李宏寬，何海燕，單捷飛，蔡靜靜

剔除非管理性因素影響的我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率研究：基于廣義三階段DEA和Tobit模型

李宏寬1，何海燕2，單捷飛2，蔡靜靜1

（1.北京理工大學(xué) 管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京 100081；2.北京理工大學(xué) 教育研究院，北京 100081）

基于集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程中所具有的特點(diǎn)，并考慮非管理性因素對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率產(chǎn)生的影響，運(yùn)用廣義三階段DEA模型評(píng)價(jià)和比較我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)整體及產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新效率及差異，并進(jìn)行投入要素的投影分析，在此基礎(chǔ)上借助Tobit回歸模型對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響因素進(jìn)行研究。結(jié)果表明，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)創(chuàng)新效率呈上升態(tài)勢(shì)，而產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)除封測(cè)業(yè)因技術(shù)換擋而呈現(xiàn)“N”型發(fā)展態(tài)勢(shì)外，其余環(huán)節(jié)與產(chǎn)業(yè)整體情況相同；產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新的投入冗余情況則各有不同，但制造業(yè)和裝備業(yè)是投入冗余較為集中的環(huán)節(jié)；產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)加速使得當(dāng)前企業(yè)規(guī)模與技術(shù)創(chuàng)新效率呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān)性，而企業(yè)R&D人員投入和人才密集性對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率分別存在消極和積極影響，可見(jiàn)效率提升的關(guān)鍵在于R&D人員的“質(zhì)”而非“量”，政府支持程度則對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率有明顯積極作用，但企業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)投入對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響并不顯著，在當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段，高投入并不一定會(huì)產(chǎn)生高效率。

集成電路產(chǎn)業(yè)；技術(shù)創(chuàng)新效率；廣義三階段DEA；Tobit回歸模型；投影分析

0 引言

集成電路產(chǎn)業(yè)作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，是國(guó)家信息安全保障和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的關(guān)鍵所在。當(dāng)前由于核心技術(shù)的缺乏，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)已遠(yuǎn)超石油成為我國(guó)第一大進(jìn)口商品，這對(duì)國(guó)家安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展構(gòu)成巨大隱患，提高其技術(shù)創(chuàng)新能力已迫在眉睫。近年來(lái)國(guó)家對(duì)此高度重視，通過(guò)設(shè)立“國(guó)家科技重大專項(xiàng)”和“國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)投資基金”進(jìn)行持續(xù)研發(fā)支持，并出臺(tái)《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》對(duì)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行戰(zhàn)略性全局規(guī)劃。在當(dāng)前產(chǎn)業(yè)研發(fā)投入持續(xù)增加，同時(shí)創(chuàng)新資源又嚴(yán)重不足的情況下，有必要對(duì)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)并對(duì)其影響因素進(jìn)行分析。

目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者已對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和發(fā)展問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)研究，Hao和John[1]對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的周期性發(fā)展進(jìn)行了研究，并分析了產(chǎn)業(yè)發(fā)展周期的影響因素。Wang和Chiu[2]分析了臺(tái)灣地區(qū)為促進(jìn)集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展所采取的各項(xiàng)政策措施，并對(duì)未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展可能遇到的潛在障礙進(jìn)行了預(yù)測(cè)。Hung等[3]對(duì)臺(tái)灣地區(qū)集成電路產(chǎn)業(yè)2006-2012年的運(yùn)營(yíng)效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并分析了加入企業(yè)聯(lián)盟對(duì)企業(yè)運(yùn)營(yíng)效率的影響。Wu等[4]對(duì)金融危機(jī)下，亞太地區(qū)集成電路企業(yè)財(cái)務(wù)績(jī)效受政府支持的影響進(jìn)行了分析，研究發(fā)現(xiàn)，在全球金融危機(jī)期間，政府支持對(duì)亞太地區(qū)集成電路企業(yè)的財(cái)務(wù)績(jī)效有明顯的積極影響。Rahul和Patia[5]對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)內(nèi)的研發(fā)協(xié)作模式在技術(shù)生命周期中的演進(jìn)進(jìn)行了分析。Rajah等[6]則對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)中的政府支持、創(chuàng)新能力和出口三者之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，最終發(fā)現(xiàn)，政府支持對(duì)產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新能力有顯著的正向影響，同時(shí)創(chuàng)新能力的提升可以促進(jìn)出口的增長(zhǎng)。但是，以上針對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)的已有研究較為發(fā)散，且多針對(duì)產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展規(guī)律、運(yùn)營(yíng)績(jī)效以及影響因素等領(lǐng)域，而聚焦于集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的研究則相對(duì)缺乏。

目前已有一些針對(duì)于其他產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的相關(guān)研究，Raab[7]對(duì)美國(guó)50個(gè)州的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并分析了該效率值對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益的影響，結(jié)果顯示，在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)，高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的提高對(duì)地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益有積極影響。Guan等[8]認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程分為技術(shù)研發(fā)階段和成果商業(yè)化階段，其建立兩階段DEA模型對(duì)中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行定量研究，并分析政府資金和企業(yè)資金對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響，研究發(fā)現(xiàn)，政府資金對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響并不顯著。Claudio等[9]認(rèn)為無(wú)差別的利用創(chuàng)新投入和產(chǎn)出來(lái)衡量企業(yè)創(chuàng)新效率是可行并合理的，并對(duì)西班牙制造業(yè)企業(yè)1992-2005年的技術(shù)創(chuàng)新效率及其對(duì)企業(yè)績(jī)效的影響進(jìn)行分析。Song等[10]以中國(guó)269家私營(yíng)上市公司為研究對(duì)象，對(duì)其技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行了評(píng)價(jià)，并分析了政治關(guān)系和融資約束對(duì)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響。Joshua等[11]對(duì)歐洲技術(shù)創(chuàng)新效率及創(chuàng)業(yè)行為對(duì)其的影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)與分析，研究發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)業(yè)行為對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率的提升存在顯著正向影響。Wang等[12]對(duì)中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率和營(yíng)銷(xiāo)效率進(jìn)行分析，研究發(fā)現(xiàn)，不同類型的新能源企業(yè)在創(chuàng)新方面的效率不同，只有少數(shù)企業(yè)的創(chuàng)新活動(dòng)是“有效和密集的”。趙樹(shù)寬等[13]對(duì)吉林省高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行測(cè)評(píng)，并對(duì)其有效性、投影及規(guī)模報(bào)酬進(jìn)行分析。劉志迎和張吉坤[14]對(duì)我國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)中三資企業(yè)和國(guó)有企業(yè)的創(chuàng)新效率進(jìn)行測(cè)定和分析，研究結(jié)果顯示，三資企業(yè)創(chuàng)新效率高于國(guó)有企業(yè)，且二者創(chuàng)新效率的差距主要?dú)w因于規(guī)模效率，其純技術(shù)效率基本無(wú)差異。肖文和林高榜[15]采用SFA方法，對(duì)我國(guó)36個(gè)工業(yè)行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新效率及其影響因素進(jìn)行了分析，研究發(fā)現(xiàn)，市場(chǎng)化導(dǎo)向的技術(shù)創(chuàng)新效率明顯較低，同時(shí)政府支持對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率的提升并不明顯。肖仁橋等[16]對(duì)中國(guó)不同性質(zhì)工業(yè)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新效率及其影響因素進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示，外資企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率遠(yuǎn)高于內(nèi)資企業(yè)。朱晉偉等[17]對(duì)中國(guó)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新績(jī)效及其影響進(jìn)行了評(píng)價(jià)與分析，發(fā)現(xiàn)研發(fā)人員比例、引進(jìn)技術(shù)費(fèi)用和出口比率對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新績(jī)效有明顯促進(jìn)作用。

