摘要：具有模块化结构的复杂产品集群，借助模块化竞争与选择，形成了相互交织的创新网络体系。在这一体系中，集群创新网络的演化方向，主要由舵手企业及模块技术领导者引领 —— 它们作为网络创新的主导者，通过制定产品整体及资源整合等方面的模块化规则与界面信息，推动着整个创新网络的发展。本文基于实证研究，以电动汽车产业为案例展开分析，总结出集群产业的创新路径：从模块化技术范式的积累迈向突破式创新，依靠产业价值链的创新驱动产业升级，同时沿着模块化网络创新的演化路径，在数字化、智能化、网络化等新技术应用领域持续积累模块化创新成果，最终实现产业升级与制造业的跨越式发展。

关键词：复杂产品模块化；集群创新网络；发展路径

中图分类号：F279

一、研究背景

在全球价值链分工体系中，芯片、新能源汽车等关乎核心竞争力的复杂产品行业，对技术创新网络化和产品模块化的依赖程度不断加深，行业竞争也愈发激烈。这一现状，对我国在全球引领发展的复杂产品支柱产业提出了高质量发展的迫切要求。当前复杂的国际形势，让重要复杂产品产业的崛起面临着前所未有的压力与挑战。前几年的新冠疫情，对全球产业链和价值链造成了较大冲击；而近年来，我国复杂产品的核心模块技术对外依赖度较高，这主要是因为复杂高精尖行业产品的产业标准与核心模块最新技术多掌握在国外跨国公司手中，一旦遭遇外部危机，价值链断裂的风险极大。深究原因，我国企业技术研发创新能力不足是关键问题。加之复杂产品结构复杂，配套企业众多，且各组件技术壁垒高，相关技术专利又分散于不同国际化企业手中，这些都给我国高精尖复杂产品的发展带来了巨大挑战。

随着新一轮科技革命和产业变革的推进，以及新时期发展形势的变化，新能源汽车、芯片等附加值高的复杂产品产业的发展已成为全球共识。在复杂多变的国际形势下，要突破技术封锁、实现弯道超车、让产业在困境中重生，就必须更加重视核心产业与核心技术的自主创新。基于此，本文从模块化网络创新的角度，结合复杂产品的模块化结构与集群网络创新特点，运用模块化集群创新理论，在实证研究的基础上，剖析复杂产品的模块化网络结构创新路径。

二、模块化集群产业内涵

模块化思想作为管理复杂事物（产品）的通用原则，其核心是将复杂系统分解为相互独立的部分，这些部分仅通过标准体系中的标准界面进行交流，从而避免系统联络中因其他方式难以管理而产生的混乱（Alexander,1964）[1]。20 世纪 80 年代，托夫勒在《第三次浪潮》中预言，制造业将迎来一场 “剧变”—— 借助计算机设计等先进技术，能用更少的零件实现更多功能，以一个 “整体” 替代多个单个零件，既能省去标准件，又能摆脱 “先分零件再组装” 的生产模式，这其实就是如今所说的模块化。

IBM360 族计算机的系统设计，开创了计算机模块化设计的先河。IBM 创新性地制定了保证兼容性的 “联系规则”（设计规则），让独立模块的自由设计成为可能，并依据任务实现了模块设计分工与并行工程。而硅谷模式则充分展现了 “模块竞争” 的魅力，关于硅谷现象和模式的解读众多，简单来说，硅谷模式就是 “模块内的竞争与创新”，硅谷也因此被称为 “模块的集约地”[2]。青木昌彦对模块化结构进行了深入分析，他认为硅谷的模块化竞争所创造的 “选择性” 和 “选择价值”，体现了模块化的设计规则、界面、标准及创新价值，那些设计、制造模块且不断参与竞争的风险型小企业，是集群模块的经济细胞 [3]。

随着现代电脑产业和信息技术产业在模块化生产与设计后实现惊人发展，越来越多产业的模块化从生产阶段延伸至设计阶段，模块化思想也成为解决产品日益复杂问题的有效方法 [4]。近年来，我国提出打造先进制造业产业集群，新能源汽车、半导体等产业的发展既有机遇也有挑战。国内不少学者提出，模块化企业产业集群要实现后发追赶，需改变落后地位，建立 “以我为主” 的模块化生产网络；后发国家或地区的企业可通过被动嵌入和主动嵌入两种模式融入全球体系，发挥模块化集群的创新优势 [5][6]。

三、模块化视角下集群创新网络模型

具有模块化结构的产品集群创新网络，因各模块间的联结性，形成了复杂的交叉网络结构，且具备自组织演化和复杂适应系统的特征。企业知识经过长期积累会呈现异质性，其中隐性知识具有专有性和缄默性 [7]。在模块化网络中，各模块通过企业、小组、个人之间的正式与非正式交流合作（如信息交换、思想碰撞、人员流动等），实现知识的相互吸收与转化，进而产生创新思想与实践，形成复杂的创新网络。

