战略笔记：建筑行业数字化转型—数字平台为基、发展定义未来

发布日期：2021-08-04 11:22:24 浏览量：30

发布日期：2021-08-04 11:22:24

球迷Long导语

建筑行业如何开展数字化转型，本文做了综合论述。可供从事建筑行业数字化转型的同仁参考。

报告出品方：中信证券

作者：杨泽原、丁奇

编辑：球迷Long

　一、报告亮点与创新之处

报告分析了目前我国建筑行业产值高、利润率低等问题，内生需求亟待解决，并认为信息化可以帮助企业降本增效，国内建筑信息化有望加速渗透，给国产软件厂商带来良机。

报告从产业链视角，对建筑行业各环节进行了梳理，分析了各个环节对信息化的需求，从造价、施工、设计三个维度全面阐述了信息化需求分类与市场参与者，并对未来发展趋势做了展望。

报告从 BIM 角度，对建筑信息化发展趋势进行了分析，BIM 贯穿全产业链，可以协调资源的整合与业务的协同，在加快进度、节约成本、保证质量等方面均可以发挥巨大作用，将成为建筑信息化未来的主流发展趋势，产品布局完善、行业理解深、平台能力强、重视研发投入的厂商有望脱颖而出。

　　二、行业概述：内生需求亟待解决，建筑业信息化市场空间巨大

产业链：建筑信息化覆盖建筑业全生命周期

建筑信息化覆盖项目工程的全生命周期，包括可研、设计、采购、施工、运维等环节。

IT 基础设施是企业信息化的基础，综合管理信息系统则主要是建立行政、财务等辅助管理系统，核心业务管理信息系统针对企业业务流程进行个性化管理，是企业信息化的关键。根据建筑业的行业特性，相关企业的核心业务围绕工程项目建设开展，因此其信息化关键在于工程项目建设的信息化。

建筑行业的行业特性对信息化供应商提出高要求，参与者需要丰富的建筑行业经验。

　　1）建筑业上下游产业链长、参建方众多、投资周期长，产业链的每一个环节形成的数据和信息难以跟随项目推进而流动，形成不易交互的信息孤岛。建筑行业的各个工程环节脱节不连贯，由个别的部门或专业团队负责，各个流程阶段无法协调出一套统合的、以整个企业为范围的信息化改革方案，同时，要熟悉并掌握全部要点和痛点对软件厂商来说有一定难度。

　　2）参与单个项目的工程队数量众多，尤其是中小型工程队素质参差不齐，管理颗粒度粗糙，使得信息化手段难以推进。在项目管理中，因为最终实施人员往往是小型工程承包队，每个承包队的管理水平不一样，对于信息记录的执行力度不一，执行效果不一，最终较难形成统一、有效的项目日志。

　　3）施工作业环节复杂、设备材料多、人员流动快，因此管理难度较高。建筑工地更适合使用无线通讯设备、移动互联网、物联网技术，无线通讯等技术相比宽带网络成熟较晚。建筑业具有产品形式个性化和多样性、生产地点不固定、机械化程度低、人员多变、管理模式多样、管理灵活度高等特点，整体管理效率低下。

建筑业：“一高两低”问题普遍存在，内生需求亟待解决

中国建筑业产值巨大，但增速有所放缓。建筑业是国民经济重要支柱，国家统计局数据显示，2019 年我国建筑业总产值高达 24.84 万亿元，从业者超过 5300 万人，2017 年全球超高层建筑有一半在中国。2019 年国内生产总值 99.09 万亿元，第二产业中建筑业增加值为 7.09 亿元，占 GDP 比重为 7.16%，是国民经济支柱产业之一。2009-2019 年建筑业总产值增速明显放缓，从 2009 年增速 23.87%下降到 2019 年 10.01%，增速下降近14 个百分点。

建筑业产值利润率较低，销售利润率低于化学工业、机械工业、农林牧渔等传统行业。建筑业产值利润率长期在 3.5%左右，整体呈现下滑趋势，盈利能力有所下降，2019 年仅为 3.3%。销售利润率常年低于其他传统产业，2018 年和 2019 年均为 1.4%，较 2017 年下跌 3.0pcts，远低于农林牧渔行业的 5.0%、化工业的 4.7%以及机械行业的 4.2%。

产值高、盈利能力低、运营效率低的“一高两低”是建筑企业的普遍问题。建筑业企业的业绩增长很大一部分来自于国家宏观政策和固定资产投资的拉动，发展方式呈现出依靠人力资源、生产资源不断投入的规模扩张模式，整体毛利率低、盈利能力较弱。

市场规模：信息化帮助降本增效，千亿空间未来可期

信息化手段可有效降低成本，提升效率。通过“云端、大数据、物联网、移动智能+BIM” 等先进信息化技术和综合应用，将施工过程中涉及到的人、机、料、法、环等要素进行实时、动态采集，有效支持现场作业人员、项目管理者提高施工质量、成本管理和进度水平控制。

根据 2016 年世界经济论坛与波士顿咨询的联合报告，在未来十年内，信息化管理将每年节省建造施工阶段 0.7-1.2 万亿美元的成本。

在全球范围内，建筑业信息化的程度较低。据麦肯锡《想象建筑业数字化未来》报告统计，在全球机构行业数字化指数排行中，建筑业在资产数字化、业务流程及应用数字化、组织及劳动力数字化方面居倒数第二位，仅高于农业。

