计算机：数据库专题系列一：国产替代加速推进，市场潜在空间广阔

行业研究 证券研究报告 计算机2024年01月10日 数据库专题系列一 国产替代加速推进，市场潜在空间广阔 推荐（维持） 华创证券研究所 证券分析师：吴鸣远 邮箱：wumingyuan@hcyjs.com执业编号：S0360523040001 2023-01-10~2024-01-09 40% 21% 1% -18%23/0123/0323/0623/08 计算机 23/10 沪深300 24/01 相关研究报告 《计算机行业周报（20240101-20240105）：鸿蒙 NEXT新篇章，关注产业投资机会》 2024-01-08 《AI+专题系列点评（三）：万兴科技多模态AI应用点评》 2023-12-25 《计算机行业周报（20231218-20231222）：问界 M9发布在即，智能驾驶或迎新机遇》 2023-12-24 数据库迈入后关系型数据库阶段。数据库是结构化信息或数据的有序集合，一般以电子形式存储在计算机系统中。作为计算机三大基础软件（操作系统、数据库、中间件）之一，数据库能够充分发挥硬件算力，赋能上层应用需求，是 行业基本数据 股票家数(只) 330 占比%0.04 总市值(亿元) 33,741.27 4.00 流通市值(亿元) 28,393.63 4.35 相对指数表现 % 1M 6M 12M 绝对表现 -14.2% -23.0% -6.8% 相对表现 -11.0% -9.1% 11.2% 信息系统的关键基础设施。自20世纪60年代以来，数据库发展主要经历三大阶段：1）前关系型阶段：数据模型主要基于网状模型和层次模型，IDS和IMS为代表性数据库；2）关系型阶段：SQL成为关系型数据库的主流语言，Oracle、MySQL等关系型数据库为主要代表；3）后关系型阶段：由于数据规模增长，非结构数据出现，NoSQL、NewSQL等非关系型数据库快速发展。 数据库行业发展趋势逐渐明晰，国产替代成为主流。根据Gartner的测算，自2017年起，全球数据库市场规模保持良好增长趋势，2022年市场规模达到910亿美元。据reporterlinker测算，全球数据库市场在2022-2030年期间的复合 年增长率为11.8%，数据库市场增长动力十足。我们认为，国产数据库具有三大发展趋势值得关注：1）信创领域“自主可控”浪潮下，优质国产数据库厂商有望受益。国家针对信创行业发布多项政策，“自主可控”成为领域关键词。在此浪潮下，数据库作为信创领域核心基础软件受到各政策领域重视，据 CCSATC601测算，预计到2027年，中国数据库市场总规模将达到1286.8亿元，市场年复合增长率为26.1%。同时，国产数据库历经四十余年发展，迈入高速发展期，中国数据库市场中国产数据库份额正逐步提升，但份额仍然较小，数据库国产化率不足25%。考虑到“自主可控”的政策倾向以及当前国产数据库替代规模仍然较小，借助政策推力与市场增量预期，优质国产数据库厂商有 望持续受益。2）国内公有云数据库市场有望快速增长。从数据库的部署模式 这一子分类来看，得益于政策红利和行业巨头的投入，过去几年中国公有云市 场份额一直保持增长趋势。根据IDC针对中国关系型数据库的报告，在关系型数据库中，公有云数据库的市场份额有望从2021年的55%增长至2027年的73.2%，市场份额将远超私有云。同时，根据IDC数据，2022年末，国内关系型数据库中，公有云数据库的市场中以阿里云、腾讯为代表的国产数据库厂商份额已远超海外数据库厂商。伴随未来企业数字化进程的推进，叠加公有云数据库的比较优势，公有云数据库业务作为“基础设施”有望核心受益，向各 个行业深度应用落地，市场份额有望进一步扩大。3）非关系型数据库逐渐崭露头角。非关系型数据库能够比较好的处理图片、文档等非结构化数据，且处理数据速度快、效率高、数量大，并具有一定的可扩展优势，代表性数据库包 含Redis、MongoDB、Cassandra等。