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摘 要：应当说模块化是近年来比较热门的话题之一，因为其为我们的生产学习生活带来了巨大的观念的转变，故本文将对模块化的基本概念和其应用进行简要研究叙说。
关键词：模块；模块化
首先让我们来看看模块的概念，模块在硬件方面指的是可以组合和变换的标准单元硬件，在软件设计方面则为大型软件系统的一段程序或是子程序。而目前对模块化的主要叙述为指解决一个问题时自顶向下逐层把系统划分为若干模块的过程，有多种属性，分别反映其内部特性。关于这一点举一个最简单的例子便是DIY的台式电脑。首先我们需要的顶层为可为我们提供相关服务的电脑整机，而其的构成又为显示器等输出设备，相关输入设备，机箱部分（机箱其实也是由若干可更换的部件组成），而这些部件分别对应了输出，输入，计算等其具有的相关特性。并且很重的的一点是当你更换接口所能与其他部件对应的某一部分时，仍能使其达到你所需要的预期效果。或者某一部分单独出来配以其他相应硬件也可组成对应的系统。所以我认为模块化还应有一个很重要的特性，那便是其模块的可更换性。或者在这里你可以想想想乐高的积木，通过组合相对应的不同积木块便可以组成各种你所想要得到的形态。积木块便是各中队应当的模块，而其最终形态便是你所需要的系统。当然这中间也存在一个非常重要的问题，那就是各模块之间的接口必须要能对应（并不是说就不对接口进行更新，而是在其在市场上仍为主流时能对应起来）。即模块结构标准化，尤其是模块接口标准化。这也就要求了要制定相应的通用规格，而我认为这对于相关市场的规范化是很有帮助的，也能减少消费者的很大一分的麻烦。所以目前人们对模块化设计也提出了相应概念，即：指在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品（及上文所提到的最终的系统）进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合可以构成不同的产品，以满足市场的不同需求的设计方法。从这个概念可以看出，模块的可选择性和可组合性是非常重要的一项交互特性。谈到这里，我认为还应当谈谈模块的划分，毕竟模块是模块化涉及的基础基石。那么模块的划分应当遵循何种原则呢？我认为首先即使划分出的模块应当结构简单，规范，遵循一定的准则。且单一模块的稳定性应该是必须有所保障，同时还应考虑其在未来的可扩展性。并且模块之间的联系应当尽可能的简单。而从这里我们还可以得出模塊化设计的原则，即以少数结构简单，稳定，规范的模块组成各种我们所需的系统，且各模块之间的联系应当尽可能简单。
上面我们对模块化相应的一些概念做了大致的阐述，下面我们便来看看其具体的应用。首先模块化的程序设计是现在较为广泛的一种软件设计方法。通过将各互有紧密联系的软件组织（包含程序和数据结构两部分）——即软件模块为单位完成相关程序的设计。而其接口则表达了其所提供的功能和调用时所需的元素。且软件在设计之初便是需要有一定的架构。这根房屋的建造尤为类似，首先需要一个大体的框架，然后将该系统的各组成部分（即模块）加入该框架之中以实现系统功能。而同一模块又可用于不同架构系统的组成。而这样做的好处也是显而易见的，那便是它有效的降低了程序的复杂性从而使程序易于维护调试和后期相应的升级。这样便可为程序员减少很多不必要的麻烦，提高其工作效率。从这一点来说，模块化为相应软件公司带来的好处也是巨大的，其非常有利于公司有组织的分工完成一个项目从而提高效率减少不必要的资源浪费。且它甚至还可以带了办公模式的改革，只要遵循相应的接口原则，那么程序员就不一定需要在公司完成办公，二是只需在家中亦或是其它有办公条件的地方完成自己的那部分模块的相应功能和涉及即可，然后公司再汇总各模块并对其进行整合即可。并且模块化的程序设计对于个人开发者也是有着不小的好处的，在相应的开源系统下，很多的的设计思想相应算法亦或是程序模块都在如今发达的互联网中可以寻得，那么在相关法律框架许可的范围内，在不侵犯他人权利的情况下，个人开发者便可参考或是将这些模块添加并应用于自己的系统之中，从而大大降低个人软件开发的难度和周期。而开发难度的和开发周期的下降即变相的提高了软件当前版本的生命周期，这对于促进软件行业的整体保持一个开放且健康的发展态势是非常有利的。
