1.国产基础软件概述
一般来说，基础软件主要包括操作系统，数据库和中间件。基础软件是连接硬件平台和应用系统的通道，任何平台软件和应用系统的运行均依赖于基础软件。此外，各行业领域系统软硬件的互联互通、性能、安全性均建立在基础软件之上。
基础软件作为信息产业的基础，它的发展与强大对保障国家网络安全，促进国家经济发展起着重要的作用，正如金蝶集团副总裁陈启发说的那样：“基础软件好比科学中的基础学科，其强弱对国家有重大的战略意义，不应仅仅用市场、经济作用来衡量;而包括操作系统、中间件、数据库等基础软件是整个软件行业共同的支撑，也是整个软件行业的上游，直接决定了下游产出的规模和效益。”而中国工程院院士廖湘科也表示，以操作系统为核心的基础软件平台，承担着高效管理计算机系统的软硬件资源、为应用软件提供共性的基础服务、为用户提供友好易用的人机交互手段三大功能，既是软件技术的核心基础，也是掌控软件产业生态链的关键抓手。
此外，随着云计算、大数据、人工智能等新领域新信息技术的逐渐发展起来，我国基础软件的自主可控极大程度地影响着产业链上下游的多样性和技术创新的发展空间。
目前，我国重要信息系统，关键基础设施中使用的核心信息技术和关键服务大多依赖于海外厂商，国内基础软件市场被微软、谷歌、Oracle、IBM等国外软件厂商垄断，国产基础软件在技术水平、市场占有率等方面与国外相比还存在较大差距，基础软件国产化的需求进一步提升，国产化的进程亟需进一步加速。
与此同时，随着大国战略博弈升级，大力发展信创产业的重要性愈加凸显，实现基础软件信息技术应用创新成为关系信息安全、国家安全的重要方面。信创即信息技术应用创新的简称，核心在于通过构建自主可控的国产化IT底层架构和生态体系，实现基础硬件和基础软件(操作系统，数据库，中间件等)等层面的国产化替代。
从伊朗核电站遭遇病*攻击到美国*府商务部通过“实体清单”持续对中国企业实施极限封锁和施压，遏制中国信息技术领域核心科技的发展再到俄乌战争发生后欧美科技巨头相继宣布制裁俄罗斯，涉及从底层硬件到上层基础应用软件的全方位断供事件，我们更加深刻的认识到促进关键技术国产化发展、提升我国IT产业的自主化意识的重要性和紧迫性，解决“卡脖子”问题，推动我国信创产业的加速发展和应用落地的重要性。因为只有保障关键信息基础设施的供应链安全，才能维护国民的经济安全，网络安全乃至国家安全。
此外，在经济全球化的时代背景下，科技也显然成为大国博弈的重要利器。对于中国来说，无论是芯片的设计，制造，封装还是基础软件如操作系统，数据库的自主开发，社区开源都需要系统布局自主可控。从西方对俄罗斯的制裁来看，任何不能保证自主可控的环节都会成为被攻击的弱点。近年来，国家也在大力支持和鼓励基础软件国产化，加大资金和人才投入实现关键技术的突破。两会中提出“强化国家战略科技力量，增强产业链供应链自主可控能力，形成强大国内市场”后，国产化重要性释放出积极*策动向。十九届五中全会公报指出，坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，我们要把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。
显然，科技创新不仅是十四五规划重点同时“关键核心技术重大突破”也是年远景目标。科技自立自强的关键在于关键核心技术的自主可控，也就是信息技术创新应用。而信创产业的本质是发展国产信息产业，信创产业发展也是国家经济数字化转型，提升产业链发展的关键。中国的信创产业发展将直接影响到中国乃至全球信息产业的格局重构，这其中的过程也是中国基础软硬件厂商的发展和强大的过程。
基础软件国产化大体上有三个阶段，从不可用到可用，再到好用。目前我国的基础软件设施已经达到了可用阶段，而且有些方面已经在向好用发展。
近年来，在*策的支持与鼓励下，国内的IT基础软件厂商基于技术授权和开源技术基础上积极自主研发，我国操作系统，数据库，中间件等基础软件实现突破，取得一系列标志性成果，部分新兴平台软件，应用软件也达到了国际领先水平。