据CCSATC601统计，截至2023年6月全球数据库产品共有655款，其中关系型数据库为309个，非关系型数据库为 344个，全球非关系型数据库数量已经超越关系型数据库。同时，非关系型数据库成为数据库领域三大顶级学术会议（VLDB、SIGMOD、ICDE）论文集中的学术热点。2020-2022年，VLDB会议论文中关系型和非关系型数据库论文分别占三年论文总数量的16%和12%；SIGMOD会议论文中两者比例相当，均占17%。ICDE会议论文中，非关系型数据库文章数超越关系型数据库文章数，分别占比12%与10%。 建议关注：数据库作为信创核心受到政策支持，叠加“自主可控”的政策趋势数据库厂商面临广阔的潜在市场空间，国产优质数据库厂商有望受益，建议关注：达梦数据、太极股份、航天软件、海量数据、星环科技、中亦科技、创意信息、英方软件 风险提示：数据库产品研发进度不及预期；国产数据库竞争压力加剧；下游行业端客户投入信创国产替代的预算不及预期。 投资主题 报告亮点 本报告针对数据库行业的发展历程、发展趋势进行梳理，并针对国产替代这一趋势展开详细叙述。本报告从数据库与数据库管理系统的概念起步，并提出数据库下游应用领域广泛，行业增量空间广阔。同时，总结出国产替代有望加速、公有云数据库份额逐步提升、非关系型数据库逐渐成为领域热点三大趋势：1）推动信创领域“自主可控”发展，多领域政策针对数据库行业进行支持，叠加当前国产替代进程仍未过半，国产优质数据库有望迎来高速发展期。2）公有云数据库具有一定比较优势，叠加企业数字化进程推进，国内公有云市场将有望快速增长，份额远超私有云。3）非关系型数据库能够比较好的处理图片、文档等非结构化数据，全球非关系型数据库成为学术关注热点。 投资逻辑 我们认为国产数据库行业将借助信创领域“自主可控”的政策导向，迎来较快发展。政策层面，“自主可控”成为信创领域政策关键趋势，在此浪潮下，数据库作为核心基础受到各领域政策重视。市场预期层面，据CCSATC601测算，预计到2027年，中国数据库市场总规模将达到1286.8亿元，市场年复合增长率为26.1%。数据库厂商层面，历经四十余年的发展，国产数据库已经迈入高速发展期，技术、产品不断推陈出新，但据智研咨询调查，中国数据库市场中国产数据库份额仍不足25%。借助政策推力与市场增量预期，考虑到“自主可控”的政策倾向以及当前替代规模仍然较小，我们认为优质国产数据库厂商将会迎来高速发展期。 目录 一、数据库作为信息管理系统基础设施，发展进入后关系型数据库阶段5 （一）数据库与数据管理系统是信息管理系统的基础软件5 （二）数据库历经多年发展，迈入后关系型数据库阶段6 （三）根据不同分类标准，数据库可分为多种类型7 二、数据库行业发展趋势明确，国产替代成为主流9 （一）趋势一：受益于政策推进与技术进步，国产数据库进入高速发展期10 1、国产数据库历经四个阶段，正处于快速发展期10 2、数据库利好政策频出，助力国产数据库发展11 3、经过多年技术研发和经验积累，国产数据库市场份额逐年提升13 4、国产数据库市场规模增量空间大，产业发展态势明晰14 （二）趋势二：公有云数据库优势突出，国内公有云数据库市场有望高速增长16 （三）趋势三：全球范围内非关系型数据库数量逐步提升，非关系型创新能力不断增强17 三、国产数据库有望迎来发展关键期，建议持续关注21 四、风险提示22 图表目录 图表1数据库是信息化系统架构中的关键基础-以达梦科技为例5 图表2数据库管理系统基础架构6 图表3数据库三阶段发展历程7 图表4数据库不同分类8 图表52017-2022年全球数据库市场规模保持增长（单位：亿美元）9 图表6数据库典型行业应用特点9 图表7数据库典型行业应用案例（部分）9 图表8中国数据库发展历程11 图表9信创产业链规模庞大，体系完整11 图表10“自主可控”成为信创领域关键词12 图表11政策利好数据库发展12 