作為制造業(yè)第一大國，我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)域卻始終是我國產(chǎn)業(yè)發(fā)展的軟肋。目前，我國核心工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展落后發(fā)達(dá)國家約20年，80%的工業(yè)軟件被外企壟斷。工業(yè)軟件已經(jīng)在中美貿(mào)易摩擦中被美方用作斷供、“卡脖子”的一個支點(diǎn)，直接關(guān)系到我國企業(yè)生存與發(fā)展以及產(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，既是我國建設(shè)“制造強(qiáng)國”的必由之路，也是提升產(chǎn)業(yè)國際競爭力的重要抓手，保障我國產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全與韌性的根本所在。

　　借鑒自然界的生態(tài)系統(tǒng)概念，產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是指影響產(chǎn)業(yè)發(fā)展的諸要素及其相互作用關(guān)系，包括產(chǎn)業(yè)內(nèi)企業(yè)成員及其相互關(guān)系、產(chǎn)業(yè)鏈上下游關(guān)系以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的配套支持條件（公共服務(wù)體系、產(chǎn)業(yè)政策與競爭政策和社會經(jīng)濟(jì)文化條件等）。產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)包括但不限于產(chǎn)業(yè)鏈，有著比產(chǎn)業(yè)鏈更加豐富的內(nèi)容。本文分析了工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)成，概括了全球工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特征，并對中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)競爭力及其偏弱的原因進(jìn)行了分析，最后對提高中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)競爭力、增強(qiáng)自主可控能力提出了對策建議。

　　一、工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈

　　工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游、中游和下游三個環(huán)節(jié)。工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈全景如圖1所示，上游主要是為工業(yè)軟件產(chǎn)品制造提供基礎(chǔ)服務(wù)的軟硬件，如計(jì)算機(jī)設(shè)備、操作系統(tǒng)、開發(fā)工具和中間件。中游主要包括研發(fā)設(shè)計(jì)軟件、生產(chǎn)控制軟件、業(yè)務(wù)管理軟件及嵌入式軟件。其中，研發(fā)設(shè)計(jì)軟件主要應(yīng)用于設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，是數(shù)字化研發(fā)創(chuàng)新的主要工具，能夠提升產(chǎn)品開發(fā)效率、降低開發(fā)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量；生產(chǎn)控制軟件主要應(yīng)用于產(chǎn)品生產(chǎn)過程，幫助企業(yè)提高制造過程的管控水平，改善生產(chǎn)設(shè)備的效率和利用率；業(yè)務(wù)管理軟件主要用于提升企業(yè)的管理治理水平和運(yùn)營效率；嵌入式軟件是基于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的軟件，用于實(shí)現(xiàn)其他設(shè)備的控制、監(jiān)視、管理等功能。在下游應(yīng)用方面，工業(yè)軟件廣泛應(yīng)用于機(jī)械裝備、汽車制造、能源電力、航空航天、工業(yè)通信和安防電子等領(lǐng)域與環(huán)節(jié)中。

圖1 工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈全景

　　目前，在我國市場中，工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈上游及中游占據(jù)主導(dǎo)地位的是國外廠商，這些企業(yè)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，我國工業(yè)軟件企業(yè)在部分領(lǐng)域已獲得較高的市場份額，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，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，我國工業(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)手機(jī)軟件，發(fā)展前景可期。

　　基于產(chǎn)品用途，工業(yè)軟件可劃分為研發(fā)設(shè)計(jì)軟件、生產(chǎn)控制軟件、業(yè)務(wù)管理軟件和嵌入式軟件。由于我國過去的工業(yè)數(shù)字化路徑偏向于“重硬輕軟”，而嵌入式軟件大多與硬件集成銷售，因此從銷售額來看，嵌入式工業(yè)軟件市場規(guī)模最大，接近千億元；排在第二位和第三位的生產(chǎn)控制類及業(yè)務(wù)管理類工業(yè)軟件受益于工業(yè)自動化和企業(yè)數(shù)字化升級，過去幾年實(shí)現(xiàn)了較快發(fā)展；而研發(fā)設(shè)計(jì)類軟件受到國內(nèi)軟件行業(yè)環(huán)境等的影響，目前市場份額最小，成為工業(yè)4.0時(shí)代我國產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級的重點(diǎn)和難點(diǎn)。主要核心工業(yè)軟件產(chǎn)品類型、應(yīng)用領(lǐng)域和國內(nèi)外代表性企業(yè)見表1。

