国内半导体产业创新能力影响因素研究——基于上市企业数据实证分析

张晴晴

半导体产业作为信息产业的基石，影响着整个电子信息产业的发展。从全球视角来看，半导体产业走过了快速增长的爆发期，目前已经进入存量竞争的成熟期，作为行业“追随者”的中国成为全球最大的半导体市场，但却出现供需和结构失衡情况：一方面严重依赖进口，另一方面国内公司中低端市场扎堆，核心领域没有话语权。“后摩尔定律”时代的来临，为国内半导体产业降低成本、实现技术赶超提供了机会。新的发展机遇面前，国内半导体企业需要借鉴行业先进，找准定位，寻求产业的创新和升级，探讨属于自己的创新之路。因此，科学定量地评估我国半导体企业创新能力的影响因素，精准识别和分析发展制约因素，对于国内半导体产业提升创新能力和市场竞争力有很重要的现实意义。

一、文献综述与研究假设

（一）文献综述

企业创新能力就是企业在市场行为中将自身资源要素进行有效的内在变革，从而掌握核心技术，降低产品成本，赢得市场竞争先机的能力，是企业可持续发展的根本保障。国内外研究人员对企业创新能力影响因素进行了很多研究。海本禄、聂鸣（2012）基于湖北省工业企业数据实证研究国际化程度对企业创新能力的影响，发现国际化程度高的企业可以获得较高的创新活动回报，国际化因素对企业创新能力有显著的正向激励作用。应郭丽（2013）认为企业可以通过跨国并购来提升自身创新能力，并通过理论结合实际案例进行研究和验证，给出相应的发展对策建议。李江涛等（2017）将企业创新能力划分为投入、研发、生产、营销、管理保障五个方面，基于家用电器行业上市公司数据进行数据分析，认为企业可以通过重视人才培养、加强研发投入力度等来提高企业的综合创新能力。Marino（2016）认为创新是属于市场竞争的商业行为，政府的干预会导致畸形的激励机制，财政的补助会对企业原有的研发投入行为有挤出的效应，国家层面的参与对创新能力的提升不存在显著的有效性。Paulose（2015）提出政府的研发补助可在企业间形成良性的竞争，对企业自身以及行业本身的创新能力都会有很大的提升。Howell（2016）认为政府税收政策对企业的创新能力提升有负面作用，主要是因为税收无可避免地存在制度缺陷的问题，一定程度上会导致部分企业为迎合政策而操控经营数据，对企业创新能力提升产生负面作用。但陆国庆等（2014）围绕财政补贴与企业创新能力进行理论和实证研究发现，政府财政补贴可以帮助企业解决融资困难问题、降低产品成本、分散资本投入风险，显著地有利于企业创新能力的提升。张炜等（2021）建立人工智能企业创新效率影响因素评价模型，认为政府扶持对企业创新效率具有持续促进作用。杨洋等(2015)将企业制度差异考虑至创新能力影响因素当中，发现企业内部的结构、管理制度均对企业创新能力有显著影响。励挺（2017）通过文献研究法对前人研究做出总结，构建企业创新能力影响因素理论体系，并提出相应的政策建议。张振鹏（2021）构建企业管理创新影响因素整合模型，探讨了政治、社会方面因素对企业管理创新的理论层面的影响。

已有文献研究主要是通过对不同行业人才、企业自身制度、财政补贴、国际化等各种单方面因素为主导入手对企业创新能力影响程度进行分析，但并未得到统一性的结论，如在财政补助对企业创新能力影响方面，研究人员得出了截然相反的研究结论。此外，多数文献仅建立指标体系，从理论层面对企业创新能力影响因素进行评价，并未做定量的数据分析。同时，笔者发现目前少有针对半导体行业创新能力影响因素相关的研究文献，更未有依据半导体行业的发展特征来进行有针对性的创新能力影响因素分析的研究，本文恰好弥补了这点，通过对2016—2020 年中国半导体上市企业的面板数据构建回归模型，定量地研究我国半导体产业创新能力的影响因素，并根据实证分析结果提出相应的发展对策建议。

