为企业的产品创新提供了理论和方法基础。1.2 产品架构典型实例概要1.2.1 管理软件用友U8的产品架构
管理软件产品是信息通信技术与管理活动的融合，通过信息技术提供企业各项管理需求的解决方案，如生产管理、人力资源管理、财务管理、供应链管理、集团管理等。企业通过应用管理软件，可以实现精确和规范管理，促进业务流程改进、优化甚至重组，提高决策质量，促进经营绩效改进，从而实现企业经营和管理的转型升级。
用友软件公司是具有代表性的典型的管理软件公司之一。它是亚太地区领先的软件、云服务、金融服务提供商，是中国最大的ERP、CRM、人力资源管理、商业分析、内审、小微企业管理软件和财政、汽车、烟草等行业应用解决方案提供商。其旗下诸多自主研发产品都采用了统一的开放式的模块化产品架构形式，体现了开发过程的一致性和产品开发的高兼容性。这种开放式的产品架构使得模块间形成松耦合，提高了对新模块兼容的便利性，从而能够降低开发的成本和风险，缩短新产品推出及版本迭代的周期。
用友U8管理软件产品源于1988年的会计软件，发展到2003年的ERP-U8（v8.60），包括了基础资源、财务、生产、物流、人力资源、办公、决策、开发接口等领域的60多个标准模块，10余个细分行业应用插件模块，形成了行业内较完备的ERP套件。
自2006年推出U8.7系列之后，U8产品架构也开始具备了开放新特性：应用了分层开发模式、组件接口封装开放技术、基于元数据的产品框架等。用友开发的UAP是U8在标准产品模块基础上建立起来的统一的应用技术平台，也是用友软件为解决企业用户特有的个性化管理需求而开发的集成应用平台。UAP平台可以使U8产品与外部系统快速集成，支持行业应用，从而向客户提供更加灵活的、具有企业个性化需求的信息化服务。
2015年发布的用友U8+（v12.5）为成长型企业提供了十二大互联网应用模式，包括营销服务一体化、完整闭环O2O、供应链协同、设计制造一体化、精益生产、精细管控、人力资源、办公协同、移动应用、大数据分析、社交化协同和云服务，覆盖了企业的全业务，所形成的U8+产品架构如图1-2-1所示。这为企业提供了具有通用标准的全平台解决方案，其模块化的架构通过界面使得各单元之间既相对独立又信息共享，使得企业可以通过灵活部署以满足各级管理者对于不同信息的需求。首先可以为各部门基层管理人员提供实时的产供销财务、业务信息，以实现准确的预算管理；其次可以为中层管理者提供准确的部门管理、流程管理相关信息，以保障企业生产经营的正常运转；最后能够为高层管理者提供详尽、及时的财务状况与经营成果，并使其可依此制定后续的经营发展决策信息，调整企业发展战略。
经过20多年的持续发展与改进，U8目前已经拥有包括PLM、CRM等在内的120多个模块，形成了敏捷开放模块化的产品架构。这使得U8产品可以更好地符合企业的管理需求——“全面应用、灵活部署、按需配置、快速见效”，通过敏捷化的产品架构及数据驱动实现企业的深度价值创造，用友U8逐步从ERP软件发展到成长型企业的经营管理平台。图1-2-1 管理软件用友U8+（v12.5）产品架构（依据www.yongyou.com2016重新绘制）1.2.2 个人计算机的产品架构
自从IBM公司于1964年首次将模块化设计原理应用到计算机生产领域，制造出第一台模块化电脑之后，模块化设计逐渐开始大规模地应用到电脑产业。在此之前，传统计算机代表企业IBM奉行的也是大规模生产的方式，生产系统的硬件、软件、研发设计、营销、售后服务等环节都集中在一个企业内部完成。各大主机制造商的电脑机型都是相互独立的，各机型有独立的操作系统、处理器、周边机器和应用软件等。这就使得不同品牌的产品和软件间相互不能兼容。基于此，IBM公司360型计算机和个人计算机（personal computer）的设计者制定了一套统一的设计规则，把处理器和周边机器的设计信息分成看得见与看不见两类，并通过这种模块化的产品架构设计，将计算机整机分解成了若干（诸如主板、处理器、硬盘、电源等）功能相对较为独立的模块，将整个系统分解成不同的产业部门，由不同模块的供应商完成不同的模块，这样就保证了不同机型和品牌电脑间插件接口的完美适配。这种开放式的产品架构使得各模块间相互独立并具有一定的主动性，并使得计算机的组装、软硬件开发与生产，甚至配套的打印机、鼠标等模块产品及相关服务形成了独立的产业。各个模块可以按照统一的标准独立设计，再按照标准的界面规则把各个独立的模块组装成一台计算机。