但基础信息设施的关键核心技术短板突出，基础软件产业生态国际竞争能力不足，原始创新能力和协同创新能力需要加强的发展难题也仍需要得到重视和解决。生态构建是实现国家战略自主可控落地的关键，同时也是我国基础软件厂商在除技术之外面临的最大发展挑战。
由于IT产业存在产业链上下游的适配问题，行业内木桶效应显著，这要求各环节的对核心技术的掌握整体推进，加速形成一个完整的正反馈国产化生态系统。自主可控产业链可以分为基础硬件(CPU、服务器、存储、网络设备)、基础软件(操作系统、数据库、中间件)、应用软件(消费类软件、企业服务)三大类。
参照PC端的Wintel生态以及智能手机时代的ARM、Android生态，在核心基础设施(CPU、操作系统)适配之上，有足够多的开发者和应用软件构建的生态体系是实现我国IT产业自主可控落地关键。因为有足够多的开发者保证软硬件的完善，丰富的应用场景来保证终端客户获取，而同时吸引的终端客户数量越多就越能保证有足够数量的基础软件开发者和应用软件开发者来构建我国IT产业生态体系，从而形成正反馈机制。
2.国产基础软件发展现状
2.1国产操作系统
国内软件厂商基于开源的Linux系统和Android系统，推出了一系列面向服务器、桌面、移动和嵌入式领域的国产操作系统。在桌面操作系统方面，麒麟软件等国产Linux桌面操作系统，通过计算机预装和正版化推进等方式，在国防、教育等行业达到百万规模级应用；广东新支点、云南思普、武汉深之度等国内企业也都在Linux开源操作系统的基础上，不断加强自主研发，推出了各自的操作系统产品，并应用于*府部门和大型国企事业单位。
在传统服务器操作系统方面，麒麟软件、中科方德、凝思等国产Linux服务器操作系统，在国内Linux系统市场占有率超过30%，在邮*存储银行全国范围的服务器中应用率达93%，在国家电网的电力调度控制系统应用率达%。在面向云计算应用的服务器操作系统方面，阿里、百度、华为、浪潮等在云计算操作系统关键技术领域取得突破，产品在互联网、电子*务及企业信息化领域得到应用。
在智能终端操作系统方面，基于开源Linux自主研发或基于Android系统深度替换和定制的国产移动智能终端操作系统已应用于智能手机、平板电脑、数字电视/机顶盒等智能终端，阿里云、华为、百度、联想等公司研发的产品累计装机应用量超过万，小米科技的MIUI系统随小米手机实现万装机量。
在嵌入式操作系统方面，面向*工领域研发出的系列嵌入式操作系统已应用于飞机、战车、导弹、卫星等武器装备中；普华等企业开发了车控操作系统和基于Linux的车载操作系统，并在长安、上汽等国产汽车中得到量产应用和利时等企业开发的实时操作系统在工业控制系统实现规模应用。
2.2国产数据库
以Oracle、Microsoft、SAP、IBM为代表的海外厂商，一直以来，因其产品具有更好的性能、稳定性、安全性、与海外ERP、CRM等更好地兼容性等优势，在企业核心OLTP业务场景一直占据主导地位。
近些年，随着国产数据库产品功能、性能水平不断增强，其产品水平已经逐步趋近于海外厂商。根据国际数据公司(IDC)报告，在传统关系型数据库领域，Oracle、Microsoft、SAP、IBM合计份额从年66.8%下降至的48.5%，首次降至半数以下，显示出国产数据库技术正趋于成熟，在海外厂商为主导的核心OLTP应用场景中，已经逐步具备运营能力，国产化进程持续加速。
根据信通院报告统计，目前我国金融行业海外Oracle与IBMDB2占比约74%，占据主导，基于MySQL与PostgreSQL二次开发的国产数据库合计占比约为19%，国产化仍有广阔空间。我国非关系型数据库快速发展，正逐步进入世界前列。