以上便是对模块化在软件设计部分应用的粗谈，当然其实际的实现还有相当多的准则和过程，本文并不是对这一过程和具体实现方法进行研究故不再对其进行具体叙述。
下面便让我们来看看其在硬件方面的应用。首先还是让我们来看看离我们最近也是我们比较熟悉的模块化设计的产物——个人组装电脑。目前相信大多数人都拥有自己的个人电脑，而很多人也开始喜欢自己对台式机按照自己需要的功能进行组装升级。而台式机之所以能够实现过程简单的组装升级维护，这便与其模块化的设计密切相关。目前的个人电脑大多运行X86指令集或是X64指令集的Windows系统。而电脑的主体主板便是遵循操作系统的相应规定由英特尔所给出。而其他部件则是有着与主板相兼容对应的接口。这便是遵循了模块化设计中模块联系简单，可更换等原则。正是应为电脑各部件与主板及供电模块之间只是简单的接口对应，因而个人组装电脑对于a普通大众来说才得以普及推广。在每一代的主板的生命周期内，会有各种不同性能但与其同代的CPU可以供系统选择（不同代数的主板所对应的CPU代数不同），而独立显卡，电源，硬盘，内存等部件更新受主板更新换代的影响较之CPU来说则要小得多。因而我们可以根据个人不同的需求组装符合自己要求的个人电脑系统，并在后续对其进行相应的功能升级。这也就促成了如今个人电脑行业的开放和蓬勃向上和各大使用两大显卡公司架构（ATI和英伟达）的若干显卡制造公司，及电源模组，和其它部件公司的快速发展。而当你的主机系统装配完成之后，你又可以自由的选择相应的输入输出等相关外部设备已完成相应功能，所以其自由度是相当高的。所以从此来看，我并不看好不可拆卸的一体式电脑，由于其硬件设备固定，无法进行更新换代，其生命周期自然不长。且由于相关工艺等因素其成本远高于组装电脑，所以其在市场上始终只占有非常小的那一部分的份额。而现如今的很多笔记本电脑都是可以更换CPU，内存，硬盘，电源适配器的，而少数较为高端的产品则是连显卡也可进行更换。由此可见模块化是未来电脑行业的不可逆转的主流发展方向。且这一设计理念也远不止应用于这一单一领域。2014年谷歌发布了一款模块化的智能手机，其器件诸如处理器，内存等都可进行更换升级。由此未来智能手机可能也将走上可个人组装之路。 以上两种都是较为明显的额模块化设计的直接体现和运用，然而其实模块化的理念在很多让人意想不到的领域或许会有非常大的作用。列如在军事上，模块化的设计可以让不同的武器平台拥有更多的战斗用途，同时也可大大提高装备的通用性，同时降低战时设备维护的难度，从而减少对宝贵战机和人员生命的损失。举一个例子，列如现如今一艘战舰便可看作是一个信息化的海上武器平台，而目前的战舰大多任然有着自己主要的防空，反舰，取得制海权等任务分工。然而大体上却也有着一种多用途化的发展趋势。然后若是武器平台和相应的武器系统均采用标准化的接口，从而实现可较为快速的更换，那么才算得上真正意义上的多用途舰船。而在我们的生活中，模块化的理念也是大有作为。现如今智能家居系统是关注度较大的一个市场，而智能家居其实机上就是由各个有着规范化设计，接口的家居设备所组成的一个系统，而这一系统中的家居设备的数量，型号均可根据个人需要而制定，且可进行相应的更新换代和升级。从这一表述中我们可以看出这其实与模块化的概念是基本吻合的。而这种家居系统为我们提供了更为简单，方便，快捷，智能的日常家居生活，且其发展速度也是非常迅速且显而易见。
以上便是对现如今的模块化的概念和应用做了大致阐述，而在许多我们并未发觉的方面模块化的理念也都是可以有其用武之地。列如现在如今择校的现象非常普遍，究其原因不外乎便是各地区的教育水平，各学校的师资力量差异较大的结果。而想要解决这一问题我们便可引入模块化的理念。首先我们应当将教学的主体大纲统一化，标准化，而主要教材也许要一致。而教师队伍则须在统一的大纲下进行教学，而不同科目的教师便可划分为相应的组别。且所有教师都应通过相应的普通话测试，然后各校之间便可根据实际情况交换不同组别的教师队伍从而取长补短。且在这一框架下，各校也可根据自身实際情况引入适合自己独特色的教学活动项目以提高学生的整体综合素质。而同一地区的学生甚至也可以根据自己的学习情况在条件符合的请况下申请学校的交换入读。从而减少因地区和学校不同所带来的教学质量的差异。当然或许其实际操作困难会很大，这里我也只是设想了将模块化理念引进的可能做法，不过总的来说模块化的理念或多或少都是对于教育，企业，政府的自身管理和结构改革有着参考借鉴的作用。所以我们现今应尽快探索和明晰相应的模块化理论，从而为未来的发展赢的先机。
