中國計算機(jī)仿真行業(yè)發(fā)展概況、市場容量及未來發(fā)展趨勢分析圖

中國計算機(jī)仿真行業(yè)發(fā)展概況、市場容量及未來發(fā)展趨勢分析[圖]一、計算機(jī)仿真技術(shù)的定義、發(fā)展歷程及應(yīng)用（1）計算機(jī)仿真的定義計算機(jī)仿真技術(shù)是以控制論、系統(tǒng)論、相似原理和信息技術(shù)為基礎(chǔ)，以計算機(jī)和專用物理效應(yīng)設(shè)備為工具，借助系統(tǒng)模型對實際或設(shè)想設(shè)備進(jìn)行動態(tài)試驗分析的綜合性技術(shù)。計算機(jī)仿真技術(shù)采用建模和物理的方法對真實環(huán)境中客觀事物進(jìn)行抽象、影射、描述和復(fù)現(xiàn)，基于系統(tǒng)原理和數(shù)據(jù)，應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)建立仿真環(huán)境，對客觀事物（包括真實環(huán)境中的實體或系統(tǒng)、自然環(huán)境、以及人的行為等）進(jìn)行分析，具有經(jīng)濟(jì)、安全、可重復(fù)和不受氣候、場地、時間限制的優(yōu)勢。按照仿真技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)可分為計算機(jī)仿真測試、仿真模擬訓(xùn)練、虛擬制作等領(lǐng)域。（2）計算機(jī)仿真技術(shù)在國際上的發(fā)展及應(yīng)用從國際上來說，仿真技術(shù)最初主要應(yīng)用于軍事領(lǐng)域。20世紀(jì)50、60年代，仿真技術(shù)開始應(yīng)用于洲際導(dǎo)彈研制、阿波羅登月計劃及核電站運(yùn)行等。到了70年代中期，仿真技術(shù)開始拓展至民用領(lǐng)域，主要用來培訓(xùn)民航客機(jī)駕駛員等。從80年代開始，仿真技術(shù)借助計算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展開始進(jìn)入了計算機(jī)仿真的嶄新時代，計算機(jī)仿真技術(shù)開始大規(guī)模地應(yīng)用于儀器儀表、虛擬制造、電子產(chǎn)品設(shè)計、仿真訓(xùn)練等生產(chǎn)、生活各方面。（3）計算機(jī)仿真技術(shù)在我國的發(fā)展及應(yīng)用我國仿真技術(shù)自20世紀(jì)60、70年代首先應(yīng)用于自動控制領(lǐng)域，這一時期我國自行設(shè)計的飛機(jī)模擬器、坦克模擬器等相繼研制成功，民用領(lǐng)域的火電機(jī)組培訓(xùn)仿真系統(tǒng)、化工過程培訓(xùn)仿真系統(tǒng)、機(jī)車培訓(xùn)仿真器、汽車模擬器等也相繼研制成功。自90年代開始，以計算機(jī)仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，國內(nèi)建設(shè)了一批水平較高、規(guī)模較大的半實物仿真系統(tǒng)，主要用于國防裝備研發(fā)，如射頻制導(dǎo)導(dǎo)彈半實物仿真系統(tǒng)、紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈半實物仿真系統(tǒng)、殲擊機(jī)工程飛行模擬器等。進(jìn)入21世紀(jì)，我國開始對分布交互式仿真、虛擬現(xiàn)實等先進(jìn)仿真技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)行分析，開展了較大規(guī)模的復(fù)雜系統(tǒng)仿真。二、市場容量（1）軌道交通軌道交通市場分為鐵路交通和城市軌道交通，其中鐵路交通是指國家鐵路、合資鐵路、地方鐵路等跨省際城際運(yùn)行的鐵路干線與支線。城市軌道交通是指以地鐵、輕軌為主的城市客運(yùn)軌道交通形式。①鐵路交通自2014年以來我國鐵路固定資產(chǎn)投資維持在年均8,000億元水平。2018年全國鐵路行業(yè)固定資產(chǎn)投資完成8,028億元，其中國家鐵路完成7,603億元；新開工項目26個，新增投資規(guī)模3,382億元；投產(chǎn)新線4,683公里，其中高鐵4,100公里。到2018年底，全國鐵路營業(yè)里程達(dá)13.1萬公里以上，其中高鐵2.9萬公里以上。