但總體來(lái)說(shuō)，集成電路產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)創(chuàng)新相比于其他產(chǎn)業(yè)有其自身特點(diǎn)，而現(xiàn)有研究中專門(mén)針對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)這一戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的研究仍然較少；鑒于此，本文在已有文獻(xiàn)的研究基礎(chǔ)上，同時(shí)考慮隨機(jī)誤差、外部環(huán)境以及產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平的變化等非管理因素對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率所產(chǎn)生的影響，使用廣義三階段DEA模型對(duì)剔除非管理性因素影響的我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)整體及產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)2009-2014年技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行評(píng)價(jià)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行投入的投影分析，同時(shí)借助Tobit回歸模型進(jìn)一步從企業(yè)自身內(nèi)部條件的視角對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響因素進(jìn)行研究。

圖1 考慮非管理性因素影響視角下的企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)框架圖

Figure 1 Framework of enterprise technology innovation activities from the perspective of non-management factors

1 理論基礎(chǔ)及研究設(shè)計(jì)

1.1 考慮非管理性因素影響視角下的企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率

企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)作為一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其執(zhí)行過(guò)程中會(huì)受到企業(yè)內(nèi)部技術(shù)創(chuàng)新行為管理水平及企業(yè)外部諸多非管理性因素的共同影響[18-19]。如圖1所示，影響技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的管理性因素主要包括創(chuàng)新活動(dòng)的運(yùn)營(yíng)管理、創(chuàng)新資源的配置以及創(chuàng)新群體的組織結(jié)構(gòu)等，管理性因素產(chǎn)生于企業(yè)內(nèi)部并可由企業(yè)自身控制，其是企業(yè)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)管理的直接反應(yīng)。非管理性因素則主要包括隨機(jī)誤差、外部環(huán)境以及產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平的變化等，非管理性因素來(lái)源于企業(yè)外部且企業(yè)自身無(wú)法對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，但卻對(duì)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)產(chǎn)生著不可忽視的影響。

企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率定量評(píng)估的目的在于反映企業(yè)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的真實(shí)管理水平，從而為后續(xù)的進(jìn)一步分析及改善提供依據(jù)[8]。但通過(guò)投入和產(chǎn)出對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率的直接分析通常會(huì)忽視技術(shù)創(chuàng)新的行為過(guò)程，而根據(jù)以上分析可知，技術(shù)創(chuàng)新的過(guò)程是在多種管理性因素和非管理性因素的共同作用下進(jìn)行的，這最終造成所得技術(shù)創(chuàng)新效率的評(píng)估結(jié)果會(huì)忽視非管理因素的干擾。因此對(duì)于通過(guò)投入產(chǎn)出進(jìn)行企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的評(píng)估，進(jìn)一步剔除非管理性因素對(duì)效率值的影響，可使最終所得的技術(shù)創(chuàng)新效率更為準(zhǔn)確的反映出企業(yè)自身技術(shù)創(chuàng)新管理能力，并使后續(xù)的改善措施以及趨勢(shì)變化和影響因素等分析更為合理。

1.2 模型和方法

（1）灰色關(guān)聯(lián)分析法

灰色關(guān)聯(lián)分析法（GRA，Grey Relational Analysis）適用于對(duì)多因素、非線性系統(tǒng)間關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行定量分析，其對(duì)系統(tǒng)間關(guān)聯(lián)程度的判斷主要是基于數(shù)據(jù)序列間幾何形狀的接近程度[20]?；疑P(guān)聯(lián)分析法的具體步驟如下。

①無(wú)量綱化處理

②求解灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

③關(guān)聯(lián)度的計(jì)算

（2）廣義三階段DEA模型

目前對(duì)于效率的定量評(píng)估方法已有一定研究，其中Charnes[21]和Coelli[22]等提出的數(shù)據(jù)包絡(luò)分析法（DEA）無(wú)需設(shè)定具體函數(shù)形式，對(duì)處理多投入多產(chǎn)出的復(fù)雜效率評(píng)價(jià)問(wèn)題具有明顯優(yōu)勢(shì)，目前已廣泛應(yīng)用于環(huán)保、金融業(yè)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)、能源行業(yè)以及制造業(yè)等各行業(yè)的效率評(píng)價(jià)領(lǐng)域[8-9、12、23-27]。但傳統(tǒng)DEA模型有著明顯的缺點(diǎn)，其只考慮了投入與產(chǎn)出指標(biāo)之間的關(guān)系，未能剔除外部環(huán)境因素以及被包括在投入松弛或產(chǎn)出剩余里的隨機(jī)誤差對(duì)效率值的影響?；诖耍現(xiàn)ried等[28]提出三階段DEA模型，可去除隨機(jī)誤差和外部環(huán)境對(duì)效率的影響，并在金融、公共政策、能源及教育等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[18-19,29-31]。但傳統(tǒng)DEA模型是一種依據(jù)自評(píng)體系評(píng)價(jià)的方法，其評(píng)價(jià)的參照對(duì)象默認(rèn)為評(píng)價(jià)對(duì)象中的“優(yōu)秀單元集”，而無(wú)法自主選擇參照系，因此，在處理多時(shí)期效率評(píng)價(jià)問(wèn)題時(shí)，傳統(tǒng)DEA模型無(wú)法有效處理不同時(shí)期系統(tǒng)整體發(fā)展水平等因素對(duì)效率值的影響，對(duì)此，F(xiàn)are和Grosskopf[32]提出了dynamic-DEA模型，并在后續(xù)衍生出多種基于其的優(yōu)化模型[33-35]。此外馬占新等[36]也提出了廣義DEA模型，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)決策者的需求對(duì)參考系的自主選擇，并通過(guò)引入“移動(dòng)因子”，從而剔除了系統(tǒng)的整體發(fā)展對(duì)效率值的影響。本文結(jié)合以上研究并引入灰色關(guān)聯(lián)分析法，構(gòu)造廣義三階段DEA模型對(duì)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行研究，在剔除隨機(jī)誤差、外部環(huán)境以及產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平的變化等非管理因素對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率產(chǎn)生的影響后，得到能夠更為準(zhǔn)確反映我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)內(nèi)部技術(shù)創(chuàng)新管理水平的效率值。廣義三階段DEA模型的具體步驟如下。

第一階段：廣義DEA模型

第二階段：環(huán)境變量的測(cè)算及投入指標(biāo)值的調(diào)整

隨后建立如下SFA回歸模型

第三階段：調(diào)整后的廣義DEA模型

（3）Tobit回歸模型

為進(jìn)一步分析我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響因素，本文以通過(guò)廣義三階段DEA模型所得的技術(shù)創(chuàng)新效率為被解釋變量，以各影響因素為解釋變量，建立多元線性回歸模型。但由于技術(shù)創(chuàng)新效率為受限因變量，其值都為大于0且小于等于1的，運(yùn)用普通最小二乘法進(jìn)行回歸分析可能會(huì)產(chǎn)生有偏，因此，本文采用Tobit回歸模型，其運(yùn)用極大似然估計(jì)，在處理因變量數(shù)據(jù)受限方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。具體形式如下：

