集成电路产业集群高质量发展评价指标体系构建与实证研究

苗 圃 张 宁

（1.常州工业职业技术学院 旅游与康养学院，江苏 常州，213000；2.常州工业职业技术学院 数字商务学院，江苏 常州，213000）

集成电路产业和软件产业是信息产业的核心，是引领新一轮科技革命和产业变革的关键力量。集成电路产业的高质量发展对我国掌握新一轮科技革命的主动权至关重要[1]。在国家集成电路产业发展战略指引下，产业集群正在加速布局，已经形成了以北京中关村集成电路设计园、上海集成电路设计产业园、深圳集成电路设计应用产业园为代表的产业集群。然而，我国集成电路产业集群的国际竞争力不足，主要原因在于自主研发能力弱，核心技术和零部件依赖进口，而且受中美贸易摩擦和新冠肺炎疫情的叠加影响，产业链断供风险不断攀升。面对国内外新形势，我国集成电路产业集群在新发展格局中，势必要激发内在驱动力、提升产业竞争力。所以，科学评价我国集成电路产业集群的发展现状，深入分析产业集群在产出能力、协作能力、价值链、创新链、供应链等方面的具体表现，并提出针对性的建议，具有重要意义。

一、测算方法设计

（一）组合权重模型

本文采用熵权—CRITIC 组合赋权法确定指标权重。组合赋权法能够克服单独依靠某种方法所导致的通用性和可计算性差的问题，有利于综合利用各种赋权法的优势。熵权法是根据各项指标值的变异程度确定权重，能深刻反映指标的区分能力；CRITIC 法是基于指标值的对比强度和指标之间的冲突性综合衡量指标的客观权重；两种方法的组合可以较大程度地利用数据自身的客观属性进行科学评价。

1.熵权法

其中，Hj为信息熵为各指标值，k=1/lnm，m 为评价区域数。根据信息熵Hj，计算指标差异性系数。差异性系数越大，则包含的信息量越多，反之则少。根据差异性系数可以计算得到权重向量。

其中，fj为差异性系数，wj为指标权重。

2.CRITIC 法

根据评价指标值计算指标之间的对比强度。对比强度以标准差的形式表现，标准差越大，说明波动越大，权重越大。

其中，σj为对比强度，xij为各指标值，u 是各指标算术平均值，m 为评价区域数。

根据指标间相关系数和对比强度计算指标之间的冲突性。冲突性表示两个指标之间的相关性，若两个指标之间具有较强的正相关性，说明其冲突性越小，指标权重会越小。

其中，gj为指标冲突性值，Cov（cj，ct）为协方差，n 为指标数。

根据对比强度和冲突性计算指标权重。

其中，Cj为指标的综合值，wj为指标权重。

3.组合赋权

假设，由熵权法确定的权重向量为W1=（w11，w12，…，w1t），由CRITIC 法确定的权重向量为W2=（w21，w22，…，w2m），则组合权重如下：

（二）基于T O P S I S 法的测算模型

1.数据无量纲化处理

其中，vij为标准化值，xij为第i 个区域第j 个指标，1≤i≤m，1≤j≤n。

2.构建加权决策矩阵

其中，Z 为加权决策矩阵，wij为第i 个区域第j 个指标的权重值，1≤i≤m，1≤j≤n。

3.确定正负理想解

其中，Z+、Z-分别为正、负理想解，zj+、zj-分别为正、负向指标集合。

4.计算正负理想解距离

5.计算相对贴近度

其中，Ci为各评价区域与最优值相对接近度，值越大表明评价值越接近最优值，反之则越接近最劣值，且0≤Ci≤1。

二、评价设计

（一）评价指标体系构建

本文在充分研究国内外战略性新兴产业集群、高新技术产业集群评价指标体系的基础上，依据评价指标的可得性、集成电路产业特点、国际竞争环境下对产业集群发展的新要求，构建了集成电路产业集群高质量发展评价指标体系（见表1）。

表1 集成电路产业集群高质量发展评价指标体系

1.微观集群

产业集群是企业在空间上的集聚状态，集聚的优势在于能够提升集群的产出质量以及内部主体间相互交织的协同能力，所以微观集群由集群产出能力和集群协作能力构成[2]。

2.中观产业链

产业链可以用生产流程中企业间的划分与链接来定义，但这只是产业链内涵的一个方面，完整的产业链应该是基于产业上下游各环节的由价值链、创新链、供应链、空间链四个维度有机组合的链条[3]。

3.宏观环境

集成电路产业是新一代信息技术的核心，是技术密集型产业，对数字基础设施、技术创新环境有较高要求。由于集成电路产业是战略性新兴产业，也受到政府政策的间接指导。所以，宏观环境由数字化环境、技术环境、营商环境构成[4]。

