招商证券:AI+建筑,BIMCIM引领建筑信息化,AI赋能打开想象空间VIP专享VIP免费

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证券研究报告|行业深度报
2023 08 16
推荐(维持)
AI 应用系列报告:AI+建筑
TMT 及中小盘/中小市值
我们认为市场对 AI 的关注度最终将从软件/硬件端转向应用端,“AI+建筑(包
AI+设计、AI+规划)或是值得关注的领域。当前,我国建筑业信息化水平相
对较低,但建筑行业中的设计和规划环节具有人工成本高昂(设计师为主要资
源)、已实现基本的信息化CAD 软件逐渐普及)、具有大数据基础(图纸模
型数字化存储),有望成为AI 赋能的潜在领域。
我国 BIM 渗透率有限,百亿级应用市场有待成长。我国建筑信息化经历三次
革命,现已步入以 BIM 为主导的时代当前我国 46%的工程项目 BIM 普及
为低水平,而北美和欧洲 BIM 普及率为低水平的工程项目仅有 22%31%
基于政策要求,2020 年,公用建筑和市政工程BIM 渗透率应达 90%
经测算,我国 BIM 应用市场规模约在 100-300 亿元(不含软件、培训市场)
CIM 市场仍处成长期,前端政策&后端客户为主要推动力。IDC 测算,2022
年我国数字孪CIM 平台市场规模10.3 亿元,CR4=54.2%CIM 市场有
望在中长期维持成长性,一方面,随着下游客户对数字平台+业服务的认可
度提高,建筑设计和城市规划方面对 BIM/CIM 的需求增加;另一方面,BIM
数据的结构化、规范化和数据量的增加有助于促进 CIM 台的搭建逐渐成熟
化、产业化。由于 BIM/CIM 在前端设计规划环节推行存在阻力(设计制作和
成果应用成本错置、缺乏标准规范、多源异构数据难融合、技术不够成熟)
当前我国 BIM/CIM 进动力主要来自于前端政策及后端客户。
BIM/CIM 技术助力建筑行业降本提效。BIM 的优势主要体现在工程成本、工
程进度、工程品质和工程安全四个方面。据品茗股份工程案例数据,BIM
应用可为项目平均节约 4.5 /米;在工程进度方面,BIM 应用可为项目
平均节约工期 2.7 /平米;在工程品质方面,BIM 帮助设计者校核设计的合
理性,降低返工率;在工程安全方面通过 BIM 软件模拟设计的结构安全性,
在正式施工前解决安全隐患。CIM 则能覆盖城市的多时间维度(过去、现在、
未来),实现设计规划和管理效率的提升、潜在风险的下降。
建筑业中的设计规划属于知识密集型产业,或将受到 AI 冲击。以前机器人替
代的是“人力密集型、机械的重复性劳动”;现在 AI 有可能替代的是“有结
构化经验、初级的创造性劳动”AI 建筑设计师或能突破“人”的认知局限
性和复杂度局限性,提供丰富灵感、生成复杂案例;AI 城市规划师构建的城
市信息模型,能帮助设计师和用户进行城市演变预测,有助于解决城市网络
中由于计算量庞大或设计不合理而出现的大部分问题。
AI 赋能建筑信息化,发展关键在于数据的质与量。BIM/CIM 可为大模型提
训练数据,使之成为“合格的设计师/规划师”。但短期AI+BIM/CIM 发展
尚存瓶颈:1要把语料库打得更加丰厚。2要把设计建模的标准都数字化。
3过程中间人工干预度很高。因此,现已拥有大规模高质量数据的企业,
有望在业内 AI 领域突出重围。
投资建议:我们提供三思路,第一,产品及业务从工具型向项目集成型转
变的公司更受客户青睐;第二,设计人员多、设计师人力成本占比高、人均
效益低的公司更易受到 AI 冲击;第三,自有数据集,且结构化数据规模越大、
语料库质量越高的企业,越容易在AI+的道路上先行一步建议关注标的:
华阳国际、华设集团、华建集团、蕾奥规划、深城交
风险提示:固定资产投资增速大幅放缓、应收账款回收不及时、技术创新跟
进不及预期。
行业规模
占比%
股票家数(只)
41
0.8
总市值(十亿元)
281.3
0.3
流通市值(十亿元)
237.3
0.3
行业指数
1m
6m
12m
-8.5
-12.3
-12.9
-7.2
-5.6
-4.8
资料来源:公司数据、招商证券
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2023-07-31
郑晓刚
S1090517070008
zhengxiaogang@cmschina.com.c
n
董瑞斌
S1090516030002
dongruibin@cmschina.com.cn
袁定云
S1090523070010
yuandingyun@cmschina.com.cn
-25
-20
-15
-10
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0
5
Aug/22 Dec/22 Mar/23 Jul/23
(%)
中小市值
沪深300
BIM/CIM 引领建筑信息化,AI 赋能打开想象空间
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行业深度报告
正文目录
一、BIM/CIM 领建筑行业信息化建设 ............................................................. 5
1、建筑信息化时代,BIM/CIM 迎机遇 ............................................................... 6
1)我国 BIM 透率有限,百亿级应用市场有待成长 ................................... 10
2CIM 市场成长性佳,近年来项目量额双增 .............................................. 13
2BIM/CIM 技术助力建筑行业降本提 ......................................................... 15
3BIM/CIM 推进动力主要来自于前端政策&后端客户..................................... 17
4、趋势一:逆向设计(翻模)正向设计 ...................................................... 20
5、趋势二:岗位级使用项目级/企业级整体解决方 ................................... 21
二、AI 赋能建筑信息化,发展关键为数据的质与量 ......................................... 21
1、设计规划属于知识密集型产业,或将受AI 冲击 ...................................... 21
2BIM/CIM 为大模型提供训练数据,AI 反哺赋能 BIM/CIM ........................... 25
三、相关标的及投资建议 .................................................................................. 26
1、相关标的 ..................................................................................................... 26
2、投资建议 ..................................................................................................... 31
四、风险提示 .................................................................................................... 32
图表目录
1:近年来我国建筑业利润总额增速持续走 ................................................ 5
2:我国建筑业产值利润率基本在 2-4%的水平 .............................................. 5
3:我国建筑业信息化投入规模的敏感性计 ................................................ 6
4:建筑业中多流程环节需要信息化投入 ....................................................... 6
5:我国建筑信息化市场规模有望持续增长 ................................................... 6
6BIM 技术带来全球建筑行业第二次变革 ................................................... 7
7:数字建筑总体架构 .................................................................................... 7
8BIM 数据有三种分类方式 ......................................................................... 7
9CIM 基础平台总体架构 ............................................................................. 9
10CIM 是城市所有智慧化应用的数字底板 ................................................. 9
11:我国 46%的工程项目 BIM 普及率为低水平 .......................................... 10
12:应用 BIM 技术的项目类型中公建占比最 ........................................... 10
rQuNnPpPxOsRqOoQqPpMrO6McM6MtRmMmOpMiNrRvNiNmNrObRnMmQuOqNsPwMmOyQ
敬请阅读末页的重要说明 3
行业深度报告
13:从 2017 年到 2021 年,BIM 用资金投入高的企业占比显著提升 ...... 10
14BIM 市场中的主要玩家有三类 .............................................................. 13
15CIM 市场中的主要玩家有三类 .............................................................. 13
16:数字平+专业服务,助力建筑设/城市规划项目高效落地 ............... 14
17CIM 相关项目招投标数量逐年递增 ...................................................... 14
18CIM 相关项目招投标金额有明显增长 ................................................... 14
19:品茗股BIM 软件帮助中建项目管控安全、节约成本、缩短工时 ...... 16
20CIM 有助于便捷场景编辑 ..................................................................... 17
21CIM 有助于多场景效果仿 ................................................................. 17
22:我国有 76%CIM 项目是由项目/政府推 ......................................... 18
23:我国 CIM 进的主要难点在于标准和数据 ........................................... 18
24:甲方要求使用 BIM 是非业主方应用 BIM 技术的主要原因 .................... 19
25:正向设计和逆向设计流程图 .................................................................. 20
26:同济 BIM 正向设计了李庄文化抗战纪念馆项目 ................................... 20
