目前发达国家在尖端科技领域不断取得技术突破，领先的科技创新能力以及成果转化效率，使得发达国家拥有高科技产业的核心竞争力。而科技创新能力和成果转化效率仍是目前中国制造业发展的薄弱环节。企业的创新能力，是在组织管理能力达到较高水平，人员潜在素质和动力被充分激发的情况下才能产生的。因此，中国制造业要转型升级，提高组织管理能力至关重要。根据中国自身产业基础、市场需求的独特性，与美日韩等制造业发达国家相比，黄群慧、贺俊^[1]认为：中国制造业的优势主要体现在部分大型复杂产品的装备领域以及产品架构的模块化方面……，未来中国制造业发展的可能方向之一，是通过架构创新和标准创新，并将一体化架构产品转化为模块化架构的能力。产品架构的模块化，需要组织管理流程的模块化与之相配合。因此，研究复杂产品研制项目组织的流程模块化，使之与产品的架构模块相匹配，对发挥中国制造业的产品架构模块化优势具有重要意义。

产品研制项目管理自20世纪70年代至今，已经进入成熟阶段。目前随着大型复杂产品进入全球化生产和服务阶段^[2]，产品研制活动不再由单个企业独立完成，而是通过成立专门的服务部门，与供应商集成开发，降低研制成本，提高服务质量。复杂产品的全球化生产方式，以及其独特的产品特征、创新流程等加大了组织管理的复杂度及难度。为了使得不同管理部门间相互合作，密切配合，很多大型产品研制商开始对项目进行模块化分工管理。青木彦昌^[3]将“模块”定义为：可组成系统的、具有某种确定独立功能的半自律性的子系统，可以通过标准化的界面结构与其他功能的半自律性子系统，按照一定的规则相互联系而构成更加复杂的系统。所谓标准化，就是把复杂的系统分拆成不同模块，并使模块之间通过标准化接口进行信息沟通的动态整合过程。Schilling和Steensma^[4]认为通过模块化设计连接松散的组织形式，有利于获得战略弹性，增强企业的创新性。

复杂产品研制项目的相关流程由于其地域分散性、技术分散性等特点，企业内部经常出现模块划分不均的现象，不同模块间的管理分工不协调使得模块间难以协同配合^[5-6]。根据Mikkloa，可将包含较多新科技或新工艺的产品模块定义为特质模块，而将所采用的技术或工艺较成熟的模块定义为标准模块。对于新型研制项目，本文认为复杂产品研制项目的管理难度主要表现在对特质模块的流程管理上。因此，为提高复杂产品研制项目的整体模块化程度，增加部门间的配合度，需要依据各个流程模块的柔性程度，对该特质模块数目进行合理的控制。

模块化程度函数和敏感度函数最早被Mikkola^[7-8]提出，主要用于解决产品的模块化设计问题，该方法为解决产品架构的模块管理提供了有效的参考依据。其后马士华等^[9]将该方法应用到模块化服务平台的设计中，分析模块化程度较高和较低时的相应管理策略，但并没有确定模块化程度为高或低的取值标准，而模块化程度取值高低的标准能为模块化管理提供科学的依据。

目前常用的模块化划分方法有启发式算法，遗传算法，结构矩阵方法等^[10-15]，但大多数文献在设计模块接口的时候，忽略了信息交互的作用。本文基于模块功能和信息交互功能，对项目流程模块进行了划分。此外，本文基于模块化程度函数和模块化敏感度函数的分析方法，并依据某航空研制项目，提出了不同模块化程度及敏感度情形下的相应管理策略，以帮助项目研制企业认清自身的流程管理能力，从而合理进行新产品或新项目研发。

本文的贡献主要包括以下内容。1) 基于流程的功能相关性和信息相关性两个角度，提出了项目流程的模块分解、分层及合并方法；2) 综合模块化程度和敏感度分析方法，本文提供了解决模块化程度高低的判断标准的方法；3) 从模块化程度及敏感度视角，提出了不同流程模块化管理的应对策略。