以联想小新SR1000为例（图1-2-2），该型号笔记本电脑的操作系统来自微软，CPU由英特尔公司生产（Core i7-4500U@1.80GHz，双核），连接着同为英特尔公司生产的主板（Haswell-ULT），主板通过接口又与三个主要模块相连接，分别为显示模块（包括2GB显存和显卡（英特尔Haswell-ULT Integrated Graphics Controller））、内存模块（三星DDR3L 1600MHz）及电源模块；同时，主板还与硬盘（西部数据WDC WD10JPCX-24UE4T0）、光驱（松下DVD-RAM UJ8FBS）、USB接口、声卡（英特尔High Definition Audio设备）和网卡（瑞昱RTL8168／8111／8112 Gigabit Ethernet Controller）相关联，共同组成该笔记本电脑的模块化架构。小新SR1000的模块化架构使得众多独立模块可以通过标准接口相连，并进行统一集成装配，提升了效率，优化了流程，实现了模块间的相互兼容与功能的统一。图1-2-2 联想小新SR1000笔记本电脑的模块化产品架构
由于计算机本身的产品结构特点，使得模块化具有非常大的扩展空间，这种模块化的产品架构不仅改变了计算机的生产制造流程，推动了整个产业的产品技术创新，也缩短了产品的生命周期，加快了行业整体的发展速度，逐渐使其成为全球化程度最高的产业之一。1.3 研究发现1.3.1 研究问题
通过产品架构实例可以看出，各模块之间的耦合关系比较复杂，对这些关系总和的描述和利用会存在富有挑战性的问题：（1）产品架构会如何发挥作用？（2）如何理解这些耦合关系，耦合关系的总和如何表达？（3）什么样的组织机制会影响产品架构的战略价值实现？（4）企业是如何应用这些产品架构的特质的？
针对上述问题，我们分别进行了以下研究工作。（1）研究产品架构的作用生发机制，提出并建立了生发机制概念模型。（2）研究模块耦合关系的整体性，建立了架构知识表达和衡量模型，并在生发机制、架构知识的基础上，形成了基于架构知识的产品架构评估方法。（3）研究架构复杂性下的跨职能协同机制，包括交互记忆、组织学习等相关因素，形成了产品架构价值扩散的分析机制。（4）以产品架构知识传递为主线，构建架构知识-产品数量双流主导的企业通过量分析模型，在此基础之上形成了基于架构知识传递的产品架构评估方法。（5）研究产品架构的构造，以架构三要素（系统、模块、界面）为视角，通过案例研究，分析产品架构在汽车维修管理、软件研发上的价值实现问题，形成了基于产品架构构造的产品架构评估方法。1.3.2 研究结果汇总
针对上述研究问题，课题组开展了表1-3-1所示的系列具体研究工作，包括研究内容、具体研究发现、所用研究方法、研究工作创新点、产生的理论贡献，以及由此产生的实践启示等。1.3.3 主要理论贡献
针对产品架构评估机制与方法，本研究的理论贡献如下。（1）产品架构评估的分析框架和评估准则
不止于模块化，通过把产品架构的构造和情境相结合，构建了架构评估的分析框架。该框架由两个维度构成——架构流动和变动，前者以架构外在的组织情境——价值链（网）为基础，体现了产品架构在企业价值创造和实现活动间的情境转换；而后者以架构内在的设计为基础，通过架构构造三要素和架构知识体现了架构自身的特性演变。此框架具体包含了经验主义准则（以模块化架构形态为基础）、价值实现准则（以架构所依组织情境为基础）、结构主义准则（以架构整体性和内涵发掘为基础）和成长目的准则（以架构战略目的为基础）。这些准则间的转换，体现了架构评估的实践便捷性与理论可靠性的权衡，实现了架构外在形态与内在特质的结合。架构评估分析框架提供了产品架构评估的统一化分析方法，能够为产品创新战略的科学抉择与评价提供理论参考和方法指导。（2）产品架构的作用生发机制
面向价值链上的产品架构战略价值，可以通过生发机制得到更好的理解和解释，而不是简单地把模块化和一体化作为产品架构优劣的基本判断准则。
将生发机制定位于企业创新层面并且考虑有组织摩擦的情境，然后以跨越产品研发和产品制造两个领域为基本分析框架，以协调理论和吸收能力理论为内在分析机制，以市场预期和销售力量为分析框架的外在环境输入，把企业通过量作为作用生发的衡量标准，构建了产品架构作用生发的分析模型。
针对产品架构所面临的组织摩擦，运用协调和吸收理论，在价值链上构建了架构知识传递的分析机制，这是进行产品架构战略评估的基础。通过生发模型，可以分析架构战略价值所受到的组织摩擦的影响程度及其应对策略。这为基于架构知识的评估方法提供了理论分析基础。表1-3-1 产品架构评估的研究概要续表续表续表（3）架构知识：产品架构的特性把握
根据产品架构拥有的“分解与集成”的基本能力特征，对于产品架构知识分两个维度测量，一是架构共识知识，它反映了价值链的某一个环节对于架构系统的整体构成的认知，直接影响协调难度；二是对架构的部件和界面的认知，它反映了价值链的某一个环节对于架构要素的认知，直接影响对于架构的业务处理能力和学习吸收效果。运用生产函数的思想，以架构复杂性为基本导向，构建了架构知识衡量模型。通过演化分析，从情境因素、模块层次、模块地位轻重、模块间关系强弱多寡等方面形成了把握产品架构特性的基本模型。（4）产品架构的价值扩散：产品架构复杂性与组织机制
