【#工业软件#行业报告：国产工业软件的机遇和挑战】
1、 工业软件：软件化的工业技术
1.1、工业软件定义与分类
工业软件应用于工业领域，是软件化的工业技术。工业软件指应用于工业领域， 以提高工业企业研发、生产、管理水平和工业装备性能的应用软件，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。我 们总结工业软件功能主要有：1）信息流（数据）的采集与管理；2）工艺模型 的构建与优化；3）设备的控制与调度。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。
按用途分类，工业软件分为信息管理、研发设计、生产控制和嵌入式软件四大 类，每类工业软件均有其代表产品和企业。信息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，代表企业有 SAP、 Oracle、Saleforce、用友网络、金蝶国际等；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、PLM 等，代表企业有 达索系统、Autodesk、中望软件等；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 等，代表 企业有西门子、GE、宝信软件、中控技术、鼎捷软件等。
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最具 代表性的产品，也是三类工业软件中市场规模最大的产品：
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。国内 ERP 市场代表企业有 SAP、Oracle、用友网络、金蝶国际。
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。国内 MES 市场代表企业有西门子、GE、宝信软件、中控技术、鼎捷软件等。
PLM（产品生命周期管理）：PLM 用于产品全生命周期的管理，使企业能够对产 品从构思、设计、生产、到最终报废等全生命周期的设计数据及信息进行高效和 经济的应用、管理。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。国内 PLM 市场代表企业有达索系统、西门子、能科股份。
1.2、工业软件工业属性强，需产业协同推进
工业软件具备强工业属性，软件是载体，工业是内核。工业软件与消费级软件 发展模式具有很大的不同，消费级软件是 IT 产业发展内生的产物，往往是软件 出现挖掘并引导需求，例如微软、淘宝、滴滴等；而工业软件源自于企业提质增效降本的真实需求，是长期工业化过程中知识与工艺的结晶，其本质是将工业技 术软件化，软件只是其外在载体，工业才是其内核。工业软件在需求、知识、应 用、数据等方面依赖工业体系，因此相对一部分全球工业软件巨头来来自于工业 强国和工业企业，例如：PLM 全球三大主流厂商为法国达索系统（航空领域）、 德国西门子（汽车、通用机械领域）和美国 PTC（船舶、电子领域）。其中，达 索本是飞机制造商，在产生自用工业软件需求后开始研发工业系统并推向商用， 西门子 PLM 也是由工业企业研发并被西门子收购。
工业软件发展受产业上下游制约，需要产业协同推进。工业软件的工业属性注 定其对工业产业有着极强依赖，而工业本身是复杂度极高的行业，上下游互相依 存度高，工业软件同样受到上下游产业制约，因此工业软件的发展需要产业的协 同推动。从研究的角度来说，站在工业的视角才能更好的理解工业软件行业的发 展逻辑与未来趋势。我们认为，产业对工业软件的制约主要体现在以下两方面：1）工业软件实施在设备、网络、平台等之上，对上游基础设施依赖度高；2） 工业软件是企业内部管理与生产流程的代码化表达，需要在下游应用中不断迭 代优化。
工业软件的发展高度依赖设备、网络、平台等基础设施。工业软件产业链由设 备、网络、平台、软件、应用共同组成，工业软件需要实施在设备、网络、平台 等基础设施之上，受到基础设施影响。例如传感器数据采集量与精度、工厂内外 部网络接入情况、服务器算力大小等均会对工业软件实施效果产生影响。同时上 游基础设施的进步也会带动工业软件的发展，例如 5G、云计算、AI 等底层技术 在工业领域的应用已经使得工业软件向着网联化、云化和智能化方向发展。
以工业 APP 为例。工业 APP 又称工业互联网 APP，是在云计算技术渗透下， 基于工业互联网平台的的工业应用软件，是传统工业软件的新表现形式。传统工 业软件企业本地部署，基于单一系统开发，一般承载通用工业原理、基础建模、 计算、仿真、控制与执行要素，不以提供特定具体的工业技术知识为主。工业 APP 采用云端部署，基于工业互联网平台，采用微服务软件架构和基于 PaaS 平台多语言开发方式，实现共建、共享和网络运营，面向特定的工业应用场景， 在传统工业软件基础上实现工业知识的封装、共享、交易和复用。工业 APP 是 是传统工业软件和工业互联网结合形成，基础是 5G、云等在工业企业的应用， 体现了工业软件在底层基础设施赋能下的升级进化。