中国建筑业信息化水平相比发达国家仍有距离，建筑信息化的渗透率仅为 0.1%。中国产业信息网数据显示，2018 年，中国建筑信息化占总产值的比例仅为 0.1%，而美国等发达国家信息化投入占比可达 1%。根据麦肯锡统计，建筑业在国内的数字化程度甚至在所有行业中排在倒数第一，中国建筑信息化未来将会有广阔的发展空间。

我国建筑信息化正在快速发展，2018 年市场规模 245 亿元。根据中国产业信息网的数据，2011 年以来中国建筑信息化市场规模持续保持快速增长趋势，到 2018 年市场规模已达 245 亿元，较 2017 年增长 18.5%，建筑信息化市场的增速显著高于建筑行业总产值的增速。

空间测算：从建筑总产值和信息化渗透率角度对未来空间进行测算，对应我国建筑行业每年的总信息化投入。

　　1）2017 年和 2018 年，中国建筑信息化市场规模分别为 206.7 亿元和 245.0 亿元，对应渗透率约为 0.1%和 0.1%，假设在 2028 年建筑信息化达到国际平均水平 0.3%。

　　2）假设 2018-2028 年建筑业总产值的年复合增速为 4%，2028 年的建筑业总产值为 33.42 万亿元。

建筑业总产值的年复合增速为 4%的假设主要基于以下三点考量：

　　1）城镇化率过去 10 年快速提升，但对标发达国家仍有提升空间，带来建设需求；

　　2）乡村振兴为国策，农村人居环境的提升需要建设支持；

　　3）我国物价、GDP 持续增长。

　　三、造价环节：市场化改革加速，大数据类增值服务面向未来

造价概述：造价市场化改革深入，数据成新时代主要资产

造价产品主要用于计算一个工程所花的费用，包括工程的量、价、费、税。

造价软件主要分为算量软件和计价软件。

　　1）工程算量软件是指通过对电子图纸的智能分析，结合工程专业知识，对建筑工程的土建（地基基础、结构、装修）、给排水、暖通空调、电气等工程量进行计算，是工程造价计算的基础。算量软件相较于人工算量具备计算便捷、拓展性好、门槛低、方便检查等优点，可为企业解决大量成本。

　　2）工程计价软件是指利用软件，在计算出工程量的基础上，每个分项的工程量乘单价，然后汇总所有分项合价，最后加上有关费用形成工程总价。计价环节由于计算量和调整量大，利用工程计价软件可以高效率地完成设计概算、施工图预算、建设方的招标标底、施工方的投标报价、竣工阶段的结算等工作。

　　1）定额计价是指根据招标文件，按照各国家建设行政主管部门发布的建设工程预算定额的“工程量计算规则”，同时参照省级建设行政主管部门发布的人工工日单价、机械台班单价、材料以及设备价格信息及同期市场价格，计算出直接工程费，再按规定的计算方法计算间接费、利润、税金，汇总确定建筑安装工程造价。定额计价的基本特征是价格 =定额+费用+文件规定，并作为法定性的依据强制执行，工程招标编制标底和投标报价均以此为唯一的依据，承发包双方采用统一标准确定标底价和投标报价。

　　2）清单计价是指由招标人公开提供工程量清单，投标人自主报价或招标人编制标底及双方签订合同价款，工程竣工结算等活动，是由投标人完成由招标人提供的工程量清单所需的全部费用，包括分部分项工程费、措施项目费、其他项目费、规费、税金。清单计价实现了算量和计价的分离，由甲方提供工程量清单，乙方自主报价。清单计价有利于管理完善、技术设备先进、成本消耗低于平均水平的施工企业脱颖而出，更适用于市场化竞争，目前在国内快速推广。按照中华人民共和国住房和城乡建设部《清单计价规范》，使用国有资金投资的建设工程发承包，必须采用工程量清单计价。

工程造价软件覆盖建筑、水利、电力、公路、国土等多个行业，面向业主、施工单位、造价咨询公司等单位。随着造价行业的深入发展，以及云计算、大数据等新技术的发展，造价软件产品不断完善与升级，支持企业的精细化管理和控制，并且能提供多种增值附加功能，比如业务档案自动转化为企业的指标、材料、清单等经验数据，帮助企业优化造价实施方式与管理模式。

市场空间：百亿级潜在空间，行业龙头主导市场

我们从造价员角度对造价软件市场规模进行粗略测算发现，每年市场规模约 45 亿元，长期潜在市场空间每年超百亿。

当前市场规模：根据产业调研，全国造价员约 120 万，主要集中在建设方、施工单位和中介咨询公司。实际上由于部分用户会同时使用一款或多款造价软件，我们估计造价软件整体的用户数超过 120 万，估计可达到 150 万。根据产业调研，目前正版用户占比大约为 60%，考虑到目前造价软件使用授权模式和订阅模式的均有较多用户，授权模式价格多在 10000-20000 元不等，多以三年为一个大的周期，订阅模式每套软件每年的实际售价 4000-10000 不等，综合考虑，一套造价软件每年可按 5000 元计。因此，估算每年的市场规模约为 45 亿元。

市场空间预测：考虑到每个造价员至少使用一种造价软件，盗版转化率持续提升，假设正版化率可达到 90%，同时数据分析类、云服务、协同类增值服务模块需求快速增长，假设每个造价员使用的造价软件平均每年为 1 万元，按 150 万个造价软件用户点数计算，对应未来市场空间则有望达到 150 亿元。

