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Record · 国家信息中心 ACC. 12717705

Thoughts on Strengthening China's Basic Software Innovation

关于加强我国基础软件创新的若干思考

Issuer
国家信息中心
Date
2024-08-06
Instrument
other
Cited by
0
This document analyzes the strategic importance of basic software (operating systems, databases) for national digital sovereignty and security, identifies key challenges such as dependency on foreign ecosystems and insufficient investment, and calls for long-term, coordinated efforts to achieve self-reliance.
Full text · 原文 7,927 字
基础软件主要包括操作系统、数据库等,是整个软件产业的技术根基,也是抢抓数字化发展机遇的关键要素。加快实现基础软件自立自强是抢抓数字化发展主动权、赢得未来竞争的战略需要。根据基础软件产业的发展规律及存在的突出问题,加快推进我国基础软件创新是一项长期性、战略性任务。<br> 一、充分认识基础软件的战略作用和发展规律<br> (一)基础软件是战略型产业,必须实现自立自强<br> 实现基础软件自立自强具有十分重要的意义。一是解决卡脖子威胁的需要。我国软件产业长期依附于国际化软件生态体系,近年来的自主创新工作大量采用国际开源技术。但是开源并不代表无条件的可用,同样面临着巨大断供、断链威胁。二是掌握发展主动权的需要。基础软件处于整个软件产业链价值链的顶端,是软件产业附加值最高的部分之一,是发展数字经济的制高点。全球超过1万亿美元的四家公司苹果、微软、谷歌、亚马逊,无不是拥有操作系统的企业。在手机市场上,我国生产了世界上80%的手机,但是只获得了7%的利润,93% 的利润被谷歌、苹果等掌握操作系统根技术的企业获取。三是保障国家数据安全的需要。基础软件是数据资源和业务系统的“容器”,容器不可控,则安全无保障,为确保国家数据安全,也必须加快实现基础软件的自主可控。<br> (二)基础软件是生态型产业,必须供需双向创新<br> 基础软件的发展是一个长期积累、构建生态、越用越强的过程,理论上并没有无法克服的技术壁垒。世界主流的操作系统Linux内核,是芬兰程序员林纳斯在21岁的时候独立完成的,其成功的原因是以开源模式构建了强大的供需互动的产业生态,聚集了大量的程序员和软件企业、占领了巨大的应用市场,形成了技术供给侧和应用需求侧的良性互动机制。基础软件要发展壮大,既需要在供给侧角度提高技术产品性能,又需要从需求侧形成巨大的应用市场,以丰富的应用场景和巨大的用户规模驱动基础软件不断升级优化。我国基础软件长期难以突破,关键症结是重技术研发、轻生态构建,形不成应用规模,长期处于产业链下游和应用末端,被国际软件巨头“分而控之”,软件产业依附于国际软件产业生态,造成受制于人的局面。<br> (三)基础软件是长周期产业,必须长期持续投入<br> 基础软件是高投入、风险大、回报慢的行业,需要长期持续投入和积累。从投入规模看,国际主流操作系统动辄数百亿的投入,而我国操作系统厂商的投入规模在数亿元的规模,存在巨大差距,难以形成竞争力。从回报周期看,操作系统要实现盈利,必须建立较为完备的生态体系、占领足够的市场份额,客观上需要较长时间的布局和积累,短期难以很快盈利。从投资风险看,国内企业之所以不敢大规模投入,主要是投资风险大,单靠任何一家企业,都无法撼动现有基础软件产业生态。基于投资风险考虑,我国部分企业还对基础软件采取“拿来主义”倾向。<br> (四)基础软件是根技术产业,必须统一技术路线<br> 软件产业的发展壮大是建立在协同交互基础之上的,因此操作系统等基础软件具有明显的自然垄断性质。自上世纪70年代首个操作系统诞生以来,曾经出现过上百种操作系统,最后成熟稳定和生存发展下来的也只有微软的Windows、苹果的iOS、开源的Linux等少数几个主流技术路线。尽管仍然存在林林总总数十种操作系统,但大多数是基于Linux开源内核的变种。从经验统计规律上看,基础软件必须上规模才能生存,一款操作系统只有占据16%左右的市场份额,才能够长期生存发展下去。基础软件的自然垄断性,使得软件的先发优势显得十分重要,造成了强者恒强的马太效应。在纯市场竞争机制下,后发者很难发展壮大。