产品架构首先是作为一个系统整体而存在的，系统保障了产品的整体性和功能集成，然后包含了模块和界面。由此，从产品架构的构造上看，系统、模块和界面形成了产品架构的三个基本要素。产品架构复杂性被定义为理解和使用产品架构的难易程度（应用特性），是产品架构的组件数量和层级结构所反映出来的属性（系统特性）。研究发现，架构复杂性对于组织交互记忆的协调性和产品架构价值扩散规模及速度具有负效用，与部门间的专长化和信任水平没有显著关系。组织交互记忆对产品架构价值扩散具有正效用，且作为扩散模型的中介变量而存在。（5）产品架构与商业范式转换：产品架构战略价值的拓展
商业范式是参与实践的社会成员共同认可的一种模式或者方式。比之于大规模生产和大规模定制，提出了互联网情境下的商业范式基本框架：社会参与式设计。这改变了企业思考商业运作的方向，从“流”转变到了“汇”，企业思考的要义不是对于资源的整合，而是对于资源的动员。产品架构在大规模生产、大规模定制、社会参与式设计中起到了桥梁作用，体现了不同范式间的转换和相互创造生存空间的战略价值。互联网下的商业范式——社会参与式设计，与大规模生产、大规模定制一样，都会追求规模和范围经济，其中产品架构是实现这三种商业范式共存的重要纽带。这对于理解互联网时代的商业范式转换和产品创新的新特征提供了理论基础。（6）产品架构的评估方法：架构知识传递视角和架构构造视角
产品架构的战略价值实现，依赖架构知识的传递。
通过把握产品架构的整体性——架构知识，来理解产品架构在产品创新的价值链上移动时，下游环节受制于组织能力、认知等因素的影响，不一定能够完全吸收上游所传导过来的产品架构，从而造成了产品架构的分解或者再集成。在产品架构从价值链的上游到下游的移动过程中，是下游“吸收”了上游的产品架构知识，经过多个环节之间的捕食与吸收，形成了价值链上的食物链模型，其中的“食物”就是动态的架构知识，而价值链的环节就是捕食者。此机理模型以架构知识为基本变量，以价值链通过量（throughput）为基本优化目标。由此，通过架构知识传递，形成了架构评估的根本方法。（7）产品架构的评估方法：架构构造视角
提出区分产品架构本身的构造三要素在发挥价值上的次序和影响力差异，从架构变动及方向性风险、学习、协调等方面进行分析，主要针对架构三要素的评估分析策略和方法。由此，把产品架构的自身特性与组织机制相结合，对于理解产品创新的有效实现具有重要的意义。1.3.4 实践启示
产品架构是理解产品创新的利器。一方面需要把握产品架构的整体性，即架构知识；另一方面，需要理解产品架构三要素的价值差异。（1）观念上，摒弃简单地把产品架构区分为模块化或一体化的判断方法，通过架构知识和架构构造可以深入地理解产品架构的作用机理。协调和学习是保障架构价值实现的基本组织条件。（2）方法上，既可以使用架构三要素来判断架构作用的次序和影响力，又可以使用架构知识传递来进行更准确的架构价值评估。从而使架构评估从经验判断和概念化理解走向理性分析。（3）组织上，员工专业化程度、员工部门间的信任水平、组织复杂性等因素影响架构价值的有效实现。组织学习、专家经验、用户参与等可以促进架构作用的有效发挥。架构与组织结合是促进架构作用发挥的基本行动策略，也是架构价值实现的重要情境。（4）行动上，与产品架构复杂性相关的组织因素和方向性风险启示了基于产品架构进行产品创新的行动策略，需要考虑产品复杂性与组织能力的匹配。产品创新不仅是研发部门的职责，而且是价值链上各方协作产生的结果。1.3.5 研究不足和未来方向
虽然通过采用理论模型构建、调查研究、案例研究等方法对于评估产品架构有了较深入的理解，但是我们的研究仍然存在不足之处。
首先，没有进行产品架构纵贯案例研究和横断案例研究的比较，这会影响理解产品架构演变和组织能力的匹配机制。
其次，没有比较不同行业间的产品架构的演变差异，这启发了建立分析情境和控制变量是未来的研究机会。
最后，产品架构的复杂性和动态性，意味着架构治理的难度会因组织而异，从而企业使用和实施架构时的效果也会不同。
通过对以上不足的分析，启发了我们未来需要开展的研究工作方向。（1）产品架构演变的基本规律分析，这有助于理解产品周期、组织能力与产品创新之间的关系。（2）观察和比较行业架构演变异同，这对于理解不同创新基础的产品创新路径有重要的帮助。（3）研究产品架构复杂性、不确定性与架构治理方式的关系，这有助于深刻理解企业产品创新能力的构建和维护。1.4 全书行文组织
整体上，全书内容划分为缘起、机制、方法和结论，分别包括第1~3章、第4~8章、第9~11章和第12章（图1-4-1）。
如果希望了解产品架构的相关研究进展，请直接阅读第2章。
