中國模塊化技術發展與產業結構升級

程 文，張建華

（華中科技大學經濟學院，湖北 武漢 430074）

中國模塊化技術發展與產業結構升級

程 文，張建華

（華中科技大學經濟學院，湖北 武漢 430074）

模塊化技術作為一種新型的產業內分工技術，對產業結構升級有著重要的影響。本文通過擴展Hausmann和Klinger提出的產品空間結構模型，深入分析了模塊化技術發展對于產業結構升級的微觀作用機理。并進一步通過問卷調查數據揭示了中國模塊化技術發展的現狀，分析了目前存在的主要問題。在此基礎上，我們給出了如何更好利用模塊化技術促進產業結構升級的政策建議。

模塊化；產業升級；產品空間

1 引言

模塊化技術包括模塊分解技術和模塊集成技術，前者是將一個復雜產品按照一定的界面聯系規則分解為可獨立設計和生產的子模塊；后者則是按照該聯系規則將獨立生產的各種子模塊組裝起來構成更為復雜的產品［1］。模塊化技術使得復雜產品的各種零部件可以在全球范圍內的不同企業同時進行設計和生產；并最終按照客戶的需要，由模塊集成商選擇特定的模塊進行組裝。模塊化技術作為一種新型的產業內分工技術，是隨著知識分工的深化和信息技術的發展而逐漸興起的［2］。模塊化技術的發展階段從低到高依次分為：設計技術的模塊化、交易市場的模塊化以及企業和產業組織的模塊化［3］。產品設計技術的模塊化是指企業通過模塊化技術設計新產品及改進原有產品；產品交易市場的模塊化是指企業從市場上采購的交易品為集成度很高的分總成模塊。企業組織模塊化是指企業通過縱向分離和業務歸核戰略，分解多個獨立核算的、直接面向市場競爭的模塊供應或集成廠商；產業組織模塊化則是指從一體化企業分離出去的模塊供應商通過專業化運作和競爭力提升，能夠為行業內越來越多的企業供貨，最終各類模塊供應商和數家模塊集成商將組成覆蓋本行業范圍的模塊化生產網絡，從而完成產業組織形態上的模塊化。產業組織模塊化是模塊化技術發展的最高階段，也是模塊化技術充分發揮其優化產業結構作用的必要條件。

關于模塊化影響的經濟學模型研究主要集中在分工領域，如范愛軍和楊麗基于貝克爾-墨菲模型，深入分析了模塊化對該分工模型中各關鍵系數的影響機理［4］。但目前關于模塊化技術對產業結構升級的影響機制研究尚沒有統一的經濟模型可依。現有研究的理論基礎大多為Humphery和Schmitz從全球價值鏈視角提出的產業升級理論［5］，研究內容相應地停留在特定產業的產業內升級階段。國內代表性研究有：韓晶和佛力對全球價值鏈模塊化背景下，中國電子信息產業從原始設備制造（OEM，Original Equipment Manufacture）轉向自己設計制造（ODM，Own Design Manufacture）、自己品牌制造（OBM，Own Brand Manufacture）的升級策略分析［6］；程文和張建華對中國汽車產業模塊化技術發展與該產業工藝升級、產品升級、功能升級關系的研究［7］。

相對于產業內升級而言，我國的產業間升級是一種更為重要的產業升級方式［8］。產業間升級既表現為資本密集型甚至是技術密集型的汽車制造、電子信息等產業較傳統勞動密集型的紡織服裝、玩具制造等行業的更快發展，也表現為信息技術對傳統工業的改造以及工業向現代服務業的升級。因此，我們有必要綜合產業間升級和產業內升級兩方面來全面考察模塊化技術的影響。Hausmann和Klinger提出了產品空間結構理論，從產品的空間結構出發，探討了企業生產從一種產品跳躍到另一種產品的技術距離的決定因素［9-10］。該理論基于不同國家所處的產品空間結構存在較大差異，來討論產業升級的微觀機理，從而擴展了價值鏈理論中單一順序的產業升級路徑。由于它以抽象意義上的產品作為分析對象，企業向新產品跳躍的過程既包括在同一產業內從原材料、到更為復雜的中間產品、直至制成品的跳躍，也包括在不同產業間各類產品之間的跳躍，從而有效地兼容了產業內升級和產業間升級的同步進行。

