打破“中央集权”解决“复杂性灾难”

现代标准化前沿——模块化（七）

打破“中心集权”解决“复杂性灾难”

提 要

■现代模块化的对象是更为复杂的系统；

■模块自身的复杂化是与信息技术共同发展的；

■模块化的整体系统是通过设计规则事先构思好的；

■自下而上的系统改进和整体创新是模块化长盛不衰的源泉；

■模块化系统是创造选择价值的系统；

■开放式结构和决策分散化，有利于科技创新和产品创新的高效率，又有利于分散和化解风险。

□ 李春田

现代模块化设计与以往的一体化设计有着许多不同的特点。从一体化设计到现代模块化设计，最深层次的变化是改变了“中心集权”的设计路线，首先解决的是计算机系统的“复杂性灾难”。从而，现代模块化的一些基本特征便越来越明显地表现出来。

催生现代模块化的直接原因是计算机系统的兼容问题，但是，引发现代模块化产生的计算机兼容问题只是一种表面现象。深层的原因在于，传统的设计即一体化设计遵循的是“中心集权”路线，由一个或少数几个总设计师自上而下，由总而细，一包到底。这对于复杂程度较低的对象是可行的，而对于像电脑这样的高度复杂产品则行不通，当时很多堪称天才的设计师面对大型计算机的复杂问题时，都一次次地陷入“复杂性灾难”之中。

“中心集权”行不通，就只能走“分权化”的路线，即由一个人或少数几个人设计，变为多数人分工设计，把复杂的设计对象分成若干部分，使每个部分变得相对简单，把高度困难的任务变得相对轻易，这就是模块化的思维。

“分权化”有好处也有弊病，假如缺少统一指挥，假如各自为政，将很难保证最终的复杂产品是一个有机整体。不要说兼容性问题，就是最基本的质量也难以保证。为贯彻统一的设计思想，达到既定的设计目的，防止各自为政，IBM创造性地制定了人人必须遵守的标准———设计规则，具体规定着为保证模块之间的联系、产品的兼容性及其他必须遵守的要求。这个规则是公开的，所以又被称为模块之间的联系规则或看得见的规则。有了这个规则，就可以分权了。把复杂系统划分为模块之后，每个模块都可以在遵守统一的规则的前提下独立开发。通过淘汰赛式的竞争择优选用，创造出一种自下而上、由点到面、由局部到整体、由量变到质变的系统优化机制。每个模块设计和制造也有规则，但这是模块设计者自己的规则，由模块设计者独立创新。在遵守统一的设计规则的前提下，既无须同其他模块横向协调，也不受任何干预，而且对外保密，所以又被称为隐形设计规则。

看得见的规则是集权，隐形规则是分权。在模块化系统中，集权和分权是相辅相成、协同一致的，从而驱动了布满活力的竞争和长盛不衰的结构演进。这是现代模块化最具本质意义的创新。

现代模块化的基本特征主要表现在：

第一，现代模块化的对象是更为复杂的系统，而且这个系统的子系统也是一个复杂系统。例如微处理器模块只是计算机复杂系统的一个子系统，这个模块就容纳了上亿个晶体管，传统的模块化设计方法是难以对付如此复杂的系统的。

第二，模块自身的复杂化是与信息技术共同发展的，信息技术是现代模块化诞生的土壤，没有信息技术的高速发展，就不可能造就出如此高超的模块。1993年英特尔公司生产的微处理器采用0.8微米的技术，处理速度为每秒运行6000万次；1994年采用0.6微米技术，处理速度提高到每秒9000万次，1995年的0.35微米工艺使处理速度达到每秒1.5亿次……小小的模块高密度地浓缩着如此庞大的信息，使信息技术产品能够遵循“摩尔法则”，运行速度每18月翻一番。

第三，模块化的整体系统是通过设计规则事先构思好的，这种构思可以猜测到各个模块进行内部的具体设计时可能发生的不确定性和必须解决的问题，以及由于模块的联系而产生的外部效果。在搞清这些关系的基础上制定出的每个模块都必须遵守看得见的设计规则，能够保证“统而不死，活而不乱”。这个设计规则的构思具有方法论的价值，对于如何制定好技术标准和治理标准有重大指导意义。

第四，自下而上的系统改进和整体创新是模块化长盛不衰的源泉。模块系统竞争和每个模块的独立改进的过程中，联系规则或链接每个模块的界面标准会通过增加新模块使系统本身更复杂，或将独立改进的各模块联系起来，从而达到进化发展，改进创新的目的。

第五，模块化系统是创造选择价值的系统，模块化系统的技术经济意义，最集中的体现在它能提供更多的选择价值，无论是不确定性极高的高技术产品开发，还是多变的消费者需求，这种独特的选择性，既能增强系统对不确定性的适应能力，又能产生非凡的选择价值。

第六，开放式结构和决策分散化，有利于科技创新和产品创新的高效率，又有利于分散和化解风险。开放的模块化结构，不必再把整个产品各种部件（模块）的生产工序都集中在一个企业内部。企业甚至可以作为模块化产品的设计者（规则的制定者），而从市场上选购模块，思科公司的成功走的就是这条路。那些专门设计、制造某种模块的企业，由于产品的复杂程度降低，由于可以充分发挥其特有专长和技能，由于模块之间的竞争，它生产出来的模块肯定是质量好、成本低、性能先进，这使集中的决策分散化，是硅谷的产业集群发展的深层原因。