表1 主要核心工業(yè)軟件產(chǎn)品及代表性企業(yè)

　　位于產(chǎn)業(yè)鏈中游研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的核心工業(yè)軟件主要包括CAD、CAE、CAM、PLM 和EDA 等。其中，EDA 由CAD、CAE、CAM 等概念發(fā)展而來，是最重要的集成電路軟件設(shè)計(jì)工具，EDA 軟件水平代表了一國電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)能力。借助EDA，以計(jì)算機(jī)輔助的工業(yè)軟件來替代人腦計(jì)算，可自動完成對目標(biāo)芯片的邏輯編譯、簡化、分割、綜合、布線和仿真，產(chǎn)品合格率大大提高，平均成本顯著下降。

　　二、全球工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)特征

　　當(dāng)前，全球工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)呈現(xiàn)出寡頭壟斷市場格局，上下游之間密切嵌合，智能化、云化、集成化發(fā)展態(tài)勢明顯，行業(yè)巨頭通過并購稱霸全球，國家參與度高等特征。

　?。ㄒ唬┕杨^壟斷市場格局

　　寡頭壟斷市場結(jié)構(gòu)主要來自三方面。

　　一是技術(shù)本身的門檻高。由于集成電路產(chǎn)業(yè)經(jīng)過半個多世紀(jì)的高速發(fā)展，其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)復(fù)雜程度空前提高，一個高端芯片，動輒包含上百億晶體管，如何讓計(jì)算機(jī)高效準(zhǔn)確地求解這些復(fù)雜問題，形成了一個個實(shí)在的技術(shù)壁壘。不僅如此，核心工業(yè)軟件種類眾多、流程復(fù)雜，大多廠商只能生產(chǎn)部分點(diǎn)工具，即使行業(yè)巨頭通過不斷并購重組、補(bǔ)齊產(chǎn)品，形成了自己的優(yōu)勢領(lǐng)域，也很難做到全鏈通吃。

　　二是市場容量的壁壘。電子信息產(chǎn)業(yè)中越前端的產(chǎn)業(yè)規(guī)模越小，越后端的規(guī)模越大，核心工業(yè)軟件處于產(chǎn)業(yè)前端，其市場容量很大程度上限制了后來競爭者。

　　三是鎖定效應(yīng)與用戶黏性形成壁壘。從客戶端來講，用戶從成熟的核心工業(yè)軟件切換到新的軟件工具要付出較高的學(xué)習(xí)成本，因此核心工業(yè)軟件的使用存在用戶黏性?？上攵谶@樣一個市場容量不大，存在較高技術(shù)壁壘和產(chǎn)品用戶黏性且被成熟公司壟斷的領(lǐng)域，其他競爭者反超的可能性微乎其微。

　?。ǘ┥舷掠沃g相互嵌合的生態(tài)網(wǎng)

　　工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)鏈的正常運(yùn)行要求實(shí)現(xiàn)上下游軟件之間的匹配與兼容，受這一特征影響，不僅要求工業(yè)軟件企業(yè)的自身產(chǎn)品覆蓋從設(shè)計(jì)到封裝使用的全流程工具鏈，而且要求與上游軟硬件設(shè)備供應(yīng)商、下游應(yīng)用需求方形成較為穩(wěn)固的產(chǎn)銷關(guān)系，這種密切嵌合的關(guān)系網(wǎng)日益成為工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展常態(tài)。在工業(yè)軟件上下游相互嵌合的生態(tài)網(wǎng)中，新產(chǎn)品、新工藝相互促進(jìn)、互為一體、滾動發(fā)展，使得生態(tài)網(wǎng)外的競爭者更難躋身產(chǎn)業(yè)鏈的某一環(huán)，實(shí)現(xiàn)反超。

