基于VAR模型研究半导体进口额与相关行业股价的关系

集成电路是利用半导体材料制成的电路合集，芯片则由各类型集成电路组合而成，而芯片是电子信息产业的命脉，即半导体产业在高科技产业中占据着极其重要的地位，其发展与国家科技水平息息相关，重要性不言而喻。

我国作为半导体市场大国，由于产业起步晚、缺少相关专业人才等问题，半导体大部分依赖进口，集成电路核心技术受限，芯片供给受制于他国。近年来相关产业的建设虽卓有成效，但起于愈发严峻的国际形势、缺乏先进设备、前沿技术难以突破等因素仍制约着我国半导体产业的进一步发展，在半导体自给率不足的情况下，中兴事件、华为事件的爆发，造成半导体进口受限，集成电路产业受挫，芯片制造受困系列危机，提升研发能力，加快芯片国产替代迫在眉睫。

美国费城半导体指数(SOX)是全球半导体行业景气程度的重要衡量指标，可协助相关产业投资者对半导体类股的股价波动和未来走势进行研究分析与预判决策。而中国作为最大半导体市场，进口需求能够对半导体行业股票价格产生举足轻重的影响：2018年美方实行出口管制，中国订单急剧减少，费城半导体指数大幅下降；同时，作为半导体的下游产业，我国集成电路行业股票价格波动趋势在一定上程度受到半导体进口额的影响，所以半导体的进口情况及相关国际关系政策成为国内外相关行业经营者、投资者的重点关注对象。

1 研究背景

1.1 文献综述

丁嘉禾(2019)指出集成电路发展迅速，已广泛应用于我国的经济、民生、军事等各方面的建设，已成为我国支柱产业之一。M.Aubry(2013)P. Renou-Maissant(2013)基于VAR模型分析得出半导体营收与设备订单、半导体指数等宏观经济、工业变量之间存在相关关系。吕频捷等(2020)利用GARCH模型，对中美贸易争端背景下美国股市受到的冲击进行实证分析，得出贸易争端信息对美国股市有着显著的负面影响。吴婷婷、叶成、江世银(2020)利用事件研究法总结得出加征关税事件最初并未引起通信行业股价的剧烈波动，但随着美国不断增加加征清单，股价受到了强烈冲击。杨志强(2017)通过构建HS模型发现影响股票市场运行的基本因素为宏观经济周期，A股呈现明显的行业轮动与短期动量效应，且当前投资者在选择A股时呈现出趋于热点的投资风格。

1.2 模型介绍

Sims(1980)提出非限制性向量自回归模型(Unrestricted Vector Auto-regression)或称为简约式VAR模型，并在此基础上不断更新发展。VAR模型通过单位根检验、格兰杰因果检验、协整检验、脉冲影响函数等方法，处理平稳时间序列数据进而对宏观经济中的因果关系进行实证研究。

2 实证分析

2.1 数据选取与处理

本文数据来源于RESSET数据库。选取了2013年1月至2020年7月美国费城半导体指数(SOX)、我国二极管及其他半导体进口总额(BDT)月度数据；紫光国微、北京君正、大唐电信、国民技术、华天科技、汇顶科技、晶方科技、欧比特、全志科技、睿能科技、赛微电子、圣邦股份、士兰微、通富微电、长电科技、兆易创新、中颖电子共17家集成电路产业龙头企业股票每月收盘价格，并基于：

其中，p为股票收盘价格，q为流通股数，对17支股票数据计算股价加权平均值，得出我国集成电路产业股价(GJ)月度数据；并对SOX、BDT、GJ数据进行对数处理，得到LNSOX、LNBDT、LNGJ，在不改变数据的性质与关系的前提下，避免伪回归，消除异方差。

2.2 对比分析

LNSOX、LNGJ、LNBDT三者时间序列数据波动皆具有一定周期性。其中LNSOX、LNGJ自2013年至今大体呈上升趋势，而LNBDT在一定范围内波动，并无明显增长趋势，且近年来略有减少，与严峻的国际形势及半导体的国产替代有关。华为事件、中兴事件中，美国政府对中国的芯片等半导体产业出口业务进行管制，费城半导体指数出现大幅下跌；2019年，国内外半导体行业进入寒冬期，国外各大厂商营收萎缩，股票价格下跌，费城半导体指数、我国集成电路产业股价皆出现一定程度的震荡，半导体进口额明显减少。在此期间，相较于全球半导体市场，国内集成电路市场受挫更为显著，但历经国产芯片企业的一系列并购、架构调整以及技术突破，例如，以紫光展锐为代表的国产替代半导体产业进入全球第一梯队，国产替代取得显著成效，加之政策帮扶，半导体进口额回升，此后集成电路股价总体趋势向好，我国半导体行业前景广阔。总体来说，国内外半导体行业皆呈现高歌猛进的态势，能够给投资者带来丰厚的回报。