如果希望理解产品架构评估的分析框架及相关准则，请直接阅读第3章。
如果希望掌握产品架构评估的价值实现分析机制，则需要阅读第4章。
如果希望掌握产品架构评估的方法形成机制，则需要阅读第5~7章。
如果希望从架构整体了解产品架构评估的方法，则需要阅读第9章。图1-4-1 产品架构评估的行文组织
如果希望从架构构造了解产品架构评估的方法，则需要阅读第10~11章。
第1章和第12章分别概括了研究架构的意义和战略，也是引言和结论。通过第1章、第3章和第12章可以总括地理解架构评估的原理和方法准则。1.5 本章小结
产品架构评估是产品创新的重要基础，是架构组织情境和架构构造相结合的实践便捷性与理论可靠性的权衡。产品架构的价值实现依赖组织机制，包括协调、学习、交互记忆等。立足于价值链上的架构知识传递以及架构构造（系统、模块、界面）形成了架构评估的两种方法。通过架构评估分析框架、准则及对应的评估方法，打破了模块化和一体化的藩篱，可以为产品创新战略和创新路径提供有效的理论和方法支持。第2章 文献综述2.1 引言
产品架构作为产品设计的重要结果，体现了企业产品创新的战略方向，对于产品创新、竞争优势、供应链管理、商业模式创新等都有直接的影响。目前的一些文献虽然提供了产品架构的广泛的多样化作用，但这些作用缺乏明确的演变分析脉络，这样在进行产品架构的优化时难以把握产品架构的走势判断，从而影响了产品架构的作用发挥。本章通过文献综述，系统地梳理了产品架构作用的发展特点，认为目前研究的主要特点是提供了多样化的静态的产品架构作用，但是这些作用尚缺乏与情境的匹配性，从而增加了把握产品架构作用的难度。本章从产品架构的作用多样化、作用生发机制、作用与情境的匹配及作用演变等视角分别提出了未来研究发展的方向建议，也为后续章节的研究工作展开和深入打下了坚实的基础。通过文献综述分析和对未来研究发展方向的探索，可以把握产品架构整体发展状况，为产品创新研究提供有价值的参考。
对企业而言，产品架构可胜过技术（Morris & Ferguson, 1993），这在计算机、软件等高科技行业以及汽车、图书等传统行业中都得到了体现。在汽车产品（Cusumano & Nobeoka, 1992；陈虹，2010）、机械产品（Ulrich et al.,1 998）、家电产品（欧阳桃花等，2010）、电子产品（Baldwin & Clark，2000；Gawer & Cusumano，2002；李晓华，2010）、软件产品（Cusumano & Selby，1995；Hoch et al.，2000；顾元勋，2003，2005）、图书产品（Schilling，2000）等多个行业产品中，产品架构都表现出了具有推动产品创新、提高企业竞争优势和经营绩效等多种作用。然而该如何把握产品架构的发展脉络，目前仍然缺乏系统的分析，本章的目的是系统梳理产品架构的作用研究发展，为产品架构的优化和产品创新战略提供参考。2.2 研究方法：归纳研究
本章采用归纳研究的方法（巴比，2005）进行文献分析。首先，本章的4位参与者分别针对同样的20篇文献进行分析，然后对4组分析结果进行比照，通过比较各自分析结果的差异（包括理解差异和表达差异）确定出在产品架构的作用表现、实现策略、评价标准和研究方法4个关键维度上的统一分析和表达方法，再对研究文献进行统一的分析。在文献分析过程中，由前两位作者先进行分析后，再由后两位作者进行校对，这样有效地保证了文献分析和认识的一致性。
其中，关于研究方法的判断，究竟是案例研究还是案例分析，我们按照Yin（2009）的观点，认为案例研究需要提及资料收集方法、分析方法和研究结论。如果在文献中作者没有明确提出使用了“案例研究”（case study）的方法，或者根据文献我们得不到Yin（2009）提出的基本规范，则认为其不属于案例研究；如果提供的案例资料很详细而且有明确的针对性分析，则认为采用了案例分析方法，否则就认为是举例分析。这一点对于确定研究方法确实是一个挑战，但是在给出比较明确的界定后，我们在文献分析过程中明显地感到对于方法的判断比较清晰和方便了。
产品架构的作用、综合已有文献可以发现，散布于企业经营管理的各个领域，为了更好地梳理和把握产品架构作用的发展脉络，在分析的维度上，我们按照通常的管理职能领域进行划分，这样容易发现产品架构的作用与管理职能领域的关系。本章文献分析结构如图2-2-1所示。图2-2-1 产品架构的作用分析组织框架2.3 产品架构的内涵
产品架构源于设计理论、软件工程、运作管理、产品开发管理等多学科的知识综合，是通过将产品的功能分派给物理模块而形成的系统性方案（Ulrich, 1995；Ulrich & Eppinger, 2004，p165），体现了产品系统的分解与集成（decomposition and integration）。
