從“短板”到“斷板”，中國工業軟件正成為“阿喀琉斯之踵”？_風聞

核心觀點： 

從全球發展態勢看，歐美引領全球工業軟件的技術發展方向。

美國擁有一批全球知名工業軟件企業，集成電路設計工具幾乎全被美國企業壟斷；

德國、法國等歐洲國家憑藉深厚的工業積累，在細分領域處於主導地位。

歐美企業能形成壟斷局勢，歸根到底是高研發投入和政府的支持，國際頂級工業軟件公司一年研發約等於我國15年的全部投入。

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　　工業軟件是指專用於或主要用於工業領域，為提高工業企業研發、製造、生產管理水平和工業管理性能的軟件，是現代工業裝備的“大腦”。對於中國工業來説，工業軟件豈止是短板，已經是“斷”板。一邊是差距增大，一邊是國際頂級工業軟件公司一年研發約等於我國15年的全部投入。當許多人都在沉迷工業互聯網、人工智能、大數據來推動我國製造業轉型升級的時候，沒有人意識到這些概念如果抽絲剝繭，最內核的就是工業軟件。伴隨着數字化、網絡化和智能化的深入發展，我國製造業正在向智能製造迅速轉型。但不可否認的是，中國製造業缺少核心工業軟件，將是我們不得不面對的“阿喀琉斯之踵”。沒有自主可控的工業軟件支撐，製造強國只能是南柯一夢。 

歐美工業軟件產業政策對比

　　從全球發展態勢看，歐美引領全球工業軟件的技術發展方向，美國擁有一批全球知名工業軟件企業，集成電路設計工具幾乎全被美國企業壟斷，德國、法國等歐洲國家憑藉深厚的工業積累，在細分領域處於主導地位。《2019年中國工業軟件發展白皮書》數據顯示，過去5年，全球企業級工業軟件產業規模以每年近6%的速度持續增長，2018年全球工業軟件市場規模約為3890億美元，同比增長5.2%。其中，北美地區所佔比重為38.8%；歐洲地區所佔比重為32.4%。當前，世界發達國家已將發展工業軟件特別是高端工業軟件作為提升國家核心競爭力的基本手段。在近期發生的中美貿易摩擦中，高端的工業軟件也是美國近來對華技術封鎖的重點。 

(一)歐洲

       早在20世紀末，歐洲在全球就率先建立了較為完整的工業體系，並通過與美日等其他世界先進工業體系的合作發展，逐漸成為全球工業軟件領域核心技術和標準的主要制定者，無論是在產品研發領域，還是在企業生產管理、生產過程管理和控制領域等。工業製造與工業軟件二者之間的相互促進為歐洲建立了高度發達的現代工業體系，也孕育出了西門子、SAP、達索、ABB等多家國際知名工業軟件企業。

表1 歐洲工業軟件產業領域代表性企業 

1.德國

　　德國是歐洲軟件業的領頭羊。從世界範圍看，德國也一直保持着世界最大軟件供應商和解決方案提供商之一的地位。軟件業是德國信息與通信技術(ICT)產業的重要組成部分，佔整個ICT市場銷售額的比重超過10%。

　　德國政府非常重視工業軟件產業的鼓勵政策，認為軟件產業的發展對國家經濟、社會發展具有重要的戰略意義。為鼓勵工業軟件產業發展，德國政府出台了一系列不同層面的政策措施，包括：《信息通信技術2020》、《21世紀信息社會中的創新和就業崗位》、《信息社會德國2010》、《中小企業信息通信科技創新攻勢》等。其中，《信息通信技術2020》旨在支持德國IT產業的加速發展，其特點是通過發揮政策推動、科研推動和市場拉動的合力，設置開放式課題，逐一完成工業軟件等信息技術產業領域的創新項目和科技成果轉化。該規劃執行期為10年，其中2007年至2011年期間預算資金超過32億歐元，平均每年6.5億歐元。從研究領域劃分，以下基礎科研領域受到重點扶持：電子學與微系統研究、軟件系統與知識加工、通信技術與網絡。 

