数据库软件产品产业深度调研及未来发展现状趋势

数据库软件产品产业深度调研及未来发展现状趋势

工业软件发展概况工业软件是工业技术软件化的产物和工业化中的顶级产品，是工业装备中的软零件软装备，是工业产品的基本构成要素，是智能制造的核心内容和现代工业体系的大脑，是推进我国工业化进程的重要手段和关系国民经济和社会发展的基础性、战略性产业。（一）工业软件概况1、工业软件简介工业软件是工业技术/知识、流程的程序化封装与复用，能够在数字空间和物理空间定义工业产品和生产设备的形状、结构，控制其运动状态，预测其变化规律，优化制造和管理流程，变革生产方式，提升全要素生产率，是现代工业的灵魂。工业软件最基本的特征包括两点：一是实际内容—工业软件中的技术/知识以工业内容为主；二是最终作用—工业软件直接为工业过程和产品增值。工业软件的创新、研发、应用和普及已成为衡量一个国家制造业综合实力的重要标志之一，是确保工业产业链安全与韧性的根本所在。2、工业软件分类（1）研发设计类工业软件发展概况研发设计类工业软件处于工业制造的上游，对工业制造智能化具有重大意义。通过研发设计类工业软件赋能工业制造的产品研发数字化，可以显著降低研发成本、提升研发效率、缩短研发周期、提高产品质量，进而提高工业制造的智能化水平，支撑整个工业体系创新发展，对工业制造具有举足轻重的影响。但是，目前我国研发设计类软件国产化率仅5%左右，是进口依赖最为严重的工业软件类别。研发设计类工业软件是基础学科和工程知识的集大成者，其复杂性及技术难点主要体现在其庞杂而深奥的技术体系，以及与软件开发、工程实际的紧密耦合。从数学方程式出发，经过漫长的物理机理的冶炼、计算机科学与技术的萃取，最后还必须经过工程知识的淬火，才能成为一个成熟可用的工业软件。在计算机技术出现之前，工程设计主要依靠设计师手工绘图实现设计，后来逐步从过渡到计算机CAD软件绘图，大幅提升了设计的精度和效率。但随着工业产品复杂程度的日益提升，复杂产品各设计制造部门之间的协作愈发频繁和紧密，因此满足多专业协同管理的PDM产品应运而生，并进一步演化为提供贯穿需求分析、物理设计、工艺设计、生产制造、维护服务、报废回收等全生命周期的PLM产品。（2）经营管理类软件发展概况经营管理类软件是指建立在管理信息化、信息安全化等基础上，以系统化、流程化、网络化的管理思想，通过软件系统对企业主要经营管理活动进行支撑，为企业管理者及员工提供业务运行的平台和支持决策的手段，可以提升企业的管理治理水平和运营效率。经营管理类软件是实施企业信息化改造的重要工具之一，目前已在全球大部分企业的日常经营管理运行中得到了广泛应用，主要包括企业资源计划、财务管理、供应链管理、客户关系管理、人力资源管理、企业资产管理和知识管理等。（3）生产控制类软件发展概况生产控制类软件向下连接底层的车间级设备、仪表、传感器和边缘组件，向上承接顶层的企业经营管理系统和软件，承担着采集各类生产数据、控制底层设备、实时监控调度、执行企业计划等一系列工作，可以改善生产设备的效率和利用率，提升生产质量，提高制造过程的管控水平和实际生产能力。生产控制类软件按照制造业金字塔中的层级可以分为两大类别：一类是向下连接并控制车间各类设备、仪表、传感器、工业网络及边缘侧组件的生产控制层软件和系统，典型代表包括DCS、SCADA和PLC；另一类是向上承接并落实企业经营管理和决策的制造运营层的管理软件和系统，典型软件是生产执行系统（MES），目前逐步向生产运营维护系统（MOM）发展。（4）嵌入式工业软件发展概况嵌入式工业软件是指嵌入在工业装备、控制器、通信装置、传感装置等工业领域相关硬件设备之中，且与硬件紧密相连的软件。嵌入式工业软件可提升工业产品制造的自动化程度和智能化程度，是智能制造与物联网的重要一环。嵌入式工业软件是我国工业软件整体市场中占比最高的软件，主要包括嵌入式应用软件、嵌入式支撑软件等。数据库行业市场规模及未来发展趋势（一）我国数据库行业市场规模及竞争格局根据艾瑞咨询统计，2020年，中国数据库市场规模约为247．10亿元，较2019年增长16．20%。预计到2025年，中国数据库市场总规模将达到509．40亿元，市场年均复合增长率（CAGR）可达15．60%。未来五年，我国数据库市场空间巨大。