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供應鏈整合績效之探討 ─以台灣半導體產業為例

科管所專題討論 (4) D302 教室. 供應鏈整合績效之探討 ─以台灣半導體產業為例. 南台科技大學科技管理研究所 鄭富紘 M97Q0102 2010 年 3 月 31 日. 大綱. 第一章、緒論 第二章、文獻探討 第三章、研究方法 第四章、預期成果. 第一章、緒論. 研究背景與動機. 台灣半導體產業結構以專業垂直分工的形態發展呈現垂直整合與虛擬整合兩種不同的商業模式 虛擬 IDM 為台灣特有的商業模式，具有因應市場的彈性、與成本控制的優勢 ( 朱博湧等人， 2005)

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供應鏈整合績效之探討 ─以台灣半導體產業為例

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  1. 科管所專題討論(4)D302教室 供應鏈整合績效之探討─以台灣半導體產業為例 南台科技大學科技管理研究所 鄭富紘 M97Q0102 2010年3月31日

  2. 大綱 第一章、緒論 第二章、文獻探討 第三章、研究方法 第四章、預期成果

  3. 第一章、緒論

  4. 研究背景與動機 台灣半導體產業結構以專業垂直分工的形態發展呈現垂直整合與虛擬整合兩種不同的商業模式 虛擬IDM為台灣特有的商業模式，具有因應市場的彈性、與成本控制的優勢(朱博湧等人，2005) 消費性電子產品的發展，促使更多的功能整合在更小的體積中，因此將IC 封裝以三維堆疊式晶片的技術也應育而生 使台灣過去在晶圓代工時代所強調的專業垂直分工的互動模式開始產生變化

  5. 研究背景與動機 3D 製造/封裝IC 技術具有提升效能、降低成本、縮小體積與高整合度，為發展多功能、小型化產品的趨勢 3D IC製程技術有別於以往的IC製程，需要產業的高度整合 相較於擁有高度垂直整合的IDM公司，呈現垂直分工型態的虛擬IDM在3D IC的發展上較為不利

  6. 研究目的 • 探討台灣半導體產業在進入3D IC的時代後，是否仍可以虛擬整合的優勢與IDM廠競爭，並比較兩種不同供應鏈整合模式下經營績效的差異 • 探討供應鏈整合中垂直整合與虛擬整合之間的差異 • 以資料包絡分析法(DEA)分析台灣半導體產業之經營績效 • 比較台灣半導體產業中垂直整合與虛擬整合之間經營績效的差異

  7. 研究對象與範圍 研究範圍以台灣半導體產業為主，包括IC設計、製造以及封裝測試廠 研究對象為2008 半導體年鑑之廠商名錄中上市上櫃之半導體廠商 根據各廠商的業務範圍，選取出屬於垂直整合類型之廠商 以各公司2004 年到2008 年之年報所公布的財務報表為數據資料來源 藉由資料包絡分析法(DEA)分析台灣半導體產業之相對經營績效

  8. 確認研究動機與目的 第一章 界定研究對象與範圍 1.半導體產業概況 2.垂直整合理論 3.虛擬整合理論 4.DEA理論 相關文獻收集與探討 第二章 樣本資料選取與收集 第三章 投入/產出項選取 DEA模式選取 1. 效率分析 2. 窗口分析 3. 麥氏指數分析 第四章 評估結果分析 第五章 結論與建議 研究流程

  9. 第二章、文獻探討

  10. 半導體產業概述 半導體產業的變革 半導體產業結構

  11. 半導體產業的變革 全球半導體產業結構自1960 年代起經歷四次變革 第一次產業變革：電腦元件的標準化，區分出系統公司與專業整合元件製 造商 第二次產業變革：特殊積體電路(ASIC)技術出現，促使無晶圓廠設計公司與專業晶圓代工的產生 第三次變革：系統單晶片(SoC)與矽智財(SIP)的興起 第四次變革：全球網路的興起將半導體上、下游串聯，從利基優勢走向規模效益

