我国集成电路产业经济预警研究

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第一章 绪 论
第一章　绪　论
§1.1研究背景
§1.1.1经济预警概述
预警(Early Warning EW)一词源于军事，它是指通过预警飞机、预警雷达、预
警卫星等工具来提前发现、分析和判断敌人的进攻信号，并把这种进攻信号的威
胁程度报告给指挥部门，以提前采取应对措施[1]。军事预警在社会政治、宏观管理
环境保护、经济各个领域得到了广泛的应用。
经济预警(Economic Early Warning)就是对经济运行中存在的循环波动现象的
描述与预测。循环波动是指经济运行过程中扩张与收缩的交替。这种扩长与收缩
的反复交替是超越经济体系、政治制度和社会形态而客观存在着的[2,3]。这种循环
波动有时会对经济产生极大的破坏作用，例如在 20 世纪 30 年代所发生的经济危
机、20 世纪 90 年代末的亚洲金融危机等等。因此经济预警对这种循环波动的监测
可以有效地把握经济运行的规律，有助于相关部门有针对性地提出宏观调控政策
加以控制，从而有助于经济的协调发展。
经济预警属于预测的范畴，其预测依据为：任何预测对象发生变化时会有一
定的前兆现象的变化，因而可以通过发现前兆的变化来推断其发展前景。
从逻辑上可以把经济预警分为明确警义，寻找警源，分析警兆，预报警度四
个阶段。如图 1.1 所示。
(1)明确警义即明确监测预警的对象，可以从两个方面考察：警素和警度，
警素指构成警情的指标是什么，警度是指警情的程度；
(2)寻找警源指寻找警情产生的根源，即哪些因素会影响到预警对象的状态；
(3)分析警兆指分析是否警素或警源发生了导致警情发生的异常变化；
(4)预报警度指根据警兆确定警情的程度并将其综合显示。
图1.1　预警的过程
一般认为主要的预警方法有：
(1)警素预警法：直接从预警对象的时间序列变化规律中判断警度的方法；
(2)警兆预警法：对影响预警对象的因素－警兆进行综合以判断预警对象的
1
明确警义 寻找警源 分析警兆 预报警度
我国集成电路产业经济预警研究
警度的方法；
(3)定性预警法：利用专家系统分析影响预警对象的定性因素，从而判断预
警对象的警度的方法[4]。
目前经济预警的方法主要应用于宏观经济、产业经济及企业三个层次。
宏观经济预警是指对某个国家或地区的整个经济状态的监测。通过宏观经济
预警系统可以把握宏观经济的发展态势和波动规律，全面、准确、及时地获取宏
观经济运行状态、地区差异、未来走势以及经济景气动向的观测分析资料等信息，
为宏观经济管理部门和研究机构进行宏观经济形势分析、景气循环测定和预测提
供支持，有利于各级政府和相关部门的决策。
产业经济预警是指对某个产业的经济状态的监测。产业发展过程中仍然存在
着景气与衰退的波动循环，通过产业经济预警系统可以把握产业经济的发展态势
与波动规律，全面、准确、及时地获取某个产业的经济运行状态、未来走势及分析
资料等信息，为产业管理部门、研究机构、相关企业进行形势分析、预测提供支持，
有利于产业的协调发展。近十几年来人们关注的产业有房地产业、电信业、集成电
路产业、农业等。
企业经济预警主要集中于企业的财务风险预警、企业营销风险预警及企业经
营管理风险预警三个方面，目前主要研究的企业类型有：银行类企业、钢铁类企
业、林业类企业、煤炭类企业、风险投资类企业等。
总之, 经过近百年的发展，预警方法已经越来越成熟, 并将更加完善。现今全
世界有80 个国家和地区开展这项工作的事实已说明它的作用与魅力。
§1.1.2本研究的必要性分析
本文将进行我国集成电路产业(Integrated Circuit Industry，以下简称 IC 业)的
经济预警研究工作，主要原因有以下几点。
首先是由于IC 业是十分重要的战略产业。
IC 业首先对国民经济的贡献是十分可观的。假设以单位价值钢筋对GNP 的
贡献为1计算，则小汽车为5，彩电为 30，计算机为 1000，而集成电路的贡献率
则高达2000，世界国民生产总值的增值部分有 65%与集成电路有关[5]。另外 IC 业
的技术含量还直接影响到国家的安全问题。美国政府为了限制中国在 IC 技术上的
发展，仅为了阻止波音飞机上的一个价值 2000 美元的芯片进入中国而拒绝中国
向波音购买几十亿美元的民用飞机。因此，本文认为研究我国 IC 业的经济预警工
作是十分有价值的，可以为 IC 业的顺利发展提供支持。