根据艾瑞咨询统计，在竞争格局方面，国产厂商经过多年的技术研发和经验积累，市场份额在逐年提升。在国产阵营中，以武汉达梦、人大金仓、南大通用、神舟通用为代表的2000年左右成立的传统国产数据库厂商近年来开始发力，除在政军市场有着较好的表现外，同时也开始向能源电力、运营商、交通等其他行业快速拓展。此外，初创厂商、云厂商、ICT厂商等近年来也开始发力数据库市场，国产阵营日益强大。根据艾瑞咨询统计，2020年中国数据库市场份额中，国外厂商占比为52．60%，传统四家国产数据库厂商占比为7．10%，其他国产数据库厂商占比为40．30%。目前，在我国数据库市场中，国外厂商（Oracle、微软、IBM等）仍然占据着最大的市场份额。（二）我国数据库行业未来发展趋势1、信创工程为数据库国产厂商带来广阔市场空间信创工程是指在复杂国际背景下，国家政策引导的新一轮信息产业创新。信创工程无论是对产业端还是需求端企业都是一个重要的契机。从产业上看，国产数据库厂商可从信息化、企业信息化等存量市场向数字化转型等增量市场拓展中获益。国产数据库厂商借助政策优势，有利于其拓展市场，将产品放到实际场景中打磨，不断更新迭代，实现自己技术实力真正的弯道超车。受信创工程影响，我国一直持续推动国产数据库发展，国产厂商数据库市占率逐年上升，未来国产化空间广阔。2、关系型数据库依然占据主流地位随着互联网的发展，多种类型数据爆发式地增长，各种创新业务场景层出不穷，进而促进了供给端厂商技术和产品架构的创新。从2010年左右，多种类型和技术路线的数据库厂商纷纷成立，中国数据库市场进入了百花齐放的阶段。但从营业收入来看，中国TOP数据库厂商的核心产品都以关系型数据库为主，关系型数据库产品市场份额占比超过90%。主要原因是关系型数据具有稳定性强、业务价值高、应用场景广、安全性高的特点，除IoT、社交媒体、电商等特殊场景外，大部分企业对其核心业务数据都具有强一致性（原子性、一致性、隔离性、持久性）的要求，对数据的稳定性和安全性要求极高，因此有较高意愿为此部分价值较高的产品付费。全球数据库行业现状及竞争格局（一）市场规模从全球数据库市场来看，2018年以来，全球数据库市场规模呈现上升趋势，相关数据显示，从2018年的461亿美元增长至2021年的800亿美元，预计2024年市场规模将突破1000亿美元。（二）竞争格局从全球数据库竞争格局来看，2010年后云计算兴起，亚马逊AWS、Googlecloudplatform市占率迅速提升，据统计，AWS市场份额排名由2013年的第七提升至2021年第二名，仅次于微软。2021年微软市占率最高，达到24%。（三）数据库概况具体来看数据库产品，国外数据库发展60余年，产品类型丰富，并且仍在不断创新。据统计，市占率最高的Oracle软件共经历了16次更新迭代，其成熟度及稳定性不断提升。数据库行业背景数据库是按照一定数据模型和组织形成的，具有冗余度小、独立性高和拓展性强的特点。数据库全称为数据库管理系统（DBMS），正如其名，它是负责维护数据库底层的管理系统，而负责维护管理系统的人则被称为DBA。数据库管理系统由线程和内存池组成，如果客户要看数据库中的数据，它会通过实例（Instance）来实现，而不是直接读取硬盘上的文件。数据库系统之上还有一层应用系统，就是平常看到的交互界面，平常用户在这个界面上进行操作，给数据库发动一个指令，数据库系统就会把实例发放给数据库进行读取工作，再经过一系列后台分析，将数据提取到用户面前。根据统计，数据库全球市场规模大概在八百亿美元左右。比较突出的是，数据库在全球范围内市场集中度非常高，近五年内全球top5企业常年占市场份额的80%以上，而位列top3的微软、甲骨文和亚马逊常年占比更是达到70%左右。整个数据库行业的产业链上游主要是硬件厂商，比如国内的中兴和华为。中游分为DB（数据库底层开发商）、数据库DBMS（管理系统开发商），以及为他们配套实施服务的服务商。下游分为应用开发商和行业用户。整个数据库行业有多种参与方式，比如华为同时参与了上游的硬件，又开发推出了中游的华为云数据库DBMS系统。信息系统集成行业概况（一）信创产业概况1、信创产业简介及背景信创产业的主要内涵是基于我国自有IT底层架构和标准建立的IT产业生态。