图表12国产数据库国际排名逐渐提升14 图表132015-2022中国数据库国产化率逐渐提升14 图表14中国国产数据库市场规模有望快速提升（单位：亿元）15 图表152022年国产数据库企业投融资情况15 图表16公有云模式优势突出16 图表17公有云市场份额逐步提升（单位：百万美元）17 图表18本地部署模式厂商市场份额（2022年末）17 图表19公有云数据库模式厂商市场份额（2022年末）17 图表20全球范围内非关系型数据库数量超越关系型18 图表21非关系型数据库中细分数据库占比情况18 图表22过去三年非关系型数据库逐渐成为热门研究领域18 图表23主流非关系型数据库特点与应用场景19 一、数据库作为信息管理系统基础设施，发展进入后关系型数据库阶段 （一）数据库与数据管理系统是信息管理系统的基础软件 数据库是信息系统管理中不可或缺的核心软件。数据库是结构化信息或数据的有序集合，一般以电子形式存储在计算机系统中。作为计算机三大基础软件（操作系统、数据库、中间件）之一，数据库能够充分发挥硬件算力，赋能上层应用需求，是信息系统的关键基础设施。 图表1数据库是信息化系统架构中的关键基础-以达梦科技为例 资料来源：达梦科技招股书，华创证券 数据库管理系统是按照特定数据结构组织，存储和管理数据的基础软件。数据库管理 （DataBaseManagementSystem，DBMS）系统负责数据库搭建、使用和维护，对数据进行统一控制管理，以保证数据的完整性和安全性。由外部组件集与内核组件集共同组成：1）外部组件集：以数据库配套的独立支撑软件为主，例如数据库驱动；2）内核组件集：一般可以分为管理组件、网络组件、计算组件、存储组件四大模块。 图表2数据库管理系统基础架构 资料来源：中国信通院《2021数据库发展研究报告》，华创证券 （二）数据库历经多年发展，迈入后关系型数据库阶段 根据信通院《2021数据库发展研究报告》，首款企业级数据库产品诞生于上世纪60年代，数据库共经历前关系型、关系型和后关系型三大阶段： 前关系型阶段（1960-1970）：该阶段数据库的数据模型主要基于网状模型和层次模型，1964年，查尔斯·巴赫曼（CharlesW.Bachman）开发了全球第一个数据库管理系统-网状数据库管理系统（IDS），解决了层次结构无法针对复杂数据关系进行建模 的问题；1968年，IMS(InformationManagementSystem)系统发布，这是最早商品化的层次DBMS。该类产品在当时较好地解决了数据集中存储和共享的问题，但在数据抽象程度和独立性上存在明显不足。 关系型阶段（1970-2008）：该阶段关系型数据库开始进行大规模应用并进入商业化阶段。1970年，埃德加·弗兰克·科德（EdgarFrankCodd）发表《大型共享数据库数据的关系模型》论文，为关系型数据库技术奠定了理论基础。随后关系型数据库原型Ingres诞生，基于其源码开发的SQL经过批准、标准化后成为关系型数据库的主流语言，在此基础上，Access、PostgreSQL和MySQL等大型数据库相继发布，带动关系型数据库不断发展、扩展应用领域。 后关系型阶段（2008-至今）：该阶段数据库数据模型不断拓展，分布式架构逐渐成熟。进入互联网Web2.0和移动互联网时代，关系型数据库并不能很好地支持高并 发读写、海量数据处理、数据结构不统一等场景，NoSQL非关系型数据库开始蓬勃发展。 图表3数据库三阶段发展历程 资料来源：中国信通院《2021数据库发展研究报告》，华创证券 （三）根据不同分类标准，数据库可分为多种类型 数据库分类标准多样，一般包含六大分类标准。根据分类标准、应用场景的不同，不同类别的数据库适用场景有所差异，常见的数据库分类方式如下： 按数据结构分类：传统关系型数据库、非关系型数据库（NoSQL数据库、NewSQL数据库、多模数据库等）； 按部署模式分类：云托管数据库、云原生数据