27:对于复杂结构可从几何造型直接正向出图 ............................................ 20
28:全国首CIM 基础平台——广州 CIM 平台 ......................................... 21
29:武汉市东湖高新区城市信息模型(CIM)平 ..................................... 21
30:生成式 AI 对各行各业带来影响 ......................................................... 22
31:生成式 AI 协作和专业知识的应用产生的影响最显著 ........................ 22
32:输入手绘草图后,AI 可自动渲染成各类风格氛围 ................................ 22
33AI 自动生成建筑设计草图,并可自由切换氛围,渲染四季景色 .......... 23
34AI 赋能建筑信息化,推动智慧建筑及智慧城市 .................................... 23
35AI 助力规划未来城市服务设施场景分布 ........................................... 25
36AI 帮助生成无人驾驶道路断面示意图 .................................................. 25
37AI+市规划,对 6大规划系统产生较大影响 ...................................... 25
38:生成式 AI 生成端需要不断迭代调整,在使用操作相当简单 .... 26
39BIM 正向设计先行者华阳国际 2019-2021 年收入高增 ........................ 28
40:华阳国2023Q1 归母净利显著改 ................................................... 28
41:规划咨询公司毛利率普遍高于建筑设计公司 ........................................ 28
42:建筑设计公司净利率难以超过 15% ...................................................... 28
432021 年起设计规划企业现金流普遍有所恶化 ...................................... 28
44:规划咨询公司相比建筑设计公司杠杆率更低 ........................................ 28
敬请阅读末页的重要说明证券研究报告行业深度报告2023年08月16日推荐(维持)AI应用系列报告:AI+建筑TMT及中小盘/中小市值我们认为市场对AI的关注度最终将从软件/硬件端转向应用端,“AI+建筑”(包括AI+设计、AI+规划)或是值得关注的领域。当前,我国建筑业信息化水平相对较低,但建筑行业中的设计和规划环节具有人工成本高昂(设计师为主要资源)、已实现基本的信息化(CAD软件逐渐普及)、具有大数据基础(图纸模型数字化存储),有望成为受AI赋能的潜在领域。❑我国BIM渗透率有限,百亿级应用市场有待成长。我国建筑信息化经历三次革命,现已步入以BIM为主导的时代。当前我国46%的工程项目BIM普及率为低水平,而北美和欧洲BIM普及率为低水平的工程项目仅有22%和31%。基于政策要求,到2020年,公用建筑和市政工程中BIM渗透率应达90%。经测算,我国BIM应用市场规模约在100-300亿元(不含软件、培训市场)。❑CIM市场仍处成长期,前端政策&后端客户为主要推动力。据IDC测算,2022年我国数字孪生CIM平台市场规模为10.3亿元,CR4=54.2%。CIM市场有望在中长期维持成长性,一方面,随着下游客户对数字平台+专业服务的认可度提高,建筑设计和城市规划方面对BIM/CIM的需求增加;另一方面,BIM数据的结构化、规范化和数据量的增加有助于促进CIM平台的搭建逐渐成熟化、产业化。由于BIM/CIM在前端设计规划环节推行存在阻力(设计制作和成果应用成本错置、缺乏标准规范、多源异构数据难融合、技术不够成熟),当前我国BIM/CIM推进动力主要来自于前端政策及后端客户。❑BIM/CIM技术助力建筑行业降本提效。BIM的优势主要体现在工程成本、工程进度、工程品质和工程安全四个方面。据品茗股份工程案例数据,BIM的应用可为项目平均节约4.5元/平米;在工程进度方面,BIM的应用可为项目平均节约工期2.7天/平米;在工程品质方面,BIM帮助设计者校核设计的合理性,降低返工率;在工程安全方面,通过BIM软件模拟设计的结构安全性,在正式施工前解决安全隐患。CIM则能覆盖城市的多时间维度(过去、现在、未来),实现设计规划和管理效率的提升、潜在风险的下降。❑建筑业中的设计规划属于知识密集型产业,或将受到AI冲击。以前机器人替代的是“人力密集型、机械的重复性劳动”;现在AI有可能替代的是“有结构化经验、初级的创造性劳动”。AI建筑设计师或能突破“人”的认知局限性和复杂度局限性,提供丰富灵感、生成复杂案例;AI城市规划师构建的城市信息模型,能帮助设计师和用户进行城市演变预测,有助于解决城市网络中由于计算量庞大或设计不合理而出现的大部分问题。❑AI赋能建筑信息化,发展关键在于数据的质与量。BIM/CIM可为大模型提供训练数据,使之成为“合格的设计师/规划师”。但短期内AI+BIM/CIM发展尚存瓶颈:1)要把语料库打得更加丰厚。2)要把设计建模的标准都数字化。3)过程中间人工干预度很高。因此,现已拥有大规模高质量数据的企业,更有望在业内AI领域突出重围。❑投资建议:我们提供三条思路,第一,产品及业务从工具型向项目集成型转变的公司更受客户青睐;第二,设计人员多、设计师人力成本占比高、人均效益低的公司更易受到AI冲击;第三,自有数据集,且结构化数据规模越大、语料库质量越高的企业,越容易在“AI+”的道路上先行一步。建议关注标的:华阳国际、华设集团、华建集团、蕾奥规划、深城交。❑风险提示:固定资产投资增速大幅放缓、应收账款回收不及时、技术创新跟进不及预期。行业规模占比%股票家数(只)410.8总市值(十亿元)281.30.3流通市值(十亿元)237.30.3行业指数%1m6m12m绝对表现-8.5-12.3-12.9相对表现-7.2-5.6-4.8资料来源:公司数据、招商证券相关报告1、《中小盘策略&新股梳理—指数跌幅明显,新股申购关注多浦乐》2023-08-142、《中小盘策略&新股梳理—指数持续上升,新股申购关注乖宝宠物》2023-08-063、《中小盘策略&新股梳理—指数涨幅明显,新股申购关注德福科技》2023-07-31郑晓刚S1090517070008zhengxiaogang@cmschina.com.cn董瑞斌S1090516030002dongruibin@cmschina.com.cn袁定云S1090523070010yuandingyun@cmschina.com.cn-25-20-15-10-505Aug/22Dec/22Mar/23Jul/23(%)中小市值沪深300BIM/CIM引领建筑信息化,AI赋能打开想象空间敬请阅读末页的重要说明2行业深度报告正文目录一、BIM/CIM引领建筑行业信息化建设.............................................................51、建筑信息化时代,BIM/CIM迎机遇...............................................................6(1)我国BIM渗透率有限,百亿级应用市场有待成长...................................10(2)CIM市场成长性佳,近年来项目量额双增..............................................132、BIM/CIM技术助力建筑行业降本提效.........................................................153、BIM/CIM推进动力主要来自于前端政策&后端客户.....................................174、趋势一:逆向设计(翻模)→正向设计......................................................205、趋势二:岗位级使用→项目级/企业级整体解决方案...................................21二、AI赋能建筑信息化,发展关键为数据的质与量.........................................211、设计规划属于知识密集型产业,或将受到AI冲击......................................212、BIM/CIM为大模型提供训练数据,AI反哺赋能BIM/CIM...........................25三、相关标的及投资建议..................................................................................261、相关标的.....................................................................................................262、投资建议.....................................................................................................31四、风险提示....................................................................................................32图表目录图1:近年来我国建筑业利润总额增速持续走缓................................................5图2:我国建筑业产值利润率基本在2-4%的水平..............................................5图3:我国建筑业信息化投入规模的敏感性计算................................................6图4:建筑业中多流程环节需要信息化投入.......................................................6图5:我国建筑信息化市场规模有望持续增长...................................................6图6:BIM技术带来全球建筑行业第二次变革...................................................7图7:数字建筑总体架构....................................................................................7图8:BIM数据有三种分类方式.........................................................................7图9:CIM基础平台总体架构.............................................................................9图10:CIM是城市所有智慧化应用的数字底板.................................................9图11:我国46%的工程项目BIM普及率为低水平..........................................10图12:应用BIM技术的项目类型中公建占比最高...........................................10rQuNnPpPxOsRqOoQqPpMrO6McM6MtRmMmOpMiNrRvNiNmNrObRnMmQuOqNsPwMmOyQ敬请阅读末页的重要说明3行业深度报告图13:从2017年到2021年,BIM应用资金投入高的企业占比显著提升......10图14:BIM市场中的主要玩家