本文首先分析复杂产品研制项目的流程架构特性，认为其具有模块化特性；其次，从功能相关性和信息相关性两个角度，对流程进行模块分解；再次，依据模块化程度函数和敏感度函数，分析不同模块的模块化程度变化规律及敏感度变化规律；最后，以某研制项目为例，讨论该项目的组织模块化管理能力与项目流程模块化的匹配程度，并据此提出相关的管理策略。

1 复杂产品研制项目流程模块化的形成及特性 1.1 流程模块化的形成及内涵

1) 项目流程模块化的形成。

青木彦昌^[3]认为：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规则相互联系，从而构成更加复杂的系统或过程。模块化是以模块为基础，综合通用化、组合化、系列化的特点，解决复杂系统类型多样化、功能多变的一种标准形式。模块化的生产方式可以降低子模块之间的知识关联，进一步降低成本中的协调成本。项目流程通常指一系列独特的、复杂的并相互关联的活动，这些活动有着一个明确的目标或目的，必须在特定的时间、预算、资源限定内，依据规范完成。企业通过运用模块化思想，在考虑产品生产接口间的耦合度前提下，重构项目流程，简化、取消或合并不必要的环节，实现项目流程的模块化。

2) 项目流程模块化内涵。

传统的研制项目一般只局限于项目研制组的活动。为有效控制复杂产品开发的产品质量、成本、风险等问题，必须对项目研制模块中所涉及的活动、设计方案、生产管理、组织与人员、程序流程等进行综合规划与管理，从而实现资源的最优化以及组织机构的协调配合。本文中项目流程模块化主要指在一项新产品研发活动中，与之相关的包括组织管理、产品研制、流程外包等一系列活动。例如在复杂产品研制项目中会涉及金融服务、生产、流程外包、产品的研发设计等多个模块。本文中的产品研制项目流程模块化是一个较为广义的含义，不局限于新产品某个部件的研制，而是与产品研制项目相关的一系列活动、组织以及流程等的模块化。

1.2 项目流程模块化特性

在进行新型产品研制时，复杂产品的研制项目小组根据产品的研制需求，对项目流程进行分解和集成，过程中会出现新的业务活动即新的流程模块以及信息交互界面，即既有标准化的通用流程、又有差异化的特质流程，还有为完成流程模块间协作配合的交互平台，如图1所示。

1) 项目流程模块化的层级性。

复杂产品的复杂性使得其在功能和结构上具有层级性，也使得复杂产品研制项目管理的流程体现出较明显的层级性。在产品研制项目进行中，一个项目模块通常需要不同组织部门间的相互配合，以实现目标、资源及信息的及时共享，因此组织模块间通常会涉及到管理信息的交互。本文将为了完成同一个项目而需要两个模块相互联系配合的程度称为联系信息流。

2) 项目流程模块化的多样性。

根据模块功能的标准化程度差异，其流程具有多样性特点，主要包括标准模块及特质模块^[8]。

① 标准模块(标准流程模块)。这类模块是在企业进行新型产品研制前就存在，其组织模块的运行和所提供的服务已经标准化，并且提供该产品的供应商已经能够学习该生产管理方式。另一方面，该种模块与其他相关联的模块间已经存在较为协调的接口衔接。其模块的管理及业务活动已经成熟化，模块内部的管理成本已经尽量优化并且实现规模经济。但是，该类模块对服务集成企业来讲，易被竞争企业学习，即可复制能力强，并不具有竞争力。

② 特质模块(特质流程模块)。特质模块一般包含新技术的开发。新产品的研制和生产可能面临新的管理过程与方法，因此该类模块与其他模块间的衔接不够紧密。特质模块通常是新进入企业内部的业务组织模块，资源协同率不高，即该模块与其他模块组织尚未达到较高级的协同态，因此企业组织内部需要重新考虑资源协同配置问题，合理进行模块组织管理。该类模块由于其具有新的特质性，因此在短期时间内不容易被竞争者学习，在企业内部具有核心竞争力。