当创新网络通过政府部门、行业协会、企业、科研院校等主体的交流合作，以及个体间的技术交流、网络平台信息交换等联结起来时，信息便能在模块内部与模块之间持续流动。系统越复杂庞大，模块内部的创新就越多，竞争也越激烈。当出现较好的创新或工艺变革时，企业产品在信息交流中会趋同；而当同质化达到一定程度，企业为获取竞争优势，又会不断创新，改进产品外观、性能等。

模块化之间的联结常以合作创新形式开展。产业集群的各级主管部门、行业协会、科研院校专家、企业等，会通过行业论坛、研讨会、技术合作等探索行业技术与趋势，促进模块间企业的信息交换，适当的跨界合作有助于创新萌芽，为行业重大创新奠定基础。合作创新往往能打破集群创新网络长期形成的专利保护或原有合作机制，新企业加入时，可通过与原有企业合作避开专利壁垒，同时整合不同行业的异质知识，这一点在新能源电动汽车行业已得到验证，如华为智能驾驶系统的加入、蔚来等造车新势力带来的行业变革，以及小米汽车的入局，都为行业注入了新活力。

在模块化视角下的创新网络演变中，重大创新往往依赖于集群的舵手企业、技术领导者或实力强大的行业新进入者，它们作为创新网络主导者，通过在产品整体、资源整合等方面的重大创新，结合产品价值链制定模块化规则与界面信息，引领整个创新网络的演化方向。产品的颠覆式创新通常是行业舵手企业大量研发投入的积累成果，集群从技术模仿、模仿创新，到实现自主创新和颠覆式创新并形成领先优势，离不开舵手企业的努力。复杂产品中，可能存在多个舵手企业进行平台设计规则创新，与各模块企业形成复杂网络信息渠道，通过信息比较选择形成模块组合。

从价值网络理论来看，模块化视角下的产品价值链网络，是对客户、成本、供应商等传统价值链的分解与重组形成的复杂网络 [8]。企业根据在价值链网络中的角色定位发展，当创新舵手企业整合客户喜好、产品外观等创新信息后，结合成本、技术及生产能力，价值链网络会重组，创新网络的节点联结也会随之调整，而实力强大的新厂商的技术变革，会引发价值链的解构与重组。

在价值链网络中，创新舵手企业通常与各产品模块的主导企业开展合作创新，与大批配件厂商形成相互依托的关系 —— 既对配件生产提出指导要求，又严格监控合作企业的产品质量。随着规模优势显现，大量企业实现快速发展与技术提升，为后续技术进步和创新奠定基础。受地理邻近因素影响，集群产业在一定程度上存在区域思维，地理相邻企业的交流合作更频繁，这主要得益于运输、交流等成本优势。但在关键技术合作中，当成本优势不再重要时，企业仍会选择异地战略合作企业。

模块化结构的集群创新网络中，各子模块的节点数量决定创新模块单元，地理邻近的区域集群在系统化配套的集聚程度上，对成本控制和合作创新具有重要优势 [9]。子模块内部的核心部件企业存在合作与竞争关系，主导企业凭借长期积累的先进制造和研发优势，以超竞争知识的形式体现在新产品、新工艺及成本控制等方面。这种模块化集群网络具有松散耦合特性，节点联结可分离、组合与兼容，有助于企业间的信息交流，提升生产技术柔性 [10]。集群创新网络节点密度越高，内部知识转移与共享越容易，产品创新氛围越浓厚，安全风险越小，产业集群的创新活动与生命力就越强 [11]。

四、创新演化路径：以电动汽车产业集群为例

在国家政策支持下，我国新能源电动汽车产业近年来发展迅速，整车及零部件产业均实现提升，2022 年中国电动汽车销售额达 680 万辆，是美国的 8.5 倍，领跑全球。我国新能源汽车产业集群主要分布在以上海为龙头的长三角、广深为龙头的珠三角、北京为龙头的京津冀，以及成渝、西安为龙头的西三角等区域，涌现出比亚迪、吉利、蔚来等一大批主流新能源整车厂商，在电池电机电控、半导体等领域也形成了一批龙头企业。当前，我国需抓住新能源汽车发展机遇，加快产业高质量转型，通过数字赋能打造模块化、智能化、数字化的先进制造业集群。