我国非关系型数据库主要以基于开源数据库如Redis、InfluxDB、CouchDB等产品进行二次开发为主，根据DB-Engines年2月排名，国内浙江智臾和阿里云TSDB，分别位列时序数据库第11、21位；图数据库方面，欧若数网NebulaGraph、百度智能云开源产品HugeGraph、华为云GraphBase分别位列15、26、32位，显示出国产NoSQL数据库正逐步趋近于世界前列我国非关系型数据库快速发展，正逐步进入世界前列。此外，国产数据库已经从边缘系统逐步实现核心系统国产化，显示出国产数据库产品功能、性能水平不断增强。
2.3国产软件中间件
基于信息安全和信息应用创新的考虑，中间件产品一直是国家主管部门扶植的重点领域。为了确保国家信息安全，*府、金融、电信等重要领域都提出需要采购国产信息技术产品的相关*策。在*府的扶持下，一些国内厂商逐渐凸显，如东方通、中创、宝兰德、金蝶天燕等在*府、金融、电信等行业有比较突出的亮点表现。
一方面，国产软件中间件厂商研发的部分产品具有了接近甚至超越IBM和Oracle相关产品的性能，如宝兰德、东方通、中创等厂商的应用服务器中间件、消息中间件等能够实现对IBM和Oracle相关产品的替换。
另一方面，国产软件中间件厂商紧跟大数据、云计算和人工智能技术发展趋势来优化和升级自身中间件产品，一些厂商基于已有中间件技术提出了云计算解决方案，如容器云PaaS管理平台等。国产软件中间件厂商和相关产品逐渐得到国际范围的认可。
年以来，宝兰德BES应用服务器、中创应用服务器和东方通TongWeb应用服务器通过了JavaEE7的国际兼容性认证。东方通和金蝶天燕也已加入Java技术标准组织JCP，参与到中间件相关国际标准的制定工作。未来，我国中间件厂商将逐渐“走出去”，得到更大范围的认可。
3.国产基础软件整体生态
计算机技术生态是包括整机平台，开发工具，运行支撑库，应用周边配套产品，服务工具，以及相关的标准规范体系，验证评估体系，服务保障体系等用于信息系统研发，运行，保障的系列计算机软硬件产品及其解决方案。而基础软件生态是指基础软件产品和研发与运营环境之间相互依存，相互影响的互动关系。基础软件生态既是一种技术生态也是一种产业生态。
我国基础软件生态建设大体经历了单品研制，集成适配，体系构建三个阶段，呈现出“单品加速发展，整机探索前进，生态体系初步建立，试点应用逐步推广”的基本趋势，目前也已经实现了整机系统由“基本不能用”到“基本可用”再到“基本好用”的转变。
到目前为止，我国*府、相关企业开展了大量基于国产CPU和操作系统的适配工作，取得了一定成效，基于国产CPU和操作系统的核心技术生态初步形成。
第一，工业和信息化部组织建立了联合攻关基地，系统集成商联合CPU、操作系统、整机、数据库、中间件等厂商，开展集成适配技术攻关，推进国产核心软硬件的集成适配和协同发展，发现、解决、优化实际问题数百项，整体性能提升5倍以上，促进国产软硬件版本升级余次，体系化提升国产核心软硬件的性能和可靠性，为国家***和重要信息系统的信息技术应用创新初步奠定了基础。
第二，相关企业也自发开展适配工作。龙芯不仅推出了与其CPU充分适配的龙芯基础版操作系统，还与麒麟软件、普华、中科方德等国产操作系统厂商进行适配。在中国电子信息产业集团的引领下，天津飞腾、达梦数据库、迈普网络产品等形成了包括基础硬件、基础软件、应用软件等在内的生态系统，初步具备用飞腾+麒麟的PK技术体系代替国外Wintel技术体系的能力。“PK体系”是飞腾“Phytium处理器”和麒麟“Kylin操作系统”的结合，具有完全自主知识产权，从年发展至今，已经成功应用于*府信息化、电力、金融、能源等多个行业领域。《PK体系标准》的推出，实现了上下游厂商技术服务以及体系内用户的标准化，同时也解决了体系内部产品与第三方接入产品之间接口、参数、版本等的适配问题。“PK体系”对标Windows+Intel体系，是计算机基础体系的中国架构，将逐渐形成上下游协调发展的良性生态链。
图1PK体系生态4.国产操作系统生态