  12. 半導體產業的變革

  13. 設備 儀器 資金& 人力資源 服務 資源 CAD CAE 設計.272 光罩.3 製造.14 封裝.30 測試.37 貨運 海運 科學 園區 材料 晶圓.8 化學品.19 導線架.4 基板.15 半導體產業結構 台灣半導體主要朝向專業分工模式發展 大致可分為IC設計、製造與封裝測試上、中、下游的垂直分工模式 在產業鏈結構中，各相關廠商集中資源於產業領域專業發展的經營模式

  14. 半導體產業結構 • 半導體設計： 屬上游(前段)產業 主要依據本身研發能力或客戶委託發展出新產品 • 半導體製造： 屬中游(中段)產業 主要以晶圓與晶片生產製造為其重心 可分為晶圓代工、自有品牌、策略聯盟三種模式 • 半導體封裝與測試： 屬下游(後段)產業 主要由製造或設計業中接獲訂單從事後段製造業務

  15. 3D IC 三維晶片（3D IC） 3D IC與傳統IC製程的差異 3D IC與台灣半導體產業

  16. 三維晶片（3D IC） 可攜式數位電子產品的發展，促使更多的功能整合在更小的體積中 傳統的系統晶片(System on Chip, SoC)與系統封裝(System in Packaging, SiP)為二維平面的整合，為了使摩爾定律(Moore's Law) 能繼續有效 ，無法使其橫向面積加大 利用矽晶穿孔(Trough-Silicon Via, TSV)製造技術，將IC 封裝以三維的方式堆疊，以減輕IC中擁擠的程度

  17. 3D IC與傳統IC製程的差異 3D IC 和傳統IC製程的差異主要有四個部份： 晶片薄化(Thinning) 鑽孔(Via Drilling) 導電金屬填入(Via Filling ) 晶片堆疊與接合(Bonding) 以製程先後順序，TSV技術又可分為先鑽孔(Via First)與後鑽孔(Via Last)

  18. 3D IC與台灣半導體產業 3D IC生產流程中採用Via First或Via Last對於台灣半導體產業價值鏈會有不同的影響 Via Last製程相對較簡單，可在專業封裝廠進行 Via First採用半導體前段製程，需在晶圓廠完成 Via First對於垂直分工的產業模式影響較大 對封測業者而言，必須與晶圓代工業者合作或放棄市場 對晶圓代工業者而言，可利用自身設備及技術建立一先進封裝公司，與封裝廠合資建立先進封裝公司進行分工(楊雅嵐等人，2008)

  19. 供應鏈整合 垂直整合 虛擬整合 垂直整合與虛擬整合的優缺點 垂直整合與虛擬整合

  20. 垂直整合 垂直整合的概念是由Coase (1937)所提出：「將原先分屬價值鏈上下游不同企業的活動，全由企業自己所建立的體系內部加以完成，將外在的交易活動內化，以取代在市場上公開的交易行為」 陳正倉等人(2007)認為廠商進行垂直整合的原因包括：降低交易成本、避免政府的管制與限制、增加市場獨佔力、確保產品的品質、降低風險、產品生命週期

  21. 垂直整合 產品的生命週期是廠商是否進行垂直整合決策時重要的關鍵因素(Stigler, 1951) 產品的生命週期的個三階段：「導入期」與「衰退期」採取垂直整合的動機較大、整合程度較高，「成長期」則缺乏整合動機

  22. 垂直整合 以知識經濟理論基礎而言，企業進行垂直整合是為了讓知識的傳遞更有效率(Conner and Prahalad, 1996; Grant, 1996; Kogut and Zander, 1996; Nonaka, 1994) 影響知識傳遞效率的重要因素即廠商所面對的技術不確定性( Afuah, 2001; Chesbrough and Teece, 1996; Henderson and Clark, 1990; Balakrishnan and Wernerfelt, 1986) Chesbroughand Teece (1996)：企業決定何時虛擬或垂直整合端視其面對的創新型態而定 系統式創新：整合性公司 自主式創新：虛擬性組織