有三类..............................................................13图15:CIM市场中的主要玩家有三类..............................................................13图16:数字平台+专业服务,助力建筑设计/城市规划项目高效落地...............14图17:CIM相关项目招投标数量逐年递增......................................................14图18:CIM相关项目招投标金额有明显增长...................................................14图19:品茗股份BIM软件帮助中建项目管控安全、节约成本、缩短工时......16图20:CIM有助于便捷场景编辑.....................................................................17图21:CIM有助于多场景效果仿真.................................................................17图22:我国有76%的CIM项目是由项目/政府推动.........................................18图23:我国CIM推进的主要难点在于标准和数据...........................................18图24:甲方要求使用BIM是非业主方应用BIM技术的主要原因....................19图25:正向设计和逆向设计流程图..................................................................20图26:同济BIM正向设计了李庄文化抗战纪念馆项目...................................20图27:对于复杂结构可从几何造型直接正向出图............................................20图28:全国首个CIM基础平台——广州CIM平台.........................................21图29:武汉市东湖高新区城市信息模型(CIM)平台.....................................21图30:生成式AI会对各行各业带来影响.........................................................22图31:生成式AI对协作和专业知识的应用产生的影响最显著........................22图32:输入手绘草图后,AI可自动渲染成各类风格氛围................................22图33:AI自动生成建筑设计草图,并可自由切换氛围,渲染四季景色..........23图34:AI赋能建筑信息化,推动智慧建筑及智慧城市....................................23图35:AI助力规划未来城市服务设施场景分布图...........................................25图36:AI帮助生成无人驾驶道路断面示意图..................................................25图37:AI+城市规划,对6大规划系统产生较大影响......................................25图38:生成式AI在“生成”端需要不断迭代调整,在“使用”端操作相当简单....26图39:BIM正向设计先行者华阳国际2019-2021年收入高增........................28图40:华阳国际2023Q1归母净利显著改善...................................................28图41:规划咨询公司毛利率普遍高于建筑设计公司........................................28图42:建筑设计公司净利率难以超过15%......................................................28图43:2021年起设计规划企业现金流普遍有所恶化......................................28图44:规划咨询公司相比建筑设计公司杠杆率更低........................................28敬请阅读末页的重要说明4行业深度报告图45:建筑设计和规划企业资产周转率趋势放慢............................................29图46:2022年仅苏州规划、华设集团ROE超10%.......................................29图47:设计规划公司中,生产技术人员人数占比超80%................................30图48:设计公司人工成本约占3成,规划公司占到6成................................30图49:华设集团、华建集团人均创收行业领先...............................................30图50:行业平均人均创利在5-15万元/人区间................................................30图51:设计规划行业人均薪酬约在17-35万元/人...........................................30图52:设计规划行业人均薪酬显著高于人均创利............................................30表1:3D建模、CAD、BIM、CIM的定义与主要应用场景有所不同.................8表2:CAD、BIM、CIM等技术具有不同的优缺点............................................8表3:广西省BIM应用计费标准......................................................................11表4:以广西计费标准测算得我国BIM应用市场规模约在100-300亿元........12表5:运用BIM技术可有效降低项目成本、缩短工期.....................................15表6:近年政策端持续推进建筑业信息化,其中频繁提及BIM/CIM................19表7:AI在城市规划中的应用可体现在交通、能源、规划等各个方面............24表8:BIM、CIM相关标的筛选........................................................................27表9:相关标的杜邦分析表...............................................................................29敬请阅读末页的重要说明5行业深度报告引言:我们认为市场对AI的关注度最终将从软件/硬件端转向应用端,“AI+建筑”(包括AI+设计、AI+规划)或是值得关注的领域。在信息技术发展的加持下,传统实体行业都在沿着“信息化→数字化→智能化”的路径方向发展,建筑业也不例外。当前,我国建筑业信息化水平相对较低,但建筑行业中的设计和规划环节具有人工成本高昂(设计师为主要资源)、已实现基本的信息化(CAD软件逐渐普及)、具有大数据基础(图纸模型数字化存储),是有望受AI赋能的潜在领域。因此,本篇报告将在研究论述建筑行业信息化现状及发展的基础上,进一步探讨“AI+建筑”领域相关的投资机会。一、BIM/CIM引领建筑行业信息化建设信息化一般是指单个部门或环节,将生产要素汇总在数据库中,用以学习、工作、生活、辅助决策等,主要特点和目的是效率的提升。数字化更多是指打通企业或项目间各部门环节之间的墙,在信息化的基础上构建信息管理系统,打破数据孤岛问题,实现统筹管理和全局决策最优化。智能化则是在大数据、物联网、人工智能等技术的加持下,使某一生产工具能够脱离人为操作,具备类似于人的感知/记忆/学习/判断/决策能力,从而实现生产效率或决策效率的提升。随着国内人口红利逐渐消弭,我国建筑业利润增速放缓、利润率较低。过去建筑业企业业绩多来自于国家宏观政策和固定资产投资,为劳动密集型和生产资源密集型行业,随着我国城镇化率的持续上行(从2000年36.2%到2022年65.2%),建筑行业增长速度逐渐放缓,且盈利能力逐渐变弱。2021年,我国建筑业总产值29.31万亿元,同比增长11.0%,建筑业企业利润总额8471亿元,同比增长0.3%,产值利润率仅2.9%,利润总额增速自2014年开始由两位数增长转向个位数增长,并在2021年基本呈现持平态势。图1:近年来我国建筑业利润总额增速持续走缓图2:我国建筑业产值利润率基本在2-4%的水平资料来源:中国建筑业统计年鉴、招商证券资料来源:wind、招商证券;注:产值利润率=利润总额/总产值信息化是助推建筑业降本增效、转型升级的必由之路。《“十四五”住房和城乡建设科技发展规划》中指出,推进建筑业智能化、数字化、工业化转型升级,是解决建造方式粗放、劳动生产率低、建筑工人短缺等问题,促进中国建造从价值链中低端向中高端迈进的重要手段。0%10%20%30%40%50%60%02000400060008000100002000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021中国:建筑业:企业利润总额(亿元)同比增速(右轴)0%10%20%30%01020304020002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019202020212022中国:建筑业:总产值(万亿元)总产值同比增速(右轴)产值利润率(右轴)敬请阅读末页的重要说明6行业深度报告我国建筑行业信息化水平相比国际仍有差距,增长空间充足。据麦肯锡统计,全球各行业中,建筑业信息化程度仅优于农业和屠宰业。若将信息化投入占总产值的比重定义为信息化率,据中国建筑业协会统计,2018年我国该比例仅为0.1%(其中建筑施工企业的信息化投入占总产值比例仅0.08%),而欧美发达国家达到1%。我们以2022年建筑业总产值31.20万亿元测算,信息化率每提升0.1pct,可为我国建筑信息化市场空间贡献约300亿元的增量。我国建筑业的大体量将为建筑信息化市场带来可观的增长空间。图3:我国建筑业信息化投入规模的敏感性计算资料来源:wind、招商证券中国建筑信息化的市场规模在逐年提升。据新点软件招股说明书披露,2020年我国建筑信息化行业市场规模约为303亿元,到2025年市场规模有望达到1076亿元,测算2017-2025年间CAGR达到24%,并且预计未来三年我国建筑信息化市场或将保持20%以上的增速。图4:建筑业中多流程环节需要信息化投入图5:我国建筑信息化市场规模有望持续增长资料来源:华经产业研究院、公开资料整理、招商证券资料来源:中研普华、新点软件招股说明书、招商证券1、建筑信息化时代,BIM/CIM迎机遇我国建筑信息化经历三次革命,现已步入以BIM为主导的时代。第一次革命:随着个人PC的普及,在1960年代后期,建筑业经历了从手绘到CAD制图的“甩图板”革命。第二次革命:随着云计算、大数据、物联网等技术的日趋成熟,建筑业在1996-2006年实现了工程造价信息化,建筑业进入“甩计算器”时代;在2005年实现新项目管理信息化,完成“甩报表”。第三次革命:自2008年起,BIM技术兴起。目前,在建筑行业设计领域,主流的软件以CAD(含2D、3D)为主,BIM软件渗透率逐渐提升。