国家正大力支持基础软件国产替代,关于基础软件您需要知道的都在这儿!

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近期,国家提出要打好科技仪器设备、操作系统和基础软件国产化攻坚战,鼓励科研机构、高校同企业开展联合攻关,提升国产化替代水平和应用规模,争取早日实现用我国自主的研究平台、仪器设备来解决重大基础研究问题。那到底什么是基础软件呢?目前国产基础软件有哪些实力厂商?基础软件国产化替代又存在哪些痛点和难点呢?本文将为您详细介绍基础软件的相关内容。

1. 什么是基础软件?具体包括哪些?

如果把整个世界的运行想象成一台巨大的汽车,那么底盘就是它的基础软件。

① 什么是基础软件?

操作系统、数据库系统、中间件、语言处理系统(包括编译程序、解释程序和汇编程序)和办公软件(包括文字处理、电子表格、幻灯片以及一些初级图片处理程序)是这台汽车的基础软件,也就是运行在软件基础上的现代社会基石。

早些时候,人们把软件系统分为系统软件与应用软件两大部分,后来提出支撑软件,再后来又大讲基础软件。这些划分的变迁反映出人们对软件的认识正在逐步深入。

基础软件在信息系统中起着基础性、平台性的作用,应用极为广泛,是信息系统最核心的部件,对信息安全有着决定性意义。

 

② 基础软件具体包括哪些?

· 操作系统

操作系统(Operating System,OS)是一组主管并控制计算机操作、运用和运行硬件、软件资源和提供公共服务来组织用户交互的相互关联的系统软件(或程序集合),应具备存储管理、进程和处理机管理、文件管理、设备管理、用户接口五大基本功能。

操作系统是裸机之上的第一层软件,它只在核心模式下运行,受硬件保护,与硬件关系尤为密切。操作系统是整个计算机系统的控制管理中心,其他所有软件都建立在操作系统之上,操作系统对它们既具有支配权利,又为其运行建造必备环境。

根据运行的环境,操作系统可以分为桌面操作系统,手机操作系统,服务器操作系统,嵌入式操作系统等。

在计算机中,操作系统是最基本也是最为重要的基础性系统软件。从计算机用户的角度来说,计算机操作系统体现为其提供的各项服务;从程序员的角度来说,其主要是指用户登录的界面或者接口;如果从设计人员的角度来说,就是指各式各样模块和单元之间的联系。事实上,全新操作系统的设计和改良的关键工作就是对体系结构的设计。

经过几十年的发展,计算机操作系统已经由一开始的简单控制循环体发展为较为复杂的分布式操作系统,再加上计算机用户需求日益多样化,计算机操作系统已成为既复杂而又庞大的计算机软件系统之一。

 

· 数据库系统
数据库系统是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理系统,也是一个为实际可运行的存储、维护和应用系统提供数据的软件系统,是存储介质 、处理对象和管理系统的集合体,一般由计算机硬件、数据库、计算机软件及各类人员组成。 

– 硬件平台
硬件是数据库系统的物理支持,包括 CPU 、内存、外存及输入 / 输出设备。由于数据库系统承担着数据管理的任务,它要在操作系统的支持下工作,而且本身包含着数据库管理例行程序、应用程序等,因此要有足够大的内存开销以支持OS与DBMS的运行;同时,由于用户的数据、系统软件和应用软件都要保存在外存上,所以对外存容量的要求也很高。需要有足够大而快速的磁盘等直接存储设备存放数据库,有足够的磁盘空间做数据备份;此外,还要求系统有较高的通道能力,以支持数据较高的传送率。

– 数据库
数据库是指长期存储在计算机内的,有组织,大量可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数学模型组织、描述和存储,具有较小的冗余,较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享。这里这里主要是指物理存储设备中有效组织的数据集合。