操作系统(OperatingSystem，简称OS)就是一个协调、管理和控制计算机硬件资源和软件资源的系统软件(控制程序集合)，是计算机中最基本和最重要的基础性系统软件，是基础软件生态构建6的核心。操作系统位于计算机硬件与应用软件之间，为用户程序提供一个更好、更简单、更清晰的计算机模型，并管理处理器、主存、硬盘、键盘、鼠标、显示器、打印机、输入输出设备等计算机硬件。操作系统主要由内核(运行于内核态，管理硬件资源)以及系统调用(运行于用户态，为应用程序员写的应用程序提供系统调用接口)两部分组成，其向下适配管理CPU、GPU、存储等硬件设备，向上支撑应用软件的开发，提供运行环境。操作系统具有以下五个基本功能：内存管理、进程管理、设备管理、文件管理、提供用户接口。随着信创产业的快速发展，国产操作系统的市场需求快速增长。我国从“七五规划”期间开始国产操作系统的规划，经历了启蒙、发展、壮大、攻坚四个阶段。随着中国在操作系统领域研发力度的持续加大，部分产品已完成自主研发与生产，产品性能大幅提升，进入规模化阶段。目前国产操作系统正逐步走向成熟好用阶段。
图2国产操作系统的发展阶段国产操作系统均是Linux发行版。Linux严格来讲只是一个内核，负责控制硬件、管理文件系统、程序进程等，并不给用户提供各种工具和应用软件。因此操作系统厂商以Linux内核为中心，再集成搭配各种各样的系统管理软件或应用工具软件组成一套完整的操作系统，便称为Linux发行版。由于Linux内核开源，因此任何人和厂商都可以在遵循社区游戏规则的前提下构建Linux发行版操作系统。国产操作系统均为基于Linux内核的发行版，多是基于Debian或RedHat的衍生版本。目前市场上主流的国产操作系统包括麒麟OS(中标麒麟、银河麒麟)、UOS(统信软件)、普华软件、中科方德等，以及华为自研的开源欧拉操作系统OpenEuler。
表1国内主流操作系统厂商
国产操作系统均为基于Linux内核的发行版，多是基于Debian或RedHat的衍生版本。目前市场上主流的国产操作系统包括UOS(统信软件)、麒麟OS(中标麒麟、银河麒麟)、普华软件、中兴新支点、凝思、中科方德、华为欧拉OpenEuler等。
图3国产操作系统流派目前全球PC操作系统主要有Windows、MacOS、Linux、UNIX四种，移动端操作系统主要有Android、iOS两种。而根据Statcounter数据显示，全球桌面操作系统基本被windows垄断，截止年3月占据75.7%的市场份额，而全球服务器操作系统市场以Linux为主，占据近80%的市场，其余部分基本被Windows占据。
表3国内桌面操作系统市场格局(截止年3月)
在中国桌面操作系统市场上，微软公司的windows系统仍然占据我国PC操作系统的主导地位，年3月占比达85.82%，其次为OSX。根据头豹研究所报告显示，中国PC操作系统市场规模预计在年达到50亿美元，年至年复合增长率为4.89%。然而中国操作系统市场国产化率却很低，年国产操作系统头部厂商麒麟软件市场占率仅3.78%，统信软件市场占比率仅2.12%，合计国产化率不足6%，提升空间巨大。
近几年来，国产操作系统在重点行业逐渐被认可，得到广泛应用。自年10月开始，在*策引导和国家战略背景下，*府与重点行业客户如金融行业特别是国有银行为代表开始集中采购国产化操作系统，通过发现问题到解决问题，推进产品和系统持续优化。
到目前为止，以统信、麒麟为核心的操作系统国产化进入到实质性阶段，**等关键领域的操作系统国产化已经基本完成。国产操作系统厂商客群以G端客群为主，基本布局全国31个省会城市，以及上万家**机关和企事业单位。按**+国企单位超万需求测算，未来3年信创领域国产操作系统替代空间达百亿。而-年中央国家机关*府集中采购项目中，国产操作系统统信、麒麟均入围，*务市场占有率将进一步提升。年以来，统信桌面操作系统在**等行业的市场占有率一直处于领先态势，已成为自研操作系统首选品牌。