3) 项目流程模块化的耦合性。

复杂产品的大型研制项目一般需要金融、保险、物流等生产性服务保障，以及生产流程外包供应商、技术服务等服务性生产支持。不同模块间为了实现信息的及时传递，降低协同成本，模块间需要通过虚拟界面，即接口，实现模块间不同程度的关联。接口间的模块可以实现资源共享，共同开发、生产研制产品，提高产品的生产和服务质量。一个接口所包含的模块数越多，说明这些模块内部的协同度越高，即模块耦合度越好。

2 复杂产品研制项目的流程模块划分方法 2.1 功能分解

根据产品研制需求及组织功能，可将组织涉及的流程结构自顶层向下进行分解，直至分解到每一个子模块不能独立执行，在流程的功能结构上，称之为服务部件或某种功能活动。

如图2，A代表较高级的功能模块，该模块又可划分为a₁和a₂两个功能模块，此时可称A为a₁和a₂的父项功能模块；根据组织活动和功能，a₁子功能模块又可细分为b₁子模块，a₂又可细分为b₂子模块，其中b₁与功能模块a₂具有较多的交互信息，为了便于信息交互，在b₁和a₂之间建立信息交互平台，即模块之间的接口。

2.2 定义相关矩阵

在项目研制过程中，任意两个开发项目模块都分别对应两个项目管理小组，为了实现项目总体目标，项目小组之间会涉及到交互信息，即模块间的联系信息流。通常来说，当一个项目中的流程所包含的特质模块越多时，其模块内部的联系信息流越复杂。基于此，本文依据模块化程度判断企业的流程管理能力。

2.2.1 功能相关度矩阵的计算

功能分解首先采用物料清单(bill of material，BOM)结构方法，依据各项目流程的功能，逐层划分，直至不能再分成可独立运行的功能模块。定义模块 $ i $ 和模块 $ j $ 之间的功能相关度为r_ij，设i和j到距离最近的公共父功能的距离分别是d_i，d_j，令 $x = \displaystyle\frac{1}{{{2^{{d_i} + {d_j} - 2}}}}$ ^[16]，则

$\quad\quad{r_{ij}} = \left\{ {\begin{array}{*{20}{l}} {x,}&{x {\text{≥}} 0.25 ;} \\ { 0 {\text{。}}}&{}\end{array}} \right.$

(1)

其中，d_i，d_j分别为模块 $ i $ 和模块 $ j $ 到距离最近的公共父功能的级数。x≥0.25时，即(d_i+d_j)≤3，此时两模块间具有较强的功能相关性。当(d_i+d_j)＞3时，表示两模块的功能相关性较弱，即x＜0.25时，可不考虑。功能相关度函数具有以下性质：r_ij=r_ji； ${r_{ij}} \in [0,\;1]$ 。从关系式中可知：

当 $i \ne j$ ,且 ${r_{ij}} = 1$ 时，说明模块 $ i $ 和模块 $ j $ 处于同一层级，且其相邻上级的父项功能模块相同。即此时，d_i=d_j=1。

当 $ i \ne j $ ，且r_ij=0.5时，说明模块 $ i $ 和 $ j $ 为上下层级关系，并且距离其公共父项功能模块的最远距离为2。

2.2.2 信息关联度矩阵计算

模块间的信息关联度主要从两个流程模块间对于完成共同目标的信息交互程度来衡量。如果一个项目流程模块的运行对另一个流程模块具有密切的信息交互，那么在两个流程模块间就应该构建信息交互接口。本文应用语义表达模块间的信息关联度，建立信息关联性的不同语义尺度与三角模糊数的映射关系，如表1所示。