2.法國

　　在法國，軟件產業被認為是國家經濟的“火車頭”。法國軟件企業大多數是中小企業，當然也不乏達索系統、Cegid集團等一批國際巨頭。

　　從2000年開始，法國政府就比較重視軟件的研究與開發工作，並將軟件課題列為國家關鍵技術項目，這使得法國軟件業發展較快。法國政府對軟件領域研究和創新的支持政策由三大部分組成：

一是積極參與歐盟框架研究計劃下的信息科技計劃(IST)和尤里卡框架下的ITEA計劃；

**二是利用國家軟件技術研究創新網。**國家軟件技術研究創新網的工作重點是：開發未來的軟件元件技術和集成技術；依靠互聯網拓展工業和商業信息系統；利用豐富的多媒體信息實現交互作用；為開發新工具提出新概念新設計；用嵌入式軟件來增強工具和軟件的功能；

**三是制定和出台有關工業軟件產業的宏觀戰略規劃。**2013年9月，法國總統奧朗德宣佈了投資總額達35億歐元的“新工業法國”戰略計劃，希望在未來10年，通過工業創新和增長促進就業，推助法國企業競爭力提升，使法國競爭力處於世界前列。“新工業法國”規劃中包含34項計劃，涵蓋數字技術(包括嵌入式軟件和系統計劃、大數據計劃和雲計算計劃)、能源、交通運輸、智能電網、納米科技、醫療健康和生物科技等多領域。 

3.愛爾蘭

　　愛爾蘭信息和軟件產業發達，被稱為“歐洲硅谷”。軟件產業是愛爾蘭發展最快，也是最具經濟實力的產業。目前，愛爾蘭已經超越美國，成為世界第一大軟件出口國，全國有2.5萬人投身軟件業，軟件年產值達62.5億美元，軟件業產值佔國民經濟總值10%以上。大量外資及外國跨國公司的湧入，加速了愛爾蘭軟件業的發展。目前，歐洲市場上銷售的60%商業應用軟件、40%電腦套裝軟件均產自愛爾蘭，世界10大軟件公司均已赴愛投資建廠，戴爾、IBM等也都到愛爾蘭安營紮寨，愛爾蘭已成為名副其實的歐洲“軟件之都”。歸納而言，愛爾蘭軟件產業的快速發展主要得益於以下幾方面政策措施：

　　**一是實行較低税率的所得税政策。**愛爾蘭政府與超過70個國家簽訂了雙邊税收協議，並對國際化大公司實行低至12.5%的税收政策，且保持穩定不變。對於在愛爾蘭當地創建的創新型企業，則採取6.25%的税收政策，這吸引了眾多的國際大集團在愛爾蘭投資。

　　**二是政府為企業提供多種財政補助。**愛爾蘭政府為企業提供多種財政補助，主要包括資本補助、就業補助、研發補助與培訓補助。以研發補助為例，對在愛爾蘭設立的企業，有兩種研發補助項目適用。一種是資助公司建立或升級、改造其常設研發部門和設備，另一種是資助有相當研發實力公司的高質量、高風險性研發活動。補助率根據開發規模、對長期研發能力的潛在影響以及項目的地理位置等有所不同。

　　**三是建立香農(Shannon)自由貿易區，吸引外資。**1981年，愛爾蘭政府制定和實施了《國際服務業鼓勵計劃》，鼓勵本國軟件企業到國外投資，也鼓勵國外軟件企業到愛爾蘭進行研究開發。1959~1980這20多年間，政府為鼓勵公司到香農自由貿易區進行投資，開發區曾實行零税率的税收政策。目前香農自由貿易區除了第一部分中提到的税收優惠外，還有一些特別的優惠政策，如對地區總部建立於香農的愛爾蘭居民企業在附屬子公司進行的股權分配免徵資本利得税等。

　　**四是設立促進軟件產業發展的基金和風險投資基金。**為引導軟件產業更好地發展，愛爾蘭政府於1991年成立了“國家軟件發展指導委員會”，並於1996年設立了“專項高科技產業風險資本基金”，促進和保護了軟件業的成長。政府還成立了專門機構，即愛爾蘭科技基金會(SFI)，以促進、支持公司在愛爾蘭開展具有世界水平的研發工作。SFI管理着一筆4億美元的基金，專門用來扶持未來幾年基礎軟件和IT方面的研究工作。