（二）数据来源与研究区域

数据主要来源于《中国电子信息产业统计年鉴》《中国工业统计年鉴》《中国统计年鉴》，以及各省（区、市）统计年鉴、中国半导体行业协会、各地海关等。

根据工信部、中国半导体行业协会公布的数据，2021 年我国集成电路总产量约为3590 亿块，其中排名前15 的省（区、市）产量约占总产量的99.5%。由于集成电路产业属于技术和资金密集型产业，政府通过建立工业园区将大量的集成电路企业集聚在一些科技资源雄厚且经济较发达的城市。所以，在排名前15的省（区、市）中，集成电路产业主要集聚在北京、天津、沈阳、大连、上海、苏州、无锡、南京、宁波、杭州、合肥、深圳、广州、厦门、泉州、西安、天水、武汉、长沙、重庆、成都等城市，这些城市能够较全面地代表我国集成电路产业集群的最高发展水平，故本文将这些城市作为研究区域。

三、实证分析

（一）集成电路产业集群高质量发展综合评价

集成电路产业集群高质量发展综合评价结果见图1。我国集成电路产业集群高质量发展水平呈现梯度差异，上海和北京相对贴近度大于0.7，深圳和无锡大于0.6，成都和西安大于0.5，合肥、武汉和厦门大于0.4，其他城市均低于0.4。样本城市集成电路产业集群高质量发展水平在0.3—0.8 之间，所有城市均未达到0.8 以上，表明在集成电路技术加速迭代的背景下，我国集成电路产业集群竞争力仍有待提升。

图1 集成电路产业集群高质量发展综合评价结果

（二）各城市二级指标评价

1.上海和北京

微观集群维度。集群产出能力高，2020 年上海集成电路产值达到2070 亿元，约占全国的21%，北京集成电路产值也超过1000 亿元。集群协作能力强，企业与政府、高校、科研院所之间的协作较紧密，例如上海市政府与中国电子信息产业集团有限公司签署战略合作框架协议以推动上海集成电路产业的深度发展。北京通过政策引导与市场整合方式，以集成电路设计为核心，连通芯片制造、封装测试、集成电路装备、集成电路材料等领域全面协同发展。

中观产业链维度。集群价值链中，2020 年上海与北京集成电路出口分别为1690 亿元和128 亿元，北京集成电路多集中于设计环节，集成电路制成品出口量相对较低。集群创新链中，2020 年上海与北京发明专利授权量分别达到2.4 万件和6.3 万件，集群的创新水平较高。集群供应链中，上海和北京作为我国集成电路产业集群的领头羊，对周边城市的辐射带动作用强，形成了以上海和北京为核心，周边城市在产业链各环节分散布局供应的态势。集群空间链中，上海与北京是全国交通中心，2020 年境内高速公路里程数分别为845 公里和1170 公里，对外通达度在国内首屈一指，集成电路企业对外连通性非常强。

宏观环境维度。数字化环境中，2020 年上海与北京互联网宽带接入用户数分别为919 万户和747 万户，数字基础设施发展水平高。技术环境方面，上海与北京聚集了我国最顶尖的高校，研发人才丰富，普通高等学校教师数分别为47668 人和70645 人，技术创新环境优越。营商环境方面，政府投入大量财政资金完善基础设施与社会服务，一般公共预算支出分别为8102 亿元和7116 亿元，分别占当地GDP 的21%和20%。上海与北京聚集了大量的国内外企业总部，营商环境较好。受益于资源的集聚效应和政策的扶持效应，上海和北京宏观环境中的数字化环境、技术环境、营商环境优势明显。

2.深圳和无锡

微观集群维度。集群产出能力较强，2020 年深圳集成电路产值超过1100 亿元，无锡也接近1000 亿元。集群协作能力强，深圳和无锡是我国集成电路产品的集散中心、应用中心、设计中心和封测中心，集聚了大量集成电路企业，企业合作遍布产业链上下游环节。

中观产业链维度。集群价值链中，2020 年深圳集成电路出口超800 亿元，无锡也超过600 亿元，对外出口量较大。集群创新链中，深圳发明专利授权量达3.1 万件，但无锡创新水平相比较低，发明专利授权量仅为4300 件，创新能力不足也是无锡集成电路产业实施创新发展战略的短板。集群供应链中，深圳推动技术先进的IDM企业和晶圆代工企业扩建研发基地，重点布局12 英寸硅基和6 英寸及以上化合物半导体芯片生产线，以科技创新的形式支持设计、制造、封测各环节突破技术制约，增强产业链供应链竞争力与稳定性。无锡开展集成电路国际供应链试点项目，江苏率先在全省启动集成电路供应链保税模式改革试点工作，以增强供应链稳定性。集群空间链中，2020 年深圳与无锡的境内高速公路里程数分别为388 公里与277公里，交通通达性较好。