采用三角模糊群决策进行语义评价。设专家 $ t $ 对模块 $ i $ 和模块 $ j $ 的联系信息流评估值为 $\overline {{f_{ijt}}} = (f_{ijt}^l,\;f_{ijt}^m,\;f_{ijt}^r)$ ，其中， $f_{ijt}^l$ 、 $f_{ijt}^m$ 和 $f_{ijt}^r$ 分别为三角模糊值 $\overline {{f_{ijt}}} $ 的左边值、中间值和右边值。设共有p个专家，则模块 $ i $ 和模块 $ j $ 的联系信息流的综合模糊评估值 $\overline {{f_{ij}}} $ 的左边值、中间值和右边值分别可表示为^[17]

$\quad\quad\begin{array}{l}f_{ij}^l = {\rm{min}}\left\{ {f_{ijt}^l} \right\},\\[8pt]f_{ij}^m = {\rm geomean}\left\{ {f_{ijt}^m} \right\},\\[8pt]f_{ij}^r = {\rm{max}}\left\{ {f_{ijt}^r} \right\}{\text{。}}\end{array}$

其中， $t = 1\sim p$ ；geomean{f_ijt^m}表示p个专家对模块 $ i $ 和模块 $ j $ 的联系信息流评估值的中间值 $f_{ijt}^m$ 取算术平均值。采用均值面积法^[17]，可将三角模糊数最终转化为确定的评估值 ${f_{ij}}$ ，其公式表达为^[17]

$\quad\quad{f_{ij}} = (f_{ij}^l + f_{ij}^m + f_{ij}^r)/4{\text{。}}$

(2)

设其联系信息流的阈值为 $\lambda $ ，模块i、j的信息关联评价值为f_ij。当f_ij≥λ时，说明模块 $ i $ 和模块 $ j $ 的信息联系较为密切，即模块 $ i $ 的组织运行与模块 $ j $ 的组织运行具有较为密切的信息协同性，因此需要考虑在两模块间设置信息交互借口。

2.3 模块合并与接口建立

在模块合并时，与文献[16]的产品功能元合并方法不同，不同级别的产品功能元由于其功能的相关性，在制造和装配过程中，可以考虑合并为一个模块。而复杂产品的流程通常涉及多个企业或部门，其任务等级的差异性决定了不同层次的流程模块不同合并。例如同一层次的流程模块由其功能和信息的高度关联性，可以考虑合并为一个模块；而不同层级的流程模块所包含的任务等级不同，其涉及到的企业、部门或服务的等级都不相同，因此只有相同级别的流程模块才能合并。又考虑到下级模块与其非父项功能模块间仍可能存在着较为密切的信息协同，需要建立信息交互接口。因此定义信息模糊综合评价的阈值为 $\lambda $ ，并据此给出如下模块合并及接口建立准则。

1) 当 $ i \ne j $ ， ${r_{ij}} = 1$ 且 ${f_{ij}} {\text{≥}} \lambda $ 时，模块 $ i $ 和模块 $ j $ 可以合并为同一个模块；

2) 当 $ i \ne j $ ， ${r_{ij}} = 0.5$ 且 ${f_{ij}} {\text{≥}} \lambda $ 时，模块 $ i $ 和模块 $ j $ 应构建信息交互接口。

3 项目流程模块化程度及敏感度分析

项目组织划分后，要根据组织的实际管理能力，合理进行新型研制产品或项目的开发。当组织管理能力较强时，可考虑拓宽新研制项目的范围；反之则应适当减小新型研制项目的规模。本节依据Mikkloa提出的产品模块化程度函数^[7-8]和敏感度函数，并通过分析判断模块化程度的变化规律。

3.1 模型构建

依照上节模块划分方法，假设划分后的模块共包含n个模块。在企业实际活动中，部分模块并不是标准的特质模块或标准模块，它可能既包含标准模块的特性，也包含特质模块的特性。为方便研究，本文假设模块只由两类构成，即标准模块和特质模块，构建以下模块化关系式，符号说明如表2。

其中，

$\quad\quad n=\alpha+\beta,$

(3)

$\quad\quad s=n/k{\text{。}}$

(4)

假设某模块 $ i $ 内包含有 $ j $ 个子任务模块，则该耦合度 ${\delta _i}$ 可表示如下^[7]