工业软件是工业知识的代码化表达，并在应用中不断优化。工业产品复杂度高， 行业繁杂，不同行业的产品复杂度和制造流程差异化明显，行业分类上既有钢铁、 化工等流程工业，又有电子、航空、汽车等离散工业；产品上既有服装、玩具等 较为简单的制造业，也有航空、航天等复杂制造业。工业生产过程涵盖了研发、 生产、营销、运维、供应链管理等众多业务环节，专业上涉及机械、电子、光学、 声学、流体、热处理等多个学科，同时工业生产产业链长且厂商协作困难，而又 对实时性、可靠性要求高。工业软件作为工业知识的代码化表达，工业自身的高 复杂度使得其对工业软件要求十分细化。工业软件的开发需要与企业管理与生产 流程紧密结合，并在应用过程中不断迭代优化，最终形成满足工业实际需求的软 件产品，在这其中下游工业企业支持与应用十分关键，这也众多工业软件巨头来 来自于工业企业的原因。
以 EDA 为例。EDA 是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写， 主要用于超大规模集成电路设计。摩尔定律下集成电路产业快速发展，处于新制 程和新工艺推进一线的晶圆厂从材料、化学、工艺过程控制等各种制造细节来创 新、调试和求证；EDA 软件需要借助晶圆厂积累的大量测试数据探索物理效应 和工艺实施细节的准确和高精度模型化。顶尖 Fabless 公司将基于此模型和工具 进行芯片设计与试产，并且依托强大和丰富的芯片设计不断发现和排除新工艺节 点在模型和制造中的各种量产问题。在此期间，需要晶圆厂、Fabless、EDA 等 产业链环节的通力合作，反复迭代，以将达到商用和量产要求的工艺节点推向市 场。EDA 软件对晶圆厂及设计公司依赖性及强，高复杂度和集成度下芯片设计 与制造同样无法离开 EDA 工具，EDA 软件是典型的产业系统推动型工业软件， 因此跟随美国半导体产业一同成长的美国 EDA 厂商在技术和市场上均占据绝对 优势，Synopsys、Cadence、Mentor Graphics 三家厂商占据全球市场份额超过 64%，在中国的市场份额更是超过 95%。
软件定义制造，工业软件是智能制造的核心。工业软件被看作是智能制造（第 四次工业革命）的核心基础性工具，与前三次工业革命（机械化、电气化、自动 化）相比，智能化是工业 4.0 新的内涵，而软件承载着从设计、制造和运用阶段 的产品全生命周期数据，并根据数据对制造运行规律建模，从而优化制造过程， 软件是智能化的载体，工业软件是智能制造的核心。
以信息物理系统（Cyber-Physical Systems，CPS）为例，CPS 是通过集成先 进的感知、计算、通信、控制等信息技术和自动控制技术，构建了物流空间与信 息空间中人、物、环境、信息等要素相互映射、适时交互、高效协同的复杂系统， 实现系统内资源配置和运行的按需响应、快速迭代、动态优化。数字孪生是 CPS 的技术实现。CPS 本质是构建数据自动流动的规则体系，在信息空间建立与物 理空间相对应的虚拟模型，以数据的自动流动解决日益复杂的制造系统的不确定 性。CPS 闭环体系包含感知和自动控制（硬件）、工业软件、工业网络、工业云 和智能服务平台，其中工业软件代表了 CPS 的思维认知，是感知控制、信息传 输、分析决策背后的方法论，可以说是工业软件定义了信息物流系统。
1.3、工业软件市场：大行业、高增长
全球工业软件市场规模稳步增长，美欧为主要市场。根据赛迪顾问数据，2018 年全球工业软件市场规模为 3893 亿美元，同比增速为 5.19%，智能制造大背景 下增速出现拐点。市场结构上看，全球工业软件以欧美市场为主，其中北美市场 规模 1277 亿美元，欧洲市场规模 1261 亿美元，欧美合计市场占比 65.2%，亚太市场规模 927 亿美元，同比增速 7.6%，亚太地区引领全球工业软件市场增长。
2018 年中国工业软件市场规模 1678 亿元，处于高增长阶段。近年中国工业软 件市场增速大幅超越全球平均水平，2018 年增速达到 16%。一方面中国在积极 推进智能制造、高端制造，工业互联网开始有了更加广泛的应用；另一方面相对 于大体量的工业产值，中国工业软件整体渗透率极低。各类产品结构上看，研发 设计类软件市场规模 143 亿元，生产控制类软件市场规模 286 亿元，信息管理 类软件市场规模 287 亿元，嵌入式软件市场规模达到 963 亿元。嵌入式软件多集成在自动化设备中，其市场规模高占比与国内工业企业重硬轻软意识有关。
2、国产工业软件的机遇与挑战
2.1、智能制造+国产化，国产工业软件迎黄金时代
2.1.1、智能制造：我国大工业产值是土壤，高端制造是转型方向
我国制造业大而不强，高端制造匮乏，行业利润水平低。根据经典的微笑曲线 理论，制造业附加值最高的部分位于设计和销售两端，而处于中间环节的加工生产附加值最低。凭借充足的劳动人口和廉价的劳动力，我国制造业在近十几年有 了长足的发展，2019 年我国工业增加值全球第一，占全球比例达到 24.06%， 占国内 GDP 比例达到 38.97%。然而我国制造业长期处于全球价值链底端，更多的以全球代工厂的身份，从事原材料的基础加工和中间产品的制造，在关键器 件与核心技术上处于绝对劣势，高附加值产品设计生产能力不足，工业企业利润 率低，例如 2019 年浪潮信息净利率仅 1.85%（对比 intel 净利率 29.72%）；工 业富联净利率仅 4.55%（对比苹果净利率 21.25%），2019 年我国工业企业整体 净利率仅 5.86%。大而不强、高产值低利润、高端制造匮乏是目前我国制造业 急需解决的问题。（来源：国海证券）
（全文链接：https://t.cn/A65vEYOt）
1、 工业软件：软件化的工业技术
1.1、工业软件定义与分类
工业软件应用于工业领域，是软件化的工业技术。工业软件指应用于工业领域， 以提高工业企业研发、生产、管理水平和工业装备性能的应用软件，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。我 们总结工业软件功能主要有：1）信息流（数据）的采集与管理；2）工艺模型 的构建与优化；3）设备的控制与调度。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。