目前国内主要的造价软件厂商包括广联达、PKPM、品茗股份、斯维尔、神机妙算、鲁班软件等，整体呈现出全国性品牌主导、地方性品牌割据的情形。广联达在多地占主导地位，在北京、陕西、重庆、新疆等省市地区尤为明显；神机妙算在江西、安徽等省份占有一定优势；而各地还有若干有一定影响力的地方品牌，如河北的奔腾、重庆的浩元、湖北的必佳、广东的易达、四川的宏业、江苏的未来、北京的预算大师等。

广联达一超多强，市场份额处于绝对领导地位，产品齐全，客户遍布全国，造价市场份额在 50%以上。广联达造价产品主要应用于房地产开发、基础设施建设、石油化工、电力等行业工程建设的诸多环节，销售网络遍布全国，在北方地区市场份额极高，服务口碑与反馈较好，在全国大部分地区有定额库和清单信息服务能力。2020 年广联达造价业务年收入 27.9 亿元。

我们总结梳理了造价软件领先者所需要具备的优势能力：

　　1）具备综合的产品体系。各地政策与行业算量规则不同，要开拓全国市场，需要持续开发新产品。

　　2）与客户合作伙伴对接，形成网络效应。在建设方使用公司软件后，与上下游伙伴形成对接，逐步向分包或上下游渗透。

　　3）专业工具类软件，使用习惯后形成强粘性。龙头公司以拓展学校和培训机构客户为基，从造价员培训开始，形成强客户粘性。

　　4）注重销售网络建设。广联达 2010 年上市时，销售人员超过 1000 人，占总人数近 67%，销售网络是造价软件公司核心竞争力之一。

　　5）自研图形平台支撑，支持快速迭代。各国各地区的计价产品一般架构在 CAD 图形平台之上，产品的升级受到平台限制，广联达的产品架构在自有平台之上，更新迭代相对较快，竞争对手的新品的推出速度远弱于广联达。

趋势推演：转云大势所趋，增值服务带来更多增量价值

广联达云战略从2013年开始筹备，但真正让市场接受是2017年开始公司的商业模式向订阅制转变，并有策略地坚定推进。2017 年，公司开始有计划的进行造价业务转云，分地区和分产品转云，到 2019 年底存量产品和用户的转云基本成功。我们预计广联达在 2022 年会完成存量客户和产品的转云。在 2022 年后，我们预计云造价业务的增值服务开始贡献收入，公司的造价业务净利润率将超过套装软件时期。

传统造价软件市场与新开工面积高度正相关，传统工程造价软件市场受新开工面积影响较大，并与其保持高度正相关。软件厂商对大多数客户都是一次性销售（后期收取少量的升级服务费），每年都需要开拓新客户，其在每个报告期的收入取决于当期建筑项目新开工的数量。造价转云之后，采用订阅制收费模式，新开工面积对收入波动的影响减小，但由于新开工面积对是否继续订阅会产生影响，仍无法完全摆脱对新开工项目的依赖。

造价转云利好供应方和需求方双方：

对于供给方：

　　1）消除建筑周期对于采购需求的影响。原来每年贡献收入的是有新开工项目的预算员。现在是所有预算员每年支付年费。每个项目要进行 2-3 年，这期间都需要使用造价软件。

　　2）付费客户总量增加。按年付费价格更加优惠，有望吸引新用户，企业在每年预算不变的情况下，有能力增加账号数量。同时，目前盗版用户约为正版用户数量的 80%，盗版用户付费转化有望增加。

　　3）用户ARPU 值有望提升。转云后可以更好的掌握用户数据，更有针对性地研发、销售、服务。现在是每年支付一样的价格，未来如果提供更多增值服务，价格会持续增加。

对于需求方：

　　1）单价降低，降低信息化支出压力。以前计价套装软件是单套 6000-8000 元，广联达转成年费后是每年单个模块 2000-3000 元。

　　2）用户体验优化。转云之后，供应商可以及时快速迭代和更新产品功能，用户可以第一时间体验到新功能，产品满意度提升，同时方便获取增值服务。

　　3）满足个性化需求。供应商可以更好的掌握用户数据，利用大数据、AI 等技术，更有针对性地为用户提供增值服务。

“端+云+大数据”平台赋能造价增值服务业务。

　　1）广联达“端+云+大数据”平台将助力发展造价业务增值服务。基于平台，客户可以完全实现专业内协同工作、智能组价、智能开项提量、智能选材定价、智能 CAD 识别建模等工作，大幅提高企业效率。

　　2）2020 年 7 月底新出台的《工程造价改革工作方案》将全面推进造价市场化，料将从数据服务和转云加速上进一步提升公司造价业务空间。

增值服务的快速开展有助于造价业务持续稳定的成长。2020 年，广联达云计价 GCCP6.0 推出量价一体化、云报表等新功能，算量产品与 AI 技术深度结合提升计算效率和稳定性，根据公司年报披露，工程信息业务中广材网搜索量超过 6300 万次，广材助手自有数据载价量 1.7 亿次。

