工業(yè)軟件已經(jīng)被公認(rèn)為“工業(yè)制造的大腦和神經(jīng)”，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)時代工業(yè)領(lǐng)域的“皇冠”。作為制造業(yè)第一大國，中國擁有世界上最齊全的產(chǎn)業(yè)門類，然而，核心工業(yè)軟件領(lǐng)域卻始終是中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的軟肋。目前，中國核心工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后發(fā)達(dá)國家約20年，80%工業(yè)軟件被外企壟斷。

　　工業(yè)軟件已經(jīng)在中美貿(mào)易戰(zhàn)中被美方用作斷供、“卡脖子”的具體手段，直接關(guān)系到中國企業(yè)生存與發(fā)展，關(guān)系到產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全穩(wěn)定。大力發(fā)展工業(yè)軟件，推動核心工業(yè)軟件自主可控，是中國建設(shè)“制造強(qiáng)國”必由之路，是提升產(chǎn)業(yè)國際競爭力的重要抓手，是保障中國產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全與韌性的根本所在。

　　核心工業(yè)軟件是將科學(xué)計算與工業(yè)技術(shù)緊密結(jié)合，主要應(yīng)用于工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計和生產(chǎn)制造領(lǐng)域的軟件，以CAE(計算機(jī)輔助工程)、CAD(計算機(jī)輔助設(shè)計)、EDA(電子設(shè)計自動化)等軟件為典型，這類研發(fā)設(shè)計軟件具有體量小、集中度高、開發(fā)難度大、開發(fā)周期長、資金需求高等特征，是工業(yè)軟件中極其重要的一類，也是國內(nèi)最薄弱的一類，因此被稱為核心工業(yè)軟件，是發(fā)展國產(chǎn)工業(yè)軟件首先要考慮的部分。

　　目前，在中國市場工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈的上游及中游，占據(jù)主導(dǎo)地位的是國外廠商，比如上游的蘋果、微軟，中游的SAP、西門子，這些企業(yè)通過頻繁橫向擴(kuò)展和縱向積累，擁有最尖端的人才、科技與創(chuàng)新資源，控制著整個生態(tài)系統(tǒng)。近年來，隨著成本優(yōu)勢發(fā)揮與人才資源匯集，中國工業(yè)軟件企業(yè)在部分領(lǐng)域已獲得了較高的市場份額，通過加大研發(fā)投入逐步在產(chǎn)業(yè)鏈的中高端占有一席之地，如業(yè)務(wù)管理類軟件的用友網(wǎng)絡(luò)和金蝶軟件，在產(chǎn)業(yè)鏈中初步獲得了話語權(quán)。在產(chǎn)業(yè)鏈下游環(huán)節(jié)，基于數(shù)字化模型，中國工業(yè)軟件已經(jīng)發(fā)展出滿足各專業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域需求的工業(yè)App，發(fā)展前景可期。

圖1 工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈全景圖

資料來源：作者自繪

中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)競爭力分析

　　1、中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模接近2000億元，僅占全球比重7%左右

　　近年來，隨著智能制造、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等政策利好持續(xù)釋放，中國工業(yè)軟件市場規(guī)模基本保持中高速增長。2016~2020年，工業(yè)軟件產(chǎn)品收入從1078億元上升到2020年的1974億元，年均增長16.3%;2021年1~7月，中國工業(yè)軟件產(chǎn)品收入達(dá)1273億元，同比增長17.0%，表明中國工業(yè)軟件領(lǐng)域正向擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模、驅(qū)動工業(yè)智能化、推進(jìn)國產(chǎn)替代等方向邁進(jìn)(見圖2)。但是，現(xiàn)階段，全國150家自主研發(fā)的工業(yè)軟件企業(yè)中，95%的企業(yè)營收規(guī)模不足5000萬元，工業(yè)軟件小而散的現(xiàn)象比較突出。

　　另據(jù)Gartner數(shù)據(jù)，2020年全球工業(yè)軟件市場規(guī)模約為4332億美元，約合人民幣2.8萬億元，2020年中國工業(yè)軟件產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)收入1974億元，照此計算，僅占全球份額的7%，表明中國工業(yè)軟件實(shí)力明顯偏弱。