數(shù)據(jù)來源：公開資料整理根據(jù)國家發(fā)展改革委、交通運(yùn)輸部和中國鐵路總公司2016年7月共同發(fā)布的《中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》（2016年），到2020年一批重大標(biāo)志性項目建成投產(chǎn),鐵路網(wǎng)規(guī)模達(dá)到15萬公里，其中高速鐵路3萬公里，覆蓋80%以上的大城市。到2025年，鐵路網(wǎng)規(guī)模達(dá)到17.5萬公里左右，其中高速鐵路3.8萬公里左右，網(wǎng)絡(luò)覆蓋進(jìn)一步擴(kuò)大，路網(wǎng)結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化，骨干作用更加顯著，更好發(fā)揮鐵路對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的保障作用。展望到2030年，基本實現(xiàn)內(nèi)外互聯(lián)互通、區(qū)際多路暢通、省會高鐵連通、地市快速通達(dá)、縣域基本覆蓋。隨著我國鐵路固定資產(chǎn)投資保持高位和全國鐵路營業(yè)里程的不斷累積，鐵路交通所需人才及相應(yīng)配套仿真實訓(xùn)設(shè)備需求亦將不斷增長。②城市軌道交通A、運(yùn)營線路長度持續(xù)增加，城市軌道交通人才需求量大。數(shù)據(jù)來源：公開資料整理自2011年以來，我國城市軌道交通運(yùn)營線路長度各年度都保持14%以上的增長率，截至2018年末，中國大陸地區(qū)共35個城市開通城軌交通，共計開通城軌運(yùn)營線路185條，運(yùn)營線路總長度達(dá)5,761.4公里，其中地鐵4,354.3公里，占比75.6%。2018年新增運(yùn)營線路20條，新增運(yùn)營線路長度同比增長14.58%。截至2018年末，中國內(nèi)地共53個城市開工建設(shè)城市軌道交通（部分地方政府批復(fù)項目暫未納入統(tǒng)計），共計在建城軌交通線路258條，在建線路長度達(dá)到6,374公里。截至2018年末，發(fā)改委批復(fù)的44個城市規(guī)劃線路總投資達(dá)38,911.1億元。據(jù)不完全統(tǒng)計，2018年底，中國大陸地區(qū)在建線路可研批復(fù)投資累計42,688.5億元。初設(shè)批復(fù)投資累計35,035.2億元。2018年當(dāng)年完成投資5,470.2元，同比增長14.9%，占可研批復(fù)投資的12.9%。以地鐵為例，每公里地鐵需要運(yùn)營人員約50-70人。城市軌道交通運(yùn)營線路長度與投資建設(shè)的快速發(fā)展將導(dǎo)致巨大的人才缺口，城市軌道交通行業(yè)的未來人才需求很大程度上決定了上游仿真實訓(xùn)系統(tǒng)行業(yè)的市場容量。B、職業(yè)技能鑒定站建站條件標(biāo)準(zhǔn)化，模擬駕駛仿真實訓(xùn)設(shè)備迎來新的市場需求。2018年1月15日，交通運(yùn)輸部職業(yè)資格中心發(fā)布《關(guān)于印發(fā)機(jī)動車駕駛教練員等3個交通運(yùn)輸行業(yè)職業(yè)技能鑒定站建站條件的通知》（職考發(fā)[2018]4號），城市軌道交通列車司機(jī)職業(yè)技能鑒定站實行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)建站條件，要求現(xiàn)有交通運(yùn)輸行業(yè)職業(yè)技能鑒定站中，鑒定范圍包括軌道列車司機(jī)等3個職業(yè)的，需對照建站條件進(jìn)行自檢、申請復(fù)核。新申請成立的鑒定站，嚴(yán)格按照新的建站條件執(zhí)行。建站條件要求，城市軌道交通列車司機(jī)職業(yè)技能鑒定站必須配備列車模擬駕駛考核系統(tǒng)等設(shè)備。隨著鑒定站的建設(shè)和推行，城市軌道交通機(jī)務(wù)系列細(xì)分領(lǐng)域?qū)⒂瓉硇碌氖袌鲂枨?。?）安全作業(yè)根據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》（2014修正）的規(guī)定，特種作業(yè)人員必須按照國家有關(guān)規(guī)定經(jīng)專門的安全作業(yè)培訓(xùn)，取得相應(yīng)資格，方可上崗作業(yè)。特種作業(yè)人員獲取相關(guān)從業(yè)資格通常要參與特種作業(yè)培訓(xùn)機(jī)構(gòu)的培訓(xùn)并通過特種作業(yè)安全考試機(jī)構(gòu)組織的考試。