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第一章 绪 论
其次是由于我国 IC 业波动剧烈，影响面广，为了该产业的协调发展，有必
要进行经济预警研究。
根据《中国电子工业统计年鉴》收集到 1990 年到 2006 年我国集成电路产业年
销售额数据并计算其增长率如表1.1 所示，并根据年销售额数据及其增长率数据
绘制图形如图 1.2 及图 1.3 所示。
表1.1 我国 IC 业年销售额及增长率
我国IC业销售额
(亿元)
我国IC业销售额
增长率
1990 3.21
1991 4.45 38.72%
1992 4.32 -2.99%
1993 7.60 75.93%
1994 10.44 37.37%
1995 26.00 149.04%
1996 39.20 50.77%
1997 52.50 33.93%
1998 58.50 11.43%
1999 79.60 36.07%
2000 186.20 133.92%
2001 188.30 1.13%
2002 268.40 42.54%
2003 351.40 30.92%
2004 545.30 55.18%
2005 702.10 28.75%
2006 1006.3 44.33%
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我国集成电路产业经济预警研究
1.2　我国IC业销售额波动曲线图
数据来源：《中国电子工业统计年鉴》及赛迪顾问
1.3　我国集成电路产业销售额增长率波动曲线图
数据来源：《中国电子工业统计年鉴》及赛迪顾问
由表 1.1 及图 1.2 及图 1.3 可知，我国 IC 业一直呈现出大起大伏的波动状态。
该行业一旦爆发危机，不仅本产业的库存积压、产能过剩，还将会引起 IT 产业及
经济的全面衰退。在 2000 年底，由于全球性集成电路产业的衰退而引起的全球经
济衰退就是很好的例证。因此如果能够为该产业进行有效的预警，可以为有关管
理部门及相关企业提供该产业的波动状态及发展趋势，有助于有关管理部门及相
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第一章 绪 论
关企业做出正确的决策，有助于该产业的顺利、协调发展。
另外由于目前集成电路产业的经济预警方面的研究工作较为薄弱，急需加强
研究力度。
从国际上分析，美国半导体工业协会（SIA）公布的全球半导体销售额预测
值及国际半导体设备及材料协会 SEMI 公布的 B/B 值（book-to-bill ratio 北美半
导体订单及出货指标）[6]等都被广泛作为预警信号使用，但是其准确度仍然存在
问题，尤其是没有准确地预测到 2000 年末开始的全球 IC 业的衰退。
从国内的研究及应用方面的工作来看，已经开始重视对IC 产业的预警研究
及应用，由国家计委经济研究所中国经济形势与政策研究中心和北京新华在线信
息技术有限公司共同开发的《中国行业景气分析报告》年度版对我国十大行业的
景气分析中就有 IC 业的景气分析报告，而且直属中国电子信息产业发展研究院
的规范化股份制企业－赛迪顾问公司公布的数据已作为业内的权威数据来源，每
年都会进行景气分析，但是并没有以预警信号或景气指数的形式加以公布，同时
也没有突变预警方面的分析和研究。
§1.2关键概念界定
本文中主要的概念有两个，一是集成电路，二是经济景气。
1.集成电路
集成电路(Integrated Circuit, IC) [7]是指在半导体基板上，利用氧化、蚀刻、扩
散等方法，将众多各式二极管、晶体管等电子器件组成的电子电路做在一个微小
面积上，以完成某一特定逻辑功能，达成预先设定好的电路功能要求的电路系统。
我们通常所说的“芯片”就是指集成电路。
集成电路与半导体、微电子具有密切的关系。
半导体(Semiconductor)是指导电性能介于金属和绝缘体之间非离子性导体的
物质；电导率约从105 到107 欧姆/ 米。一般是固体，例如锗、硅和某些化合物等
与金属情况完全不同，半导体中杂质的含量和外界条件的改变（如温度变化、受
光照射等）），都会使半导体的导电性能发生变化。含有少量杂质，内部结构不
完整的半导体通常可分为 N 型和P 型两大类。[8]利用半导体的特性可制成二极管、
三极管和集成电路等，由于90%以上的半导体用于生产集成电路，因此，国外
通常称集成电路产业为半导体产业。