$\quad\quad{\delta _i} = \displaystyle\frac{{{\text{模块}}i{\text{的总接口数}}}}{j}{\text{。}}$

(5)

所以总的模块耦合度为

$\quad\quad\delta = \displaystyle\frac{{\mathop \sum \limits_{i=1}^n {\delta _i}}}{n}{\text{。}}$

(6)

模块化程度函数^[7]为

$\quad\quad M\left( \beta \right) = {\rm e}^{ - {\beta ^2}/(2ns\delta) }{\text{。}}$

(7)

模块化程度最好的情况下， $M(\beta )$ =1。

敏感度函数η^[7]为

$\quad\quad\eta = - {\beta ^2}/(2ns\delta) {\text{。}}$

(8)

3.2 模型分析

从以上公式可以得出以下分析结果。

1) 模块的耦合度只与该模块内的接口平均数相关：流程模块的接口平均数越多，耦合度值越大，说明模块间的协作性越强。

2) 当特质模块数目固定时，同等模块数量情况下，模块内的特质模块数目越多，流程的模块化程度越低，即模块化水平越低。模块化程度最大为1，此时模块内部没有特质模块，即模块间完全标准化。

3) 模块的敏感度为负值。当模块总数相同时，模块内部的特质模块数目越多，模块对特质模块数目的变化就越敏感，即管理难度越大。此时模块的稳定性较差。从公式可以看出，模块的敏感度的绝对值还与其耦合度成负相关。即当模块内部存在较高的耦合度时，对特质模块数量变化的敏感度就会降低。

4) 从式(7)可以看出，流程的模块总数、特质模块数、模块的可复制度及耦合度都会影响模块化程度值。因此，当企业无法降低特质模块数时，要通过整合模块数目，提高模块的耦合度等方法提高组织的流程管理能力，使之与现有的研制需求相匹配。

下面分析当n、s、δ固定时，特质模块数目变化对组织模块化程度及其敏感度的影响。

3.2.1 模块化程度分析

当项目组织的模块划分好后，模块的接口数已知，为了分析特质模块与模块化程度的关系，对β变量求导。

$\quad\quad\frac{{{\rm{d}}M\left( \beta \right)}}{{{\rm{d}}\beta }} = \frac{{{\rm{d}}\left( {{{\rm{e}}^{ - {\beta ^2}/(2ns\delta) }}} \right)}}{{{\rm{d}}\beta }} = \frac{{ - \beta }}{{ns\delta }} \cdot {{\rm{e}}^{ - {\beta ^2}/(2ns\delta) }}{\text{。}}$

(9)

由于 $\beta {\text{＞}} 0$ ，因此式(9)小于0，即模块化程度函数是随β的减函数：模块化程度随着模块内的特质模块数目增多而降低。

由式(7)，对 $\beta $ 变量求二阶导数可得

$\quad\quad\frac{{{{\rm{d}}^2}{M}\left( \beta \right)}}{{{\rm{d}}{\beta ^2}}} = \frac{{{\beta ^2} - ns\delta }}{{{{\left( {ns\delta } \right)}^2}}} \cdot {{\rm{e}}^{ - {\beta ^2}/(2ns\delta) }}{\text{。}}$

(10)

由此可知，当β²=nsδ时，此时是模块化程度变化的拐点。

当β²＞nsδ时，函数为凸函数，此时模块化程度下降的速度逐渐减缓。

当β²＜nsδ时，函数为凹函数，此时模块化程度下降的速度越来越快。

3.2.2 模块化敏感度分析

对式(8)进行一阶求导，对 $\beta $ 变量求导：

$\quad\quad\frac{{{\rm{d}}\eta }}{{{\rm{d}}\beta }} = \frac{{{\rm{d}}\left( { - {\beta ^2}/(ns\delta) } \right)}}{{{\rm{d}}\beta }} = \frac{{ - 2\beta }}{{ns\delta }}{\text{。}}$

(11)

由一阶导数得，模块的敏感度函数为减函数。当接口数不发生变化时，即随着特质模块数目的增多，模块的敏感度值越来越小，即其值的绝对值越来越大，也即模块的敏感度越来越高。