2 模塊化技術發展對產業結構升級影響的理論分析

2.1 擴展的Hausmann-Klinger模型

Hausmann和Klinger提出了一個基于產品空間結構理論的產業結構升級模型［9-10］。該模型假定產品空間是高度異質性的，既有內部聯系緊密的產品組成的密集產品空間，也有內部聯系不緊密的產品組成的疏松產品空間。很多因素都會導致產品之間的距離，例如勞動、資本的密集程度，技術復雜程度，產品所處價值鏈的位置，或必要的制度。

他們假設模型中存在著時代交疊的同質公司，每個均生存兩期，采用利潤最大化策略決定每期跳躍的產品距離。設產品價格P與產品距離δ線性正相關，即P=fδ；邊際成本與產品距離δ線性正相關，總成本C與產品距離δ的平方正相關，即。對于一家存活兩期的新企業而言，其跳躍兩次后的總利潤為：

因此，一國最佳的產業升級的方向和距離，就由產品之間的技術距離客觀決定。發展中國家之所以難以追趕上發達國家，正是由于其生產的簡單產品位于產品空間外圍，而發達國家生產的復雜產品位于中心領域，兩者技術距離甚遠，難以逾越［11］。

但該模型存在三個缺陷：第一，企業并不是同質的，不同的企業具有不同的跳躍能力。第二，國家可以對特定產品的技術開發給予補貼，降低企業跳躍成本，增加企業跳躍距離。第三，產品的間距也并非一成不變，當出現全新的產業組織方式或生產技術時，產品距離也會改變。

我們針對以上缺陷對該模型做了進一步的改進：通過引入不同的企業存活期n，來代表企業大小強弱的不同。并假設國家對特定產品技術開發的補貼與產品距離δ的平方正相關，即，因而企業成本降低為。當然，由于財政收入有限，國家不可能對所有產品都予以補貼，究竟對何種產業進行補貼，即參數s的決定問題我們將在下節探討。

為實現利潤最大化，其每期的最優跳躍距離如下：

在新模型中，我們共有4個決定產業升級方向和距離的參數：企業存活時期n、企業產品升級的收益系數f、企業產品升級的成本系數c以及國家對特定產品的補貼系數s。若令n=2，s=0，則得到原有的Hausmann-Klinger模型。由（7）式可知：企業第n期最優跳躍距離與企業存活時期n、企業產品升級的收益系數f和國家對特定產品的補貼系數s成正向關系；而與企業產品升級的成本系數c成反向關系。下一節，我們將詳細討論該產業升級模型中各個參數的決定因素以及在模塊化技術高度發展的今天，這些決定因素又將發生哪些變化。

2.2 模塊化技術發展對產業結構升級的影響

在模塊化的背景下，擴展的Hausmann-Klinger模型各參數的決定因素：

（1）企業存活時期n。一般而言，大企業的存活時期較小企業長，由式（7）可知，大企業比中小企業更有實力發展模塊化技術，并完成較大技術距離的產業升級。而對于中小企業來說，由于n較小，缺乏研發核心模塊產品的資金和實力，只有選擇資產專用性較低的通用模塊產品來降低升級成本C。此外，外資企業由于直接沿用發達國家的先進模塊化技術生產復雜產品，其產品創新能力也優于相同規模的內資企業。而在模塊化生產網絡中，原有一體化企業垂直解體為系統集成商和各類模塊供應商，這也可能造成企業模塊化技術的發展差異。因此，我們可將企業存活時期n一般化地看做企業的各類基本特征。

（2）企業產品升級的收益系數f。隨著信息經濟下數字化產品的大量涌現，借助通用的模塊化界面，信息產業更易與傳統工業相互融合，并使得傳統產業能獲取更高的附加值，有了更廣闊的升級空間，從而提升了f。與此同時，在模塊化分工的背景下，跨國公司掌握著核心模塊化技術，使發展中國家的升級更多局限于處于價值鏈低端的外圍模塊產品，升級后的實際收益下降，即f下降。因此，企業產品升級的收益系數f在模塊時代的變化取決于一國受益于信息化與工業化融合的收益與受制于核心模塊化技術的成本之對比。