2 變量和數(shù)據(jù)說(shuō)明

2.1 投入產(chǎn)出指標(biāo)的選擇

本文針對(duì)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新特點(diǎn)，并參考《國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)力研究報(bào)告》中科技創(chuàng)新能力指標(biāo)體系[37]，同時(shí)考慮到數(shù)據(jù)的可獲取性，最終在測(cè)度指標(biāo)的設(shè)計(jì)上有所取舍，確定了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)相對(duì)合理的技術(shù)創(chuàng)新投入產(chǎn)出效率評(píng)價(jià)指標(biāo)，具體如表1所示。

表1 中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投入和產(chǎn)出指標(biāo)

從投入來(lái)看，首先集成電路產(chǎn)業(yè)作為知識(shí)密集型的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，企業(yè)R&D人力資源對(duì)其技術(shù)創(chuàng)新有著重要影響，因而選取企業(yè)當(dāng)年R&D人員數(shù)量作為投入指標(biāo)之一；其次，集成電路產(chǎn)業(yè)資本密集性特點(diǎn)明顯，且隨著芯片制造技術(shù)的制程逐漸逼近物理極限，技術(shù)創(chuàng)新的難度快速增高，致使其對(duì)資本的需求正在呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，因此選取企業(yè)當(dāng)年R&D經(jīng)費(fèi)投入作為另一投入指標(biāo)；此外，隨著集成電路產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，同時(shí)技術(shù)復(fù)雜度不斷上升，知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理已經(jīng)成為集成電路企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程中不可忽視的影響因素，因此將企業(yè)當(dāng)年知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理經(jīng)費(fèi)投入（包括專利檢索、分析、申請(qǐng)、代理、登記和維護(hù)費(fèi)）也作為技術(shù)創(chuàng)新投入指標(biāo)之一。從產(chǎn)出來(lái)看，根據(jù)摩爾定律可知，集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)較快，其技術(shù)創(chuàng)新的投入產(chǎn)出時(shí)間差較短，因此選取企業(yè)的次年市場(chǎng)銷(xiāo)售額增量、專利申請(qǐng)數(shù)作為技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出指標(biāo)。

隨后，借助Matlab軟件對(duì)投入產(chǎn)出指標(biāo)進(jìn)行Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)，結(jié)果如表2所示。各投入指標(biāo)均在5%或1%的檢驗(yàn)水平下與產(chǎn)出指標(biāo)正相關(guān)，可見(jiàn)，本文所選取的投入指標(biāo)與產(chǎn)出指標(biāo)之間滿足同向性條件，符合進(jìn)行DEA效率分析的要求。

表2 投入產(chǎn)出指標(biāo)的Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)結(jié)果

注：***和**分別表示在1%和5% 的統(tǒng)計(jì)水平上顯著

2.2 外部環(huán)境變量的選取

外部環(huán)境變量是指對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率存在實(shí)質(zhì)影響，但并非技術(shù)創(chuàng)新主體能夠主觀控制，且同一時(shí)間節(jié)點(diǎn)下各樣本值存在一定差異的外部因素。集成電路產(chǎn)業(yè)作為保障國(guó)家信息安全和促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)具有明顯的基礎(chǔ)性、高投入性、技術(shù)高復(fù)雜性和技術(shù)變革快速性的特征，本文基于集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)的特征，從宏觀經(jīng)濟(jì)、政策支持、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)基礎(chǔ)和創(chuàng)新文化五個(gè)維度提出了影響其技術(shù)創(chuàng)新效率的外部環(huán)境變量，如圖2所示。

圖2 影響集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的外部環(huán)境變量

Figure 2 External environmental variables affecting the efficiency of technological innovation in the integrated circuit industry

圖3 全球集成電路市場(chǎng)增長(zhǎng)率與全球GDP增長(zhǎng)率（%）

Figure 3 Global IC market growth rate and global GDP growth rate (%)

數(shù)據(jù)來(lái)源：Gartner、世界銀行

（1）宏觀經(jīng)濟(jì)：集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的基礎(chǔ)性特點(diǎn)主要體現(xiàn)在，當(dāng)前該產(chǎn)業(yè)已滲入國(guó)民經(jīng)濟(jì)相關(guān)的眾多領(lǐng)域[4]，其技術(shù)創(chuàng)新行為產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)增量相對(duì)有限，創(chuàng)新成果需借助下游產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用來(lái)釋放更大的經(jīng)濟(jì)效益。這一基礎(chǔ)性特點(diǎn)決定了集成電路企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新很大程度上會(huì)受到宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的影響，所在地區(qū)的宏觀經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不僅從R&D經(jīng)費(fèi)等方面對(duì)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的供給側(cè)產(chǎn)生影響，同時(shí)其也是技術(shù)創(chuàng)新需求的一個(gè)重要影響因素。

如圖3所示，1997-2016年間全球集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)與全球GDP的波動(dòng)呈現(xiàn)高度相關(guān)性，這也在一定程度上表明了宏觀經(jīng)濟(jì)對(duì)集成電路企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新存在著一定影響。而GDP是反映一個(gè)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展總體水平的最常用指標(biāo)，因此本文選用集成電路企業(yè)所在省份的GDP作為反應(yīng)宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境的代理變量。

（2）政策支持：集成電路產(chǎn)業(yè)當(dāng)前的技術(shù)發(fā)展已進(jìn)入10nm級(jí)別，制程技術(shù)正在逐漸逼近物理極限，這造成其技術(shù)創(chuàng)新的投入規(guī)模正在呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，而這種高投入性特點(diǎn)也使得集成電路產(chǎn)業(yè)相較于其他產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)創(chuàng)新的失敗風(fēng)險(xiǎn)和試錯(cuò)成本更為高昂，因此政府在技術(shù)創(chuàng)新方面的政策支持對(duì)其具有重要的促進(jìn)作用。根據(jù)美國(guó)、韓國(guó)及日本的經(jīng)驗(yàn)可發(fā)現(xiàn)，集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)政府政策支持均有著較強(qiáng)的依賴性，尤其在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期[6]。但由于政策支持涉及稅收、金融等各個(gè)方面，且各地方政府在鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新上所采取的政策也存在很大差異性，因此難以對(duì)其進(jìn)行直接量化比較，對(duì)此，考慮到政府在財(cái)政領(lǐng)域的投入偏好能夠在很大程度上反映出政府對(duì)于某一領(lǐng)域的支持力度，同時(shí)這一支持偏好也會(huì)映射到政策領(lǐng)域，因此本文選擇企業(yè)所在省份的政府在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的財(cái)政支出占地方財(cái)政總支出的比重作為政策支持的代理變量。

