第一章 行業(yè)概況

1.1 定義

(資料圖)

數(shù)字孿生（Digital Twin）是一種先進的建模技術(shù)，它通過創(chuàng)建一個物理實體的虛擬復(fù)制品，以實時模擬、預(yù)測和優(yōu)化實體的行為和性能。這個虛擬模型會同步收集和分析來自其物理對應(yīng)物的數(shù)據(jù)，從而提供關(guān)于其運行狀況、性能和潛在問題的實時反饋。數(shù)字孿生的使用可以跨越各種行業(yè)，包括制造業(yè)、航空航天、醫(yī)療保健和農(nóng)業(yè)，使得企業(yè)能更有效地管理和優(yōu)化其運營。

圖 數(shù)字孿生結(jié)構(gòu)圖

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 頭豹研究院

1.2 典型特征

（1）互操作性：數(shù)字孿生中的物理對象和數(shù)字空間能夠雙向映射、動態(tài)交互和實時連接，因此數(shù)字孿生具備以多樣的數(shù)字模型映射物理實體的能力，具有能夠在不同數(shù)字模型之間轉(zhuǎn)換、合并和建立“表達〞的等同性。

（2）可擴展性：數(shù)字孿生技術(shù)具備集成、添加和替換數(shù)字模型的能力，能夠針對多尺度、多物理、多層級的模型內(nèi)容進行擴展。

（3）實時性：數(shù)字孿生技術(shù)要求數(shù)字化，即以一種計算機可識別和處理的方式管理數(shù)據(jù)以對隨時間軸變化的物理實體進行表征。表征的對象包括外觀、狀態(tài)、屬性、內(nèi)在機理，形成物理實體實時狀態(tài)的數(shù)字虛體映射。

（4）保真性：數(shù)字孿生的保真性指描述數(shù)字虛體模型和物理實體的接近性。要求虛體和實體不僅要保持幾何結(jié)構(gòu)的高度仿真，在狀態(tài)、相態(tài)和時態(tài)上也要仿真。值得一提的是在不同的數(shù)字孿生場景下，同一數(shù)字虛體的仿真程度可能不同。例如工況場景中可能只要求描述虛體的物理性質(zhì)，并不需要關(guān)注化學(xué)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。

（5）閉環(huán)性：數(shù)字孿生中的數(shù)字虛體，用于描述物理實體的可視化模型和內(nèi)在機理，以便于對物理實體的狀態(tài)數(shù)據(jù)進行監(jiān)視、分析推理、優(yōu)化工藝參數(shù)和運行參數(shù)，實現(xiàn)決策功能，即賦予數(shù)字虛體和物理實體一個大腦。因此數(shù)字孿生具有閉環(huán)性。

1.3 發(fā)展背景

”孿生“的概念起源于美國國家航空航天局的“阿波羅計劃”，即構(gòu)建兩個相同的航天飛行器，其中一個發(fā)射到太空執(zhí)行任務(wù)，另一個留在地球上用于反映太空中航天器在任務(wù)期間的工作狀態(tài)，從而輔助工程師分析處理太空中出現(xiàn)的緊急事件。當(dāng)然，這里的兩個航天器都是真實存在的物理實體。

2003年前后，美國密歇根大學(xué) Michael Grieves 教授提出了一種稱為”PLM 概念理想”用于現(xiàn)實產(chǎn)品生命周期管理的概念模型，并隨后在他的文章中定義為”信息鏡像模型”。這個概念雖然沒有稱作數(shù)字孿生，但是它具備了數(shù)字孿生的組成和功能，為數(shù)字孿生的提出打開了思想的閘門。

圖 PLM 概念理想

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行

盡管如此，在該設(shè)想中數(shù)字孿生的基本思想己經(jīng)有所體現(xiàn)，即在虛擬空間構(gòu)建的數(shù)字模型與物理實體交互映射，忠實地描述物理實體全生命周期的運行軌跡。

直到2010年，數(shù)字孿生一詞在NASA 的技術(shù)報告中被正式提出，并被定義為“集成了多物理量、多尺度、多概率的系統(tǒng)或飛行器仿真過程”。2011 年，美國空軍探索了數(shù)字李生在飛行器健康管理中的應(yīng)用，并詳細(xì)探討了實施數(shù)字孿生的技術(shù)挑戰(zhàn)。2012年，美國國家航空航天局與美國空軍聯(lián)合發(fā)表了關(guān)于數(shù)字孿生的論文，指出數(shù)字孿生是驅(qū)動末來飛行器發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。在接下來的幾年中，越來越多的研究將數(shù)字孿生應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，包括機身設(shè)計與維修，飛行器能力評估，飛行器故障預(yù)測等。