31.20-4%-2%0%2%4%6%8%10%0.08%2402452502552602652702750.10%300306312318324331337343我国建筑业信息化率0.20%5996116246366496616746860.30%89991793695597399210111030国际平均建筑业信息化率0.40%119812231248127312981323134813730.50%149815291560159116221653168517161.00%29953057312031823245330733693432发达国家建筑业信息化率建筑业总产值增速建筑业信息化率建筑业信息化投入规模(亿元)2022年建筑行业总产值(万亿元)=0%10%20%30%40%02004006008001000120020172018201920202021E2022E2023E2024E2025E我国建筑信息化市场规模(亿元)同比增速(右轴)敬请阅读末页的重要说明7行业深度报告图6:BIM技术带来全球建筑行业第二次变革资料来源:天华建筑设计、品茗股份招股说明书、招商证券BIM主要用于单体建筑的设计。BIM(BuildingInformationModeling,建筑信息模型)是在CAD等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术,通过数字化表达建设工程及设施的物理和功能特性,帮助实现设计、施工和运营。BIM的核心是建立虚拟的建筑三维模型,用数字化技术为模型提供完整真实的信息库。信息库涵盖建筑物构件的几何信息、专业属性和状态信息,也涵盖非构件对象(如空间、运动行为)的状态信息。BIM具有可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性五大特点。图7:数字建筑总体架构图8:BIM数据有三种分类方式资料来源:中国信息通信研究院、招商证券资料来源:中国信息通信研究院、招商证券BIM是CIM的重要组成单元。各国对CIM定义不同,CIM在国内是指城市信息模型(CityInformationModeling),而在日本则是指建造信息化模型(ConstructionInformationModeling),后者将CIM视为BIM相对的概念——BIM是楼宇之类的建筑的信息模型,CIM对应非楼宇类土木工程,因此,二者是并列关系。而国内将BIM视为CIM不可或缺的组成单元——将BIM看作单细胞,大量组合形成的生命体即为CIM。因此,日方的BIM与其CIM合并起来则构成了国内所称的BIM。在国内,一般认知中,CIM=BIM+GIS+IoT。本文采用我国对CIM的定义和理解。敬请阅读末页的重要说明8行业深度报告表1:3D建模、CAD、BIM、CIM的定义与主要应用场景有所不同应用定义核心建模软件使用方下游客户3D建模利用三维制作软件通过虚拟三维空间构建出具有三维数据的模型SketchUp(美国Lastsoftware)、3dsMax(美国欧特克)、Cinema4D(德国Maxon)、Rhino3D(美国RobertMcNeel)、CATIA(法国达索)、AutoCAD(美国欧特克)、Blender(荷兰NeoGeo)、ZBrush(美国Pixologic)等高校建筑院系、建筑设计院等地产开发商、城建局、国家级重大工程总包单位、省/市/区空间信息汇聚管理单位、通用民航机场等CAD利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作SketchUp(美国Lastsoftware)、3dsMax(美国欧特克)、Cinema4D(德国Maxon)、Rhino3D(美国RobertMcNeel)、CATIA(法国达索)、SolidWorks(法国达索)、AutoCAD(美国欧特克)、OnShape(美国Onshape)、Alias(美国欧特克)等高校建筑院系、建筑设计院等BIM在CAD等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术,是对建筑工程物理特征和功能特性信息的数字化承载和可视化表达REVIT(美国欧特克)、ArchiCAD(德国图软)、Tekla(芬兰Tekla)、CATIA(法国达索)、Vectorworks(德国NemetschekAG)、BricsCADBIM(比利时Bricsys)、Microstation(美国Bentley)、SketchUp(美国Lastsoftware)等以建筑设计院为主CIM以城市的信息数据为基础,建立起三维城市空间模型和城市信息的有机综合体。数据类型上是由大场景的GIS数据+BIM数据构成,属于智慧城市建设的基础数据AgCIM(奥格科技)、SuperMapCIM2.0(超图软件)、QuickCIM(祝融科技)、飞渡CIM基础平台(飞渡科技)、鸿城CIM平台(鸿业科技)、StampGIS(睿城传奇)、CityEye(鲁班软件)、CIMCube(广联达)等以城市规划院为主政府、规划院、城建局、城市管理局、应急管理局、国家级重大工程总包单位等资料来源:华阳国际年报、新点软件年报、公开资料整理、招商证券;注:软件名后括号内为出品公司名称,对于海外公司注明所属国家表2:CAD、BIM、CIM等技术具有不同的优缺点CADBIMCIM优点·劳动强度降低·图面清洁·设计精度提高·设计成果可重复利用·资料储存便利·设计过程直观化、可视化·多方案对比,高效决策出最优方案·能够进行复杂的设计和计算·提升设计质量·提升施工效率,降低出错率·打通信息孤岛,业主、勘察单位、设计方、建设方、监造单位、营运方等信息共享·实现城市的可视化和模拟·提高城市管理的效率和质量·可仿真推演城市发展态势·可动态预警城市问题·为城市发展提供数据和决策支持·对城市信息和数据整合共享,促进城市的创新和发展不足·二维模型很难直观反映设计效果·无法承载数字化建筑信息·割裂各个工种·优化成本高·工程计算部分难以完成·改图工作量大·参与者众多,设计协调成本高·信息量庞大,BIM文件动辄上百GB·需要昂贵的移动工作站或高性能计算机·学习难度提升,对有资质的人才需求增加·多源异构数据的融合难·标准制定处于初期·信息安全问题需要重视图示资料来源:飞渡科技、《二维CAD与三维BIM设计对比分析》、公开资料整理、招商证券敬请阅读末页的重要说明9行业深度报告CIM主要用于城市/产业园区的规划。CIM是以BIM、地理信息系统(GIS)、物联网(IoT)等技术为基础,整合城市地上地下、室内室外、历史现状未来多维多尺度信息模型数据和城市感知数据,构建起三维数字空间的城市信息有机综合体。CIM面向各级颗粒度的实体对象、容纳全维度语义信息、具备全城市尺度的描述能力、支持高仿真可视化的表达、支持动态协同管理和实时预警预测、与各种专项业务类型和业务流程高度融合。通过对城市虚拟建模,CIM可实现对城市的可视化管理和优化。图9:CIM基础平台总体架构资料来源:住建部《CIM基础平台技术导则》、招商证券图10:CIM是城市所有智慧化应用的数字底板资料来源:北京博超时代软件官网、招商证券敬请阅读末页的重要说明10行业深度报告(1)我国BIM渗透率有限,百亿级应用市场有待成长目前我国BIM应用普及率较低,公建项目占比较高。据新点软件招股说明书,当前我国46%的工程项目BIM普及率为低水平,而北美和欧洲BIM普及率为低水平的工程项目仅有22%和31%。若我们取各普及率区间的中值测算得,我国BIM应用的普及率大约在22%,北美预计为41%,欧洲预计为28%。而根据中国建筑业协会和广联达及42家地方协会联合会、行业社会组织,6家建筑业企业联合参与的《中国建筑业BIM应用分析报告(2021)》中样本企业数据,应用BIM技术的项目类型中,公用建筑类占比最高,达到85.15%,其次是居住建筑类(68.37%)、基础设施建设类(56.22%)、工业建筑类(43.20%)。图11:我国46%的工程项目BIM普及率为低水平图12:应用BIM技术的项目类型中公建占比最高资料来源:新点软件招股说明书、招商证券资料来源:《中国建筑业BIM应用分析报告(2021)》、招商证券基于政策要求,到2020年,公用建筑和市政工程中BIM渗透率应达90%。对于市政工程和公用建筑中的BIM应用渗透率,住建部在2015年的时候发布了《关于推进建筑信息模型应用的指导意见》,其中明确提出:“到2020年末,以下新立项项目勘察设计、施工、运营维护中,集成应用BIM的项目比率达到90%:以国有资金投资为主的大中型建筑;申报绿色建筑的公共建筑和绿色生态示范小区”。2017年江苏省住建厅发布了《省政府关于促进建筑业改革发展的意见》的文件,其中也明确了:“至2020年,全省建筑、市政甲级设计单位以及一级以上施工企业掌握并实施BIM技术一体化集成应用,以国有资金投资为主的新立项公共建筑、市政工程集成应用BIM的比例达90%。”图13:从2017年到2021年,BIM应用资金投入高的企业占比显著提升资料来源:《中国建筑业BIM应用分析报告(2021)》、招商证券46%22%31%35%26%36%14%24%25%5%28%8%0%50%100%中国北美欧洲国内外BIM应用普及率低(不到15%)中等(15%-30%)高(31%-60%)极高(高于60%)68.37%85.15%56.22%43.20%7.43%0%20%40%60%80%100%居住建筑类公用建筑类基础设施建设类工业建筑类其他应用BIM技术的项目类型32.90%18.80%11.60%11.00%3.30%5.69%15.62%18.61%25.07%19.77%0%10%20%30%40%10万以内11-50万51-100万101-500万500万以上2017-2021年企业BIM应用资金投入情况2017年2018年2019年2020年2021年敬请阅读末页的重要说明11行业深度报告2021年全国19省市出台了对BIM应用的计费标准,我们选取相对清晰简单的广西省出台的计费标准来测算全国BIM潜在市场规模。表3:广西省BIM应用计费标准计算公式BIM技术应用费用=基价×(A应用阶段调整系数)×(B工程复杂程度调整系数)×(C造价咨询调整系数)基价序号应用阶段计费基数单价或费率备注1建筑工程建筑面积25元/平方米全专业是指包括建筑、结构、装修、给排水、电气、消防、通风、空调、弱电2城市道路工程建安造价0.20%全专业是指包括路基、路面、桥涵、隧道、机电安装、给排水以及交通安全设施3城市轨道工程建安造价0.25%全专业是指包括土建、轨道、电气、给排水、消防、通风、空调、通信、信号以及弱电4综合管廊工程建安造价0.25%全专业是指包括管仓的土建、电气、给排水、通风、消防、弱电以及管仓收容管线设施5园林景观工程建安造价0.60%全专业是指包括景观、绿化、景观照明、景观给排水、景观智能化备注:1、建筑面积小于3万平米的按照3万平米计算,建筑面积在3万平米和30万平米之间的按照实际计算,建筑面积大于30万平米的按照30万平米计算;2、部分专业采用BIM技术应用时,基价以所应用专业的造价作为计费基数。应用阶段调整系数A序号应用阶段单阶段应用调整系数1设计阶段0.32深化设计阶段0.23施工实施管理0.44运营维护0.5备注:全阶段应用时,调整系数A取值为1;非全阶段整体运用,仅为单阶段应用时,按上表系数进行调整;当连续的两阶段应用时,按两个阶段的独立应用调整系数之和的90%计算;当连续的三阶段应用时,按三个阶段的独立应用调整系数之和的80%计算。工程复杂调整系数B可参照设计收费标准约定的工程复杂程度进行调整,调整系数0.8~1.5,具体由双方协商。造价咨询调整系数C开展造价咨询时,调整系数取1.1。资料来源:广西住房和城乡建设厅网站《广西壮族自治区建筑信息模型(BIM)技术推广应用费用计价参考依据》(征求意见稿)、招商证券基本假设:我们假设为全阶段应用,则应用阶段调整系数A取值为1;假设所有工程平均复杂程度调整系数B为1;暂时先不考虑造价咨询,因此造价咨询调整系数C取值为1。1)建筑工程:a.计价依据为建筑面积×25元/平方米。我们选取指标“中国:房屋新开工面积”为当年计价基数,其中“中国:房屋新开工面积:住宅”为居住建筑的计价基数,而“中国:房屋新开工面积-中国:房屋新开工面积:住宅”作为公用建筑的计价基数。b.随着BIM应用普及率的提高,我们假设2023-2025年住宅建筑中BIM渗透率每年增长5%。c.截至2023Q1,我国建筑业新开工面积累计同比下降5.3%;截至2023H1,我国房屋新开工面积累计同比下降24.3%;我们假设2023年房屋新开工面积同比下滑10%,2024-2025年复合增速为-2%。在2011-2021年间,我国公用建筑新开工面积复合增长1.5%,我们假设2023-2025年仍以该增速增长。2)城市道路工程:敬请阅读末页的重要说明12行业深度报告a.计价依据为城市道路建安造价×0.2%。我们采用我国城市道路面积×单位造价的方式来估算我国城市道路工程总产值。城市道路又称市政道路,一般市政道路单平方米造价在400元左右。b.2011-2021年间,我国市政道路面积CAGR为6%,我们假设2022-2025年仍以该增速增长。3)城市轨道工程:a.计价依据为城市轨道建安造价×0.25%。