对敏感度函数求二阶导数得

$\quad\quad\frac{{{{\rm{d}}^2}\eta }}{{{\rm{d}}{\beta ^2}}} = \frac{{ - 2}}{{ns\delta }}{\text{。}}$

由于n、s、δ均大于0，由此可知，二阶导数为负值，即模块的敏感度函数为凹函数。因此，项目组织模块的敏感度值随着特质模块数目的增多，其敏感度值变化得越来越快。

4 案例分析 4.1 某航空产品研制的项目流程模块化分解

本文以某航空产品研制项目为例，按照2.2所示项目流程模块划分方法，可对产品研制项目的组织活动进行模块化分解，具体步骤如下。

步骤1 　项目流程的功能分解。依据该产品研制项目的特性，按照产品结构树的方法，对项目流程进行功能模块划分，此时模块总数较多。

步骤2 　确定流程模块的功能相关度矩阵。根据分解后的功能模块结构关系，确定相关模块与其公共父项功能模块的距离，依据式(1)计算分解后的模块功能相关度r_ij。

步骤3 　确定流程模块的信息关联度矩阵。邀请航空项目研制企业的3位专家对相关流程模块的信息关联的协同性进行语义评判，并给出三角模糊表达，依据式(2)计算模块信息关联度f_ij。

步骤4 　项目流程模块的合并与调整。根据区间评估法，由步骤3中的3位专家评判进行，确定阈值λ，依据3.3中给定的模块合并与接口建立方法，比较λ与f_ij值，调整项目流程模块数量与接口数量。

经分解后，该项目研制流程的功能模块划分为4个层次，如图3所示。

4.2 复杂产品研制的项目模块化模型分析

一般来说，较高层级的流程模块主要是对全局进行宏观把控，具体的任务通常由较低层次的流程模块完成。本节仅对第3层的部分模块进行分析，其他层次的流程模块分析方法类似。

4.2.1 模块化程度分析

以产品研发模块为例(见图4)，通过对其业务活动分析，其研发流程主要包含市场分析、结构设计、试验、制造、试飞等主要活动，划分为15个功能子模块，如图4所示。根据新产品研制的特性，其中工艺设计、试制、总体设计、结构设计等具有新型技术和新工艺需求，因此在现有条件下，该研制模块中共有4个特质模块，即工艺设计、试制、总体设计、结构设计。依据现有组织结构，其功能接口和信息接口数共23个。即

$\quad\quad\alpha = 11,\;\beta = 4,\;k = 23{\text{。}}$

依据式(3)~(5)可计算得出，

$\quad\quad s=0.65,\;\delta=2.86{\text{。}}$

根据式(7)，该产品研发模块的模块化程度

$\quad\quad{M_{{C_7}}}\left( \beta \right) = {\rm e}^{ - {\beta ^2}/(2ns\delta) } = 0.751{\text{。}}$

按照同样的方法可以算出其他模块的模块化程度值：

$\quad\quad{C_3}:\alpha = 12,\;\beta = 3,\;k = 17;$

$\quad\quad{{s}} = 0.88,\;\delta = 2.46,\;{M_{{C_3}}}\left( \beta \right) = 0.871{\text{。}}$

$\quad\quad{C_5}:\alpha = 15,\;\beta = 3,\;k = 18;$

$\quad\quad s = 1,\;\delta = 2.02;\;{M_{{C_5}}}\left( \beta \right) = 0.884{\text{。}}$

由此可判断现有流程模块管理状况下，C₅的模块化程度最高，并且C₅模块的功能活动间耦合度较低。模块化程度最低的是C₇。模块化程度低反映的是模块的可替代性低，说明该产品研发模块在市场上具有较强的竞争力。从其耦合度数值可以看出，该模块的耦合度较高，这是因为新的流程模块还未形成完善的作业能力和管理制度，需要其他模块协作配合才能完成任务。为了研究3个模块的特质模块数目变化与模块化程度间的关系，本文首先固定接口数目和总模块数目，观察当特质模块数目增多时，其模块化程度的变化，如图5。