金融安全是国家安全的重要组成部分，金融行业信创市场巨大，国产操作系统作为信息系统安全底座，在金融行业正在从边缘应用向核心应用迁移。目前，金融市场的国产操作系统主要是以统信UOS、麒麟、红旗等为代表。当前我国的金融行业信创已进入快速发展阶段，基础软件国产化进程加快，其中以各大型国有银行和地方银行为代表的银行业推进速度最为突出。从市场情况来看，各大国产厂商在信创背景下市场份额都在不断突破，其中桌面操作系统领域，统信的优势最为突出，在大型金融机构渗透率、采购量和采购金额均处于市场领先地位，如统信系统已经陆续在央行、工商银行、农业银行，建设银行等国有大行陆续落地；而在服务器领域，麒麟相对突出。
在电信行业自主创新工作中，联通实验室与麒麟软件完成了十三款应用软件的迁移适配工作，多个业务平台迁移至银河麒麟服务器操作系统。而在电力等能源行业，“华电睿蓝”DCS(基于银河麒麟)在国内超超临界火电机组上的首次实现示范应用和全厂一体化控制。
操作系统在IT产业中起到承上启下的作用，是连接上层软件应用及服务和下层硬件设备的纽带。国产操作系统采取了成熟的开源操作系统Linux的技术路径，同时也投入了大量研发，从性能上已经较好的实现了追赶国外优秀操作系统产品，基本达到了好用阶段。但在产业生态方面，国内产业链上下游没有建立良好的生态系统，而操作系统产品成功的关键，其根本取决于生态。操作系统的竞争本质上是生态的竞争，操作系统的成功是生态的成功。经分析，国产操作系统生态建设现状面临几个亟待解决的痛点。
目前国产操作系统生态呈现碎片化的布局，且缺失部分关键软件和硬件。对比国际操作系统龙头微软旗下的Windows，由于Windows的高市占率(80%)以及已经形成规模化的软硬件生态，马太效应使得几乎所有软硬件都会有适配Windows的版本。而国产操作系统市占率低，缺乏这样的生态号召力，因此目前国产操作系统适配的软硬件数量与Windows平台适配的软硬件数量差距悬殊，且生态呈碎片化。
表4操作系统适配完成数量(年4月)
第二，国产操作系统市场分散，缺乏强大的核心企业引领技术和产品方向。由于国产操作系统基本是在Linux内核基础上二次开发，技术门槛相对较低，此外近几年国家大力支持信创产业发展，导致中国参与开发操作系统的企业增加，涌现了诸如麒麟软件、统信软件、麒麟信安、普华软件、中科方德、中兴通讯等企业。但是由于缺少诸如微软、苹果等核心企业来引领行业技术和产品的发展方向，无法形成合力效应。
对占据全球桌面操作系统市场极大市场份额的Windows系统的发展历程进行梳理和剖析，我们能够总结出三点Windows能够快速占领桌面操作系统市场的成长方法。第一，早在PC机诞生初期，微软就推出相当于MS-DOS进阶版的Windows系统，利用先发优势，通过与软硬件厂商，自研应用的长期磨合，率先构建系统化的生态规模，形成庞大的用户群体，率先抢占全球市场。第二，微软通过软硬件捆绑形成wintel联盟，在市场上形成绝对的竞争优势。在硬件上，wintel通过捆绑销售，牢牢把握住对产业下游生产商的控制权；而在软件上，微软在专业级应用软件方面推出不同层次的产品来与SAP，Oracle竞争同时加大对底层基础软件的研发投入优化软件性能，获得技术上的领先。第三，在开发者生态上，由于Windows平台渗透率高，且有众多软硬件适配产品，因此凝聚了大批的开发者。在马太效应的作用下，Windows的软硬件生态越来越庞大，吸引更多的用户。这些用户将使用感受反馈给开发者，促进产品和系统性能进一步提升，形成良性循环。据相关数据统计，Windows兼容软件数量为万个，硬件数量为万个，从数据上是国内一些产品的百倍有余。
国产操作系统是网信生态的根基，处于整个生态产业链的核心位置。作为国产操作系统的领头雁，麒麟软件在开拓国产生态的道路上，始终重视生态建设和合作，与众多软硬件厂商、集成商建立长期合作关系，建设完整的自主创新生态链。麒麟软件兼容联想、浪潮、曙光等公司的服务器硬件产品，兼容达梦、人大金仓数据库等系统软件，能够同时支持飞腾、龙芯、申威、兆芯、海光、鲲鹏等国产CPU。近日，麒麟软件生态适配产品数量已突破40万大关，刷新国产操作系统生态新高度，为网信事业发展打造新的里程碑。截至目前，麒麟软件软硬件兼容适配数总计，其中软件兼容适配数，硬件兼容适配数，合作厂商超过家，麒麟软件生态适配