二維設(shè)計(jì)平臺(tái)國(guó)產(chǎn)化替代方案研究

黃建城，王少寧，朱漢衛(wèi)，林海峰

(1.中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司，江蘇 南京 211102；2.中國(guó)電力工程顧問(wèn)集團(tuán)中南電力設(shè)計(jì)院有限公司，湖北 武漢 430071)

0 引言

自上世紀(jì)90年代起，以廣州某公司、蘇州某公司為代表的本土軟件廠商以“掌握CAD核心技術(shù)”為初心，不斷加強(qiáng)自主研發(fā)力度，讓中國(guó)擁有了能與AutoCAD一較高下的CAD底層平臺(tái)技術(shù)，改變了世界CAD技術(shù)格局[1]。近年來(lái)，國(guó)產(chǎn)CAD軟件平臺(tái)在產(chǎn)品性能、應(yīng)用功能和API接口的兼容性方面實(shí)現(xiàn)了全面突破，獲得了大批中國(guó)企業(yè)的認(rèn)可與信賴[2-3]，并成功登上了國(guó)際舞臺(tái)，為全球50多萬(wàn)家企業(yè)用戶提供高性價(jià)比的CAD整體解決方案。但是，目前我國(guó)電力工程設(shè)計(jì)企業(yè)使用的主流二維設(shè)計(jì)平臺(tái)仍然是美國(guó)歐特克公司研發(fā)的AutoCAD，且配套的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件絕大部分都是基于AutoCAD二次開(kāi)發(fā)的。不難想象，一旦AutoCAD軟件被禁止使用、限制使用或大幅漲價(jià)，電力工程設(shè)計(jì)企業(yè)將面臨巨大的經(jīng)濟(jì)損失和法律風(fēng)險(xiǎn)。為了擺脫這種困境，本文對(duì)AutoCAD平臺(tái)及基于AutoCAD二次開(kāi)發(fā)的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并根據(jù)評(píng)估結(jié)果制定相應(yīng)的國(guó)產(chǎn)化替代方案及其實(shí)施的保障措施，以期建立二維設(shè)計(jì)平臺(tái)的創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)[4-5]。

1 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

1.1 軟件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)

1)關(guān)鍵程度：非常關(guān)鍵、關(guān)鍵、一般。

關(guān)鍵程度主要從軟件被禁止使用、限制使用或大幅漲價(jià)時(shí)對(duì)企業(yè)、專業(yè)的影響程度來(lái)衡量。如非常關(guān)鍵是指多數(shù)企業(yè)且多個(gè)專業(yè)受影響；關(guān)鍵是指少數(shù)企業(yè)受影響但影響多個(gè)專業(yè)或多數(shù)企業(yè)受影響但僅影響少數(shù)專業(yè)；一般是指少數(shù)企業(yè)受影響且僅影響少數(shù)專業(yè)。

2)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)：L1(重大風(fēng)險(xiǎn))、L2(較大風(fēng)險(xiǎn))、L3(一般風(fēng)險(xiǎn))、L4(低風(fēng)險(xiǎn))。

風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的確定主要考慮下列因素：關(guān)鍵程度、替代程度、國(guó)別、授權(quán)方式、壟斷性、限制使用程度、法律糾紛、近幾年風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生概率、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生造成行業(yè)損失等，并且各個(gè)因素的影響程度不同。各風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)Ci與風(fēng)險(xiǎn)分值Si如表1所示。

表1 各風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)與風(fēng)險(xiǎn)分值

為了更好地反應(yīng)這些因素對(duì)軟件的風(fēng)險(xiǎn)影響，采用以下數(shù)據(jù)模型來(lái)評(píng)價(jià)各軟件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估依據(jù)如表2所示，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)由高到低分設(shè)為L(zhǎng)1(重大風(fēng)險(xiǎn))、L2(較大風(fēng)險(xiǎn))、L3(一般風(fēng)險(xiǎn))、L4(低風(fēng)險(xiǎn))，加權(quán)風(fēng)險(xiǎn)值按式(1)計(jì)算。

表2 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估依據(jù)

式中：19.6由所有風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)之和乘以最高風(fēng)險(xiǎn)分值2得到。