1. 集群产业模块化技术范式积累到突破式创新

集群产业始于模块化配件生产，龙头企业作为规则制定者，数量众多的中小配套企业通过模块化模仿与竞争，共同提升集群产业的技术创新能力。阮建青等提出，产业集群演化分为数量扩张期、质量提升期和研发与品牌创新期 [12]。结合集群技术范式来看：第一阶段，大量中小企业加入，此时技术较落后、工艺粗糙，多以低成本低价格竞争，随着市场规模扩大，企业在资金、技术等方面积累，一批实力企业脱颖而出；第二阶段，集群内企业经过长期模仿、技术积累与创新，质量和技术能力提升，创新更频繁，成为国内外厂商的核心配件商或代工厂，初步具备自主创新要素；第三阶段，形成一批具备创新能力的大型企业，实现集群产业技术的颠覆性创新。对于新兴产业而言，这一阶段可在原有技术积累的通用能力基础上，通过突破性创新实现技术范式转换，推动企业跨越式发展。

我国汽车制造产业虽有长期积累，但在发动机等关键技术领域仍落后于传统汽车巨头。不过，多年发展形成了庞大产业集群，自主品牌在市场竞争中锤炼出成本优势，依托庞大市场，大量配件企业快速发展，与国际巨头的合作竞争形成了完整产业链，制造装配工艺显著进步。而新能源电动汽车是全新技术产业，关键技术不依赖传统核心技术，我国新能源厂商可避开现有技术专利壁垒进行研发。例如，比亚迪等企业在电动汽车领域的大量研发投入积累了众多专利，在国家政策补贴支持下，销量稳步提升，带动电池、驱动电机等领域一批龙头企业成长，大量中小配套企业成熟及充电设施完善，为我国电动汽车品牌发展带来机遇。造车新势力在集群产业传统技术积累基础上实现品牌创新，比亚迪、小鹏等品牌的崛起，离不开电机电控、智能系统等关键模块技术的支撑。

2. 产业价值链创新驱动产业升级

集群产业在技术积累后，进入通过价值链创新实现变革的阶段。受外部环境影响，先进制造业的技术范式常发生重大变化，技术创新能力强的企业会吸引资本挑战行业传统领导企业，融入互联网时代技术支撑，结合对客户市场的研究，以新的企业价值链模式革新产品。在模块化结构的产业集群中，传统领导者制定模块基本规则，挑战者则通过整合新兴资源改变规则，与配件企业合作研发、变革工艺，推动制造过程智能化、数字化，引发行业创新，而实力强的配件模块企业的创新，也会推动产品发展。

国产新势力汽车品牌纷纷在价值链上创新：蔚来以换电方式提升高端客户体验，打造高端品牌；理想采用增程式技术解决续航焦虑，优化智能座舱体验；小鹏聚焦智能辅助驾驶等核心能力，形成差异化竞争。这些创新带动了各模块内部企业的技术创新，而复杂的网络式创新与学习通过持续交流，又反过来影响规则制定者。

3. 产业集群模块网络创新演化路径

我国复杂产业集群因地域分布广，通常存在两种竞争创新路径：一是区域集群内部的创新发展。以上海为龙头的长三角集群为例，特斯拉本地化配件的发展，带动了本地配套企业的技术能力与生产现代化，与特斯拉的合作让本地企业在先进制造业数字化、智能化及未来工厂建设方面积累经验。特斯拉作为 “舵手” 提供设计规则，与本地配套企业的交流合作，为企业储备了隐性的超竞争性知识（这是企业竞争优势的关键），各模块企业通过与整车厂商、供应商的合作创新，提出产品创新信息与实践，提升核心竞争力，在竞争中领先。长三角的安徽、江苏等地也加大政策支持，布局新能源汽车产业，形成区域产业集群；比亚迪、宁德时代在深圳的集聚，吸引了大量产业链企业，助力珠三角新能源集群发展。二是不同区域产业集群的联动竞争。地域性配套企业虽有成本优势，但当其他区域的产品技术和创新模块更具优势或实现突破式创新时，就可能失去竞争力。从整个产业来看，模块化竞争与创新深刻影响新能源电动汽车产业发展：华为智能驾驶系统的强势入局与升级、宁德时代在电池技术上的跨越式创新、比亚迪刀片电池的创新等，都给产业带来巨大变革，比亚迪凭借深厚技术积累与创新，成为新能源汽车行业领头羊。

五、结语

本文从模块化视角解析先进制造业产业集群的创新网络结构，分析了其创新过程，健康有活力的集群创新网络是集群发展的核心动力。结合新能源电动汽车产业案例可知，汽车产业价值链创新是我国电动汽车产业实现突破性创新的关键，而这一创新离不开创新信息与资源的成熟整合。模块化结构的先进制造业集群的创新升级，需要通过阶段性技术积累实现突破性创新与技术范式转变 [13]。集群内部的技术积累转移，以及区域集群间的模块化创新与竞争联动，都为集群注入创新活力。在打造先进制造业产业集群时，国家的产业支持政策提供了保障，除布局区域产业集群外，还应引导企业向数字化、智能化、网络化等新技术应用方向发展，最终实现制造业的跨越式升级。