截至2019年3月22日，全國境內(nèi)有31個省（區(qū)、市）建立省級特種作業(yè)安全考試機(jī)構(gòu)，共有550個發(fā)證機(jī)關(guān)，全國300多個地級行政區(qū)建成特種作業(yè)人員考試點(diǎn)及培訓(xùn)機(jī)構(gòu)2000多家。（3）船舶、軍工①船舶國際公約對船員使用模擬器進(jìn)行的適任評估和持續(xù)熟練程度的訓(xùn)練提出了要求，交通運(yùn)輸部積極落實建立健全船員教育培訓(xùn)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，改革和創(chuàng)新船員教育培訓(xùn)方式，并于2017年3月發(fā)布《海船船員培訓(xùn)大綱（2016版）》，對海船船員駕駛和通訊、輪機(jī)和電子電氣等方面的理論知識、實踐技能要求等作出具體規(guī)定。截至2018年底，我國共有注冊船員157.52萬人，同比增長6.2%；其中海船船員73.77萬人，同比增長4.0%；內(nèi)河船舶船員83.76萬人，同比增長8.2%。我國船員數(shù)量整體保持增長的同時，素質(zhì)和質(zhì)量亦穩(wěn)步提升。計算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用于船舶駕駛、通訊、輪機(jī)和電子電氣等領(lǐng)域培訓(xùn)將有效提升實訓(xùn)的便利性、安全性和效率，海員數(shù)量的增長和培訓(xùn)方式的創(chuàng)新將顯著提升對計算機(jī)仿真實訓(xùn)設(shè)備的需求。②軍工近年來隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和周邊安全形勢的日趨嚴(yán)峻，我國國防費(fèi)預(yù)算總體金額持續(xù)增加，國防工業(yè)建設(shè)進(jìn)入補(bǔ)償式發(fā)展階段。根據(jù)財政部《關(guān)于2017年中央和地方預(yù)算執(zhí)行情況與2018年中央和地方預(yù)算草案的報告》，2018年我國國防支出將增長8.1%，達(dá)11,069.51億元人民幣。我國國防開支占GDP比重近年來一直低于軍事強(qiáng)國平均水平，這與我國的經(jīng)濟(jì)增長速度和國際地位提升對國防安全的需求匹配失衡，未來國防開支及軍費(fèi)預(yù)算仍有較大提升的空間。2018年10月中央軍民融合發(fā)展委員會第二次會議審議通過了《關(guān)于加強(qiáng)軍民融合發(fā)展法治建設(shè)的意見》，隨著軍民融合政策在各省份和細(xì)分領(lǐng)域的落地，政策紅利將引導(dǎo)市場需求的進(jìn)一步釋放，越來越多民營企業(yè)有望涉足傳統(tǒng)軍品業(yè)務(wù)，成為軍品配套系統(tǒng)集成商、專業(yè)承包商和市場供應(yīng)商。計算機(jī)仿真技術(shù)可應(yīng)用于武器技術(shù)仿真、武器系統(tǒng)仿真和作戰(zhàn)仿真等多領(lǐng)域。借助計算機(jī)仿真技術(shù)，武器裝備研制、軍事人才培養(yǎng)和作戰(zhàn)指揮訓(xùn)練等活動可有效節(jié)約資源，提高研發(fā)和訓(xùn)練活動的效率與安全性。三、行業(yè)競爭狀況（1）國際競爭狀況計算機(jī)仿真行業(yè)為全球范圍內(nèi)競爭的行業(yè)。歐美發(fā)達(dá)國家廠商憑借先發(fā)優(yōu)勢和成熟仿真產(chǎn)品，在全球計算機(jī)仿真市場占據(jù)領(lǐng)先地位。其中，軌道交通細(xì)分領(lǐng)域的國際廠商主要有法國CORYS公司和德國克諾爾集團(tuán)。法國CORYS公司主要業(yè)務(wù)板塊為電力仿真和交通模擬，交通模擬業(yè)務(wù)主要提供應(yīng)用于貨運(yùn)、高鐵、客運(yùn)、有軌電車、城鐵和地鐵的駕駛培訓(xùn)模擬機(jī)，客戶覆蓋全球范圍內(nèi)主要機(jī)車車輛制造商以及世界各地的城軌和鐵路運(yùn)營商。德國克諾爾集團(tuán)系世界領(lǐng)先的軌道車輛和商用車輛制動系統(tǒng)制造商，其軌道車輛系統(tǒng)業(yè)務(wù)部為城市交通工具如地鐵、客運(yùn)列車和高速列車等提供駕駛員輔助系統(tǒng)、駕駛模擬裝置和電子學(xué)習(xí)系統(tǒng)。