全球半導(dǎo)體發(fā)展階段研究和市場景氣度指標(biāo)規(guī)律探討

半導(dǎo)體市場發(fā)展階段研究

根據(jù)美國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會(SIA)公布的數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體器件的銷售額從1977年的38億美金發(fā)展到2021年的5431億美金，差不多漲了140多倍。而同期全球GDP的規(guī)模大概是擴(kuò)大到了原先13倍的樣子。

上圖是1977年到2021年全球半導(dǎo)體器件市場規(guī)模和GDP的數(shù)據(jù)對比?？梢钥闯觯瑑烧叱尸F(xiàn)的變化趨勢都接近指數(shù)增長。

我們將兩組數(shù)據(jù)取對數(shù)以后分別觀察，可以發(fā)現(xiàn)兩者分別在1994~1995年和2010的時(shí)間點(diǎn)上出現(xiàn)比較明顯的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

半導(dǎo)體器件銷售額：在1994年之前，其年均增長率超過20%；而從1995年開始至今，其年均增長大約是5.5%的樣子。這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)左右的斜率變化非常明顯。

全球GDP：在2010年之前，其年均增長率起伏變化較大，但總體年均增長率大約為6.3%；而在2010年以后，該值降到了約2.5%以下的樣子，且起伏變化較小。

所以，將半導(dǎo)體器件銷售額除以GDP數(shù)據(jù)獲得占比值以后，可以獲得以下的占比變化趨勢圖：

非常明顯，占比值在前述的兩個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上都發(fā)生了較為明顯的趨勢變化。由此，我們可以將1977年至今的數(shù)據(jù)變化分為三個(gè)階段：

階段一/暴增期（1977~1994）：此階段中，由于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)剛剛興起，迅速填補(bǔ)著市場需求的空白，所以整體呈現(xiàn)井噴式的暴增。

階段二/穩(wěn)定期（1995~2009）：當(dāng)器件銷售額占總GDP的比例達(dá)到約0.45%左右的時(shí)候，其市場迅速切換到了飽和狀態(tài)，所以器件市場的總體增量幾乎和GDP的發(fā)展基本保持一致，所以除了2000年的IT泡沫期以外，階段內(nèi)其余時(shí)間占比值大體穩(wěn)定在應(yīng)該固定范圍內(nèi)。

階段三/增長期（2010以后）：隨著智能手機(jī)的出現(xiàn)并普及，移動互聯(lián)網(wǎng)帶動了整個(gè)信息產(chǎn)業(yè)的巨大發(fā)展，這也給上游的硬件、尤其是芯片行業(yè)帶來的巨大的額外市場空間，使得半導(dǎo)體器件市場的發(fā)展速度再次大幅度跑贏了GDP增速。

由于半導(dǎo)體市場在不同階段中的發(fā)展形態(tài)都有著各自不同的原因和邏輯，所以我們在研究其規(guī)律的時(shí)候也應(yīng)該區(qū)分階段地加以研究。

在下一章中，本文會針對當(dāng)前階段（第三階段）的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)探討，研究其景氣度的指標(biāo)以及發(fā)展趨勢定量預(yù)測的可行性和具體方法。

半導(dǎo)體市場景氣度指標(biāo)量化方法

如下圖所示，我們將第三階段、也就是2010年至今（2022年7月）的數(shù)據(jù)進(jìn)行單獨(dú)分析。假設(shè)全球半導(dǎo)體器件的銷售額大體以一條指數(shù)曲線為中心起伏變化。

于是在對數(shù)值取對數(shù)后，可以求得其回歸均值線以及標(biāo)準(zhǔn)方差σ。映射回原數(shù)據(jù)后，可以得到指數(shù)形態(tài)的趨勢參考線。在下圖中，中央的粗虛線是銷售額的理想期望值（后簡稱期望值），而上下4根細(xì)虛線分別是偏差正太分布的1σ和2σ位置線。

在目標(biāo)的階段內(nèi)（2010~至今），期望值的年增長率是5.9%。也就是說，在排除各種短期影響干擾的前提下，當(dāng)前半導(dǎo)體器件銷售額應(yīng)該是以每年5.9%的速度穩(wěn)定增長。因此，實(shí)際數(shù)值和期望值之間的偏差就可以用來作為判斷當(dāng)前行業(yè)景氣度的指標(biāo)。