（3）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)：隨著產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展不斷趨近于物理極限，集成電路產(chǎn)業(yè)同時(shí)也呈現(xiàn)出技術(shù)高復(fù)雜性的特征。當(dāng)前集成電路的完整生產(chǎn)工序已經(jīng)超過(guò)500個(gè)步驟，且涉及材料學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)、表面科學(xué)、機(jī)電控制等多個(gè)學(xué)科，制造參數(shù)的精準(zhǔn)度控制已達(dá)到原子尺寸級(jí)別[38]。這種技術(shù)高復(fù)雜性特征加上創(chuàng)新的高投入性，使得產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)對(duì)單一企業(yè)已顯力不從心，其產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)對(duì)于技術(shù)創(chuàng)新的參與度越來(lái)越高，產(chǎn)業(yè)鏈上下游“聯(lián)合創(chuàng)新”模式已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。如圖4所示，產(chǎn)業(yè)鏈主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的完整程度對(duì)于集成電路企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新有著顯著的促進(jìn)作用。

圖4 集成電路產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)圖

Figure 4 Structure diagram of integrated circuit industry chain

（4）技術(shù)基礎(chǔ)：集成電路產(chǎn)業(yè)作為信息產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，其呈現(xiàn)出明顯的技術(shù)變革快速性特征。根據(jù)“摩爾定律”所歸納的技術(shù)進(jìn)步速度，在固定價(jià)格下集成電路性能每隔18-24個(gè)月即提升一倍。而集成電路產(chǎn)業(yè)這種技術(shù)變革快速性特征同時(shí)伴隨著技術(shù)高復(fù)雜性，使得企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)對(duì)外部環(huán)境中與本行業(yè)相關(guān)的原有技術(shù)儲(chǔ)備具有明顯的依賴性，集成電路國(guó)際龍頭企業(yè)英特爾和臺(tái)積電長(zhǎng)期占據(jù)產(chǎn)業(yè)技術(shù)制高點(diǎn)，其所處的硅谷和新竹科學(xué)工業(yè)園具有的雄厚技術(shù)基礎(chǔ)起到了關(guān)鍵所用。

此外，集成電路產(chǎn)業(yè)作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，在其半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程中，其技術(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)力主要來(lái)源于產(chǎn)業(yè)界，且其技術(shù)創(chuàng)新的價(jià)值也更多是直接通過(guò)產(chǎn)業(yè)化而體現(xiàn)，這使得專利成為該產(chǎn)業(yè)內(nèi)技術(shù)的最主要和最直接的體現(xiàn)。同時(shí)考慮到專利的正式授權(quán)需要較長(zhǎng)時(shí)間，而集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)迭代速度很快。因此，本文選用企業(yè)所在省份前五年的集成電路產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利申請(qǐng)總量作為其技術(shù)基礎(chǔ)的代理變量。其中產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利的檢索策略則利用國(guó)際專利分類號(hào)（IPC）構(gòu)建，并通過(guò)對(duì)集成電路技術(shù)所涉及內(nèi)容的詳細(xì)分解以及經(jīng)過(guò)專家討論，最終確定具體的IPC分類號(hào)檢索范圍如表3所示。

表3 集成電路產(chǎn)業(yè)相關(guān)專利IPC分類號(hào)檢索策略

（5）創(chuàng)新文化：集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)變革快速性特征使得企業(yè)需要長(zhǎng)期保持較強(qiáng)的創(chuàng)新欲望才能跟上產(chǎn)業(yè)技術(shù)變革的步伐，而長(zhǎng)期較強(qiáng)創(chuàng)新欲望的保持則需要?jiǎng)?chuàng)新文化的引領(lǐng)，創(chuàng)新文化將會(huì)從創(chuàng)新的需求和技術(shù)的供給兩方面對(duì)集成電路企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新行為產(chǎn)生潛移默化的影響[39]。由于創(chuàng)新文化作為創(chuàng)新精神財(cái)富以及創(chuàng)新物質(zhì)形態(tài)的綜合，其強(qiáng)弱程度很難直接進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，而風(fēng)險(xiǎn)投資可以從一定視角下反映出該地區(qū)對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)的偏好以及對(duì)新興事物的探索動(dòng)力，這也正是創(chuàng)新文化所需求的，同時(shí)在硅谷、以色列等具有較強(qiáng)創(chuàng)新文化的全球創(chuàng)新中心，其風(fēng)險(xiǎn)投資行業(yè)也同樣較為發(fā)達(dá)。因此本文選用企業(yè)所在省份的風(fēng)險(xiǎn)投資資金總額作為創(chuàng)新文化的代理變量。

2.3 影響因素的選擇

通過(guò)廣義三階段DEA模型所得的技術(shù)創(chuàng)新效率，已剔除了隨機(jī)誤差、產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平變化以及宏觀經(jīng)濟(jì)、政策支持、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)基礎(chǔ)和創(chuàng)新文化五個(gè)維度的環(huán)境因素所產(chǎn)生的外部非管理性影響。因此，本文對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率影響因素的分析主要聚焦在企業(yè)自身的內(nèi)部條件對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響，具體對(duì)企業(yè)規(guī)模（SCALE）、獲政府支持程度（GOVME）、人才密集性（INTENS）以及創(chuàng)新投入力度（INPUT）對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響進(jìn)行分析。

企業(yè)規(guī)模（SCALE）可用企業(yè)年銷(xiāo)售額和企業(yè)從業(yè)人數(shù)來(lái)反映，本文選取企業(yè)當(dāng)年從業(yè)人員數(shù)（STAFF）和企業(yè)年銷(xiāo)售額（SALE）表示企業(yè)規(guī)模；獲政府支持程度（GOVME）則由企業(yè)當(dāng)年R&D經(jīng)費(fèi)投入中政府直接財(cái)政支持的比例表示；人才密集性（INTENS）反映了企業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)過(guò)程中對(duì)高水平人才的需求度，本文選取企業(yè)當(dāng)年R&D人員中碩士和博士的占比作為代理；創(chuàng)新投入力度（INPUT）可用企業(yè)當(dāng)年R&D經(jīng)費(fèi)投入（FUNDS）和企業(yè)當(dāng)年R&D人員數(shù)（RESEAR）來(lái)表示。

2.4 樣本選取和數(shù)據(jù)來(lái)源

本文依托國(guó)家科技重大專項(xiàng)“極大規(guī)模集成電路制造裝備與成套工藝”的戰(zhàn)略研究子課題，并基于所構(gòu)建的中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)我國(guó)107家集成電路產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)代表性企業(yè)進(jìn)行了實(shí)地和問(wèn)卷調(diào)研，同時(shí)結(jié)合其中上市企業(yè)發(fā)布的年度報(bào)告和社會(huì)責(zé)任報(bào)告所披露的公開(kāi)數(shù)據(jù)對(duì)調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行了完善，最終在剔除數(shù)據(jù)不完整的企業(yè)后，整理了我國(guó)64家集成電路企業(yè)2009-2014年除“企業(yè)次年專利申請(qǐng)數(shù)”外的技術(shù)創(chuàng)新投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)以及技術(shù)創(chuàng)新影響因素指標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)。而“企業(yè)次年專利申請(qǐng)數(shù)”產(chǎn)出指標(biāo)數(shù)據(jù)和環(huán)境變量中“企業(yè)截止至上一年的專利申請(qǐng)總量”數(shù)據(jù)來(lái)源于德溫特創(chuàng)新專利引文索引數(shù)據(jù)庫(kù)（Derwent Innovations Index）。其他環(huán)境變量相關(guān)數(shù)據(jù)則來(lái)源于歷年《中國(guó)電子信息產(chǎn)業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》、《中國(guó)風(fēng)險(xiǎn)投資統(tǒng)計(jì)年鑒》以及各省市統(tǒng)計(jì)年鑒。