宏观环境维度。数字化环境方面，2020 年深圳与无锡互联网宽带接入用户数分别为550 万户和360万户，深圳提出要推进千兆光网建设，支持IPv6 网络规模部署和应用，布局国际信息通信设施，建设新型互联网交换中心。无锡在《智慧城市“十四五”规划和2035 年远景目标纲要》中提出要实现光纤网络接入能力全覆盖，优化窄带物联网建设，重要应用系统实施IPv6 升级改造，实现5G 网络全覆盖。技术环境方面，2020 年深圳与无锡普通高等学校教师数分别为8047人和7020 人，在科技创新人才引进方面需要加强。营商环境方面，2020 年深圳与无锡一般公共预算支出分别为4178 亿元和1215 亿元，分别占当地GDP 的15%和10%，当地政府能够依托地区优势，优化营商的硬件与软件环境。

3.成都和西安

微观集群维度。集群产出能力较强，2020 年成都集成电路产业产值1300 亿元，西安为1200 亿元。集群协作能力较强，在集成电路产业链上，成都拥有超过2500 家企业，涉及半导体设计、EDA、专用材料、专用设备、制造、封装测试、消费电子、汽车电子、计算机、物联网等环节，形成了集成电路产业集群，内部协作性较好。西安集成电路产业链覆盖集成电路设计、制造、封装测试、系统应用，以及设备和材料的研制与生产，产业集群内部协作密切。

中观产业链维度。集群价值链中，2020 年成都与西安集成电路分别出口900 亿元和1000 亿元，出口量较大。集群创新链中，2020 年成都与西安发明专利授权量分别为10880 件和14055 件，集群创新水平较强。集群供应链中，成都以“强链稳链补链”思路加大招商引资规模，建成高新产业园区、电子信息产业功能区、国家“芯火”双创基地等集群发展载体，以强化产业链供应链的稳定性。西安在打造集成电路全产业链的同时，持续深化与比亚迪、中兴、华为等企业的合作，鼓励三星、美光、力成、信泰、威世等外资企业持续投资，将芯派、龙腾、拓尔微、中颖等本地“专精特新”中小企业作为重点培育企业，引导本地企业与国内外跨国集团深入合作，构建紧密的产业供应链体系。集群空间链中，成都与西安作为我国西南地区与西北地区的中心城市，对外通达性非常好，2020 年境内高速公路里程分别为1100 公里和550 公里。

宏观环境维度。数字化环境中，2020 年成都与西安互联网用户数分别为800 万户和479 万户。技术环境中，2020 年成都与西安普通高等学校教师数分别为52000 人和51996 人，科技创新人才较多。营商环境中，2020 年成都与西安一般公共预算支出分别为2159 亿元和1347 亿元，分别占当地GDP 的12%和13%，政府能够投入较充足的资金加强营商环境建设。

4.合肥、武汉和厦门

微观集群维度。集群产出能力较低，2020 年三市集成电路产值分别为380 亿元、200 亿元、310 亿元，低于平均水平。集群协作能力一般，其中合肥集成电路企业数相对较多，现已有企业超300 家，从业人员超过2.5 万人，企业初步覆盖集成电路设计、制造、封装测试及设备材料全产业链，产业链内部协作相对较好，但企业间协作深度不足，尤其在研发合作、生产协同、销售网络对接等方面需要加强。武汉在集成电路产业链上中下游环节均有布局，布局企业主要集中在集成电路设计与制造的上中游环节，企业利润空间较大，但是企业相对较少，集聚水平不高，内部协作也有待加强。厦门已形成火炬高新区、海沧台商投资区、自贸区湖里片区三个重点集成电路集聚区，聚集企业近300 家，引进了联芯、星宸科技、三安集成、瀚天天成、士兰、通富、美日丰创等分领域龙头企业，加速产业集聚，但厦门由于受到区位条件限制，集成电路产业布局集中于细分环节，而不是完整产业链布局，企业间协作较为松散。

