美国软件发展经验及启示

2022-09-01涂珍兰蔡日梅程骞李梦

电子产品可靠性与环境试验 2022年4期

关键词：软件

涂珍兰，蔡日梅，程骞，李梦

（工业和信息化部电子第五研究所，广东广州 511370）

0 引言

随着信息技术革命的深入推进，以软件为代表的信息技术已成为世界强国发展的战略制高点。我国软件产业发展成效瞩目，但与最发达的美国相比，在规模效益、供给水平和创新实力等方面仍然有巨大的差距。学习借鉴美国软件在技术创新、生态构建等方面的有益经验，对于推动我国软件产业跨越发展意义重大。

1 美国软件产业发展现状

1.1 美国软件产业规模效益全球第一

截至2019 年，美国拥有软件企业和信息技术服务公司超过52.5 万个，从业人员1 180 万人，产业增加值1.8 万亿美元，占GDP 比重8.4%，产业规模位居世界第一[1]。美国软件产业有力地带动了社会经济发展，据美国商业软件协会（BSA）研究报告显示，美国软件产业为美国直接创造近312 万个工作岗位，通过间接和引致效应，为其他行业增加了1 126.7 万个工作岗位。根据美国BSA基金会发布的报告，美国各州均从软件产业发展机遇中获益，各州软件业所创造的直接GDP 增加值涨幅均超过10%[2]。

1.2 美国把控产业链高端产品和核心技术

操作系统领域，美国微软桌面操作系统占据全球73.21%市场份额，安卓和苹果iOS 系统占据全球99.39%市场份额，应用生态极为丰富，服务器操作系统商用市场基本被美国企业垄断。数据库领域，美国甲骨文、微软等企业占据了全球90%以上的市场份额。工业软件领域，美国电子设计自动化（EDA）领域的Synopsys、 Cadence、 Mentor 三巨头占据全球90%以上的市场份额[3]。云计算软件领域，服务器虚拟化、网络技术（SDN）、存储技术、分布式计算、 OS、开发语言和平台等核心技术基本掌握在美国公司手中。人工智能软件领域，美国在算法、芯片等核心领域积累深厚，是人工智能框架与平台方面的主导者，拥有TensorFlow、 Caffe、 PyTorch、 CNTK 等全球著名人工智能框架与平台[4]。 2017—2020 年主要云供应商的全球市场份额如图1 所示。

图1 2017—2020 年主要云供应商的全球市场份额（按季度）

1.3 美国软件创新实力世界一流

美国拥有全球最多最强龙头企业，据BizVibe按照软件企业营业收入进行统计的结果显示， 2020年，全球十大软件公司中，美国占据8 席，除德国SAP 和Dassault Systems 外，微软、甲骨文、Adobe、 Salesforce、 VMware、 Intuit、 ServiceNow 和Workday 均是美国企业。美国软件开发人员数量为全球第一，根据Evans Data Corporation 的数据，2019 年全球有2 640 万名软件开发人员，其中美国软件开发人员达到420 万，在数量上处于领先地位，如图2 所示。美国信息技术的研发投入为全球第一，据欧盟委员会发布的《2020 年欧盟工业研发投入记分牌》数据显示， 2019 年，在信息和通信技术服务领域，美国研发投入遥遥领先于其他国家和地区，达到了1 050.1 亿欧元，中国为207.9亿欧元，美国研发投入为我国的近5 倍[5]。美国软件专利数量遥遥领先于全球，根据美国专利服务机构IFI Claims 最新发布的数据， 2020 年，美国软件龙头企业获得美国授予的软件专利遥遥领先，其中IBM 以9 130 件授权专利位列第一，连续28 年蝉联榜首。

图2 2019 年主要国家软件研发人员数量

2 美国发展软件产业的经验举措

2.1 牢牢地把握先发优势，在关键领域中构建深厚的壁垒

以国家大工程带动软件技术的研发。从20 世纪50 年代开始，美国通过建设SAGE防空系统、国防部高级计划局网络（ARPANET）等工程，催生了计算机编程、实时操作系统和互联网等技术，培养成就了大批软件人才和企业，奠定了良好的产业基础。同时把握先发优势，通过政府采购、捆绑销售、低价、免费和默认盗版等策略，其产品迅速地占领全球市场并构建强大的应用生态[6]。以严格的出口管制维护美国领先技术。美国对包括软件在内的高科技产品与技术实施严格的管控，并不断地加大对AI、 GIS 和计算软件等先进技术的管控范围和力度。利用外交手段和霸权地位拓展全球市场。强势进入外国市场，例如： 20 世纪70 年代，美国对日本政府施压，成功地将美国CAD 软件、半导体模拟软件和机械工程软件等产品打入日本市场[7]。美国还以防止美国用户数据外泄、维护国家安全为由，阻止中国TikTok、支付宝等应用程序进入美国市场，阻挠正常竞争。美国政府的软件产业管理组织架构如图3 所示。