3 實(shí)證分析與結(jié)果

基于以上數(shù)據(jù)和方法，運(yùn)用MATLAB軟件進(jìn)行實(shí)證統(tǒng)計(jì)與分析，本文的實(shí)證分析主要分為兩個(gè)部分，首先使用廣義三階段DEA模型，從產(chǎn)業(yè)整體和產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)兩個(gè)方面，對(duì)剔除非管理性因素影響的我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行評(píng)價(jià)與分析；然后，基于所得技術(shù)創(chuàng)新效率的定量評(píng)估值，從企業(yè)自身內(nèi)部條件的視角，利用Tobit回歸模型解析我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響因素。

3.1 中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率分析

3.1.1 產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)創(chuàng)新效率分析

表4 中國(guó)各區(qū)域集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)完整度

由表5可以看出，剔除隨機(jī)誤差、外部環(huán)境以及產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平的變化等非管理因素所產(chǎn)生的影響后，中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)各年的技術(shù)創(chuàng)新綜合效率、純技術(shù)效率以及規(guī)模效率均有明顯減小，且在樣本年間的波動(dòng)明顯趨緩，這表明外部環(huán)境因素及隨機(jī)誤差確實(shí)會(huì)對(duì)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率產(chǎn)生影響，因此采用剔除外部環(huán)境因素及隨機(jī)誤差影響后的技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行后續(xù)分析更加合理。

表5 中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)創(chuàng)新效率

2、表內(nèi)各年份技術(shù)創(chuàng)新效率數(shù)據(jù)為該年所有決策單元的平均值，后續(xù)表示相同。

此外根據(jù)表5中調(diào)整后的技術(shù)創(chuàng)新效率可發(fā)現(xiàn)，樣本期內(nèi)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新綜合效率、純技術(shù)效率以及規(guī)模效率均呈上升態(tài)勢(shì)。同時(shí)各年的規(guī)模效率均低于純技術(shù)效率，可見(jiàn)相對(duì)于純技術(shù)效率來(lái)說(shuō)，規(guī)模效率不高是制約我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率提升更為主要的因素。同時(shí)集成電路產(chǎn)業(yè)本身集聚程度較高，是典型的高投入高回報(bào)產(chǎn)業(yè)，因此應(yīng)進(jìn)一步擴(kuò)大我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投入規(guī)模，同時(shí)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新資源的集中配置，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新效率的進(jìn)一步提升。

3.1.2 產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新效率分析

集成電路產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新模式及創(chuàng)新過(guò)程中對(duì)創(chuàng)新要素的需求和利用方式均有不同特征，因此本節(jié)對(duì)中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈分環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新效率的實(shí)證統(tǒng)計(jì)與分析。如圖1所示，依據(jù)技術(shù)分工和生產(chǎn)流程，集成電路產(chǎn)業(yè)鏈通常分為IC設(shè)計(jì)、芯片制造、封裝測(cè)試、裝備制造和配套材料五個(gè)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新效率及變化態(tài)勢(shì)如表6和圖5所示。

由圖5可發(fā)現(xiàn)，樣本期內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)除封測(cè)業(yè)外，其余環(huán)節(jié)的技術(shù)創(chuàng)新綜合效率均呈上升態(tài)勢(shì)，這與我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)整體的變化態(tài)勢(shì)相一致。而封測(cè)業(yè)則呈現(xiàn)出“N”型發(fā)展態(tài)勢(shì)，其在2011年達(dá)到峰值后，2012年即出現(xiàn)明顯下降，并在隨后又快速轉(zhuǎn)為上升態(tài)勢(shì)。這主要?dú)w因于我國(guó)的封測(cè)行業(yè)自2012年開(kāi)始逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)階段，企業(yè)開(kāi)始進(jìn)行TSV、3D封裝等新一代高階封裝技術(shù)的開(kāi)發(fā)，這使得R&D經(jīng)費(fèi)及人員的投入出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，而原有技術(shù)下的產(chǎn)能擴(kuò)充又有限，且新技術(shù)還未進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，因此導(dǎo)致封測(cè)行業(yè)整體技術(shù)創(chuàng)新效率出現(xiàn)明顯下滑，但之后隨著新一代高階封裝技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，技術(shù)創(chuàng)新效率即開(kāi)始出現(xiàn)回升。

圖5 中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新綜合效率變化趨勢(shì)

Figure 5 Trend of comprehensive efficiency of technological innovation in all links of China's IC industry chain

表6 中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新效率表

在產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)業(yè)和封測(cè)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新綜合效率相對(duì)較高，且明顯高于產(chǎn)業(yè)整體水平；而制造業(yè)和材料業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新綜合效率則接近但仍稍低于產(chǎn)業(yè)整體水平；裝備業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新綜合效率則為各環(huán)節(jié)中最低。其中設(shè)計(jì)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新綜合效率為產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)最高，屬于“高效率高投入”型。設(shè)計(jì)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程中對(duì)高端人才的需求很大，同時(shí)也是集成電路產(chǎn)業(yè)中知識(shí)產(chǎn)權(quán)相關(guān)活動(dòng)最為活躍的環(huán)節(jié)，知識(shí)產(chǎn)權(quán)相關(guān)投入較高。但設(shè)計(jì)業(yè)在巨大下游應(yīng)用市場(chǎng)需求的拉動(dòng)下，也是近些年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)在技術(shù)水平和產(chǎn)值方面提升最為快速的環(huán)節(jié)。因此整個(gè)設(shè)計(jì)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投入較高，同時(shí)也具有較高的創(chuàng)新效率；封測(cè)業(yè)則屬于“高效率低投入”型。其技術(shù)門(mén)檻要求相對(duì)較低，在人才和資金方面的投入相對(duì)較少，但封測(cè)業(yè)產(chǎn)值近些年則保持平穩(wěn)增長(zhǎng)，并在某些技術(shù)領(lǐng)域接近甚至超越國(guó)際先進(jìn)水平。其技術(shù)創(chuàng)新投入雖然相對(duì)較低，但創(chuàng)新效率方面表現(xiàn)較為良好；制造業(yè)和裝備業(yè)則屬于“低效率高投入”型。作為集成電路產(chǎn)業(yè)的核心環(huán)節(jié)，其資本密集性和人才密集性特點(diǎn)很強(qiáng)，加之政府近些年通過(guò)國(guó)家科技重大專項(xiàng)及產(chǎn)業(yè)基金等多種方式對(duì)其進(jìn)行大力支持，二者的技術(shù)創(chuàng)新投入一直維持在相對(duì)較高的水平，但由于作為產(chǎn)業(yè)最為核心的環(huán)節(jié)，技術(shù)復(fù)雜度和突破難度也相對(duì)較高，目前制造業(yè)相比于國(guó)際先進(jìn)水平依舊落后2-3代，裝備業(yè)對(duì)國(guó)外進(jìn)口的依賴也仍然很強(qiáng)，在一些高端領(lǐng)域甚至完全依賴于進(jìn)口。因此，二者雖有較高的創(chuàng)新投入，但技術(shù)突破仍有很大空間，創(chuàng)新效率有待進(jìn)一步提升；材料業(yè)則屬于“低效率低投入”型。其產(chǎn)品種類眾多并且技術(shù)水平跨度較大，整體創(chuàng)新投入相對(duì)較低，同時(shí)材料業(yè)近些年在國(guó)內(nèi)并沒(méi)有獲得足夠的重視，其產(chǎn)值增長(zhǎng)和技術(shù)突破均相對(duì)有限。