　?。ㄈ┲悄芑?、云化、集成化發(fā)展態(tài)勢

　　以EDA 軟件為例，人工智能將在EDA 中扮演更重要的角色，促進(jìn)智能化發(fā)展。一方面，芯片設(shè)計(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)規(guī)模的增加與系統(tǒng)運(yùn)算能力的階躍式上升為人工智能技術(shù)在EDA 領(lǐng)域的應(yīng)用提供了新的契機(jī)，通過AI算法可以幫助客戶設(shè)計(jì)達(dá)到最優(yōu)化的PPA 目標(biāo)（功耗、性能和面積），開發(fā)針對具體環(huán)節(jié)或場景的定制化工具與性能更高的終端產(chǎn)品；另一方面，利用人工智能技術(shù)可以更智能化地進(jìn)行判斷，幫助設(shè)計(jì)師精準(zhǔn)決策，降低芯片設(shè)計(jì)門檻，縮短設(shè)計(jì)周期，提升EDA 工具效率。

　　云化指的是云技術(shù)將更多應(yīng)用于EDA 領(lǐng)域。利用“云計(jì)算+EDA”模式，在線提供EDA 工具和軟件，不僅能夠使設(shè)計(jì)工作擺脫物理環(huán)境制約，還能避免設(shè)計(jì)企業(yè)因計(jì)算資源不足、流程管理等問題帶來的研發(fā)風(fēng)險(xiǎn)，保障企業(yè)研發(fā)生產(chǎn)效率；通過EDA 云化，可以為客戶提供混合云、公有云等環(huán)境服務(wù)，提供模塊可選、彈性算力、高可靠性的工具服務(wù)；此外，EDA 云平臺能有效降低企業(yè)在服務(wù)器配置和維護(hù)等基礎(chǔ)設(shè)施方面的費(fèi)用，降低客戶資本支出。

　　集成化就是通過將不同元器件用封裝等形式集成到更高層次，從而提供更強(qiáng)的性能。EDA 軟件可以在芯片設(shè)計(jì)早期進(jìn)行系統(tǒng)集成，建立裸片—封裝—PCB—系統(tǒng)的閉環(huán)建模和分析流程，推動復(fù)雜功能設(shè)計(jì)的異構(gòu)集成，為整個系統(tǒng)提供設(shè)計(jì)和驗(yàn)證工具。

　　（四）并購是行業(yè)巨頭稱霸全球的重要手段

　　國外工業(yè)軟件巨頭絕大多數(shù)經(jīng)歷了多次并購重組而得以發(fā)展壯大，這也是其之所以能夠?yàn)榭蛻籼峁┩暾a(chǎn)品系統(tǒng)能力的主要原因。如新思科技通過大量并購，形成從設(shè)計(jì)前端到后端的完整生產(chǎn)能力與技術(shù)，滿足客戶差異化訴求，自1990 年首次并購以來，公司已并購總計(jì)超百起，產(chǎn)品線得到持續(xù)補(bǔ)強(qiáng)。2021 年，公司并購步伐還在加速，收購了10～800G 數(shù)據(jù)速率以太網(wǎng)控制器IP 公司MorethanIP，使公司IP 產(chǎn)品組合得到進(jìn)一步擴(kuò)充，將為客戶提供面向網(wǎng)絡(luò)、AI和云計(jì)算片上系統(tǒng)（SoC）的低延遲、高性能全線以太網(wǎng)IP 解決方案。Dassault公司在大量收購后往往推出對應(yīng)的產(chǎn)品品牌，擴(kuò)充自身產(chǎn)品線，在PLM、CAD、CAE、工業(yè)仿真技術(shù)、平臺打造等方面均積累了優(yōu)勢，能夠支持從項(xiàng)目前階段、具體設(shè)計(jì)、分析模擬、組裝到維護(hù)在內(nèi)的全部工業(yè)設(shè)計(jì)流程，工業(yè)軟件產(chǎn)品功能強(qiáng)大、市場份額領(lǐng)先、客戶基礎(chǔ)廣泛，成為工業(yè)軟件巨頭（見表2）。