– 软件
软件系统包括系统软件和应用软件两类。系统软件主要包括数据库管理系统软件(DBMS,可以通过操作系统对数据库的数据进行存取、管理和维护)、开发应用系统(具备数据库接口)的高级语言及其编译系统、应用系统开发的工具软件等。它们为开发应用系统提供了良好的环境,其中数据库管理系统是连接数据库和用户之间的纽带,是软件系统的核心。应用软件是指用户在数据库管理系统的基础上根据自己的实际需要为特定应用环境开发的数据库应用系统。

– 人员
数据库系统的人员是指管理、开发和使用数据库系统的全部人员,主要包括数据库管理员、系统分析员和设计人员、应用程序员和最终用户。不同的人员涉及不同的数据抽象级别,数据库管理员负责管理和维护数据库系统;系统分析员和设计人员负责应用系统的需求分析和规范说明,确定系统的软硬件配置、系统的功能及数据库概念设计;应用程序员负责设计应用系统的程序模块,根基数据库的外模式来编写应用程序;最终用户通过应用系统提供的用户接口界面使用数据库。常用的接口方式有菜单驱动、图形显示、表格操作等,这些接口为用户提供了简明直观的数据表示和方便快捷的操作方法。这里的最终用户,又可以分为偶然用户、简单用户和复杂用户三类。

现阶段市场上比较流行的数据库管理系统产品有Oracle数据库、MYSQL、DBeaver,以及SQL Server、PostgreSQL、OceanBase、TIDB、达梦数据库等。

数据库作为基础软件的“三驾马车”之一,具有高技术含量、高技术壁垒等特性,是涉及国计民生的基础技术领域,是IT产业的底层支柱。掌握数据库领域关键核心技术,打造“大国重器”,是实现我国信息产业独立的必由之路,也是建设科技强国、网络强国、维护我国科技安全的基础和前提。

 

· 中间件
中间件(middleware)是介于用户的应用程序和操作系统软件之间的一类独立的系统软件或服务程序,这些服务具有标准的程序接口和协议,针对不同的操作系统和硬件平台,可以提供符合接口和协议规范的多种实现。中间件使用系统软件所提供的基础服务(功能),衔接网络上应用系统的各个部分或不同的应用,能够达到资源共享、功能共享的目的。

中间件属于可复用软件的范畴,位于操作系统、网络和数据库之上,应用软件的下层,主要用于解决分布式环境下数据传输、数据访问、应用调度、系统构建、系统集成和流程管理等问题,管理计算资源和网络通信,为处于上层的应用软件提供运行与开发环境,帮助开发者灵活、高效地开发和集成复杂的应用软件。具体而言,中间件屏蔽了底层操作系统的复杂性,使程序开发人员面对一个简单而统一的开发环境,减少程序设计的复杂性,将注意力集中在自己的业务上,不必再为程序在不同系统软件上的移植而重复工作,从而大大减少了技术上的负担。中间件带给应用系统的,不只是开发的简便、开发周期的缩短,也减少了系统的维护、运行和管理的工作量,还减少了计算机总体费用的投入。

中间件应具有如下特点:① 满足大量应用的需要;② 运行于多种硬件和OS平台;③ 支持分布计算,提供跨网络、硬件和OS平台的透明性的应用或服务的交互;④ 支持标准的协议;⑤ 支持标准的接口。

近年来,人类生活中越来越多的领域已经变得离不开计算机、网络技术以及通信技术。并且随着计算机技术的快速发展,愈来愈多的应用软件被要求在许多不同的网络协议、硬件生产厂商以及网络平台和环境上运营。这导致软件开发者面临数据离散、操作困难、系统匹配程度低等困境,需要开发多种应用程序以达成运营目的。而中间件技术的产生在极大程度上减轻了开发者的负担,使得网络的运行更有效率。

 

· 语言处理系统
语言处理系统是用于处理软件语言等的软件,如编译程序等。除了机器语言外,其他用任何软件语言书写的程序都不能直接在计算机上执行,都需要对它们进行适当的处理。语言处理系统的作用是把用软件语言书写的各种程序处理成可在计算机上执行的程序,或最终的计算结果,或其他中间形式。