按用途分类，工业软件分为信息管理、研发设计、生产控制和嵌入式软件四大 类，每类工业软件均有其代表产品和企业。信息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，代表企业有 SAP、 Oracle、Saleforce、用友网络、金蝶国际等；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、PLM 等，代表企业有 达索系统、Autodesk、中望软件等；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 等，代表 企业有西门子、GE、宝信软件、中控技术、鼎捷软件等。
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最具 代表性的产品，也是三类工业软件中市场规模最大的产品：
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。国内 ERP 市场代表企业有 SAP、Oracle、用友网络、金蝶国际。
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。国内 MES 市场代表企业有西门子、GE、宝信软件、中控技术、鼎捷软件等。
PLM（产品生命周期管理）：PLM 用于产品全生命周期的管理，使企业能够对产 品从构思、设计、生产、到最终报废等全生命周期的设计数据及信息进行高效和 经济的应用、管理。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。国内 PLM 市场代表企业有达索系统、西门子、能科股份。
1.2、工业软件工业属性强，需产业协同推进
工业软件具备强工业属性，软件是载体，工业是内核。工业软件与消费级软件 发展模式具有很大的不同，消费级软件是 IT 产业发展内生的产物，往往是软件 出现挖掘并引导需求，例如微软、淘宝、滴滴等；而工业软件源自于企业提质增效降本的真实需求，是长期工业化过程中知识与工艺的结晶，其本质是将工业技 术软件化，软件只是其外在载体，工业才是其内核。工业软件在需求、知识、应 用、数据等方面依赖工业体系，因此相对一部分全球工业软件巨头来来自于工业 强国和工业企业，例如：PLM 全球三大主流厂商为法国达索系统（航空领域）、 德国西门子（汽车、通用机械领域）和美国 PTC（船舶、电子领域）。其中，达 索本是飞机制造商，在产生自用工业软件需求后开始研发工业系统并推向商用， 西门子 PLM 也是由工业企业研发并被西门子收购。
工业软件发展受产业上下游制约，需要产业协同推进。工业软件的工业属性注 定其对工业产业有着极强依赖，而工业本身是复杂度极高的行业，上下游互相依 存度高，工业软件同样受到上下游产业制约，因此工业软件的发展需要产业的协 同推动。从研究的角度来说，站在工业的视角才能更好的理解工业软件行业的发 展逻辑与未来趋势。我们认为，产业对工业软件的制约主要体现在以下两方面：1）工业软件实施在设备、网络、平台等之上，对上游基础设施依赖度高；2） 工业软件是企业内部管理与生产流程的代码化表达，需要在下游应用中不断迭 代优化。
工业软件的发展高度依赖设备、网络、平台等基础设施。工业软件产业链由设 备、网络、平台、软件、应用共同组成，工业软件需要实施在设备、网络、平台 等基础设施之上，受到基础设施影响。例如传感器数据采集量与精度、工厂内外 部网络接入情况、服务器算力大小等均会对工业软件实施效果产生影响。同时上 游基础设施的进步也会带动工业软件的发展，例如 5G、云计算、AI 等底层技术 在工业领域的应用已经使得工业软件向着网联化、云化和智能化方向发展。
以工业 APP 为例。工业 APP 又称工业互联网 APP，是在云计算技术渗透下， 基于工业互联网平台的的工业应用软件，是传统工业软件的新表现形式。传统工 业软件企业本地部署，基于单一系统开发，一般承载通用工业原理、基础建模、 计算、仿真、控制与执行要素，不以提供特定具体的工业技术知识为主。工业 APP 采用云端部署，基于工业互联网平台，采用微服务软件架构和基于 PaaS 平台多语言开发方式，实现共建、共享和网络运营，面向特定的工业应用场景， 在传统工业软件基础上实现工业知识的封装、共享、交易和复用。工业 APP 是 是传统工业软件和工业互联网结合形成，基础是 5G、云等在工业企业的应用， 体现了工业软件在底层基础设施赋能下的升级进化。
工业软件是工业知识的代码化表达，并在应用中不断优化。工业产品复杂度高， 行业繁杂，不同行业的产品复杂度和制造流程差异化明显，行业分类上既有钢铁、 化工等流程工业，又有电子、航空、汽车等离散工业；产品上既有服装、玩具等 较为简单的制造业，也有航空、航天等复杂制造业。工业生产过程涵盖了研发、 生产、营销、运维、供应链管理等众多业务环节，专业上涉及机械、电子、光学、 声学、流体、热处理等多个学科，同时工业生产产业链长且厂商协作困难，而又 对实时性、可靠性要求高。工业软件作为工业知识的代码化表达，工业自身的高 复杂度使得其对工业软件要求十分细化。工业软件的开发需要与企业管理与生产 流程紧密结合，并在应用过程中不断迭代优化，最终形成满足工业实际需求的软 件产品，在这其中下游工业企业支持与应用十分关键，这也众多工业软件巨头来 来自于工业企业的原因。