表2 Dassault 公司收購歷程

　　（五）國家參與度高

　　21 世紀(jì)以來，歐美發(fā)達(dá)國家將工業(yè)軟件發(fā)展上升為國家戰(zhàn)略，出臺了一系列政策措施重點(diǎn)扶持。2009年，美國競爭力委員會發(fā)布《美國制造業(yè)——依靠建模和模擬保持全球領(lǐng)導(dǎo)地位》白皮書，將建模、模擬等高性能計(jì)算視為維系制造業(yè)競爭力的重要支撐；2011年，美國推出高端制造合作伙伴計(jì)劃AMP，重點(diǎn)發(fā)展圍繞數(shù)值模擬技術(shù)的軟件工具和應(yīng)用平臺；2020 年7月，美國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟首次發(fā)布《工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型白皮書》，認(rèn)為云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)、超鏈接等關(guān)鍵技術(shù)與高效的創(chuàng)新流程是企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的重要驅(qū)動因素；2021 年4 月，美國總統(tǒng)拜登宣布1 800 億美元規(guī)模的科技研發(fā)計(jì)劃，重點(diǎn)支持量子計(jì)算、人工智能和先進(jìn)半導(dǎo)體制造等前沿領(lǐng)域發(fā)展。此外，德國政府發(fā)布《高技術(shù)戰(zhàn)略2020》《信息通信技術(shù)2020》等政策文件，鼓勵工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展與項(xiàng)目創(chuàng)新；法國政府將工業(yè)軟件研發(fā)課題列為國家關(guān)鍵技術(shù)項(xiàng)目，并積極參與歐盟框架下的信息科技計(jì)劃（IST）和尤里卡框架下的ITEA計(jì)劃。

　　日本和韓國在信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域各具優(yōu)勢，近年來也加入到大力支持工業(yè)軟件發(fā)展行列。日本發(fā)布2021 年《制造業(yè)白皮書》，推動企業(yè)深化數(shù)字化轉(zhuǎn)型；2020 年7 月，韓國政府發(fā)布《材料、零部件和設(shè)備2.0戰(zhàn)略》，意在大幅擴(kuò)充關(guān)鍵戰(zhàn)略產(chǎn)品的供應(yīng)鏈管理，打造尖端產(chǎn)業(yè)世界強(qiáng)國。

　　隨著中美貿(mào)易摩擦加劇，美國對我國采取限購措施，限制芯片、工業(yè)軟件、設(shè)備器件、技術(shù)服務(wù)等對華出口，對國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)造成較大影響。特別是我國EDA 等核心工業(yè)軟件依然主要依靠進(jìn)口，如果境外廠商因美國政府限購而停止對我國EDA供貨和技術(shù)支持，國內(nèi)關(guān)鍵領(lǐng)域的工業(yè)生產(chǎn)可能受到嚴(yán)重影響。

　　隨著國內(nèi)智能制造產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和國際環(huán)境的變化，我國對發(fā)展核心工業(yè)軟件越來越重視，支持力度越來越大。近年來，我國相繼出臺《新時(shí)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》（國發(fā)〔2020〕8 號）、《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新發(fā)展行動計(jì)劃（2021—2023年）》（工信部信管〔2020〕197號）、《關(guān)于加快推動制造服務(wù)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》（發(fā)改產(chǎn)業(yè)〔2021〕372號）等政策文件，均提出要加快發(fā)展工業(yè)芯片、工業(yè)軟件、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，大力培育工業(yè)軟件企業(yè)及產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

　　三、中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)競爭力

　　近年來，我國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)展露生機(jī)，在擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模、點(diǎn)工具研發(fā)等方面取得了一定成績，但與國際先進(jìn)水平相比，在市場規(guī)模、細(xì)分產(chǎn)品、進(jìn)出口情況、代表性企業(yè)市場份額及產(chǎn)品等方面的競爭力仍存在不小差距。