（3）企業產品升級的成本系數c。張其仔將衡量企業跳躍完成后所面對的后續產業的升級機會稱之為產業度d，并認為若產品通用性越強，產業度越大，企業升級后被鎖定的風險也越小，從而升級成本越低［8］。由此可見，升級后產品的資產專用性將是影響企業產品升級的成本系數c的重要因素。模塊化技術發展后，企業不必投資于生產復雜產品所需的全套設備，而可以采取外包策略，將外圍模塊組件交給專業化的廠商生產。且企業作為模塊化生產網絡中的一員，其產品通過標準的界面接口與其他企業產品相連接，更是大大化解了資產專用性的風險，使得升級的成本系數c下降。

（4）國家對特定產品的補貼系數s。通過國家對特定產品的補貼，可以有效提高企業的跳躍距離。但補貼時，一是要重點補貼跳躍距離較大的產品或核心模塊化技術的研發，二是只給予第一家向該產業升級的企業補貼。因為第一家企業在轉向生產率較高的新產品時，將面臨著巨大的不確定性，或者說，要經歷一個有成本的發現過程。不僅如此，一旦某個企業開發出生產率較高的新產品，又將面臨一個新產品、新技術的信息外溢問題，即后續跟隨成功企業進入的企業無需支付升級成本，很快就能掌握新產品生產技術。進行產業升級的第一家企業自身承擔了開發成本，卻不能獨享新產品的全部收益的，理應得到國家補貼。

基于以上分析，我們可以將當今模塊化技術發展對產業結構升級的影響歸納如下：

第一，政府應在模塊化技術應用廣泛的汽車、飛機制造、IT、金融等行業培育一批具備模塊集成創新和標準制定能力的大型旗艦企業。

第二，對于中小企業，則應給予必要的資金和政策扶持，促使其研發技術含量較高的新模塊產品，與大型企業形成能力互補，共同升級。

第三，模塊化技術的發展促進了信息產業和傳統產業的融合，使得企業獲取更高的升級收益。

第四，模塊化技術的發展將發展中國家企業鎖定在外圍模塊產品的生產，從而降低了企業的升級收益。

第五，模塊化技術的發展降低了發展中國家企業轉向新產品生產所需的專用資產成本。

第六，通過國家對核心模塊化技術的補貼，發展中國家企業既能獲得生產核心模塊產品的高收益，又能通過逆向外包享受模塊化技術帶來的低成本。但補貼只可發放給進入該領域的首家企業。

因此，如何制定模塊化技術發展的相關政策，以充分利用其對產業結構升級的積極影響，有效抑制其消極影響，成為我國進行產業結構調整的關鍵之所在。

3 中國模塊化技術的發展現狀

為了檢驗以上的理論分析，并了解我國模化塊技術的實際發展水平，作者所在的課題組對我國東、中、西部涵蓋IT、汽車、金融行業的23家典型企業進行了現場調研，并在每家企業直接發放調查問卷20份，共回收有效調查問卷316份。我們采用5分法，請受調查者根據所了解的企業的實際情況對每一描述打分：“5”表示非常符合，“4”表示較為符合，“3”表示一般符合，“2”表示不太符合，“1”表示完全不符合。從模塊化技術的總體發展情況來看，技術模塊化、市場模塊化、企業組織模塊化和產業組織模塊化四項的總體得分分別為：3.2468、3.0475、2.5601、2.2310。這說明我國模塊化技術發展正處于由市場模塊化向組織模塊化過渡的關鍵階段，且總體發展水平偏低。具體而言，多數受訪企業的技術及管理人員基本了解模塊化技術的概念，并在實踐中將該技術用于新產品設計及增加現有產品種類和功能。一小部分受訪企業開始嘗試在企業內部采取大集團、小核算單位的模塊化組織并采用戰略業務單元的管理模式。但從分類企業的狀況來看，不同類型企業的模塊化技術發展卻參差不齊，極不均衡。為了分析我國模塊化技術在不同類型企業的發展現狀，我們按照受調查企業的基本特征進行了分類分析（見表1）；并分類計算了不同特征企業模塊化技術發展各指標的均值（見圖1）。

