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行业概况

1、定义

计算机仿真技术本质在于采用模拟模型，来高效地模拟现实世界中各类复杂系统所产生的各种反应与现象。这一先进的方法广泛采用多种先进科技手段，以对系统的组织架构、功用性能、运行行为乃至参与其中的人员的思维过程及整体行为，进行细致入微且真实感十足的动态式模拟复制。在实施过程中，完整的计算机模拟技术需要经历三个关键的阶段，即创立精确的数据模式、将这些数据模型转化为易于操作的程序代码以及进行实际的模拟实验。

图表：计算机仿真定义与过程

资料来源：智研瞻产业研究院整理

在当代科学领域中，计算机仿真技术已经成为重要且基础性的分支之一。其涵盖内容广泛，主要包括仿真建模，面向对象的仿真技术，智能仿真技术，以及近期备受瞩目的虚拟现实仿真技术等多种类型。值得注意的是，近几年来，随着研究领域的不断拓展以及相关仿真支撑技术的持续进步，涌现出诸如定性仿真与智能仿真等新型仿真技术的热潮。

2、产业链结构

中国的计算机仿真行业产业链条上，上游环节涵盖了计算机硬体设备、操作系统以及开发工具等产品的设计和生产制造；在中游环节，主要涉及到仿真测试、仿真模拟培训以及虚拟制造等多个行业领域；而在下游方面，主要服务于通信、工业、医疗保健、娱乐教育等各大领域的企业机构。

图表：计算机仿真行业产业链结构

资料来源：智研瞻产业研究院整理

计算机仿真技术发展

1. 平行仿真

平行仿真（在线仿真、共生仿真、嵌入式仿真）乃是将虚拟仿真系统嵌入至真实系统之中，通过与真实系统中各个子系统间的交互过程，实现实时操作监测、信息可视化、调度管理、辅助决策、训练测试和评估等关键功能。此类仿真系统须具备高速的仿真运算能力，方能实时分析、预测、诊断被控对象的运行状态。在我国，王飞跃教授率先将平行系统理论与指挥控制理念相结合，提出了全新的智能指挥控制体系——指挥与控制5.0，该体系的核心原则即虚实互动的平行思维，能依据历史数据和实际情况，通过仿真计算得出未来的发展趋势，尤其适用于军事行动指挥决策支持，为指挥官实现对战场态势的超前预判和应对策略。此外，平行仿真还可应用于装备使用仿真、装备维护保障仿真和装备效能评估仿真等方面，目的在于将仿真系统和武器装备协同运行，使仿真系统能够实时获取装备的状态信息，进而修正仿真模型，仿真结果亦可及时反馈至装备，以影响武器装备的运作，进而提升装备的性能及运用和保障效能。这极大扩展了平行技术的应用范畴。

2. 智能仿真

随着人工智能技术的快速发展，特别是“阿尔法狗”在围棋竞技中的胜利，使得越来越多的科研工作者开始将人工智能引入仿真技术领域。未来人工智能与仿真技术的融合堪称一项备受瞩目的研究领域。基于“十一五”网格仿真和“十二五”云仿真的成果，结合最新的人工智能技术，新一代的智能化仿真系统倡导面向新型人工智能系统的建模与仿真技术，该技术依托泛在网络及相应组合作为基础设施，实现人、机、物、环境、信息的深度融合，提供包括智能资源与智能能力在内的各类服务。新型人工智能系统的建模与仿真技术汇聚了新一代人工智能科学技术、新一代信息通信技术、现代建模与仿真技术以及各行业的先进技术，以各类大数据资源、强大的计算能力、智能模型/算法为支撑，致力于提高新型人工智能系统建模、优化运行及结果分析/处理的综合智能化水平。

行业发展历程

从20世纪60至70年代起，我国率先将仿真科学运用于自动化控制领域，历经六十多年，已然迎来辉煌的发展历程。如今，国内从事仿真科技研发及服务的企业数量已逾千家，然而这些企业普遍处于行业的初创阶段，运营规模相对较小，主要业务大多局限于代理国外优质产品以及集成各类系统等方面。

