軍方吃到了死螃蟹

二(er)戰(zhan)前(qian)後(hou)
，模(mo)擬(ni)計(ji)算(suan)機(ji)是(shi)二(er)戰(zhan)中(zhong)的(de)計(ji)算(suan)主(zhu)力(li)
，它(ta)控(kong)製(zhi)了(le)幾(ji)乎(hu)所(suo)有(you)炮(pao)彈(dan)的(de)方(fang)向(xiang)。這(zhe)些(xie)計(ji)算(suan)機(ji)就(jiu)像(xiang)哪(na)吒(zha)一(yi)樣(yang)，駕(jia)馭(yu)著(zhe)那(na)些(xie)呼(hu)嘯(xiao)的(de)火(huo)球(qiu)，在(zai)海(hai)陸(lu)空(kong)全(quan)方(fang)位(wei)的(de)爆(bao)炸(zha)。計(ji)算(suan)力(li)
，主(zhu)宰(zai)了(le)軍(jun)方(fang)從(cong)火(huo)炮(pao)控(kong)製(zhi)到(dao)魚(yu)雷(lei)瞄(miao)準(zhun)、再到諜報的密碼分析。這是軍事引領計算和軟件發展的時代。

1946年研製成功的電子計算機ENIAC享盡美譽（盡管另外一台不具備編程的ABC計算機也在爭奪這份榮譽），這(zhe)是(shi)第(di)一(yi)台(tai)以(yi)數(shu)值(zhi)運(yun)算(suan)為(wei)目(mu)的(de)的(de)計(ji)算(suan)機(ji)，這(zhe)是(shi)一(yi)個(ge)計(ji)算(suan)機(ji)史(shi)上(shang)的(de)傳(chuan)奇(qi)，太(tai)多(duo)商(shang)業(ye)上(shang)的(de)狗(gou)血(xue)故(gu)事(shi)圍(wei)繞(rao)著(zhe)它(ta)而(er)來(lai)。然(ran)而(er)，它(ta)迎(ying)來(lai)的(de)第(di)一(yi)個(ge)主(zhu)顧(gu)
，卻(que)正(zheng)是(shi)軍(jun)火(huo)承(cheng)包(bao)商(shang)。

1949年
，美國著名軍火商諾斯羅普·格魯曼（Northrop-Grumman）委托ENIAC之父所創建的科學家公司（後來被大名鼎鼎的蘭德公司所收購）

，建立了一台二進製自動化計算機（BINAC）。由於是受客戶委托定製，可以認為這是第一台商用計算機。這是一台基於合同的計算機，可惜隻生產了一台。

這是一次失敗的商業化，因為它並不能投入使用。雙方扯皮之後
，最後不了了之。

這個時候並無大型程序的概念，因為存儲空間完全不足。這台計算機的測試程序也不過50行代碼。然而，這可以算是工業軟件最早的萌芽。這次萌芽，與軍火生意密切相關。

軍方吃到了一隻死螃蟹。然而軍方不為失敗所動。

實際上，在整個四十年代，根據《軟件工程通史》作者Jones的統計
，軍事和國防的軟件應用數量，占據了整個市場的50%；剩下的38%則都是為科學服務的。當然，那個時候
，科學也是為國防服務的。

工業軟件，正是美國國防部一手扶持起來的。

史上最昂貴的軟件來自軍方

erzhanyijieshu
，suoyouweiraoqiangpaohedaodandegongyeruanjian
，sihudoukeyixiaotingle。raner，jiuzaimeiguoyuribentouxialiangkeyuanzidanzhihoudetongyigeyuefen，sulianyeyinbaolezijideyuanzidan。zheshiyigetongguiyujindegainian。zhenggeshijie，likebiandewaliangwaliang。