1.2 AutoCAD平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

AutoCAD平臺(tái)廣泛應(yīng)用于勘察設(shè)計(jì)企業(yè)的絕大多數(shù)專業(yè)，因此屬于非常關(guān)鍵軟件。其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為重大風(fēng)險(xiǎn)，按表3所列各因素加權(quán)求和確定，相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)因素的分值確定主要基于以下考慮。

表3 AutoCAD平臺(tái)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

1)關(guān)鍵程度。AutoCAD平臺(tái)廣泛應(yīng)用于勘察設(shè)計(jì)企業(yè)的絕大多數(shù)專業(yè)，故屬于非常關(guān)鍵軟件。

2)替代程度。如果美國(guó)限制AutoCAD平臺(tái)的使用，雖然可采用國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)進(jìn)行交互制圖，但是原來(lái)基于AutoCAD平臺(tái)開(kāi)發(fā)的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件都將無(wú)法使用，這勢(shì)必嚴(yán)重影響工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。

3)授權(quán)方式。目前AutoCAD有兩種授權(quán)方式，一種是訂閱制，另一種是年費(fèi)制。除了個(gè)別小型設(shè)計(jì)企業(yè)或近些年新成立的設(shè)計(jì)企業(yè)使用訂閱制外，絕大部分勘察設(shè)計(jì)行業(yè)的設(shè)計(jì)企業(yè)之前幾乎都購(gòu)買(mǎi)了特定版本AutoCAD的永久版權(quán)，因此只需要按照Autodesk公司的要求繳納年度升級(jí)維護(hù)費(fèi)即可使用最新版的AutoCAD。

4)強(qiáng)勢(shì)營(yíng)銷(xiāo)與法律糾紛。近年來(lái)，美國(guó)歐特克公司采用年費(fèi)制等強(qiáng)勢(shì)營(yíng)銷(xiāo)策略，勘察設(shè)計(jì)企業(yè)面臨的正版化形勢(shì)越來(lái)越嚴(yán)峻。2018年電規(guī)協(xié)會(huì)的會(huì)員單位多次收到來(lái)自美國(guó)歐特克公司的告知函，要求在限定日期前與指定的代理商簽訂升級(jí)續(xù)約合同，否則只能使用2018版AutoCAD，不得使用先前的版本，且將永久失去升級(jí)續(xù)約機(jī)會(huì)；若要使用后續(xù)新版軟件，需要重新購(gòu)買(mǎi)授權(quán)許可。最終，在電規(guī)協(xié)會(huì)的協(xié)調(diào)下才妥善解決升級(jí)續(xù)約事宜。

5)限制使用。需要特別注意的是電規(guī)協(xié)會(huì)與美國(guó)歐特克公司簽署的合作備忘錄中有出口管制條款。該條款要求用戶遵守美國(guó)有關(guān)出口管制方面的法律法規(guī)，不得使用AutoCAD軟件為受限國(guó)家(包括但不限于古巴、伊朗、朝鮮、蘇丹、敘利亞或?yàn)蹩颂m克什米爾地區(qū)) 或受限最終用戶提供勘察設(shè)計(jì)服務(wù)。

1.3 基于AutoCAD開(kāi)發(fā)商業(yè)化軟件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

調(diào)研統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，電力行業(yè)專業(yè)設(shè)計(jì)軟件中暫無(wú)法脫離AutoCAD運(yùn)行的商業(yè)化軟件有80余款，包括38款設(shè)計(jì)院主營(yíng)業(yè)務(wù)必備的關(guān)鍵設(shè)計(jì)軟件。這些軟件都是軟件廠商在獲得美國(guó)歐特克公司ADN授權(quán)的情況下基于AutoCAD二次開(kāi)發(fā)的工具插件，且產(chǎn)品本身并不包含AutoCAD平臺(tái)，所以使用這些軟件時(shí)用戶同樣需要承擔(dān)合法使用AutoCAD平臺(tái)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，該類軟件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)與底層平臺(tái)密切相關(guān)，如果是關(guān)鍵軟件，則風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為較大風(fēng)險(xiǎn)；如果是一般軟件，則風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為一般風(fēng)險(xiǎn)。

1.4 基于AutoCAD自主開(kāi)發(fā)軟件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

