【編者按】6月15日，在第二屆“強(qiáng)網(wǎng)論壇”上，中國工程院院士倪光南作了題為《大力發(fā)展工業(yè)軟件》的主題報告。倪院士圍繞不同領(lǐng)域的工業(yè)軟件，深度剖析了其發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問題，指出我國應(yīng)高度重視工業(yè)軟件自主可控問題，并提出大力發(fā)展工業(yè)軟件的思路和建議。本文由《網(wǎng)信軍民融合》雜志根據(jù)現(xiàn)場演講整理。

大力發(fā)展工業(yè)軟件

當(dāng)前，我國正加快推動由制造大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變，工業(yè)軟件作為智能制造的重要基礎(chǔ)和核心支撐，對于推動我國制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實(shí)現(xiàn)制造強(qiáng)國和高質(zhì)量發(fā)展，具有非常重要的戰(zhàn)略意義。經(jīng)過多年發(fā)展，國產(chǎn)工業(yè)軟件從無到有，但與國際先進(jìn)水平相比仍有很大差距，存在著明顯的短板。例如，在工業(yè)基礎(chǔ)軟件和工業(yè)設(shè)計仿真軟件領(lǐng)域，市場幾乎完全被國外產(chǎn)品壟斷，自主版權(quán)的軟件和平臺系統(tǒng)依然缺位，成為我國制造強(qiáng)國戰(zhàn)略實(shí)施的最大軟肋。過去比較忽視這類問題，因?yàn)橹信d事件和華為事件，我們看到網(wǎng)絡(luò)安全和信息化領(lǐng)域的軟肋很明顯，大家越來越重視工業(yè)軟件的自主可控問題。下面談?wù)勎业囊恍w會。

中國工程院院士 倪光南

在網(wǎng)信領(lǐng)域，我國技術(shù)和產(chǎn)業(yè)整體水平處于世界第二的位置，但是與美國相比差距比較大。我認(rèn)為處于第二位的評價還是比較客觀的，我們的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用比其它國家做得好一點(diǎn)，在 5G 技術(shù)上也處于領(lǐng)先地位。我們既有長板，也有兩大短板。一個短板是硬件與芯片，中興事件就是芯片短板的案例：芯片一旦被卡，公司營業(yè)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展就休克了。當(dāng)然我們的芯片發(fā)展并不是完全落后，華為事件表明我國的芯片設(shè)計水平并不低，在高性能計算機(jī)方面也有自主研發(fā)的芯片。現(xiàn)在無論是服務(wù)器還是移動終端，從芯片的制造到封裝、測試、材料和裝備都有一定差距。另外一個短板就是基礎(chǔ)軟件。在中興事件中基礎(chǔ)軟件的短板還不明顯，在華為事件中就顯露出來。

一、工業(yè)軟件發(fā)展現(xiàn)狀

工業(yè)軟件的內(nèi)涵豐富，面向不同領(lǐng)域（如離散制造業(yè)、集成電路業(yè)和建筑業(yè)等）的工業(yè)軟件各不相同。

首先，我國最落后的是面向集成電路設(shè)計的工業(yè)軟件，即 EDA（電子設(shè)計自動化）軟件，這方面全世界都被美國的 Cadence、Mentor 和 Synopsys 三大公司壟斷，我國廠商的市場份額幾乎為零，需要奮起直追。如果美國的三家公司不允許使用其產(chǎn)品，卡脖子太容易了。在華為事件中可以看到，我國的芯片設(shè)計制造水平和美國相差不是很多，封裝測試和材料裝備雖有差距，但可以彌補(bǔ)，但是我們的芯片設(shè)計工具差得太遠(yuǎn)，會給我們造成比較大的被動。