這次引爆，對計算機和軟件的發展
，意外地產生了極其重要的影響。為了抗衡蘇聯的原子彈
，美國決定引入一個大型防空係統SAGE（Semi-Automatic Ground Environment），保(bao)護(hu)美(mei)國(guo)本(ben)土(tu)不(bu)受(shou)敵(di)方(fang)遠(yuan)程(cheng)轟(hong)炸(zha)機(ji)攜(xie)帶(dai)核(he)彈(dan)的(de)突(tu)然(ran)侵(qin)襲(xi)。這(zhe)是(shi)最(zui)早(zao)的(de)網(wang)絡(luo)戰(zhan)的(de)思(si)路(lu)，通(tong)過(guo)美(mei)國(guo)各(ge)地(di)的(de)雷(lei)達(da)站(zhan)，將(jiang)監(jian)測(ce)到(dao)的(de)敵(di)機(ji)動(dong)向(xiang)傳(chuan)送(song)到(dao)空(kong)軍(jun)總(zong)部(bu)。空(kong)軍(jun)指(zhi)揮(hui)員(yuan)則(ze)通(tong)過(guo)總(zong)部(bu)的(de)顯(xian)示(shi)器(qi)來(lai)跟(gen)蹤(zong)敵(di)機(ji)的(de)行(xing)蹤(zong)，進(jin)而(er)命(ming)令(ling)就(jiu)近(jin)軍(jun)分(fen)區(qu)進(jin)行(xing)攔(lan)截(jie)。

SAGE整個技術方案是由MIT林肯實驗室負責製定的，於1957年投入試運行。在一係列的競標中
，IBM戰勝了雷神等競爭對手，被委托開發SAGE係統。IBM重新搭建新班子
、租用新場地完成開發。

最初的SAGE
，采用低級語言（彙編語言）編寫，達到50萬行代碼
，使其成為最大的軟件應用。實際上
，這個係統吸引了很多公司參與開發。SAGE軟件開發計劃成了軟件工程開發中最“崇高”的事業之一。當時美國程序員的數目大約為1200名
，而有700人為SAGE項目工作。著名的智囊公司蘭德（Rand）在1959年也加入其中，並成立了獨立的公司——係統開發公司（SDC），以進一步開發這個估計需要100萬行代碼的軟件。

從五十年代開始，SAGE是當時最大的計算機和軍用軟件的應用程序
，是軍事預算的饑餓巨獸。到了六十年代，這個項目投入達到了驚人的120億美元（按可比價格算，投入規模相當於2014年的1000億美元）。這種巨量投入
，使得SAGE成為徹底顛覆三觀的軟件野蠻人。

作為當時世界上最大的計算機及軍用軟件應用，SAGE防空係統集成了計算機、工業軟件、通信和網絡的成就
，一時也是獨霸一方。它正在預示著全新的現代信息戰爭的曙光。

然而SAGE係統高昂的費用，讓它無法持續太久。SAGE計劃並未完全實施，到了60年代中期就下馬了。此時，軍民合用的概念也開始出現。後來出現的聯合監視係統，就是為了減輕SAGE係統造成的沉重經濟負擔。軍、民用雷達盡可能兼用
，以減少雷達運行費用，並用13個空軍和聯邦防空局的聯合控製中心替代了SAGE係統的控製中心。此舉據說減少了6000名工作人員，大大節省了開支。

SAGE係統一直使用到1983niancaideyituiyi。zhegepangdaderuanjianxitongtuidongleyigelichengbeidebianhua，zhenzhenggaibianlemeiguoguojiaduiguofangbudeyusuantaidu，congciyihou
，wuqideruanjiankaizhi
，yechengweiguojiayusuanzuiweizhongyaodezhichu。

這是一個典型的軍民融合的故事。然而最精彩的地方
，依然是SAGE帶來的工業軟件技術的孵化。它的研究成果在民用工業中發揚光大，導致傳統的工程設計繪圖方法發生了革命性變化。

CAD誕生了！從SAGE走向交互

1950年，美國麻省理工學院MIT在旋風Ⅰ型計算機顯示器上生成了簡單圖形。接著MIT主持了美國國防部防空係統SAGE的方案研製。當時一種全新的人機交互工具——光筆，開始誕生。光筆可以對屏幕上的字符串進行控製，這種交互操作方式，就像是使用鼠標器來選擇菜單。