不同级别的软件语言有不同的处理方法和处理过程。关于需求级、功能级、设计级和文档级软件语言的处理方法和处理过程是软件语言、软件工具和软件开发环境的重要研究内容之一。关于实现级语言即程序设计语言的处理方法和处理过程发展较早,技术较为成熟,其处理系统是基本软件系统之一。

按照被处理的语言、处理方法及其处理过程,语言处理系统可分为编译型、解释型和混合型三类。

编译型语言处理系统是采用编译方法的语言处理系统(比如C、C++、Delphi等都是编译型语言)。

解释型语言处理系统是采用解释方法的语言处理系统(比如Python/JavaScript / Perl /Shell等都是解释型语言)。

混合型语言处理系统是兼有编译和解释两种方法的语言处理系统(比如java与C++联合、C#和C++混合编程、VC++与MATLAB混合编程等都是属于混合型语言)。

多数高级语言都有一些不能在编译时刻确定而要到运行时刻才能确定的特性。

而按照不同的源语言、目标语言和翻译处理方法,可把翻译程序分成若干类。从汇编语言到机器语言的翻译程序称为汇编程序,从高级语言到机器语言或汇编语言的翻译程序称为编译程序。按源程序中指令或语句的动态执行顺序,逐条翻译并立即解释执行相应功能的处理程序称为解释程序。除了翻译程序外,语言处理系统通常还包括正文编辑程序、宏加工程序,连接编辑程序和装入程序等。

 

· 办公软件
计算机已经普及到我们工作、生活的各个方面,上班族只要一打开电脑,基本上90%以上都需要使用办公软件,无论是起草文件、撰写报告还是统计分析数据,办公软件已经成为我们工作必备的基础软件。有时也会把协同OA、图像处理软件纳入到办公软件范畴,它们也是支撑我们工作的一部分,但覆盖用户范围有限。

办公软件是指可以进行文字处理、表格制作、幻灯片制作、图形图像处理、简单数据库的处理等方面工作的软件。这类软件的应用范围很广,大到社会统计,小到会议记录,数字化的办公,离不开办公软件的协助。另外,政府用的电子政务,税务用的税务系统,企业用的协同办公软件,这些都属于办公软件。

基础办公软件空间巨大,移动化助力其第二次腾飞。根据CNNIC统计数据,截至22年6月,我国网民规模达10.51亿,国内互联网普及率达74.4%。网民数量的增长促进了办公软件用户数量的增长,数据显示,2018 年中国基础办公软件用户规模为 6.55 亿,相较 2017 年同比增长为 4.75%,2012 年至 2018 年中国基础办公软件用户规模复合增长率达到6.8%,未来的国内办公软件市场规模、用户数量呈持续上升趋势。

同时,智能移动终端的普及和移动办公场景的成熟带动了办公软件应用的二次腾飞。根据 IDC公开数据, 2022年全球智能手机出货量为12亿台。QuestMobile最新数据显示,2022年全网用户净增2214万,中国移动互联网用户总规模首次超过12亿。未来 5G 技术成熟将进一步带动智能设备出货量的增长。智能移动终端的日益普及,移动办公应用帮助用户随时随地进行交流互动和协同办公,应用场景日益成熟,驱动办公软件行业发展。如今,办公软件正朝着操作简单化,功能细化等方向发展。

 

2. 工业软件是什么?属于基础软件吗?分为哪几大类?国产工业软件发展现状和趋势如何?

① 工业软件是什么?属于基础软件吗?

工业软件指专用于或主要用于工业领域,为提高工业企业研发、制造、生产管理水平和工业装备性能的软件,应用范围覆盖产品的全生命周期及企业生产经营的各个环节。其核心作用在于帮助工业企业提质增效降本,并增强企业在高端制造的竞争力。

工业软件应用于计算机硬件、工业设备和基础软件或平台之上,支撑企业业务与应用,其内含工业知识与流程,以软件形式赋能工业企业,本质是软件化的工业技术。由于不同的行业生产流程与工艺差异明显,企业核心痛点不同,因此工业软件通用性较低,面向不同行业工业软件通常存在较大差异,不同行业工业软件之间存在明显壁垒。

广义来讲,工业软件也属于基础软件范畴。

 

② 工业软件可分为哪几大类?