（二）研究假设

半导体是典型的人才密集型产业，“人才荒”问题一直是产业持续发展亟待解决的问题。尤其在数字化转型的大背景下，半导体产业作为数字世界实现的物理基础，需求爆发，对人才需求量更大，人才问题更是凸显。作为半导体产业创新的主体，产业的发展兴衰往往与关键人才相关，大批量的高技术研发人才是产业提升创新能力的基础和保障。但目前来看，国内半导体产业人才结构性失衡，急缺可以从系统、应用的角度整体统筹的人才，但这类人才往往需要身处一线技术岗位至少十年的经验，国内半导体发展起步晚，短期内产业人才断层状态很难改变。基于上述分析及对相关文献的回顾，本文提出假设如下：

假设一：半导体企业研发人员占比与企业创新能力呈正向相关关系。

半导体产业资本密集，行业垂直分工模式便源于此，尤其晶圆代工行业，更是属于重资产投资行业，目前7nm制程的投资金额已达百亿美元的量级（其中约80%为设备投资），巨额的资本投入使得绝大多数企业无法支撑，致使全球具备7nm以下芯片制造能力的公司仅剩台积电和三星。因此，企业的固定资产规模成为企业可持续发展的重要保证，尤其在先进制程竞争以及数字化转型形势下，固定资产投入越多，设备就越先进，竞争力越强。由此，可提出如下假设：

假设二：半导体企业固定资产规模占比与企业创新能力呈正向相关关系。

我国半导体产业发展可以追溯到新中国成立初期的1953年，被列入第一和第二个五年计划的重点科技攻关项目，后由于国内和国际形势变化，国家几乎终止了对半导体产业的投入，此后产业进入停滞期。改革开放后，国家开始意识到国产半导体的重要性，但产业始终处于摸索阶段，发展不尽如人意，与国际上半导体产业发展差距变得无法逾越。90年代后，国家开始进行大量投入以振兴半导体产业，尤其2000年6月，《鼓励软件产业和集成电路产业发展的若干政策》（俗称18号文）的提出将半导体提升为国家战略产业，才真正拉开了我国半导体产业繁荣发展的序幕。半导体产业具有重投资、高壁垒、长周期的发展特点，同时从我国半导体产业发展的历程来看，政府扮演了重要的把控角色，产业发展需要政府的资金、税收、政策方面的扶持，国内半导体企业多数带有很强的国资属性。正因为此，可以提出如下假设：

假设三：半导体企业国有持股比例与企业创新能力呈正向相关关系。

假设四：半导体企业股权集中度与企业创新能力呈正向相关关系。

假设五：半导体企业政府补助规模与企业创新能力呈正向相关关系。

国外半导体各龙头企业起步较早，凭借资金、技术、客户源、品牌等方面的优势，在全球半导体领域处于寡头垄断的局面。对国内半导体企业而言，近几年虽然发展很快，但普遍规模较小、融资渠道不畅，无法在主流市场与国外同行竞争。因此，与海外企业合作、设立海外研发机构等是实现自身快速成长和打入国际市场、树立良好品牌形象的有效途径。因此，提出如下假设：

假设六：半导体企业国际化程度与企业创新能力呈正向相关关系。

二、研究设计

（一）数据来源

本文以中国半导体上市企业为研究对象，以沪市、深市的A 股共72 家半导体企业2016—2020 年特征数据构建了一手的面板数据库。本文所用财务数据来源于wind数据库，其他基础数据来源于企业年报公开数据、汇博数据库、东方财富网、企业官方网站等。为保证数据的真实、准确、有效性，对相关数据样本做如下处理：1.剔除ST、ST*类公司数据；2.剔除数据有缺项的公司；3.对于存在不确定的数据，通过公司年报、wind数据库、官方网站的不同途径进行核对，以确保数据的真实无误。最终，本文选取48 家上市公司近五年共计240 组数据为研究样本。