通過對各類企業測度指標均值差異的顯著性作進一步的方差分析，我們得出現階段中國不同類型企業的模塊化技術發展現狀。

（1）企業規模越大，模塊化技術發展越成熟。在產品模塊化、市場模塊化和企業組織模塊化三方面，大、中、小型企業均有顯著差異。在產業組織模塊化上，各類企業沒有顯著差異，均在2左右，處于較低水平。通過進一步采用Spearman等級相關分析，企業規模與模塊化技術發展程度之間的相關系數為0.1667，且顯著水平為0.003。從理論上來說，企業規模越大，則越有可能從模塊的批量生產或外購上獲取規模經濟，從而越有動力發展模塊化技術并進行產品創新。

（2）三資企業的模塊化技術發展遙遙領先于國有企業和民營企業。在模塊化技術發展的四個衡量指標上，三資企業均顯著高于國有企業及民營企業。國有企業和民營企業在產品模塊化和產業組織模塊化上不分伯仲，而兩者在市場模塊化和企業組織模塊化方面則各有千秋。這說明三資企業通常直接沿用了發達國家母公司的先進的模塊化設計、組織、生產理念，然而其模塊化技術的外溢卻并不顯著，形成了相對于內資企業的“飛地”。從而造就了中國具備先進模塊化技術的外資企業與模塊化技術發展滯后的內資企業并存的“二元結構”。而民營企業則開始較多地利用市場來采購所需的中間產品，國有企業也正在努力通過構建企業內的模塊化組織來加強內部激勵。

（3）系統集成商的模塊化技術發展水平高于模塊供應商；專用模塊供應商的模塊化技術水平高于通用模塊供應商。在模塊化技術發展的前三個衡量指標上，系統集成商的模塊化技術發展水平均顯著高于專用模塊供應商，而專用模塊供應商的模塊化技術發展水平又顯著高于通用模塊供應商。系統集成商負責界面規則的制定以及各模塊的組裝，對模塊化技術的應用程度最高。而專用模塊的供應商承擔關鍵部件的生產，與系統集成商聯系緊密，甚至參與其部分研發工作，對模塊化技術的應用程度較高。通用模塊的供應商則大多承擔標準化的簡單零部件的生產，對模塊化技術的掌握程度較低。

（4）東部地區企業的模塊化技術發展水平高于中西部地區企業。在模塊化技術發展的四個衡量指標上，東部地區企業的模塊化技術發展水平均顯著高于中西部地區。這點首先與外資企業的分布息息相關，具備先進模塊化技術的外資企業在東部沿海地區的聚集必然造成東部和中西部地區模塊化技術發展的差異。其次，與東部地區相比，中西部地區的交通及信息基礎設施相對落后也使得該地區的企業之間進行模塊化分工協作的運輸成本和交易成本居高不下，制約了模塊化技術的進一步發展。

4 中國模塊化技術發展存在的問題

（1）企業組織觀念落后，對模塊化技術的認識不足。由于受傳統觀念以及“大而全”、“小而全”思想的影響，很多企業既怕失去對生產經營管理的控制權，又怕額外利潤被別的企業賺去，傾向于內部一體化生產與經營，或盡量不將生產與服務環節外包。這種做法不利于分工的深化發展，并阻礙了模塊化技術的進一步發展，并最終使得模塊化技術在內外資企業之間、不同產品企業之間、乃至地區之間的發展不均衡。部分企業對模塊化技術雖有一定認識，但仍停留在設計采購、生產外包等技術層面，并未將其作為一種新興的企業和產業組織模式來加以運用。

（2）模塊化技術研發投入不足，企業創新能力低下。我國內資企業大多為通用模塊供應商，遠離核心模塊技術，加之研發投入不足，只能生產簡單的通用零部件。而大部分外資企業利用我國人力成本低廉的特點，把復雜產品的加工環節外包到我國。一些企業在技術上因而陷入了“引進—落后—再引進”的惡性循環中，沒有屬于自己的核心技術，研發創新投入不足，沒有足夠的競爭力。

（3）產業結構升級受制于核心模塊技術與產業標準。盡管模塊化技術發展在一定程度上促進了企業的工藝升級和產品升級，但我國長期處于附加值較低的生產加工環節，對其他模塊尤其是核心模塊的知識與技術知之甚少。同時也由于跨國企業會通過嚴格掌控核心技術以及產業標準來保持對我國產業鏈的控制，使得模塊化技術發展中的技術外溢效應并不充分，功能升級受阻嚴重。資金積累能力的不足、融資渠道不暢、模塊化企業規模過小，又使我國企業的研發能力和創新能力更顯不足。因此，我國企業在向產業鏈高端攀升的過程中，明顯受到發達國家在核心模塊技術和產業標準上的制約，進一步升級的阻力較大。