圖2 2016~2021中國工業(yè)軟件產(chǎn)品收入

資料來源：根據(jù)工業(yè)和信息化部數(shù)據(jù)整理

　　2、國內(nèi)市場被外資企業(yè)主導(dǎo)，部分細(xì)分行業(yè)產(chǎn)品嚴(yán)重依賴進(jìn)口

　　據(jù)《中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)白皮書(2020)》披露，高端市場部分仍由外國企業(yè)產(chǎn)品所壟斷，如以Siemens、Dassault、SAP、Oracle等企業(yè)產(chǎn)品為主。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)有些用戶企業(yè)在創(chuàng)建初期使用國產(chǎn)ERP軟件，但當(dāng)企業(yè)發(fā)展到一定規(guī)模時，因國產(chǎn)軟件功能難以支撐業(yè)務(wù)需求，轉(zhuǎn)而將國產(chǎn)ERP軟件替換成SAP的產(chǎn)品，出現(xiàn)了“逆國產(chǎn)化”現(xiàn)象。

　　根據(jù)對30余家知名工業(yè)軟件供給側(cè)企業(yè)和28家頭部工業(yè)軟件需求側(cè)企業(yè)的調(diào)研結(jié)果，發(fā)現(xiàn)95%的研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件依賴進(jìn)口。生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件要好一些，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率能達(dá)到50%，但在高端市場中也不占優(yōu)勢。總體而言，國內(nèi)市場上，中國工業(yè)軟件中只有ERP/CAD/CAE/CAPP的滲透率超過了50%，其他工業(yè)軟件的滲透率大多低于30%以下，外資企業(yè)產(chǎn)品占主導(dǎo)狀況的形勢仍比較嚴(yán)峻。

　　3、中國EDA行業(yè)市場規(guī)模增速快于全球，但外資企業(yè)占有絕對優(yōu)勢地位

　　ESD Alliance數(shù)據(jù)顯示，受到下游集成電路市場需求拉動，中國EDA行業(yè)市場規(guī)模不斷增長，2015~2020年年復(fù)合增長率高達(dá)13.82%;國內(nèi)EDA企業(yè)數(shù)量多年持續(xù)增長，現(xiàn)已有近30家本土EDA企業(yè)，市場參與度有所提升。但國內(nèi)EDA市場規(guī)模尚不足10億美元，在全球EDA市場規(guī)模中占比較小(見圖3)。整體來看，中國市場EDA行業(yè)集中度高，主要由美國Synopsys、美國Cadence和德國Mentor Graphics(2016年為西門子收購)三家廠商壟斷，占國內(nèi)市場份額達(dá)到77.7%(此三家占全球市場份額達(dá)到60%以上)，留給華大九天、芯禾科技、廣立微等本土EDA廠商的市場份額較少。

圖3 2016-2020年EDA市場規(guī)模及增速比較

資料來源：Wind數(shù)據(jù)庫

　　4、國際巨頭主要從事高端環(huán)節(jié)和提供全流程工具鏈，國內(nèi)廠商與之相比，差距巨大

　　近年來，中國EDA廠商在細(xì)分領(lǐng)域逐步實(shí)現(xiàn)突破，如在仿真端，華大九天和概倫電子實(shí)力強(qiáng)勁;在后端，芯禾半導(dǎo)體具有較完整的解決方案和競爭力;廣立微在良率優(yōu)化端的軟件和測試機(jī)、博達(dá)微在數(shù)據(jù)端的快速參數(shù)測試方案等達(dá)到較高水平。受益于在細(xì)分領(lǐng)域的產(chǎn)品突破，中國本土EDA廠商競爭力有所增強(qiáng)，目前，華大九天在中國EDA市場已經(jīng)占據(jù)了一定的市場份額，超過了另外兩大國外企業(yè)(Ansys、Keysight)。

　　盡管如此，國內(nèi)EDA廠商在全球產(chǎn)業(yè)鏈中仍缺乏競爭力。一方面，中國EDA廠商以提供點(diǎn)工具為主，在產(chǎn)品完整性、集成度等方面仍與發(fā)達(dá)國家跨國公司有較大差距，僅有華大九天一家可以提供面板和模擬集成電路全流程設(shè)計平臺，其他的廠商只能提供某領(lǐng)域內(nèi)的部分工具，而發(fā)達(dá)國家跨國公司經(jīng)過一系列并購，基本打通了EDA全流程工具鏈，能夠覆蓋全領(lǐng)域的設(shè)計需求(見表1)。另一方面，中國自主研發(fā)的工業(yè)軟件產(chǎn)品大多集中于產(chǎn)業(yè)鏈中低端領(lǐng)域，同行業(yè)內(nèi)產(chǎn)品競爭力相對較高，但針對高端產(chǎn)品及部分核心工業(yè)軟件的研發(fā)生產(chǎn)，中國產(chǎn)品競爭力水平則明顯不足。

