计算机仿真行业简介

（一）计算机仿真行业简介

计算机仿真行业，属于电子信息产业中的新兴行业。

1、计算机仿真技术简介

计算机仿真技术是以相似原理、信息技术、系统技术及其应用领域有关的专业技术为基础，以计算机和各种物理效应设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行试验研究的一门综合性技术。计算机仿真技术具有经济、安全、可重复和不受气候、场地、时间限制的优势，被称为除理论推导和科学试验之外的人类认识自然和改造自然的第

三种手段。

美国政府在1992 年提出的22 项国家关键技术中将计算机仿真技术列为第16项，21 项国防关键技术中将计算机仿真技术列为第6 项。2007 年美国众议院通过的决议案（H.RES.487 ）明确计算机仿真技术是一项国家关键技术，指出其对提升美国竞争力具有非常重要的推动作用。在我国，计算机仿真技术在《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》（国务院2006 年2 月9 日发布）和《我国信息产业拥有自主知识产权的关键技术和重要产品目录》（信息产业部、科学技术部、国家发展改革委〔2006 年12 月25日发布〕）中均被列为关键技术。《2008年中国的国防》白皮书提出"建成数字仿真、半实物仿真和一批重要的高水平试验验证设施，提高设计水平和研制成功率"；我国的陆军、海军、空军和第二炮兵等已明确将计算机仿真技术作为我军完善武器装备科研生产体系和推进军事训练转变的重要手

段。

2、计算机仿真技术的应用领域

计算机仿真技术广泛应用于国防、工业及其他人类生产生活的各个方面，如：航空、航天、兵器、国防电子、船舶、电力、石化等行业，特别是应用于现代高科技装备的论证、研制、生产、使用和维护过程。

（1）国防领域

计算机仿真技术的应用贯穿于武器装备设计论证、研制、生产和使用维护的全过程。在设计论证阶段，需要在实物实现之前通过仿真模拟进行预先验证，降低项目风险；在研制阶段，要通过仿真模拟试验进行调试、测试，避免弯路，缩短研制周期，降低研制成本；在生产阶段，要通过仿真模拟测试完成部件测试、工位测试和出厂测试，以保障参与组装的设备或部件达标，生产出合格装备；在使用维护阶段，需要通过仿真模拟训练，建立保障预案、进行使用效能评估等。计算机仿真技术对保障武器装备的成功研制，降低研制风险、缩短研制周期、节约研制成本、提高武器装备的使用效能等都发挥着极为重要的作用。

（2 ）工业领域

由于工业领域中大量系统、项目具有复杂性和大型化的特点，出于安全性和经济性考虑，计算机仿真技术广泛应用于包括航空、航天、船舶、汽车、虚拟电子产品、仪器、能源、石油化工等多个领域，在各类大型复杂工程系统和项目建设之前的概念研究与系统的需求分析过

程中，发挥着越来越重要的作用。

（3）其他应用领域

在为武器装备研制、作战训练和工业领域服务的同时，计算机仿

真技术的应用正不断向交通、教育、通讯、社会、经济、娱乐等多个领域扩展。近年来，国内研制了能够表述交通流特征和交通流质量的交通仿真软件平台，可以对交通规划、交通控制设计、交通工程建设方案等进行预评估。在引黄入晋输水工程中，建立了全系统运行仿真系统，利用仿真系统验证了工程设计，提出了现有工程设计中影响运行的重大问题，寻找调度运行最佳模式等。在医学仿真方面，建立了有关人体的生物学模型和三维视觉模型，为深入开展人体生命机理研究和远程医疗工作提供了有力的工具。此外，仿真技术和虚拟现实技术在娱乐业、旅游业中亦显示出广阔的发展前景，如"虚拟圆明园"，就是利用视景仿真等多媒体高新技术，通过建造立体电影放映厅、播放三维圆明园软件等方式，来重现圆明园原貌，对于部分景观进行虚拟修复。