我国在扶持基础软件时,存在多点开花的局面,不利于形成合力,存在较多的技术路线,缺乏明确稳定的根,形成了“灌木化”趋势,无法做大做强。<br> (五)基础软件是黏连型产业,必须优化创新策略<br> 基础软件是所有软件的“地基”,同各类业务系统的黏连性非常高,比硬件的替代更加复杂。我国软件产业长期依托国际软件生态发展,千行百业的业务系统已经与国外基础软件形成了血肉相连的关系。由于业务连续性、技术性能、软件兼容性、应用适配性、生态支撑性等要求,各行业切换到国产基础软件生态的技术复杂性和业务复杂性都较高,部分行业的替代意愿不高,这也造成了我国基础软件长期难以形成足够的应用规模,实现良性发展。推进基础软件创新,必须遵循软件发展规律,更加注重应用服务支撑体系的衔接,更加注重业务与技术的融合,形成更加科学、可行的实施方案。<br> 二、准确把握基础软件自主创新的突出问题<br> 近些年来,我国基础软件发展迅速、迭代加快,但相较于国外基础软件发展和国际形势的日益复杂,我国基础软件发展短板和面临风险日益凸显,还存在一下突出问题。<br> (一)软件生态受制于人,存在技术路线风险<br> 一是开源无国界、开源生态有国界。常用的代码托管平台、代码编辑器、软件包管理服务等虽然是独立运行,但背后大多有国际巨头的身影,受相关国家法律的长臂管辖,存在相关国家出口管制约束的风险。二是开源厂商对开源软件代码垄断性把控。国外的开源厂商完全控制代码贡献内容,仅与合作伙伴共享最新代码,而国内厂商只能获得公开发布的源码,这些源码与私有分支往往滞后一个软件周期。三是国产基础软件开发缺少国内原生土壤。目前国产基础软件主要基于国外开源社区的二次开发,缺少原生的“根技术”开源社区,难以保证技术独立演进能力,缺乏发展主动权。<br> (二)行业发展环境混乱,存在企业投机风险<br> 一是研发周期长、风险高衍生出诸多投机型企业破坏行业环境。国家对于基础软件的支持力度很高,近20年来,我国在基础软件方面的投入不断加大,但由于验收评估机制不健全,产生了一些“套马甲式”伪创新。二是盗版软件破坏国产基础软件发展环境。基础软件具有通用性强、用户普及度高等特点,被盗版的程度也最高,相较于盗版软件的“零边际成本”和国外软件对盗版情况的“放任”,使得国内基础软件难以与国外软件抗衡,也使国内基础软件产业结构面临失衡的困局。三是市场份额分散,核心企业难以引领技术和产品方向。基础软件行业格局较为分散,大部分不具备规模优势,核心企业缺乏市场话语权,难以引领行业标准。一款应用如果要进入国产化市场,需要适配少则几个多则十几个不同版本,版本混乱使得应用与系统的匹配工作量成倍增长。<br> (三)政策协同力度不足,存在政策偏差风险<br> 一是创新资源有待整合。我国基础软件开发企业实力小且分散,发展过程缺乏顶层设计,政府缺乏对国内资源的有效整合,采取“撒胡椒面”的做法对多个组织的研发提供财政支持,导致多个组织进行低水平的重复研发,难以形成有效的竞争能力。二是市场机制有待健全。我国目前基础软件的开发与推广过程中过度依赖政府扶持,行政色彩较浓,导致操作系统开发运营过程中市场化思维不足,开发企业对国家财政支持依赖严重,缺乏市场基因,难以做大做强。三是发展环境有待优化。以政府软件采购相关政策为例,将软件作为与硬件相同的固定资产来进行管理,但这与当前软件商业模式向服务化转变的趋势不相符合,忽视了软件中蕴含的持续改进、持续优化的“知识价值”和“服务价值”。<br> (四)自主创新支撑不足,存在网络安全风险<br> 一是基础软件漏洞易造成网络攻击。容易造成链式伤害是基础软件被黑客“青睐”的重要原因之一,无法自主可控往往意味着软件的漏洞大开,而被后门植入,攻击方很容易获取终端用户的身份、账户、密码等各种敏感信息,分析出用户画像,甚至掌握经济社会等情况,网络安全和国家安全存在严重威胁。二是生态适配成本高。基础软件的开发关键技术多、配套难度大、适配成本高,对性能的要求也远远高于其他软件产品。与国外产品相比,国产基础软件仍以跟踪、模仿为主,自主创新仍然较弱,产品质量仍待提高,用户体验较差,严重制约国产基础软件在信息化中的应用。三是软件过程控制和产品测试不严格。虽然国际上通行的ISO、CMM等过程控制和质量管理已普遍存在于国产基础软件的生命周期中,但部分国产软件企业实施ISO、CMM等更多为了短期商业利益,通过之后便不再严格执行。<br> 三、优化完善我国基础软件创新的政策建议<br> 充分认识基础软件在提升国际竞争力、掌握发展主动权中、确保产业链供应链安全中的战略作用,以自主可控的根技术为创新基础,以协同创新的生态体系为突破重点,以供需双向创新为迭代机制,以超大规模市场优势为需求依托,以公平竞争的市场机制为动力源泉,形成聚力攻关、生态创新、竞争有序的新型举国体制,形成高附加值核心产业,实现基础软件产业自立自强。