　　**五是建立完善的軟件人才培養模式。**為擴大軟件人才培養規模，提高軟件人才質量，愛爾蘭採取國家、企業、私人並舉，產、學、研相結合，正規與非正規教育互為補充的人才培養模式，造就多層次的技術人才。愛爾蘭軟件人才培養模式包括各級院校的學歷教育、專業機構的職業培訓、企業自身的人員培訓等。如，愛爾蘭高校的軟件專業第三學年一整年都在生產第一線實習，第四學年的大部分時間用於獨立設計。因此大學畢業便具有實際工作經驗和項目領導能力。 

(二)美國

       美國憑藉其強大的科研實力，主宰着全球工業軟件產業鏈的高端環節，全球90%的操作系統、數據庫管理軟件及大部分通用套裝軟件、高端工業軟件均被美國壟斷。

圖1美國工業軟件產業領域代表性企業 

　　美國工業軟件如何能形成壟斷局勢，歸根到底是高研發投入和美國政府的支持。美國把科學計算和建模仿真作為國家關鍵戰略，航空和國防是美國工業軟件的搖籃，孵育並推進了工業軟件企業的成長。

　　**一是美國政府通過政策和資金支持將工業軟件技術轉化並推向民用市場。**美國國家宇航局(NASA)從2014年起開始發佈軟件轉化目錄，以軟件為載體，向工業界進行技術轉化。該目錄包含了15個技術領域，每兩年更新一次，目前大約有2200多種技術軟件正處於轉化流程中。從2009年起，NASA已經通過各種形式向工業界轉化了5000多個軟件項目。

　　**二是美國政府還通過制定和實施各類戰略計劃支持工業軟件產業發展。**如，2009年美國“競爭力委員會”白皮書《美國製造業——依靠建模和模擬保持全球領導地位》，將建模、模擬和分析的高性能計算，視為維繫美國製造業競爭力戰略的王牌；2011年美國推出高端製造合作伙伴計劃AMP，重構先進製造發展理念，重點發展三大領域：開發面向複雜系統的設計工具、開發模塊化製造設備、開放式參與平台——都圍繞數值模擬技術的軟件工具和軟件應用平台；2014年2月，美國政府在伊利諾伊州芝加哥建立“數字化製造與設計創新研究所”(DMDII)，旨在進行數字化設計、工程和製造等過程的技術和流程研發與應用，推動數字化建模和仿真等工業軟件技術發展;2017年6月，美國國防高級研究計劃局(DARPA)推出為期5年、總投入15億美元的電子復興計劃(ERI)，支持芯片技術的開發。其中，EDA軟件巨頭Cadence獲得了第一批入圍扶持項目中的最高資助額2410萬美元;Synopsys公司也獲得了610萬美元的資金補助。 

亞洲國家工業軟件實踐

　　在亞洲，日本、韓國等發達國家在工業軟件領域有着較強的先發優勢，通過與世界先進工業體系的共同發展，擁有全球工業軟件領域的核心技術和標準。此外，印度和中國的工業軟件市場發展增速較快，與日韓等發達國家共同形成了市場增長的主要動力。 

1.韓國

　　韓國自上世紀60年代起開始振興軟件產業，近年在軟件技術研發、技術融合應用、市場規模、出口額等方面都獲得了巨大的突破，軟件產業已成為韓國經濟發展的重要指標之一。韓國軟件產業協會數據顯示，2017年韓國軟件行業中，年銷售額超過300億韓元(約合人民幣1.8億元)的公司有224家, 同比增長1.8%；銷售總額達到56萬億韓元，同比增長9.4%;擁有三星SDS、NAVER、LG CNS、KAKAO、Netmarble、NCSOFT、大宇技術、現代AutoEver、NEOPLE、NEXON等龍頭企業。歸納而言，韓國軟件產業的快速發展主要得益於政府制定實施的一系列國家軟件產業發展戰略。