我们选取指标“中国:全国:城市市政公用设施建设固定资产投资:轨道交通”为当年计价基数。b.2011-2021年间,我国市政轨交投资额CAGR为13%,我们假设2022-2025年仍以该增速增长。4)综合管廊工程:a.计价依据为综合管廊建安造价×0.25%。我们选取指标“中国:全国:城市市政公用设施建设固定资产投资:地下综合管廊”为当年计价基数。b.2017-2021年间,我国地下综合管廊投资额CAGR为-5%,我们假设2022-2025年仍以该增速增长。5)园林景观工程:a.计价依据为园林景观建安造价×0.6%。我们选取指标“中国:全国:城市市政公用设施建设固定资产投资:园林绿化”为当年计价基数。b.2011-2021年间,我国市政园林绿化投资额CAGR为1%,我们假设2022-2025年仍以该增速增长。表4:以广西计费标准测算得我国BIM应用市场规模约在100-300亿元2020A2021A2022A/E2023E2024E2025E全国房屋新开工面积(亿平米)22.4419.8912.0610.8510.6410.42居住建筑新开工面积(亿平米)16.4314.648.817.567.297.03公共建筑新开工面积(亿平米)6.015.253.253.293.343.39居住建筑BIM应用渗透率22%22%22%27%32%37%公用建筑&市政工程BIM应用渗透率90%90%90%90%90%90%建筑工程BIM市场空间(亿元)225.62198.67121.49125.14133.56141.38全国城市道路面积(亿平米)96.98105.37111.69118.39125.49133.02每年新建城市道路面积(亿平米)6.008.396.326.707.107.53市政道路单位造价(元/平米)400400400400400400城市道路工程BIM市场空间(亿元)4.326.044.554.825.115.42全国城市市政轨道交通固定资产投资(亿元)6421633971638094914710336城市轨道工程BIM市场空间(亿元)14.4514.2616.1218.2120.5823.26全国地下综合管廊固定资产投资(亿元)454539512486462439综合管廊工程BIM市场空间(亿元)1.021.211.151.091.040.99全国城市市政园林绿化固定资产投资(亿元)162616391655167216881705园林景观工程BIM市场空间(亿元)8.788.858.949.039.129.21我国BIM市场空间(不含造价咨询)(亿元)254.19226.00149.17154.98165.83176.36我国BIM市场空间(含造价咨询)(亿元)279.60248.59164.09170.47182.41194.00资料来源:wind、招商证券;注:仅测算BIM应用市场空间(设计、建设、运维、咨询),不含软件、培训市场敬请阅读末页的重要说明13行业深度报告图14:BIM市场中的主要玩家有三类资料来源:品茗股份招股说明书、招商证券(2)CIM市场成长性佳,近年来项目量额双增CIM市场中主要有三类玩家:CIM标准及政策研究单位、CIM平台及应用开发单位、CIM相关专业技术服务单位。CIM标准制定主要由住建部牵头、联合各地区城规院、建筑设计单位、高校等单位组织联合完成,为CIM市场的规范化和可持续发展保驾护航。CIM平台及应用开发单位主要是具备软件技术集成应用和开发能力的企业,比如奥格科技(其产品为AgCIM)、飞渡科技(飞渡CIM基础平台)、中设数字(形成了BIM+设计、BIM+建设交付、CIM+城市空间三大领域解决方案)等。此外,CIM相关专业技术服务单位也是CIM市场的重要组成部分,为客户提供数据处理、模型搭建、CIM咨询等各项专业服务。图15:CIM市场中的主要玩家有三类资料来源:城市信息网络CIM网、招商证券敬请阅读末页的重要说明14行业深度报告CIM市场仍处成长期,集中度有待提高。据IDC测算,2022年我国数字孪生CIM平台市场规模为10.3亿元。在平台技术提供商中,CR4为吉奥时空、超图软件、奥格科技、亚信科技,且CR4=54.2%。我们认为,CIM市场将在中长期维持成长性,一方面,随着下游客户对数字平台+专业服务的认可度提高,建筑设计和城市规划方面对BIM/CIM的需求增加;另一方面,BIM数据的结构化、规范化和数据量的增加有助于促进CIM平台的搭建逐渐成熟化、产业化。图16:数字平台+专业服务,助力建筑设计/城市规划项目高效落地资料来源:深城交、招商证券CIM及其平台的建设持续发展,项目数量和投资金额逐年攀升。根据城市信息模型CIM网的分类,将CIM项目分为三类:➢A类:CIM直接相关项目,即标题中含有“CIM”或“城市信息模型”字样的招投标项目;➢B类:CIM间接相关项目,即标题中不含“CIM”或“城市信息模型”字样,但内容中包括CIM相关建设内容的招投标项目(比如智慧城市、城市数字空间平台、数字孪生平台、城市大脑建设等);➢C类:名称和内容中均不含“CIM”或“城市信息模型”字样,但与城市信息模型CIM及CIM平台建设有一定关联(比如BIM管理平台、时空大数据平台、可视化城市空间数字平台、三维城市数据库、三维底图建设等)。C类项目多且难统计,我们从A类和B类项目来看,从CIM招投标项目数量上看,自2019年出现CIM相关的招投标信息起,招投标项目数逐年递增。2022年前7月共有103条CIM相关招投标信息,达到2021年全年招投标项目数的65%。从招投标金额来看,2022年前7月A类项目和B类项目的招投标金额均已接近2021年全年水平,可预计未来CIM相关项目招投标金额将有较明显增长。图17:CIM相关项目招投标数量逐年递增图18:CIM相关项目招投标金额有明显增长0501001502002019202020212022年7月底CIM招投标项目数量(个)A类B类A+B596122257604724044759301399861189230200004000060000800001000001200001400001600002019202020212022年7月底A类项目金额(万元)B类项目金额(万元)敬请阅读末页的重要说明15行业深度报告资料来源:城市信息模型CIM网、招商证券资料来源:城市信息模型CIM网、招商证券2、BIM/CIM技术助力建筑行业降本提效BIM的优势主要体现在工程成本、工程进度、工程品质和工程安全四个方面。1)在工程成本方面,通过BIM软件模拟施工流程,以发现并改正错误,从而减少失败成本及重置施工,降低工程成本。据品茗股份工程案例数据,BIM的应用可为项目平均节约4.5元/平米,且越复杂的项目节约成本越显著。通过BIM参与工程项目,其中主要的降本环节包括但不限于:➢施工图设计阶段:同步建模发现问题,减少设计变更;➢施工策划阶段:三维场地布设,减少材料二次周转;➢施工阶段:砌体排砖、排线布管、预留孔洞、支吊架布设等走在施工进度前,减少二次开凿、返工误工。2)在工程进度方面,据品茗股份工程案例数据,BIM的应用可为项目平均节约工期2.7天/平米。效率的提升主要体现在以下方面和环节中:➢沟通管理:BIM提高了建筑工程的信息集成化程度,降低上下游部门沟通成本降低提高协作效率。BIM在纵向上囊括从设计、施工、运行直至建筑寿命周期终结的信息,BIM在横向上包括建筑工程各利益相关方,是信息交换和共享的平台,以便各个单位在各个阶段准确及时得到工程的相关信息,从而可避免各单位交叉交流可能出现的问题。➢设计环节:BIM减少从2D到3D的想象,增加设计的可视度,并可自主调整并模拟得出最优方案,降低反复调整施工图带来成本增加和效率损失,提升设计效率。➢数据管理:BIM方便建筑相关数据的便捷查找。相较于传统图纸,BIM给建筑的大量信息赋予信息化智能化管理方式,方便数据及时、便捷地索取和查找。表5:运用BIM技术可有效降低项目成本、缩短工期项目名称合作单位建筑总面积(万平米)成本降低工期缩短单平米节约成本(元)单平米节省工期(天)绍兴苏宁广场中建一局集团安装工程有限公司26约164万元70天6.32.7杭州国际中心中建三局集团有限公司42约360万元60天,缩短6%8.61.4中建福地星城二期中建三局集团有限公司60约74万元70天1.21.2朝阳百子湾公租房北京住总第三开发建设有限公司23/提高模型制作效率1倍以上//重庆中迪广场中国建筑一局(集团)有限公司北京分公司41(标段部分)约174万元38天4.20.9榆林三馆陕西建工第九建设集团有限公司22约43万元42天,缩短4.5%2.01.9广州星河湾集团总部商业楼及地下室浙江中天智汇安装有限公司-浙江启道工程科技有限公司12/94天/7.8平均4.52.7资料来源:品茗股份官网、招商证券3)在工程品质方面,BIM帮助设计者校核设计的合理性,降低返工率。设计者可利用BIM囊括的构件的物理特征信息和工程技术要求等,结合设计理论和历史经验,用计算机模拟建造情况并将建筑可视化,校核设计的合理性,降低错误率。敬请阅读末页的重要说明16行业深度报告4)在工程安全方面,通过BIM软件模拟设计的结构安全性,在正式施工前解决安全隐患。图19:品茗股份BIM软件帮助中建项目管控安全、节约成本、缩短工时资料来源:品茗股份官网、招商证券除了上述四点之外,BIM有助于建筑节能和低碳。BIM协同建筑内电力、空调、照明、防灾防盗等设施,实现楼宇自动化、安保自动化、消防自动化,以节省能源、减少碳排放。另外,在建筑设计时,可对建筑材料和设计进行能耗分析,结合建材的性能和建筑设计要求选择最优方案。对企业来说,BIM使设计公司规模扩大成为可能。当今最大设计公司人员数量也难超万人,由于CAD绘图效率有限,人均产值有明显天花板,且设计行业知识密集,设计师的人力成本较高。BIM可通过提高设计效率,降低设计的单位成本,提升人均产值,推动设计公司扩大业务规模形成规模经济,提高市场占有率。CIM能覆盖城市的多时间维度,实现管理效率的提升和潜在风险的下降。对过去,CIM能记录保存城市从规划初期到规划建设完成后又开启新一轮规划建设的不断更新迭代的大量数据,作为历史经验,以备之后征询。对现在,CIM可以整合和共享城市信息与数据,打破数据岛,实现对城市信息的集中化管理,提高城市管理的效率;通过数字孪生城市对城市进行虚拟建模,实现城市的可视化,帮助规划者决策和管理;提供安全预警、紧急问题处理等机制;通过虚拟建模功能和能源消耗监测,可实现城市规划中能源消耗和碳排放的最优化。对未来,CIM能低成本模拟仿真规划方案,确保城市规划方案的可行性、合理性,或便于优化方案。敬请阅读末页的重要说明17行业深度报告图20:CIM有助于便捷场景编辑图21:CIM有助于多场景效果仿真资料来源:广州大白数字科技、招商证券资料来源:广州大白数字科技、招商证券3、BIM/CIM推进动力主要来自于前端政策&后端客户BIM/CIM在前端设计规划环节推行存在阻力。对于建筑设计院来说,BIM的普及度远不及CAD,人才的短缺、使用门槛的提高致使传统设计院普及BIM应用的意愿有限。对于城市规划院来说,CIM平台的建设缺乏成熟的软件、明确的标准、擅长的人才,还需要购置高性能计算机等资产;此外,在我国高校培养体系中,城市规划相关生源更多考查美术/设计能力,而CIM平台建设需要面对海量多源异构数据的处理和各类端口的兼容性,对使用者的软件建模/IT能力的要求更高;因此传统城规院对构建CIM平台的动力不足。1)BIM推广的难点:1.设计制作和成果应用成本错置。BIM虽然可以大幅度减少后期设计成果应用的技术门槛,却加大了设计师的设计和制作设计成果的工作量,设计深度显著加深。对于设计公司来说,推行BIM的阻力较大:(1)购入昂贵的BIM软件对于公司而言是一笔高额的成本投入,庞大的数据运算及储存需求也要求硬件不断提升;(2)设计工程公司需雇佣高阶人力来操作复杂的系统,不仅增加了雇人难度,公司的员工费用支出也大大增加。(3)更多是促进后期设计成果应用的效率显著提升。2.缺乏标准规范。BIM建设和应用与城市建筑管理的众多环节密切相关,但中国的《建筑工程信息模型应用统一标准》在2022年才开始正式实施,而除此以外的BIM技术标准至今并未完善。这意味着众多管理层面的细则并不精确,在监督和管理层面无法实现统一。因此,BIM标准建设的步伐仍有待进一步推进。3.技术不够成熟。我国建筑信息化起步相对较晚,技术需要进一步完善。BIM技术对数据的收集和处理要求严格,建筑设计、施工和运营的各个阶段中均需要积累和管理大量的数据。如果数据收集时间过长或者处理速度过慢,数据的交流和使用都将会受到一定的影响,从而使得项目的效率和质量大打折扣,这将会给各参建方的数据沟通带来诸多的难度和不便。敬请阅读末页的重要说明18行业深度报告2)CIM推广的难点:1.多源异构数据难融合。