　?。ㄒ唬┲袊I(yè)軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模雖保持中高速增長，但占全球比重仍然較低

　　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，我國工業(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%；工信部“軟件業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行情況”顯示，2021年1—7月，我國工業(yè)軟件產(chǎn)品收入達(dá)1273 億元，同比增長17.0%，表明我國工業(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）?，F(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5 000 萬元，工業(yè)軟件小而散的現(xiàn)象比較突出。

圖2 2016—2021 年中國工業(yè)軟件產(chǎn)品收入

　　據(jù)高德納（Gartner）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，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 年我國工業(yè)軟件產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)收入1974 億元，僅占全球份額的7%，表明我國工業(yè)軟件實(shí)力偏弱。

　　（二）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

　　《中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)白皮書（2020）》顯示，在國內(nèi)市場上，很多工業(yè)軟件細(xì)分領(lǐng)域都是國外企業(yè)產(chǎn)品占據(jù)主導(dǎo)地位。國內(nèi)市場前十大供應(yīng)商中，我國企業(yè)均不足半數(shù)。從CAE、CAD、PLM、SCM等細(xì)分領(lǐng)域來看，在CAE領(lǐng)域，中外企業(yè)數(shù)比是0∶10；在CAD領(lǐng)域，中外企業(yè)數(shù)比是3∶7；在PLM 領(lǐng)域，中外企業(yè)數(shù)比是2∶8；在SCM領(lǐng)域，中外企業(yè)數(shù)比是4∶6。盡管在MES 和ERP 領(lǐng)域，中外企業(yè)數(shù)比達(dá)到7∶3，但是在其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。甚至有調(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(shí)，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。

　　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)果顯示，95%的研發(fā)設(shè)計(jì)類工業(yè)軟件依賴進(jìn)口，國產(chǎn)可用的研發(fā)設(shè)計(jì)類產(chǎn)品主要應(yīng)用于工業(yè)機(jī)理簡單、系統(tǒng)功能行業(yè)復(fù)雜度低的領(lǐng)域。生產(chǎn)控制類工業(yè)軟件相對較好，國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率可以達(dá)到50%，但在高端市場中不占優(yōu)勢。總體而言，國內(nèi)市場上，我國工業(yè)軟件中只有ERP、CAD、CAE和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%，外資企業(yè)產(chǎn)品占主導(dǎo)狀況的形勢仍然比較嚴(yán)峻。

　?。ㄈ┪覈鳨DA行業(yè)市場規(guī)模增速快于全球，但外資企業(yè)占絕對優(yōu)勢地位

　　電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)聯(lián)盟（ESD Alpance）數(shù)據(jù)顯示，2020年全球EDA 市場規(guī)模114.7 億美元，同比增長11.6%，2015—2020年均復(fù)合增長率為8.03%，EDA軟件行業(yè)在全球市場中的重要性日益突出（見圖3和圖4）。

圖3 2016—2020 年EDA 市場規(guī)模及增速比較

圖4 2020 年我國EDA 行業(yè)市場份額

　　受下游集成電路市場需求拉動，我國EDA行業(yè)市場規(guī)模不斷增長，2015—2020年均復(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。整體來看，我國市場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)市場份額的77.7%（此三家占全球市場份額60%以上），華大九天、芯禾科技、廣立微等本土EDA廠商的市場份額較少。

　　（四）本土EDA廠商競爭力有所增強(qiáng)，但與國際巨頭相比差距仍然巨大

　　近年來，我國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，我國本土EDA廠商競爭力有所增強(qiáng)。