从模块化程度走势曲线可以发现，当项目流程的特质模块数量增多时，3个模块的模块化程度整体呈现下降趋势，下面求解各个模块的凹凸性变化拐点。

依据3.2.1，令β²=2nsδ。对于C₃模块，可得β=8.06，接近8，而特质模块数目值应为整数，因此取β=8为C₃模块化程度变化的拐点，有如下变化趋势。

1) 当0≤β≤8时，β²≤2nsδ。此时，C₃模块的模块化程度函数为凹函数，即模块化程度随着特质模块数目的增多，模块化程度下降速度越来越快。

2) 当β＞8时，β²＞2nsδ，此时模块化程度函数为下降的凸函数，即当特质模块数目继续增多时，模块化程度下降速度开始减缓。

同样地，对于C₅模块，当β=8时，此时该模块的模块化程度下降最快；对于C₇模块，β=7时，该模块的模块化程度下降最快。

从图5可以看出，当特质模块数量增多时，C₅的模块化程度曲线变化最为缓慢，说明该模块即机加模块通过模块化分工及模块化管理，更能满足新型产品研制的需求。

模块化程度变化速度越快，说明特质模块数目增多对项目组织的运行及任务活动的进行影响变化越敏感。下面对模块化敏感度进行分析。

4.2.2 模块化敏感度分析

根据各模块的特点，依据式(8)模块敏感度函数，对3个模块敏感度走势进行模拟，如图6。

从公式的二阶导数看，模块敏感度函数为凹函数，并且当β＞0时，函数无极值点。从图6模块敏感度走势图可以看出,模块敏感度随特质模块的数目增多逐渐上升。由图6，C₇产品研发模块的敏感度比其他两个模块更高。从图中可以看出，C₅模块的模块敏感度变化最慢，说明C₅模块的子模块间接口的连接具有高度紧密性，即使有新的特质模块增加，该模块的资源之间以及组织内部管理仍能保持较高级的协同状态。

5 管理对策

模块间密切配合，对降低资源协调成本，提高产品核心竞争力具有重要作用。对于产品研制项目，由于新型产品的研制，企业需要应对新的技术方法和管理流程。本文认为可根据项目组织的模块化程度及对特质模块的敏感度，分析组织的管理柔性能否满足对新产品研制的流程管理。根据以上模块化程度走势图和模块敏感度走势图，机加模块的两种曲线走势相对于研发模块和流程外包模块较为平稳。这是因为通常大型复杂项目的生产组织具有较高度的柔性，能够应对新的生产技术和生产方式。因此本节仅给出对新型产品研制具有较高敏感性的流程外包模块和产品研发模块的管理策略。

5.1 研发模块的管理策略

第4节的案例分析中，可以发现研发模块相对其他流程模块，具有较多的特质模块。研发模块在产品研制项目中占据核心地位，产品的设计及质量问题直接决定了产品的竞争力和项目进程的难易程度。一般情况下，由于研发部门需要考虑新的环境、设计方案、竞争能力等外界因素，因此具有较多的特质模块，导致模块内部接口间连接较为不紧密。据此，企业应当综合考虑自身组织管理能力，合理进行特质模块开发和管理。

1) 依据图5，当特质模块数目在拐点以前时，模块化程度随着特质模块数目的增加，下降速度越来越快。依据图6，当特质模块数目较少时，模块化敏感度值变化较缓，说明此时组织依旧有足够能力对新增特质模块实现有效的协调和管理。因此，可认为当特质模块数目较少时，组织依旧有能力进一步开发新型研制项目。例如企业组织内部可以考虑通过市场调研和与供应商之间探讨等一系列活动，合理开发新型模块，增加新型产品设计范围。而由于较多特质模块数目的增加将导致模块化程度快速降低，因此不宜进一步对具有核心能力优势且包含较多特质模块的项目进一步开发，但可通过增加新型产品的设计范围，提高顾客的满意度，增强竞争力。例如航空产品研制项目可以加强新型机翼设计、机舱内座椅舒适度、温度湿度调控等项目的研究设计。