图表：中国计算机仿真行业发展历程

资料来源：智研瞻产业研究院整理

行业市场规模

统计数据显示，2018年中国计算机仿真行业市场规模1412.03亿元，2023年中国计算机仿真行业市场规模2464.70亿元。中国计算机仿真行业市场规模（2018-2023年）如下：

图表：中国计算机仿真行业市场规模（2018-2023年）

数据来源：智研瞻产业研究院整理

行业竞争格局

从我国计算机仿真行业企业竞争格局来看，处在领先位置的有华立研发公司（华力创通）、中国视觉资源股份有限公司（视觉中国）和北京康拓红外技术股份有限公司等杰出企业。这些企业的注册资本均超出了五亿人民币的规模，他们在计算机制订模拟多元发展以及产业连动上表现得尤为突出。接下来的参考对象则是华如信息科技有限公司以及北京捷安高科技术有限公司这样的优秀企业，他们的注册资本位于1至5亿人民币的区间之内。至于后面部分的大势，包括霍莱沃控制系统有限公司以及坤恒顺维信息系统有限公司在内，他们的企业注册资本均未超出亿元这个数量级。具体竞争梯队如下：

图表：中国计算机仿真行业企业竞争梯队

资料来源：智研瞻产业研究院整理

行业发展趋势

在未来数年之内，计算机仿真领域预计将展现出技术创新以及市场规模稳步扩大的蓬勃局面。诸如，以量子计算机为核心的新一代计算机仿真技术逐渐崭露头角，展现了广阔的发展前景。同样地，我国从仿真科学与工程角度出发，也有望走向全新的战略发展阶段中所面临的机遇和挑战，众多方向如虚拟仿真、高性能仿真系统、网络化仿真、智能化仿真技术、服务型仿真模式、通用型仿真应用等都将获得广泛关注并取得长足进步。

智能仿真

许多大型科研与工程难题之复杂计算只能依赖于传统计算机进行解决，而这往往需要消耗大量的时间和资源，即便投入上万年仍然无法完成。然而，量子计算机仿真则有可能仅需数秒即能解决此类问题。相较于传统计算机仿真，量子计算机仿真更具优势，能够顺利完成加速搜索。因此，我们有理由相信，量子计算机仿真将成为未来智能化仿真技术突破的关键技术，并广泛应用于智能交通、智能制造、智慧城市、人脑仿真等多个领域。

虚拟仿真

借助量子计算机的极速处理能力及高级计算精度，传统计算机无法求解的数学模型得以轻松实现。这项关键技术为破解科学研究和工程实际应用难题提供了强大的工具。量子计算机仿真能够构建出一个与客观物理世界高度一致的虚拟世界，解决在持续研究虚拟环境可信度以及虚拟模型精准性、完整性过程中所遇到的计算与信息呈现的实时性瓶颈问题。相应地，该项技术还可应用于分子动力学蛋白质折叠仿真、天气预报、药物研发、太空探索、核仿真等领域。

平行仿真

平行仿真（在线仿真、共生仿真、嵌入式仿真）指将虚拟仿真系统深度融入真实系统之中，通过与真实系统中各子系统的交互实现实时运行监控、信息可视化、调度、管理、辅助决策、训练、测试和评估，以便实时分析、预测、诊断被控制对象的运行状态。量子计算机仿真的强大性能使其可以在极短时间内分析海量数据，快速解算，并广泛应用于无人驾驶飞行器、无人驾驶汽车、人工社会、军事仿真等多个领域。对于平行仿真系统而言，必须具备高效进行仿真解算的能力。

云仿真

量子计算机的计算速度可望比当前世界上最快的超级计算机快数十亿倍，其并行运算机制与云计算及其并行计算机理截然不同，运算速度亦将高达云计算的数亿倍。云仿真乃李伯虎院士提出的一种通过网络、云计算平台，依据用户需求组织网上仿真资源（仿真云）的全新仿真方法，为用户提供各类仿真服务。量子计算机仿真与云仿真的技术结合，无疑将是计算机仿真领域内一次颠覆性的革命。

图表：中国计算机仿真行业发展趋势

资料来源：智研瞻产业研究院整理