我們將對數(shù)域下，每個(gè)月的實(shí)際銷售額數(shù)據(jù)和期望值數(shù)據(jù)相見可以得到偏差值。再將偏差值除以方差σ獲得的比例值就可以作為宏觀狀態(tài)下半導(dǎo)體器件市場景氣度的具體指標(biāo)，后簡稱宏觀景氣度。

不過為了對銷售額數(shù)據(jù)在較短期間的起伏變化做定量分析，我們選擇用年同比增量百分比值（YOY）作為計(jì)算的依據(jù)。如下圖所示，該數(shù)據(jù)反應(yīng)了銷售額數(shù)據(jù)在一年固定的短期時(shí)間內(nèi)變化的幅度。

不過考慮到用傳統(tǒng)方法計(jì)算YOY的時(shí)候，是以去年一個(gè)月的數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)計(jì)算的，該月數(shù)據(jù)如果和臨近數(shù)據(jù)發(fā)生較大波動會對計(jì)算結(jié)果產(chǎn)生較大干擾，所以我們嘗試采用以去年同期月份為中心的N個(gè)月份數(shù)據(jù)平均值作為基準(zhǔn)參考，以消除噪聲影響。下圖是不同N值下的YOY數(shù)值。

由圖可知，當(dāng)N取不同值時(shí)，年同比增長率（YOY）的計(jì)算結(jié)果是略有不同的。綜合考慮各種因素，我們選擇用N=9時(shí)的YOY數(shù)據(jù)來計(jì)算短期景氣度指標(biāo)。

我們將YOY數(shù)值減去其整個(gè)周期內(nèi)的平均值（約6.74%）后再除以方差值（約11.17%），就可以得到短期景氣度指標(biāo)，后簡稱短期景氣度。

經(jīng)過以上處理，我們就可以得到半導(dǎo)體器件銷售額的宏觀景氣度和短期景氣度兩個(gè)重要指標(biāo)（見下圖）。

具體而言，宏觀景氣度反應(yīng)了當(dāng)前銷售額數(shù)值相對與宏觀預(yù)期的差異，數(shù)值為正時(shí)表示行業(yè)景氣，為負(fù)值時(shí)表示行業(yè)蕭條。數(shù)值絕對值越大，說明景氣度/蕭條度越劇烈；而短期景氣度反應(yīng)了市場在最近一年的變化情況，增長率是高于還是低于歷史平均水平。

半導(dǎo)體市場景氣度指標(biāo)規(guī)律探討

當(dāng)我們將半導(dǎo)體器件銷售額原始數(shù)據(jù)和其兩個(gè)景氣度指標(biāo)放在一起，可以觀察到其中的一些規(guī)律：

當(dāng)行業(yè)在一段較長時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定處于正常水平（實(shí)際銷售額和期望值大體一致，比如2012到2015年之間），宏觀景氣度和短期景氣度的指標(biāo)也會十分接近，使得兩者差值很?。ń橛?/-0.5之間）。

當(dāng)行業(yè)發(fā)生周期性較大幅度波動的時(shí)候，兩個(gè)景氣度的數(shù)據(jù)變化趨勢一致，但短期景氣度的變化趨勢會明顯領(lǐng)先于宏觀景氣度（比如2016到2022年的區(qū)間）。當(dāng)兩條景氣度線在嚴(yán)重偏離中央0值的位置（>1或<-1）發(fā)生交叉的時(shí)候（上圖紅圈處），往往意味著景氣度的反轉(zhuǎn)即將到來—行業(yè)會在半年內(nèi)觸底反彈或者遇頂回落。

當(dāng)然，這一預(yù)測結(jié)論還有待未來根據(jù)實(shí)際情況加以驗(yàn)證。如果這一方法奏效，那我們就可以通過推測后續(xù)行業(yè)數(shù)據(jù)的走勢來判斷景氣度反轉(zhuǎn)的時(shí)機(jī)：

上圖是我個(gè)人根據(jù)歷史規(guī)律和經(jīng)驗(yàn)推測的截至2023年底的半導(dǎo)體市場走勢。根據(jù)這一趨勢，宏觀景氣度和短期景氣度會在2023年Q3再次重合，這之后的6個(gè)月內(nèi)，將是行業(yè)觸底反彈的開始…

審核編輯：郭婷