將SAGE計劃中的光筆交互圖形技術應用到工程繪圖中來，要歸功於麻省的伊凡（Ivan E. Sutherland）。他在1963年完成了博士論文，並完成了使用光筆在計算機屏幕上選取、定位圖形要素的Sketch-Pad係統，實現了人機對話式的交互作業。同時提出將圖形分解為子圖和圖元的層次數據結構

，為60年代中至70年代末計算機輔助繪圖（此時CAD還停留在“繪圖”而非“設計”的意義上）技術的大發展，奠定了原型示範基礎。

與此同時
，1964年秋IBM公司著手開發交互圖形終端的第一代產品IBM2250
，最早采用光筆作為交互輸入手段
，並配有一組32個功能鍵
，以便執行畫直線
、圓弧
、虛線
、標注尺寸
、提取子圖等宏命令。

CAD像一隻要出竅的小雞
，啄食著最後要穿破的蛋殼。

而此時，美國工業正處於突飛猛進的時期，最具象征性的兩大行業迅速做出反應。

首先是汽車工業，美國通用汽車公司與IBM合作
，開發了DAC-1計算機設計加強係統(Design Augmented by Computer)。

與此同時
，美國洛克希德飛機公司和麥克唐納飛機公司也各自獨立在IBM2250上開發二維繪圖係統
，前者稱為CADAM，後者則稱為CADD。從60年代末起，逐漸在這些係統中增加曲線和曲麵功能、數控加工編程功能等
，形成了最早的計算機輔助設計、製造（簡稱CAD/CAM）係統。從1974年起CADAM正式作為商品對外出售，成為70年代至80年代中期IBM主機上應用最廣的第一代CAD/CAM軟件產品。

歐洲也做出了反應。以幻影2000和陣風戰鬥機而聞名的法國達索航空的CAD/CAM部門開發了知名的CATIA軟件
，隨後軟件部門分離出來並形成獨立的達索係統公司。達索航空首先是CATIA的開發者

，隨後是堅定的用戶和支持者。達索同時還積極引進洛克希德馬丁公司的CADAM軟件進行學習。時運輪流轉，1989年洛克希德飛機公司缺少資金開發新型戰鬥機，決定出售CADAM子公司。作為老合作方


，IBM在1990年1月用2.7億美元收購CADAM
，並於1992年起托付達索管理。

這種跨國之間的工程知識融合
，帶有強烈的軍方色彩，造就了來日輝煌的三大高端CAD軟件之一的CATIA。它繼承了法國達索和美國洛克希德兩家頂級軍機製造商的傳統，因此也成為當前航空工業中必不可少的軟件。

沒有軍方，就沒有CAD產業

80年代初，CAD係統價格依然令一般企業望而卻步，這使得CAD技術無法擁有更廣闊的市場。當時CAD、CAE技術價格極其昂貴(也許還有人記得
，曾幾何時，在國內租用一套CATIA的年租金即需15～20萬美元；而MSC NASTRAN仿真軟件在1988年第一次進入中國時， IBM4381大型機版本，三年租期就是19萬美元)。另外，軟件商品化程度一般都很低。由於開發者本身也是CAD大用戶，因此彼此之間技術保密。隻有少數幾家受到國家財政支持的軍火商，在70年代冷戰時期才有條件獨立開發或依托某廠商發展CAD技術。例如CADAM 由美國洛克希德公司支持，CALMA 由美國通用電氣公司開發，CV 得到了波音、麥道
、GE和羅羅發動機等的支持。I-DEAS 由美國國家航空及宇航局支持，UG 由美國麥道公司開發，CATIA則由法國達索航空開發。

此一刻，除了軍工行業之外，CAD技術同樣吸引了如日中天的民用汽車製造巨頭。汽車製造商紛紛開始摸索開發一些曲麵係統為自己服務，如大眾汽車公司 SURF、福特汽車公司 PDGS
、雷諾汽車公司EUCLID。還有豐田、通用汽車公司等都開發了自己的CADxitong。raner

，youyuwujunfangzhichi
，kaifajingfeijijingyanbuzu，qikaifachulaideruanjianshangpinhuachengdudoujiaojunfangzhichidexitongyaodi