2.3 构建模型

本文主要研究中国半导体进口额对美国费城半导体指数、中国半导体板块股价的影响，即选取BDT为自变量，SOX、GJ为因变量建立VAR模型：

其中，Ak、Bk为系数矩阵，C为常数项。

2.3.1 单位根检验

首先对时间序列进行单位根检验，结果如表1所示。

表1 单位根检验结果

由表1可知，未经差分处理的LNGJ、LNBDT均为I(1)的非平稳序列，而一阶差分后的序列检验结果均为平稳，即以差分处理后的数据为基础，进一步研究。

2.3.2 模型确定

从最大滞后阶数8开始逐一尝试，确定最佳滞后阶数为2，并得出模型：

2.3.3 格兰杰因果检验

在10%的显著性下，费城半导体指数(DLNSOX)是股价(DLNGJ)的格兰杰因，即费城半导体指数对我国集成电路股价存在一定程度的影响；费城半导体指数、集成电路股价皆是半导体进口总额的格兰杰因，而反之因果关系不成立，该结论与现实情况并不完全相符。格兰杰因果检验只是检验数据间的因果关系，可以说明费城半导体指数、集成电路产业股价先于半导体进口额变动。考虑到信息传播等方面问题，三者在经济上的因果关系待进一步总结分析。

2.3.4 单位圆检验

由图1可知，AR特征多项式根的倒数均在单位圆内，模型稳定。

图1 单位圆检验

2.3.5 脉冲函数

通过输出脉冲响应函数图像，分析中国半导体行业股价与美国费城半导体指数在受到半导体进口需求冲击时的反映特征。

根据图2，在本期给DLNBDT一单位标准差的冲击时，DLNGJ并不会立即产生波动，而是在滞后1期的位置开始，以小幅波动下降，在2期时达到最大，而后负向冲击逐渐减小，在第3期时转为正向，幅度越来越小，长期趋近0轴；给DLNGJ一单位标准差的冲击，DLNBDT在滞后1期的位置对冲击作出响应，呈正向波动，而后逐渐减弱，以0轴为中轴波动，长期趋于0。

图2 DLINSOX、DLNGJ与DBDT的脉冲响应函数

在DLNSOX在本期受到来自DLNBDT一个单位标准差的冲击时，在滞后1期的位置做出响应，经三次转向，且波动逐渐减弱，趋向0轴；当DLNBDT在本期受到来自DLNSOX的一单位标准差的冲击时，在滞后1期位置做出响应，以0轴为中心波动，长期趋近于0轴。

3 结论与建议

3.1 近年来我国半导体产业发展势头迅猛

股价上涨是表象，行业景气是内核，通过观察我国集成电路股价时序图可以得知，相关行业股价总体呈上升趋势，总体发展较好：从需求方面来看，在科技发展的当下，需求较多，行业发展具有可持续性；供应方面，我国半导体产业发展迅猛，有国产替代的趋势，但在技术等方面的制约下，我国半导体仍以进口为主，较多地受到政治关系、国际形势的制约，不利于我国半导体及相关高新技术产业的可持续发展；政策方面，自2014年《国家集成电路产业发展推进纲要》出台以来，各地方部门也不断跟进，助力半导体相关产业的建设发展，明确了增营收、加产量、提技术等方面目标，提出了减免税费、增加投资等政策优惠，体现了中国政府对本土半导体产业的支持。我国的半导体行业有较好的投资前景，在投资时应关注相关国际形势与政策信息辅助进行投资决策。

3.2 美国费城半导体指数、集成电路股价是我国半导体进口总额的格兰杰因

全球半导体程度与国内集成电路行业的景气分别通过影响货物供应与需求，进而影响我国的半导体进口额：费城半导体指数上升是行业充满活力的表现，能够提供大量货物以满足中国市场需求；同理，集成电路股价上涨表明国内半导体下游产业蓬勃发展，需要大量货物以满足生产需求。

3.3 半导体进口总额与美国费城半导体指数、中国半导体行业股价存在长期稳定关系，但短期关系并不稳定

由于进口半导体在国内供应链中占比较大，自给率、进口量皆不足的情况会对我国信息技术相关产业的生产活动产生负面冲击，所以当国内市场释放与减少半导体进口额相关的信息时，投资者选择大规模抛售，集成电路等下游产业的股票价格集体下挫； 同时，我国半导体进口需求在全球市场中占有较大份额，短期内，需求量的下降对海外相关龙头企业的营收产生的负面影响显著，部分企业股价下跌，进而导致费城半导体指数下跌。

3.4 投资建议

半导体产业作为信息产业的基础，下游产业多，影响范围广，该行业的长足健康发展对国家科技进步、经济增长意义重大，市场对半导体市场充满信心，政府对产业的扶持力度加大、态度坚定，即相关产业强劲的需求与发展的必要性使该领域成为投资热点。在寻求投资机遇时，应结合国际形势，辅以国内政策，密切关注行业信息，把握关联产业走势，在投资我国集成电路、芯片等半导体相关行业股票时，可以以美国费城半导体指数为参照依据进行预判，不要惧怕短期的震荡，应追求长期利益。

4 结语

我国半导体行业发展任重而道远，企业增加研发方面的投入，努力跟上高新技术的潮流，加快国产替代的步伐，提高市场竞争力，国家应坚持政策扶持，从财政政策、建设投资、研发创新、人才引进、国际合作等方面大力支持我国半导体产业的建设，不再受制于他国，实现更顺利的发展，展望更广阔的前景。