以 EDA 为例。EDA 是电子设计自动化（Electronic Design Automation）的缩写， 主要用于超大规模集成电路设计。摩尔定律下集成电路产业快速发展，处于新制 程和新工艺推进一线的晶圆厂从材料、化学、工艺过程控制等各种制造细节来创 新、调试和求证；EDA 软件需要借助晶圆厂积累的大量测试数据探索物理效应 和工艺实施细节的准确和高精度模型化。顶尖 Fabless 公司将基于此模型和工具 进行芯片设计与试产，并且依托强大和丰富的芯片设计不断发现和排除新工艺节 点在模型和制造中的各种量产问题。在此期间，需要晶圆厂、Fabless、EDA 等 产业链环节的通力合作，反复迭代，以将达到商用和量产要求的工艺节点推向市 场。EDA 软件对晶圆厂及设计公司依赖性及强，高复杂度和集成度下芯片设计 与制造同样无法离开 EDA 工具，EDA 软件是典型的产业系统推动型工业软件， 因此跟随美国半导体产业一同成长的美国 EDA 厂商在技术和市场上均占据绝对 优势，Synopsys、Cadence、Mentor Graphics 三家厂商占据全球市场份额超过 64%，在中国的市场份额更是超过 95%。
软件定义制造，工业软件是智能制造的核心。工业软件被看作是智能制造（第 四次工业革命）的核心基础性工具，与前三次工业革命（机械化、电气化、自动 化）相比，智能化是工业 4.0 新的内涵，而软件承载着从设计、制造和运用阶段 的产品全生命周期数据，并根据数据对制造运行规律建模，从而优化制造过程， 软件是智能化的载体，工业软件是智能制造的核心。
以信息物理系统（Cyber-Physical Systems，CPS）为例，CPS 是通过集成先 进的感知、计算、通信、控制等信息技术和自动控制技术，构建了物流空间与信 息空间中人、物、环境、信息等要素相互映射、适时交互、高效协同的复杂系统， 实现系统内资源配置和运行的按需响应、快速迭代、动态优化。数字孪生是 CPS 的技术实现。CPS 本质是构建数据自动流动的规则体系，在信息空间建立与物 理空间相对应的虚拟模型，以数据的自动流动解决日益复杂的制造系统的不确定 性。CPS 闭环体系包含感知和自动控制（硬件）、工业软件、工业网络、工业云 和智能服务平台，其中工业软件代表了 CPS 的思维认知，是感知控制、信息传 输、分析决策背后的方法论，可以说是工业软件定义了信息物流系统。
1.3、工业软件市场：大行业、高增长
全球工业软件市场规模稳步增长，美欧为主要市场。根据赛迪顾问数据，2018 年全球工业软件市场规模为 3893 亿美元，同比增速为 5.19%，智能制造大背景 下增速出现拐点。市场结构上看，全球工业软件以欧美市场为主，其中北美市场 规模 1277 亿美元，欧洲市场规模 1261 亿美元，欧美合计市场占比 65.2%，亚太市场规模 927 亿美元，同比增速 7.6%，亚太地区引领全球工业软件市场增长。
2018 年中国工业软件市场规模 1678 亿元，处于高增长阶段。近年中国工业软 件市场增速大幅超越全球平均水平，2018 年增速达到 16%。一方面中国在积极 推进智能制造、高端制造，工业互联网开始有了更加广泛的应用；另一方面相对 于大体量的工业产值，中国工业软件整体渗透率极低。各类产品结构上看，研发 设计类软件市场规模 143 亿元，生产控制类软件市场规模 286 亿元，信息管理 类软件市场规模 287 亿元，嵌入式软件市场规模达到 963 亿元。嵌入式软件多集成在自动化设备中，其市场规模高占比与国内工业企业重硬轻软意识有关。
2、国产工业软件的机遇与挑战
2.1、智能制造+国产化，国产工业软件迎黄金时代
2.1.1、智能制造：我国大工业产值是土壤，高端制造是转型方向
我国制造业大而不强，高端制造匮乏，行业利润水平低。根据经典的微笑曲线 理论，制造业附加值最高的部分位于设计和销售两端，而处于中间环节的加工生产附加值最低。凭借充足的劳动人口和廉价的劳动力，我国制造业在近十几年有 了长足的发展，2019 年我国工业增加值全球第一，占全球比例达到 24.06%， 占国内 GDP 比例达到 38.97%。然而我国制造业长期处于全球价值链底端，更多的以全球代工厂的身份，从事原材料的基础加工和中间产品的制造，在关键器 件与核心技术上处于绝对劣势，高附加值产品设计生产能力不足，工业企业利润 率低，例如 2019 年浪潮信息净利率仅 1.85%（对比 intel 净利率 29.72%）；工 业富联净利率仅 4.55%（对比苹果净利率 21.25%），2019 年我国工业企业整体 净利率仅 5.86%。大而不强、高产值低利润、高端制造匮乏是目前我国制造业 急需解决的问题。（来源：国海证券）
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以国家信用链网化融资模式推动科技创新的设想
1.科技链网融资模式的定义、结构、演进与本质
科技链网融资模式是一种新型的国家创新体系，它以国家信用和科技信用为依托，有机结合政府和市场两种力量，将国家信用注入科技研发全过程，使分散、薄弱、盲目的短科研链打通成科学合理、覆盖全局、动态调整的长科研链，将长期资本、人才、政策等创新基础要素吸引、分解、延伸至科技链网的每一个研发节点，实现科技链、信用链、资本链有机融合，消除信息不对称，分散科技研发投资风险，助力解决科技发展中的重大瓶颈和难题，形成政府、企业、科研机构、金融中介协作共赢的科技生态网络。
从资金分配角度来看：
第一，上游研发段以股权资本融资为主，这需要实现从现有科研体制下主要靠财政拨款向市场方式为主的股权融资模式的转变；