其次，面向離散制造業(yè)的工業(yè)軟件。制造業(yè)很重要，特別是離散制造業(yè)。在離散制造業(yè)領(lǐng)域，全球工業(yè)設(shè)計仿真軟件產(chǎn)業(yè)格局主要由美、德、法三國把控，其中 CAE/CAD工業(yè)軟件巨頭前六名分別為美國的 ANSYS、德國的 SIMENS、 法國的 DS Simula、 美國的 Altair 和 MSC，以及法國的 ESI。相比之下，這方面國產(chǎn)軟件還較弱，尤其是 CAD 軟件以及與之配套的 CAE軟件，不能形成完整的工業(yè)軟件體系。我國制造業(yè)對國外高端工業(yè)軟件形成長期依賴，飛機(jī)、船舶、冶金、化工、生物醫(yī)藥、電子信息制造等重點(diǎn)制造領(lǐng)域長期以來依賴國外工業(yè)軟件，不能滿足我國工業(yè)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級快速創(chuàng)新發(fā)展的需要，并有被卡脖子的嚴(yán)重風(fēng)險。目前美國已禁售 ANSYS 的Fluent、STAR-COM 等產(chǎn)品。密西根大學(xué) Roe 教授認(rèn)為：“現(xiàn)在 CFD 分析已經(jīng)完全代替實(shí)驗(yàn)用來設(shè)計工業(yè)產(chǎn)品，如果美國與歐盟真的會執(zhí)行相關(guān)的政策，那估計中國飛機(jī)汽車制造商又要回去吹風(fēng)洞了?！边@表明我們計算機(jī)仿真水平比較低。飛行器實(shí)際上可以通過計算機(jī)仿真發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而改進(jìn)設(shè)計，這大大縮短了修改設(shè)計的時間，降低了仿真成本。如果沒有這類軟件，每做一點(diǎn)改進(jìn)，就要在風(fēng)洞里吹一次，這對工業(yè)發(fā)展也是瓶頸。所以要補(bǔ)課，防止被卡脖子，形成一個面向離散制造的工業(yè)軟件設(shè)計方案。方案的核心就是把基礎(chǔ)算法和庫函數(shù)，面向一些領(lǐng)域?qū)ｉT化，包括電子系統(tǒng)集成仿真設(shè)計、半導(dǎo)體封裝仿真設(shè)計、焊接模擬、金屬鍛造、塑性加工、金屬切削、摩擦磨損及表面加工、精密鑄造、滑動密封等等。一般企業(yè)開發(fā)這類軟件，需要進(jìn)行大量的實(shí)驗(yàn)，前期開發(fā)的投入很大，如果產(chǎn)品不能占有壟斷地位或者較大市場份額，基本掙不到錢。而這類軟件發(fā)達(dá)國家先走了一步，占領(lǐng)市場之后，后進(jìn)國家進(jìn)入市場的門檻很高，我們要對此有一定的認(rèn)識和準(zhǔn)備。具體而言，軟件的開發(fā)要與市場相結(jié)合，因?yàn)橹圃炱髽I(yè)設(shè)計產(chǎn)品還是繞不過計算機(jī)仿真，隨著華為事件的不斷發(fā)展，自主可控的工業(yè)軟件方面有可能有一定發(fā)展機(jī)遇。

再次，面向建筑業(yè)的工業(yè)軟件。隨著新一代信息技術(shù)的發(fā)展，目前建筑業(yè)的工業(yè)軟件在全球范圍內(nèi)都還需要跟進(jìn)，這類軟件如 GIS、BIM、IoT 等，各自只覆蓋建筑業(yè)的全生命周期的某個階段，彼此沒有融合起來。實(shí)際上，這些軟件在全生命周期中是需要進(jìn)行交互的，例如根據(jù)園區(qū)規(guī)劃、環(huán)境營造、交通布局、建筑設(shè)計、成本核算、施工管理、智能管控、通風(fēng)取暖、節(jié)能照明、安防應(yīng)急等方面的要求，對建筑的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運(yùn)維提出了全新的要求。目前，中國發(fā)展建筑業(yè)工業(yè)軟件的有利條件有兩點(diǎn)：一是建筑業(yè)不斷發(fā)展，新需求不斷涌現(xiàn)，工業(yè)軟件即使在國外也不算很成熟，還有彎道超車的可能；二是中國的建筑業(yè)和建筑業(yè)從業(yè)人員規(guī)模以及建筑業(yè)的繁榮程度都在世界上領(lǐng)先，因此中國發(fā)展建筑業(yè)工業(yè)軟件具有良好的條件。中國有世界上最大的建筑業(yè)，最多的建筑能源，最大的市場，最快的發(fā)展速度，沒有理由工業(yè)軟件搞不好。在發(fā)展 IoT 為代表的建筑業(yè)工業(yè)軟件過程中，也可能會被國外卡脖子，但我覺得這是一個未來有前景的發(fā)展方向。

倪光南院士在第二屆“強(qiáng)網(wǎng)論壇” 上作主題報告

二、軟件是推動新一代信息技術(shù)發(fā)展的驅(qū)動力

軟件產(chǎn)業(yè)是基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，軟件技術(shù)和軟件人才具有通用性、帶動性。軟件技術(shù)已滲透到幾乎所有信息技術(shù)之中，軟件人才在網(wǎng)信領(lǐng)域的高技術(shù)企業(yè)中，比重往往超過七成。當(dāng)前，“軟件定義世界”的趨勢反映軟件技術(shù)無處不在，軟件人才無所不能。軟件促進(jìn)傳統(tǒng)制造業(yè)轉(zhuǎn)型成為智能制造業(yè)，例如：寶馬 7 系列汽車內(nèi)置的軟件超過 2 億行代碼，波音 787 客機(jī)中的軟件代碼超過10 億行，軟件正使這些傳統(tǒng)制造業(yè)企業(yè)向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向轉(zhuǎn)型。軟件也將促進(jìn)新一代信息技術(shù)的發(fā)展，如人工智能、大數(shù)據(jù)、5G、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、機(jī)器人、VR/AR、自動駕駛……實(shí)際上軟件在新一代信息技術(shù)中占有很大比重。