　　四、施工环节：从单点需求升级系统化需求，项企一体化趋势明朗

施工概述：岗位/项目/企业三大类应用，平台是产品应用的根基

根据 2011 年住建部颁布的《建筑施工企业信息化评价标准》，建筑企业信息化建设包括经营性业务、生产性业务和综合性业务三大板块的信息化应用。

其中，经营性业务和综合性业务偏重于建筑企业内部运营管理在信息化管理工具方面的运用，如财务会计管理、电子商务、人力资源管理、网站及企业内网门户、综合报表管理等方面的信息化手段应用；而生产性业务信息化则面向建筑施工项目全生命周期，提出了招投标管理、成本管理、合同管理、进度管理、物料管理、设备管理、质量管理、安全职业健康管理、协同管理、工程资料管理、施工技术与试验管理、辅助设计及施工技术应用等十三个方面的信息化要点。

生产性业务信息化是施工企业信息化的核心部分，一般可以分为岗位单点应用模式（岗位级）、项目协同应用模式（项目级）、公司集成应用模式（企业级）三类产品。施工信息化渗透率的提升有助于施工的数据标准化、完整性，提高实施情况的可视化、可控性，大大提高施工企业经营管理效率。

目前国内施工信息化服务商主要包括广联达、品茗股份、PKPM 等，其中广联达平台级产品布局较为完善，其它参与者多以岗位项目级产品为主。广联达产品从项目级到企业级的整体布局较为完善，PKPM 在模板脚手架等领域与广联达存在一定的竞争，品茗股份在塔机安全系统等产品上重点布局，具备一定优势。

平台是产品应用的根基，平台型企业更具竞争优势。建筑行业客户对单点信息化需求升级为系统数字化需求，围绕数字建筑平台的解决方案有望成为解决客户需求的核心利器，助力建筑行业数字化水平的加速提升。与企业级平台型和项目通用型产品相比，岗位级单点产品更为专业，每种产品适用的范围较窄，但由于行业天花板高，各企业都可以结合自身优势获得生存和发展的空间。

我们认为，施工信息化有望成为建筑信息化的最大爆发点。龙头企业有望依赖客户资源、对建筑行业的理解、技术积累、优质的服务，从入口级产品切入，逐步实现项目级落地，再到项企一体化升级。另一方面，施工阶段的单点功能软件数量众多，有被平台型厂商整合的趋势，平台型企业具备更强竞争优势。同时伴随建筑企业“十四五”规划渐趋明朗，施工信息化的发展有望快速打开市场空间。

市场空间：各大建筑企业软件投入加速，每年约 500 亿元潜在市场空间

我国施工企业信息化投入低，施工信息化行业空间巨大。建筑行业产值极高，每年有约 50 万项目，并有众多参与者。然而建筑行业的信息化程度却很低，尤其是在施工环节，因为场景特殊、技术限制和行业特点等，信息化渗透率处于极低位置。我们认为施工信息化在未来将有加大发展空间。

从需求方投入看，各大建筑企业软件投入快速增长。我们统计了中国建筑、中国中铁、中国交建、中国电建和上海建工在 2015-2020 年每年的无形资产中软件的增加值。可以看出，各家的软件资产整体呈上升趋势。除上海建工外，其余 4 家企业 6 年软件资产增加合计均超过 6 亿元。

考虑到有一家集团公司拥有多个子公司的情况，我们暂无法判断全国所有施工集团数量，因此我们假设未来五年施工企业的平均投入为 2 亿元。（我们对于每家特级资质企业的投入金额 2 亿元的假设来自于部分上市公司软件投入情况）

我们从项目工地角度对市场空间进行粗略测算：约 500 亿市场空间。发改委数据显示， 2016 年我国每年新增工地数超过 50 万个，假设近年来每年新开工项目数保持稳定，按照 50 万个计。根据市场调研，每个项目的信息化投入参差不齐，大项目百万级别，中型项目保守估计有超过 10 万的信息化支出，整体平均支出保守以 10 万计，由此估算每年的市场空间约为 500 亿元。

趋势推演：系统数字化需求升级，项企一体化趋势明朗

现阶段，随着数字化程度加深，建筑行业向平台化模式快速发展。

从需求端看：伴随项目单点型产品应用程度的加深，建筑企业需求产生了变化，从单点信息化需求上升为系统数字化转型需求。通过行业积累与沉淀，企业积累了工程量计算、进度管理、安全管理、成本管理等模块应用产品。伴随单品类产品的应用程度加深，割裂独立的产品使得整体协同性问题日益显现。

比如进度管理产品，产品的目标是实现进度高效推进，但与此同时，夜间施工变多、安全风险提升将会带来成本增加的问题，对单个因素的考虑不能解决系统问题。

从技术端看：BIM、人工智能、大数据等技术方兴未艾，但技术协同性不高，难以有效满足系统性需求。从 BIM 的提出开始，到随后的云计算、大数据、物联网、移动技术、人工智能等技术快速发展，建筑行业本身面临的问题得到一定解决。但这些技术整体协同性尚低，以某一项技术仍然较难解决建筑行业根深蒂固的问题，如效率提升、数据互通等。单个数字化技术不足以满足客户系统数字化转型的需求。

项企一体化方案趋势凸显，旨在解决升级的系统化需求。以广联达为例，施工产品从单项目系统向集成项目系统升级，再与企业管理系统结合，公司起初聚焦于单个项目系统，包括项目管理系统、BIM 系统、智慧工地系统等，对应的三个平台为 T 平台、筑联、BIMFace。