根據(jù)設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)開(kāi)展需要，電力設(shè)計(jì)企業(yè)基于AutoCAD開(kāi)發(fā)了一系列輔助設(shè)計(jì)軟件，約50余款。這些軟件基本局限于企業(yè)內(nèi)部單一專業(yè)使用，關(guān)鍵程度一般，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為一般風(fēng)險(xiǎn)。

2 國(guó)產(chǎn)化替代方案

2.1 AutoCAD平臺(tái)國(guó)產(chǎn)化替代方案

采用國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)逐步替代AutoCAD。短期目標(biāo)是統(tǒng)一采購(gòu)國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)，細(xì)分各崗位對(duì)CAD軟件的使用需求，在設(shè)計(jì)管理崗位、職能部門(mén)優(yōu)先部署國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)AutoCAD部分應(yīng)用場(chǎng)景的國(guó)產(chǎn)化替代；中期目標(biāo)是協(xié)助軟件開(kāi)發(fā)商優(yōu)先移植、測(cè)試、部署商業(yè)化程度高、行業(yè)應(yīng)用廣泛的基于AutoCAD二次開(kāi)發(fā)或與AutoCAD密切相關(guān)的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)AutoCAD大部分應(yīng)用場(chǎng)景的國(guó)產(chǎn)化替代；長(zhǎng)期目標(biāo)是將所有基于AutoCAD二次開(kāi)發(fā)或與AutoCAD密切相關(guān)的專業(yè)軟件全部移植到國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)，完全實(shí)現(xiàn)AutoCAD的國(guó)產(chǎn)化替代。

假設(shè)某集團(tuán)所屬企業(yè)集中采購(gòu)的AutoCAD數(shù)量為9 000套，相應(yīng)的替代方案和替代成本如下。

1)方案一：考慮長(zhǎng)期目標(biāo)，采用國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)完全替代AutoCAD。該方案成本最高，但可以有力推動(dòng)國(guó)內(nèi)軟件產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新與發(fā)展，形成自主可控的核心技術(shù)，徹底解決AutoCAD軟件禁止使用、限制使用、大幅漲價(jià)等問(wèn)題。本方案直接成本(即獲得國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)場(chǎng)地授權(quán)的費(fèi)用)約760萬(wàn)元，間接成本(專業(yè)軟件全部移植到國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)的費(fèi)用)約2 700萬(wàn)元(按80個(gè)商品化軟件與50個(gè)自主開(kāi)發(fā)軟件計(jì)算，每個(gè)軟件移植開(kāi)發(fā)時(shí)間為3.5人月，移植開(kāi)發(fā)單價(jià)6萬(wàn)元/人月)，從移植開(kāi)發(fā)到測(cè)試應(yīng)用需要5年左右。與此同時(shí)，如果該方案成功實(shí)施后，那么就無(wú)需繼續(xù)支付AutoCAD平臺(tái)年度使用費(fèi)，約1 080萬(wàn)元/年(按9 000套計(jì))。若AutoCAD后續(xù)集采單價(jià)大幅上漲，按漲幅50%計(jì)，則無(wú)需支付的AutoCAD平臺(tái)年費(fèi)約1 500萬(wàn)元。

2)方案二：考慮短期目標(biāo)與中期目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)AutoCAD大部分應(yīng)用場(chǎng)景的國(guó)產(chǎn)化替代。該方案成本適中，可解決CAD 軟件長(zhǎng)期以來(lái)供給單一的不利局面，減少AutoCAD采購(gòu)成本，部分解決AutoCAD大幅漲價(jià)問(wèn)題，解決部分專業(yè)禁止使用、限制使用的問(wèn)題，但不能解決企業(yè)或某些工程項(xiàng)目整體禁止使用、限制使用的問(wèn)題。本方案直接成本約760萬(wàn)元；按50%的專業(yè)軟件完成國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)的移植計(jì)算，間接成本約1 350萬(wàn)元，從移植開(kāi)發(fā)到測(cè)試應(yīng)用需要3年左右；每年仍需支出AutoCAD平臺(tái)費(fèi)用540～750萬(wàn)元。

