謝克強：破生態(tài)瓶頸，立產(chǎn)業(yè)生態(tài)?——發(fā)展設計仿真工業(yè)軟件的思考
中美貿(mào)易摩擦引發(fā)了國人對掌握核心技術的廣泛關注和深入思考，而我國工業(yè)軟件正是話題之一。工業(yè)軟件體系復雜、門類眾多、涉及面廣，面臨的瓶頸、短板多，如資金困境、技術困境、市場困境、人才困境等。但是，從破局工業(yè)軟件體系化發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化應用最迫切的角度看，需要解決工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的瓶頸。因為建立起具有循環(huán)造血功能的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，才能系統(tǒng)性地解決工業(yè)軟件現(xiàn)有的資金、市場等諸多瓶頸，避免“頭痛醫(yī)頭、腳痛醫(yī)腳”，而在建立產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的過程中，既有的一些瓶頸可能會迎刃而解。而設計仿真軟件是我國對外依賴度最高的工業(yè)軟件種類之一，在產(chǎn)品研制中占據(jù)核心地位，是工業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的關鍵所在，建立設計仿真工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈意義重大！
設計仿真軟件作為工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，從產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈相關單位構(gòu)成看，可以分為政用產(chǎn)學研金等六大部分。其中，政是指政府引導的設計仿真軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和資金投入；用是指設計仿真軟件技術和軟件的應用單位；產(chǎn)是指從事設計仿真軟件技術產(chǎn)品化和商業(yè)化市場推廣的企業(yè)；學是指為設計仿真軟件行業(yè)提供人才培養(yǎng)的院校；研是指和設計仿真軟件產(chǎn)業(yè)相關的核心技術和算法的研制單位；金是指社會資金對設計仿真軟件產(chǎn)業(yè)的投資資源單位。
1.政
?從20世紀90年代的“甩圖板”工程開始，二十多年來，各級政府對工業(yè)軟件給予了支持。《關于深化制造業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展的指導意見》《深化“互聯(lián)網(wǎng)+先進制造業(yè)”發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的指導意見》《軟件和信息技術服務業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2016-2020年）》《信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展指南》等一系列政策文件均將推動工業(yè)軟件發(fā)展作為一項重點工作。國家高度重視發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè)，通過雙軟認定等方式，給予各類軟件企業(yè)稅收優(yōu)惠，同時多舉措間接地支持工業(yè)軟件企業(yè)。但受限于諸多歷史原因，存在如《國產(chǎn)軟件遭遇三不管、四困境》所述的一些情況。
2.用
我國設計仿真軟件應用單位主要可以分為三大類：一是以軍工和裝備制造類的大型國企，如航空、航天、船舶、兵器、電子、核電、汽車等；二是創(chuàng)新能力強、對設計仿真軟件需求較大的市場導向型企業(yè)，如格力、華為等；三是中小型技術創(chuàng)新型企業(yè)。其中第一類約占國產(chǎn)設計仿真軟件市場的約80%，主體部分是國家經(jīng)費的技改項目；第二類約占15%的市場空間，主體部分是企業(yè)自身經(jīng)費；第三類中小企業(yè)，無論從軟件采購、人才聘用等方面都無法投入更多資金，在整個產(chǎn)業(yè)占比微弱，沒有形成良性市場主導的產(chǎn)業(yè)需求體系。