具体而言，每个模块由能够实现产品功能的一个部件集合构成（Ulrich & Eppinger, 2004，p165），即模块包含了一个或多个部件（component）；模块之间是相互作用的，通过界面（interface）来反映和表达这种相互作用（Ulrich，1995；Meyer & Lopez, 1995；Baldwin & Clark，2000），但模块、界面的变化不一定是同步的（Fixson, 2000）。由此可以看出，产品架构首先是作为一个系统整体而存在的，系统保障了产品的整体性和功能集成（Baldwin & Clark，2000，p63），然后包含了模块和界面。因此，产品架构的系统、模块和界面形成了产品架构的三个基本要素。
产品架构是产品设计的重要结果，其形态（form）可以被称为模块化的（modular）或者一体化的（integral）（Ulrich, 1995）。但只有与其他产品相比较时，才可以说产品架构呈现出了更模块化或者更一体化的特性，极少有产品是严格的模块化的或者一体化的，模块化是产品架构的一种相对属性（Ulrich & Eppinger, 2004, p166）。其实，大多数产品是模块化与一体化的混合架构（Ulrich, 1995, p433）。
大多数情形下，不是在选择完全模块化或完全一体化的产品架构，而是关心哪些功能元素应该采用模块化或者一体化的方式来处理（Ulrich, 1995, p437），模块化产品架构只是产品架构演化过程中的一种状态，并没有最终的设计（final design）（Kogut & Bowman, 1995）。在企业发展和产品升级的过程中，产品架构会在模块化和一体化之间循环往复（Schilling, 2000；Shibata et al.，2005），当已有的产品设计在模块或者界面上有局限时，需要通过界面的升级或者进化来克服（Garud & Kumaraswamy, 1995）。模块化是一个逐步实现的过程，即使在同一行业产品的不同地区的企业之间（如汽车产品，在美国、日本和欧洲企业）也会有明显的模块化／一体化的程度差异（Sako & Murray，1999）。进一步地，由于模块的划分存在非唯一性（Simon, 1996），所以模块化的产品架构受到专业经验和创新目的的影响（顾元勋，2019）而产生不同的模块化设计结果，由此模块化和一体化都是产品架构的一种概念化表达，我们需要将其与组织情境相结合，才能理解和把握架构的战略价值。2.4 产品架构的作用表现呈现出静态的多样化
从概念上，本章认为产品架构的作用，是指当利用产品架构的自身特性时在管理职能上和经营绩效上所产生的影响和结果（顾元勋，2011）。
目前，对产品架构的作用研究，主要体现在产品创新、竞争优势、供应链管理、商业模式等4个管理领域（更加详细的文献分析，请参见表2-4-1）。表2-4-1 产品架构的作用研究发展续表续表续表续表续表续表续表续表续表续表续表续表2.4.1 产品架构推动产品创新
产品架构在寻求产品模块化设计（Baldwin & Clark, 2000），包括以标准界面为基础实现重用、替换等方面直接作用而无须改变产品架构本身、产品变化多样性（Ulrich et al.,1998；张莉莉等，2005）、部件共享（Fisher et al.,1999；Ramdas et al.，2003；Ramdas & Randall，2008）、产品快速改进（Ramachandran & Krishnan, 2008；王日军等，2010）、应对知识复杂性（芮明杰和陈娟，2004）等方面促进了产品的设计创新，并在产品研发模式转变（Nobeoka & Cusumano，1997）、复杂产品的模块化开发方式（陈劲等，2006）与质量（Gokpinar et al.，2010）及开发组织（Cusumano & Nobeoka, 1992；Sosa et al.，2004），以及产品平台战略管理（Meyer & Utterback, 1993；Robertson & Ulrich，1998；Halman et al.，2003；项保华和易雪峰，2000；胡树华和汪秀婷，2003；刘伟等，2009）、产品适应性（Engel et al.，2016）等方面有效地提升了产品的研发绩效。也可以通过发挥界面的作用适应产品创新需要（Chen & Liu，2005；朱方伟等，2008）。这些研究为产品创新提供了丰富的理论基础，有助于深刻理解产品架构的自身构造能力。2.4.2 产品架构创造竞争优势