3)方案三：僅考慮短期目標(biāo)，通過(guò)集中采購(gòu)一定數(shù)量的國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)AutoCAD部分應(yīng)用場(chǎng)景的國(guó)產(chǎn)化替代。該方案成本最低，可增強(qiáng)AutoCAD正版化談判的議價(jià)、議量能力，降低采購(gòu)數(shù)量和采購(gòu)單價(jià)，但無(wú)法解決AutoCAD禁止使用、限制使用的問(wèn)題。本方案直接成本約760萬(wàn)元，且每年仍需支出AutoCAD平臺(tái)費(fèi)用1 080～1 500萬(wàn)元。

綜上所述，AutoCAD平臺(tái)國(guó)產(chǎn)化替代方案和替代成本如表4所示。從表4不難看出，方案一：前五年需要一次性支付專業(yè)軟件移植開(kāi)發(fā)費(fèi)2 700萬(wàn)元及每年支付國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)采購(gòu)費(fèi)用760萬(wàn)元，折合每年成本1 300萬(wàn)元；五年后每年只需要支付國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)采購(gòu)費(fèi)用760萬(wàn)元；十年內(nèi)折合每年成本1 030萬(wàn)元。方案二：前三年需要一次性支付專業(yè)軟件移植開(kāi)發(fā)費(fèi)1 350萬(wàn)元及每年支付國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)采購(gòu)費(fèi)用760萬(wàn)元、AutoCAD平臺(tái)年費(fèi)750萬(wàn)元(取上限)，折合每年成本1 960萬(wàn)元；三年后每年需要支付國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)、AutoCAD平臺(tái)采購(gòu)費(fèi)用1 510萬(wàn)元；十年內(nèi)折合每年成本1 645萬(wàn)元。方案三：每年需要支付國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)、AutoCAD平臺(tái)采購(gòu)費(fèi)用2 260萬(wàn)元。

表4 AutoCAD平臺(tái)國(guó)產(chǎn)化替代方案和替代成本比較

可見(jiàn)，方案一成本投入最低、推行實(shí)施困難最大，卻能較好地降低AutoCAD平臺(tái)被限制使用帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)；而方案三成本投入最高、推行實(shí)施困難最小，但國(guó)產(chǎn)化替代范圍小，基本沒(méi)有降低使用風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)前，綜合考慮替代范圍、投入成本、實(shí)施難度等影響因素，推薦采用方案二。待條件成熟時(shí)，再推出方案一。方案三雖見(jiàn)效快但風(fēng)險(xiǎn)并沒(méi)有減小，不建議采用。

2.2 基于AutoCAD開(kāi)發(fā)商業(yè)化軟件國(guó)產(chǎn)化替代方案

電力設(shè)計(jì)企業(yè)使用的二維設(shè)計(jì)軟件絕大多數(shù)是基于AutoCAD平臺(tái)開(kāi)發(fā)的商品化軟件。為了防范風(fēng)險(xiǎn)，電力設(shè)計(jì)企業(yè)應(yīng)與國(guó)內(nèi)優(yōu)秀軟件廠商加強(qiáng)合作，堅(jiān)定不移走自主研發(fā)道路，逐步實(shí)現(xiàn)軟件安全可控且掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。在電規(guī)協(xié)會(huì)的推動(dòng)下，迄今為止有33款軟件列入了中望CAD平臺(tái)移植計(jì)劃，已完成24款軟件的移植工作；有33款軟件列入了浩辰CAD平臺(tái)移植計(jì)劃，已完成28款軟件的移植工作。列入移植計(jì)劃并已完成移植測(cè)試工作的軟件較少，且移植軟件尚待驗(yàn)收評(píng)審。

2.3 基于AutoCAD自主開(kāi)發(fā)軟件國(guó)產(chǎn)化替代方案

基于AutoCAD自主開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)軟件基本局限于企業(yè)內(nèi)部單一專業(yè)使用，移植代價(jià)較大，故暫未開(kāi)展移植工作。如果基于AutoCAD開(kāi)發(fā)的商品化軟件移植較為成功，建議進(jìn)一步考慮將通過(guò)行業(yè)評(píng)審鑒定且應(yīng)用反饋良好，尤其是在行業(yè)內(nèi)已推廣應(yīng)用的自主開(kāi)發(fā)軟件逐步移植到國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)。