在純技術(shù)效率和規(guī)模效率方面，如表6所示，設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)以及裝備業(yè)的規(guī)模效率均明顯小于其純技術(shù)效率，這與產(chǎn)業(yè)整體情況類似，相對(duì)于純技術(shù)效率來(lái)說(shuō)，規(guī)模效率不高是制約其技術(shù)創(chuàng)新效率提升更為主要的因素。同時(shí)三者技術(shù)創(chuàng)新均為高投入型，因此對(duì)其應(yīng)進(jìn)一步加大人才、資本等創(chuàng)新資源的投入和集中配置。而相反，封測(cè)業(yè)的規(guī)模效率則明顯大于其純技術(shù)效率，純技術(shù)效率偏低是我國(guó)封測(cè)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率提升更為主要的制約因素。因此針對(duì)封測(cè)業(yè)應(yīng)著重提高技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程中創(chuàng)新資源的管理水平和協(xié)調(diào)程度，使資源投入得到更為充分的利用。材料業(yè)的規(guī)模效率與純技術(shù)效率則并無(wú)明顯差異，對(duì)于材料業(yè)的發(fā)展應(yīng)雙管齊下，加大創(chuàng)新投入的同時(shí)注重提升資源的利用水平。

3.2 產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新效率投影分析

通過(guò)對(duì)非DEA有效決策單元進(jìn)行投影分析，可進(jìn)一步探究產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新的投入冗余情況，有助于發(fā)掘產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)影響技術(shù)創(chuàng)新效率的主要因素，以便為科學(xué)合理地配置技術(shù)創(chuàng)新資源提供重要依據(jù)，投影分析結(jié)果如表7所示。

表7 中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)技術(shù)創(chuàng)新投入冗余表

注：括號(hào)內(nèi)數(shù)據(jù)為投入冗余的改進(jìn)幅度（%）

根據(jù)表7可以發(fā)現(xiàn)，R&D人員方面的投入冗余主要集中在制造業(yè)和裝備業(yè)，二者的冗余率基本都在50%以上。R&D經(jīng)費(fèi)方面的投入冗余除了集中于以上二者外，同時(shí)還有材料業(yè)，其中裝備業(yè)和材料業(yè)的冗余率都超過(guò)了60%，制造業(yè)的R&D經(jīng)費(fèi)投入冗余率雖然在樣本期內(nèi)下降幅度較大，但其仍然在40%以上。

具體來(lái)看，制造業(yè)和裝備業(yè)在R&D人員和經(jīng)費(fèi)方面較高的投入冗余，主要與其行業(yè)特點(diǎn)具有一定相關(guān)性，首先二者均屬于高投入型行業(yè)，其資本和人才的密集性本身相對(duì)較強(qiáng)；同時(shí)制造業(yè)和裝備業(yè)的技術(shù)復(fù)雜度是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中最高的兩個(gè)環(huán)節(jié)，其技術(shù)創(chuàng)新從投入到產(chǎn)出的歷程較長(zhǎng)，如制造業(yè)每一制程節(jié)點(diǎn)的研發(fā)從實(shí)驗(yàn)室預(yù)研到最終的量產(chǎn)一般需3.5年左右；此外，IC制造業(yè)和裝備業(yè)的行業(yè)技術(shù)壁壘較高，尤其在28nm以下高階制程制造領(lǐng)域以及光刻機(jī)、掩膜制備設(shè)備等裝備方面，全球市場(chǎng)基本處于寡頭壟斷的狀態(tài)，我國(guó)的IC制造企業(yè)和裝備企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新成果很難在短時(shí)間內(nèi)獲得穩(wěn)定的市場(chǎng)。因此，雖然我國(guó)的IC制造業(yè)和裝備業(yè)當(dāng)前面臨著較高的投入冗余，但作為集成電路產(chǎn)業(yè)這一戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的核心環(huán)節(jié)，其技術(shù)創(chuàng)新投入的見(jiàn)效需要長(zhǎng)期的堅(jiān)持，政府和企業(yè)應(yīng)遵循產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)和發(fā)展規(guī)律，保持對(duì)其技術(shù)創(chuàng)新投入的持續(xù)性。

而材料業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)方面較高的投入冗余則主要?dú)w因于我國(guó)大部分集成電路材料企業(yè)面向的是較為低端的材料產(chǎn)品，其本身的技術(shù)含量和產(chǎn)值即相對(duì)較低，增長(zhǎng)的空間非常有限。而在大硅片、光刻膠等高端材料領(lǐng)域，國(guó)家近些年針對(duì)部分企業(yè)給予了持續(xù)的研發(fā)資金支持，但技術(shù)突破和產(chǎn)值增長(zhǎng)則相對(duì)有限，目前我國(guó)在300mm大硅片、193nm光刻膠等高端材料領(lǐng)域仍然完全依賴進(jìn)口，其R&D經(jīng)費(fèi)的使用效率需進(jìn)一步提升。

知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理經(jīng)費(fèi)的投入冗余則主要集中在設(shè)計(jì)業(yè)，其冗余率超過(guò)40%。設(shè)計(jì)業(yè)是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上知識(shí)產(chǎn)權(quán)相關(guān)行為最為活躍的環(huán)節(jié)，專利相關(guān)管理費(fèi)用投入水平也相對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)明顯較高，這在一定程度上導(dǎo)致了其較高的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理經(jīng)費(fèi)投入冗余。但是得益于近些年我國(guó)設(shè)計(jì)業(yè)的快速崛起，其較高的知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理經(jīng)費(fèi)投入冗余值和冗余率在樣本期內(nèi)均呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì)。

3.3 我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響因素分析

根據(jù)廣義三階段DEA模型所得各樣本企業(yè)歷年技術(shù)創(chuàng)新效率及選取的影響因素，構(gòu)建中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率與影響因素的線性回歸方程，具體如下：

表8 中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率影響因素的Tobit回歸結(jié)果

注：R2=0.224, Likelihood Ratio=-932.586，***、**和*分別表示在1%、5%和10%的統(tǒng)計(jì)水平上顯著

圖6 2001-2016年中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)結(jié)構(gòu)變遷

Figure 6 Structural changes in the main production links of China's IC industry chain from 2001 to 2016

數(shù)據(jù)來(lái)源：中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)