第二，上游股权资金要向平台和领军企业为主配置，目标是布局建立科技链网结构，并确保节点上任务明确，人才、技术、科研能力和资本实现节点聚集；
第三，下游市场段以信贷资本或短期高收益资金为主，主要目标是确保上游布局得以实现最终产品，完成技术到收益的转化，并反哺上游，实现资本的良性循环；
第四，可以创新金融市场工具熨平产品整个生命周期中的收益波动，产品的收益在整个生命周期中前低后高，可以设计类似债务违约互换的金融市场工具——收益递延互换，吸引短期资本参与到产品整个生命周期的各个阶段。
从资金筹集角度来看，金融链由上游的科技金融资本和下游的市场金融资本组成。股权工具来源包括如下几类：一是国家股权来源，如发行基于国家信用的股权证券；二是企业股权来源，如大型市场平台企业、创投企业入股；三是企业自身收益转化为股权，以领军企业为主；四是银行等金融机构出资形成基金，形成股权注资；五是还可以考虑动态资金流中的静态股权来源，如建立一个大型流动存款池对静态股本需求融资。
从三维链网结构看，科研—产业—市场三个流程链中，科研链社会价值、科技含量最高，资本要素最缺乏；市场链社会价值、科技含量较低，资本要素最为丰富；产业链居中。
科技资本在链网结构下的发展包括六个阶段。
第一，有机构成的链网结构以链为主体，以资本为服务手段，链是众多科技项目的特征、基因、生命线。
第二，链逐步发育并交织成网状结构，资本链随之生长。
第三，先链后网的发育过程互相促进，资本链网开始形成，仍以科技链网为主。
第四，资本随链网发展而延伸，最终形成以科技链网为核心的资本链网。随着资本为社会发展服务水平的提升，资本开始逐渐自发地、主动地服务科技。
第五，资本链网最终形成完整的源于科技链网的资本链网体系，链网转变为科技资本主导，资本的有机构成达到最高级形态，能主动催生新科技创新。
第六，最高层的资本有机构成下，科技资本主动发挥作用，自觉与科技融合并服务于社会利益，科技链网的生成、发展就体现为科技资本土壤中健康生长的科技成果。
2.科技链网融资模式的运行机理：“二十字”规律
顶层规划：包括识别和规划两个环节。首先，通过高层有序地关注不同的重点，把各领域学科的重点都扫描显示出来，成为社会关注的重点。其次，着眼于国家战略发展需要，组织顶级专家学者制定科技发展规划，确定急需发展的重大科研领域和项目，制定出每个科研领域和项目的主框架和结构。顶层规划的意义在于，科技信用识别并披露链网关键节点，并构造节点的国家信用和国家政策、市场吸引力的聚焦，使其成为市场热点，吸收市场金融资金，以消除信息不对称，解决“金融不懂科技”问题。
信用注入：为国家确定的重大科研项目、主体注入国家信用，给予财政、税收、金融、人才、知识产权、法律等全方位政策支持。信用注入的特点在于整体性：从宏观层面，信用支持不局限于金融领域，体现了国家的统筹协调能力；从微观的金融层面，沿链建信用，不以单位（包括企业、高校和研究所）法人信用为主为限。
逐层分解：依托科技规律，采用自下而上自发参与、自上而下竞争性选择的方式，通过上一级节点专家决策，分解形成下一级研发节点，同时相应分解国家信用，最终形成完整的科技链网结构。国家信用沿链网系统实现逐层转移，同时实现优惠政策的逐层转移，节点企业的政策身份地位得到提高和确认，有关运作受国家保护、法律保护。因此整体看，信用逐层分解的过程也是政策法律地位的链网化、网络化过程，节点企业既有资本增信，又有法律、政策地位增信。这种增量为特点的逐步扩张的模式，稳步扩大融资量，是一种巩固式发展。
链建成后的信用包括三个部分：一是沿链分解下达的国家信用，包括法定信用、法定政策支持，可以是国家级、一次性的，目的是建立链网信用，为科技提供注资、融资服务，发挥基础性的融通作用。二是沿链产生的现金流信用，可以增强国家链信用、巩固链自身的信用并成为新的市场信用。三是节点企业自身的信用，既增强链信用，又增强独立法人信用，活跃市场。以上跨所有制、跨地区、跨单位法人的信用建设，能把不同所有制、不同区域、不同规模、不同行业的法人联成一个强劲且有足够韧性的信用链和信用网。
资本服务：资本沿科技链网形成资本链网，在国家信用、科技信用和节点信用的支撑下，根据节点融资需求，给予相应金额的资本支持，主动服务科技发展。同时，以下游市场段高收益反哺上游研发段低收益，实现资本自身可持续发展。
从运作流程上，链信用的建立将推动形成一套新的评审体系，融资评审将不再以单位法人，而是以链信用为主要对象，单位法人信用的评审是为链融资服务的关联评审。其特点为：一是链信用建立后对节点企业都有国家信用的增信作用。二是链上大企业对小企业具有增信作用。三是链上现金流对链具有增信作用，对跨所有制、跨地区、跨行业企业链间信用具有均衡作用。
科技生态：链网结构中科技是骨骼，是推动力；资本是肌肉，是支撑力；信用是血液，是生命力；科技链、资本链、信用链的完美结合形成了完整的科技生态。
总的来看，新模式是以国家信用的链网化形成的信用链、信用网和政策链、政策网为支撑，自上而下，纵横联合（因为有股权、也有债权融资，也可以是横向融资）的模式，国家信用的链网化是最基本的骨架，纵向是信用、政策作为支柱，横向是衍生、派生的金融产品，以增强系统功能、提升系统活力。
3.科技链网融资模式的优势
一是主次清晰。新模式不是由政府部门行政决定，而是科技主导、融资推动下以市场化方式形成的，其成长空间是全国大市场，不是局部小市场。科技是链网的核心，科技链网是以科技为核心的信用聚集，上一级节点决定下一级节点的投资、信用等级、政策支持等重要决策，信用沿链网向下级扩散，实现科技和信用的密切结合。在此过程中，国家的法定信用、法定政策、法定支持为信用的市场引领、聚集作用打通道路，进而从传统的政府部门对政府部门的旧渠道升级为科学专业人员对金融及各行业专业人员的新渠道。