近年來，數(shù)字孿生得到越來越廣泛的傳播。同時，得益于物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字孿生的實施已逐漸成為可能。現(xiàn)階段，除了航空航天領(lǐng)域，數(shù)字孿生還被應(yīng)用于電力、船舶、城市管理、農(nóng)業(yè)、建筑、制造、石油天然氣、健康醫(yī)療、環(huán)境保護等行業(yè)。特別是在智能制造領(lǐng)域，數(shù)字孿生被認(rèn)為是一種實現(xiàn)制造信息世界與物理世界交互融合的有效手段。

1.4 現(xiàn)狀

隨著全球開始走上復(fù)蘇之路，許多國家預(yù)計將實施數(shù)字孿生技術(shù)作為經(jīng)濟活動的一部分。數(shù)字孿生有助于建立預(yù)測模型，并在發(fā)布物理原型之前幫助檢驗成功。疫情加速了在制造業(yè)以外的多個領(lǐng)域（包括醫(yī)療保健、房地產(chǎn)、電信和零售）應(yīng)用數(shù)字孿生技術(shù)，從而推動了市場的發(fā)展?jié)摿Α?/p>

通過結(jié)合人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等最新技術(shù)安裝數(shù)字孿生技術(shù)，預(yù)計將進一步推動市場增長。許多公司正在部署AI和IoT技術(shù)來收集和解釋現(xiàn)有IoT設(shè)備和連接產(chǎn)品的行為數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)隨后可以應(yīng)用到數(shù)字孿生模型中，以復(fù)制現(xiàn)有設(shè)備的使用和性能。這有助于產(chǎn)品工程師和設(shè)計師觀察產(chǎn)品性能，識別任何問題，并預(yù)測常見問題的未來迭代。這些技術(shù)的部署還有助于組織提高操作和系統(tǒng)生產(chǎn)力，從而改善整體產(chǎn)品性能。

許多公司正在關(guān)注部署數(shù)字孿生解決方案，以優(yōu)化他們的供應(yīng)鏈和運營流程，從而恢復(fù)疫情引起的經(jīng)濟破壞。例如，像Microsoft Azure和Google Cloud這樣的云公司正在專注于為行業(yè)玩家推出各種基于云的數(shù)字孿生解決方案，以實現(xiàn)易于訪問和定制解決方案。例如，在2022年1月，Google Cloud推出了一款供應(yīng)鏈數(shù)字孿生，旨在為分銷商和制造商提供前所未有的供應(yīng)鏈運營視圖。這樣的創(chuàng)新解決方案以及對自動化的日益增長的需求預(yù)計將在預(yù)測期內(nèi)觸發(fā)對數(shù)字孿生平臺的需求。

根據(jù)信通院數(shù)據(jù)，數(shù)字孿生市場增長潛力大，具備廣闊的發(fā)展空間。2022年全球數(shù)字孿生市場規(guī)模達到77億美元，同比 增長57.1%，2020-2022年CAGR為57.6%。預(yù)計未來全球數(shù)字孿生市場仍保持高增速，2025年市場規(guī)模達到305億美元， 2022-2025年CAGR為35.7%。

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 信通院 艾瑞咨詢

2022年中國數(shù)字孿生市場規(guī)模為104億元，同比增長35.0%，2020-2022年CAGR為65.4%。隨著各行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型的推 進，數(shù)字孿生滲透率也將上升，推動國內(nèi)未來數(shù)字孿生市場規(guī)模增長，預(yù)計2025年國內(nèi)市場規(guī)模將達375億元， 2022- 2025年CAGR為54.3%。

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 信通院 艾瑞咨詢

然而，云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的增加部署也帶來了安全和數(shù)據(jù)隱私威脅以及網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險增加。基于云的數(shù)字孿生需要在線存儲資產(chǎn)信息，從而導(dǎo)致安全和隱私問題。此外，專業(yè)人才的缺乏使得組織更難有效地開發(fā)和執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)安全策略。因此，許多中小企業(yè)仍然對大量投資先進技術(shù)持謹(jǐn)慎態(tài)度，這預(yù)計會對數(shù)字孿生市場的增長構(gòu)成挑戰(zhàn)。

1.5 應(yīng)用

數(shù)字孿生（Digital Twin）技術(shù)正被廣泛地應(yīng)用于工業(yè)制造、工程建設(shè)、智慧城市、汽車駕駛、政府機構(gòu)、醫(yī)學(xué)分析及文旅創(chuàng)意等諸多領(lǐng)域。數(shù)字孿生是一種“能將物理世界和數(shù)字世界打通實現(xiàn)虛實融合”的復(fù)合技術(shù)，未來它的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