3、计算机仿真行业的发展历程

仿真技术最初主要应用在军事领域。20 世纪50、60 年代，仿真技术开始应用于洲际导弹的研制、阿波罗登月计划、核电站运行等方面。到了70 年代中期，仿真技术开始扩展到民用领域，用于培训民航客机驾驶员等。从80 年代开始，仿真技术借助计算机技术的发展开始进入了计算机仿真的崭新时代，计算机仿真技术开始大规模地应用于仪器仪表、虚拟制造、电子产品设计、仿真训练等人们生产、生活的各个

方面。

我国国内自20 世纪60、70 年代开始首先在自动控制领域采用仿真技术，这一时期我国自行设计的飞机模拟器、坦克模拟器等相继研制成功，民用领域的火电机组培训仿真系统、化工过程培训仿真系统、

机车培训仿真器、汽车模拟器等也相继研制成功。自90 年代开始，基于计算机仿真技术，国内建设了一批水平较高、规模较大的半实物仿真系统，如射频制导导弹半实物仿真系统、红外制导导弹半实物仿真系统、歼击机工程飞行模拟器、歼击机半实物仿真系统、驱逐舰半实物仿真系统等，这些半实物仿真系统在武器型号研制中发挥了重大作用。进入21 世纪，我国开始对分布交互式仿真、虚拟现实等先进仿真技术及其应用进行了研究，开展了较大规模的复杂系统仿真，由单个武器平台的性能仿真发展为多武器平台在作战环境下的对抗仿真。

目前，计算机仿真行业已经成为代表国家关键技术和科研核心竞争能力，具有相当规模的产业。根据赛迪报告，2008 年全球计算机仿真市场的总体规模达883亿美元以上，中国计算机仿真市场的总体规模达298 亿人民币以上，未来计算机仿真行业发展潜力巨大。

（二）行业管理体制及国家相关政策

1、行业主管部门及行业监管体制

计算机仿真行业是我国电子信息产业领域的新兴行业，当前的管理主要采取国家法律法规约束、行政管理和行业自律相结合的管理体

制。

工业和信息化部是我国计算机仿真技术行业的主管部门，负责提出产业的发展战略、制定产业政策、拟订并组织实施工业、通信业、信息化的发展规划，推进产业结构战略性调整和优化升级，推进信息化和工业化融合，推进军民结合、寓军于民的武器装备科研生产体系建设。

中国科学技术协会是我国计算机仿真行业的自律性组织，其下属

的中国系统仿真学会是推动和发展中国计算机仿真事业的重要社会团体，由全国范围内从事计算机仿真学科的专家、学者、科技工作者及单位组成。主要职能：负责对我国计算机仿真发展战略政策和经济建设中重大问题开展决策论证，提出政策建议；接受有关主管部门委托，开展科技项目论证、开发、评估、科技成果鉴定，技术标准和规范修订，继续教育与培训工作；开展民间国际科技交流活动等。