随后公司逐步打造了集成项目管理系统，并与企业管理系统融合，于 2020 年 9 月推出项企一体化解决方案，帮助实现数据的互联互通，通过横向各部门之间的数据互联互通，以及纵向公司与项目之间的互联互通来打通项目与企业数据，打通业务与财务数据，最终创造数据协同价值。

自下而上的 BIM+智慧工地快速发展，将与自上向下的项企一体化双向并进。国内建筑信息化行业经过二十多年的发展，在设计、招投标环节已初步完成信息化普及，但施工阶段的信息化程度较低。同时，由于施工阶段在整个建筑流程中占比最高，因此施工信息化市场空间巨大。

而伴随城镇化建设，海量的存量房屋将给建筑运维系统提供广阔的发展空间，建筑运维系统又将逐步接力施工环境，蓝海广阔。我们判断，BIM 技术应用、智慧工地、建筑运维系统将是未来一段时间建筑信息化的主要赛道。

BIM 施工仍需完善，工程施工过程的业务要远比设计阶段复杂。BIM 在施工阶段的应用如智慧工地、智慧建造等在国内外还处于快速发展阶段，未来的发展方向是往运维方向拓展。BIM 流程的应用随着信息化技术的升级而深化，相比设计阶段应用的三维制图和参数化设计技术，施工阶段需要的物联网、云计算、移动应用技术成熟较晚，因此，相比较为成熟的设计阶段，BIM 施工功能仍需不断升级。

随着技术升级，BIM 施工应用将推陈出新，行业发展空间巨大。具体面向施工类的软件主要分为用于施工开始前的 BIM 分析软件，BIM 检查软件，以及用于施工过程中的协作软件。在施工过程中，BIM 要做到成本控制、进度控制、质量控制、安全控制，离不开 4D （三维+进度）和 5D（三维+进度+成本）软件以及 BIM 安全软件。

智慧工地将传感技术、移动互联网、大数据、云计算、人工智能、BIM 等先进技术与现场施工管理进行深度融合，形成互通互联、信息共享、智能化管理的项目管理体系。智慧工地各子系统的深入发展，可以更好地实现施工现场人、机、料、法、环的整合与控制，有利于成本管控，可实现原本工地上粗放式管理模式往数字化、精细化、智能化的管理模式转变，达到高效管理。

智慧工地子系统至少可以涵盖劳务管理、安全施工、绿色施工、材料管理等方面，相应产品如人员管理系统、危重设备实时监控系统、噪声扬尘实施监测、污水排放自动监测、区域安防监测、生活用电自动监测、临边周界随时防护、高大模板变形监测、物料管理等。

　　五、设计环节：建筑产业链数据之源，协同设计平台望成重要趋势

设计概述：建筑产业链入口环节，建筑/结构/机电三大领域

设计行业信息化是建筑行业信息化的基石。由于建筑工程的信息主要依靠设计行业搭建，因此设计行业对计算机应用的水平提出了极高要求，设计信息化水平的提高对整个建筑行业促进最大。我们认为，设计行业信息化的发展是建筑行业信息化的重点。

设计行业大体上可分为建筑专业设计、结构专业设计和机电专业（给排水、采暖、空调、电气等）设计三个方面。设计方案中包括了各个专业的内容。比如，平面布局、空间关系、交通流线、面积指标等内容是建筑专业自身解决的问题；柱网布置、结构选型是结构范畴的内容；设备类型及其机房、管道的布局是设备电气专业的范畴。

其中，结构专业设计软件涉及建筑工程的安全，涉及的计算与分析较多，同时也包含了部分基于经验的构造做法，技术难度最大，例如力学有限元技术、规范控制技术、三维造型、施工图辅助设计等。而随着建筑高度、跨度、复杂程度的增加，结构设计软件的技术难度越来越大。

设计软件的开发要求较高，难度较大。设计软件研发周期长，专业知识要求较高，需要具备物理学、图形学、计算机科学等学科的高度融合，对开发者的要求较高。

在建筑业设计软件领域，海外产品具备垄断地位。建筑业设计是工业设计的一部分，建筑业使用的部分设计软件是从工业软件演变而来，核心都是计算机辅助技术（CAX）。在工业领域需要的 CAD(计算机辅助设计)/CAM(计算机辅助制造)/CAE(计算机辅助测量) 等 CAX 产品的核心技术主要掌握在海外软件厂商手中。

目前在全球建筑行业使用较多的设计软件包括 AutoCAD、Sketchup、Rhino、3Dmax、 Revit 等。技术进步带来工具变化，设计师或者绘图师在最初是使用 AutoCAD 从手工绘图变为计算机绘图。在后来使用 3Dmax 实现精细的三维绘图。

在设计时，三维草图绘制使用 Sketchup 更简单。面对复杂的建筑设计，Rhino 是较早的一款支持曲面设计的参数建模软件。模型建立方式从绘图到参数建模方式，通过参数化设计的关联功能，使得设计的效率提升，修改变得更加容易。

我国建筑设计行业格局相对分散，目前国内的软件公司一般服务于设计行业某一个专业。建筑设计软件企业主要通过研发创新、提升产品技术含量、丰富产品功能来提高竞争力，同时，企业需要对业务特性有深刻认识、需要具备挖掘和把握客户业务发展需求的能力，因此行业存在较高的壁垒，导致细分领域处于一个少数公司共同竞争的格局。