（4）組建企業網絡以進行集成創新的平臺尚未搭建。系統集成商與模塊供應商之間是通過運輸及信息網絡連接起來的網絡組織，因此要形成模塊化產業組織結構，就要先構建模塊化的集成平臺。通過這個集成平臺來創建一個有序、高效、便捷的溝通交流途徑，才能使各功能模塊更好地進行物流和信息流的傳輸與反饋。我國的交通基礎設施雖然較改革開放初期有了很大改善，但東西部之間發展不均衡，且信息基礎設施發展仍然滯后，工業化與信息化融合嚴重不足。信息化程度低使得企業之間在產品設計、物流采購、生產運作、市場營銷等關鍵環節無法互相銜接順暢，完成專業化分工、形成高效便捷的模塊化分工網絡。

（5）產業融合效應不明顯，產業間升級的高度受限。模塊化技術的發展，弱化了資產專用性，并通過標準化接口提供了不同產業間融合的可能性。從我國的實際情況來看，產業融合的效應不明顯，產業間升級的高度有限。由于模塊化技術落后，傳統工業生產的低附加值產品仍處于產能過剩的狀況，企業無法通過信息化改造順利過渡到新興產業領域，完成產業間升級。而模塊化組織發育的滯后，使得工業企業的生產性服務大多仍由企業內部提供，導致我國服務業無法由“生活型”服務業為主的低質結構順利升級為“生產型”服務業為主的高質結構。

5 發展模塊化技術促進我國產業結構優化升級的政策建議

（1）轉換企業觀念、重新定位，融入模塊化產業鏈。模塊化技術作為一種新型國際分工形態，為主導廠商和合同制造商提供了共同升級的良性互動機制。中國的企業應強化主動切入跨國公司產業鏈的意識，擯棄“大而全、小而全”的一體化產品開發模式，通過產業重組和流程重組，形成專注于核心價值模塊開發的主導廠商和能為國內外品牌廠商提供專業化服務的模塊供應商。

有聲譽、信息、知識和資本優勢的大企業應把自己定位于模塊整合者或產業標準的制定者，通過柔性契約網絡在全球整合資源，最終完成產業的功能升級，成為模塊化網絡中的旗艦企業。中小企業應把自己定位于可以發揮自己獨特優勢的模塊供應商，盡快完成工藝升級和產品升級。政府則應通過政策引導，將模塊化技術從產品設計、采購領域逐漸擴散至企業和產業組織領域，使得產業組織網絡化、集群化，產業結構得到優化和升級。

（2）加強核心模塊技術研發，推進產業全球化布局。在嵌入全球模塊化網絡的過程中，主導廠商為了自身利益會進行必要的技術轉移，中國企業可以獲得工藝升級和產品升級所需的一系列知識。但是，主導廠商在進行技術轉移和生產外包的過程中，必然保留核心模塊和關鍵技術知識，以維護其核心競爭力。

核心模塊和關鍵技術的研發是一國實現功能升級乃至跨產業升級的關鍵環節。在全球金融危機的背景下，中國既可以通過全球購買或者通過國際并購的方式取得核心模塊及關鍵技術；還可以通過設立政府性的專項研發基金以及政策的導向與扶持，集中力量研發核心模塊。同時應鼓勵企業進行全球化布局，將那些邊緣性的模塊實行外包，把一些逐漸失去競爭優勢的環節轉移出去，實行逆向外包，以充分利用其他國家的資源與成本優勢，促進產業升級。

（3）完善知識產權保護制度，參與國際標準的制定。在模塊化時代，一國產業的競爭力并不完全在于最終產品的生產，而在于對核心價值模塊和技術標準升級的控制。中國應在提高研發能力的同時，沿著“技術專利化—專利標準化—標準許可化”路徑，形成研發與“游戲規則”制定的良性互動。