按照具体应用的环节,可将工业软件分为研发设计类、运营管理类、生产控制类和嵌入式软件四大类,每类工业软件均有其代表产品和企业。运营管理类软件主要用于提高企业管理水平和资源利用效率,代表产品有ERP、CRM、SCM等;研发设计类软件主要用于提高企业产业设计和研发的工作效率,代表产品有CAD、CAE、CAM、EDA和PLM等;生产控制类软件主要应用于提高制造过程的管控水平、改善生产设备的效率和利用率,代表产品有MES、APS、WMS、QMS、EMS、SCADA、PLC和DCS等。

其中,ERP、MES、PLM分别是信息管理、生产控制、研发设计三类工业软件中较具代表性的产品,也是三类工业软件中市场规模更大的产品:

· ERP(企业资源计划)
EPR 指建立在信息技术基础上,以系统化的管理思想, 为企业决策层及员工提供决策运行手段的管理平台。ERP 以管理会计为核心, 将企业物质资源管理(物流)、人力资源管理(人流)、财务资源管理(财流)、 信息资源管理(信息流)集成一体化,提供跨地区、跨部门、跨公司实时信息整合。ERP 软件一般包含库存、采购、营销、物料、车间任务管理、工艺、成本、 人力资源、质量管理、经营决策、总账、自动分录、应收、应付、固定资产等功 能模块。

 

· MES(制造执行系统)
MES 是面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统,一般位于上层 ERP 与底层的工业控制之间。MES 是从工单、生产、设备管 理、保养、质量管制到出入库、进出货等整合的系统,对原材料上线到成品入库的整个生产过程实时采集数据、控制和监控,并能实现对设备层的直接管控。 MES 通过控制物料、仓库、设备、人员、品质、工艺、异常、流程指令和其他设施等工厂资源来提高生产效率,是实现工厂智能化的核心软件之一。

 

· PLM(产品生命周期管理)
PLM(product lifecycle management,产品全生命周期管理)是应用一系列业务解决方案,支持在企业内和企业间协同创建、管理、传播和应用贯穿整个产品生命周期的产品定义信息,并集成人、流程、业务系统和产品信息的一种战略业务方法。

随着PLM技术的发展,其内涵定义得到进一步延伸:PLM不仅仅是技术,还是业务解决方案的一体化集合;协同地创建、使用、管理和分享与产品相关的智力资产;包括所有产品/工厂的定义信息,如MCAD、AEC、EDA、ALM分析、公式、规格参数、产品组、文档等,还包括所有产品/工厂的流程定义,例如与规划、设计、生产、运营、支持、报废、再循环相关的流程;PLM支持企业间协作,跨越产品和工厂的全生命周期,从概念设计到生命周期终结。

PLM产品构成一般包含三类:1)CAx 类产品,包括计算机辅助设计(CAD)、辅助分析(CAE)、辅助制造(CAM);2)cPDM,主要用于储存和检索产品数据;3)数字化制造车间,主要用于计划和模拟整个制造过程。PLM一般与ERP和 MES 系统相连,形成持续改进的闭环智能研发、生产模式,持续指导改善产品的设计、制造过程,形成往复循环、持续优化的研发过程。

– CAD
CAD(computer aided design,计算机辅助设计)软件是指利用计算机及其图形设备帮助工程师设计和制造实体产品的软件程序,主要分为多学科机械CAD(多学科CAD)和以设计为核心的机械CAD(设计CAD)。