3 保障措施

為確保國(guó)產(chǎn)化替代方案順利實(shí)施，可以采取以下保障措施：

1)完善人才吸納機(jī)制和獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，加快軟件人才隊(duì)伍建設(shè)；

2)成立專家組對(duì)國(guó)產(chǎn)化替代實(shí)施方案的里程碑節(jié)點(diǎn)進(jìn)行評(píng)審與指導(dǎo)；

3)委托第三方測(cè)評(píng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)對(duì)標(biāo)AutoCAD的功能性能測(cè)試，開(kāi)展專業(yè)軟件的國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)移植及移植成果測(cè)試，確保移植軟件穩(wěn)定、可靠，滿足設(shè)計(jì)需求；

4)建立合格軟件白名單制度，開(kāi)展軟件準(zhǔn)入審核及有效版本監(jiān)管工作，將國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)及移植開(kāi)發(fā)軟件納入該名單；

5)在大學(xué)(包括職高)積極推廣應(yīng)用國(guó)產(chǎn)CAD軟件，“春天播種，秋天收獲”；

6)國(guó)有企業(yè)(包括央企)宜將軟件國(guó)產(chǎn)化替代列入中長(zhǎng)期信息化發(fā)展規(guī)劃，并在年度信息化工作計(jì)劃中適度增加國(guó)產(chǎn)CAD軟件的采購(gòu)預(yù)算。

4 結(jié)論及建議

本文提出了軟件風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)，并對(duì)AutoCAD平臺(tái)及基于AutoCAD開(kāi)發(fā)的商業(yè)化軟件、自主開(kāi)發(fā)軟件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)進(jìn)行了評(píng)估，同時(shí)根據(jù)評(píng)估結(jié)果制定了相應(yīng)的國(guó)產(chǎn)化替代方案及其實(shí)施的保障措施，通過(guò)研究得出以下結(jié)論：

1)AutoCAD平臺(tái)廣泛應(yīng)用于勘察設(shè)計(jì)企業(yè)的絕大多數(shù)專業(yè)，屬于非常關(guān)鍵軟件，其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為重大風(fēng)險(xiǎn)?；贏utoCAD開(kāi)發(fā)的商業(yè)化軟件的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)與底層平臺(tái)密切相關(guān)，如果是關(guān)鍵軟件，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為較大風(fēng)險(xiǎn)；如果是一般軟件，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為一般風(fēng)險(xiǎn)?；贏utoCAD的自主開(kāi)發(fā)軟件基本局限于企業(yè)內(nèi)部單一專業(yè)使用，關(guān)鍵程度一般，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為一般風(fēng)險(xiǎn)。

2)當(dāng)前情況下，AutoCAD平臺(tái)的國(guó)產(chǎn)化替代方案建議考慮短期目標(biāo)與中期目標(biāo)，積極推廣應(yīng)用國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)，協(xié)助軟件廠商優(yōu)先移植、測(cè)試、部署商業(yè)化程度高、行業(yè)應(yīng)用廣泛的基于AutoCAD二次開(kāi)發(fā)或與AutoCAD密切相關(guān)的專業(yè)設(shè)計(jì)軟件，實(shí)現(xiàn)AutoCAD大部分應(yīng)用場(chǎng)景的國(guó)產(chǎn)化替代。待條件成熟后，再將其余的專業(yè)軟件移植到國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)，最終完全實(shí)現(xiàn)AutoCAD的國(guó)產(chǎn)化替代。

此外，建議在電力行業(yè)甚至勘察設(shè)計(jì)行業(yè)成立國(guó)產(chǎn)CAD平臺(tái)戰(zhàn)略聯(lián)盟，共建創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，在新的技術(shù)軌道上彼此配套支持，并從科技部、工信部或國(guó)資委等政府渠道積極爭(zhēng)取專項(xiàng)扶持基金，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研融合創(chuàng)新，逐步實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵工程設(shè)計(jì)軟件安全可控且掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)，健全政府采購(gòu)政策，鼓勵(lì)政府機(jī)關(guān)、企事業(yè)單位同等條件下優(yōu)先采購(gòu)自主可控的國(guó)產(chǎn)軟件，打破我國(guó)軟件產(chǎn)業(yè)被國(guó)外壟斷的局面。