　　盡管如此，國內(nèi)EDA 廠商在全球產(chǎn)業(yè)鏈中仍然缺乏競爭力。一方面，我國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(jì)平臺，其他廠商只能提供某領(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(jì)需求（見表3）；另一方面，我國自主研發(fā)的工業(yè)軟件產(chǎn)品大多集中于產(chǎn)業(yè)鏈的中低端領(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)，我國產(chǎn)品競爭力水平則明顯不足。相比之下，國內(nèi)核心工業(yè)軟件企業(yè)還需要進(jìn)一步加快研發(fā)覆蓋全領(lǐng)域的設(shè)計(jì)平臺，爭取在產(chǎn)業(yè)鏈高端環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)突破。

表3 國內(nèi)外主要EDA 企業(yè)情況

　　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。由此可見我國自主工業(yè)軟件之殤，發(fā)展自主工業(yè)軟件體系刻不容緩。

　　四、中國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)競爭力偏弱原因

　　上述分析表明，與發(fā)達(dá)國家相比，我國工業(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)。

　?。ㄒ唬┘夹g(shù)積累不足，產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱

　　工業(yè)軟件是信息技術(shù)和工業(yè)技術(shù)融合發(fā)展的產(chǎn)物，核心工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要長期積累。歐美工業(yè)經(jīng)歷幾百年發(fā)展，完成了三次工業(yè)革命，在實(shí)踐中充分試錯、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，其工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)無論從市場規(guī)模還是知識和人才儲備上均具有優(yōu)勢。而我國工業(yè)化起步晚，工業(yè)信息化經(jīng)驗(yàn)積累更加薄弱，遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有國外工業(yè)軟件的經(jīng)歷豐富。國外工業(yè)軟件巨頭之所以強(qiáng)大，原因之一就在于積累了幾十年甚至上百年工業(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，具備最重要、最核心、最底層的支撐。而這些正是我國企業(yè)的不足之處。為此，國內(nèi)工業(yè)軟件企業(yè)要追趕國際巨頭，必須沉下心苦練內(nèi)功，夯實(shí)底層技術(shù)積累和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

　　（二）研發(fā)投入不足，融資能力偏弱

　　高額的資金投入在核心工業(yè)軟件產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)上不可或缺。從Synopsys和Cadence的財(cái)務(wù)報(bào)表來看，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%。高額的研發(fā)投入提升了公司產(chǎn)品的技術(shù)水平，使其在該領(lǐng)域多年保持世界領(lǐng)先。但現(xiàn)階段，我國由于工業(yè)軟件研發(fā)投入大、周期長、回報(bào)低，大多數(shù)企業(yè)資金有限，難以維持高額研發(fā)投入。此外，我國工業(yè)軟件還存在融資渠道狹窄、融資能力弱的問題。從事工業(yè)軟件的企業(yè)一般是“輕資產(chǎn)”企業(yè)，缺少抵押品，難以獲得銀行貸款，直接融資渠道不暢。

　　一個最典型的例子是，在互聯(lián)網(wǎng)初創(chuàng)公司動輒數(shù)千萬元、上億元融資的時(shí)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(jì)類工業(yè)軟件領(lǐng)域彼時(shí)規(guī)模最大、估值最高的融資案例。隨著中美貿(mào)易摩擦的加劇，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年前兩個月完成了7次融資。2020 年全球及中國EDA 行業(yè)市場現(xiàn)狀分析，國內(nèi)處于發(fā)展提速階段?？傮w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。

　?。ㄈ┯脩粢蕾噰H巨頭產(chǎn)品，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)生態(tài)亟待優(yōu)化

　　長期以來，國內(nèi)工業(yè)軟件市場被國際巨頭所壟斷，由于軟件產(chǎn)品使用習(xí)慣黏性，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)軟件就是要不斷克服自身缺陷，不斷迭代，才能保證軟件的活力。比如，達(dá)索的系統(tǒng)，許多國內(nèi)用戶天天用，不斷反饋需求，迭代自然就很快。只有經(jīng)過不斷開發(fā)、反饋、升級這樣循環(huán)上升的過程，工業(yè)軟件的技術(shù)水平與市場競爭力才能有效提高。相比之下，國內(nèi)工業(yè)軟件用戶少，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，國內(nèi)廠商難以同外資企業(yè)競爭。