由表8可見(jiàn)，Tobit回歸模型整體的擬合結(jié)果基本理想。在企業(yè)規(guī)模方面，企業(yè)年銷(xiāo)售額和企業(yè)從業(yè)人數(shù)兩個(gè)影響因素分別在5%和1%的檢驗(yàn)水平下顯著，且二者對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率均存在負(fù)向作用。集成電路產(chǎn)業(yè)是典型的高投入高回報(bào)產(chǎn)業(yè)，其規(guī)模效應(yīng)明顯[2]，但從回歸分析結(jié)果中可見(jiàn)，在當(dāng)前中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)中，較大規(guī)模的企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新方面并未有效的形成規(guī)模效應(yīng)，企業(yè)規(guī)模對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率反而形成了負(fù)向的影響。其原因可能與我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)目前所處發(fā)展階段具有一定相關(guān)性，當(dāng)前我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)升級(jí)關(guān)鍵時(shí)期，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)正不斷趨于合理，如圖5、6所示，占用人力資源相對(duì)較少且單位企業(yè)銷(xiāo)售規(guī)模相對(duì)較低的IC設(shè)計(jì)業(yè)正在快速崛起，這使得其技術(shù)創(chuàng)新效率遠(yuǎn)高于產(chǎn)業(yè)鏈其他環(huán)節(jié)，而占用較多人力資源且產(chǎn)值規(guī)模較高的芯片制造業(yè)和封裝測(cè)試業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新效率則處于較低的水平，因此造成當(dāng)前中國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)中企業(yè)規(guī)模對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率產(chǎn)生負(fù)向影響。但隨著我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的逐漸改善，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的發(fā)展不斷趨于均衡，最終技術(shù)創(chuàng)新效率的規(guī)模效應(yīng)會(huì)逐漸顯著。

企業(yè)獲政府支持程度在1%的檢驗(yàn)水平下與技術(shù)創(chuàng)新效率正相關(guān)，這與Guan和Chen[8]對(duì)高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的分析結(jié)果存在一定差異，集成電路產(chǎn)業(yè)雖屬于高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，但也具有其自身的產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)律和特點(diǎn)。首先集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投入巨大。隨著工藝節(jié)點(diǎn)的演進(jìn)和技術(shù)復(fù)雜度不斷提高，其技術(shù)創(chuàng)新的成本也呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，以制造業(yè)為例，14nm制程工藝的研發(fā)費(fèi)用超過(guò)20億美元，同時(shí)在后期產(chǎn)業(yè)化方面，一條12英寸14nm生產(chǎn)線的投資更超過(guò)100億美元。其次，集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的成本回收周期較長(zhǎng)。目前設(shè)計(jì)企業(yè)在終端產(chǎn)品形成批量銷(xiāo)售之前幾乎均處于虧損狀態(tài)；而制造業(yè)方面，以目前28nm工藝生產(chǎn)線為例，通常前2.5年為建廠期，后2年為產(chǎn)能爬坡期，一般投入5～6年后才能產(chǎn)生盈利；裝備廠商也存在類似情況，一般開(kāi)發(fā)設(shè)備需要2～3年時(shí)間，進(jìn)入生產(chǎn)線驗(yàn)證需要2年時(shí)間，從開(kāi)發(fā)投入到市場(chǎng)化至少需要5年。同時(shí)，受電子產(chǎn)品生命周期較短、技術(shù)迭代速率較高的影響，集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新投資通常面臨更高的風(fēng)險(xiǎn)。此外，集成電路產(chǎn)業(yè)鏈中許多環(huán)節(jié)均已形成寡頭壟斷局面，技術(shù)壁壘較高，新興企業(yè)在沒(méi)有政府支持的情況下很難打破現(xiàn)有市場(chǎng)格局。綜上原因使得政府的支持程度對(duì)我國(guó)集成電路企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率產(chǎn)生了顯著的積極作用。由此可見(jiàn)，當(dāng)前我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和升級(jí)轉(zhuǎn)型離不開(kāi)政府的支持，而其作為對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家安全具有戰(zhàn)略意義的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，政府應(yīng)在資本和政策層面保持對(duì)該產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的持續(xù)支持，這也符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展的規(guī)律和國(guó)際經(jīng)驗(yàn)。

在創(chuàng)新投入力度方面，企業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)投入與技術(shù)創(chuàng)新效率呈負(fù)相關(guān)，但影響并不顯著。這在一定程度上說(shuō)明，我國(guó)集成電路企業(yè)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入規(guī)模對(duì)其技術(shù)創(chuàng)新效率并不存在明顯的積極或消極影響。由于我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)自身較為薄弱的技術(shù)基礎(chǔ)，以及產(chǎn)業(yè)自身相對(duì)較快的技術(shù)更迭，在當(dāng)前我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，并不一定越高的研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入即會(huì)產(chǎn)生越高的技術(shù)創(chuàng)新效率，應(yīng)在加大資本投入的同時(shí)，更加注重研發(fā)經(jīng)費(fèi)利用效率、投入領(lǐng)域以及投入時(shí)機(jī)等因素。

而企業(yè)R&D人員投入在10%的檢驗(yàn)水平下與技術(shù)創(chuàng)新效率負(fù)相關(guān)，同時(shí)企業(yè)人才密集性在5%的檢驗(yàn)水平下與技術(shù)創(chuàng)新效率正相關(guān)?？梢?jiàn)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新須以高端人才作為載體，其效率提升的關(guān)鍵在于R&D人員的“質(zhì)”，而非“量”。研發(fā)人力資源中高端人才占比的提升會(huì)對(duì)技術(shù)創(chuàng)先效率產(chǎn)生積極的影響，而過(guò)于龐大的研發(fā)隊(duì)伍反而會(huì)因研發(fā)人力資源浪費(fèi)、缺乏有效的激勵(lì)機(jī)制等問(wèn)題，從而使得研發(fā)人力資本的作用并未得到有效體現(xiàn)，制約技術(shù)創(chuàng)新效率的提升。當(dāng)前我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)并不缺乏中低端研發(fā)人才，自2003年起教育部先后依托20所高校建立了國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)培育基地，加之我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的快速崛起，近十多年來(lái)高校和企業(yè)為我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的發(fā)展輸送和培養(yǎng)了大量的中低端研發(fā)人才，但對(duì)當(dāng)前我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率提升具有顯著積極影響的高端戰(zhàn)略性領(lǐng)軍人才仍然缺乏，政府及產(chǎn)業(yè)界應(yīng)進(jìn)一步加大在高端人才引進(jìn)和培養(yǎng)方面的政策支持。

4 結(jié)論

集成電路產(chǎn)業(yè)作為信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)，關(guān)乎國(guó)家信息安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展，本文借助廣義三階段DEA和Tobit回歸模型，在剔除隨機(jī)誤差、外部環(huán)境以及產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展水平的變化等非管理因素的影響后，對(duì)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率及其影響因素進(jìn)行更為準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)與分析，在一定程度上彌補(bǔ)了我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率領(lǐng)域的研究空白。主要研究發(fā)現(xiàn)：

（1）在剔除非管理性因素對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響后，所得產(chǎn)業(yè)各年的技術(shù)創(chuàng)新綜合效率、純技術(shù)效率以及規(guī)模效率在數(shù)值及趨勢(shì)上均有明顯變化，可見(jiàn)非管理性因素確實(shí)會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率的評(píng)價(jià)產(chǎn)生影響，采用剔除非管理性因素影響后的效率值進(jìn)行分析更加合理。

（2）在考慮非管理性因素對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響后發(fā)現(xiàn)，樣本期內(nèi)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新綜合效率、純技術(shù)效率以及規(guī)模效率均呈上升態(tài)勢(shì)，且規(guī)模效率不高是制約我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新效率提升更為主要的因素。