數(shù)字孿生具有將虛擬空間和物理實體緊密融合的特點，在5G技術(shù)下，數(shù)字孿生將更容易落地。

在工業(yè)領(lǐng)域，數(shù)字孿生的使用將大幅推動產(chǎn)品在設(shè)計、生產(chǎn)、維護及維修等環(huán)節(jié)的變革。通過數(shù)字孿生技術(shù)，不僅能夠?qū)S設(shè)備進行監(jiān)測，實現(xiàn)故障預(yù)判和及時維修，還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控、遠(yuǎn)程維修，極大降低運營成本，提高安全性。

在醫(yī)療領(lǐng)域，個人的健康監(jiān)測與管理通過數(shù)字孿生可以更清楚地了解身體的變化，對疾病做出及時預(yù)警。未來可通過各種新型醫(yī)療檢測和掃描儀器以及可穿戴設(shè)備，完美地復(fù)制出一個數(shù)字化身體。通過追蹤這個數(shù)字化身體的運動與變化，來更好地進行健康監(jiān)測和管理。

在智慧城市領(lǐng)域，無人機群將為城市提供基于圖像掃描的城市數(shù)字模型，使街道、社區(qū)、娛樂、商業(yè)等各功能模塊都可擁有數(shù)字模型，便于人類對城市智慧化管理。

第二章 商業(yè)模式和技術(shù)發(fā)展

2.1 數(shù)字孿生產(chǎn)業(yè)鏈

由基礎(chǔ)層、中間層和應(yīng)用層三部分組成

（1）基礎(chǔ)層：主要包括芯片、傳感器、監(jiān)控設(shè)備等硬件設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)、算力等基礎(chǔ)要素，負(fù)責(zé)數(shù)字孿生數(shù)據(jù)采集和網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。目前，傳感器領(lǐng)域仍由美、日、德企業(yè)主導(dǎo)，中國本土企業(yè)市場份額較小；監(jiān)控設(shè)備領(lǐng)域，國產(chǎn)品牌具有一定優(yōu)勢，海康威視作為行業(yè)龍頭企業(yè)，曾提出“物信融合”的架構(gòu)體系，引領(lǐng)監(jiān)控設(shè)備智能化轉(zhuǎn)型。

（2）中間層：包括數(shù)據(jù)互動、模型構(gòu)建、仿真模擬和共性應(yīng)用。其中，數(shù)據(jù)互動負(fù)責(zé)數(shù)字孿生的信息采集、傳輸同步與增強；模型構(gòu)建提供獲取數(shù)據(jù)和建立數(shù)字化模型的服務(wù)；仿真模擬是根據(jù)物理對象當(dāng)前狀態(tài)通過物理規(guī)律和機理分析預(yù)測未來狀態(tài)的過程；共性應(yīng)用則為產(chǎn)品提供全生命周期管理，進行描述、診斷、預(yù)測和決策。

（3）應(yīng)用層：包括智慧城市、智能制造、智慧醫(yī)療等多方面應(yīng)用。數(shù)字孿生技術(shù)具有普適性特點，可在各行業(yè)的場景中落地，應(yīng)用范圍不斷拓展。

圖 數(shù)字孿生行業(yè)圖譜

2.2 商業(yè)模式

數(shù)字孿生行業(yè)的商業(yè)模式多種多樣，取決于公司的核心業(yè)務(wù)、目標(biāo)客戶和提供的具體服務(wù)。但是，一般來說，數(shù)字孿生行業(yè)的商業(yè)模式可以分為以下幾種：

軟件和服務(wù)銷售：許多數(shù)字孿生公司會開發(fā)并銷售自己的軟件平臺，以支持創(chuàng)建和管理數(shù)字孿生。這種模式的收入主要來自軟件許可證的銷售、訂閱費用和相關(guān)服務(wù)（如實施、培訓(xùn)和支持）的收費。

解決方案提供商：一些公司以提供完整的數(shù)字孿生解決方案作為其業(yè)務(wù)模式。這種模式通常包括定制軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、數(shù)據(jù)分析和咨詢服務(wù)等。

平臺即服務(wù)（PaaS）：一些公司提供一個可以創(chuàng)建和管理數(shù)字孿生的云平臺。客戶可以在這個平臺上創(chuàng)建自己的數(shù)字孿生，而無需自行開發(fā)和維護基礎(chǔ)設(shè)施。這種模式的收入主要來自平臺使用費和數(shù)據(jù)存儲費。

數(shù)據(jù)分析和咨詢：一些數(shù)字孿生公司專注于利用數(shù)字孿生技術(shù)進行數(shù)據(jù)分析和提供咨詢服務(wù)，幫助客戶解決特定的業(yè)務(wù)問題。

行業(yè)特定應(yīng)用：有些公司專門開發(fā)針對特定行業(yè)（如制造業(yè)、能源、運輸?shù)龋┑臄?shù)字孿生應(yīng)用。這種模式的收入主要來自應(yīng)用銷售和相關(guān)服務(wù)。