CIM平台汇聚的数据十分广泛,由于各业务系统建设和实施数据管理系统的阶段性、技术性以及其它经济和人为因素等因素影响,企业在发展过程中积累了大量采用不同存储方式的业务数据,从简单的文件数据库到复杂的网络数据库,它们构成了企业的异构数据源。但由于这些数据种类十分庞杂,且大多数是非标准化,各类接口的标准也不一致,导致数据深度的融合和处理难以实现。2.CIM平台搭建技术不够成熟。在技术研发方面,我国在应用BIM等技术来搭建CIM平台,目前存在一定的不适应性。在建设工程领域,我国BIM技术尚处于初步发展阶段,BIM软件的普及需要长时间的投入,过程较长,且CIM平台搭建成本和技术要求很高,给CIM的推广带来了一定的压力。3.标准规范缺乏。CIM的建设和应用需要依靠各领域的标准规范。CIM基础平台应用需要以制度化和标准化管理为保障,构筑信息化管理的牢固基石。但目前各领域标准较多,有CIM相关行业标准或规范、国家标准或规范、住建部、自然资源部、交通运输部等部门发布的相关标准等等,导致大多数人不清楚应采用哪个标准,数据源无法实现统一,业务数据链条难以打通。图22:我国有76%的CIM项目是由项目/政府推动图23:我国CIM推进的主要难点在于标准和数据资料来源:建智汇、招商证券资料来源:建智汇、招商证券短期内,政策为BIM/CIM的重要驱动力。自“十三五”以来,国家陆续出台了一系列政策来推动建筑业向信息化转型,而BIM技术也成为了重点推广的信息技术之一。住建部在2022年1月发布了《“十四五”建筑业发展规划》,预计到2025年,基本形成BIM技术框架和标准体系;“十四五”期间,建筑工业化、数字化、智能化水平大幅提升。同年发布的《“十四五”住房和城乡建设科技发展规划》中指出,到2025年,突破CIM等关键核心技术,形成一批先进适用的工程技术体系并建成一批科技示范工程。43%23%33%1%项目自发推动单位统一推动政府推动其他24%24%20%7%19%5%0%5%10%15%20%25%30%顶层规划缺乏,业务数据难打通标准规范缺乏多源异构数据融合难软件重复建设软件/平台不成熟其他敬请阅读末页的重要说明19行业深度报告表6:近年政策端持续推进建筑业信息化,其中频繁提及BIM/CIM发布时间政策建筑业信息化相关内容2022年《“十四五”住房和城乡建设科技发展规划》·加快推进建筑业转型升级,解决建造方式粗放、劳动生产率不高、建筑工人短缺等突出问题,迫切需要加快推动智能建造与新型建筑工业化协同发展,大力发展数字设计、智能生产、智能施工和智慧运维,促进中国建造从价值链中低端向中高端迈进。·以建立绿色智能、安全可靠的新型城市基础设施为目标,推动5G、大数据、云计算、人工智能等新一代信息技术在城市建设运行管理中的应用,开展基于城市信息模型(CIM)平台的智能化市政基础设施建设和改造、智慧城市与智能网联汽车协同发展、智慧社区、城市运行管理服务平台建设等关键技术和装备研究。·以支撑建筑业数字化转型发展为目标,研究BIM与新一代信息技术融合应用的理论、方法和支撑体系,研究工程项目数据资源标准体系和建设项目智能化审查、审批关键技术,研发自主可控的BIM图形平台、建模软件和应用软件,开发工程项目全生命周期数字化管理平台。2022年《“十四五”建筑业发展规划》加快推进建筑信息模型(BIM)技术在工程全寿命期的集成应用,到2025年,基本形成BIM技术框架和标淮体系。推进自主可控BIM软件研发;完善BIM标准体系;引导企业建立BIM云服务平台;建立基于BIM的区域管理体系;开展BIM报建审批试点。2020年《住房和城乡建设部工程质量安全监管司2020年工作要点》试点推进BIM市图模式,提高信息化监管能力和审查效率,推动BIM技术在工程建设全过程的集成应用,开展建筑业信息化发展纲要和建筑机器人发展研究工作,提升建筑业信息化水平。2020年《关于加快推进国有企业数字化转型工作的通知》重点开展建筑信息模型、三维数字化协同设计、人工智能等技术的集成应用,提升施工项目数字化集成管理水平,推动数字化与建造全业务链的深度融合,助力智慧城市建设,着力提高BIM技术覆盖率,创新管理模式和手段,强化现场环境监测、智慧调度、物资监管、数字交付等能力,有效提高人均劳动效能。2020年《关于推动智能建造与建筑工业化协同发展的指导意见》到2025年,我国智能建造与建筑工业化协同发展的政策体系和产业体系基本建立,建筑工业化、数字化、智能化水平显著提高,建筑产业互联网平台初步建立,产业基础、技术装备、科技创新能力以及建筑安全质量水平全面提升。推动形成一批智能建造龙头企业,引领并带动广大中小企业向智能建造转型升级,打造“中国建造”升级版。2019年《关于推进全过程工程咨询服务发展的指导意见》大力开发和利用BIM、大数据、物联网等现代信息技术和资源,提高信息化管理和应用水平,为开展全过程工程咨询业务提供保障。资料来源:住房和城乡建设部、国务院国有资产监督管理委员会、国家发展改革委、招商证券后端客户和项目方具有强话语权,驱动设计院/规划院使用BIM/CIM。以CIM的相关项目发布特征来看,无论是早期“CIM基础平台建设类”,还是后来的“CIM数据处理类”,或是如今逐渐增多的“CIM+应用建设类”,均呈现下述特征:1)大多为政府采购,少数经济较发达地区出现自筹项目;2)住建系统相关项目最多;3)项目“计划-意向-招标-中标启动建设”全流程往往需要0.5-1.5年时间(这意味着项目前期筹备和考察时间充足);4)项目投入金额与区域大小成正比、和建设方案深度成正比。图24:甲方要求使用BIM是非业主方应用BIM技术的主要原因资料来源:《中国建筑业BIM应用分析报告(2021)》、招商证券74.34%29.68%72.38%80.80%65.23%56.32%49.17%4.60%0%20%40%60%80%100%建筑物结构非常复杂的项目项目工期紧、预算少的项目有评奖或认证需求的项目甲方要求使用BIM的项目需要提升公司品牌影响力的项目需要提升企业对项目管理精细度的项目需求提升建设过程多参与方协同能力的项目其他非业主方应用BIM技术的项目情况敬请阅读末页的重要说明20行业深度报告4、趋势一:逆向设计(翻模)→正向设计短期内BIM仍以通过翻模使用于施工环节为主,正向设计推进下设计端BIM渗透率有望提升。逆向设计是指施工者利用、对照图纸的三视图,在头脑中想象出建筑的3D全貌,对着施工图建模,该过程也被称为“翻模”,是国内BIM短期内的主流设计形式。而BIM正向设计则是指在三维模型里进行设计,无论是设计阶段还是交付阶段,都可以依据三维模型的信息,根据需要生成图文档案,从而获得完整且一致的模型和数据信息。如果从方案设计开始阶段直接采用三维建模,而非手画图纸,就能使BIM信息不断向下游传递,下游企业就可以直接将此模型作为生产施工的参考和依据,再继续向下延续到交付阶段时,整条建筑链条均采用数据化模型,便可以最终实现建筑行业完全的“BIM化”。图25:正向设计和逆向设计流程图资料来源:姜楠.产品的逆向设计法研究、招商证券正向设计优势显著,越来越多项目采用BIM正向设计。正向设计的优势在于可以利用BIM多软件协同的特点,对一个模型在不同软件间进行日照、能耗、疏散消防和结构计算等多方面的分析。同时,不同的设计人员可以在一个模型上进行实时协作,模型可以表达图形还能传递属性,图纸不过是模型的一种导出格式。图26:同济BIM正向设计了李庄文化抗战纪念馆项目图27:对于复杂结构可从几何造型直接正向出图资料来源:UAS、招商证券资料来源:UAS、招商证券敬请阅读末页的重要说明21行业深度报告5、趋势二:岗位级使用→项目级/企业级整体解决方案生产性业务信息化通常来说可以分为三类产品:岗位单点应用模式(岗位级)、项目协同应用模式(项目级)以及公司集成应用模式(企业级),数字化、信息化的应用在这三类产品中率呈现不断升高的趋势。在“十四五”政策推动下,建筑信息化具备发展空间,各城市也在积极响应智慧城市的号召。2021年全国首个城市信息模型(CIM)基础平台广州CIM平台建成,六大应用场景落地,包括CIM+工改、CIM+智慧工地、CIM+城市更新、CIM+智慧园区、CIM+智慧社区以及“穗智管”城市运行管理中枢。企业级建筑信息化产品在设计、施工、竣工等方方面面产生了深远的影响。据中国政府网发布,广州CIM平台根据BIM相关标准作为引领,住建行业可以打造联动工建改革与智慧城市建设的统一场景与平台,基于GIS、政务信息、物联网数据、三维模型、BIM模型等多源数据的汇聚互通,形成多方应用的智慧数据资产。此后,重庆、南京、武汉市、青岛市也积极响应城市号召,建立了CIM基础平台并积极推进CIM+应用,逐步实现建筑行业信息化向公司集成应用模式(企业级)的发展趋势,逐步完成整条业务链数据化的打通。图28:全国首个CIM基础平台——广州CIM平台图29:武汉市东湖高新区城市信息模型(CIM)平台资料来源:中国政府网、招商证券资料来源:武汉市自然资源保护利用中心、招商证券二、AI赋能建筑信息化,发展关键为数据的质与量1、设计规划属于知识密集型产业,或将受到AI冲击为什么生成式AI会对“知识型”工种有较大影响?前几代从“工业1.0”到“工业4.0”,互联网、IoT、大数据、云等技术更多是实现“自动化”和“信息化”的过程,对重复式体力劳动者的影响更大;而“生成式AI”的出现,使得大语言模型(LargeLanguageModel,LLM)能更适配于“服务”知识型工作者,因为LLM本质上是为了完成认知任务而设计的。因此,生成式AI会对此前被认为相对不受自动化影响的行业带来新的发展机遇。我们认为,以前机器人替代的是“人力密集型、机械的重复性劳动”;现在AI有可能替代的是“有结构化经验、初级的创造性劳动”。敬请阅读末页的重要说明22行业深度报告图30:生成式AI会对各行各业带来影响图31:生成式AI对协作和专业知识的应用产生的影响最显著资料来源:McKinsey、招商证券资料来源:McKinsey、招商证券在建筑行业中,资金密集型或人力密集型的环节,比如土建、设计、施工、装修等,AI对其产生的影响较小,由于过高的成本和技术水平的局限,人工智能在短期还是无法实现代替劳工进行实地现场作业;但知识密集型的设计、规划环节却有被AI影响或代替的可能性。图32:输入手绘草图后,AI可自动渲染成各类风格氛围资料来源:皮卡智能、招商证券AI可以基于设计师的输入快速生成设计。通过设计人员提供设计的初始和最终形态,计算机可以利用构建的机器学习模型来拟合相关的设计规则,然后将被训练的模型加以应用,最后生成新的设计。在此环节中,计算机将不仅是辅助设计师完成设计的助手,而是拥有“主观思想”和“设计灵感”的设计合作者,帮助建筑师根据设计规则做出合理决策。敬请阅读末页的重要说明23行业深度报告图33:AI自动生成建筑设计草图,并可自由切换氛围,渲染四季景色资料来源:皮卡智能、招商证券AI设计师或能突破“人”的局限性。进一步推演,生成式AI使得未来的建筑设计师的工作内容出现了强有力的竞争者——(1)认知局限性:由于个人思想的局限性和认知的主观性,设计师所设计的成果在一定程度上具有一些强烈或者是风格明显的主观色彩;人很难设计出自己认知之外的东西,也很难触达自己的知识和想象力以外的设计。而人工智能则可以在一定程度上规避掉设计师作为个人认知的局限性,应用模型进行分析,生成满足项目要求的设计成果,也可为设计师提供丰富的思考和灵感。(2)复杂度局限性:由于建筑设计领域的目标函数十分复杂,在面对目标函数模糊等复杂设计问题时,人类设计师很难克服其自身能力的有限性。人类设计师或许无法用现有的简单规则来概括解释复杂的逻辑,但人工智能却可以在经历设计大数据的训练后,生成人类建筑设计师无法描述的设计案例。图34:AI赋能建筑信息化,推动智慧建筑及智慧城市资料来源:招商证券敬请阅读末页的重要说明24行业深度报告AI在城市规划中有诸多应用,但其价值量不仅体现在设计规划端,更多体现在城市信息模型。在规划端的应用,无非和建筑设计类似——帮助设计师快速出图、快速出各种相对更优化的方案以供选择;但如果建立起强大的城市信息模型,AI则能帮助设计师和用户进行城市演变预测,从而更好地设计规划城市功能分区,解决城市网络中由于计算量庞大或设计不合理而出现的大部分问题。表7:AI在城市规划中的应用可体现在交通、能源、规划等各个方面AI在城市规划中的应用具体工具说明基于机器学习的城市交通预测模型交通流量优化人工智能可以通过识别交通流量,预测拥堵情况,实现交通流量的优化。通过深度学习技术,可以对交通流量进行实时分析,并通过智能路灯、智能信号灯等设施来优化交通流量。交通信号优化人工智能可以通过智能信号灯来优化交通信号,实现交通流量的平衡和调节。通过智能控制,可以根据实时的交通流量信息和历史数据,智能地调整信号灯的时间和间隔,以最大程度地减少拥堵和等待时间。智能能源系统能源消耗分析人工智能可以通过分析城市的能源消耗数据,提供数据支持和决策支持。