　　**一是將發展軟件產業作為國家戰略。**2013年10月，韓國政府發佈實施《軟件革新戰略》，其中明確了軟件作為實現推動國家創意經濟發展的工具產業地位，並將其確立為21世紀提升國家競爭力的核心要素，提出了至2017年軟件產業產值超過118兆韓元(約合1078億美元)的目標，並配合制定了人才、市場及企業生態環境三大戰略。依據《軟件革新戰略》，韓國未來將重點促進“嵌入式軟件”技術的開發，包括汽車(自主巡航支援技術)、船舶(無人駕駛軟件平台)、工程設備(智能保養)等主要領域，並主要擴大潛艇、飛機等國防武器的國產軟件應用，開發宇宙領域核心軟件技術等。在公共領域，則主要培育雲計算、大數據、物聯網、網絡信息安保、APP等軟件技術融合產業，加強軟件在農食品、保健醫療、災害防禦等社會生活密切聯繫領域的應用，開發例如智能農產、有害物質應對系統、智能終端技術應用下的運動指數監控系統等，重點提高醫療、災害、安全、交通、能源等公共服務領域的服務質量及管理能力。

　　**二是深化軟件產品應用。**在2014年和2015年，韓國又先後出台了《軟件中心社會實現戰略》及《軟件中心社會影響擴大方案》的擴充性政策，推動軟件的社會應用及影響，進一步強調軟件對於產業、經濟、社會的全面作用，並將2014年定為“軟件中心社會元年”。所謂軟件中心社會是指，軟件被全面而廣泛地應用於個人生活、企業生產及商業運營、政府管理及服務的現代化社會，並基於軟件的合理應用，實現產業間的融合創新，解決各類社會問題，構建創新、開放及合作的社會文化氛圍。

　　**三是加快軟件人才培養。**政府根據信息通信產業發展的需要，集中培養有創意的軟件產業專門人才，同時大力促進網絡遊戲、聲音處理、Component等核心軟件技術的開發。2001年後，韓國製訂或正在實施的主要計劃有：與美國卡耐基梅隆大學共同建立培養軟件專門人才合作項目，選拔人員前往培訓;為培養信息通信風險領域的專門人才，與美國斯坦福大學建立IT合作項目，實施風險企業創業及經營等相關的培訓；設置培養遊戲軟件開發人才和高級專門人才的教育課程，為遊戲軟件企業提供專門人才，並將入學中的遊戲學科設立為學院；增加以低收入層學生為對象的培訓場所，並向低收入層學生提供全額學費，為他們培訓互聯網、多媒體等相關軟件技術教育；促進無線互聯網platform、game　engine、聲音識別及合成技術、電子商務技術等次生代軟件核心基礎技術的重點研究和開發；支持三星電子在韓國首爾、大田、光州、龜尾等四個地區創辦“三星青年軟件學院(SSAFY)”，打造“萬人軟件人才計劃”等。

　　**四是設立支援中心，支持中小軟件企業發展。**為促進軟件技術開發、人才培育和產品出口，韓國情報通訊部還在漢城、釜山、大丘、光州、大田、仁川等大中城市以及海外設立了具有綜合支援設施的“軟件支援中心”，軟件企業不僅可以入住其中，且中心內還設有公用設施支援中心、會議室、展覽場所、洽談室、休息室等各種便利設施。情報通訊部通過在全國各地設立“軟件支援中心”，集中向具有優秀技術和創意，但創業規模小、開拓市場困難的軟件開發企業提供各種支援，培育有潛力的軟件企業，使其成為能進軍“硅谷”等全球領先市場的國際軟件企業。 

2.日本

　　日本軟件產業有相當強的技術實力，在金融、電信、交通管理、企業管理、電子政務等領域有着豐富的解決方案與運行管理能力，擁有任天堂、富士通、東芝、索尼等龍頭企業。日本軟件產品與電子產品的結合，使得軟件成為日本許多有競爭力的智能化產品的組成部分。