此外，国家对国防武器装备的科研生产实行行政许可管理，工业和信息化部是武器装备科研生产行政许可的政府主管部门（原由国防科

工委主管行政许可）。

2、行业主要法律、法规及政策

（1）计算机仿真行业是国家发展高科技装备制造业和信息产业的前沿科技行业，一直受到国家政策大力支持。

（2 ）在武器装备科研生产行政许可管理方面，主要政策包括：

序号政策

1 《国务院关于鼓励支持和引导个体私营等非公有制经济发展的

若干意见》

2 《武器装备科研生产许可实施办法》

3 《武器装备科研生产协作配套管理办法》

4 《武器装备科研生产许可管理条例》

【核心优势之企业】

行业竞争格局及市场化程度：

计算机仿真行业按仿真技术的应用特点可以划分为计算机仿真测试、仿真模拟训练、虚拟制造等领域，其中计算机仿真测试又可分为机电仿真测试和射频仿真测试、通用测试等。

（1）国际竞争状况和市场化程度

计算机仿真行业是一个全球竞争的行业。目前以美国为首的欧美发达国家厂商凭借先发优势和成熟仿真产品，在全球范围内的计算机仿

真主要市场占据领先地位。

在机电仿真测试领域，由于工业环境便于将经验成果快速复制推广，容易获得较好的商业利益，相关企业较多，竞争也较为激烈，有代表性的公司包括美国国家仪器公司National Instruments （简称"NI "）、德国dSPACE 公司。其中：NI 公司是计算机化虚拟仪器的主要倡导者和推动者，是目前全球最大的虚拟仪器供应商。德国dSPACE 公司传统优势领域集中在汽车/车辆控制仿真领域，全球七大汽车集团有五大集团是其主要用户，是汽车控制仿真市场的龙头企业。

在射频仿真测试领域，部分成熟领域的产业规模较大，已形成规模化、标准化的仿真测试产品，竞争较为激烈，而利润较丰厚、技术含量较高的高端仿真模拟和仿真测试产品领域垄断程度较高，大部分市场份额被少数规模较大的专业制造商占据，主要有国际仪器业巨头美国安捷伦科技有限公司（Agilent ），专业领域厂商有阿法克斯（AreoFlex ）、英国思博伦公司（Spirent）等。

在仿真模拟训练领域，具有代表性的公司有CAE 公司、Rockwell Collins 公司、Cubic 公司等三大巨头，他们的产品和服务

包括民用飞行器、机车、军用的海、陆、空战斗系统以及联合作战模拟系统等，作为系统集成商和核心软硬件综合性制造商，上述三家公司在国际仿真模拟训练市场上处于垄断地位。另外VT SystemMAK，METAVR，PRESAGIS 作为软件生产商占据虚拟仿真工具软件主要份额；科视和巴可（Christie、Barco ）公司作为硬件生产商占据虚拟现

实子系统的主要市场。

（2 ）国内竞争状况和市场化程度

计算机仿真技术在国内的应用包括军用和民用两个领域。在开放的民用市场，国外的NI 公司、dSPACE 公司、思博伦公司、安捷伦公司和CAE 公司等凭借产品技术的先进性和发达的市场销售网络，在相应市场处于优势地位。而国内厂商技术水平相对落后，特别是在面向应用的基础软件、硬件产品开发，面向行业应用的专业仿真产品开发方面与国外厂商存在较大差距，从业公司数量众多但普遍进入行业较晚，经营规模小，大多以代理和系统集成为主，自主知识产权含量不高，进口产品占据了国内计算机仿真市场大约70%的市场份额。在国防军工、核能源、航空航天以及其他尖端核心技术等军用领域，受国防安全和国外禁运等多重影响，国外企业和产品受到很大限制，难以直接进入，拥有国防军工资质的国内厂商特别是具有一定自主创新能力的国内厂商可以凭借自主产品和贴近终端用户的个性化服务参与竞争，并具有相当的竞争优势。如在半实物仿真系统方面虽然仍以国外品牌为主，但国产品牌已经能占据一定的市场份额。在射频仿真测试领域，由于产品定制性要求较强，技术门槛高，再加上国外产品和技术禁运，使得具有自主

知识产权的产品和服务在该领域的所占比例较高。

此外，在国内计算机仿真市场，仿真产品用户本身也是潜在的竞争者，由于某些军工项目的保密要求不便请商业公司介入或其它原因，需要自制非标设备满足仿真应用的要求，并可能在军工伙伴间交流或转让部分成果。事实上这部分需求原本该由商业公司提供产品和服务，由于传统军工行业市场较为封闭，变成了行业内部的"自给自足"，导致单个军工用户花费大量的科研生产资源从事非"份内"的工作。随着国防科技工业社会化大协作体系逐步建立和完善，国防产业分工将趋于合理，拥有自主核心技术和相关装备研制资质的专业企业将有机会进入一个曾经封闭的领域，发挥技术专业特长，参加国防产业合作化分工，获得

更大的市场机遇。