多学科CAD主要指全功能的机械CAD系统,支持绘图、 三维几何造型、实体造型、曲面造型(包括汽车行业应用的A级曲面)和特征造型,基于约束和特征的设计(或具备类似功能,如相关设计),集成的工程分析、集成的CAM系统包括数控编程,以及其他产品开发功能;设计CAD与多学科机械CAD相比,提供较少的专业软件包,例如,不提供线束设计、深奥的分析功能,CAM等,这些专业模块由第三方的开发商提供,通过一个比较简单的CAD数据管理软件集成起来,以设计为核心的机械CAD系统通常只提供基本的实体建模和二维绘图功能,不提供数据管理功能,属于基于文件的系统。

除应用在机械领域之外,还有用于电气设计领域的电气CAD软件,可以帮助电气工程师提高电气设计的效率,减少重复劳动和差错率;还有钣金CAD,模具CAD等专业软件。

– CAE
CAE (computer aided engineering,计算机辅助工程)泛指仿真技术,包括对产品的物理性能和制造工艺进行仿真分析和优化设计的工艺软件。

其中,工程仿真是指用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法;工艺仿真包括冲压、焊接、铸造、注塑、折弯等工艺过程的仿真;性能仿真包括对产品在特定工况下的震动、噪声进行仿真、跌落仿真、碰撞仿真等;优化软件则包括数值优化、拓扑结构优化等软件;还包括进行各类虚拟试验的软件。

近年来,多物理场仿真、多学科仿真与优化技术发展迅速,仿真数据管理、仿真流程管理,仿真标准和仿真规范建设受到企业广泛关注。

– EDA
EDA(electronic design automation,电子设计自动化)是指利用计算机辅助工具完成大规模集成电路芯片的功能设计、综合、验证、物理设计等流程的设计,用于从印刷电路板到集成电路的设计、分析、仿真和制造。

EDA软件非常多,涉及电子设计的各个方面,可以归纳为电子电路设计及仿真工具、PCB设计软件、PLD设计软件、IC设计软件等类别。EDA的核心功能包括数字系统的设计流程、印权刷电路板图设计、可编程逻辑器件及设计方法、硬件描述语言VHDL、EDA开发工具等。

当前,EDA已成为集成电路产业链的命脉,从芯片设计、晶圆制造、封装测试,到电子产品的设计,都离不开EDA工具。

 

③ 国产工业软件发展现状和趋势如何?

根据《中国工业软件产业白皮书》,我国工业软件增速持续领先于全球工业软件市场。2020年,我国工业软件产业规模1974亿元,较2019年同比增长14.77%。2017年至2020年,我国工业软件产业规模年复合增长率15%,国内市场对工业软件的需求将成为全球工业软件市场发展的亮点。工信部公布的数据显示,2022年1至10月份,我国工业软件产品收入1861亿元,同比增长12.8%,高出全行业水平2.8个百分点。

随着我国制造业加速向数字化智能化发展,工业软件市场规模不断扩大,工业软件行业规模占软件业的比重总体呈上升趋势,2022年1至10月份,工业软件产品占软件产品收入的9%,高于2020年同期的8.5%。

同时,工业软件领域也实现了较大创新突破。随着我国工业软件发展政策开启发力模式,工业软件核心产品供给、行业迭代应用和市场满足率成为着力点,生产控制软件在特定行业和特定细分软件产业中逐步脱颖而出,工业嵌入式软件依托新一代信息技术产业融合发展势头强劲,研发设计类软件核心技术正逐步突破并商业化。    

近年来,通过扎实推进关键核心技术攻关,持续推动工业软件应用,加快培育工业软件领军企业,构建良好产业生态,我国工业软件市场规模稳步壮大,供给能力有效提升,发展环境持续优化,为制造业数字化转型提供了有力支撑。全国工业软件产品收入由2019年的1720亿元增长至2021年的2414亿元,年均复合增长率达18.5%。

工业软件一直是软件业发展的重点和难点,也是推动智能制造高质量发展的核心。过去,我国工业软件中高端市场长期被国外厂商垄断。近年来,国家出台工业软件高质量发展的支持政策,工业软件赛道投融资也日益活跃,在工业研发设计、生产制造、经营管理、运维服务等领域涌现出一批优秀的工业软件新产品,推动了工业软件产品收入增长。

 

 

工业基础软件作为工业软件体系的基石,重新诠释了设备、链接、控制、反馈和工业智慧,正在快速变革传统意义上的工业社会,成为数字化转型的关键核心技术。从国家发展的急迫需要和长远需求出发,工业软件行业必须建立强大的工业基础软件体系,才能促进我国工业企业完成数字化转型。

 

3.国产基础软件水平如何?有哪些实力厂商?