這些商業(yè)模式可以單獨使用，也可以組合使用，取決于公司的業(yè)務(wù)策略和市場需求。

例如，幾十年來基礎(chǔ)設(shè)施以及建筑、工程和施工（AEC）行業(yè)一直在各種項目中使用計算機輔助設(shè)計(CAD)和建筑信息建模(BIM)軟件來創(chuàng)建特定的2D和3D可交付成果，這個行業(yè)正在朝著工具和行業(yè)云集成套件的模式發(fā)展，這為打造新商業(yè)模式、行業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和更具協(xié)作性的工作方式打開了一扇大門。

隨著數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展，AEC行業(yè)企業(yè)也看到了通過為客戶管理和維護基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)字孿生帶來的新收入機會。

在基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)順應(yīng)新工作方式的同時，這些新的商業(yè)模式也在顛覆基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)，帶來新的機會。正如各種平臺模型給音樂、書籍、零售和零工經(jīng)濟服務(wù)等行業(yè)帶來的影響一樣，數(shù)字孿生也有可能讓基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)從中受益。

由于數(shù)字孿生是基于云的平臺業(yè)務(wù)模式，因此它不僅為圍繞核心數(shù)字孿生模型的運營和維護服務(wù)帶來了可能性，還有圍繞這些孿生模型提供增值的數(shù)字服務(wù)，例如可視化、協(xié)作、物理安全和網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)分析和支持AI的預(yù)防性維護。

此外，基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)商還可以與數(shù)字孿生提供商和周邊服務(wù)供應(yīng)商生態(tài)系統(tǒng)展開合作，通過出售實物資產(chǎn)以及通過數(shù)字孿生模型提供持續(xù)的數(shù)字服務(wù)中受益。隨著時間的推移，這些基于訂閱的服務(wù)可能會大大增加原始銷售價格。例如，一個10萬平方英尺的房地產(chǎn)項目可以在五年內(nèi)從數(shù)字孿生相關(guān)服務(wù)中獲得100萬美元的附加收入，并且近80%的資產(chǎn)生命周期價值是在運營中實現(xiàn)的。

2.3 技術(shù)發(fā)展

數(shù)字孿生的技術(shù)實現(xiàn)依賴于諸多新技術(shù)的發(fā)展和高度集成以及跨學(xué)科知識的綜合應(yīng)用，不僅是一個復(fù)雜的、協(xié)同的系統(tǒng)工程，涉及的關(guān)鍵技術(shù)方法還包括建模、大數(shù)據(jù)分析、機器學(xué)習(xí)、模擬仿真等。

舉例而言，如果把數(shù)字孿生的構(gòu)建比作“數(shù)字人”的創(chuàng)造，則其核心的建模過程相當(dāng)于骨架的搭建過程；采集數(shù)據(jù)、開展數(shù)據(jù)治理和大數(shù)據(jù)分析，相當(dāng)于生成人的肌肉組織；而數(shù)據(jù)在物理世界和賽博空間之間的雙向流動正如人體的血液，所提供的動能使數(shù)字機體不斷成長，對物理世界對象的映射更趨精準(zhǔn)；模擬仿真使“數(shù)字人”具備智慧，從而使通過賽博空間高效率、低成本優(yōu)化物理實體成為可能。

圖 數(shù)字孿生技術(shù)體系

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 頭豹研究院

（1）數(shù)字孿生建模技術(shù)經(jīng)歷了從實物的“組件組裝”式建模到復(fù)雜實體的多維深度融合建模的發(fā)展。

建模是數(shù)字孿生落地應(yīng)用的引擎。以前，數(shù)字孿生建模一般是通過將不同領(lǐng)域的獨立模型“組裝”成更大的模型來實現(xiàn)。產(chǎn)品、設(shè)備等實物通過“組裝”建模可以達到較好的效果，但復(fù)雜實體的建模往往是跨領(lǐng)域、跨類型、跨尺度，涉及多個維度，通過單一維度的“組件組裝”，建模效果欠佳。

多維深度融合建模技術(shù)的逐漸成熟，支撐更復(fù)雜的實體組織或數(shù)字城市的孿生模型構(gòu)建。多維度建模技術(shù)的引入，通過融合不同粒度的屬性、行為、特征等“多空間尺度”，以及刻畫物理對象隨時間推進的演化過程、實時動態(tài)運行過程、外部環(huán)境與干擾影響等“多時間尺度”模型，使數(shù)字孿生模型能夠同時反映建模對象在微觀和宏觀層面上的特征。

（2）深度學(xué)習(xí)、強化學(xué)習(xí)等新興機器學(xué)習(xí)技術(shù)的發(fā)展使得大數(shù)據(jù)分析能力顯著提升，這種分析能力是構(gòu)建面向?qū)嶓w的復(fù)雜數(shù)字孿生體的基礎(chǔ)支撐。