通过产品架构创新，可以让企业组织形成独特的架构和模块知识优势而产生竞争优势（Henderson & Clark, 1990；Fujimoto, 2002；陈虹，2010）。以产品架构为依托，借助模块化的产品设计，可以有效降低产品制造成本以提升竞争优势（Sanchez, 1996；Sako & Murray，1999；Shibata et al.，2005；Fujimoto，2006；傅钧文，2006；王晓光，2006；杨俊和杨杰，2007；皇甫海蓉，2007；吴迪，2007；欧阳桃花，2007；刘志阳和施祖留，2009；欧阳桃花等，2010）。产品架构不仅可以让企业在运作领域获得成本和时间优势，还可以使其在产业层面获取战略价值（唐春晖，2010）并影响产业结构（Fixson & Park, 2008）和市场进入难度（李晓华，2010）。在先进制造模式上，可以通过产品架构的模块化嵌入优化实现大规模客户化定制（Pine, 1993: Mikkola, 2006），或者通过模块化设计降低产品系统的复杂性而节约产品升级开发成本，也可以在产品使用上更加适合客户的口味和需要（Langlois & Robertson, 1992: Baldwin & Clark, 1997），以及实现延迟制造战略（王海军等，2005）和制造工艺流程创新（程文和张建华，2010）。另外，通过产品架构创新可以实现供应商参与研发（Bozdogan, 1998），改进创新战略（陈向东等，2002；顾良丰和许庆瑞，2006；刘明宇和骆品亮，2010），实现战略柔性（Sanchez & Mahoney, 1996），还可以让追赶中的企业获得低成本竞争优势（Wang，2008），并通过产品架构的建立、转换和吸纳能力建立竞争优势（Gu & Peng, 2010）。模块化和模块化产品架构可以通过组织柔性而实现组织绩效改进（陈建勋等，2009）和产生竞争优势（程文和张建华，2013；谢卫红等，2013），进而改变市场进入战略（邓光军等，2014）。但是，产品模块化与组织模块化需要匹配（曹虹剑等，2015），而且架构创新对于绩效存在先抑后扬的影响，需要考虑模块间的关系强度（Hofman et al.，2016）。这些多领域研究充分反映了产品架构所具有的战略价值，而且为分析研究产品架构的作用表现提供了有力的参考基础。2.4.3 产品架构增进供应链管理
产品架构复杂性越高，越能促进供应链的纵向集成（Novak & Eppinger, 2001）。但是，产品架构的整合或者模块化状态与供应链的集中或者分散配置策略并不是一一对应的，而是相互影响（Ulku & Schmidt, 2011）的。产品架构的组合与分解影响供应链上的激励效率（Baiman et al.，2001），而且产品架构、流程架构和供应链架构之间存在相互制约和支持机制（马玉波和陈荣秋，2007）并影响供应链的绩效（Randall & Ulrich, 2001；纪雪洪等，2004）。这些研究表明，产品架构通过对供应链管理的影响，改变了企业的发展方式，增进了供应链管理的水平。2.4.4 产品架构催生新型商业模式
产品架构的整合与分解能力是不断演化的，既可以让复杂产品系统通过走向下游（going downstream）以系统集成方式提供高附加值服务与解决方案，而实现整体解决方案式商业模式（Davies, 2003），也可以对复杂信息产品架构进行部件化设计以解决其价值保持和规模经济瓶颈，实现规模化经营的商业模式（顾元勋，2003，2005），还可以通过模块化产品架构推动产品的国际标准化而实现联盟式商业模式（Shintaku et al.，2006）。进一步，产品架构的互补战略有助于成就企业的平台领导力，构筑起产业生态系统（Gawer & Cusumano, 2002）。由此看来，产品架构改变了企业的发展方式，对于商业模式的创新确实起到了重要的推动作用。
在所分析的文献中（见表2-4-1），关注产品架构“系统”作用的约占33%，关注“模块”作用的占56%，关注界面作用的占11%。虽然界面作用的关注度低，但是在模块作用的研究中都假定界面是标准化的，由此关于界面的实际作用并不低。
在表2-4-1的文献中，我们发现，研究方法上，以理论模型方法最多，约占88%，而采用案例研究方法的约占37%，采用统计研究方法的约占12%，但是国内的研究文献却极少采用统计研究方法。
通过上述分析可以发现，产品架构的作用表现多种多样，涉及多个维度和层次，但这些作用都是基于静态的分析，对于产品架构的作用与情境之间的匹配关系不是很明确，也没有反映出这么多的产品架构作用会如何发展演变，这增加了把握和理解产品架构作用的难度，也容易使人在产品架构作用的走势判断上迷失方向。2.5 产品架构作用的生发机制分析
表2-4-1中关于产品架构作用的评价标准，反映了市场竞争是决定产品架构作用的基本导向，且文献已经假定企业的销售力量是有保障的，由此容易低估销售力量对于产品创新和升级的重要影响（Atuahene-Gima, 1997）。文献中也没有涉及企业市场预期目标的实现对于产品架构的影响，因此我们也难以判断产品架构的作用是否符合企业的战略需求。
