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2013 夏藤本隆宏ゼミ 『人工物複雑化の時代 4 章／9 章』 07-121092 山本晃大
4 章
■４－１ なぜアーキテクチャ研究なのか
・アーキテクチャ研究とは「人工物の特性として要素間の結合状態を取り上げよう」という非常にシン
プルな発想から始まっている。だから、どんなものにもアーキテクチャは存在しており非常に広い適
用可能性を持つので研究する価値が高い。
・アーキテクチャ研究は「複雑なシステムは共通したアーキテクチャを持っている」という仮説を有し
ている。（Simon 1962）
■４－２ 複雑な人工物のアーキテクチャ
４－２－１ 初期のアーキテクチャ研究
●複雑な人工物が共通のアーキテクチャを持つ理由
１．人間の認識力に限界があるから。複雑システムは設計要素の集合である「かたまり」と、「か
たまり」から構成される「階層」を持つものとして認識される。
（例：「人体は頭、体、手足で構成される」と認識することなしにいきなり「人体は神経細胞、
筋細胞、上皮細胞で構成される」とは考えない）
２．複雑なシステムが生成されるプロセスが関与している。この過程には多くの時間がかかり完
成を阻害するようなノイズに満ちあふれている。その過程上にはいくつかの中間状態（サブ
アッセンブリー）が存在するはずである。中間状態を設けると、人工物のアーキテクチャは
「複数の設計要素を集めてモジュールにする」段階と、「モジュールを組み合わせて複雑シス
テムを構成する」段階に分割される。
（例：時計職人は、時計針、ゼンマイ、歯車などを組み合わせたサブアッセンブリーをいく
つも作る。こうすることにより、途中でノイズが入って作業が中断しても中間状態から再
開すれば良いので効率が良い）
●複雑な人工物のアーキテクチャが共通して持つ特性
（この特徴を持つ複雑システムを「準分解システム」と呼ぶ）
１．モジュール内の設計要素間の依存関係は強く、モジュール間の設計要素間の依存関係は「非
常に弱い」もしくは「存在しない」
２．各モジュールの動きは短期的には、他のモジュールの動きとは独立している。
３．各モジュールの動きは長期的には、他のモジュールに影響する。
４－２－２ 複雑な人工物に対するアーキテクチャ概念の適用（1990 年初頭の研究）
・準分解システムの１の特徴が取り上げられた。強調された２つのポイント。
１．コンポーネントレベルよりもアーキテクチャレベルのイノベーションが産業構造に大きな影
響を与える点
２．アーキテクチャレベルの問題解決には工程間オーバーラップや横断組織、重量級リーダー、
組織間の関係特殊的能力などの広汎な知識を統合する組織能力が重要である点

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４－２－３ アーキテクチャタイプによる組織間関係の違い（1990 年代半ばの研究）
・準分解システムの２，３の特徴に焦点を当てた研究が増加した。
・「いつもアーキテクチャレベルのイノベーションや組織間統合が重要であるとは言い切れない」と
主張した。アーキテクチャレベルの結合状態によっては、マネジメント上の重要事項が異なると
した。
４－２－４ 静的研究から動的研究へ（2000 年以降の研究）
●モジュラー化：凝集性と分割性
・モジュラー化は 2 つの側面を持っている。
モジュラー化とは「モジュール内の依存性
が強まり」かつ「モジュール間の依存性が
弱くなる」こと。
・つまり「凝集性が高くなり（モジュール内
の結合状態が強まり）、かつ分割性が高くな
る（モジュール間の結合状態が弱まる）」現
象がモジュラー化である。
■４－３ アーキテクチャの測定方法
４－３－１ 測定の問題
１．測定対象：構造行列
２．インテグラル／モジュラーの行列表現
（図４－２，図４－３，図４－４）
・機能×機能行列、構造×構造行列（設計パラメ
タ間の依存関係、関数の呼び合い構造）を作る
意味は？ 機能×構造行列では何がいけない
のか。

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４－３－２ 具体的な事例：ソフトウェア製品への適用
・コールグラフ：ソフトウェアの関数同士がどのような呼ばれ方をしているのかをコール構造と呼
び、グラフで示したものがコールグラフである。
・このコールグラフから、構造行列を作成し分析対象とする。
●測定対象プロジェクト
・Apache（WWW サーバ・ソフトウェア）
●測定手順
１．ソースコードからコール構造を抽出する。
２．コール構造から構造行列を作成する。
３．構造行列に CONCOR アルゴリズム（魔法）を用いて縮約化し、イメージ行列と呼ばれるも
のを作る。
４．作成したイメージ行列のアーキテクチャを分析する。
■４－４ 縮約化の結果と考察
（図４－６，表４－１，図４－７）
■４－５ 動的プロセス分析
４－５－１ 時系列分析
（図４－８，図４－９，図４－１０）