當(dāng)前，企業(yè)內(nèi)部各部門數(shù)據(jù)統(tǒng)計口徑不一、數(shù)據(jù)的自采率和實時性不高等問題普遍存在，制約了企業(yè)數(shù)字孿生刻畫的準(zhǔn)確度。隨著深度學(xué)習(xí)、強化學(xué)習(xí)等新興機器學(xué)習(xí)技術(shù)的引入，實現(xiàn)多維異構(gòu)數(shù)據(jù)的深度特征提取，大大提高了數(shù)據(jù)分析效率，使得構(gòu)建面向企業(yè)的復(fù)雜數(shù)字孿生體成為可能。

（3）模擬仿真技術(shù)從早期的有限元分析對物理場的仿真，發(fā)展到網(wǎng)絡(luò)模型對復(fù)雜實體組織的仿真。

有限元分析主要關(guān)注某個專業(yè)領(lǐng)域，比如實物的應(yīng)力或疲勞等，但物理現(xiàn)象往往都不是單獨存在的，例如只要運動就會產(chǎn)生熱，而熱反過來又影響一些材料屬性。這種物理系統(tǒng)的耦合就是多物理場，分析復(fù)雜度要比單獨分析一個物理場大得多。而由于實體組織更加復(fù)雜，除了傳統(tǒng)的物理特性外，還涉及復(fù)雜的業(yè)務(wù)因素，如工業(yè)制造企業(yè)需要面向人、機、料、法、環(huán)、財?shù)榷鄠€要素，且須考慮多要素間的復(fù)雜關(guān)系，需要依靠分布式仿真、交互式仿真、智能Agent等網(wǎng)絡(luò)模型不斷進行迭代發(fā)展。

2.4 政策監(jiān)管

近年來，我國多部委密集出臺相關(guān)政策，助力數(shù)字孿生技術(shù)和應(yīng)用發(fā)展。《關(guān)于推動先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)深度融合發(fā)展的實施意見》（發(fā)改產(chǎn)業(yè)〔2019〕1762號），提出支持?jǐn)?shù)字孿生技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用；《關(guān)于推進“上云用數(shù)賦智”行動 培育新經(jīng)濟發(fā)展實施方案》（發(fā)改高技〔2020〕552號）將數(shù)字孿生與大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等數(shù)字技術(shù)并列，支持相關(guān)行業(yè)和企業(yè)發(fā)展數(shù)字孿生技術(shù)；《國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和 2035 年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，將“探索建設(shè)數(shù)字孿生城市”納入加快數(shù)字社會建設(shè)步伐的重點工作任務(wù)。此外，上海、浙江、廣東等省市加快啟動數(shù)字孿生城市建設(shè)試點示范，推動數(shù)字經(jīng)濟與實體經(jīng)濟深度融合。

第三章 行業(yè)估值、定價機制和全球龍頭企業(yè)

3.1 行業(yè)綜合財務(wù)分析和估值方法

分析數(shù)字孿生行業(yè)的綜合財務(wù)數(shù)據(jù)可以從以下幾個方面進行：

營業(yè)收入和增長率：首先，我們需要觀察行業(yè)的總收入和增長率。這將提供行業(yè)增長的整體情況。可以考慮看看該行業(yè)的復(fù)合年增長率(CAGR)來了解未來幾年的預(yù)期增長。

利潤率：觀察行業(yè)的凈利潤率，即凈利潤/營業(yè)收入，這將揭示行業(yè)的盈利能力。

研發(fā)投入：觀察行業(yè)中公司對研發(fā)的投入，這有助于理解行業(yè)的創(chuàng)新能力和未來增長潛力。

資產(chǎn)負(fù)債表：檢查公司的負(fù)債和資產(chǎn)情況，理解公司的財務(wù)穩(wěn)健程度和風(fēng)險水平。

市場份額：了解各公司在市場中的份額，以了解市場的競爭格局。

投資活動：觀察該行業(yè)的并購、合作和投資活動，這有助于了解行業(yè)的發(fā)展動態(tài)和未來趨勢。

以上是一些基本的財務(wù)分析手段，具體的分析方法應(yīng)根據(jù)實際情況和需要進行調(diào)整。

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

鋼鐵行業(yè)估值方法可以選擇市盈率估值法、PEG估值法、市凈率估值法、市現(xiàn)率、P/S市銷率估值法、EV企業(yè)價值法、EV/Sales市售率估值法、RNAV重估凈資產(chǎn)估值法、EV/EBITDA估值法、DDM估值法、DCF現(xiàn)金流折現(xiàn)估值法、紅利折現(xiàn)模型、股權(quán)自由現(xiàn)金流折現(xiàn)模型、無杠桿自由現(xiàn)金流折現(xiàn)模型、凈資產(chǎn)價值法、經(jīng)濟增加值折現(xiàn)模型、調(diào)整現(xiàn)值法、NAV凈資產(chǎn)價值估值法、賬面價值法、清算價值法、成本重置法、實物期權(quán)、LTV/CAC（客戶終身價值/客戶獲得成本）、P/GMV、P/C(customer)、梅特卡夫估值模型、PEV等。