（2）國內(nèi)競爭狀況仿真實訓(xùn)系統(tǒng)產(chǎn)品具有高度專業(yè)化、定制化的特點(diǎn)，且需要滿足實地應(yīng)用條件和安全性要求，使得該行業(yè)具有較高的技術(shù)門檻，對行業(yè)內(nèi)企業(yè)在特定領(lǐng)域的經(jīng)驗也有較高需求。軌道交通、安全作業(yè)、船舶和軍工等細(xì)分領(lǐng)域客戶在進(jìn)行設(shè)備采購時普遍采用市場化招投標(biāo)制度，對供應(yīng)商的綜合技術(shù)實力、行業(yè)經(jīng)驗、產(chǎn)品成熟度和穩(wěn)定性、成本控制等多方面均提出較高要求，因此形成了較高的競爭門檻。各細(xì)分產(chǎn)品市場的競爭格局如下所述：①軌道交通軌道交通相關(guān)市場被公司、成都運(yùn)達(dá)科技股份有限公司、上海凱延計算機(jī)科技發(fā)展有限公司、四川新科電子技術(shù)工程有限責(zé)任公司、湖南高鐵時代數(shù)字化科技有限公司等所占據(jù)。②安全作業(yè)國內(nèi)安監(jiān)考培市場主要由徐州市廣聯(lián)科技有限公司、杭州申邦科技有限公司和公司占據(jù)。虛擬焊接市場主要由武漢灣流科技股份有限公司和公司等國內(nèi)企業(yè)占據(jù)。③船舶、軍工船舶仿真實訓(xùn)領(lǐng)域，國內(nèi)市場早期由于技術(shù)條件限制，一度被英國船商有限公司（TransasMarineLimited）和挪威康士伯集團(tuán)公司（KongsbergGruppen）占據(jù)。上世紀(jì)末上海海事大學(xué)和大連海事大學(xué)先后實現(xiàn)技術(shù)突破，陸續(xù)開發(fā)出應(yīng)用于船舶駕駛和輪機(jī)訓(xùn)練的航海模擬器，且具有較高的性價比。在軍工仿真實訓(xùn)領(lǐng)域，由于仿真實訓(xùn)設(shè)備關(guān)系到國家安全與國防建設(shè)，自主可控性要求高，國內(nèi)自主品牌易受軍事類客戶所接受。四、影響行業(yè)發(fā)展的有利和不利因素1、有利因素（1）國家政策有利于促進(jìn)行業(yè)發(fā)展近年來，國務(wù)院、發(fā)改委、教育部、交通運(yùn)輸部、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局（現(xiàn)國家應(yīng)急管理部）等機(jī)構(gòu)陸續(xù)出臺一系列政策，鼓勵軌道交通、安全作業(yè)、軍工等行業(yè)仿真培訓(xùn)的發(fā)展。在軌道交通領(lǐng)域，政策對城市軌道交通人才總體規(guī)模、職業(yè)教育專業(yè)教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)和具體培訓(xùn)考核崗位等作出明確規(guī)定。在安全作業(yè)領(lǐng)域，政策對特種作業(yè)安全技術(shù)考試培訓(xùn)大綱、考核標(biāo)準(zhǔn)和考點(diǎn)用設(shè)備等作出系列規(guī)定，各省市安監(jiān)局亦先后出臺關(guān)于特種作業(yè)安全技術(shù)考試實操點(diǎn)建設(shè)的具體指導(dǎo)意見。在軍工領(lǐng)域，十三五規(guī)劃綱要等再次提出促進(jìn)軍民深度融合發(fā)展。國家政策的陸續(xù)出臺，有利于為軌道交通、安全作業(yè)和軍工等行業(yè)營造良好的外部發(fā)展環(huán)境，激發(fā)市場需求，推動行業(yè)快速發(fā)展。（2）行業(yè)發(fā)展帶來巨大需求和機(jī)遇隨著經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長和城市化進(jìn)程的加快、安全作業(yè)實操點(diǎn)的全面推廣、船配行業(yè)產(chǎn)值和國防軍工投入的持續(xù)增長，軌道交通、安全作業(yè)、船舶和軍工領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)保持快速發(fā)展。硬件設(shè)備的持續(xù)增加將帶來巨大的操作人才缺口，進(jìn)而拉動對仿真實訓(xùn)設(shè)備的需求，為計算機(jī)仿真實訓(xùn)系統(tǒng)供應(yīng)商提供了穩(wěn)定且日益增長的市場需求和發(fā)展機(jī)遇。（3）信息技術(shù)的進(jìn)步將持續(xù)拓展計算機(jī)仿真應(yīng)用的廣度和深度近年來，虛擬現(xiàn)實（VR）、增強(qiáng)現(xiàn)實（AR）等新興技術(shù)發(fā)展如火如荼，研發(fā)廠商眾多，配套軟硬件和應(yīng)用等層出不窮，設(shè)備性能亦不斷提升，應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋娛樂、教育、軍事、旅游和購物等領(lǐng)域。