從制度保障上來看，應當完善專利和知識產權保護的法律法規，提高我國專利的保護程度，盡快使自主創新的模塊企業收回研發成本，鼓勵創新活動的進一步開展。就國際技術標準而言，短期內中國雖然難以擺脫技術標準跟隨者的角色。但根據現有的產業發展技術水平，政府應鼓勵同一行業內具備全球加工能力的企業組成產業聯盟，在某些領域參與國際標準的制定，爭取產業發展利益。而各行業協會在引導、扶持相關產業領先企業組成聯盟、制定標準上也應發揮重要作用。

（4）加強中西部基礎設施建設，搭建集成創新平臺。政府應通過完善信息和交通基礎設施，搭建系統集成商與模塊供應商之間、企業與政府之間相互交流、集成創新的平臺，來促進模塊化產業集群的發展，推動產業升級。這是因為模塊化技術的發展離不開基礎設施的完善，尤其是通訊與信息化基礎設施條件。

為了促進模塊化技術在地區間的均衡發展，政府須大力加強中西部地區的信息化建設，以增強各模塊企業間、主導企業和政府部門間的信息交流活動。并深入推進工業化和信息化融合，以信息技術改造我國傳統產業，提高企業產品的智能化、數字化水平，從而提升產品附加值和企業競爭力。同時，政府還應加大對中西部地區交通基礎設施的投資，通過降低區域間運輸成本、擴大市場規模來促進企業的專業化分工，從而保障地區間模塊化技術的均衡發展。

（5）加快工業化信息化融合進程，促進產業間升級。深入推進工業化和信息化融合，一是要以包含信息技術的先進模塊來改造傳統產業，提高工業生產全流程的信息化水平。在產品設計、設備改造、生產過程、經營管理、市場營銷等各個環節，通過引入信息模塊實現降低成本、提高產品精度和質量、提高生產效率的目標，從而提高我國傳統產業的競爭力。同時，通過包含信息模塊的智能化新產品的研發與生產，使企業從傳統工業領域逐步過渡到新興產業領域，順利完成產業間升級。二是要著力推動依托于信息模塊的生產性服務業的發展，如科技咨詢、工業設計、現代物流、軟件服務、創意產業等。這些與信息模塊緊密結合的新興生產性服務業，延伸了工業品的產業鏈條，使工業生產從以制造業為主向生產性服務業延伸，在以產業深化的方式推動工業自身結構升級的同時，還促進了我國三次產業結構由工業向現代服務業的升級。

［1］青木昌彥，安藤晴彥.模塊化時代——新產業結構的本質［M］.周國榮譯.上海:上海遠東出版社，2003.

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［5］Humphery John，Schmitz Hubert.Governance and Upgrading:Linking Industrial Cluster and Global Value Chain Research ［R］.Brighton:Institute of Development Studies Working Paper No.120，2000.

［6］韓晶，佛力.基于模塊化的中國制造業發展戰略研究——以電子信息產業為例［J］.科技進步與對策，2009，（10）：57-61.

［7］程文，張建華.中國汽車產業模塊化技術發展與產業升級［J］.中國軟科學，2010，（4）:44-49.

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［9］Hausmann Ricardo，Klinger Bailey.Structural Transformation and Patterns of Comparative Advantage in the Product Space ［R］.Cambridge:Center for International Development Working Paper No.128，2006.

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（責任編輯 張九慶）

Chinese Modular Technology Development and Industrial Upgrade

Cheng Wen,Zhang Jianhua
（School of Economics,Huazhong University of Science and Technology,Wuhan 430074,China）

As a division technology of industry,the modular technology impacts industrial upgrade significantly.This paper analyzes the micro mechanism,which the modular technology impacts industrial upgrade through a expanded product space structure model.Then the paper analyzes the current situation of Chinese modular technology and the main obstacles to its development by questionnaire,aiming to put forward some practical policies and suggestions to promote industrial upgrade.

modular;industrial upgrade;product space

F062.4

A

國家社會科學基金重大項目“新型工業化道路的工業結構優化升級研究”（06&ZD035），中國科學技術協會政策研究類課題“模塊化技術發展與產業結構優化升級研究”（2008ZCYJ07）。

2010-08-09

程文（1982-），男，湖北武漢人，華中科技大學經濟學院博士研究生；研究方向：產業經濟學、演化經濟學。