图3 美国政府的软件产业管理组织架构

2.2 以国家战略和计划引领软件等高科技产业发展

自20 世纪90 年代以来，美国先后发布“国家信息基础设施行动纲领” “面向21 世纪的信息技术计划” “量子信息科学国家战略” 等系列战略和计划，始终将软件等高科技产业置于战略优先发展地位。近年来，为确保国家竞争力，美国密集发布战略文件， 2018 年发布的《美国先进制造全球领导力战略》，要求重点发展平台和算法等技术产品，运用软件促进制造业数字化转型； 2020 年发布的《关键与新兴技术国家战略》《创新和竞争法案》等，要求加大投入，优先发展人工智能、量子计算、网络安全、数据存储和管理等关键技术。这些与软件密切关联的技术发展无疑将推动软件产业的快速发展。

2.3 遵循产业规律，重视技术创新、人才引育和生态构建

以国家引导+企业主体“双轮驱动” 技术创新。美国政府以资金为引导调动产学研等社会力量开展软件技术研发， 2021 年“网络与信息技术研发计划” （NITRD）预计投入约65 亿美元（如图4 所示）， 2020 年政府对软件技术研发直接投入约67 亿美元；美国企业作为研发主体， 2018 年软件研发投入约850 亿美元，占企业研发总投入20%以上，并以产研协同、产用联合等方式主导技术创新，促进科研成果的快速商业化。以全球引进+本土培养“立体引育” 软件人才。美国通过发达的高等教育、宽松的移民政策、优厚的薪酬待遇汇聚了全球顶尖的软件人才，约25%的外国留学生学成后定居美国被纳入美国人才库，全球超50%的人工智能专业人才集聚美国；高度强调产教融合，学校普遍与企业合作建设校外实训基地，面向产业实际来培育人才。以软硬协同+开源模式“双赢共建” 产业生态。微软和英特尔的Wintel 联盟、安卓和ARM 的双“A” 架构，推动美国操作系统占据全球超95%市场份额。美国还引领全球开源进程，推动生态构建向开源模式转变， GitHub、 Apache等国际主流开源基金会均在美国设立并受美国管控， GitHub 在全球已有超4 000 万开发者，托管项目数千个，是全球最具影响力的开源组织之一。

图4 NITRD 2021 年预算情况（近65 亿美元）

2.4 重视软件价值，实施彰显软件价值的政策制度

美国《专利法》《计算机相关发明的审查指南》等系列法律，有效地保护了软件企业的创新成果，激发了创新积极性。 2009 年美国发布《软件会计准则》（ASC985），在国际通行会计准则中将研发投入分为研究和开发两个阶段的基础上，增加软件安装后-运营阶段，将软件企业研发费用的财税减免贯穿于软件开发运营全生命周期，更加符合软件产业发展实际，凸显了软件价值[8]。《经济复兴税法》《2015 年保护美国人免于高税法》等，以降低资本所得税率、研发费用抵免等手段实施税费减免，激发企业增加研发投入。

3 推动我国软件产业跨越发展的对策建议

3.1 强化政府战略引领和研发协调

保持战略定力，密切跟踪国内外发展动态，结合我国实际，迭代软件战略规划；建设壮大国家级软件和信息技术服务智库机构，就重大战略、科技决策、产业政策等提供咨询建议[9]。成立跨部门软件研发协调机构，加强资源集成与共享，集中力量突破一批关键核心技术，抢先布局一批前沿新兴技术。引导企业在新一代操作系统、大数据、人工智能、 5G、量子信息等新兴领域，加大研发投入，抢占发展先机。

3.2 以应用为牵引带动技术产品的突破

推动基础软件、高端工业软件、大型行业应用软件在各个领域中的大规模应用，以应用带动技术突破，促进国产软件自迭代。统筹整合各类资金和基金、研发创新平台，围绕关键领域设立专项，突破软件基础技术，建设行业算法库、模型库和工具库，加快行业数据资源汇聚、开放和共享，增强软件创新发展科研储备能力。

3.3 激发产业要素发挥更大的效能

建议整合政策、资金和人才等资源，推进企业兼并整合，打造具有国际竞争力的大型龙头企业。持续地办好特色化示范型国家软件学院，通过搭建校企联合研发中心、人才实训基地等，培养复合型软件人才；构建面向全球的优秀人才引进机制，汇聚全球高端软件人才。推动成立软件产业发展基金，引导社会资本投入，在风险可控的基础上简化软件企业上市审核流程。

3.4 充分尊重软件价值，优化完善产业发展生态

提升软件知识产权创造、保护和运用等综合能力。建立具备数据支撑的软件价值评估规范，加快组织创建软件会计准则，完善科学的软件价值评价体系。持续地实施软件企业税收优惠政策，完善研发税收抵免政策，推动实施符合软件特征“首版次” 应用政策。促进软件工程、软件评测、质量保障、人才服务、企业孵化和品牌推广等公共服务能力的提升。