　　為促進軟件產業發展，1989年日本政府制訂《軟件生產開發事業推進臨時措施法》，實施一系列減免税政策，對計算機廠商提高折舊(包括廠商和買方)，並有專門減税待遇：增加30%的科研税務信貸;扣除50%的“軟件提供收入”作為軟件開發儲備金;培養軟件工程師費用的20%免税處理;銷售額2.5%作為意外損失儲備金予以免税。此外，日本政府還支持本土企業採用“相互採購”(即國內企業之間相互持股)保持日本軟件產品的市場需求。

3.印度

　　印度軟件產業的迅速崛起是發展中國家發展新興產業取得成功的經典案例。在過去30年內，印度從一個經濟基礎薄弱、社會矛盾突出的貧窮國家一躍成為世界軟件生產大國，堪稱世界軟件產業發展史上的一個奇蹟。印度促進軟件產業發展的很多做法和經驗值得研究借鑑。

　　**一是高度重視軟件人才培養。**目前，印度形成了印度理工學院居頂端、各大學居中間、大量職業化培訓機構居底層的金字塔式的人才培養機構。據統計，印度軟件從業人員中，來自大專院校的僅佔10%左右，90%左右的人才既是來自軟件企業、又是IT培訓機構的職業化培訓機構。印度軟件教育的突出特色是與產業密切互動，課程設置圍繞企業需求，緊跟最新技術發展動向，學生一出學校就具備了較全面的實際工作能力。此外，大量的美籍印度移民是發展服務外包產業的重要資源，印度企業充分發揮美籍印度人的溝通作用，積極開拓美國市場。政府也積極鼓勵美籍印度人回國創業。

　　**二是擁有良好的扶持政策。**印度歷屆政府對信息技術，特別是軟件產業的發展相當重視，先後成立了國家IT及軟件推進小組、IT委員會等機構，還建立了高速數據傳輸網絡，在財税等方面給予該產業諸多支持。早在1980年代中期，印度就提出“用電子革命把印度帶入21世紀”，制定了積極的軟件產業扶持政策。80年代後期，印度政府制定了重點開發計算機軟件的長遠戰略。1991年印度税法規定，軟件及信息服務出口企業2010年前免徵所得税和出口關税，對生產軟件產品免徵流轉税。此外，政策還規定，在軟件園區註冊的企業可享受10年免交所得税，政府還為軟件企業創造了良好的金融環境，除大力吸收跨國風險投資之外，還在主要政策性金融機構設立軟件產業風險投資基金，為軟件企業提供信貸扶持。

　　**三是充分發揮行業中介組織作用。**印度組建了軟件和服務外包領域極有效的中介機構——全國軟件和服務公司協會(NASSCOM)，該機構是印度軟件和服務外包行業的貿易組織和商會，致力於通過主動措施促使其成員採用世界一流的管理手段，構建並維持最高的質量標準，進而擁有全球競爭力。在印度軟件和服務外包產業發展中，NASSCOM的會員企業是產業發展的主角，在其1988年創立時有38個會員，這些會員企業佔全國產業總收入的65%，截止到目前，NASSCOM會員企業數超過數千家，佔全國產業總收入的比例超過95%。該機構免費為成員提供年度市場分析報告、供應商檔案等信息，組織到重要服務發包國開展商務推介，在打擊盜版、提升印度國際品牌、建設數據資料庫等方面也發揮了重要作用。

　　**四是高效的軟件質量和項目管理能力。**印度始終堅持採用國際上最先進的技術質量標準進行高起點的軟件開發。NASSCOM規定，凡擁有10名員工以上的軟件公司必須達到ISO9001標準認證。目前，印度已成為世界上軟件公司獲此標準認證最多的國家。此外，印度獲得CMM5級證書的企業數量也名列世界前茅。嚴格、規範的質量保障體系，使印度軟件企業對時間、質量、成本的控制能力大大領先於世界水平。目前，印度軟件企業以其成熟的設計技術和實施能力著稱於世，在管理信息與決策支持系統，銀行、保險及財務應用，轉移方法與技術，專家系統、人工智能系統、計算機輔助設計與製造等方面形成了強有力的競爭優勢。