　　EDA軟件還只是工業(yè)軟件中的冰山一角，和EDA面臨相同困境的還有三維CAD、CAE、CAM、PLM、MES等核心工業(yè)軟件，以汽車制造、航空航天為代表的高端裝備制造業(yè)基本都被法國達(dá)索CATIA、德國西門子UGNX、美國PTC等產(chǎn)品壟斷。由此可見中國自主工業(yè)軟件之殤，發(fā)展自主工業(yè)軟件體系刻不容緩。

表1 國內(nèi)外主要EDA企業(yè)

資料來源：根據(jù)各企業(yè)官網(wǎng)資料整理

　中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)競爭力不高的原因分析

　　與發(fā)達(dá)國家相比，中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)整體呈“小、散、差”的發(fā)展局面，國內(nèi)企業(yè)市場份額小，產(chǎn)業(yè)鏈不完整，技術(shù)水平相對落后，離自主可控距離還比較遠(yuǎn)。究其原因，主要是：

　　1、研發(fā)投入不足，融資能力偏弱

　　高額資金投入，在核心工業(yè)軟件產(chǎn)品設(shè)計研發(fā)中扮演著不可或缺的角色，從Synopsys和Cadence的財報來看，這兩家公司每年花費(fèi)在研發(fā)上的投入分別是營收的30%和20%。反觀中國，由于現(xiàn)階段工業(yè)軟件研發(fā)投入大、周期長、回報低，大多數(shù)企業(yè)資金有限，難以維持高額研發(fā)投入。

　　融資渠道狹窄，融資能力弱。一個最典型的例子是，在互聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)公司動輒數(shù)千萬、上億融資的時代背景下，成立了22年的國內(nèi)領(lǐng)先的工業(yè)軟件龍頭廠商——廣州中望龍騰軟件股份有限公司，2018年底完成第一輪融資8000萬元，2019年10月完成第二輪融資1.4億元，這兩輪融資竟然均為國內(nèi)研發(fā)設(shè)計類工業(yè)軟件領(lǐng)域彼時規(guī)模最大、估值最高的融資案例。隨著中美貿(mào)易摩擦加劇，EDA行業(yè)成為市場關(guān)注的重點(diǎn)，資金開始積極進(jìn)入。2020年EDA行業(yè)有9家企業(yè)完成了15次融資，2021年前兩個月已經(jīng)完成了7次融資。但總體而言，工業(yè)軟件行業(yè)融資水平仍然偏低，難以滿足現(xiàn)階段工業(yè)軟件企業(yè)對資金的強(qiáng)烈渴求。

　　2、技術(shù)積累不足，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱

　　國外工業(yè)軟件巨頭之所以強(qiáng)大，根本原因之一就在于積累了幾十年甚至上百年的工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)、流程、知識、工藝和數(shù)據(jù)，形成了扎實(shí)的工業(yè)數(shù)據(jù)知識庫，具備了最重要、最核心、最底層的支撐。而這些對于中國企業(yè)而言，都還相當(dāng)薄弱。國內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)要追趕國際巨頭，要有“老黃牛”精神，需要沉下心來苦練內(nèi)功，夯實(shí)底層技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

　　3、龐大國內(nèi)用戶形成對國際巨頭產(chǎn)品的依賴，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)生態(tài)亟待優(yōu)化

　　由于軟件產(chǎn)品使用習(xí)慣 “粘性”，國內(nèi)用戶形成了對供給巨頭產(chǎn)品的依賴。這種依賴導(dǎo)致國內(nèi)旺盛的用戶需求很大程度上推動了國際工業(yè)軟件巨頭產(chǎn)品優(yōu)化發(fā)展，而不是本土企業(yè)工業(yè)軟件的發(fā)展。工業(yè)軟件就是要不斷解決自身Bug(缺陷)，不斷迭代，才能保證軟件的活力。相比之下，國內(nèi)工業(yè)軟件使用用戶少，產(chǎn)品缺乏用戶反饋，導(dǎo)致產(chǎn)品優(yōu)化和迭代升級狀況不太理想。當(dāng)前，外資企業(yè)壟斷了大多數(shù)的國內(nèi)頭部客戶，在核心技術(shù)、產(chǎn)品成熟度和營銷渠道的完善程度上，導(dǎo)致國內(nèi)廠商難以同外資企業(yè)競爭。