（二）变量定义

1.被解释变量：创新能力

企业创新能力是企业生存与发展的动力，更是衡量企业可持续发展能力的主要标志。在创新理论相关的文献中，一般采用专利相关的变量来测度企业的创新能力，如岳中刚（2014）便使用企业人均专利申请量来衡量汽车行业的创新能力。但对中国的半导体产业而言，多为“追随者”发展模式，先模仿再创新，创新能力水平很多时候无法直接由专利来体现，另外，企业申请的外观和实用新型专利无法真实反映企业的创新能力，因此本文选择研发投入强度（RDinput）来测度企业的总体创新能力，企业研发投入强度越高，相应的创新能力越强。

2.解释变量：研发人员占比、固定资产占比、国有持股比例、股权集中度、政府扶持、海外收入占比

作为人才、技术密集型产业，半导体产业竞争归根结底是人才的竞争。本文选取研发人员占比（RDstaffpro）作为影响企业创新能力的一个因素。此外，借鉴张庭发（2017）的研究，企业固定资产是生产过程中的劳动资料，可代表企业的硬件投入，也是企业技术创新能力的关键影响因素，本文引入固定资产占比（Fixedasset）来作为企业固定资产的代替变量。

鉴于国内半导体企业较强的国资属性，以及行业“政府扶持”的发展特征，同时借鉴及拓展仲东亭等（2021）对企业创新能力影响因素的研究方法，本文选用国有持股比例（Stateowned）、股权集中度（OwnershipCon）、政府扶持（GOVS）三个指标作为半导体企业创新能力的影响因素。

中国半导体产业发展一直走的是“跟随式”路线，国外企业具有先发性和垄断性优势，长久以来，国内企业的国际化程度也被认为是企业创新能力的重要表征。本文选取海外收入占比（Revepro）来衡量企业的国际化程度，对企业创新能力影响加以验证。

3.控制变量：企业规模、成立时间、负债规模、成长性

由于各企业间成立时间、企业规模、负债情况、成长情况的不同，创新能力分布相对不均衡。借鉴并拓展Hatzikian（2015）以及Yam（2011）的研究，本文分别引入企业总资产规模（Scale）、成立年限（Yoa）、资产负债率（Tdr）、营业收入增长率（Grow）来作为控制变量，其中企业规模用企业总资产的自然对数来表示。

（三）模型设定

为了实证分析半导体产业中企业创新能力的现实影响因素，本文构建如下的回归模型：

其中，β为常数项，β、β、β、β、β、β、β、β、β、β为各变量对应系数，ε 为随机扰动，i 表示企业，t 表示年份。同时，鉴于各变量的不同特征，对企业创新能力的影响具有一定的迟滞性，模型中也有具体的体现。上述各变量具体定义如表1所示。

表1 变量定义

三、实证分析

（一）描述性统计分析

由样本数据描述性统计分析结果（表2）可以发现，中国半导体行业的研发投入强度平均值为13.02%，远远地高于我国规模以上企业约2%的研发投入强度，说明国内半导体产业的创新能力要显著地高于其他行业，这也印证了半导体产业的高技术密集性特点。从研发人员占比情况来看，半导体产业整体研发人员占比可达37.89%，远超高新技术企业研发人员占比应超过10%的认定条件，但标准差为23.61，各企业间差距相对明显。半导体企业固定资产占比平均值为18.27%，说明行业固定投资较高，充分印证了行业资本密集的特点。半导体企业国有持股比例平均值为9.84%，从股权集中度来看，平均值为50.30%，相对较集中。从政府扶持来看，政府补助规模相对不大。国际化程度方面，国内半导体企业海外收入约为29.05%，但标准差为30.48，各企业间差别较大。

表2 样本数据描述性统计

中国的半导体企业整体上成立时间较短，成立平均年限仅18.56 年，远晚于国际上其他成立于20世纪70年代的厂商。从总的资产规模来看，国内企业规模相对较小，且标准差仅为0.92，说明行业整体的规模普遍较小。从资产负债率来看，国内半导体企业资产负债率平均值约为29.58%，相对保守，说明企业在资金筹措方面相对困难，或者对某些业务方面有些畏惧不前。在营业收入增长方面，企业营收增长率平均值可达26.74%，近几年增长幅度大，成长性较好，但是标准差高达55.66，说明各企业间差别较大。