基础软件是软件产业的基础和龙头,具有高门槛、高利润的特点,是软件与信息服务业竞争的焦点,也是保障信息系统安全的重要阵地和最后一道防线。

一直以来,操作系统、数据库、中间件、编程语言及编译器等基础软件领域是我国软件产业的薄弱环节,近几年更是因为一些“卡脖子”事件而备受关注。我国基础软件长期为国外品牌产品所垄断,自主基础软件缺乏,导致国内软件产业可持续发展能力不强。

基于基础软件在IT系统中的基础性作用,其在研发中的主要侧重点和要求与应用软件较为不同。基础软件的直接受众是应用软件的开发人员。所以在基础软件的实际研发中会主要涉及大量系统底层架构问题以及应用共性的抽象和实现。参与基础软件研发的相关人员需要有对系统架构的深刻理解以及对应用软件开发流程和软件共性的深刻认识,其中的核心研发人员更需要长年的系统底层架构和传输协议的研发经验,因此大大加大了基础软件的开发难度和技术门槛。

 

① 国产基础软件水平如何?

而在近些年,国产基础软件的发展受到了国家从战略高度的重视和推动。经过二三十年的发展,国产基础软件的技术、生态均已经比较成熟,应用推广是国产基础软件进一步发展的驱动力。当前我国信创提速,势必将进一步推动国产基础软件的发展强大。

质量效益稳步增长。软件业业务收入从2012年的约2.5万亿元增长至2021年的约9.5万亿元,年均增长率达16.1%,位居国民经济各行业前列;软件业业务收入和利润占信息产业比重分别提升14和13个百分点。2022年,全国软件和信息技术服务业规模以上企业超3.5万家,累计完成软件业务收入108,126亿元,跃上十万亿元台阶。

 

创新能力显著提升。软件业从业人数由2013年的470万人增长至2021年的809万人,全员劳动生产率提升八成以上。龙头企业创新驱动势头强劲。

自主可控成效明显。国产操作系统、数据库、办公软件等基础软件成熟度与国际主流产品差距显著缩小,加速从“可用”向“好用”迈进,鸿蒙移动操作系统已累计装机超过2.4亿台,WPS办公软件产品覆盖220多个国家和地区;国产三维CAD(计算机辅助设计)产品性能已接近国际中等水平;国产经营管理类工业软件市场占有率达70%。

 

② 国产基础软件实力厂商有哪些?

在基础软件国产化替代的浪潮中,各领域涌现出了许多值得关注的实力厂商。

· 操作系统领域
操作系统作为协同软硬件的中间层,有着重要的战略地位。 国内操作系统的发展要追溯到2001年,彼时国防科大、中软、联想、浪潮、民族恒星等产业界与学界力量共同推出了最早的商业闭源操作系统——麒麟操作系统(Kylin OS),这可以称得上是第一款国产操作系统。

我国国产操作系统渗透率水平极低,据相关数据统计,2020年我国操作系统市场规模是791亿元,而国产操作系统市场规模只有26亿元,占比仅为为3.37%。而Windows占据的市场份额超过85%,国产替代任重而道远。但近年来产业规模增长明显,2021年中国操作系统市场规模为1010亿元,同比增长7.8%,预计2022年中国操作系统市场规模将稳定增加。