二是结构合理。从流程上看，新模式下的科研方案自下而上，专业化、民主化、合理化汇总，先民主、后集中、再操作，再向下分解，体现了去行政化和高效专业化；资源自上而下逐层配置，通过以上定下的方式逐级授权、授级、注资、授予政策支持以组成链网。从要素上，新模式体现为国家信用战略，即金融链、政策链的双链网化，这是新模式的主要特征。
三是精简高效。新模式是对国内外先进经验，如“两弹一星”、国家重点项目模式，以及美国曼哈顿计划、DARPA模式等的吸收再造，打破条块分割，以国家信用为核心推动各要素融合形成节点局部优势，进而结网实现国家战略。多个交叉的国家战略可同时实施，节省行政成本、实施成本，具有并行性。
4.科技链网融资模式与现有科技融资模式的区别
一是动力不同。以资本为主导的旧模式以盈利为最终目标，而链网结构源于科技，以科技为核心框架，以科技理性指导资本的方向，科技优先级大于资本优先级。同时，通过链网结构配置的国家信用可以形成融资优势，以质的优势取代旧模式量的优势。
二是作用不同。从总量上看，现有模式资金不足，链网模式能够通过国家信用动员形成大额科技资本。从覆盖面看，现有模式依靠企业信用自发成链，覆盖不全且能力不足，链网模式能够全覆盖。从穿透性看，国家信用的穿透力可以解决信息不对称问题，通过链网模式辨识所有重点，为科技成果的市场化提供转化信息和方向等最有价值的中介服务。这种国家信用的最新应用是中国特色社会制度的优势，既向重点项目注资，又点亮链网的灯，为市场化打开大门。
5.链网结构实现对资本的分类分级的长远意义
资本主义基本矛盾在科技和资本关系中有着突出的体现，资本为利益通过并购等方式切断研发链、产业链，以及企业之间由于竞争而互相拆台等恶性事件层出不穷。要有效避免这种情况的发生，只有通过将研发活动与产业活动内化，以及通过并购参股、合作、联合等途径才有可能。外在于企业主体的结构要成为内在结构、主体结构，只有通过改变资本结构才能实现。本文讨论的科技资本从本质上改变了资本同权的现状，科技资本的最终目标是科技掌握资本、掌握规律，服务于整体利益、实现盈利等目标。
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科技与资本关系的发展
展望未来，在科技与资本融合的最高阶段，制约科技发展的问题将得到解决，科技盲点将被消除，对科技和规律的崇尚将成为全社会超越经济利益的最高标准。在此阶段，资本固有的短期、私有利益与长期、社会化利益之间的矛盾也将得到解决，资本将实现长期化、普惠化和社会化。科技与资本在最高阶段的结合也将开辟经济社会发展的新道路、新方式，将社会进步的动力从满足生产力需求而形成的微观动力，转变为以科技化的资本形成的、凝聚全社会力量的合力，而科技则是使资本脱离单纯逐利的低级形态，成为增进社会整体利益驱动力的关键因素。
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案例
第三代半导体领域科技链网结构
第三代半导体在国家防务安全、国家经济安全和传统产业转型升级方面都起到核心支撑作用，也是国外对我国技术封锁的重点领域。可通过链网模式，加快我国第三代半导体领域发展。
1.明确实施主体，构建国家第三代半导体技术创新中心
在第三代半导体产业技术创新战略联盟的协调推动下，由深圳市政府牵头，联合江苏等优势区域，以“一体两翼多平台”的方式建设的国家第三代半导体技术创新中心，建立特色鲜明、优势互补的国家级公共平台，加强以产品为目标的材料、设计、工艺、装备、封测、标准等国家体系化能力建设。创新中心涵盖研究链、产业链、资本链、公共平台（代工线）、孵化器、专利中心等，集中优势资源扶持国内研究机构和相关企业。
2.实现国家信用对研发链、产业链和金融链的拉动
创新中心定位于组织、建立适应第三代半导体从科学技术到产品的生态，促进重大基础和应用研究成果产业化。2030重大项目瞄准解决国家重大需求，以技术创新中心为主要载体，整合研发链和产业链龙头，顶层规划、系统布局。创新中心对产业链优质企业和研发平台进行筛选，注入国家信用，在财政、税收、金融、人才、法律、知识产权各方面均给予政策支持，使得材料、装备、设计、芯片制造、封装和测试等各环节成为市场高信用热点，吸引技术、人才、资金汇聚。
3.下游反哺上游，助力产业可持续发展
原材料、衬底、外延、芯片制造等环节处于第三代半导体上游，研发阶段需要长期大额资本投入。下游应用端市场巨大，资金量丰富且融资手段多元化，下游企业可以将资金投入创新中心投资平台，以投资的方式从下游反哺上游。作为回报，投资于创新中心投资平台的下游企业可以优先获得创新中心的研发及服务平台资源支持，以及政府出资人让渡的超额投资收益。图片 https://t.cn/R2V0eeO
1.科技链网融资模式的定义、结构、演进与本质
科技链网融资模式是一种新型的国家创新体系，它以国家信用和科技信用为依托，有机结合政府和市场两种力量，将国家信用注入科技研发全过程，使分散、薄弱、盲目的短科研链打通成科学合理、覆盖全局、动态调整的长科研链，将长期资本、人才、政策等创新基础要素吸引、分解、延伸至科技链网的每一个研发节点，实现科技链、信用链、资本链有机融合，消除信息不对称，分散科技研发投资风险，助力解决科技发展中的重大瓶颈和难题，形成政府、企业、科研机构、金融中介协作共赢的科技生态网络。
从资金分配角度来看：
第一，上游研发段以股权资本融资为主，这需要实现从现有科研体制下主要靠财政拨款向市场方式为主的股权融资模式的转变；