通过分析能源消耗的趋势和特点,城市规划师可以更好地制定能源规划,优化能源利用。能源智能调度人工智能可以通过智能调度系统,对城市的能源进行智能调度。通过实时监测和预测,智能调度系统可以自动调整能源供应,提高能源利用效率。能源监测与预测人工智能可以通过对城市的能源数据进行实时监测和分析,预测未来的能源需求和消耗趋势。智能能源系统可以通过实时预测和监测,为城市规划师提供有关能源的决策支持。基于AI的城市设计工具GenerativeDesign这是一种基于人工智能的设计方法,通过在计算机模型中输入一系列设计约束和目标,生成符合约束条件的设计方案。在城市规划中,GenerativeDesign可以帮助规划师在不同的设计选项中快速选择最佳方案,同时遵守城市规划的法律法规。SpaceSyntaxAnalysis这是一种基于人工智能的城市规划方法,它可以帮助规划师理解城市中空间结构的复杂性,从而更好地进行城市规划。SpaceSyntaxAnalysis可以用于街道网络的优化、公共空间的设计以及城市中心区域的开发。ArtificialIntelligenceinUrbanPlanning(AIUP)这是一个基于人工智能的城市规划工具包,它使用深度学习和其他人工智能技术来分析城市规划数据。这个工具包可以帮助规划师更好地理解城市规划中的各种变量和因素,如交通流、空气质量、社会经济因素等,从而更好地制定规划方案。UrbanNetworkAnalysis这是一种基于人工智能的城市规划方法,可以帮助规划师理解城市中各种关键网络的复杂性。通过对城市道路网络、公共交通网络、水资源网络等进行分析,规划师可以更好地制定城市规划方案,从而改善城市交通、水资源利用等问题。城市空气质量预测和管理系统空气质量监测数据分析通过分析空气质量监测数据,人工智能可以帮助识别空气污染的主要来源和影响因素,并预测未来的污染趋势。智能预警和决策支持基于分析和预测的结果,人工智能可以为城市规划师和政府提供智能预警和决策支持。例如,可以根据预测的数据提出相应的管控措施,调整交通流量、限制工业排放、实施封闭管理等。空气质量数据可视化基于虚拟现实技术,可以将空气质量数据转化为可视化的展示形式,帮助人们更加直观地了解城市空气质量状况。例如,可以使用虚拟现实技术构建3D城市模型,通过增强现实技术显示实时的空气污染情况等。基于大数据和AI的城市风险评估数据收集和整合通过各种传感器和监测设备,收集城市交通、气象、水质、环境等方面的数据,利用人工智能技术将这些数据进行整合和分析,生成城市的大数据。风险预测和预警通过分析历史数据和当前数据,结合人工智能算法,可以对城市中的自然灾害、公共卫生、交通拥堵等问题进行预测和预警。风险识别和评估利用人工智能技术,对城市中存在的安全隐患、环境污染等风险进行识别和评估,提供相应的解决方案。智慧应急和救援:通过城市智能化平台,将收集到的大数据和人工智能技术应用于城市的应急和救援工作中,提高救援效率和准确度。风险管控和治理通过对城市风险的评估和预测,制定相应的管控和治理策略,提高城市治理的科学性和精准度。资料来源:AI城市规划公众号、招商证券敬请阅读末页的重要说明25行业深度报告图35:AI助力规划未来城市服务设施场景分布图图36:AI帮助生成无人驾驶道路断面示意图资料来源:规划上海SUPDRI、招商证券资料来源:规划上海SUPDRI、招商证券图37:AI+城市规划,对6大规划系统产生较大影响资料来源:规划上海SUPDRI、招商证券2、BIM/CIM为大模型提供训练数据,AI反哺赋能BIM/CIMBIM/CIM是历史经验,投喂到大模型中训练AI,使之成为“合格的设计师/规划师”。生成式AI(GenerativeAI)首先需要进行“模型训练”,通过大量的训练数据来训练生成式AI,在训练过程中,AI模型会学习输入数据的概率分布和结构;最终通过大规模投喂数据,通过概率模型或神经网络模型,将现有的数据的结构和规律学习到模型中,并基于这些结构和规律生成新的模型,不断迭代,直至训练出合格的模型。因此,BIM/CIM有大量一线建筑和城市数据,是训练的AI的优质数据源。敬请阅读末页的重要说明26行业深度报告图38:生成式AI在“生成”端需要不断迭代调整,在“使用”端操作相当简单资料来源:《电脑爱好者》第24期(2022年12月15日出版)、招商证券短期内AI+BIM/CIM发展尚存瓶颈:1)要把语料库打得更加丰厚。2)要把设计建模的标准都数字化。3)过程中间人工干预度很高。AI+BIM/CIM,细节可能还需人为校准。短期内,生成式AI或许更多是在帮助建筑设计师或城市规划师进行一个“打样”,比如初稿的设计、效果图的渲染,但在实际设计中,还会存在很多细节问题——比如该设计是否合理(能否符合特定用户的使用习惯)、是否合规(是否符合最新的行业标准/国际标准)、是否合法(会否涉及版权侵害问题)等,这些往往需要经验丰富的设计师/规划师来进行校验。“AI+建筑”发展的关键在于“大量”“高质量”的数据。根据GPT-3论文透露,其预训练所使用的文本数据量高达45TB,语料库单词量达8000亿个,参数量达到1750亿个;而建筑行业对AI的需求不仅是文本,甚至不仅是图片,而是图纸(数据+算力+算法+图形的能力),因此训练一个合格的建筑设计类AI所需的数据量将更加庞大,能否提供大量、高质量的数据集将是AI技术在建筑领域落地的关键。因此,我们认为,现已拥有大规模高质量数据的企业,更有望在业内AI领域突出重围。三、相关标的及投资建议1、相关标的我们对A股中的设计和规划类公司进行筛选,划分得——➢与BIM相关的标的有:中衡设计、华建集团、华阳国际、苏交科、深水规院和华设集团;➢与CIM相关的标的有:蕾奥规划、深城交和苏州规划;此外,华建集团也正通过其子公司华建数创投入开发自研CIM平台(但目前仍将其归为建筑敬请阅读末页的重要说明27行业深度报告设计类)。表8:BIM、CIM相关标的筛选公司名称&股票代码盈利规模(百万元)(2022年)主营业务收入结构(2022年)核心市场收入结构(2022年)是否涉及BIM是否涉及CIM主要产品工程案例中衡设计603017.SH营业收入:1760归母净利:87设计咨询:50%工程总承包:32%工程监理及项目管理:12%招标代理及咨询项目:5%华东:89%西南:6%海外:5%√Midas_To_Revit模型转换软件、Revit族库管理软件、中衡设计工程数据管理软件苏州工业园区永旺梦乐城博世汽车部件(苏州)有限公司208研发办公大楼苏州市国际会议中心酒店……华阳国际002949.SZ营业收入:1825归母净利:112建筑设计:67%工程总承包:17%造价咨询:12%全过程咨询:3%华南:86%华中:8%华东:4%西南:1%√iBIM平台V4.14版、华阳速建2022版深圳华润城及万象天地大疆天空之城中山大学深圳建设工程……苏交科300284.SZ营业收入:5227归母净利:593工程咨询-设计业务:52%工程咨询-检测业务:22%工程咨询-环境咨询:2%项目管理:10%江苏:38%外地:49%国外:13%√公路数字化及BIM技术应用、web端施工平台、智慧管理平台、C/S端电子沙盘横江大道建设工程设计厦门集美新城城市综合管廊青海省共和至玉树(结古)公路……深水规院301038.SZ营业收入:932归母净利:-29勘测设计:47%项目运营管理:32%规划咨询:13%广东:77%外地:23%√BIM软件和硬件平台、电子档案管理系统深圳国际会展中心(一期)岩土工程详细勘察深圳市水务发展“十二五”“十三五”“十四五”规划……华设集团603018.SH营业收入:5839归母净利:684勘察设计:64%规划研究:12%工程承包:12%试验检测:6%工程管理:4%江苏:62%外地:37%√EICAD数字设计软件、AIRoad建快速方案设计系统、紫云基建图形引擎、华设数字建设管理平台、自研CAD/BIM工业基础软件张靖皋长江大桥智慧建设BIM管理平台海太过江通道数字化管理平台江苏省交通工程建设局高速公路(新建与扩建)智慧建设BIM协同管理平台……华建集团600629.SH营业收入:8040归母净利:385工程设计:57%工程承包:33%工程技术管理服务:9%信息化服务及销售:0.4%上海:53%外地:47%海外:0.4%√√ArctronArcOS系列产品、BuildingArcBase、CityArcBase、华建数创ArcCIM浦东机场T3航站楼太原机场改扩建工程金桥集团CIM平台……蕾奥规划300989.SZ营业收入:442归母净利:31规划设计:94%工程设计:6%华南:61%华东:24%华北:5%西北:4%西南:3%√√大数据平台、产业大脑平台、CIM技术应用研究、智慧城市应用场景与智慧终端产品、规划AI等贵州梵净山禅养小镇策划设计尼日利亚莱基自贸区系列项目珠三角城际轨道站场TOD综合开发规划……苏州规划301505.SZ营业收入:404归母净利:80规划设计:57%工程设计:38%智慧城市:4%工程总承包及管理:0.6%江苏:84%外地:16%√√基于BIM技术的安置小区全过程设计软件V1.0、基于CIM平台的古城多维画像设计方案管控软件V1.0……苏州历史文化名城保护规划(2013-2030)项目桃花坞历史文化片区系列项目苏州市宝带桥—澹台湖景区景观桥项目……深城交301091.SZ营业收入:1226归母净利:160规划咨询:41%智慧交通:29%工程勘察、设计、检测及学校教育等:29%广东:77%外地:23%√√“CIM+BIM+TIM”数字孪生平台深圳市交通运输一体化智慧平台一期福建高速数字孪生及仿真决策平台长春市城市交通综合治理一揽子项目……资料来源:wind、各公司年报、公司官网、招商证券;注:华建集团旗下华建数创正在开发CIM平台,但暂时不属于主营业务敬请阅读末页的重要说明28行业深度报告图39:BIM正向设计先行者华阳国际2019-2021年收入高增图40:华阳国际2023Q1归母净利显著改善资料来源:iFinD、招商证券资料来源:iFinD、招商证券图41:规划咨询公司毛利率普遍高于建筑设计公司图42:建筑设计公司净利率难以超过15%资料来源:iFinD、招商证券资料来源:iFinD、招商证券图43:2021年起设计规划企业现金流普遍有所恶化图44:规划咨询公司相比建筑设计公司杠杆率更低资料来源:iFinD、招商证券;注:由于行业特性,一般现金流年末回正资料来源:iFinD、招商证券-50050100201820192020202120222023Q1营业总收入:同比增速(%)中衡设计华阳国际苏交科深水规院华设集团华建集团蕾奥规划苏州规划深城交-250-150-5050150250201820192020202120222023Q1归母净利润:同比增速(%)中衡设计华阳国际苏交科深水规院华设集团华建集团蕾奥规划苏州规划深城交-200204060201820192020202120222023Q1销售毛利率(%)中衡设计华阳国际苏交科深水规院华设集团华建集团蕾奥规划苏州规划深城交-25-51535201820192020202120222023Q1销售净利率(%)中衡设计华阳国际苏交科深水规院华设集团华建集团蕾奥规划苏州规划深城交-50-30-10103050201820192020202120222023Q1销售现金比率(%)中衡设计华阳国际苏交科深水规院华设集团华建集团蕾奥规划苏州规划深城交020406080201820192020202120222023Q1资产负债率(%)中衡设计华阳国际苏交科深水规院华设集团华建集团蕾奥规划苏州规划深城交敬请阅读末页的重要说明29行业深度报告图45:建筑设计和规划企业资产周转率趋势放慢图46:2022年仅苏州规划、华设集团ROE超10%资料来源:iFinD、招商证券资料来源:iFinD、招商证券表9:相关标的杜邦分析表板块股票代码公司简称201820192020202120222023Q1加权平均ROE(%)设计类603017.SH中衡设计9.7011.0411.27-24.896.132.06002949.SZ华阳国际23.5013.3113.737.487.730.28300284.SZ苏交科15.7116.007.858.117.480.61301038.SZ深水规院10.4913.2315.3513.48-3.23-1.55603018.SH华设集团17.2819.3918.3517.1016.632.14600629.SH华建集团10.189.685.9010.549.511.93规划类300989.SZ蕾奥规划64.1368.7864.9114.573.080.38301505.SZ苏州规划26.7016.2219.3721.4618.330.84301091.SZ深城交30.8049.0544.4322.237.99-1.37销售净利率(%)设计类