　?。ㄋ模┤瞬哦倘?，人才流失問題嚴(yán)重

　　人才是根本，強(qiáng)大的人力資本是支持工業(yè)軟件持續(xù)發(fā)展的基石。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5 000 多名工人，其中80%是工程師。然而，我國在高端技術(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。因?yàn)楣I(yè)軟件行業(yè)需要的是既懂工業(yè)又懂軟件的人才，這種復(fù)合型性人才培養(yǎng)難度大、培養(yǎng)周期長。工業(yè)軟件是一個跨學(xué)科的應(yīng)用方向，涉及數(shù)學(xué)、信息技術(shù)、機(jī)械、電氣傳動與控制等多領(lǐng)域的知識，在工業(yè)軟件設(shè)計(jì)和研發(fā)過程中，需要既懂信息化又懂工業(yè)機(jī)理的復(fù)合型人才。而現(xiàn)實(shí)情況是，絕大部分高校在專業(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(jì)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(jì)。

　　此外，工業(yè)軟件人才流失嚴(yán)重。據(jù)調(diào)查，工業(yè)軟件行業(yè)剛畢業(yè)的碩士研究生的年薪在12～15 萬元之間，工作七八年的開發(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，導(dǎo)致工業(yè)軟件行業(yè)人才流失問題更加嚴(yán)重。

　　五、對策建議

　　當(dāng)前，在全球工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的大勢下，我國應(yīng)把握時(shí)代脈搏，積極推進(jìn)工業(yè)軟件領(lǐng)域自主可控，從技術(shù)攻關(guān)、投融資支持、生態(tài)培育、人才培養(yǎng)四個方面發(fā)力，推動我國工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平更上一層樓。

　?。ㄒ唬┙M織力量進(jìn)行技術(shù)攻 關(guān)，夯實(shí)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)

　　要提高我國工業(yè)軟件自主可控能力和增強(qiáng)其國際競爭力，需要腳踏實(shí)地、苦練內(nèi)功，逐步補(bǔ)齊產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱短板。當(dāng)前，應(yīng)發(fā)揮我國“新型舉國體制”優(yōu)越性，組織力量進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，加速工業(yè)技術(shù)軟件化進(jìn)程。

　　一是支持制造業(yè)創(chuàng)新中心、國家工程技術(shù)研究中心等創(chuàng)新平臺，將工業(yè)軟件作為創(chuàng)新發(fā)展重點(diǎn)工作。

　　二是加快建設(shè)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(cái)富，從源頭上增強(qiáng)國產(chǎn)工業(yè)軟件的競爭優(yōu)勢。

　　三是推動產(chǎn)業(yè)數(shù)字化發(fā)展，建設(shè)和推廣工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，提高企業(yè)軟件化水平，開展百萬工業(yè)手機(jī)軟件培育行動等。

　　四是整合國內(nèi)“產(chǎn)—學(xué)—研—用”優(yōu)勢力量，加強(qiáng)計(jì)算數(shù)學(xué)、并行算法等基礎(chǔ)理論研究，推進(jìn)三維幾何建模引擎、求解器等關(guān)鍵共性技術(shù)聯(lián)合攻關(guān)。

　　五是以應(yīng)用為牽引，采取“產(chǎn)—學(xué)—研—用”協(xié)同攻關(guān)模式，促進(jìn)學(xué)術(shù)界、工業(yè)界與工業(yè)軟件企業(yè)多方協(xié)作，著力推動工業(yè)龍頭企業(yè)與國產(chǎn)工業(yè)軟件企業(yè)結(jié)對子。

　　六是推進(jìn)工業(yè)軟件企業(yè)與工業(yè)企業(yè)、軍工企業(yè)的戰(zhàn)略合作，通過并購股權(quán)、投資成立合資公司等方式，組成利益共同體，面向特定需求開展技術(shù)研發(fā)。