目前国产替代已经在有序进行,但是更大的难点还是国产操作系统的功能和应用还有许多需要改进的空间。发展到今天,国产操作系统中比较成熟的厂商有麒麟、统信、普华、中科红旗等。其中麒麟处于领先地位,麒麟和统信为代表对标Windows还有很大差距。

近几年,市场上涌现出了一批以Linux为主要构架的国产操作系统,如中标麒麟、中科方德、优麒麟、银河麒麟、深度Deepin、华为鸿蒙、中兴新支点、统信UOS等。

 

· 中间件
中间件软件作为计算机三大核心基础软件之一,位于应用操作系统和数据库之间,是一种应用于分布式系统的基础软件。

国内中间件的下游客户相对集中,政府、金融、电信三大行业占比约70%,党政+八大关键基础行业占比接近90%,中间件的下游客户几乎都在信创市场,深度受益于信创替代。随着市场对基于云的分布式应用服务、消息队列等中间件工具的需求不断增长,将带动中间件市场的快速发展,据预测,2023年国内中间件市场规模将超过130亿,同比增长18%。

目前,中间件软件的国产替代已步入正轨,代表企业有东方通、宝兰德、普元信息、金蝶天燕、中创股份和炎黄盈动等。其中,东方通、普元信息和宝兰德是信创领域的三大主流厂商,而东方通是国产中间件的龙头企业。此外,阿里云、华为云、腾讯云、百度云等云服务厂商,也是中间件厂商中的一极。

 

· 数据库领域
​近年来,中央出台多项信创相关政策,大力支持信创产业持续发展,努力实现国产替代。数据库作为信息系统的核心和信创基础软件的重要部分,将迎来重大发展机遇。据Gartner报告,2021年全球数据库管理系统市场接近800亿美元,其中关系型数据库占比达到80%,是全球数据库的主流。Gartner预测,到2023年,全球数据库市场有望达到1000亿美元。据中国信通院预测,我国数据库市场规模2025年将达到688亿元,增长迅速。

从政策方面来看,在信创政策催化下,国产数据库发展窗口被打开。2016年信创概念被首次提出,2020年信创逐渐兴起,2022年逐步深化。数据库等核心产品,在政策驱动下,逐渐从“能用”过渡到“好用”。国产数据库厂商获得产品应用以迭代升级的机会,有望加速进步。党政、金融、电信、石油、电力、交通等行业出台相关政策,带动其他行业国产替代。

从国内数据库市场规模来看,相关数据显示,2020年我国数据库市场规模为240.09亿元,据预测,2022年至2023年市场规模增速较快,增速为33.9%,预计2025年市场规模达到688.02亿元。

从国内市场竞争格局来看,华为、阿里、达梦数据库、人大金仓等国产数据库供应商占据的市场份额越来越大。

从企业发展来看,一方面,武汉达梦、人大金仓、南大通用和神舟通用四家均起步于2000年左右,深耕数据库研发20余年,其产品稳定性有一定保证,在党政军市场有着较好的表现,也开始向能源电力、运营商、交通等其他行业快速拓展。另一方面,腾讯、阿里、京东以其雄厚的资本力量和自身海量数据处理的需求,迅速崛起,成为国产数据库的中坚力量之一。

在产品研发上,借助政策红利和市场需求,数据库厂商研发的劲头越来越足,新产品推出的速度越来越快。一些科创企业也开始发力数据库市场,例如软江图灵自研的数据库在党政军市场有着较好的表现,同时也开始向能源电力、运营商、交通等其他行业快速拓展。国产厂商经过多年的技术研发和经验积累,从引进技术、研究、创新再自主创新,实力不断增强,产品性能越来越广泛,专利申请数量越来越多,国产阵营日益强盛。

 

· 办公软件领域
国产办公软件作为IT基础设施,是新基建和信创产业生态中的重要一环。

随着国内办公软件WPS在互联网时代的崛起、到钉钉、腾讯、石墨文档等云编辑软件的横空出世,从国外GoogleDocs的快速普及、推动微软办公软件向Office365迅速过渡,计算机自主可控替代环境日趋成熟,办公软件产品形态和市场格局到了一个关键拐点。

