基于VAR模型研究半導體進口額與相關行業股價的關系

集成電路是利用半導體材料制成的電路合集，芯片則由各類型集成電路組合而成，而芯片是電子信息產業的命脈，即半導體產業在高科技產業中占據著極其重要的地位，其發展與國家科技水平息息相關，重要性不言而喻。

我國作為半導體市場大國，由于產業起步晚、缺少相關專業人才等問題，半導體大部分依賴進口，集成電路核心技術受限，芯片供給受制于他國。近年來相關產業的建設雖卓有成效，但起于愈發嚴峻的國際形勢、缺乏先進設備、前沿技術難以突破等因素仍制約著我國半導體產業的進一步發展，在半導體自給率不足的情況下，中興事件、華為事件的爆發，造成半導體進口受限，集成電路產業受挫，芯片制造受困系列危機，提升研發能力，加快芯片國產替代迫在眉睫。

美國費城半導體指數(SOX)是全球半導體行業景氣程度的重要衡量指標，可協助相關產業投資者對半導體類股的股價波動和未來走勢進行研究分析與預判決策。而中國作為最大半導體市場，進口需求能夠對半導體行業股票價格產生舉足輕重的影響：2018年美方實行出口管制，中國訂單急劇減少，費城半導體指數大幅下降；同時，作為半導體的下游產業，我國集成電路行業股票價格波動趨勢在一定上程度受到半導體進口額的影響，所以半導體的進口情況及相關國際關系政策成為國內外相關行業經營者、投資者的重點關注對象。

1 研究背景

1.1 文獻綜述

丁嘉禾(2019)指出集成電路發展迅速，已廣泛應用于我國的經濟、民生、軍事等各方面的建設，已成為我國支柱產業之一。M.Aubry(2013)P. Renou-Maissant(2013)基于VAR模型分析得出半導體營收與設備訂單、半導體指數等宏觀經濟、工業變量之間存在相關關系。呂頻捷等(2020)利用GARCH模型，對中美貿易爭端背景下美國股市受到的沖擊進行實證分析，得出貿易爭端信息對美國股市有著顯著的負面影響。吳婷婷、葉成、江世銀(2020)利用事件研究法總結得出加征關稅事件最初并未引起通信行業股價的劇烈波動，但隨著美國不斷增加加征清單，股價受到了強烈沖擊。楊志強(2017)通過構建HS模型發現影響股票市場運行的基本因素為宏觀經濟周期，A股呈現明顯的行業輪動與短期動量效應，且當前投資者在選擇A股時呈現出趨于熱點的投資風格。

1.2 模型介紹

Sims(1980)提出非限制性向量自回歸模型(Unrestricted Vector Auto-regression)或稱為簡約式VAR模型，并在此基礎上不斷更新發展。VAR模型通過單位根檢驗、格蘭杰因果檢驗、協整檢驗、脈沖影響函數等方法，處理平穩時間序列數據進而對宏觀經濟中的因果關系進行實證研究。

2 實證分析

2.1 數據選取與處理

本文數據來源于RESSET數據庫。選取了2013年1月至2020年7月美國費城半導體指數(SOX)、我國二極管及其他半導體進口總額(BDT)月度數據；紫光國微、北京君正、大唐電信、國民技術、華天科技、匯頂科技、晶方科技、歐比特、全志科技、睿能科技、賽微電子、圣邦股份、士蘭微、通富微電、長電科技、兆易創新、中穎電子共17家集成電路產業龍頭企業股票每月收盤價格，并基于：

其中，p為股票收盤價格，q為流通股數，對17支股票數據計算股價加權平均值，得出我國集成電路產業股價(GJ)月度數據；并對SOX、BDT、GJ數據進行對數處理，得到LNSOX、LNBDT、LNGJ，在不改變數據的性質與關系的前提下，避免偽回歸，消除異方差。

2.2 對比分析

LNSOX、LNGJ、LNBDT三者時間序列數據波動皆具有一定周期性。其中LNSOX、LNGJ自2013年至今大體呈上升趨勢，而LNBDT在一定范圍內波動，并無明顯增長趨勢，且近年來略有減少，與嚴峻的國際形勢及半導體的國產替代有關。華為事件、中興事件中，美國政府對中國的芯片等半導體產業出口業務進行管制，費城半導體指數出現大幅下跌；2019年，國內外半導體行業進入寒冬期，國外各大廠商營收萎縮，股票價格下跌，費城半導體指數、我國集成電路產業股價皆出現一定程度的震蕩，半導體進口額明顯減少。在此期間，相較于全球半導體市場，國內集成電路市場受挫更為顯著，但歷經國產芯片企業的一系列并購、架構調整以及技術突破，例如，以紫光展銳為代表的國產替代半導體產業進入全球第一梯隊，國產替代取得顯著成效，加之政策幫扶，半導體進口額回升，此后集成電路股價總體趨勢向好，我國半導體行業前景廣闊。總體來說，國內外半導體行業皆呈現高歌猛進的態勢，能夠給投資者帶來豐厚的回報。