PKPM在国内设计行业占有一定优势，背靠中国建筑科学研究院，在结构设计上具备一定优势，偏重建模计算，往往结合 CAD 一起使用。Progman Oy 旗下的软件产品 MagiCAD 是欧洲 MEP 设计应用领域的主要软件，是机电深化设计 BIM 的引领者，在国内大型工程项目中也有广泛应用，该公司在 2014 年 4 月被广联达收购。

市场空间：勘察设计企业是需求主体，每年超百亿潜在空间

工程勘察设计企业经营状况复苏，设计行业保持稳定良好发展态势，设计软件的需求有望稳定增长。住建部数据显示，2019 年我国工程勘察设计企业营业收入 6.42 万亿元，同比增加 23.70%，建筑业自 2016 年以来呈现逐渐回暖的趋势，工程勘察设计企业的整体经营情况也明显企稳回升。2019 年我国工程勘察设计企业 23739 家，同比增加 2.40%，工程勘察设计行业年末从业人员 463.1 万人，年末专业技术人员 219.2 万人，同比增长 16.47%。

根据中设协（转自广联达公告）的数据，2019 年工程勘察设计行业科技活动费用支出 1520 亿元，信息化投入超过 100 亿元。

从勘察设计企业专业技术人员角度测算，建筑设计软件每年的市场规模约百亿元。住建部数据显示，2019 年具有勘察设计资质的企业从业人员 463.1 万人。其中，勘察人员 15.8 万人，设计人员 102.5 万人。假设设计人员人均至少需要一款单品产品（建筑/结构/ 机电等），根据产业调研，设计产品单品的价格在 5000-50000 元不等，正版率高于造价软件。

考虑到国内市场仍以授权为主，一般来说三年为一个大周期，若以每款产品每年 10000 元计，正版率按照 80%计，粗略算得勘察设计企业侧设计软件市场规模约 80 亿元；除了勘察设计企业，建设方、施工方、高校等单位同样对设计软件具备大量需求，粗略估计约有 10-30 亿的市场规模。总体看，预计建筑设计软件的市场规模每年在 90-120 亿元。若盗版用户全部转化，软件功能持续丰富带来价格提升，则预计将有超过百亿的市场空间。

趋势推演：业务协同低效，3D 平台助国产厂商换道超车

国内设计软件厂商与国外厂商具有一定差距，安全隐患叠加行业需求升级，给国产厂商带来机会。AutoCAD 在国内占据绝对主导地位，具备强大的平台整合能力，功能齐全，但软件的安全性无法得到保障，同时受制于外部环境的限制，也存在一定的软件使用受限和被打击盗版的风险，政策驱动行业快速发展。另一方面，设计机构存在信息孤岛，对协作式软件提供更高需求，国内厂商有望接触 3D 平台式软件的布局实现换道超车。

目前设计市场增长主要来自存量更新。建筑设计软件的销售模式主要是一次性销售，目前国内建筑设计行业产能相对较高，主要增长动力来自存量更新。在既有的设计软件市场中，平台往往掌握在海外的巨头手中，由于深厚的行业经验以及数据积累，国内厂商短期与国外龙头抢占 CAD 2D 领域的市场存在一定挑战。

建筑设计软件经历了从二维绘图到三维设计的功能拓展，提效益的新需求成为行业发展主流。在 CAD 的 2D 绘图时代，传统的设计过程一般是设计师构思一个三维的空间，再在脑海里把它翻译成二维的平、立、剖面，用二维图纸表达出来，再由实施人员根据不同的二维图纸还原成三维的实体空间。

BIM 主要用于创建和使用智能三维模型，近年来在设计领域快速发展。三维建模、面向对象的设计和参数化建模是 BIM 建模的主要特点。因为这些特点，BIM 可以支持施工到运维阶段的数据归集、多方协作。建筑设计软件正朝着提效益的新方向发展。

设计行业现状：当前设计行业存在大量信息孤岛，业务和管理关系分离，协同低效。建筑业是一个大协同，设计也是整体的协同，需要多方紧密协同，包括建筑、结构、机电等业务本身，同时，与管理方案之间也存在信息孤岛，整体效率低下，业务系统和质量管理系统是两层。

工程设计行业的诉求是跨专业高效协同、岗位设计提效、成果质量提升、项目管理提升等。总结起来，不单需要提升岗位工作效率，更要提升项目企业的效益。

数据和算法驱动的数字设计协作式发展，国产龙头有望换到超车。

数据驱动协同打通全流程。Autodesk 的 Revit 产品是以 2D 翻模为基础，并非完全 3D 原生的设计理念，在业务流程协同层面并非十分理想，国产龙头厂商有望依赖自主图形引擎能力，以平台协作式理念推陈出新，以纯 3D 平台协作式理念实现换道超车。

广联达产品：以三维图形引擎为基支持核心产品，以自研+合作方式打造开放生态。广联达以自研三维图形平台为根基，集聚 BIM/CIM、IOT、大数据、AI、云中立等技术，做为底层支撑。广联达 2021 年 3 月推出了小范围测试版工具设计软件，伴随功能的逐步补齐，产品持续迭代，形成设计一体化式方案，预计今年下半年推出测试版新版本。公司数字设计的核心是数据和算法，以数据和算法驱动流程的自动化，并和项目管理结合起来，以数据驱动打通全流程，从设计到成果交付实现全流程协同闭环发展，帮助提升建筑业效率，助力建筑业全面数字化升级。