  23. 虛擬整合 Bultje et al.（1998）：虛擬整合係將散佈不同地區之個人或組織，為達成共同之目標，藉由資訊科技技術之連結，匯集其核心能力與資源而形成之暫時結合 蘇雄義(2008)：虛擬整合是供應鏈成員間彼此緊密協作以取得集中式供應鏈管理的優點，同時又能保持成員各自獨立自主及控制權的一種實務營運模式

  24. 虛擬整合 實現因垂直整合所帶來的利益，而不需負擔龐大的成本，進行長期合作關係之企業，一般通稱為策略聯盟、策略性外包或虛擬企業(Davidow and Malone, 1992; Lefebvre and Lefebvre, 2000; Offodile and A-Malek, 2002; Townsend, DeMarie, and Hendrickson, 1998; Lipnack and Stamps, 1997) Williamson(1994)：無論策略聯盟、策略性外包或虛擬企業，皆描述關於兩個或兩個以上各自獨立的廠商，為追求相互利益而採取一致的行動，具有幾項共同的要件：(1)有兩個獨立的廠商；(2)合作與互相信賴；(3)有策略性的考量或共同理念；(4)利益共享；(5)資源投入。

  25. 垂直整合與虛擬整合的優缺點

  26. 垂直整合與虛擬整合 財務績效：獲利能力、股價報酬與風險的表現上虛擬整合優於垂直整合(Chu et al., 2005 ；朱博湧等人，2005；鍾靜旻，2007；樓禎祺，2008) 景氣循環：當景氣過熱時，垂直整合的獲利高於虛擬整合(朱博湧等人，2005)

  27. 資料包絡分析法 • 效率分析 • CCR模式 • BCC 模式 • 窗口分析 • 麥氏生產力指數分析

  28. 效率分析 ：第i 個投入項之差額變數 ：第r 個產出項之差額變數 ：第j 個DMU 之權數 ：DMUk 所有投入量等比 率所減之尺度(scale) ≥0； ≥0； ≥0； ≥0 ； i=1,…,m；r=1,…,s；j=1,…,n θ < 1，則DMU 為CCR 無效率 θ = 1，但si-或si+不為0，呈Farrell效率， 不具CCR效率 θ = 1，且si-或si+為0，則DMU為CCR效率 CCR模式

  29. 效率分析 ：規模報酬遞增(IRS) ：固定規模報酬(CRS) ：規模報酬遞減(DRS) ≥0； ≥0； ≥0； ≥0 ； i=1,…,m；r=1,…,s；j=1,…,n BCC 模式

  30. 效率分析 CCR 模式所求得的效率稱為整體技術效率(TE)，並未考慮決策單位的規模差異 BCC 模式所求得的效率稱為純技術效率(PTE) 和CCR模式之總效率的差異即為各個決策單位調整至相同生產規模後的規模效率 技術效率為純技術效率與規模效率的乘積

  31. 窗口分析 Charnes et al. (1985)提出窗口分析，解決因DMU 個數太少而造成DMUs 評估後之效率值皆為有效率的問題 no. of windows: w = k-p+1 no. of DMUs in each window: np no. of “different” DMUs: npw △ no. of DMUs: n(p-1)(k-p) n 代表DMUs 個數 k 代表分析投入產出資料之計算期間 p 代表窗口之長度(p＜k) w 代表窗口個數 △ 代表與不採窗口分析模式相比所增加之DMU 個數

  32. 麥氏生產力指數分析 Malmquist (1953)提出麥氏生產力指數 概念，用來衡量效率可能集合邊界變動之量化指標 Färe et al. (1992)利用麥氏生產力指數之幾何平均數在固定規模報酬下衡量生產力： 生產力指數變動(TFPC) ＝效率變動(EC)×技術變動(TC) 效率變動指數可進一步分解以瞭解變動規模報酬對效率的影響： 效率變動(EC) ＝純技術效率變動(PTEC) ×規模效率變動(SEC)