<br> (一)形成统一根基、公平竞争的技术路线<br> 科学比选自主可控度高、创新发展潜力大的根技术路线,确定为基础软件自立自强统一的技术根基,坚持一条技术路线干到底,开展可持续性聚焦创新。推进根技术中立化、开源社区化,引导根技术公司同产业链上下游企业错位发展,避免根技术公司“既当裁判员有当运动员”而造成上下游企业“弃根不用”。在上层行业应用领域,坚持公平竞争、百花齐放,促进软件产业繁荣发展。促进产业上下游团结协同、公平竞争,共同推进根技术发展壮大。<br> (二)构建统一生态、汇聚要素的创新模式<br> 构建具有中国特色的高效组织型原生开源社区,充分发挥开源社区的聚集要素、协同创新的优势,同时避免传统开源社区松散低效的问题,加强开源公共基础设施投入,提高开源创新效率。探索建立开源贡献奖励、揭榜攻关等组织形式提高开源社区的组织协调和技术攻关的效率。配套发展自主可控的编译工具、编程语言与开发框架,降低软件开发持续演进风险。加强基础软件上下游企业、开发者、科研人员之间的高效协同创新。提升基础软件创新甄别能力,避免出现“马甲式”创新的现象。<br> (三)培育统一市场、供需迭代的应用场景<br> 在政府机关、国有企事业单位等领域率先全面开展国产基础软件创新应用,发挥市场规模优势,为国产基础软件提供丰富的应用场景和巨大的市场份额,建立技术创新企业与行业龙头企业协同创新机制,引导培育一批行业应用服务商,加强供需迭代创新,推动国产基础软件发展壮大。探索建立技术企业与行业应用企业紧密配合的“1+1”协同创新应用模式,打造行业应用典型标杆,积累行业经验,培育一批行业应用服务企业,带动整个行业领域的应用创新。<br> (四)建立统一标准、开放创新的合作机制<br> 建立统一的基础软件标准规范体系,积极参与国际相关标准编制工作,做好国内标准与国际标准的衔接。按照统一的标准规范体系,规范和引导国际企业参与国内软件产业,推进国际技术、产品兼容国内标准规范体系。鼓励支持我国原生开源协议、技术路线、国产芯片的国外企业接参与开源社区建设,将我国开源社区打造成面向全球产业界的国际性开源社区,充分利用国际创新要素推进我国基础软件创新发展。<br> (原文发表于《中国信息化》2024年第1期,有删节调整;作者:王晓冬 国家信息中心公共技术服务部政务外网发展规划处处长、正高级工程师)<br> 中心概况<br> 工作要闻<br> 宏观形势分析<br> 信息化和产业研究<br> 电子政务外网<br> 大数据与数字中国<br> 在线培训<br> 工作成果<br> 预决算公开<br> 主办单位:国家信息中心 京ICP备05063309号/京ICP备05063309号-1<br> 京公网安备11010202010038号<br> 技术支持:北京中经网软件开发有限公司<br> 地址:北京市西城区三里河路58号<br> 邮编:100045<br> 电话:010-68557000<br> 信访电话:010-68558389<br> 信访邮箱: xinfang@sic.gov.cn<br> $(window).scroll(function () {<br> var sc = $(window).scrollTop();<br> var winHeight = $(window).height();<br> if (sc > winHeight) {<br> $(".backTop").css("display", "block");<br> } else {<br> $(".backTop").css("display", "none");<br> }<br> })<br> $(".backTop").click(function () {<br> var sc = $(window).scrollTop();<br> $('body,html').animate({scrollTop: 0}, 500);<br> })<br> $(".nav li").hover(function () {<br> $(this).children(".menuLiList").toggle();<br> });<br> $(".nav li .menuLiList ul > li").click(function () {<br> $(this).siblings().children(".menuLiListLi").hide();<br> /* $(this).siblings().css("color","#333333");*/<br> $(this).children(".menuLiListLi").toggle();<br> $(this).children("a").css("color", "#cc0001");<br> 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