信创产业推进的背景在于，前期我国IT底层标准、架构、产品、生态多由国外IT商业企业来制定，国内重要信息系统、关键基础设施中使用的核心信息技术产品和关键服务大多依赖国外，因此存在诸多底层技术、信息安全、数据保存方式被限制的风险。信创产业的主要内涵即是逐步建立我国自有的IT底层架构和标准，将信息基础设施变得可掌控、可研究、可发展、可生产。因此，信创产业对于解决我国信息与网络安全，乃至国家安全问题至关重要。2、信创产业链分类信创产业以信息技术产品生态体系为基础框架，生态体系庞大。从产业链角度看，信创产业主要由基础硬件、基础软件、应用软件和信息安全产品等四部分构成。随着新一代信息技术创新发展，云服务、系统集成已成为信息技术产业的重要组成部分。信创产业厂商最终的市场占有率及竞争力将决定相关企业是否能在行业领域持续积累与突破。（二）信创产业市场规模及未来发展趋势1、我国信创产业市场规模情况根据中国软件行业协会发布的《2021年中国信创生态市场研究报告》，2020年我国信创产业的市场规模约为1，617亿元，预计未来五年将保持高速增长，2025年可达8，000亿元规模，年复合增长率可达37．40%。2、我国信创产业未来发展趋势在新市场机会的激励下，相关企业不断加快产品的迭代、技术的升级，提高自己的竞争力，国内IT产业释放出空前的活力。有助于其在实践中打磨自己产品的成熟度，为下一步向行业市场推广奠定了基础。信创产业未来将进一步在国家部委、地方各级政府、国央企单位、大型民营企业等领域内大范围实践和应用，生态建设和提供一站式交钥匙的解决方案是国产软硬件发展的核心。产品和服务的可用好用是持续进入市场良性循环的基础，是构建信创产业整体解决方案的底层逻辑和最高目标。信创产业在各行各业渗透率越高，用户越广泛，使用积极性越高，越是能拉动信创产业持续创新，从而实现全面加强网络安全保障体系和能力建设核心目标。工业软件市场规模及未来发展趋势（一）我国工业软件市场规模及竞争格局根据中国工业技术软件化产业联盟发布的《中国工业软件产业白皮书（2020）》，目前我国95%以上的研发设计类工业软件依赖进口，国产化比例不足5%。而且，国产可用的研发设计类产品主要应用于工业机理简单、系统功能单一、行业复杂度低的领域。例如，三维CAD产品在模具、家具家电、通用机械、电子电器等行业应用较为广泛，在汽车、航空航天等复杂装备行业应用较少，国内企业整体处于明显劣势。根据中国工业技术软件化产业联盟发布的《中国工业软件产业白皮书（2020）》，2020年国内工业软件产业规模约为1，974．00亿元，虽然仅约占全球工业软件市场规模的6%左右，但国内制造业已进入产业升级和信息化改造的关键阶段，2012-2020年复合增长率为13．27%，增长速度高于全球平均水平。（二）我国工业软件行业未来发展趋势1、工业产品复杂度不断上升推动工业软件集成化、平台化发展目前，越来越多工业产品是集机械、电子、电气等多学科领域于一体的复杂系统，其创新开发是从单专业到多专业、从单一应用软件工具到多种软件的综合应用，所涉及的研发单位、研发人员、开发知识、数据资源更加广泛，开发过程的综合与协同更加复杂。这就相应地要求将多学科领域的知识、技术和软件相关的信息整合到一个综合平台中，以便开展整个价值链的协同。工业软件竞争已经不局限于单个环节的功能或者工具软件，而是要为客户提供可以集成设计、制造和管理等功能，并且整合全系统、全领域、全流程的数字化研发平台。2、应用场景多样化推动工业软件逐渐走向工程化、大型化、复杂化随着产品、工艺以及需求的日趋复杂化，掌握不同细分领域的行业和工程知识并提供专业化软件已经成为国际主流工业软件厂商的重要战略方向。尤其是航空、航天、国防等重点领域，涉及的知识领域众多且较为特殊，不同于一般制造业，因此对针对性工程化提出了较高的要求。在卫星、火箭、导弹、飞机等复杂装备的数字化研制中，在研制后期随着设备逐步集成会导致设计模型、仿真模型规模庞大，设计仿真计算量巨大，CAD模型可能要支持几十万个零部件装配，系统仿真可能要处理几十万至几百万个混合方程系统的分析计算，而且各种工程场景会非常复杂。在这种大规模系统、复杂流程场景下，对大型复杂工程问题的处理能力直接决定了工业软件的可