2) 当特质模块数目较多时，即其数目已经接近或大于拐点值时，产品研发模块的模块化程度较低。由图5，当特质模块数目大于拐点数目时，此时随着特质模块数目的增多，模块化程度下降速度呈减缓趋势。由图6，当特质模块数目逐渐增多时，模块化敏感度值下降速度加剧。这是因为，此时模块化程度已经很低，组织的协调性下降，每增加一个特质模块，都会导致该组织的管理难度迅速上升，因此组织的管理能力已经不足以支撑包含众多特质模块数目的项目开发。此时企业要合理调控产品研制项目计划与内容，建立标准化管理方案，提高组织的模块化程度，降低特质模块的数目。例如波音787项目组通过适当与供应商联合开发部分新产品，减少组织研发的难度和风险。

由图5、图6，研发模块相对于其他模块表现出更强的敏感性，说明该类模块的模块组织柔性度不高。此时，管理者应当通过重新划分整合模块及其接口，提高模块的柔性度，以使得研发模块能够及时应对由市场、信息变化等带来的影响。

5.2 流程外包的管理策略

目前复杂产品研制项目中的部分零部件生产和产品组装包括研制通常由研制企业与供应商联合，共同分担研发风险和成本。而外包的业务范围需要综合考虑模块业务外包成熟度、外包风险等诸多因素。因此，复杂产品研制企业应当根据企业实际情况，合理进行模块业务外包活动范围管理及业务活动配置，避免由于外包所导致的产品质量下降等问题。

1) 由图5，当流程外包模块的特质模块数量较少时，其内部模块化程度较高，模块间的协作性好，说明此时企业有能力进一步增加外包模块。组织可通过模块业务外包成熟度分析及外包成本分析等，对适合外包的模块进行外包活动。例如，波音787项目组将机翼生产以及其他一些利润较小的非核心技术活动外包给供应商，一方面实现了研发风险共同承担；另一方面使得企业有更多的资源对利润空间较大的产品进行研制。

2) 由图5、图6，对比产品研发模块，企业流程外包模块表现出对特质模块数目变化比产品研发模块较低的敏感性。这说明流程外包模块内部具有较好的协同性，组织管理模块表现出较高的柔性，能够应对由特质模块增多而带来的复杂管理问题。

因此，企业应该依据不同流程模块对特质模块数目变化的敏感度，合理拓展新型业务。对模块化程度敏感度高的流程模块，减少新型业务的开发范围，增强组织模块的柔性；对模块化程度敏感度不很显著的模块，可考虑增加新型业务的开发，增强企业的竞争力。在实际工作中，企业应当综合考虑不同流程模块的模块化程度及敏感度走势，找出两者的变化规律，依据模块化管理能力，合理进行新型业务的拓展和组织管理能力的提升。

6 结语

本文首先从功能相关性和信息关联性两个方面，对复杂产品研制项目组织模块化进行了分解、组织模块的划分、合并及分层。通过分析产品研制项目的模块化程度函数和敏感度函数，得出了模块化程度及敏感度变化与特质模块数目的关系。其次，以某复杂产品研制项目的企业为例，通过对其组织流程模块的分解，并分析其模块化程度和敏感度变化规律，为模块化管理者提出了如下管理策略。1) 特质模块数目应当控制在模块化程度曲线拐点以内。企业应当基于各个模块的组织管理柔性，合理开发新型业务范围。2) 当模块化程度较低且敏感度较高时，应当减少该流程模块的新型业务开发；当模块化程度较高且敏感度不强时，可适当考虑扩大研制和新型业务范围。3) 为了降低组织模块的敏感度，企业应当提升组织模块的管理柔性。本文的研究结果对复杂产品研制的相关企业在项目流程划分、模块化程度识别及模块能力匹配等方面提供决策帮助。