分行業(yè)來(lái)看，我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)除封測(cè)業(yè)外，樣本期內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新綜合效率均呈上升態(tài)勢(shì)，而封測(cè)業(yè)則呈現(xiàn)出“N”型發(fā)展態(tài)勢(shì)，其在2012年出現(xiàn)明顯下降后隨即又快速上升，這與我國(guó)的封測(cè)行業(yè)自2012年開(kāi)始逐步進(jìn)入產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)階段有關(guān)。在產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)中，設(shè)計(jì)業(yè)和封測(cè)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新綜合效率相對(duì)較高，且處于產(chǎn)業(yè)整體水平之上；而制造業(yè)和材料業(yè)則接近但略低于產(chǎn)業(yè)整體水平；裝備業(yè)技術(shù)創(chuàng)新綜合效率則為各環(huán)節(jié)中最低。此外，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)根據(jù)投入水平與創(chuàng)新效率可被分為“高效率高投入”、“低效率高投入”、“高效率低投入”和“低效率低投入”四種類型。

從純技術(shù)效率和規(guī)模效率來(lái)看，在設(shè)計(jì)業(yè)、制造業(yè)以及裝備業(yè)中，規(guī)模效率不高是制約其技術(shù)創(chuàng)新效率提升的主要因素，應(yīng)加強(qiáng)其創(chuàng)新資源的投入和集中配置；相反，封測(cè)業(yè)的問(wèn)題則主要在純技術(shù)效率偏低，重點(diǎn)應(yīng)在提高創(chuàng)新資源的管理水平和協(xié)調(diào)程度；而材料業(yè)的規(guī)模效率與純技術(shù)效率則并無(wú)明顯差異，均存在較大提升空間。

（3）技術(shù)創(chuàng)新投入的投影分析表明，R&D人員方面的投入冗余主要集中在制造業(yè)和裝備業(yè)，而R&D經(jīng)費(fèi)方面的投入冗余除以上二者外，同時(shí)還有材料業(yè)；設(shè)計(jì)業(yè)則是知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理經(jīng)費(fèi)投入冗余的主要集中環(huán)節(jié)。對(duì)于當(dāng)前集成電路產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)，應(yīng)根據(jù)其投入冗余的不同情況進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整。

（4）在剔除非管理性因素影響的視角下，對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率進(jìn)行的影響因素回歸分析顯示，代表企業(yè)規(guī)模的企業(yè)年銷(xiāo)售額和企業(yè)從業(yè)人數(shù)與技術(shù)創(chuàng)新效率負(fù)相關(guān)，集成電路產(chǎn)業(yè)是典型的高投入高回報(bào)產(chǎn)業(yè)，而企業(yè)規(guī)模對(duì)效率的負(fù)向影響則與當(dāng)前我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)正處于產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)階段存在一定相關(guān)性，未來(lái)會(huì)隨著產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的發(fā)展不斷趨于均衡，最終企業(yè)規(guī)模的正向影響作用會(huì)逐漸顯著；企業(yè)R&D人員投入和人才密集性對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率分別存在消極和積極影響，可見(jiàn)我國(guó)集成電路產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新須以高端人才作為載體，其效率提升的關(guān)鍵在于R&D人員的“質(zhì)”，而非“量”；獲政府支持程度則與技術(shù)創(chuàng)新效率顯著正相關(guān)，集成電路產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的高投入、高風(fēng)險(xiǎn)、成本回收周期長(zhǎng)以及市場(chǎng)高技術(shù)壁壘特點(diǎn)決定了其技術(shù)創(chuàng)新效率的提升離不開(kāi)政府的強(qiáng)力支持；而企業(yè)R&D經(jīng)費(fèi)投入對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效率的影響并不顯著，在當(dāng)前自身技術(shù)基礎(chǔ)較為薄弱，產(chǎn)業(yè)技術(shù)更迭較快的情況下，高投入并不一定會(huì)產(chǎn)生高效率，在加大技術(shù)創(chuàng)新資本投入的同時(shí)，應(yīng)更加注重資本的利用效率、投入領(lǐng)域以及投入時(shí)機(jī)等因素。

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Research on technology innovation efficiency of China’s IC industry eliminating the influence of non-operating factors: Analysis based on generalized GRA-DEA and tobit

LI Hongkuan1, HE Haiyan2, SHAN Jiefei2, CAI Jingjing1

(1. School of Management and Economics, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;2. School of Education, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China)

The integrated circuit industry (ICI) is the foundation of national information security and national economic development. However, due to China's huge downstream market demand and lack of core technologies, the current self-sufficiency of China's integrated circuit (IC) market is very low, and the effectiveness of core technology depends greatly on industrial automation. China's IC industry has become very urgently in need of improvement of its independent innovation capabilities; however, with the rapid increase in the technical complexity of the ICI, the cost of technological innovation is also exponentially increasing. Therefore, it is necessary to conduct research on the efficiency of technological innovation in the industry, and how it is affected not only by management attitudes towards enterprise technological innovation, but also by some non-management factors.

First, based on the characteristics of the technological innovation process of the ICI, and considering the impact of non-management factors (external environment, random error, and changes in the overall level of development of the industry) on the efficiency of technological innovation, a generalized three-stage DEA model is used to evaluate technological innovation efficiency, scale efficiency, and pure technical efficiency in China's ICI as a whole, as well as in each link of the industrial chain. The study found that the technological innovation efficiency of China's ICI showed an upward trend during the sample period, and that scale efficiency was the main factor hindering the improvement of its overall innovation efficiency; the patterns in these efficiency factors are reflected in each link of the industrial chain, as well as by shifts in technology in the packaging and testing industry. With the exception of the N-type development trend, the rest of the efficiency factors follow the same upward trend as the overall situation of the industry.

Secondly, on the basis of the aforementioned analysis, the projection of technological innovation efficiency is analyzed. The results of this research show that the input redundancy of technological innovation in each link of the industrial chain is different, but most significant in the manufacturing and equipment industries. Enterprises in different links of the current ICI chain should make tailored adjustments according to their particular situation of input redundancy.

Finally, the Tobit regression model is used to study the factors influencing technological innovation efficiency. Considering that the value of technological innovation efficiency is computed as a restricted dependent variable, regression analysis using the ordinary least squares method is likely to be more compromised by bias, whereas the Tobit regression model is relatively less susceptible. The study finds that the acceleration of industrial structure upgrades has caused the current trends in enterprise scale and technological innovation efficiency to exhibit a negative correlation, while enterprise R&D personnel availability and talent have negative and positive effects on technological innovation efficiency, respectively. It becomes clear that the key to efficiency improvement lies in the “quality” rather than the “quantity” of R&D personnel, and that while the degree of government support has a significant positive effect on the efficiency of technological innovation, the impact of corporate R&D expenditure on the efficiency of technological innovation is not significant. In China’s current stage of industrial development, substantial investment does not necessarily yield high efficiency.

Integrated circuit industry; Technology innovation efficiency; Generalized three-stage DEA model; Tobit regression model; Projection analyses 

2017-07-11

2018-01-21

Funded Project: Supported by the National Natural Science Foundation of China (71473017) and the National Science and Technology Major Project of China (2016ZX02301003)

F424.6

A

1004-6062(2020)02-0060-011

10.13587/j.cnki.jieem.2020.02.007

2017-07-11

2018-01-21

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（71473017）；國(guó)家科技資助重大專項(xiàng)（2016ZX02301003）

李宏寬（1989—），男，河北石家莊人；北京理工大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)院博士研究生；研究方向：技術(shù)創(chuàng)新與協(xié)同管理。

中文編輯：杜 ??；英文編輯：Boping Yan