参考文献
《模块化研究》 作者：李春田
《模块化产业组织技术创新与产业升级》 作者：白嘉
关键词：模块；模块化
首先让我们来看看模块的概念，模块在硬件方面指的是可以组合和变换的标准单元硬件，在软件设计方面则为大型软件系统的一段程序或是子程序。而目前对模块化的主要叙述为指解决一个问题时自顶向下逐层把系统划分为若干模块的过程，有多种属性，分别反映其内部特性。关于这一点举一个最简单的例子便是DIY的台式电脑。首先我们需要的顶层为可为我们提供相关服务的电脑整机，而其的构成又为显示器等输出设备，相关输入设备，机箱部分（机箱其实也是由若干可更换的部件组成），而这些部件分别对应了输出，输入，计算等其具有的相关特性。并且很重的的一点是当你更换接口所能与其他部件对应的某一部分时，仍能使其达到你所需要的预期效果。或者某一部分单独出来配以其他相应硬件也可组成对应的系统。所以我认为模块化还应有一个很重要的特性，那便是其模块的可更换性。或者在这里你可以想想想乐高的积木，通过组合相对应的不同积木块便可以组成各种你所想要得到的形态。积木块便是各中队应当的模块，而其最终形态便是你所需要的系统。当然这中间也存在一个非常重要的问题，那就是各模块之间的接口必须要能对应（并不是说就不对接口进行更新，而是在其在市场上仍为主流时能对应起来）。即模块结构标准化，尤其是模块接口标准化。这也就要求了要制定相应的通用规格，而我认为这对于相关市场的规范化是很有帮助的，也能减少消费者的很大一分的麻烦。所以目前人们对模块化设计也提出了相应概念，即：指在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品（及上文所提到的最终的系统）进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合可以构成不同的产品，以满足市场的不同需求的设计方法。从这个概念可以看出，模块的可选择性和可组合性是非常重要的一项交互特性。谈到这里，我认为还应当谈谈模块的划分，毕竟模块是模块化涉及的基础基石。那么模块的划分应当遵循何种原则呢？我认为首先即使划分出的模块应当结构简单，规范，遵循一定的准则。且单一模块的稳定性应该是必须有所保障，同时还应考虑其在未来的可扩展性。并且模块之间的联系应当尽可能的简单。而从这里我们还可以得出模塊化设计的原则，即以少数结构简单，稳定，规范的模块组成各种我们所需的系统，且各模块之间的联系应当尽可能简单。
上面我们对模块化相应的一些概念做了大致的阐述，下面我们便来看看其具体的应用。首先模块化的程序设计是现在较为广泛的一种软件设计方法。通过将各互有紧密联系的软件组织（包含程序和数据结构两部分）——即软件模块为单位完成相关程序的设计。而其接口则表达了其所提供的功能和调用时所需的元素。且软件在设计之初便是需要有一定的架构。这根房屋的建造尤为类似，首先需要一个大体的框架，然后将该系统的各组成部分（即模块）加入该框架之中以实现系统功能。而同一模块又可用于不同架构系统的组成。而这样做的好处也是显而易见的，那便是它有效的降低了程序的复杂性从而使程序易于维护调试和后期相应的升级。这样便可为程序员减少很多不必要的麻烦，提高其工作效率。从这一点来说，模块化为相应软件公司带来的好处也是巨大的，其非常有利于公司有组织的分工完成一个项目从而提高效率减少不必要的资源浪费。且它甚至还可以带了办公模式的改革，只要遵循相应的接口原则，那么程序员就不一定需要在公司完成办公，二是只需在家中亦或是其它有办公条件的地方完成自己的那部分模块的相应功能和涉及即可，然后公司再汇总各模块并对其进行整合即可。并且模块化的程序设计对于个人开发者也是有着不小的好处的，在相应的开源系统下，很多的的设计思想相应算法亦或是程序模块都在如今发达的互联网中可以寻得，那么在相关法律框架许可的范围内，在不侵犯他人权利的情况下，个人开发者便可参考或是将这些模块添加并应用于自己的系统之中，从而大大降低个人软件开发的难度和周期。而开发难度的和开发周期的下降即变相的提高了软件当前版本的生命周期，这对于促进软件行业的整体保持一个开放且健康的发展态势是非常有利的。
以上便是对模块化在软件设计部分应用的粗谈，当然其实际的实现还有相当多的准则和过程，本文并不是对这一过程和具体实现方法进行研究故不再对其进行具体叙述。