20世紀90年代中期以后，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新對設計仿真軟件需求加大，這時國外商業(yè)軟件公司推出的產(chǎn)品無論從工程實踐、用戶體驗、功能、可靠性等方面都遠遠優(yōu)于國內(nèi)產(chǎn)品，同時中國打開了進口國外設計仿真軟件的市場，大批國外軟件涌入中國市場。應用企業(yè)每年花幾十億資金引進大量的國外設計仿真軟件，其中也存在盲目對標國外工業(yè)巨頭，非理性購買國外軟件的情況。當時，國外設計仿真技術和軟件確實對我國工業(yè)企業(yè)創(chuàng)新設計起到了非常重要的作用，有些行業(yè)如汽車、航空、航天等，數(shù)字化設計和仿真已經(jīng)成為產(chǎn)品研發(fā)和設計的關鍵一環(huán)，但同時也形成了我國技術創(chuàng)新對國外高端工業(yè)軟件完全依賴的局面。
國外為中國企業(yè)提供的軟件基本是通用軟件。近十年來，隨著國內(nèi)自主創(chuàng)新需求的不斷加大，國外通用軟件的功能和體驗已經(jīng)滿足不了國內(nèi)市場對專業(yè)化定制化的需求，而國外軟件的國內(nèi)代理公司或者分公司沒有能力進行定制化的開發(fā)和打造。打造行業(yè)定制化軟件漸漸有了一定的市場，自主商業(yè)設計仿真軟件研發(fā)企業(yè)逐步發(fā)展。我國具有行業(yè)領先地位的設計仿真技術應用單位對行業(yè)專用設計仿真平臺、模型、數(shù)據(jù)庫的定制開發(fā)需求逐步加大。
3.產(chǎn)
當前國內(nèi)設計仿真軟件產(chǎn)品化的單位普遍弱小，沒有突出的主力軍，主要包括以下三類：一是市場化的設計仿真軟件產(chǎn)品研發(fā)企業(yè)；二是大學和研究院所派生的設計仿真軟件研發(fā)單位；三是國外設計仿真軟件產(chǎn)品代理和技術咨詢公司。
大學和科研院所：我國在二十世紀七八十年***始、一直到90年代中期，大學里設計仿真領域的研究積累起了不少軟件成果，如大連理工大學研制出了JIGFEX有限元分析軟件；北京大學袁明武教授研制出了SAP-84；中科院梁國平老師的飛箭軟件等。還有一些研究所的成果，如航空工業(yè)強度所推出的航空結(jié)構(gòu)分析軟件HAJIF、中國空氣動力學發(fā)展中心推出的氣動分析“風雷”軟件等。這些軟件技術和產(chǎn)品大多還是以學院的模式在運營，沒能完全用商業(yè)模式來運作企業(yè)，沒有形成真正的商業(yè)化產(chǎn)品，而止步于“學術成果”或單位內(nèi)部成果。
國外軟件與技術代理：二十世紀八九十年代中期以后，國內(nèi)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新對設計仿真軟件技術需求加大，國外商業(yè)軟件公司推出的產(chǎn)品打開了中國設計仿真軟件的市場，大批國外軟件涌入，產(chǎn)生了一批國外軟件的代理和技術咨詢服務商。
自主設計仿真公司：國產(chǎn)設計仿真公司又分為純民營企業(yè)和隸屬于大型央企的企業(yè)。2000年左右，一批企業(yè)以商業(yè)化為核心開始打造國產(chǎn)商業(yè)化設計仿真軟件品牌，一些代理公司也逐步認識到銷售國外軟件的商業(yè)弊端而開始嘗試走自主開發(fā)的道路，商業(yè)自主設計仿真軟件研發(fā)企業(yè)逐步興起。設計仿真軟件產(chǎn)業(yè)逐步有了產(chǎn)業(yè)聚集態(tài)勢，也有了一些代表性的企業(yè)和產(chǎn)品。但是，由于產(chǎn)品的成熟度、市場的“鎖定效應”壁壘等原因，企業(yè)運營和市場推廣也是困難重重。設計仿真軟件自主研發(fā)企業(yè)規(guī)模、市場占有率都非常小，呈現(xiàn)“小散弱”?！靶 斌w現(xiàn)在目前設計仿真軟件企業(yè)的技術相對薄弱，技術相對單一，導致軟件產(chǎn)品單一，企業(yè)很難形成規(guī)?；瘍?yōu)勢，難以把企業(yè)做大；“散”體現(xiàn)在工業(yè)軟件所涉及的行業(yè)眾多，專業(yè)劃分細，導致針對特定專業(yè)的行業(yè)深化應用的工業(yè)軟件散落在各行各業(yè)；“弱”體現(xiàn)在國內(nèi)企業(yè)在工業(yè)軟件的核心技術上與國外企業(yè)具有非常大的差距，核心競爭力弱。