依托成熟的軟硬件設(shè)備和VR、AR等新技術(shù)的拓展應(yīng)用，計算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑦M(jìn)一步拓寬至傳統(tǒng)應(yīng)用外的領(lǐng)域，用戶也將獲得更加細(xì)膩、逼真的沉浸式仿真體驗。2、不利因素（1）缺少完整的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)計算機(jī)仿真在我國仍處于快速發(fā)展階段，除教育部職業(yè)教育與成人教育司的軌道交通相關(guān)專業(yè)和焊接技術(shù)相關(guān)專業(yè)實訓(xùn)教學(xué)設(shè)備出臺相關(guān)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)、國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局對特種作業(yè)技術(shù)實際操作設(shè)備配備標(biāo)準(zhǔn)作出統(tǒng)一規(guī)定外，軌道交通、安全作業(yè)領(lǐng)域仍然存在較大的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)空白，不利于計算機(jī)仿真行業(yè)的統(tǒng)一管理。（2）市場競爭加劇以軌道交通與軍工行業(yè)為例，因其具備廣泛的市場前景，發(fā)展空間巨大，國內(nèi)越來越多的企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)加大對軌道交通和軍工類仿真軟件的投入力度，部分廠商憑借自主創(chuàng)新能力和貼近終端用戶的個性化服務(wù)參與極細(xì)分市場的競爭，具有一定的競爭優(yōu)勢，未來國內(nèi)仿真實訓(xùn)行業(yè)的競爭將逐步加劇。（3）與國外先進(jìn)廠商的技術(shù)存在差距我國計算機(jī)仿真行業(yè)從業(yè)公司普遍進(jìn)入行業(yè)較晚，經(jīng)營規(guī)模較小，缺乏具有在全球范圍內(nèi)進(jìn)行全面競爭的核心產(chǎn)品，技術(shù)水平與歐美先進(jìn)計算機(jī)仿真企業(yè)差距較大。雖然我國計算機(jī)仿真技術(shù)在某些方面達(dá)到了國際先進(jìn)水平，但總體上技術(shù)水平尤其是應(yīng)用水平與國外先進(jìn)廠商還存在一定的差距。五、行業(yè)技術(shù)水平和發(fā)展趨勢（1）行業(yè)技術(shù)水平歐美發(fā)達(dá)國家較早進(jìn)入計算機(jī)仿真領(lǐng)域，并憑借先發(fā)優(yōu)勢和成熟仿真產(chǎn)品，在全球計算機(jī)仿真市場占據(jù)領(lǐng)先地位。國內(nèi)計算機(jī)仿真技術(shù)首先應(yīng)用于軍工領(lǐng)域，民用計算機(jī)仿真系統(tǒng)的研發(fā)和生產(chǎn)起步較晚，技術(shù)水平與國外知名廠商存在較大差距。隨著下游客戶對計算機(jī)仿真實訓(xùn)系統(tǒng)的關(guān)注和重視，計算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，目前我國計算機(jī)仿真行業(yè)處于技術(shù)和市場快速提升的發(fā)展階段。（2）行業(yè)技術(shù)發(fā)展趨勢隨著計算機(jī)仿真相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步和行業(yè)應(yīng)用需求的牽引，計算機(jī)仿真技術(shù)獲得了長足的發(fā)展，并呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：①半實物仿真越來越受重視傳統(tǒng)純數(shù)字仿真開發(fā)過程中僅實現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理及算法的驗證，系統(tǒng)硬件部分未進(jìn)行仿真測試，會出現(xiàn)軟件代碼與硬件環(huán)境不匹配，甚至硬件環(huán)境不可靠等問題，致使最終硬件系統(tǒng)性能難以保