，gongnengfugaimianheruanjianshuipingyixiangchajiaoda。

這(zhe)些(xie)喧(xuan)鬧(nao)的(de)公(gong)司(si)
，經(jing)過(guo)幾(ji)十(shi)年(nian)的(de)發(fa)展(zhan)和(he)上(shang)百(bai)次(ci)的(de)並(bing)購(gou)
，最(zui)後(hou)被(bei)合(he)並(bing)同(tong)類(lei)項(xiang)之(zhi)後(hou)，形(xing)成(cheng)了(le)今(jin)天(tian)的(de)工(gong)業(ye)軟(ruan)件(jian)寡(gua)頭(tou)壟(long)斷(duan)的(de)局(ju)麵(mian)。一(yi)個(ge)簡(jian)明(ming)扼(e)要(yao)的(de)印(yin)象(xiang)是(shi)，在(zai)高(gao)端(duan)CAD的三家企業中，與波音交往密集的 CV公司所出走的管理層創立了獨樹一幟的PTC公司
，達索飛機直接誕生了CATIA
，麥道公司一手成就了UG（現在的西門子PLM部門）。

如果為了簡化複雜的曆史輪廓
，拋開曲折的並購商業史
，可以得出一句幹脆的結論：沒有軍方支持的CAD軟件，最後不可能活下來。

同樣在中國，某型號軍機也是CATIA V5在全球的第一個用戶。來自中國軍機用戶者的大量建議使得V5得以快速完善。商業化之路

，更加穩健。

同樣，如果去翻看仿真軟件CAE的曆史，也寫滿了軍方和航空航天的強烈印記。

chuleruanjianchanpinbenshen，meiguojunfangzaizhidinggongyeruanjiandebiaozhunshang，congweiyouguochidundeshihou。suizhegezhongjisuanruanjiandeshiyong，xianghujiaohuanchanpinxinxichengweiyizhongbixu。xuduoguojiafenfenkaishizhidingshuzihuachanpindegeshibiaozhun。zheqizhongzuiyouyingxianglide，dangshuyumeiguotichudeyuanshituxingjiaohuanguifanIGES（Initial Graphics Exchange Specification）。它是由美國空軍提出集成計算機輔助製造ICAM計劃，由美國國家標準局NBS組織波音公司、通用電氣等共同商議製定。1980年初公布第一版
，它已經成為事實上的國際標準
，幾乎所有的CAD係統都配置IGES接口。它也極大地促進了其他格式的發展。1982年美國空軍再次以麥道軍機部為主
，形成了產品數據交換規範，並成為ISO製定的STEP標準的重要支撐。

順便提一句

，美國空軍的這個ICAM計劃，一方麵對分析設計方法影響深遠
，IDEF方法論風靡一時；更重要的是，它帶動了另外一個宏大的柔性製造的計劃，那就是CIMS工程。它被納入到863計劃，成為中國製造業走向信息化的重要契機
，甩圖板成為信息化的啟蒙課本
，對中國當前的從業人員影響深遠。

不妨可以說，中國的CAD行業，還帶有一點點遙遠的美國軍部的氣息。

快進！STOP！情節都一樣

隨後三十年，我們可以按下快進鍵一閃而過。這些被國防軍工所孵化
、養大
、送上馬的工業軟件商們
，都已經樂滋滋地走上了市場化的道路。有了國防軍工大把經費的多年滋養，通過並購、國際化的路線，他們已經完全走向成熟的企業。然而，軍方依然像一個不離不棄的大奶媽
，繼續毫不動搖地支持工業軟件的發展。

在2018年7月份，國防部推動的“電子複興計劃ERI”所公開的五年項目中，電子設計軟件EDA毫不意外地獲得了同級項目中金額最多的扶持。像在EDA領域穩坐頭把交椅的CADENCE公司，一年研發投入近60億yi人ren民min幣bi，依yi然ran享xiang受shou軍jun方fang的de嗬he護hu有you加jia
，額e外wai掏tao錢qian支zhi持chi工gong業ye軟ruan件jian做zuo麵mian向xiang未wei來lai的de創chuang新xin設she計ji。這zhe奶nai媽ma當dang的de，自zi然ran也ye是shi天tian下xia無wu敵di。這zhe就jiu是shi美mei國guo軍jun方fang的de思si路lu：要讓電子產業更強
，電子設計軟件先行。