微电子(Micro-electronics)则是相对“强电”、“弱电”等概念而言，指它处
理的电子信号极其微小。它是现代信息技术的基础，我们通常所接触的电子产品，
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我国集成电路产业经济预警研究
包括通讯系统、计算机与网络系统、智能化系统、自动控制系统、空间技术、数字家
电等等，都是在微电子技术的基础上发展起来的。
微电子技术是基于半导体材料采用微米级加工工艺制造微小型化电子元器件
和微型化电路的技术。主要包括芯片制造技术（含超精细加工技术、薄膜生长和
控制技术、高密度组装技术、过程检测和过程控制技术等）、计算机辅助设计与计
算机辅助测试技术、掩膜制造技术、材料加工技术、可靠性技术、封装技术和辐射
加固技术等。所涉及的行业主要包括化工、光电技术、半导体材料、精密设备制造、
软件等，其中又以芯片的设计与制造技术为核心，也就是说集成电路是微电子技
术的主要产品。
2.经济景气
学界对经济景气有两种一般性的定义。一种是经济的繁荣阶段，另一种是将其
定义为“经济活动的状态”。本文是以第二种定义为基础进行研究。
经济活动的状态呈现出周期性波动，在经济发展过程中高潮与低潮连续反复出
现，具体地说，就是经济活动不断经历复苏、高涨、衰退和萧条4种状态的循环。
对经济波动的描述，既可以高峰－低谷－高峰为一个周期，也可以低谷－高峰
－低谷为一个周期。[9]
在西方，经济周期被区分为不同类型，如按照经济周期持续时间的长短分为小
周期、大周期、中长周期、长周期，或者按照经济周期的特点和性质区分为古典循
环和增长循环。古典循环，又称“衰减型”周期，这种经济波动的低谷表现为经济
指标绝对量的下降，即经济发展出现负增长；而在“增长循环”中，经济波动的低
谷不是绝对量的下降，而是增长率的相对减缓，经济发展始终在正增长中进行。
§1.3研究对象简述
本文的主要研究对象是我国的集成电路产业。本节首先说明集成电路的发展
历程及发展规律，分析集成电路产业的行业特征，然后分析全球集成电路产业的
发展状态及我国集成电路产业的发展状态及波动特征。
§1.3.1集成电路的发展历程及发展规律
1906 年，美国物理学家德福列斯特研制成功世界上第一只三极电子管，实
现了电子技术的第一次重大突破。1947 年，美国人索克雷·巴丁和布拉塔因一起
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第一章 绪 论
发明了晶体管，实现了电子技术的第二次重大突破。1958 年，美国德州仪器公司
(TI)的Kilby 成功开发出全球第一颗集成电路，意味着晶体管时代的结束，集成
电路时代的正式开始，给电子工业尤其是计算机业带来了巨大变革，它使个人计
算机的发明成为可能。这是人类在20 世纪电子技术领域的第三次重大突破。
集成电路的发展历史经历了六个阶段[10]，分别是：
第一阶段：1962 年制造出包含12 个晶体管的小规模集成电路 SSI（Small-
Scale Integration）；
第二阶段：1966 年发展到集成度为 100－1000 个晶体管的中规模集成电路
MSI（Medium-Scale Integration）；
第三阶段：1967－1973 年，研制出 1000 个至10 万个晶体管的大规模集成电
路LSI（Large-Scale Integration）；
第四阶段：1977 年研制出在 30 平方毫米的硅晶片上集成 15 万个晶体管的超
大规模集成电路 VLSI（Very Large-Scale Integration），这是电子技术的第四次
重大突破，从此真正迈入了微电子时代；
第五阶段：1993 年随着集成了 1000 万个晶体管 的 16M FLASH 和256M
DRAM 的 研 制 成 功， 进 入了特大 规 模集 成 电 路 ULSI (Ultra Large-Scale
Integration)时代；
第六阶段：1994 年随着集成了 1亿个元件的1G DRAM 的研制成功，进入了
巨大规模集成电路 GSI（Giga Scale Integration）时代。
集成电路产业发展遵循摩尔定律，即所谓每18 个月，相同面积大小的芯片
内，晶体管数量会增长一倍的规则。几十年来，这一规律正是集成电路产品集成
度不断提升的最佳写照。可以借用表1.1 的数据资料，来体会集成电路产品的集