第二，上游股权资金要向平台和领军企业为主配置，目标是布局建立科技链网结构，并确保节点上任务明确，人才、技术、科研能力和资本实现节点聚集；
第三，下游市场段以信贷资本或短期高收益资金为主，主要目标是确保上游布局得以实现最终产品，完成技术到收益的转化，并反哺上游，实现资本的良性循环；
第四，可以创新金融市场工具熨平产品整个生命周期中的收益波动，产品的收益在整个生命周期中前低后高，可以设计类似债务违约互换的金融市场工具——收益递延互换，吸引短期资本参与到产品整个生命周期的各个阶段。
从资金筹集角度来看，金融链由上游的科技金融资本和下游的市场金融资本组成。股权工具来源包括如下几类：一是国家股权来源，如发行基于国家信用的股权证券；二是企业股权来源，如大型市场平台企业、创投企业入股；三是企业自身收益转化为股权，以领军企业为主；四是银行等金融机构出资形成基金，形成股权注资；五是还可以考虑动态资金流中的静态股权来源，如建立一个大型流动存款池对静态股本需求融资。
从三维链网结构看，科研—产业—市场三个流程链中，科研链社会价值、科技含量最高，资本要素最缺乏；市场链社会价值、科技含量较低，资本要素最为丰富；产业链居中。
科技资本在链网结构下的发展包括六个阶段。
第一，有机构成的链网结构以链为主体，以资本为服务手段，链是众多科技项目的特征、基因、生命线。
第二，链逐步发育并交织成网状结构，资本链随之生长。
第三，先链后网的发育过程互相促进，资本链网开始形成，仍以科技链网为主。
第四，资本随链网发展而延伸，最终形成以科技链网为核心的资本链网。随着资本为社会发展服务水平的提升，资本开始逐渐自发地、主动地服务科技。
第五，资本链网最终形成完整的源于科技链网的资本链网体系，链网转变为科技资本主导，资本的有机构成达到最高级形态，能主动催生新科技创新。
第六，最高层的资本有机构成下，科技资本主动发挥作用，自觉与科技融合并服务于社会利益，科技链网的生成、发展就体现为科技资本土壤中健康生长的科技成果。
2.科技链网融资模式的运行机理：“二十字”规律
顶层规划：包括识别和规划两个环节。首先，通过高层有序地关注不同的重点，把各领域学科的重点都扫描显示出来，成为社会关注的重点。其次，着眼于国家战略发展需要，组织顶级专家学者制定科技发展规划，确定急需发展的重大科研领域和项目，制定出每个科研领域和项目的主框架和结构。顶层规划的意义在于，科技信用识别并披露链网关键节点，并构造节点的国家信用和国家政策、市场吸引力的聚焦，使其成为市场热点，吸收市场金融资金，以消除信息不对称，解决“金融不懂科技”问题。
信用注入：为国家确定的重大科研项目、主体注入国家信用，给予财政、税收、金融、人才、知识产权、法律等全方位政策支持。信用注入的特点在于整体性：从宏观层面，信用支持不局限于金融领域，体现了国家的统筹协调能力；从微观的金融层面，沿链建信用，不以单位（包括企业、高校和研究所）法人信用为主为限。
逐层分解：依托科技规律，采用自下而上自发参与、自上而下竞争性选择的方式，通过上一级节点专家决策，分解形成下一级研发节点，同时相应分解国家信用，最终形成完整的科技链网结构。国家信用沿链网系统实现逐层转移，同时实现优惠政策的逐层转移，节点企业的政策身份地位得到提高和确认，有关运作受国家保护、法律保护。因此整体看，信用逐层分解的过程也是政策法律地位的链网化、网络化过程，节点企业既有资本增信，又有法律、政策地位增信。这种增量为特点的逐步扩张的模式，稳步扩大融资量，是一种巩固式发展。
链建成后的信用包括三个部分：一是沿链分解下达的国家信用，包括法定信用、法定政策支持，可以是国家级、一次性的，目的是建立链网信用，为科技提供注资、融资服务，发挥基础性的融通作用。二是沿链产生的现金流信用，可以增强国家链信用、巩固链自身的信用并成为新的市场信用。三是节点企业自身的信用，既增强链信用，又增强独立法人信用，活跃市场。以上跨所有制、跨地区、跨单位法人的信用建设，能把不同所有制、不同区域、不同规模、不同行业的法人联成一个强劲且有足够韧性的信用链和信用网。
资本服务：资本沿科技链网形成资本链网，在国家信用、科技信用和节点信用的支撑下，根据节点融资需求，给予相应金额的资本支持，主动服务科技发展。同时，以下游市场段高收益反哺上游研发段低收益，实现资本自身可持续发展。
从运作流程上，链信用的建立将推动形成一套新的评审体系，融资评审将不再以单位法人，而是以链信用为主要对象，单位法人信用的评审是为链融资服务的关联评审。其特点为：一是链信用建立后对节点企业都有国家信用的增信作用。二是链上大企业对小企业具有增信作用。三是链上现金流对链具有增信作用，对跨所有制、跨地区、跨行业企业链间信用具有均衡作用。
科技生态：链网结构中科技是骨骼，是推动力；资本是肌肉，是支撑力；信用是血液，是生命力；科技链、资本链、信用链的完美结合形成了完整的科技生态。
总的来看，新模式是以国家信用的链网化形成的信用链、信用网和政策链、政策网为支撑，自上而下，纵横联合（因为有股权、也有债权融资，也可以是横向融资）的模式，国家信用的链网化是最基本的骨架，纵向是信用、政策作为支柱，横向是衍生、派生的金融产品，以增强系统功能、提升系统活力。
3.科技链网融资模式的优势
一是主次清晰。新模式不是由政府部门行政决定，而是科技主导、融资推动下以市场化方式形成的，其成长空间是全国大市场，不是局部小市场。科技是链网的核心，科技链网是以科技为核心的信用聚集，上一级节点决定下一级节点的投资、信用等级、政策支持等重要决策，信用沿链网向下级扩散，实现科技和信用的密切结合。在此过程中，国家的法定信用、法定政策、法定支持为信用的市场引领、聚集作用打通道路，进而从传统的政府部门对政府部门的旧渠道升级为科学专业人员对金融及各行业专业人员的新渠道。