工業軟件的成功，固然離不開工業巨頭的撫養，而更重要的是知識產權的轉換機製，需要精心設計、無縫銜接。誕生於波音公司的EASY5
，最早其實是為軍方開發使用的，隨後由波音公司完成了商業化，包含了飛機設計過程中實戰而來的各種數據,將近500多個數據庫模塊。經過近30年的不斷積累和大量工程問題的檢驗
，可謂是波音公司工程仿真經驗的結晶。而在2002年，當時還是獨立的仿真軟件公司 MSC
，從波音手中收購EASY5
，隨後升級為Windows版本，並推向市場。一時間
，從軍方的項目扶持，到主機廠的接手豐富
，再到獨立軟件公司的徹底商業化，產權轉換輕鬆自如。

反觀中國，也有很多好的產品
，例如中國空氣動力研究與發展中心的風雷軟件PHengLei、航空623所的大型結構分析軟件HAJIF。早在1985年，623主導的HAJIFyouxianyuanfenxiruanjianhuoguojiakejijinbuyidengjiang。gongchengshimenhuafeishushiniandexinxue，zaojiulefenglidebaojian。ertamendemingyunqueduoshipawoshoujiaeryi，daizaiyuandibudong。jiuxiangqianzaiqiangbishangdemofabang

，shanshanfaguang，quewurenganyucongtizhigaoqiangzhaixialaihuiwu。

然而
， 沒有新的動力源引入
，魔法棒也會失效。沒有商業化的環境，這些體係內的封閉專業軟件（In-house）隻能在奄奄一息中勉強續命
，餓得皮包骨頭，勉強為少得可憐的用戶進行服務。

一方麵地裏缺種少苗，一方麵讓僅存的莊稼苗餓著。一時間也是中國工業軟件的無邊尷尬。

小記：工業軟件就是一筆最秘密的軍火生意

可能會讓所有人都感到驚訝的是
，美國國防部（DoD）其qi實shi是shi全quan世shi界jie最zui大da的de軟ruan件jian擁yong有you者zhe。在zai美mei國guo
，軍jun事shi軟ruan件jian一yi直zhi就jiu是shi可ke以yi獨du立li成cheng章zhang的de單dan獨du類lei別bie。在zai最zui近jin幾ji十shi年nian的de商shang業ye史shi中zhong，密mi密mi麻ma麻ma寫xie滿man了le軟ruan件jian的de傳chuan奇qi故gu事shi：無論是Windows 95開創的個人PC機的巔峰時代
，還是輝煌一時的互聯網，或者是打爆天下的移動互聯網

、雲計算、人工智能、APP軟件時代。然而，從1990年開始到現在的三十年間，即使應用軟件數量經曆了大爆炸般地爆發
，美國軍事和國防應用軟件的數量，依然牢牢地占據了16%的比例。然而，任你遊戲榮耀、任你娛樂致死、任你雨後春筍APP
，大小軟件多如牛毛，美國國防軍工的應用軟件的發展勢頭
，從不減速。

表1 工業軟件就是一筆軍火生意

（作圖：林雪萍
；數據來源：《軟件工程通史》）

如此來看，從代碼的數量而言，全球頭號軍火商洛克希德馬丁很早就超越微軟成為最大的軟件商
，也就毫不奇怪了。隨著美軍向“網絡中心戰NCW”轉移，各類武器統一上網，指揮中心將一統天下。軟件大鱷洛馬自然也成為最大贏家。一個單兵就是全係統
，這才是未來的武器之王！而這背後需要多少軟件的支持？

落雨知時節，潤物細無聲
，美國軍工行業一直高調而持久地推動著民用工業軟件的發展。工業軟件其實就是一筆看不見的軍火生意。

軍工，才是工業軟件之母。