下面便让我们来看看其在硬件方面的应用。首先还是让我们来看看离我们最近也是我们比较熟悉的模块化设计的产物——个人组装电脑。目前相信大多数人都拥有自己的个人电脑，而很多人也开始喜欢自己对台式机按照自己需要的功能进行组装升级。而台式机之所以能够实现过程简单的组装升级维护，这便与其模块化的设计密切相关。目前的个人电脑大多运行X86指令集或是X64指令集的Windows系统。而电脑的主体主板便是遵循操作系统的相应规定由英特尔所给出。而其他部件则是有着与主板相兼容对应的接口。这便是遵循了模块化设计中模块联系简单，可更换等原则。正是应为电脑各部件与主板及供电模块之间只是简单的接口对应，因而个人组装电脑对于a普通大众来说才得以普及推广。在每一代的主板的生命周期内，会有各种不同性能但与其同代的CPU可以供系统选择（不同代数的主板所对应的CPU代数不同），而独立显卡，电源，硬盘，内存等部件更新受主板更新换代的影响较之CPU来说则要小得多。因而我们可以根据个人不同的需求组装符合自己要求的个人电脑系统，并在后续对其进行相应的功能升级。这也就促成了如今个人电脑行业的开放和蓬勃向上和各大使用两大显卡公司架构（ATI和英伟达）的若干显卡制造公司，及电源模组，和其它部件公司的快速发展。而当你的主机系统装配完成之后，你又可以自由的选择相应的输入输出等相关外部设备已完成相应功能，所以其自由度是相当高的。所以从此来看，我并不看好不可拆卸的一体式电脑，由于其硬件设备固定，无法进行更新换代，其生命周期自然不长。且由于相关工艺等因素其成本远高于组装电脑，所以其在市场上始终只占有非常小的那一部分的份额。而现如今的很多笔记本电脑都是可以更换CPU，内存，硬盘，电源适配器的，而少数较为高端的产品则是连显卡也可进行更换。由此可见模块化是未来电脑行业的不可逆转的主流发展方向。且这一设计理念也远不止应用于这一单一领域。2014年谷歌发布了一款模块化的智能手机，其器件诸如处理器，内存等都可进行更换升级。由此未来智能手机可能也将走上可个人组装之路。 以上两种都是较为明显的额模块化设计的直接体现和运用，然而其实模块化的理念在很多让人意想不到的领域或许会有非常大的作用。列如在军事上，模块化的设计可以让不同的武器平台拥有更多的战斗用途，同时也可大大提高装备的通用性，同时降低战时设备维护的难度，从而减少对宝贵战机和人员生命的损失。举一个例子，列如现如今一艘战舰便可看作是一个信息化的海上武器平台，而目前的战舰大多任然有着自己主要的防空，反舰，取得制海权等任务分工。然而大体上却也有着一种多用途化的发展趋势。然后若是武器平台和相应的武器系统均采用标准化的接口，从而实现可较为快速的更换，那么才算得上真正意义上的多用途舰船。而在我们的生活中，模块化的理念也是大有作为。现如今智能家居系统是关注度较大的一个市场，而智能家居其实机上就是由各个有着规范化设计，接口的家居设备所组成的一个系统，而这一系统中的家居设备的数量，型号均可根据个人需要而制定，且可进行相应的更新换代和升级。从这一表述中我们可以看出这其实与模块化的概念是基本吻合的。而这种家居系统为我们提供了更为简单，方便，快捷，智能的日常家居生活，且其发展速度也是非常迅速且显而易见。
以上便是对现如今的模块化的概念和应用做了大致阐述，而在许多我们并未发觉的方面模块化的理念也都是可以有其用武之地。列如现在如今择校的现象非常普遍，究其原因不外乎便是各地区的教育水平，各学校的师资力量差异较大的结果。而想要解决这一问题我们便可引入模块化的理念。首先我们应当将教学的主体大纲统一化，标准化，而主要教材也许要一致。而教师队伍则须在统一的大纲下进行教学，而不同科目的教师便可划分为相应的组别。且所有教师都应通过相应的普通话测试，然后各校之间便可根据实际情况交换不同组别的教师队伍从而取长补短。且在这一框架下，各校也可根据自身实際情况引入适合自己独特色的教学活动项目以提高学生的整体综合素质。而同一地区的学生甚至也可以根据自己的学习情况在条件符合的请况下申请学校的交换入读。从而减少因地区和学校不同所带来的教学质量的差异。当然或许其实际操作困难会很大，这里我也只是设想了将模块化理念引进的可能做法，不过总的来说模块化的理念或多或少都是对于教育，企业，政府的自身管理和结构改革有着参考借鉴的作用。所以我们现今应尽快探索和明晰相应的模块化理论，从而为未来的发展赢的先机。
参考文献
《模块化研究》 作者：李春田
《模块化产业组织技术创新与产业升级》 作者：白嘉