我國工業軟件發展建議

       經過多年發展，我國工業軟件產業從無到有，取得了快速發展，2018年實現主營業務收入1477億元，同比增長14.2%。其中，嵌入式軟件、信息管理類軟件(ERP等)、生產控制類軟件(MES、DCS等)、研發設計類軟件(CAD、CAE等)營業收入所佔比重分別為57.4%、17.1%、17.0%和8.5%；我國已經在汽車、工程機械、航空航天、船舶、家電等領域初步建立了工業軟件的產品體系，湧現出了華天軟件、數碼大方、廣聯達、用友、金蝶、石基信息等一批知名的工業軟件供應商；從工信部《軟件和信息技術服務業發展規劃(2016-2020年)》的發佈實施到國家數字化設計與製造創新中心的成立，無不彰顯着我國工業軟件產業發展迎來了政策春天。

　　但要看到，我國一些工業軟件產品與美國、德國、法國等國際先進水平相比仍存在很大差距。例如，在工業基礎軟件和工業設計仿真軟件領域，市場幾乎完全被國外產品壟斷，自主版權的軟件和平台系統依然缺位。其中，我國差距最大的是面向集成電路設計的工業軟件，即EDA(電子設計自動化)軟件，這方面全世界都被美國Cadence、Synopsys和Mentor三大公司壟斷，佔據了全球該行業每年總收入的70%左右。

　　當前，我國正加快推動由“製造大國”向“製造強國”轉變。工業軟件作為智能製造的重要基礎和核心支撐，對推動我國製造業轉型升級、實現製造強國具有重要的戰略意義。為此，要充分發揮我國強大的軟件產業和豐富的人才資源優勢，大力發展工業軟件，提升我國製造業智能化發展水平。

　　**一是加強工業軟件基礎研究。**推動工業軟件建模引擎發展，促進特殊行業和領域的專用設計及仿真軟件應用。支持高校和科研院所廣泛參與各類標準建設，鼓勵相關企業組建聯盟，推動工業軟件產品相互兼容，嵌入調用，構建產學研用協同創新網絡，提升中高端供給能力。突破一批工業軟件核心技術，加強對CAD幾何算法、CAE有限次元算法等基礎技術支持，支持彙集技術規範、操作規範、國家標準、經驗公式、模型算法等軟件核心內容及解決工具的行業知識庫、模型庫和算法庫的建設。

　　**二是深化工業軟件重點行業應用。**工業軟件，尤其是高端研發設計與生產過程控制軟件是以領先用户需求為驅動的創新，需要依託於行業應用，若脱離了具體的行業需求與環境，應用效果有限。基於此，為推動我國工業軟件產業發展，應在航空航天、軌道交通裝備、高檔數控機牀與機器人、集成電路等重點領域，以智能製造示範工程或重大科技項目為牽引，由領先的製造業企業牽頭，聯合工業軟件產業領域的國內外創新資源，開發計算機輔助設計與仿真、製造執行系統、企業管理系統、產品全生命週期管理等一批應用效果好、技術創新強、市場認可度高的工業軟件產品及應用解決方案，推動在重點行業的深入應用。

　　**三是構建工業軟件產業生態體系。**以高端工業軟件及系統為核心，建立覆蓋研發設計、生產製造、經營管理等智能製造關鍵環節的工業雲、工業大數據平台，形成軟件驅動製造業智能化發展的生態體系。不斷深化工業軟件在工業互聯網中的應用，培育工業互聯網應用生態。支持工業軟件企業聯合工業企業，面向重點行業建設基礎共性軟件平台和新型工業APP庫，構建工業技術軟件體系，開展應用試點示範。支持有條件的地方或行業建設工業APP共享交易平台，豐富工業技術軟件生態體系。

　　**四是完善人才和公共技術服務體系。**聯合國內工業軟件龍頭企業、高校和科研機構開展“產學研用”合作，構建和完善支撐工業軟件企業技術研發、安全諮詢、技術評測、成果轉化的公共服務體系。支持企業建立面向行業的工業軟件工程中心和企業技術中心。鼓勵工業企業聯合高校開展工業軟件複合型人才的培養，支持工科院校開設工業軟件課程，支持國內工業軟件龍頭企業與高校或培訓機構合作，加強面向國產工業軟件的實訓，提升工業軟件人才專業化水平。

（文章來源：《電子科學技術》 ）