成度、技术发展是多么的惊人。 [11]
表1.2 DRAM IC 集成度的发展历程
内存规格晶体管数/设计法则报纸的量电话 录 音时
间
1M DRAM 220 万个/1.0 微米 4页1分
4M DRAM 870 万个/0.7 微米 16 页4分
16M DRAM 3700 万个/0.55 微米 64 页15 分
64M DRAM 13400 万个/0.35 微米 256 页1小时
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我国集成电路产业经济预警研究
§1.3.2集成电路产业的基本特征
集成电路产业是一个技术密集、人才密集、资金密集的行业，涉及技术领域
多，处于高新技术产业的龙头地位，具有强劲的辐射和带动作用，且制造是整个
产业的基础，设计是产业的龙头和灵魂。其具有以下基本特征：
(1)人本产业，产品创新完全依赖于高水平的人才。处于高新技术产业尖峰地
位的集成电路产业，面临的最大风险是人才的流失，其发展壮大完全依赖于一批
精诚团结、富于创新的技术与管理团队。IC 产业不但需要大量从事电子系统研发
的工程师从事 IC 设计，而且需要更大规模的从事半导体物理、自动控制、材料等
领域的工程师从事 IC 制造和技术服务业。这一产业需要人才的专业面宽、量大，
培养周期长，流动率较高，更重要的是技术更新率高。
(2)技术进步快，产品更新率高，设计滞后于生产。全球范围内信息产品日新
月异的背后，实际上是集成电路产品的高频率更新和性能优化。从目前来看，设
计业落后于制造业技术进步的步伐仍然没有大的改观。
(3)成本低、可靠性高，适于规模化生产。随着制造工艺的进步和晶圆尺寸的
增大，单位面积上能够容纳的集成电路数量剧增，成品率显著提高，单位产品的
成本大幅度降低，可靠性等性能指标显著提升，促进了生产的规模化。
(4)产业投资巨大，是吃“金”产业。一般而言，一条8英寸的生产线需要8-
10 亿美元的总投资，一条12 英寸生产线需要30 亿美元的总投资，而且每年的运
行保养、设备更新与新技术开发等成本（养线成本）占总投资的20%。更棘手的
是行业竞争激烈，技术进步快，一旦设备更新不及、新技术无法同步推出时，客
户就会流失，竞争就处于被动状态。
§1.3.3全球半导体业发展现状及趋势
1.全球半导体产业的变革
全球半导体产业经历了三次变革，如下所示。
第一次产业变革：计算机组件的标准化
在1960年至1970年代，计算机是由系统厂商包办所有的软件设计与硬件制造，
硬件部分，最早是利用自身开发的中小型集成电路在印刷电路板上设计而成。例如
AT＆T，IBM等大型公司。但此种系统设计方式随着计算机的功能要求愈来愈高时
部分的系统厂商便逐渐无法因应，甚至产品的设计与完成时间会有所落后。因此有
许多系统厂商开始将使用的硬件组件标准化，在1970年左右，计算机系统中的微处
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第一章 绪 论
理器、内存与其它小型集成电路组件逐渐标准化，使厂商能利用标准组件设计系统
节省不少麻烦。因此，半导体产业中的开始区分出系统公司与专业集成电路制造公
司的差别。
第二次产业变革：特殊应用集成电路ASIC技术与专业晶圆代工的产生
在1980年至1990年间，虽有部分的集成电路标准化，但在整个计算机等系统中
仍有其它不少的独立集成电路，这些过多的集成电路经常使得运作效率不如预期，
因此特殊应用集成电路ASIC的技术因应而生。ASIC大量使用Gate Array与
Standard Cell，使系统工程师可以直接利用逻辑闸组件数据库设计集成电路，不必
了解晶体管线路设计的细节部分。
　　这种设计观念上的变革，使专职设计的Fabless公司的出现，其将部分独立集成
电路整合成特殊应用标准产品ASSP或是以特殊应用集成电路ASIC的形式出现，供
系统厂商使用。而在此同时，专业晶圆代工厂Foundry的出现，恰好填补Fabless
所需的产能。
第三次产业变革：SIP的兴起
由于半导体制程的持续微缩，使得单一芯片上的集成度提高，如此一来，只使
用ASIC方式，很难在快速变化、产品生命周期短的市场下适时推出产品，因此硅
智智财组块(SIP)的观念继之兴起。相对应于最基本的电路细胞元，SIP可以说是将
各种电路细胞元组合在一起以达到某些特定功能的组块，因此，当集成电路设计需
要用到这项功能时，可以直接使用这些功能组件组块，而不须从最基本的电路组件