表2-4-1中关于产品架构作用的实现策略反映出：以发挥产品架构的性能为主，主要反映在部件重用、模块化设计、产品架构三要素的价值开发和利用上。在产品进化过程中，关于产品架构知识、模块知识的掌握和有效应用以及时间周期对于企业都是挑战（Henderson & Clark, 1990）。企业把产品模块化后的生产进行外包，依据产品架构在企业之间合作研发，也都需要协调和知识的吸收学习（Takeishi, 2001: Mikkola, 2003: Zirpoli & Camuffo, 2009），所以产品架构的作用发挥需要依赖组织内、组织间的协调，也考验其知识掌握、应用和吸收能力。例如，Henderson & Clark（1990）在分析失败的企业时，虽然比较了产品架构创新上的选择差异，但是当面临产品进化和升级时企业在产品架构作用上的权衡取舍机制是什么却并不清楚。这个权衡取舍机制是决定产品架构作用表现的关键，而市场预期、销售力量、协调与吸收等因素是影响权衡取舍的关键，因此，需要从战略上思考产品架构的作用权衡取舍机制。此生发机制会对产品架构作用的取舍和发挥具有促进或者阻碍作用。2.6 产品架构的作用演变
产品架构的形态（form）需要与其情境（context）相匹配（Alexander, 1964, p15~16），这样我们才能很好地理解和分析产品架构的作用，从而为产品架构的优化发展和产品创新战略提供有效的决策分析基础。
产品架构的作用演变会受到当时企业所处情境的影响，而这种影响目前在绝大多数研究中被忽略掉了，这样就容易失去对于产品架构作用的合理分析和判断，也容易造成对产品架构作用和价值的误解。为深入反映产品架构的作用演变深受其所处情境影响的状况，根据产品的社会影响力、产品升级发展的代表性，我们选取了福特的T型汽车、IBM的360计算机、英特尔的电脑微处理器产品作直观对比（参见表2-6-1）。表2-6-1 产品架构作用与情境——福特T型车、IBM360计算机和英特尔电脑微处理器的比较续表①主要参考文献：Chandler，1964。②主要参考文献：Baldwin & Clark，2000；梅尼，2004；沃森和彼得，2005。③主要参考文献：葛洛夫，1997；虞有澄，1995, 1999: Gawer & Cusumano, 2002。④主要参考文献：Sako & Murray, 1999: Ulrich, 1995, p428。
通过表2-6-1可以看出，①产品升级过程中，产品架构的演变是一种与情境相匹配的策略；②产品架构的形态会变化，而且其发挥作用的机制也在变动；③产品架构的三要素——系统、模块、界面的作用并不是同步的。
同样，上述情形在其他类型的产品架构中也会出现，包括数控机床产品（Shibata et al.，2005）、软件产品（Cusumano & Selby, 1995: Hoch et al.，2000；顾元勋，2003，2005）、手机产品（李晓华，2010）等，随着产品升级进程的发展，产品架构的系统、模块和界面三要素都会在企业当时所处的情境下分别发挥不同的作用。
由此看来，在很多情况下不是产品架构的一个要素在发挥作用，并且某一要素的现有作用发挥有时需要以其他要素的作用为保障和前提。比如，Henderson & Clark（1990）以部件的可重用作用为前提，通过改变部件之间的界面而实现了产品创新；Baldwin & Clark（2000）的研究把产品架构的系统集成作用作为前提，然后深入地体现了模块化的系列作用。然而，现有研究文献中，在涉及某一要素的作用时，并没有明确表明此要素的作用发挥是否同时以其他要素的作用为保障。这样，我们在认识和理解产品架构的作用时，就容易忽略具有前提保障作用的要素的价值。因此，本项目提出要从系统、模块、界面三要素出发，把已有研究中所体现的产品架构作用在三要素上进行归属分析，作出更明确的区分，以利于充分认识和深刻理解产品架构的作用。
综合国内外研究文献来看，产品架构的作用表现具有以下特点。（1）作用呈现静态的多样化。关于产品架构的作用绝大多数文献关注了其静态表现，呈现出多样化特点，作用的情境没有被明确，看不到可以把握作用走势的脉络，这增加了把握产品架构发展走势的难度。（2）需要采用跨领域分析模型理解作用生发机制。文献中产品架构的作用以聚焦于产品研发领域为主，许多文献也涉及了制造领域，然而关于跨越研发和制造领域的作用生发机制研究尚未深入涉及，需要深入研究。（3）需要依赖作用的情境和演变机理把握走势和匹配策略。产品架构形态和作用都在演变，但由于没有明确提出研究情境对于作用的影响，造成了作用与情境匹配的困难。（4）研究方法上，国内文献目前缺乏调查统计研究。通过表2-4-1可以发现，针对国外企业的产品架构研究，运用调查统计研究方法的文献比较多，但针对中国企业的产品架构研究目前尚没有采用调查统计研究方法的相关文献。2.7 产品架构的作用研究发展建议