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４－５－２ 階層分析
・（図４－１１）分割レベルが大きいものを第一階
層とし、分割レベル（モジュール数）を２倍細
かくするに従って階層番号を上げている。第６
階層は全体を 128 のモジュールで説明している。
この図から３つの示唆が得られる。
１．全ての階層においてインテグラルからモジ
ュラーへと単調にアーキテクチャが変化し
たケースは存在しない。
２．階層ごとにアーキテクチャの変化の幅が異なる。下位階層（コンポーネントレベル）では小
さな変化しか発生していなかったとしても、それは集合的には上位階層（アーキテクチャレ
ベル）では大きな変化が生まれていることを示している。
３．「上位階層のアーキテクチャ変化」と「下位階層のアーキテクチャ変化」が逆相関している。
「第１～４階層」と「第５／６階層」の間には大きなギャップがある。
■４－６ インプリケーションと課題
・（図４－１２）上位階層と下位階層では設計の進化が
逆になる可能性がある。この場合、コンポーネント
レベルの小さな変化を見逃さないようにすればする
ほど、アーキテクチャレベルの変化の方向性を間違
えるのである。つまり、本章の分析からは「コンポ
ーネントレベルとアーキテクチャレベルでは別々の
組織的な認知能力が必要である」という示唆が得ら
れる。
9 章
■９－１ はじめに
・（図９－１）デジタル化の進展に伴い、製品機
能自体や製品機能を実現する手段の多様化が
進んでいる。
・デジタル化の進んだ製品を構成する技術要素
は、大きくメカ部品、エレキ部品、組み込み
ソフトウェアの３つに大別される。
・そこでは「①製品のデジタル化の進展⇒②製
品の高機能化・多機能化⇒③異なる技術要素
間・部門間での相互調整の必要性増大⇒④組
織内でのコンフリクトの増大⇒⑤製品開発の

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有効性・効率性の低下」という関係が生じていると考えられる。
・これによって、アーキテクチャを変えていこうとする企業が直面するカベ（志向性や知識、考え方の
違い）が生じることになる。
・その問題に対して、製品アーキテクチャの議論からどのような知見を得られるか。またこのような問
題に直面してそれを解決してきた企業から学びうることについて本章では議論を進める。
■９－２ 製品アーキテクチャに関する議論と組織内選択プロセス
９－２－１ 既存研究における分析レベルとその前提
・既存の議論において分析対象とされている製品アーキテクチャは、個々の企業行動の結果の集合
として市場レベルで観察される物である
・しかし本来、製品アーキテクチャの変化の起点となっているのは企業である。技術変化や顧客の
ニーズの変化、競争相手の行動などを解釈しそれに対する解決策を製品という形で提供している
企業である。
・本章では企業に分析レベルを合わせて、製品アーキテクチャの変化を「製品アーキテクチャの組
織内選択プロセス」として捉える。つまり、製品アーキテクチャの変化を組織が適応するべき一
種の「環境の変化」と見なすのでは無く、組織が主体的に製品アーキテクチャを選択し変化させ
ていくという観点に立つ。
９－２－２ 製品アーキテクチャの組織内選択プロセスモデル
・（図９－２）1 企業 2 期間モデルを想定して
いる。部門αと部門βは、それぞれ異なる
アーキテクチャを志向し開発する。このよ
うなアーキテクチャの違いは、元々どのよ
うな機能（製品）を開発してきたのかと言
うことや、当該部門・開発チームの社内で
の位置づけ（力関係）、保有している製品知
識（メカ・エレキ・ソフト）によって生じ
ると想定される。
・第 1 期と第 2 期とのアーキテクチャの変化
の背後には、「当該製品においてはどのよう
なアーキテクチャが適しているのかという選択基準の変化」が生じていると考えられる。
・本章においては、このような組織内選択プロセスモデルに基づいて、リコーにおけるデジタル複
合機のシステム・アーキテクチャの開発事例を取り上げて考察する。
■９－３ リコーにおける製品アーキテクチャの組織内選択プロセス
９－３－１ 調査の対象と方法
・方法：2005 年に複数回行ったデジタル複合機のソフトウェア技術者に対するインタビュー、リコ
ー社内資料、『Ricoh Technical Report』