  33. 麥氏生產力指數分析

  34. 第三章、研究方法

  35. 確定研究方向 實證樣本資料選取與蒐集 確定受評單位 選擇投入產出項 國內上市上櫃半導體廠商： IC 設計59家 IC 製造12家 IC 封裝測試21家 投入項： 營業成本 固定資產 用人費用 研發費用 產出項： 營業收入 相關分析 DEA模式選取 效率分析 窗口分析 麥氏指數分析 經營績效分析 生產力變動分析 • 效率分析 • 規模報酬分析 • 參考群體分析 • 敏感度分析 • 生產力指數變動分析 • 效率變動分析 • 技術變動分析 • 純技術效率變動分析 • 規模效率變動分析 結果分析與結論 研究架構

  36. 研究對象選取 Golany and Roll(1989)認為受評單位的篩選應具同質性 運用DMU之數量至少為投入與產出項總數的兩倍之經驗法則 本研究以台灣半導體產業為研究對象 研究期間為西元2004 年至2008 年，共計五年 根據2008 半導體年鑑之廠商名錄中，以上市櫃半導體廠商為研究樣本對象 刪除立衛、聚積以及全智科後，IC 設計59家、製造12 家及封測21 家，共計有92家廠商為研究樣本

  37. 研究對象選取 Harrigan (1984)認為廠商進行垂直整合時，應該考量四個層面：整合活動的範圍、整合活動的階段、內部移轉的程度、以及所有權的形式 以整合活動的範圍做為衡量企業垂直整合程度 根據各公司之業務範圍，歸納出旺宏、茂矽、華邦電、南亞科、華亞科、漢磊、力晶、茂德、元隆電共9 家廠商為垂直整合型態的公司

  38. 投入與產出項選取 投入與產出變數為參考國內半導體產業績效相關研究之文獻及考量半導體產業的特性所選定 資料來源為各公司2004 年到2008 年之年報所公布的財務報表 產出： 營業收入 投入： 營業成本、固定資產、用人費用、研發費用

  39. 投入與產出項選取 投入與產出項之認定是透過蒐集的投入與產出資料，透過相關係數分析來檢定各投入與產出項之間是否符合正向性或同向性(isotonicity)關係 參考James and Peggy（1989）的建議，採用Pearson 相關係數初步分析投入與產出項之關係

  40. DEA模式選取 效率分析 Lovell et al.（1993）認為，若生產廠商為了滿足市場需求而可自由調整投入資源，則建議採「投入導向」的模式較為適合 半導體產業的營運主要為「接單生產」的模式，需配合市場的需求以控制資源的投入 以CCR投入導向模式求算技術效率與規模報酬，且以BCC投入導向模式計算純技術效率及規模效率

  41. DEA模式選取 窗口分析 本研究採用Charnes et al.(1985)之窗口分析針對垂直整合與虛擬整合進行效率分析，解決垂直整合之DMU 不足的問題 以三個年度為一個窗口，共有三個移動窗口(2004-2006、2005-2007、2006-2008) 虛擬整合有249(83×3)個DMUs、垂直整合有27(9×3)個DMUs，共計有828個DMUs

  42. DEA模式選取 麥氏生產力指數分析 本研究採麥氏生產力指數來分析跨期生產力變動趨勢 以了解我國半導體2004至2008年之生產力指數變動率、效率變動率、技術變動率、純技術變動率、與規模效率變動率等五種生產力指標趨勢變動之情形

  43. 第四章、預期成果

  44. 預期成果 藉由效率分析評估半導體產業與次產業之經營績效，分析無效率的因素來自於技術無效率或規模無效率，並將受評單位加以區分 透過窗口分析針對垂直/虛擬整合中各個受評單位跨期之效率值，並藉其變化以解析各受評單位的特性及穩定度 採用麥氏指數分析各受評單位跨年度的生產力變化情形，找出效率改變之趨勢，並且影響生產力之關鍵因素 藉由分析結果，比較兩者經營績效之差異，並結合供應鏈整合的觀點，說明其管理意涵以提供業界效率改善之參考

  45. 謝謝傾聽!!

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