2.3 構建模型

本文主要研究中國半導體進口額對美國費城半導體指數、中國半導體板塊股價的影響，即選取BDT為自變量，SOX、GJ為因變量建立VAR模型：

其中，Ak、Bk為系數矩陣，C為常數項。

2.3.1 單位根檢驗

首先對時間序列進行單位根檢驗，結果如表1所示。

表1 單位根檢驗結果

由表1可知，未經差分處理的LNGJ、LNBDT均為I(1)的非平穩序列，而一階差分后的序列檢驗結果均為平穩，即以差分處理后的數據為基礎，進一步研究。

2.3.2 模型確定

從最大滯后階數8開始逐一嘗試，確定最佳滯后階數為2，并得出模型：

2.3.3 格蘭杰因果檢驗

在10%的顯著性下，費城半導體指數(DLNSOX)是股價(DLNGJ)的格蘭杰因，即費城半導體指數對我國集成電路股價存在一定程度的影響；費城半導體指數、集成電路股價皆是半導體進口總額的格蘭杰因，而反之因果關系不成立，該結論與現實情況并不完全相符。格蘭杰因果檢驗只是檢驗數據間的因果關系，可以說明費城半導體指數、集成電路產業股價先于半導體進口額變動。考慮到信息傳播等方面問題，三者在經濟上的因果關系待進一步總結分析。

2.3.4 單位圓檢驗

由圖1可知，AR特征多項式根的倒數均在單位圓內，模型穩定。

圖1 單位圓檢驗

2.3.5 脈沖函數

通過輸出脈沖響應函數圖像，分析中國半導體行業股價與美國費城半導體指數在受到半導體進口需求沖擊時的反映特征。

根據圖2，在本期給DLNBDT一單位標準差的沖擊時，DLNGJ并不會立即產生波動，而是在滯后1期的位置開始，以小幅波動下降，在2期時達到最大，而后負向沖擊逐漸減小，在第3期時轉為正向，幅度越來越小，長期趨近0軸；給DLNGJ一單位標準差的沖擊，DLNBDT在滯后1期的位置對沖擊作出響應，呈正向波動，而后逐漸減弱，以0軸為中軸波動，長期趨于0。

圖2 DLINSOX、DLNGJ與DBDT的脈沖響應函數

在DLNSOX在本期受到來自DLNBDT一個單位標準差的沖擊時，在滯后1期的位置做出響應，經三次轉向，且波動逐漸減弱，趨向0軸；當DLNBDT在本期受到來自DLNSOX的一單位標準差的沖擊時，在滯后1期位置做出響應，以0軸為中心波動，長期趨近于0軸。

3 結論與建議

3.1 近年來我國半導體產業發展勢頭迅猛

股價上漲是表象，行業景氣是內核，通過觀察我國集成電路股價時序圖可以得知，相關行業股價總體呈上升趨勢，總體發展較好：從需求方面來看，在科技發展的當下，需求較多，行業發展具有可持續性；供應方面，我國半導體產業發展迅猛，有國產替代的趨勢，但在技術等方面的制約下，我國半導體仍以進口為主，較多地受到政治關系、國際形勢的制約，不利于我國半導體及相關高新技術產業的可持續發展；政策方面，自2014年《國家集成電路產業發展推進綱要》出臺以來，各地方部門也不斷跟進，助力半導體相關產業的建設發展，明確了增營收、加產量、提技術等方面目標，提出了減免稅費、增加投資等政策優惠，體現了中國政府對本土半導體產業的支持。我國的半導體行業有較好的投資前景，在投資時應關注相關國際形勢與政策信息輔助進行投資決策。

3.2 美國費城半導體指數、集成電路股價是我國半導體進口總額的格蘭杰因

全球半導體程度與國內集成電路行業的景氣分別通過影響貨物供應與需求，進而影響我國的半導體進口額：費城半導體指數上升是行業充滿活力的表現，能夠提供大量貨物以滿足中國市場需求；同理，集成電路股價上漲表明國內半導體下游產業蓬勃發展，需要大量貨物以滿足生產需求。

3.3 半導體進口總額與美國費城半導體指數、中國半導體行業股價存在長期穩定關系，但短期關系并不穩定

由于進口半導體在國內供應鏈中占比較大，自給率、進口量皆不足的情況會對我國信息技術相關產業的生產活動產生負面沖擊，所以當國內市場釋放與減少半導體進口額相關的信息時，投資者選擇大規模拋售，集成電路等下游產業的股票價格集體下挫； 同時，我國半導體進口需求在全球市場中占有較大份額，短期內，需求量的下降對海外相關龍頭企業的營收產生的負面影響顯著，部分企業股價下跌，進而導致費城半導體指數下跌。

3.4 投資建議

半導體產業作為信息產業的基礎，下游產業多，影響范圍廣，該行業的長足健康發展對國家科技進步、經濟增長意義重大，市場對半導體市場充滿信心，政府對產業的扶持力度加大、態度堅定，即相關產業強勁的需求與發展的必要性使該領域成為投資熱點。在尋求投資機遇時，應結合國際形勢，輔以國內政策，密切關注行業信息，把握關聯產業走勢，在投資我國集成電路、芯片等半導體相關行業股票時，可以以美國費城半導體指數為參照依據進行預判，不要懼怕短期的震蕩，應追求長期利益。

4 結語

我國半導體行業發展任重而道遠，企業增加研發方面的投入，努力跟上高新技術的潮流，加快國產替代的步伐，提高市場競爭力，國家應堅持政策扶持，從財政政策、建設投資、研發創新、人才引進、國際合作等方面大力支持我國半導體產業的建設，不再受制于他國，實現更順利的發展，展望更廣闊的前景。