　?。ǘ┩晟仆度谫Y機(jī)制，強(qiáng)化資本市場對工業(yè)軟件企業(yè)的支持

　　一是加大財(cái)政資金對工業(yè)軟件研發(fā)資金投入力度，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(jì)劃、國家科技重大專項(xiàng)予以扶持。

　　二是抓住北京證券交易所成立的歷史性機(jī)遇，大力支持工業(yè)軟件類中小企業(yè)上市融資，打造服務(wù)于工業(yè)軟件創(chuàng)新型中小企業(yè)發(fā)展的主陣地。

　　三是進(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(xiǎn)可控、商業(yè)可持續(xù)的前提下，加大對重點(diǎn)企業(yè)和項(xiàng)目的金融支持力度。

　　四是創(chuàng)新投融資方式，支持企業(yè)通過工業(yè)軟件知識產(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(xiǎn)等手段獲得商業(yè)貸款；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。

　　五是出臺鼓勵企業(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)軟件企業(yè)培育。六是鼓勵國內(nèi)相關(guān)企業(yè)著力瞄準(zhǔn)在中國市場上淘金、具備優(yōu)秀技術(shù)的國際軟件企業(yè)進(jìn)行并購。

　　（三）培育產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，增強(qiáng)國內(nèi)用戶使用國產(chǎn)工業(yè)軟件的信心

　　基于良好的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，用戶企業(yè)購買到的不僅僅是工業(yè)軟件本身，還可以借鑒行業(yè)最佳實(shí)踐、知識和經(jīng)驗(yàn)。為此，工業(yè)軟件企業(yè)要更好地把握客戶需求，持續(xù)改進(jìn)產(chǎn)品和服務(wù)，形成新的盈利模式，實(shí)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)。

　　一是研究出臺軟件“首版次”政策，及時(shí)出臺鼓勵國內(nèi)用戶使用國產(chǎn)工業(yè)軟件保險(xiǎn)補(bǔ)貼、應(yīng)用獎補(bǔ)等政策，提高國內(nèi)用戶使用國產(chǎn)工業(yè)軟件的積極性，推動國產(chǎn)軟件在各行業(yè)應(yīng)用。

　　二是強(qiáng)化知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。加強(qiáng)知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)、打擊盜版等違法行為，建立起工業(yè)軟件企業(yè)通過提供軟件服務(wù)即能獲得持續(xù)收入的制度基礎(chǔ)。

　　三是完善工業(yè)軟件標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)。開展工業(yè)軟件測試評價(jià)，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(jià)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。

　　四是豐富國內(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。

　?。ㄋ模└叨戎匾暼瞬排囵B(yǎng)和人才引進(jìn)，完善人才使用激勵約束機(jī)制

　　一是加強(qiáng)高校和職業(yè)技術(shù)學(xué)校工業(yè)軟件人才的培養(yǎng)，依托高校工科、計(jì)算機(jī)等專業(yè)基礎(chǔ)設(shè)立工業(yè)軟件特色學(xué)院，推進(jìn)專業(yè)教材建設(shè)、調(diào)整課程設(shè)置、優(yōu)化教學(xué)計(jì)劃和教學(xué)方式，培養(yǎng)復(fù)合型、實(shí)用型的高水平工業(yè)軟件人才。

　　二是鼓勵國內(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。

　　三是大力實(shí)施工業(yè)軟件職業(yè)技能提升行動計(jì)劃，國家財(cái)政資金應(yīng)對提供工業(yè)軟件職業(yè)技能相關(guān)業(yè)務(wù)的培訓(xùn)機(jī)構(gòu)給予財(cái)政補(bǔ)貼，對相關(guān)職業(yè)資格證書的獲得者給予獎勵。

　　四是在大力培養(yǎng)國產(chǎn)工業(yè)軟件人才的同時(shí)，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)。

　　五是加快出臺人才專項(xiàng)政策，對于核心工業(yè)軟件研發(fā)人才，給予醫(yī)療保險(xiǎn)、子女入學(xué)等優(yōu)惠政策。

　　六是鼓勵企業(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。七是加強(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。