中观产业链维度。集群价值链中，2020 年合肥集成电路出口额为80 亿元，武汉与厦门集成电路产值规模小，出口量有限，集成电路出口技术复杂度很低，多以中低端产品为主。集群创新链中，2020 年合肥、武汉和厦门发明专利授权量分别为7593 件、14667 件和3066 件，合肥与厦门的创新能力有待提升。集群供应链中，合肥初步形成覆盖设计、制造、封装、测试、材料、设备等较为完整的全产业链，产业链上中下游企业联系较紧密，同时合肥也针对12 条重点产业链实施“链长制”，建立统筹调度机制，合力解决企业遇到的困难和问题，确保产业链供应链稳定。武汉集成电路产业重点布局在设计与制造环节，依托长江存储发展国家存储器基地项目实现了闪存堆叠层数的跨越，但是在产业链各环节掌握的核心技术有限，产业链供应链稳定性有待增强。厦门集成电路产业布局集中于集成电路设计、先进封装测试、产品导向特色工艺等领域，实施差异化战略，针对细分领域开展“卡脖子”技术攻关项目，与中国科学院微电子研究所、国家集成电路设计深圳产业化基地、清华大学微电子研究所开展研发合作，突破了部分“卡脖子”技术，一定程度解决了核心产品国产化，个别技术在国内实现了首创，但产业链整体仍处于中低端水平，缺少核心技术支撑，供应链缺乏稳定性。集群空间链中，2020 年合肥、武汉和厦门境内高速公路里程数分别为481 公里、730 公里和142 公里。

宏观环境维度。数字化环境中，2020 年合肥、武汉和厦门互联网用户数分别为390 万户、479 万户和245万户。技术环境中，2020 年合肥、武汉和厦门普通高等学校教师数分别为28640 人、61600 人和10700 人，创新人才相对较多。营商环境中，2020 年合肥、武汉和厦门一般公共预算支出分别为1164 亿元、2400 亿元和977 亿元，分别占当地GDP 的12%、15%和15%，营商环境建设投入明显不足。分析发现，合肥、武汉和厦门已经具备一定的创新基础和能力，但要注重产业产出能力和协作能力的提升，以及优化产业供应链的安全性与稳定性。

5.其他城市

这些城市集成电路产业起步较晚，在各维度的发展水平较低，多是集成电路核心城市的附属。例如以上海为核心的苏州、南京、杭州、宁波，以深圳为核心的广州，以北京为核心的大连、天津、沈阳，以厦门为核心的泉州，以西安为核心的天水。个别城市属于区域中心城市，例如重庆、长沙。由此可以看出，我国集成电路产业呈现集群式发展态势，聚集于国内的各大城市群，这与集成电路产业对技术、资金、人才、信息、交通等生产要素的高度依赖性有关。

四、结论与建议

（一）结论

本文运用组合赋权法与TOPSIS 模型对我国集成电路产业集群高质量发展水平进行评价，结果发现：第一，我国集成电路产业集群高质量发展水平呈现梯度差异，上海和北京为最高等级，深圳和无锡为第二等级，成都和西安为第三等级，合肥、武汉和厦门为第四等级，宁波、天津、南京、广州、杭州、苏州、重庆、大连、长沙、沈阳、天水、泉州为第五等级。第二，我国集成电路呈现空间集聚分布态势，集聚于长三角经济区、环渤海经济区、粤港澳大湾区、长江上游和中游地区、西北地区、台湾海峡西岸地区。第三，各等级集成电路产业集群高质量发展存在不同的短板，上海和北京需要优化集群协作能力、集群价值链、集群创新链、集群供应链；深圳和无锡需要优化集群价值链、集群创新链、集群空间链、数字化环境、技术环境、营商环境；成都和西安需要优化集群创新链、数字化环境、营商环境；合肥、武汉和厦门需要优化集群产出能力与协作能力、集群供应链、技术环境与营商环境；其他城市整体实力较弱，需要先壮大产业规模，优化宏观环境，在此基础上才能通过四链联动推动产业集群向纵深发展。

（二）建议

一是各城市应根据集群高质量发展等级差异，明确在不同指标维度上的不足，据此制定符合本城市集成电路产业集群的发展目标和规划。由于各城市发展差异巨大，应根据各自的要素禀赋条件和发展实际确定集成电路产业集群的发展目标，在综合考虑产出能力、协作能力、价值链、创新链、供应链、空间链、数字化环境、技术环境和营商环境的前提下聚焦不足，合理分解目标，实现发展规划的统筹安排。

二是各产业集群应以集群产出能力和协作能力的提升为导向，促进集群价值链、创新链、供应链、空间链的联动发展。各产业集群要以构建双循环新发展格局为契机，立足国内外中高端市场，积极提升全球价值链地位；要以可持续创新能力构建为目标，有效整合全球创新资源；要以供应链安全稳定为核心，探索固链补链强链新举措；要以空间链合理高效布局为重点，强化集群内外企业高效联动，在此基础上推动集群产出能力和协作能力的稳步提升。

三是各城市应持续完善数字化环境、技术环境、营商环境，为集成电路产业集群的发展提供有力支撑。有关部门应对标本地集成电路产业集群发展目标和规划，更新数字基础设施，制定数字化软件服务统一标准，打破高校、科研院所和研发机构的利益藩篱与制度束缚，完善知识产权全链条保护制度，进一步提升政策执行效力和财税补贴的激励效力，营造集群健康发展的良性环境。