根据上文的文献分析，本章认为以下几个方面有必要作为未来关于产品架构作用研究的发展方向。2.7.1 产品架构的三要素作用区隔
虽然在产品架构、模块化和模块化产品架构、界面研究（Henderson & Clark, 1990: Baldwin & Clark，2000；顾元勋，2003；Chen & Liu，2005；欧阳桃花等，2010；等等）中可以发现三要素的作用，但是已有文献并没有着意去区分三要素作用的异同，也无法反映三要素作用之间的协同效应。所以，要更加完整地认识产品架构的作用，不仅需要从产品架构的整体构成三要素——系统、模块、界面出发，还有必要从一种动态的视角研究产品架构的作用演变机制。2.7.2 作用的情境
在进行文献综述分析（表2-4-1）的过程中，我们发现研究文献并没有明确产品架构的作用所对应的情境，从而增加了作用与情境匹配的难度。产品架构的形态（form）需要与其情境（context）相匹配（Alexander, 1964, p15～16），这样我们才能很好地理解和分析产品架构的作用。对于研究情境的准确界定和描述，是保障产品架构作用研究成功的基础和前提。
有三种基本的情境可以选择，分别是企业竞争发展阶段、产品生命周期及产品升级。
成功企业的发展往往经历了从单一企业主体竞争阶段，成长到产业链竞争阶段（Chandler，1977；谢企华，2004），再升级到产业生态系统竞争阶段（Gawer & Cusumano，2002）。所以，为了更好地反映产品架构的战略价值，对于产品架构的作用研究将会越来越多地与企业发展方式、发展阶段等方面相结合。虽然企业发展阶段和产品生命周期都可以作为分析产品架构作用演变的可选情境，但是由于企业发展阶段和产品生命周期都是事后的总结，而在发展过程中很难给出准确的界定和判断，所以建议优先选取产品升级作为研究情境，这是因为产品升级在企业的发展过程中比较普遍，另外，对于产品是否进行了升级很容易做出判断，但如何区分出不同的产品升级情况则比较困难。
在已有关于产品架构的研究文献中，不仅产品演化被作为研究背景（Henderson & Clark, 1990），而且产品架构的演化也受到了关注。产品架构的模块化或者一体化的形态是演变的（Shibata et al.，2005），而且在面临创新和技术变革时模块化也是不稳定的（Sako & Murray, 1999），并且产品架构的模块演变路线不一定都趋向模块化（Sanchez, 1996；Fixson & Park, 2008），这样，虽然产品架构的作用多种多样，但由于其情境没有被明确，从而无法准确地分析判断产品架构的走势，也很难把握产品架构作用与情境的匹配策略。2.7.3 作用的生发机制
由表2-4-1可以发现，产品架构的作用领域涉及研发和制造领域的比例最高，并且可制造性和制造工艺流程的创新也是产品架构设计的重要方面（Whitney, 1993: Ulrich & Eppinger, 2004；Tu et al.，2004），目前的文献在研发领域（如Henderson & Clark，1990，等等）或者生产外包（如Takeishi，2001，等等）上的协调分析研究较多，但对于跨领域分析框架尚未涉及。所以，在跨领域的基础上，进行作用生发机制的研究是未来的重要方向之一。2.7.4 行业产品架构的作用演变
产品架构的演变存在于多个行业，如在数控机床行业，产品架构的模块化或者一体化的形态是在演变的（Shibata et al.，2005），在汽车行业面临创新和技术变革时模块化也不是稳定的（Sako & Murray，1999），并且产品架构的模块演变路线不一定都趋向模块化（Fixson & Park，2008）。进一步，由表2-4-1可以看出，关于产品架构的作用研究分布于多个行业，这样我们在综合分析产品架构的作用演变时就亟需一个具有良好整合作用的视角，所以本章建议就一个特定行业上的产品架构作用演变进行纵贯研究是一种上策之选。如果能够进行纵贯研究，则不仅可以深刻地理解产品架构作用的演变规律，也可以更好地服务于产品创新战略。2.7.5 调查统计研究方法与中国企业的产品架构作用研究
在研究方法上，由表2-4-1可以发现，关于产品架构作用的研究方法以理论模型方法居多，也有一定比例的案例研究。但是针对中国企业的产品架构作用研究，目前文献尚未使用调查统计研究方法。因此，从方法上来说，调查统计研究将为发现中国企业的产品架构作用特点提供新的途径，这也有利于提高研究结论的质量。
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