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・期間：1987 年から 2001 年まで
９－３－２ デジタル複合機産業の特徴
・複写機／複合機市場はアナログ機時代から同質化競争が高度に進んでいる。置き換え需要が主で
あり、消耗品やアフターサービスから得られる収益が大きい。
９－３－３ デジタル複合機の製品アーキテクチャ
・（図９－３）ハードウェアに注目すると、各々の製品機能と HW コンポーネントが一対多対応して
いる。しかし、これら HW のみでは機能せず、各機能を実現するためにはそれらを制御するため
の組み込みソフトウェアが必要である。
・組み込みソフトウェア・コンポーネントにも注目すると各機能と APL とが綺麗に一対一対応して
いることが分かる。
・（図９－４）1987 年から 2001 年までのアーキテクチャは２つに大別できる。
特徴 メリット デメリット
NAD アーキテク
チャ
・各機能の「部分最適」を志向する。
・APL ソフトや OS、CPU をひとつ
のセットにして、そのボードの追加
によって多機能化に対応する。
CPU の処理速度への要求が小さ
く、各機能のパフォーマンスは最
適化される
冗長性が高いので部材費用が
高くなる
ASAP アーキテ
クチャ／GW ア
ーキテクチャ
・各機能の「全体最適」を志向する。
・ひとつの OS 上で複数の APL ソフ
トを動作させることで、機能の追加
や削除の要求に APL レイヤにおい
て対応する。
デジタル複合機に求められる統
合機能を実現するのには向いて
おり、部材費用を削減することも
出来る。
高速処理が可能な CPU が必要
となる。
各組込みソフトウェア・コンポ
ーネントを開発する際に機能
間で多くの相互調整が必要で
ある。
９－３－４ リコーにおける製品アーキテクチャの組織内選択プロセス（図９－５）

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１．ASAP アーキテクチャ開発以前
・機能ごとに事業部があり、部門間相互調整
はほとんどなかった。システム・アーキテ
クチャは複写（コピー）機能をベースとし
たものだった。（複写機部門出身のエンジニ
アがリーダーとなって開発したため）
２．ASAP アーキテクチャの開発と失敗
・デジタル複合機の高性能化や多機能化が推
進されたことから、組込みソフトウェアの
規模や複雑性が増大し、その開発の難しさ
が露呈した。
・ASAP アーキテクチャを用いることで組込
みソフトウェアの開発リードタイムや開発
コスト及び品質が向上すると期待された。
・しかし失敗した。その原因は①製品の多機
能化を行う上で中心的な役割を果たしてい
るのが組込みソフトウェアであるというこ
とが社内で十分に認識されておらず開発す
べき組込みソフトウェアの規模の増大に比
して、それを開発するための開発資源が不
足していたことや、②部門間の緊密な相互
調整が十分に行われなかったこと、③CPU
の処理速度が不足していたこと などが考
えられる。
３．NAD アーキテクチャの開発
・旧来のアーキテクチャに回帰した。これは新たにアーキテクチャを開発するために生じる相互
調整タスクを逓減するための対応だった。
４．GW アーキテクチャの開発
・1998 年に GW-PT（プロジェクトチーム）の発足と共に開発開始された。社内から広くエンジ
ニアを集め多くの開発資源を投入した。
・緊密な部門間調整を行って、OS や組込みソフトウェア・コンポーネントの共通部分を「プラッ
トフォーム」化することに成功した。
５．リコーにおける製品アーキテクチャの組織内選択プロセス
・（図９－６）ASAP アーキテクチャを開発する際には緊密な部門間調整が必要だが、旧来の複写
機を中心とした開発を行うのに最適な組織のあり方に引きずられてしまったために、部門間調
整を十分に行えなかった。その結果としての NAD アーキテクチャへの回帰（○○もできる複写
機という捉え方）だった。

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■９－４ 議論
９－４－１ なぜ、製品アーキテクチャを変えることは難しいのか
・製品アーキテクチャを変えるのが難しいのは、製品アーキテクチャの開発主体が抱いている志向
性の違いを上手く調整し克服することが出来ないからであると考えられる。
９－４－２ 製品アーキテクチャを変えるために必要なこと
・特定の組織のあり方に基づいて製品アーキテクチャの選択基準が形成されていて、それに合うよ
うに特定のアーキテクチャが構築されている。本章のリコーの事例では、既存の中核的な機能で
ある複写機能を中心とする選択基準が形成されていたと解釈できる。
・アーキテクチャの選択基準を硬直化させる要因として、組織構造や組織内のパワー関係（士農工
商＝メカ・エレキ・ソフト）、部門間コンフリクト（「複写機部門」対「その他」、「メカ」対「エ
レキ」対「ソフト」）が挙げられる。
・このようにアーキテクチャの志向には組織のあり方が大きな影響を与えているので、製品アーキ
テクチャを変えるには組織のあり方を変える必要があると考えられる。
■９－５ 結論
・デジタル化が進んだ製品分野においては、各社が組込みソフトウェアレベルでのアーキテクチャの
優劣を競う。
・「ソフトウェア・アーキテクチャの構築」という活動を行うためには、各部門に蓄積されているノウ
ハウや知識を上手く統合することが重要であり、それを可能にするような組織設計が不可欠である。