总体而言，从上述描述性统计结果来看，作为技术、人才、资本密集型行业，中国企业进入较晚，规模偏小，企业间发展不均衡，同样有国外行业所具有的寡头垄断特征。

（二）回归方法

面板数据分析有固定效应和随机效应模型两种，模型中有一部分不随时间改变的不可观测的效应，如果这部分效应与自变量相关，则是固定效应，反之，这部分效应与自变量无关，则是随机效应。本文选择Hausman检验来确定选择使用哪种模型，如果检验结果通过了5%的显著性检验，则选用固定效应模型，如未通过，则选用随机效应模型。本文使用stata 软件进行Hausman 检验，结果如下表所示：

表3 Hausman检验结果

由上表可知，Hausman 检验中的卡方统计量为30.34，相应的伴随概率P 值为0.0014，小于0.01，因此Hausman检验拒绝随机效应的原假设，选用固定效应模型进行回归分析，也就是说在半导体企业创新能力决定因素中，存在某些不随时间改变，并且与10个变量相关的因素，且可以进行实证分析。

（三）回归结果分析

本文的回归分析采用固定效应模型，选择stata软件对国内48家半导体上市企业2016—2020年的数据，对企业创新能力相关因素进行分析，结果如表4所示。

由表4的回归分析结果可知：

表4 中国半导体企业创新能力影响因素回归结果分析

研发人员占比与企业创新能力在10%水平下显著，且指标为负值，说明半导体企业创新能力与研发人员的数量占比呈负相关关系，与我们通常认为的研发人员占比越高研发能力越强相矛盾，假设一不成立。笔者认为，半导体属于技术密集型产业，对于经验积累至关重要，高端人才是产业成长的关键点，也是创新能力的重要来源，尤其在先进工艺和技术方面，高端人才的引领可以少走很多的弯路。因此，研发人员的数量占比并不能显著地表征企业创新能力，反而有时可能会因研发人员的技术性积累及经验不足而影响企业的创新能力。

固定资产规模占比与企业创新能力在5%水平下显著，且指标为正值，说明半导体企业创新能力与企业的固定资产规模成正相关关系，固定资产规模越大，创新能力越强，假设二成立。企业进行创新活动，固定资产投资是基础性、必备性投资，较少的固定资产投资无法支撑创新活动的进行。对于半导体产业而言，企业固定资产方面的投资主要是半导体设备的投入，包括先进设备的引进以及旧设备的更新换代。同时，在目前数字化转型的大背景下，企业在工艺流程等方面的数字化系统的引进也是固定资产的投资范畴。

国有持股比例与企业创新能力在5%水平下显著，指标为正值。说明半导体企业创新能力与国有持股比例有正向相关关系，国有持股比例越高，企业创新能力越强，假设三成立。半导体属于资本密集型行业，国有持股尤其大基金的注入会为企业带来强大的资金支持，提升企业本身的创新能力。目前大基金已进入二期，很好地激发了相关企业的活力和创造性，带动了产业链的协同、持续发展，加快了国内半导体企业追赶和超越的步伐。

前十大股东的持股比例与企业创新能力在10%水平下显著，相应指标为负值，表明半导体企业股权集中度与企业创新能力呈负相关关系，股权集中度越高，企业创新能力越差，假设四不成立。半导体属于资本密集型产业，技术的更迭及演进对资金的需求量都很巨大，股权结构对于企业研发投资的决策影响重大。笔者认为导致这种现象存在主要有两方面原因：一方面，股权越集中越会导致对企业信息了解的不对称，外部投资者对企业信息了解较少，外界资本的介入较难，对企业创新能力有负面影响；另一方面，投资者尤其是大股东直接参与企业的研发决策，股权的过度集中一定程度上会导致决策的私利化，基于投资理性的角度出发，大股东多会规避风险，不愿过多地投资创新性活动，影响企业的创新能力提升。

政府补助与企业创新能力指标值为正，且在10%水平下显著，政府扶持对企业的创新能力有正向激励作用，假设五成立。中国半导体企业进入时间短，发展不够充分，处于核心技术“卡脖子”的状态。同时，由于行业自身的特征，单靠企业单打独斗的市场行为很难实现企业的实质性突破。因此，政府的政策及资金的扶持对企业的发展就起到至关重要的作用。