所以，我們主張要重點(diǎn)發(fā)展軟件產(chǎn)業(yè)，我們一些決策部門的思想還需要改變，把更多的資金、更多的注意力放到軟件上面來。中國具備發(fā)展軟件業(yè)的有利條件——強(qiáng)大的軟件產(chǎn)業(yè)和豐富的軟件人才資源。按照工信部發(fā)布的數(shù)據(jù)，中國軟件產(chǎn)業(yè)銷售總額從 2000 年的 560 億增長到 2018 年的 63061 億，18 年間增長 112 倍。一直到去年，軟件業(yè)銷售額增速還比 GDP 增速大一倍，達(dá)到 14%。目前，在全球前 10 家最大的ICT企業(yè)中中國有3家，即華為、阿里、騰訊，華為未上市，但估值可接近蘋果?；旧蠌倪@十家公司的業(yè)務(wù)和人員來看，軟件的比重都比較大，所以說軟件產(chǎn)業(yè)對世界來講都是非常重要的。中國超過發(fā)達(dá)國家，估計可能是從軟件產(chǎn)業(yè)開始。中國也有豐富的軟件人才資源。中國擁有世界上最大的人才資源，2017年全國在校大學(xué)生人數(shù)為 2695.8 萬，應(yīng)屆大學(xué)畢業(yè)生 795 萬，普通本?？普猩?748.6 萬人，全國共有具有大學(xué)教育程度人口為 1.9593 億人。在人才資源中，軟件人才的比重越來越大，2016 年軟件從業(yè)人員達(dá) 855.7萬人。就軟件開發(fā)效率（性價比）而言，微軟 Vista 系統(tǒng)是特大型軟件，有 5000 萬行代碼，性價比約 2 行 /100 美元，美國一般軟件平均性價比約 16 行 /100 美元。國內(nèi)的永中 Office 是大型軟件，有 500 萬行代碼，性價比約 22 行 /100 美元。這些數(shù)據(jù)表明，軟件規(guī)模越大開發(fā)效率越低，而且中國的軟件開發(fā)成本低于美國。中國軟件工程師的薪資低于美國，公司能夠雇傭更多的研發(fā)與工程人員，維持更大規(guī)模的人才隊(duì)伍。

總結(jié)中國軟件業(yè)的概況。2018 年軟件產(chǎn)業(yè)規(guī)模為 63061 億元，基本上反映了中國軟件內(nèi)需市場的規(guī)模，居世界第二位。產(chǎn)業(yè)布局較全面，總體情況較好，短板為基礎(chǔ)軟件、工業(yè)軟件。有華為、BAT 等一批世界上名列前茅的龍頭企業(yè)。從業(yè)人員數(shù)量 2016 年為 855萬，世界第二，比美國低一點(diǎn)，約占世界 10%，而且預(yù)期增量很高。員工平均薪酬 2017 年為 13.03萬元，考慮到人員多在北上廣等富裕地區(qū)，薪酬水平中等。人才創(chuàng)新性相對難以比較，因?yàn)闆]有公認(rèn)指標(biāo)，根據(jù)軟件著作權(quán)、開源貢獻(xiàn)量、雙創(chuàng)數(shù)量、APP 制作量、研發(fā)效率、大賽數(shù)量等指標(biāo)分析，我國軟件人才創(chuàng)新性較好，而且我國軟件人才勤奮度也很高。相對欠佳的方面主要是工作規(guī)范性、團(tuán)隊(duì)合作精神、英語水平，還有就是擔(dān)任跨國企業(yè)高管的人才較少。

今后中國應(yīng)該在工程師隊(duì)伍上下功夫，實(shí)現(xiàn)從“人口紅利”到“工程師紅利”的轉(zhuǎn)變。2012 年我國勞動年齡人口比重十年來首次出現(xiàn)下降。2012年中國 15 歲至 59 歲的勞動年齡人口數(shù)量為 9.37 億人，比上年末減少 345萬人，下降 0.6%。到 2025 年中國人口紅利將徹底消失，中國必須大力推動發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變。鑒于中國的 R&D人員全時當(dāng)量和 R&D 經(jīng)費(fèi)世界第二，2015 年 PCT 專利排名世界第三，中國工程師隊(duì)伍將繼續(xù)增長，中國有可能會出現(xiàn)工程師紅利。甲骨文創(chuàng)始人拉里·埃里森（Larry Ellison）在去年 10月接受 FOX 采訪時，曾聲稱“不能讓中國產(chǎn)出比美國還多的工程師！”他承認(rèn)，“美國面臨的最大威脅 / 競爭對手是中國。中國有很多非常有天賦的工程師，他們貢獻(xiàn)了很多知識產(chǎn)權(quán)，我們可不想屈居第二”。中國工程師（軟件工程師占比較大）數(shù)量可能會走在世界前列，這是今后中國發(fā)展的巨大動力。