数据显示,2022年,中国基础办公软件用户数量(含移动端)约7.88亿人,基础办公软件市场总规模125亿。根据预测,2020-2023我国协同办公市场规模有望从440亿增加至806亿,年复合增速达到22.4%,协同办公市场快速增长。

办公软件按功能可分为基础办公软件、增值办公软件及协同办公软件三大类。

从国内办公软件市场竞争格局来看, 目前,微软Office和金山办公WPS Office占据着国内大部分基础办公软件市场,位居第一梯队。永中 Office、中标普华 Office 等位居第二梯队,处于追赶状态。根据中国基础办公软件用户规模及公司注册用户数量统计,2016-2018年WPS Office办公软件用户占国内办公市场用户总规模的27.81%、38.40%及42.75%,基本能实现对微软Office的完全替代。

而增值办公软件市场与协同办公软件市场参与厂商较多,如腾讯(腾讯文档、腾讯会议、企业微信)、阿里(钉钉)、致远互联、飞书等。

 

· 工业软件领域
工业软件是工业企业数智化转型升级的重要工具,同时工业软件是我国智能制造的重要基础和核心支撑,工业软件分为研发设计、生产控制、信息管理、嵌入式四大类,高端产品国产化率仍有较大提升空间。

研发设计类工业软件以CAE、CAD、PLM 、EDA为代表,是工业软件的关键核心。主要作用是提升企业在产品研发工作领域的能力和效率。这类软件具有体量小、集中度高、开发难度大、开发周期长、资金需求高等特征,是工业软件中非常重要的一个类别,也是国内最薄弱的一个环节。

我国95%的研发设计类工业软件依赖进口,国产研发设计类软件与国外相比差距较大,核心技术缺失多。根据工信部数据,我国研发设计类的国产工业软件市场份额较低,仅5%左右,且多数研发设计类工业软件仅应用于工业机理简单、系统功能单一、行业复杂度低的领域,代表企业有中望软件、华天软件、开目软件、华大九天等。

但在近些年,我国研发设计类工业软件市场规模正持续快速增长。根据CCID数据,我国研发设计类工业软件市场规模2018年为142.7亿元,2021年达到223.9亿元,2018-2021年间年均复合增长率为16.20%,未来仍有较大发展空间。

生产制造类软件主要有PLC、DCS、SCADA、MES等,国产份额在 50%左右,相对发展较好,在部分领域已经具备一定实力,涌现了宝信软件、中控技术、鼎捷软件、赛意信息等行业领军企业,但在高端市场中还不占优势。其中中控技术的核心产品DCS在国内市占率达到28.5%,连续十年蝉联国内DCS市场第一位。

经营管理类软件主要有 ERP、SCM等,国内厂商占据了70%的国内市场,在中低端市场占有率高,基本实现了国产替代,代表企业有用友网络、金蝶国际、浪潮国际等,但大中型企业的 ERP 仍以 SAP、Oracle 等国外厂商为主,高端市场有待突破。

2023年2月27日,中共中央、国务院印发《数字中国建设整体布局规划》,指出数字中国建设按照“2522”的整体框架进行布局,进一步明确建设目标,即到2025年,数字中国建设取得重要进展;2035年数字化发展水平进入世界前列,数字中国建设取得重大成就。

美国制裁持续加码,技术“脱钩”不断升级,“国家安全”仍然是主线。供应链安全和数字安全是数字中国的必然要求,科技自立地位空前提升,加强数字安全成为关键(如网络安全、数据储存、相关软件等),基础软硬件等“卡脖子”领域将成为国家投入的重点方向。

国产替代浪潮,是风险更是机会。基础软件技术一向是门槛高、投入大、周期长、回报慢,希望每一个真正有志于国产基础软件的厂商都能抓住这一机会,提高自主研发能力,在关键领域突破国外厂商的封锁,实现国产化产品的平稳替代。