3.2 行業(yè)發(fā)展和驅(qū)動因子

（1）宏觀政策

國家的宏觀政策對數(shù)字孿生的發(fā)展指明了方向。數(shù)字孿生是城市發(fā)展和建設(shè)數(shù)字經(jīng)濟的重要落腳點，助力推動城市數(shù)字化的建設(shè)，來引領(lǐng)城市規(guī)劃建設(shè)向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。同時國家的“十四五”規(guī)劃里面明確的指出，探索建設(shè)數(shù)字孿生城市，那么多地的政府也在發(fā)布的新型智慧城市建設(shè)的規(guī)劃或者意見中提到了，探索建設(shè)數(shù)字孿生的城市，又以數(shù)字孿生為導(dǎo)向來推進新型智慧城市的建設(shè)。

（2）技術(shù)的發(fā)展

新興的技術(shù)是數(shù)字孿生發(fā)展的一個助推劑。數(shù)字孿生以生產(chǎn)生活數(shù)字化為內(nèi)核，以大數(shù)據(jù)技術(shù)為依托，以人工智能、集成電路和物聯(lián)網(wǎng)為主攻方向，5G大數(shù)據(jù)、云計算、人工智能等先進的技術(shù)，為數(shù)字孿生提供了基礎(chǔ)的支撐技術(shù)。近年來，數(shù)字孿生的核心技術(shù)也發(fā)生了巨大的變化和進步，持續(xù)引領(lǐng)數(shù)字孿生的技術(shù)革命。

（3）用戶的需求

行業(yè)客戶的業(yè)務(wù)需求，一直在牽引著企業(yè)持續(xù)的投資，以家族聚焦的業(yè)務(wù)賽道的客戶為例，可以看到無論是應(yīng)急管理、公共安全、軌道交通、城市交通等客戶都存在非常旺盛的業(yè)務(wù)需求。客戶非常渴望期待數(shù)字孿生的技術(shù)，能夠去幫用戶解決城市應(yīng)急管理中看不到的高危險的應(yīng)用的情景。

3.3 行業(yè)風(fēng)險分析和風(fēng)險管理

（1）標(biāo)準(zhǔn)體系缺乏

目前，人們尚未建立一套數(shù)字孿生標(biāo)準(zhǔn)體系，所以在理論研究與應(yīng)用實踐中往往會出現(xiàn)一些現(xiàn)實隱憂。首先，對數(shù)字孿生的理解與溝通缺乏標(biāo)準(zhǔn)輔助。目前，人們對數(shù)字孿生的理解與認(rèn)識是不同的。這將導(dǎo)致人們在交流時存在一定障礙。其次，數(shù)字孿生關(guān)鍵技術(shù)的研究與實施缺乏標(biāo)準(zhǔn)參考。由于缺乏數(shù)字孿生相關(guān)模型、數(shù)據(jù)、連接與服務(wù)等標(biāo)準(zhǔn)的參考，從而導(dǎo)致不同數(shù)字孿生團隊研發(fā)的產(chǎn)品兼容性差、難以互相操作，數(shù)據(jù)集成困難。最后，數(shù)字孿生的落地應(yīng)用缺乏標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)。由于數(shù)字孿生缺乏適用準(zhǔn)則、實施要求、支持工具和技術(shù)平臺等標(biāo)準(zhǔn)參考，容易使用戶對數(shù)字孿生產(chǎn)生使用困惑。

（2）虛擬模型的真實性不足

數(shù)字孿生的主要思想是為物理實體創(chuàng)建一個虛擬模型，以便通過建模和仿真分析來模擬和反映物理實體的狀態(tài)和行為，并通過虛實交互反饋，預(yù)測和控制它們的狀態(tài)和行為。由此可見，數(shù)字孿生的應(yīng)用發(fā)展離不開虛擬模型的構(gòu)建，而高保真、高精度、高質(zhì)量的虛擬模型能夠?qū)崿F(xiàn)虛實之間的交互，實時更新與動態(tài)演化，從而實現(xiàn)對物理實體世界的動態(tài)、真實映射。

但由于人類的認(rèn)知水平、技術(shù)水平以及基礎(chǔ)設(shè)施的限制，數(shù)字孿生中所建立的虛擬模型并不能完全保證真實可信。比如，通過“數(shù)字孿生+醫(yī)療”的應(yīng)用，可以對個人健康風(fēng)險進行實時監(jiān)測，并及時做出預(yù)警，但在時刻監(jiān)測反饋中所帶來的心理暗示、情感融入是否會影響真實性，仍值得考慮。因此，在數(shù)字孿生技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展過程中，建立一個高保真的數(shù)字孿生模型，并使其能夠最大程度反映物理實體世界的真實特性，依然任重道遠(yuǎn)。