　　六、发展趋势：数字建筑平台为基，协作发展定义未来

趋势推演：BIM 为核心构建数字建筑平台，料成重要演进方向

BIM 建筑信息模型 (Building Information Modeling）是一种用于设计、施工和运维的管理流程和方法。美国国家 BIM 标准(NBIMS, United States National Building Information Modeling Standard) 对 BIM 做出四个层面的解释，分别对应了直观的可视化模型、覆盖建筑全生命周期、支持信息共享和协同作业这几大特色。

建筑业上下游产业链长，参建方众多、投资周期长、不确定性和风险程度高等众多因素，更加强调资源的整合与业务的协同。而 BIM 技术在加快进度、节约成本、保证质量等方面均可以发挥巨大价值。

BIM 应用于建筑的全生命周期，每个阶段对应不同的需求。在 BIM 应用的理想状态中，信息的共享和多方分工协作将贯穿整个生命周期。目前，各类厂商提供了种类繁多的 BIM 产品，单点应用产品较多，但平台型产品较少。

BIM 的核心是信息的流转。设计建模阶段的图形信息将会贯穿建筑全流程，BIM 平台型产品比如 Revit、ArchiCAD、Bentley 都是从建模功能开始扩张。目前除了少部分平台产品外，大多数 BIM 产品针对单点应用和单点功能开发，对其它阶段和软件兼容。不同的 BIM 软件中承载着施工项目的各类信息，软件之间涉及到信息的流通，需要统一标准和格式。我们认为，在同一平台下的不同应用软件可以更好的兼容和协作。

面向未来，以 BIM 为核心的数字建筑平台成重要趋势，协作式升级持续深入。数字建筑平台横向覆盖设计、造价、施工、运维等环节，纵向覆盖企业、项目、岗位等维度，有望成为建筑行业转型升级的核心引擎，其中三维图形平台引擎是平台和产品的重要支撑。我们认为，建筑行业正朝着深度协作的方向发展，以 3D 为核心的 BIM 全流程一体化有望成为重要趋势，平台型厂商对赛道具有更加纵深的把控力。

针对 BIM 发展存在的问题，我们判断，未来各市场参与者将会在以下几个方面重点博弈，进而构筑自身核心竞争力。

　　1）重视技术研发与应用研究：BIM 技术应用水平的提高是一个逐渐积累的过程，BIM 技术的研发和应用要抓住先机，在实践中将工程与技术相结合，对发展方向深入研究、总结经验、推陈出新，提高技术能力和核心竞争力。

　　2）重视打造平台能力：实现 BIM 信息流在可研、勘察、设计、施工、运维等各环节的互联互通，打通 BIM 技术应用各环节之间的壁垒，形成基于 BIM 技术的信息化管理机制并推广，有助于企业实现产业链控盘。

　　3）重视服务和保障体系构建：从企业标准到行业标准构建完整的 BIM 标准体系，为技术服务、技术评价提供依据，重视人才储备和 BIM 服务的构建。

　　4）重视客户痛点和行业积累：重视建筑行业的理解，深入理解客户的需求和痛点，提供易用好用、真正能帮助客户企业实现降本增效的 BIM 产品。

龙头启示：围绕图形平台布局全产业链，协作模式定位未来

平台化发展趋势日益明显，BIM 平台型厂商对赛道具有更加纵深的把控力。我们对 Autodesk、Bentley、广联达主流的全生命周期覆盖的平台型厂商进行类比。BIM 平台型产品的建模设计功能、各功能协作性、二次开发 API 接口易用性至关重要。

在建筑领域，海外平台型产品处于相对领先地位，从 2D CAD 到 3D BIM 主要使用的 AutoCAD 和 Revit 等产品，目前 Revit 收入已超过 AutoCAD，平台化趋势明朗，围绕 3D 图形平台布局的建筑行业生态型有望成为行业主导者。

Autodesk：建筑信息化领军者，BIM 概念推行者

Autodesk 的产品 AutoCAD 在 1982 年正式推向市场。Autodesk 从 2014 年启动 SaaS 转型，目前公司通过提供 SaaS 服务收取年订阅服务费。主要分为五个产品线：工程建设、 AutoCAD、制造业、传媒和娱乐及其他。在收入分类中，AutoCAD 类产品是单独列出的，但在行业产品包中是搭载在每个行业中销售的。

工程建设行业收入占比超过 40%。2020 财年 Autodesk 工程建设行业收入为 13.77 亿美金，同比增长达到 35%，近两年提速趋势明显，主要来自于 PlanGrid，EBA，Revit， BIM 360 等产品收入的增加。

Autodesk 工程建设行业工具覆盖了建筑和基础设施，覆盖的环节包括设计、施工等方面。主要产品有 Revit、AutoCAD、Civil 3D、InfraWorks、Navisworks Manage、3ds Max。另外，工程建设行业工具还可以实现包括分析、渲染、现实抓取等细分功能。主要提供给建筑行业专家使用。

Revit 是 Autodesk 最主要的 BIM 产品。Revit 是最通用的 BIM 平台产品，用于规划、设计、建造以及管理建筑和基础设施的基于模型的智能流程。Revit 支持多领域协作设计流程。Revit 在不断升级中，逐渐包含了建筑、结构、机电三个独立模块。