4.學
我國目前主流設計仿真軟件公司的研發(fā)人才相當比重都是我國二十世紀八九十年代培養(yǎng)出來的人才。20世紀90年代中期以后，國內(nèi)大學內(nèi)部由研發(fā)軟件和算法技術也轉(zhuǎn)向了使用國外軟件做橫向技術服務項目為主。從2000年開始，國內(nèi)設計仿真軟件研發(fā)人才的培養(yǎng)進入蕭條時期。目前，傳統(tǒng)的設計仿真軟件技術和算法逐漸成熟，突破性領域和課題逐漸減少，國家的研發(fā)投入也不斷下降，大學人才培養(yǎng)和研究已經(jīng)過了黃金期，這也是我國像設計仿真軟件產(chǎn)業(yè)這樣既要補上歷史的課，又要重新吸引人才和資源投入到研發(fā)和創(chuàng)新的共性挑戰(zhàn)。
5.研
目前國內(nèi)的研究院所，在設計仿真技術和軟件研發(fā)定位有兩種情況，一種是以項目為導向的設計仿真技術和軟件研發(fā)單位；另外一種是以算法研究為主導的單位。
以項目導向的產(chǎn)品研發(fā)：其中第一種情況的核心目標是獲得國家項目支持，獲得項目經(jīng)費，一旦項目結(jié)束軟件研發(fā)基本停止，沒有形成產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)化，而且該項目團隊成果完全歸屬該團隊，有甚者同一單位不同實驗室也不能分享，造成國家財政投入沒有轉(zhuǎn)變?yōu)樯鐣敻?。該類單位往往也提出進行產(chǎn)品化的規(guī)劃，但往往因為體制、機制、績效等原因，開發(fā)的軟件產(chǎn)品在本單位都很難推廣使用，更談不上行業(yè)內(nèi)和社會推廣。
以發(fā)SCI論文為導向的設計仿真軟件技術開發(fā)：以快速出SCI論文為核心目標，因追求速度和上手簡單，大部分是學生進行基于MATLAB的開發(fā)或基于國外商業(yè)軟件的二次開發(fā)，持續(xù)積累的自主設計仿真軟件的研發(fā)成為紙上談兵。最終導致研究院所和大學院校研發(fā)的產(chǎn)品缺乏持續(xù)性投入、功能不完備、沒有用戶體驗或與國外產(chǎn)品差距巨大，無法產(chǎn)品化甚至無法和企業(yè)合作進行成果轉(zhuǎn)化。
6.金
工業(yè)軟件尤其是設計仿真軟件，風險高、投入高、回報周期長，以獲得短期回報為導向的社會資本更愿意投入“短平快”項目，對工業(yè)軟件投入甚少。隨著國內(nèi)對工業(yè)軟件市場需求的加大，近年也有不少投資公司關注設計仿真軟件研發(fā)企業(yè)，并且有一批國產(chǎn)設計仿真軟件公司獲得了投資。但是有些投資公司和被投企業(yè)沒有充分認識到行業(yè)特點和所處階段，因沒有完成對賭業(yè)績要求最后企業(yè)被資本綁架，影響了企業(yè)的健康發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)鏈各類要素之間尚未形成有機整體是最大的問題。至少在2018年之前，各類要素各自比較分散、獨立，相互間缺乏深度合作，未能有效資源互補、價值共創(chuàng)，難以構(gòu)建體系化發(fā)展能力。具體來說，非完全市場行為的軍工單位和國有企業(yè)采購占據(jù)應用市場絕對主體，市場行為強的中小型創(chuàng)新企業(yè)市場占有率非常有限。以應用單位對國外軟件的需求為牽引，國家資金大部分流入到國內(nèi)代理商和國外軟件供應商。設計仿真軟件產(chǎn)品化單位以院所和國外軟件代理無法形成產(chǎn)品化和商業(yè)化的能力，自主研發(fā)企業(yè)生存艱辛幾乎成為生態(tài)鏈下端。國內(nèi)產(chǎn)用脫節(jié)，應用單位認為國產(chǎn)軟件不夠成熟不愿意使用，國產(chǎn)軟件缺少在應用單位迭代優(yōu)化成熟的機會，形成惡性循環(huán)。設計仿真技術研究類單位以政府項目而非產(chǎn)品為導向，設計仿真核心技術研究能力匱乏，大學培養(yǎng)的行業(yè)人才以國外軟件的二次開發(fā)和使用為主，既無法將研究的技術轉(zhuǎn)移給軟件企業(yè)商業(yè)化，也無法形成研發(fā)人員的有效供給，而社會資本幾乎游離在整個產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈之外。