（3）網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險

以數(shù)字孿生技術(shù)為基礎(chǔ)的智能制造的虛擬空間與物理空間之間的連接以及過程中各組成部分之間的連接都建立在網(wǎng)絡(luò)信息流傳遞的基礎(chǔ)之上，隨著數(shù)字孿生技術(shù)與智能制造的加速融合，由封閉系統(tǒng)向開放系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變勢在必行，系統(tǒng)性的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險將集中呈現(xiàn)。

一方面，智能制造的基礎(chǔ)設(shè)備和控制系統(tǒng)面臨未知網(wǎng)絡(luò)風(fēng)險。原有的基礎(chǔ)設(shè)備多為長期運行在封閉系統(tǒng)環(huán)境下的簡單設(shè)備，相關(guān)的硬件芯片、軟件控制系統(tǒng)等都可能存在一定的未知安全漏洞，同時由于缺乏應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的固有安全措施，極易遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊，進而引發(fā)系統(tǒng)紊亂、管理失控乃至系統(tǒng)致癱等網(wǎng)絡(luò)安全問題。

另一方面，智能制造系統(tǒng)面臨數(shù)據(jù)安全風(fēng)險。隨著當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)攻擊方式的不斷變化，智能制造系統(tǒng)產(chǎn)生和存儲了生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)、生產(chǎn)操作數(shù)據(jù)以及工廠外部數(shù)據(jù)等海量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可能是通過大數(shù)據(jù)平臺存儲，也可能分布在用戶、生產(chǎn)終端、設(shè)計服務(wù)器等多種設(shè)備上，任何一個設(shè)備的安全問題都可能引發(fā)數(shù)據(jù)是泄密風(fēng)險。同時，隨著智能制造與大數(shù)據(jù)、云計算的融合，以及第三方協(xié)作服務(wù)的深度介入、大量異構(gòu)平臺的多層次協(xié)作等因素，網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險點急劇增加，帶來更多的入侵方式和攻擊路徑，進一步增加數(shù)據(jù)安全風(fēng)險。

在數(shù)字孿生體方面存在的某些安全風(fēng)險：

系統(tǒng)訪問：如果黑客可以訪問數(shù)字孿生，他們可以從其復(fù)制的系統(tǒng)或資產(chǎn)中獲取信息，并控制這些物理資產(chǎn)，從而導(dǎo)致無法控制的行為。

知識產(chǎn)權(quán)盜竊：例如，數(shù)字孿生體是知識產(chǎn)權(quán)的藍圖;黑客可以對該財產(chǎn)進行逆向工程和重建，同時自行進行研究和開發(fā)

信息完整性：當(dāng)有人訪問數(shù)據(jù)并進行未經(jīng)授權(quán)的更改時，數(shù)據(jù)可能會失去其完整性。為了保護數(shù)據(jù)的完整性，必須獲取正確的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確地解釋它，并實施身份驗證和安全過程以防止未經(jīng)授權(quán)的更改。

3.4 競爭分析 - 行業(yè)收并購重組

圖 深圳桑達（從右往左看）

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

圖 眾合科技（從右往左看）

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

圖 延華智能（從右往左看）

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

圖 神州數(shù)碼（從右往左看）

資料來源：資產(chǎn)信息網(wǎng) 千際投行 iFinD

3.5 中國企業(yè)重要參與者

（1）深圳桑達：是一家以電子整機產(chǎn)品、新興電子元器件等電子高新技術(shù)產(chǎn)品為主導(dǎo)的企業(yè)。公司主要產(chǎn)品包括手機、稅控收款機、高速公路緊急電話等電子整機產(chǎn)品和高清數(shù)字電視FBT、DC-AC電源等電子元器件。

（2）神州數(shù)碼：公司主營業(yè)務(wù)為云計算和數(shù)字化轉(zhuǎn)型業(yè)務(wù)、信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新業(yè)務(wù)、信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新業(yè)務(wù)。主要產(chǎn)品為云管理服務(wù)（MSP）、數(shù)字化解決方案（ISV）、視頻云產(chǎn)品和服務(wù)、超算中心云上服務(wù)、信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新業(yè)務(wù)、信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新業(yè)務(wù)。2021年，榮獲第二屆鼎信杯、金融賽道信息技術(shù)應(yīng)用創(chuàng)新優(yōu)秀應(yīng)用產(chǎn)品獎、中國數(shù)字化年會年度數(shù)據(jù)安全產(chǎn)品獎以及2021行業(yè)信息化最佳產(chǎn)品。