开始设计起。由于使用SIP可以加快集成电路设计的速度与时效，因此在半导体的
分工过程中，有专业的IP与设计服务公司出现。
2.全球半导体业的发展态势
二十世纪九十年代以前，半导体产业主要集中在日本、美国、西欧等国家和
地区，而亚洲的国家及地区大多数以后道工序的封装业为主。进入九十年代以来，
韩国、新加坡和台湾省等纷纷介入半导体产业的前道工序，大规模投资于难度较
高的半导体制造业。到 2005 年，全球半导体产业主要集中于美国、日本、韩国、台
湾省和新加坡等国家和地区，其中，我国台湾省居全球第四位。
二十世纪末，随着信息技术特别是网络技术的深入应用，人类社会在即将迎
来信息化高潮之际，过度膨胀的信息化期望与实际需求相差较大，从而导致“网
络泡沫的破灭”。同样，给网络的核心支撑业－半导体产业带来了巨大的挫折，
造成了半导体产业又一次剧烈振荡，全球半导体产业全年收入从2000 年的最高
峰到2001 年跌入谷底。
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我国集成电路产业经济预警研究
经过了最近几年的恢复至2006 年时，市场调研公司 iSuppli 发布的数据显示，
2006 年全球半导体市场规模比 2005 年增长9%，达到 2585 亿美元，这是信息技
术泡沫破灭以来最高的年增长率。市场调研公司 Gartner 认为，2006 年全球半导
体销售额为2614 亿美元，比2005 年增长11.3%，大大高于Gartner 在2006 年10
月发布的增长8%或9%的预测。美国半导体行业协会 2007 年2月2日发表报告说
由于全球经济增长良好以及高清晰电视机、数字音乐播放器等消费类电子产品的
畅销，2006 年全球半导体销售额达到创纪录的2480 亿美元，同比增长8.9%。虽
然各大机构对 2006 年半导体产业收入和增长率的统计有所不同，但是市场规模
创出历史新高则是不争的事实。
同时，美国半导体行业协会认为，未来三年内全球半导体产业仍将维持年均
9%的增长。2007 年全球半导体市场收入将为 2738 亿美元，同比增加10%；2008
年为 3034 亿美元，增加10.8%；2009 年为 3210 亿美元，增加5.8%，2006 年-
2009 年期间的年均增长率(CAGR)为9%。iSuppli 对全球半导体产业的预测认为其
增长速度峰值可能出现在 2007 年-2008 年。[12]
目前 IC 业的这种成熟和获利的表现，促使2006 年私募基金财团频频青睐半
导体产业，如美国凯雷(KKR)等以 176 亿美元及108 亿美元分别收购飞思卡尔及
飞利浦的芯片制造部门，近日又传出将以 55 亿美元收购全球最大的半导体封装
厂——我国台湾的日月光。这与前几年私募基金财团不敢贸然进入IC 业形成鲜明
对比。
总之，对全球半导体产业发展趋势总的看法如下：
(1) 全球半导体市场发展减速；
(2) 电子产品中硅含量增加；
(3) 硅周期面临着改变；
(4) 消费类电子产品逐渐成为推动集成电路产业发展的主动力。
§1.3.4我国IC业发展现状及趋势
我国 IC 业起步早而发展缓慢。
早在1965 年，我国的集成电路就开始起步，而此时世界上最著名的芯片制
造商英特尔还没有成立。由于认识水平、市场需求、管理体制、经济实力等众多主
客观因素的影响，使我国在这一领域与国外差距越来越大。
一般认为自1965 年我国在西安自主研制出第一块小规模集成电路以来，产
品生产发展经历了从小规模、中规模、大规模和超大规模集成电路四个阶段，
10
摘要：

第一章绪论第一章　绪　论§1.1研究背景§1.1.1经济预警概述预警(EarlyWarningEW)一词源于军事，它是指通过预警飞机、预警雷达、预警卫星等工具来提前发现、分析和判断敌人的进攻信号，并把这种进攻信号的威胁程度报告给指挥部门，以提前采取应对措施[1]。军事预警在社会政治、宏观管理环境保护、经济各个领域得到了广泛的应用。经济预警(EconomicEarlyWarning)就是对经济运行中存在的循环波动现象的描述与预测。循环波动是指经济运行过程中扩张与收缩的交替。这种扩长与收缩的反复交替是超越经济体系、政治制度和社会形态而客观存在着的[2,3]。这种循环波动有时会对经济产生极大的破坏作...

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