慶幸的是，近兩年來，隨著各界對工業(yè)軟件重視程度提升，政策紅利、產(chǎn)業(yè)趨勢、技術變革等因素的多重疊加，有關政府部門正積極作為，“工業(yè)軟件的春天”已經(jīng)到來，產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的構(gòu)建也迎來新的曙光。
通過產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈內(nèi)要素單位的協(xié)作與聯(lián)營，使生態(tài)鏈中能量傳遞的規(guī)律充分得以發(fā)揮，使產(chǎn)業(yè)的上游、下游的運營成本更節(jié)約、更經(jīng)濟。通過政策引導，統(tǒng)籌發(fā)揮各類市場配置資源的決定性作用，加強技術與經(jīng)營的創(chuàng)新，由此產(chǎn)生的要素單元整體變革行為，將為整個產(chǎn)業(yè)創(chuàng)造新的生機。
設計仿真軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的構(gòu)建要求政府、企業(yè)、研究機構(gòu)、高等院校和用戶等各環(huán)節(jié)定位準確，發(fā)揮出各自的功能。同時，各個環(huán)節(jié)需要相互依存，相互配合，協(xié)同發(fā)展。我們要構(gòu)建自己的設計仿真軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，必須立足于我國具體國情，通過政策引導、資源引流、服務保障和鼓勵創(chuàng)新等方式來主導設計仿真軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
構(gòu)建新型設計仿真軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈，需要各要素加強互動與聯(lián)結(jié)，緊緊抓住應用市場這個牛鼻子，將各類應用市場統(tǒng)籌，形成強大市場牽引能力?；谖覈容^完備的工業(yè)體系，發(fā)揮我國大國大市場、大國大工程的優(yōu)勢，充分釋放我國快速發(fā)展中涌現(xiàn)的眾多重大工程對設計仿真軟件的需求。以應用單位的實際工程需求為導向，構(gòu)建以商業(yè)化軟件自主研發(fā)企業(yè)為主體的產(chǎn)用協(xié)同樞紐，匯聚各類資源投放，形成研發(fā)與應用的閉環(huán)迭代，提升工業(yè)軟件的互操作性、開放性，推動軟件產(chǎn)品化、市場化、體系化。由軟件企業(yè)的產(chǎn)品和項目帶動“學”和“研”的加入，使“學”和“研”成為研發(fā)人才培養(yǎng)、產(chǎn)品和需求驅(qū)動的核心技術和算法攻關的主體。發(fā)揮第三方機構(gòu)在組織產(chǎn)用對接、資源匯聚、協(xié)同攻關、測試驗證、標準制定等方面的作用，形成產(chǎn)品化和市場化為導向的健康產(chǎn)業(yè)環(huán)境。
1.政
政府在產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈中起統(tǒng)籌引導作用。建議揮舞好工業(yè)軟件發(fā)展的指揮棒，破除限制產(chǎn)業(yè)發(fā)展的體制性、機制性問題，創(chuàng)造良好的政策環(huán)境，開展體系布局，注重通過政府“有限資源”投入，撬動市場“無限資源”的積聚，發(fā)揮生態(tài)整合的優(yōu)勢。
2.產(chǎn)
產(chǎn)品研發(fā)和市場推廣單位是生態(tài)的主體，是設計仿真軟件產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的主要參與者，承擔著產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新與供給。設計仿真軟件研制和產(chǎn)品化單位要形成以軟件自主研發(fā)為主，技術服務為輔的新產(chǎn)業(yè)特色，需要以產(chǎn)品市場化為導向，采用市場化企業(yè)經(jīng)營模式定位產(chǎn)品和企業(yè)經(jīng)營模式。自主研發(fā)軟件企業(yè)需要將吸收的各類資源投入到市場化的產(chǎn)品研發(fā)中，同時給研究院所和高校立項，集成和轉(zhuǎn)化高校和研究院所的成果，成為整個設計仿真軟件產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的主力，不要成為研究院所承接項目的服務單位。申請政府項目要以符合公司產(chǎn)品發(fā)展戰(zhàn)略方向為第一要務，突出本單位的技術優(yōu)勢。提高研發(fā)工程師待遇，吸引人才加入。軟件企業(yè)圍繞具體業(yè)務開展合作，通過合作加深雙方了解，促進業(yè)務融合，提升業(yè)務能力，在此基礎上，推動企業(yè)通過股權置換等方式開展合并。有條件的企業(yè)應積極展開海外并購，全力將企業(yè)打造成具有較大市場占有率的行業(yè)領軍和小巨人企業(yè)。