（3）眾合科技：公司主要從事智慧交通及泛半導(dǎo)體業(yè)務(wù)。智慧交通領(lǐng)域的主要產(chǎn)品為全自動列車運行控制系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)、列車智能化、綜合智能運維、智慧工務(wù)、時空大數(shù)據(jù)平臺等。泛半導(dǎo)體領(lǐng)域以半導(dǎo)體單晶硅材料為核心，產(chǎn)品涵蓋單晶硅錠、3-8英寸研磨片和拋光片等，并通過自主發(fā)展、并購、參股等多種方式對半導(dǎo)體材料、半導(dǎo)體設(shè)備、國產(chǎn)替代通用或?qū)Ｓ眉呻娐贰鞲衅鞯群诵募夹g(shù)領(lǐng)域進行了重點布局，促成了“一個核心，多個亮點”的產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局。

3.6 全球重要競爭者

根據(jù)2021年的數(shù)字孿生市場報告顯示，目前數(shù)字孿生領(lǐng)域排名前十的企業(yè)分別是：通用電氣、IBM、美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC）、微軟、安思系統(tǒng)、西門子、樹液（SAP）、甲骨文、游泳人工智能、博世。

（1）通用電氣：是世界上最大的提供技術(shù)和服務(wù)業(yè)務(wù)的跨國公司，總部位于美國波士頓。自從托馬斯·阿爾瓦·愛迪生創(chuàng)建了通用電氣公司以來，GE在公司多元化發(fā)展當(dāng)中逐步成長為出色的跨國公司，業(yè)務(wù)遍及世界上100多個國家。

（2）IBM：總公司在紐約州阿蒙克市。1911年托馬斯·約翰·沃森創(chuàng)立于美國，是全球最大的信息技術(shù)和業(yè)務(wù)解決方案公司，擁有全球雇員 31萬多人，業(yè)務(wù)遍及160多個國家和地區(qū)。

該公司創(chuàng)立時的主要業(yè)務(wù)為商業(yè)打字機，之后轉(zhuǎn)為文字處理機，然后到計算機和有關(guān)服務(wù)。2013年9月19日，IBM收購了英國商業(yè)軟件廠商Daeja Image Systems，打算將其并入軟件集團和企業(yè)內(nèi)容管理(ECM)業(yè)務(wù)。2014年1月9日，IBM宣布斥資10億美元組建新部門，負(fù)責(zé)公司最新電腦系統(tǒng)Watson。

（3）美國參數(shù)技術(shù)公司：1985年成立，公司總部位于美國馬薩諸塞州。自 1985 年以來，PTC 一直為頂尖的客戶提供服務(wù)、收購重要的公司并創(chuàng)造在業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的產(chǎn)品，以幫助用戶獲得持久的產(chǎn)品和服務(wù)優(yōu)勢。該公司的技術(shù)解決方案改變了在整個產(chǎn)品生命周期（從概念和設(shè)計到采購和服務(wù)）中創(chuàng)造產(chǎn)品和提供產(chǎn)品服務(wù)的方式。

第四章 未來展望

數(shù)字孿生行業(yè)的未來發(fā)展預(yù)計將非常迅速和積極。據(jù)預(yù)測，全球數(shù)字孿生市場規(guī)模將在2023年至2030年間以37.5%的復(fù)合年增長率增長。未來的主要推動因素包括：

數(shù)字孿生技術(shù)與先進技術(shù)（如人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和云計算）的融合將進一步推動市場增長。組織正在部署人工智能和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來收集和解釋來自現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和連接產(chǎn)品的行為數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以應(yīng)用于數(shù)字孿生模型，以復(fù)制現(xiàn)有設(shè)備的使用和性能。

穿透率日益增加的云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將推動數(shù)字孿生技術(shù)在各行業(yè)的應(yīng)用，從而推動市場增長。

工業(yè)4.0的快速擴張，包括工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和制造業(yè)的自動化，預(yù)計將推動市場增長。

對優(yōu)化生產(chǎn)和操作流程的不斷增加的需求預(yù)計將推動市場增長。

數(shù)字孿生技術(shù)在能源和公用事業(yè)、交通和物流、農(nóng)業(yè)等行業(yè)的應(yīng)用也預(yù)計會增加，從而推動市場增長。

然而，盡管前景看好，但數(shù)字孿生行業(yè)的發(fā)展也面臨一些挑戰(zhàn)，如安全和數(shù)據(jù)隱私威脅、網(wǎng)絡(luò)攻擊的風(fēng)險增加，以及缺乏熟練的專業(yè)人員來有效地開發(fā)和執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)安全策略。

總體來看，數(shù)字孿生行業(yè)在未來幾年中將繼續(xù)保持穩(wěn)健的增長勢頭。

Cover Photo by Ralph Mayhew on Unsplash

原文標(biāo)題 : 2023年數(shù)字孿生行業(yè)研究報告

標(biāo)簽：