海外收入占比与企业创新能力并未通过显著性水平的验证，半导体企业的国际化程度并未对企业的创新能力有显著的影响，假设六不成立。这与我们此前秉持的半导体企业应该“走出去”的认知相悖，笔者认为这与我们目前所处的国际形势和选取的企业数据对应时间有关。半导体属于国际化程度高、国际协同很强的产业，加之国际龙头厂商进入较早、占据核心话语权等，国内企业走向国际应该是得到更充分的发展，创新能力更强。但是，本文选取的是2016—2020 年的企业数据，正值中兴、华为事件后，中美贸易摩擦不断，国际对国内半导体产业的反制过程中，导致出现国际化程度越高对企业创新能力并没有显著影响的实证结果。

公司成立时间与企业创新能力指标为负，在5%水平下显著，企业成立时间越长，创新能力呈下降趋势。笔者认为，企业成立时间越长，运作流程固化，对新技术新发现的反应灵敏度会下降是形成对企业创新能力负面影响的主要原因。

公司规模与企业创新能力指标为正，在5%水平下显著，企业规模越大，创新能力越强。半导体行业头部企业垄断特征明显，呈现强者恒强的状态，因此，规模较大的企业有相对更优秀的研发团队、更高的研发投入，可以集中力量突破创新过程中的难题，有利于企业创新能力的进一步提升。

资产负债率和营收增长率与企业的创新能力没有通过显著性水平的验证，说明企业的资产杠杆作用并不能对企业的创新能力产生显著的影响。企业的营收增长情况也不会对创新能力有显著作用。

四、政策建议

第一，加强高端人才队伍建设。纵观半导体产业发展史，国内外龙头企业的发展和行业地位的提升都与重要人员的变动有很大关系，重大技术的突破也与关键人员调整有关，行业归根结底靠的是高端人才的竞争。半导体高端人才培养是一个相当漫长的过程，经验积累也需要长期的积淀，尤其在先进制程的工艺突破方面，高端人才可以带领行业少走很多的弯路，这是花钱所无法达到的效果。因此，企业应该利用自身优势，着力完善人才培养规划及薪酬激励机制，构建国际化、市场化的用人体系，以吸引全球化的高端人才。同时，探索中长期激励模式，并通过企业文化建设等措施，提高员工的归属感，让员工享受公司发展带来的福利，为人才培养创造条件、营造环境，以提升企业的创新能力。

第二，加强半导体装备投入。半导体产业发展离不开资本的大力投入，本文实证分析也证明了半导体企业固定资产对企业创新能力有正向激励作用。作为固定资产关键所在的半导体装备是上游基础性支撑环节，也是目前被国外垄断严重的产业链环节。先进制程研发过程中，装备投入的占比不断提升，工艺技术也不断挑战半导体装备能力的极限。因此，要想保持在先进技术领域的领先性，国内必须加强半导体装备投入，力争在核心技术方面实现自主可控的突破，同时，半导体制造企业应加大设备国产化的力度，扶持国内设备发展，形成国内产业链的协同发展。

第三，加大政府扶持力度。作为技术、人才、资本密集型产业，国内半导体企业单纯地依靠商业运作行为无法实现可持续的发展，本文的实证分析结果也验证了这点。因此，为提升国内半导体企业的创新能力，在政策方面，需国家给予更多的政策倾斜，助力产业的结构调整和升级。在资本方面，进一步加大财政引导和扶持力度，整合现有各类半导体产业基金以提高使用效益，激活企业的活力和创新性。

第四，降低股权集中度。本文实证分析结果证明股权的过于集中不利于企业创新能力的提升。从公司治理的角度来看，合理的股权结构设置有利于提升企业的创新能力，过高的股权集中会降低企业创新活动的主动权，但国有控股如大基金参与可有效地提升半导体企业的创新能动性。因此，建议企业可以优化所有制结构，提升国有控股比例，提高股权的相互制衡程度，从而使企业决策更具科学性、创新性，为企业创新活动开展营造良好的内部环境。