603017.SH中衡设计9.6010.9312.22-23.155.039.46002949.SZ华阳国际14.6712.4210.094.547.920.46300284.SZ苏交科9.1612.347.549.7912.154.88301038.SZ深水规院9.989.8810.8211.35-3.15-13.39603018.SH华设集团9.6711.3611.2910.9312.1510.99600629.SH华建集团5.144.442.764.325.525.93规划类300989.SZ蕾奥规划14.1016.9019.1519.566.783.66301505.SZ苏州规划25.4516.6419.4519.1619.846.05301091.SZ深城交11.4413.2113.5613.8313.50-15.88总资产周转率(次)设计类603017.SH中衡设计0.620.580.510.510.530.10002949.SZ华阳国际0.880.780.820.990.580.08300284.SZ苏交科0.610.470.400.350.340.06301038.SZ深水规院0.530.640.640.570.520.06603018.SH华设集团0.700.630.620.590.520.08600629.SH华建集团0.750.770.790.720.560.11规划类300989.SZ蕾奥规划1.781.601.410.640.370.08301505.SZ苏州规划0.740.670.660.630.570.09301091.SZ深城交0.951.141.170.570.400.08资产负债率(%)设计类603017.SH中衡设计41.2245.3445.5356.5357.6454.16002949.SZ华阳国际49.0937.3247.4850.7450.9651.00300284.SZ苏交科62.9061.4561.8546.5344.6242.92301038.SZ深水规院50.7253.1556.4247.2552.3648.88603018.SH华设集团62.5963.6962.5162.7162.1659.72600629.SH华建集团66.1367.9571.5973.1568.5366.15规划类300989.SZ蕾奥规划60.0461.8355.8618.4314.708.66301505.SZ苏州规划29.5232.9034.7435.4939.6735.29301091.SZ深城交63.9062.5461.0032.4629.2226.49资料来源:iFinD、招商证券00.511.52201820192020202120222023Q1总资产周转率(次)中衡设计华阳国际苏交科深水规院华设集团华建集团蕾奥规划苏州规划深城交-40-20020406080201820192020202120222023Q1加权平均ROE(%)中衡设计华阳国际苏交科深水规院华设集团华建集团蕾奥规划苏州规划深城交敬请阅读末页的重要说明30行业深度报告图47:设计规划公司中,生产技术人员人数占比超80%图48:设计公司人工成本约占3成,规划公司占到6成资料来源:iFinD、招商证券;注:2022年末数据资料来源:iFinD、招商证券;注:2022年末数据,服务采购即外协/外包服务采购,广义上也算人力成本图49:华设集团、华建集团人均创收行业领先图50:行业平均人均创利在5-15万元/人区间资料来源:iFinD、招商证券资料来源:iFinD、招商证券图51:设计规划行业人均薪酬约在17-35万元/人图52:设计规划行业人均薪酬显著高于人均创利资料来源:iFinD、招商证券资料来源:iFinD、招商证券;注:样本企业选取上述9家标的公司80%82%84%86%88%90%92%020004000600080001000012000华建集团苏交科华设集团华阳国际中衡设计深城交深水规院蕾奥规划苏州规划生产+技术人员数量(人)占总员工比例(右轴)57%66%61%38%37%33%16%14%24%44%39%36%0%20%40%60%80%100%深城交蕾奥规划苏州规划华设集团深水规院苏交科营业成本构成人工成本服务采购其他05010015020182019202020212022人均创收(万元)中衡设计华阳国际苏交科深水规院华设集团华建集团蕾奥规划苏州规划深城交-15-55152520182019202020212022人均创利(万元)中衡设计华阳国际苏交科深水规院华设集团华建集团蕾奥规划苏州规划深城交01020304020182019202020212022人均薪酬(万元)中衡设计华阳国际苏交科深水规院华设集团华建集团蕾奥规划苏州规划深城交02040608020182019202020212022平均人均创收(万元)平均人均创利(万元)平均人均薪酬(万元)敬请阅读末页的重要说明31行业深度报告2、投资建议关于AI+建筑的标的选择,我们认为可以遵循以下三条思路:第一,产品及业务从工具型向项目集成型转变的公司能为客户提供更全面、系统、定制化的服务,更受客户青睐。BIM/CIM行业中玩家众多,有研究所、高校等前沿创新单位,有中望软件、欧特克等从软件平台开发企业,也有像本篇报告中的建筑设计院、城市规划院等以应用端为视角的行业参与者。随着BIM/CIM的应用从岗位级向项目级/企业级发展,项目集成型的公司有助于节省客户招投标成本、明确项目过程中的权责划分,在全流程设计咨询过程中更懂技术、更会应用、更易沟通,可大幅提高项目推进效率,将更受客户青睐。因此,可关注能提供全流程应用咨询服务的BIM/CIM企业。第二,设计人员多、设计师人力成本占比高、人均效益低的公司更易受到AI冲击。设计规划行业为知识密集型行业,设计院的人员配置中设计人员所占比重往往较高。由于设计人员的学历较高,薪酬也较高,设计规划院的人力成本较高,按照员工薪酬+外包服务采购,人力成本占比可达80%。受限于传统2D制图效率,设计院的人效较低,行业平均人均创利在5-15万元区间。现阶段,BIM在复杂项目中的使用可提高设计出图的效率和质量;未来,AI在建筑设计/规划中的应用可替代部分中低级别的制图师、设计师、规划师、造价师等岗位。第三,自有数据集,结构化数据规模越大、语料库质量越高的企业,越容易在“AI+”的道路上先行一步。这是从训练AI模型的角度来考虑,当前“AI+应用”的瓶颈很大程度上在于许多应用场景缺乏大量高质量的结构化数据。此外,广联达等建筑软件服务商如果想要训练AI模型也需要与设计规化院寻求合作,拥有优质的自有数据集的企业将率先受益。关注标的:华阳国际、华设集团、华建集团、蕾奥规划、深城交1)华阳国际(002949.SZ):公司自2008年启动BIM专项研究,是BIM正向设计的先行者。对设计院来说正向设计相比逆向设计难度更大,需投入资金引进BIM平台、耗费财力人力培训学习BIM使用,但使用BIM使得建筑模型易懂、施工更容易更快捷等皆使下游企业获利。因此,大部分设计院不愿使用正向设计。但长远来看,正向设计可大大提高设计的效率和质量。由于正向设计前期投入的大量资金和时间的壁垒,华阳国际十余年的积累为其BIM技术的领先优势打下坚实基础。公司十余年BIM历史数据可用于训练AI+大模型。AI+需用BIM历史数据训练,训练数据规模越大,AI+模型输出结果越可靠。公司有十余年BIM正向研究中积累的项目经验和数据,加之与万翼科技签订了AI审图相关合作,对其BIM平台的性能提升有重大意义。装配式建筑设计是公司营收重要组成部分,料将受益于建筑业信息化深化。公司自2004年起从事研究装配式建筑设计,是最早研究装配式建筑设计的公司之一。《“十四五”住房和城乡建设科技发展规划》和《“十四五”建筑业发展规划》均将大力发展装配式建筑作为主要任务,装配式建筑符合国家对智能建造与新型建筑工业化的推动。此外,装配式构件多为标准化构件,因而能与AI充分结合。敬请阅读末页的重要说明32行业深度报告未来建筑业信息化的深化和AI+推广中应有装配式建筑设计效率的大幅提升。2)华设集团(603018.SH):公司布局大数据研发,推进构建基础设施数字化建造的全流程解决方案。公司2022年新设华设创新中心,设立基础设施数字化研发中心、大数据研发中心、低碳新能源研发中心、车路(船岸)协同与自动驾驶研发中心四大研发中心。对于基础设施的数字化建造,公司加快形成工序管理、数字施工、智慧检测、质量管控与评价、交工验收、竣工验收的全流程解决方案。运用大数据,重点围绕交通和城市模型、数据中台、智慧大脑等方面研发。3)华建集团(600629.SH):国内首家设计集团并上市的国有设计咨询企业,改革创新先行者积极拥抱“AI+”。华建集团今年来积极部署建筑信息化领域,设立“华建数创”作为“十四五”期间重点打造的战略新兴板块主力企业,智慧建筑、智慧园区及工程数字化业务的核心平台,有望在“AI+建筑设计”领域发展第二成长曲线。4)蕾奥规划(300989.SZ):公司积极拓展城市运营与智慧城市(数字经济)业务板块领域。在运营咨询领域,公司正在构建“城市运营咨询+城市运营服务”的产品体系,提供城市运营一体化综合咨询、建设项目全过程咨询等,开展陪伴式运营服务。在智慧城市领域,公司与深圳市无限空间工业设计有限公司合资设立蕾奥无限未来城市(重庆)智能技术有限公司,共同打造城市智慧应用场景与智慧终端产品。5)深城交(301091.SZ):智慧交通领军企业,与腾讯战略合作,聚焦智慧交通和数字孪生城市。公司层面,公司2022年与腾讯云计算(北京)有限责任公司签订《战略合作框架协议》,在“双智”(智慧城市基础设施与智能网联汽车协同发展)、城市交通、智慧高速等领域展开合作,发挥各自优势,共同提供智慧交通综合解决方案、搭建数字孪生城市生态平台。行业层面,住建部和发改委发布的《“十四五”全国城市基础设施建设规划》中提出“十四五”时期建设智能化道路4000公里以上,建设智慧多功能灯杆13万基以上;智慧交通市场空间充足。四、风险提示1、固定资产投资增速大幅放缓:建筑规划设计和工程设计等工程技术服务业主要为公共建筑、居住建筑等领域提供工程设计服务,若固定资产投资增速放缓,则对公司订单和收入将有不利影响。2、应收账款回收不及时:建筑规划设计和工程设计的客户主要为政府机构、代政府投资机构、各类事业单位、房地产公司等,下游客户话语权较高,若应收账款回收不及时,或将对现金流造成压力,以及存在坏账风险。敬请阅读末页的重要说明33行业深度报告3、技术创新跟进不及预期:规划设计和工程设计业务属于创意型行业,不同客户对设计成果要求不同、对设计技术和工艺要求也不同,若技术创新跟不上,一方面是设计效率受影响,另一方面会对订单创收产生不利影响,甚至有被淘汰的风险。敬请阅读末页的重要说明34行业深度报告分析师承诺负责本研究报告的每一位证券分析师,在此申明,本报告清晰、准确地反映了分析师本人的研究观点。本人薪酬的任何部分过去不曾与、现在不与,未来也将不会与本报告中的具体推荐或观点直接或间接相关。评级说明报告中所涉及的投资评级采用相对评级体系,基于报告发布日后6-12个月内公司股价(或行业指数)相对同期当地市场基准指数的市场表现预期。其中,A股市场以沪深300指数为基准;香港市场以恒生指数为基准;美国市场以标普500指数为基准。具体标准如下:股票评级强烈推荐:预期公司股价涨幅超越基准指数20%以上增持:预期公司股价涨幅超越基准指数5-20%之间中性:预期公司股价变动幅度相对基准指数介于±5%之间减持:预期公司股价表现弱于基准指数5%以上行业评级推荐:行业基本面向好,预期行业指数超越基准指数中性:行业基本面稳定,预期行业指数跟随基准指数回避:行业基本面转弱,预期行业指数弱于基准指数重要声明本报告由招商证券股份有限公司(以下简称“本公司”)编制。本公司具有中国证监会许可的证券投资咨询业务资格。本报告基于合法取得的信息,但本公司对这些信息的准确性和完整性不作任何保证。本报告所包含的分析基于各种假设,不同假设可能导致分析结果出现重大不同。报告中的内容和意见仅供参考,并不构成对所述证券买卖的出价,在任何情况下,本报告中的信息或所表述的意见并不构成对任何人的投资建议。除法律或规则规定必须承担的责任外,本公司及其雇员不对使用本报告及其内容所引发的任何直接或间接损失负任何责任。本公司或关联机构可能会持有报告中所提到的公司所发行的证券头寸并进行交易,还可能为这些公司提供或争取提供投资银行业务服务。客户应当考虑到本公司可能存在可能影响本报告客观性的利益冲突。本报告版权归本公司所有。本公司保留所有权利。未经本公司事先书面许可,任何机构和个人均不得以任何形式翻版、复制、引用或转载,否则,本公司将保留随时追究其法律责任的权利。

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