在 2014 版本中，将三个独立模块整合为一个软件，采用 Robben 界面（与 Word、Excel 等微软系列软件相同），并一直沿用至今。在经过了 10 多年的丰富升级后，Revit 已经成长成为一款平台型产品，它的主要功能包括支持设计，支持协作和共享，并提供更多的应用功能。

BIM360 是 Autodesk 基于云计算和移动技术开发的一款重要产品，充分发挥了云计算的优势，并支持移动设备访问。BIM360 的主要功能是：项目团队协作，设计共享和审查以及施工管理。

Bentley：面向基建高度集成化的平台型公司

Bentley 是一家 BIM 软件研发公司，其产品主要服务基础设施。公司成立于 1984 年，总部在美国，在 50 多个国家/地区拥有 3,500 余名员工，年营收超过 7 亿美元，2003 年初 Bentley 成立大中国区。自 2014 年以来，公司在研发和收购方面已投入逾 10 亿美元。Bentley 用有三维设计处理功能强大、处理速度快的 Microstation 平台，基于此平台开发了各类细分行业的设计软件。

Bentley 基于同一平台进行开发，集成性极强，并且处理速度快。每个解决方案均由构建在一个开放平台上的集成应用程序和服务组成，旨在确保各工作流程和项目团队成员之间的信息共享，从而实现数据互用性和协同工作。Bentley 的多专业设计和分析解决方案基于 MicroStation 平台二次开发，覆盖所有主要的建筑、工程和地理信息专业。

Bentley 的项目协作解决方案基于 ProjectWise 平台构建，可确保内部团队为交付资本项目高效地管理工作流程并与外部利益相关方有效开展协作。Bentley 利用 AssetWise 平台打造适用于各个行业的特定领域运营解决方案。工程内容管理解决方案可确保系统地管理工程文档和记录，促进工程和运营之间的有效协调。Microstation 的硬盘即时存储机制，不断把内存释放出来处理新的图形。因此适用于有体量庞大，工种繁多的特点的基建项目。

广联达：以平台为根基，布局建筑全数字化品类

公司 BIM 应用布局持续深入，项企一体化平台战略加快步伐，平台是公司业务快速发展的根基。中国产业信息网数据显示，施工信息化市场占建筑信息化市场比例超过 50%，空间巨大。公司 2019 年中期发布的第三代施工产品，致力于打通施工过程中各级使用者的数据。公司 2020 年 7 月初重磅发布“BIM+智慧工地”平台，是公司向平台型厂商转型的重要一步。

完善设计领域，以基础入口环节控盘数字建筑全产业链。2020 年 9 月中国数字建筑峰会上，广联达推出聚焦施工全过程的 BIM 建模与深化应用的轻量化软件 BIMMAKE，2020 年 10 月，收购鸿业科技，进一步完善了建筑信息化产业链上设计这一重要环节。

我们认为，BIM 产品的布局正持续深化，广联达有望结合自主知识产权的图形和参数化建模技术的 BIMMAKE，不断提升设计算量施工一体化能力。公司有望通过 BIMMAKE 平台+ 业务组件，打通方案层、应用组件层、平台层，基于“BIM+大数据+云计算”这一智能网络打造更多智能化应用，进而实现横向、纵向和端对端的高度集成。我们预计公司未来有望受益于 BIM 应用的持续渗透。

BIMMAKE、施工算量两大枢纽产品帮助建筑业打通设计、造价、施工全流程，提升价值。施工企业、设计院向 EPC 模式发展，设计、造价、施工全工程打通是趋势，当前现状三个阶段相互割裂，设计不充分，施工要进行大量的深化，深化设计与设计院的设计脱节。

BIMMAKE：针对施工信息的建模，打通设计到造价到施工，使设计更充分。BIMMAKE 于去年 9 月正式发布，跟传统 BIM 相比可大量节省时间，对人的要求降低。按照公司规划，2021 年 5 月，BIMMAKE 开始进入全面推广应用阶段。

施工算量：构建精益建造核心的工程量数据。传统从造价到施工重点关注招投标，未能把施工的量算清楚，效率不高，广联达以枢纽级产品施工算量打通造价和施工，实现成本管理和施工生产相结合，提升管理效率，减少材料浪费，实现精益施工闭环。

目前 BIM 技术在国内的发展仍处于中前期，渗透率较低。国内厂商大多专注于项目管理和单点应用，广联达产品种类最为齐全，平台化能力强。随着 BIM 应用增加，国内活跃在造价和设计阶段的公司，将原产品和 BIM 对接。斯维尔、神机妙算以造价工具见长，因此 BIM 技术的应用还是集中在预算阶段的算量应用上，BIM 的收入占比较小。鸿业科技成立于 1992 年，以 CAD 业务起家，2018 年新发布 BIM 道路设计系统，目前是广联达全资子公司。

品茗股份和鲁班软件在施工阶段的产品较多。斯维尔发布智筑云平台，用于施工阶段的多方协作。神机妙算发布神机妙算 BimAi 人工智能一键配模软件。我们认为，国内建筑信息化龙头广联达依靠深厚的客户资源与行业理解、强大的研发实力与平台能力，从设计、造价、施工各维度实现全产业链控盘，有望进一步增强核心竞争力。

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