3.用
應用單位是設計仿真軟件的主要需求者、軟件迭代優(yōu)化的承接者、產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈循環(huán)發(fā)展的牽引者，能夠提供應用需求反饋，刺激產(chǎn)業(yè)提高供給能力。行業(yè)領軍應用單位應結(jié)合自己企業(yè)需求，與國產(chǎn)設計仿真軟件研發(fā)公司產(chǎn)用協(xié)同，聯(lián)合打造和推廣行業(yè)專用設計仿真軟件與行業(yè)標準。從點到線再到面，堅定方向，寬容國產(chǎn)軟件成長階段的不成熟，實現(xiàn)聯(lián)合開發(fā)逐步替代，在行業(yè)專用仿真平臺、模型、數(shù)據(jù)庫等替代國外貨架通用產(chǎn)品上實現(xiàn)率先突破。中小型創(chuàng)新類企業(yè)要利用政府引導資金等方式，降低初期投入的壓力，逐步成為市場需求的主體單位。
4.學
高校推動基礎理論研究，開發(fā)并輸出具備工業(yè)知識與軟件知識，培養(yǎng)設計仿真軟件的人才，是產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈得以生長的重要動力。高校以數(shù)學、物理底層算法研究為基礎，采用國產(chǎn)工業(yè)軟件平臺進行科研項目，加強與企業(yè)的交流合作，推動國產(chǎn)設計仿真軟件技術研發(fā)和應用。針對傳統(tǒng)的設計仿真技術已經(jīng)相對成熟，大幅度的技術突破比較困難，需要重新定位和梳理大學與科研院所設計仿真基礎研發(fā)類課題方向，從傳統(tǒng)設計仿真技術的新應用突破、與新的技術領域結(jié)合突破、吸引人才加入設計仿真技術的研發(fā)工作等方面下手提升傳統(tǒng)學科的新活力。
5.研
科研院所對產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈起引導和支撐作用。專業(yè)院所主導設計仿真軟件標準、質(zhì)量、安全、知識產(chǎn)權等研究，促進研究成果產(chǎn)業(yè)化。軍工、央企附屬的有研制條件的研究院所，注重核心技術和算法的研發(fā)、模塊產(chǎn)品的成果轉(zhuǎn)化等，開放由政府項目支持的技術和軟件成果為社會化的財富，注重技術成果的開放和社會財富化，與商業(yè)軟件公司合作推進成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。
6.金
社會資本對產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈起到催化與撬動作用。發(fā)揮多層次資本市場的作用，建立工業(yè)軟件基金等市場化、多元化經(jīng)費投入機制，引入風投、創(chuàng)投等資金推動企業(yè)的創(chuàng)新，由社會資本參與工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)發(fā)展，支持企業(yè)通過海外并購、上市融資做強做大。
打造具有循環(huán)造血功能的產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈對當下發(fā)展以設計仿真軟件為代表的工業(yè)軟件產(chǎn)業(yè)意義重大。協(xié)作是未來的價值，聯(lián)營是未來的結(jié)構(gòu)，共生共贏是未來競爭的根基。產(chǎn)業(yè)生態(tài)鏈的打造不是單打獨斗，需要統(tǒng)籌好各方資源，應用牽引、產(chǎn)用協(xié)同、產(chǎn)融互動、優(yōu)勢互補、相互補位，打通主動脈，疏通小循環(huán)，營造大生態(tài)。