　　4、人才短缺，人才流失問題嚴(yán)重

　　以EDA為例，有數(shù)據(jù)表明，僅新思科技一家企業(yè)就在美洲雇傭了5000多名工人，其中80%是工程師。然而，中國在高端技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人才相對缺乏，工業(yè)軟件領(lǐng)域的人才缺口尤甚。首先是因?yàn)閺氖鹿I(yè)軟件要求既要懂工業(yè)又要懂軟件，這種復(fù)合型人才培養(yǎng)難度大、培養(yǎng)周期長。目前絕大部分國內(nèi)高校在專業(yè)設(shè)置領(lǐng)域有偏差，沒有工業(yè)軟件專業(yè)，培養(yǎng)的軟件人才基本都是計算機(jī)工程、軟件工程專業(yè)，缺乏工業(yè)基礎(chǔ)，工廠的業(yè)務(wù)人員懂工業(yè)制造，卻不懂軟件設(shè)計。其次，工業(yè)軟件人才短缺，還由于人才流失嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查，在工業(yè)軟件行業(yè)剛畢業(yè)的碩士研究生在其單位的年薪在12萬到15萬元之間，工作七八年后的開發(fā)人員年收入也僅能達(dá)到20萬元，可一些互聯(lián)網(wǎng)、游戲公司輕易就能用數(shù)倍年薪挖人，有經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)開發(fā)人員都去做電商、做金融、做游戲了，人才流失問題嚴(yán)重。

對策建議

　　1、提升核心工業(yè)軟件戰(zhàn)略地位，制定可落地的政策措施

　　一是加大對工業(yè)軟件投入力度，推動成立核心工業(yè)軟件發(fā)展專項(xiàng)基金，利用國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家科技重大專項(xiàng)予以扶持。二是穩(wěn)步推進(jìn)國產(chǎn)替代。針對企業(yè)不敢用、不愿用問題，探索出臺軟件“首版次”政策，通過保險補(bǔ)貼、研發(fā)應(yīng)用雙向獎補(bǔ)等政策，推動國產(chǎn)軟件在各行業(yè)應(yīng)用。三是針對企業(yè)散弱、缺乏龍頭引領(lǐng)問題，出臺鼓勵企業(yè)兼并重組政策;推動國有大型工業(yè)軟件集團(tuán)聯(lián)合與收購，加快核心工業(yè)軟件大企業(yè)培育;集中資源與力量，由頭部企業(yè)或國家主管部門牽頭進(jìn)行專業(yè)領(lǐng)域突破。四是積極落實(shí)《新時期促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)和軟件產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的若干政策》，對工業(yè)軟件類企業(yè)在財稅、投融資、科技研發(fā)、知識產(chǎn)權(quán)、人才、國際合作、市場應(yīng)用等方面切實(shí)給予有力度的優(yōu)惠政策。

　　2、夯實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，優(yōu)化國內(nèi)產(chǎn)業(yè)生態(tài)

　　一是整合國內(nèi)產(chǎn)學(xué)研用優(yōu)勢力量，加強(qiáng)計算數(shù)學(xué)、并行算法等基礎(chǔ)研究;加快工業(yè)軟件與新一代信息技術(shù)融合的步伐，促進(jìn)核心工業(yè)軟件技術(shù)和架構(gòu)創(chuàng)新，推動工業(yè)App和工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等相關(guān)前沿技術(shù)的研發(fā)。

　　二是加快建立工業(yè)知識數(shù)據(jù)庫，將工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的專家經(jīng)驗(yàn)、工藝流程、核心參數(shù)等知識沉淀下來，變個別知識經(jīng)驗(yàn)為集體知識財富，從源頭上增強(qiáng)國產(chǎn)工業(yè)軟件的競爭優(yōu)勢。

　　三是豐富國內(nèi)應(yīng)用場景，拓展國產(chǎn)工業(yè)軟件在更多領(lǐng)域應(yīng)用。大力推動國內(nèi)工業(yè)軟件在機(jī)械、電子、船舶、航空航天、汽車、軌道交通等重點(diǎn)領(lǐng)域示范應(yīng)用，促進(jìn)一批重大項(xiàng)目立項(xiàng)和建設(shè)，系統(tǒng)總結(jié)一批優(yōu)秀行業(yè)解決方案，在全行業(yè)推廣應(yīng)用。鼓勵軟件企業(yè)與工業(yè)企業(yè)、軍工企業(yè)加強(qiáng)戰(zhàn)略合作，通過并購股權(quán)投資成立合資公司等，形成利益共同體，面向特定需求開展工業(yè)軟件的技術(shù)研發(fā)、磨合和應(yīng)用。