二是结构合理。从流程上看，新模式下的科研方案自下而上，专业化、民主化、合理化汇总，先民主、后集中、再操作，再向下分解，体现了去行政化和高效专业化；资源自上而下逐层配置，通过以上定下的方式逐级授权、授级、注资、授予政策支持以组成链网。从要素上，新模式体现为国家信用战略，即金融链、政策链的双链网化，这是新模式的主要特征。
三是精简高效。新模式是对国内外先进经验，如“两弹一星”、国家重点项目模式，以及美国曼哈顿计划、DARPA模式等的吸收再造，打破条块分割，以国家信用为核心推动各要素融合形成节点局部优势，进而结网实现国家战略。多个交叉的国家战略可同时实施，节省行政成本、实施成本，具有并行性。
4.科技链网融资模式与现有科技融资模式的区别
一是动力不同。以资本为主导的旧模式以盈利为最终目标，而链网结构源于科技，以科技为核心框架，以科技理性指导资本的方向，科技优先级大于资本优先级。同时，通过链网结构配置的国家信用可以形成融资优势，以质的优势取代旧模式量的优势。
二是作用不同。从总量上看，现有模式资金不足，链网模式能够通过国家信用动员形成大额科技资本。从覆盖面看，现有模式依靠企业信用自发成链，覆盖不全且能力不足，链网模式能够全覆盖。从穿透性看，国家信用的穿透力可以解决信息不对称问题，通过链网模式辨识所有重点，为科技成果的市场化提供转化信息和方向等最有价值的中介服务。这种国家信用的最新应用是中国特色社会制度的优势，既向重点项目注资，又点亮链网的灯，为市场化打开大门。
5.链网结构实现对资本的分类分级的长远意义
资本主义基本矛盾在科技和资本关系中有着突出的体现，资本为利益通过并购等方式切断研发链、产业链，以及企业之间由于竞争而互相拆台等恶性事件层出不穷。要有效避免这种情况的发生，只有通过将研发活动与产业活动内化，以及通过并购参股、合作、联合等途径才有可能。外在于企业主体的结构要成为内在结构、主体结构，只有通过改变资本结构才能实现。本文讨论的科技资本从本质上改变了资本同权的现状，科技资本的最终目标是科技掌握资本、掌握规律，服务于整体利益、实现盈利等目标。
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科技与资本关系的发展
展望未来，在科技与资本融合的最高阶段，制约科技发展的问题将得到解决，科技盲点将被消除，对科技和规律的崇尚将成为全社会超越经济利益的最高标准。在此阶段，资本固有的短期、私有利益与长期、社会化利益之间的矛盾也将得到解决，资本将实现长期化、普惠化和社会化。科技与资本在最高阶段的结合也将开辟经济社会发展的新道路、新方式，将社会进步的动力从满足生产力需求而形成的微观动力，转变为以科技化的资本形成的、凝聚全社会力量的合力，而科技则是使资本脱离单纯逐利的低级形态，成为增进社会整体利益驱动力的关键因素。
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案例
第三代半导体领域科技链网结构
第三代半导体在国家防务安全、国家经济安全和传统产业转型升级方面都起到核心支撑作用，也是国外对我国技术封锁的重点领域。可通过链网模式，加快我国第三代半导体领域发展。
1.明确实施主体，构建国家第三代半导体技术创新中心
在第三代半导体产业技术创新战略联盟的协调推动下，由深圳市政府牵头，联合江苏等优势区域，以“一体两翼多平台”的方式建设的国家第三代半导体技术创新中心，建立特色鲜明、优势互补的国家级公共平台，加强以产品为目标的材料、设计、工艺、装备、封测、标准等国家体系化能力建设。创新中心涵盖研究链、产业链、资本链、公共平台（代工线）、孵化器、专利中心等，集中优势资源扶持国内研究机构和相关企业。
2.实现国家信用对研发链、产业链和金融链的拉动
创新中心定位于组织、建立适应第三代半导体从科学技术到产品的生态，促进重大基础和应用研究成果产业化。2030重大项目瞄准解决国家重大需求，以技术创新中心为主要载体，整合研发链和产业链龙头，顶层规划、系统布局。创新中心对产业链优质企业和研发平台进行筛选，注入国家信用，在财政、税收、金融、人才、法律、知识产权各方面均给予政策支持，使得材料、装备、设计、芯片制造、封装和测试等各环节成为市场高信用热点，吸引技术、人才、资金汇聚。
3.下游反哺上游，助力产业可持续发展
原材料、衬底、外延、芯片制造等环节处于第三代半导体上游，研发阶段需要长期大额资本投入。下游应用端市场巨大，资金量丰富且融资手段多元化，下游企业可以将资金投入创新中心投资平台，以投资的方式从下游反哺上游。作为回报，投资于创新中心投资平台的下游企业可以优先获得创新中心的研发及服务平台资源支持，以及政府出资人让渡的超额投资收益。图片 https://t.cn/R2V0eeO
近年来，甲状腺疾病呈现出高发病率、低诊疗率的严峻形势，此病发病隐匿，病程较长。目前，已经成为我国医疗及公共卫生领域急需解决的重大课题之一，国家相关部门已经予以高度重视，也渐渐引起了各界的广泛关注。其中演艺界明星温碧霞、香港著名影视明星吴启华、陶大宇、著名演员骆应钧、著名演员李国麟等多位明星以及蝴蝶行动爱心大使北京北城甲状腺医院的王克珍、赵萍，北京协和医学院的原教务长郑超强，原北京协和医院武维平主任也积极参与到甲状腺疾病公益援助行动中来，共同呼吁关注甲状腺疾病，用自身影响力积极助力全国甲状腺疾病爱心援助“蝴蝶行动”公益活动。
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