　　四是完善工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。第一，建設(shè)統(tǒng)一的工業(yè)軟件測試評價技術(shù)體系、試驗(yàn)驗(yàn)證標(biāo)準(zhǔn)、測評指標(biāo)集、方法和準(zhǔn)則、工具和環(huán)境、數(shù)據(jù)集和操作規(guī)程等。第二，開展工業(yè)軟件測試評價，為國產(chǎn)工業(yè)軟件進(jìn)入國家目錄提供測試評估，增強(qiáng)對高端工業(yè)軟件核心技術(shù)、關(guān)鍵算法的評價能力，形成具有創(chuàng)新性和廣泛應(yīng)用性的測試評估支撐平臺。第三，建立自主數(shù)據(jù)模型和接口標(biāo)準(zhǔn)體系，基于市場對國際主流工業(yè)軟件的模型讀取轉(zhuǎn)換、異構(gòu)協(xié)議轉(zhuǎn)換、軟件二次開發(fā)等兼容性和定制化要求，發(fā)展和定義自主數(shù)據(jù)模型和接口標(biāo)準(zhǔn)，形成覆蓋設(shè)計、建模、仿真、制造、運(yùn)維等不同環(huán)節(jié)的自主數(shù)據(jù)表達(dá)和交換能力，發(fā)展對國外產(chǎn)品的替換能力。

　　3、完善投融資機(jī)制，扶持工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展

　　要抓住北京證券交易所成立的歷史性機(jī)遇，打造服務(wù)工業(yè)軟件類創(chuàng)新型中小企業(yè)主陣地。創(chuàng)新投融資方式，支持企業(yè)通過知識產(chǎn)權(quán)質(zhì)押融資、股權(quán)質(zhì)押融資、科技及知識產(chǎn)權(quán)保險等手段獲得商業(yè)貸款;充分發(fā)揮融資擔(dān)保機(jī)構(gòu)作用，為小微企業(yè)提供各種形式的融資擔(dān)保服務(wù);拓寬企業(yè)融資渠道，鼓勵符合條件的企業(yè)發(fā)行企業(yè)債券、公司債券、短期融資券和中期票據(jù)等;進(jìn)一步改善金融機(jī)構(gòu)服務(wù)，加大對核心工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的中長期貸款支持力度，在風(fēng)險可控、商業(yè)可持續(xù)的前提下，加大對重大點(diǎn)企業(yè)和項(xiàng)目的金融支持力度，支持保險、信托等非銀行金融機(jī)構(gòu)發(fā)起設(shè)立專門性資管產(chǎn)品。

　　4、完善人才培養(yǎng)和使用激勵機(jī)制，避免人才流失

　　響應(yīng)國家特色化示范性軟件學(xué)院建設(shè)號召，依托國內(nèi)高等院校，設(shè)立“工軟”特色軟件學(xué)院，建立工業(yè)軟件研究實(shí)驗(yàn)室，開展工業(yè)軟件通用技術(shù)基礎(chǔ)研究，培養(yǎng)綜合性研究人才。聚焦行業(yè)突出問題，鼓勵國內(nèi)科研院所、高校和企業(yè)開展聯(lián)合培養(yǎng)，建立“產(chǎn)-學(xué)-研-用”綜合實(shí)踐應(yīng)用平臺、人才實(shí)訓(xùn)基地等，從供需兩側(cè)共同培養(yǎng)一批高端型工業(yè)軟件人才。依托職業(yè)技術(shù)學(xué)校，細(xì)化工業(yè)軟件相關(guān)學(xué)科專業(yè)，針對國內(nèi)外常見的工業(yè)軟件，打造各應(yīng)用領(lǐng)域的工業(yè)軟件職業(yè)技校，培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)人才。加強(qiáng)高校和職業(yè)技術(shù)學(xué)校工科、軟件特別是工業(yè)軟件等專業(yè)教材建設(shè)、調(diào)整課程設(shè)置、優(yōu)化教學(xué)計劃和教學(xué)方式，努力培養(yǎng)復(fù)合型、實(shí)用型的高水平工業(yè)軟件人才。在大力培養(yǎng)國產(chǎn)工業(yè)軟件人才的同時，要積極創(chuàng)造條件吸納工業(yè)軟件類留學(xué)歸國人員為中國企業(yè)服務(wù)。鼓勵企業(yè)制定股權(quán)分配、股票期權(quán)激勵方案，激發(fā)工程技術(shù)人員工作積極性和長期主義思想。加強(qiáng)行業(yè)自律，引導(dǎo)工業(yè)軟件人才合理有序流動，避免惡性競爭和人才流失。(作者郭朝先系中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所研究員、產(chǎn)業(yè)組織研究室主任，苗雨菲系中國社會科學(xué)院大學(xué)研究生)

（來源：澎湃新聞）