芯片技術反向外包影響因素分析及對策研究

韓振 戴軍 任浩

基金項目：國家自然科學基金項目“多層次網絡促動、知識異質度與企業持續創新能力研究”（71272048）;江蘇高校哲學社會科學基金項目“中國制造2025背景下制造業實施反向服務外包的現狀、問題及對策研究”（2018SJA1926）。

韓振，同濟大學經濟與管理學院博士研究生。

在國際貿易保護主義有所抬頭的背景下，中興、華為遭美制裁等事件表明：對芯片技術反向外包影響因素進行分析并找尋相關對策極為重要。就分析方法而言，由于模糊層次分析方法受主觀影響大、一致性判別存在困難等原因，需要用改進的布谷鳥模糊層次分析法對芯片技術反向外包影響因素加以實證評估并進行重要性排序。就應對策略來說，國際貿易磋商、頂層設計與基層設計相結合、注重芯片人才培養、“一帶一路”倡議聯盟等，皆是需要考量的重要因素。

反向外包; 貿易保護; 商業壁壘; 價值鏈

F740A011708

一、 引 言

反向外包（Reverse Outsourcing， RO）是指發展中國家作為離岸外包發包方，采取雇傭發達國家技術人員，向發達國家進行技術發包，在發達國家建立子公司、離岸中心或并購發達國家企業等的一系列外包行為。例如：我國的一些高新技術企業中興通訊、華為等公司，一直向歐美發達國家的博通、高通、英特爾等企業實施芯片技術反向外包（Chip Technology Reverse Outsourcing， CTRO）貿易業務。在CTRO貿易流程中，中國發包方企業可自主選擇自身所需要的產品與服務模塊或流程，這不但可以獲得高質量的商品與服務，還可以通過“技術溢出效應”“投入—產出效應”產生的高技術密集度的生產率來提升紅利，以較低的學習成本迅速完成“逆向工程”。

根據中國產業信息網的資料，90%的中國芯片依賴進口。2013年開始，中國花在芯片進口貿易的費用每年超過2000億美元，到了2018年甚至突破了3000億美元，遠超石油的進口貿易費用。雖然芯片消費量超過美洲和歐洲的總和，約占全球總消費量的33%，但是中國芯片自給比例卻僅為10%左右，自給率較低，因此中國只能通過長期實施反向服務外包業務而獲得芯片技術。但一個奇怪的現象是：業界普遍關注石油的巨額貿易進口費用，卻對超過石油貿易進口費用的芯片貿易業務不甚關注。直到中興通訊公司連續遭受到美國的貿易懲罰后，業界似乎才如夢初醒;而在華為公司被美國政府嚴格限制芯片供應后，業界的關注才日益更甚，新聞也給予了鋪天蓋地的報道。西方發達國家，尤其是美國一直擔心中國在高科技領域的快速崛起，因此中國企業開展CTRO業務從來不是一帆風順的。隨著國際貿易保護主義的抬頭，2018年3月，美國對中國再次啟動“301調查”：中國企業是否侵犯美國知識產權和“強制”美國企業技術轉讓;美國企業是否“被迫”與中方合作伙伴分享先進技術？美國針對中興通訊公司的芯片貿易制裁有：2017年3月，中興通訊公司向美國政府總計支付8.92億美元罰款，另加3億美元的暫緩罰款，才與美國財政部、商務部和司法部三部門初步達成和解協議，美國允許相關企業繼續向中興通訊公司供應芯片，將中興通訊公司從出口限制名單中移除;2018年4月，美國商務部第二次發布公告，美國政府直到2025年都限制中興通訊公司向美國相關企業購買芯片產品，經過商務談判，中興通訊公司最終接受美國提出的14億美元罰款，外加更換公司領導層和董事會的處罰決定。美國針對華為公司的芯片貿易制裁有：2019年5月，美國商務部以違反國家安全為理由，將華為公司列入實體管制清單，并禁止美國相關企業向華為公司出售芯片產品與技術;2020年5月，美國商務部再次發布管制公告，對華為公司使用美國芯片及軟件技術設計和制造相關半導體做出嚴格限制;2020年8月，美國商務部第三次對華為公司實施芯片技術制裁，宣布禁止任何企業使用美國軟件或是美國相關制造設備為華為公司生產半導體產品。美國對中國的技術制裁劍指中興通訊、華為公司等高科技企業，對以美國為首的赤裸裸的貿易保護主義挑戰，中國應做好打長久貿易戰的思想準備。

二、 研究述評

中國在20 世紀90 年代初就出現了反向外包貿易現象，例如與國際會計師事務所的業務合作、與發達國家銀行業務的合作、與眾多國家律師事務所的業務往來等。但最先提出了反向外包概念的卻是普里亞森（PriyaSen）[1]，他在航空領域有一個發現：中國在高速發展進程中急需大量飛行員，國內培養顯然來不及，因而持續向發達國家招募優秀飛行員，這樣既獲得了這些優秀飛行員的技術又節省了培養他們的高額成本。正如馬庫森（Markusen）等[2]研究的觀點一樣，發展中國家通過向發達國家購買技術或咨詢可為發包企業帶來大量的專業知識并獲利。如果本國自力更生發展這些技術則需要付出的成本代價更大，芯片技術研發時間周期長而且往往不一定能獲得預期的結果，這樣的經濟賬明顯不劃算。反向外包貿易在輸出技術的同時其實有利于發達國家人力資源崗位的發展，克里諾（Crinò）等[3]鮮明地指出向國外輸出高新技術與服務明顯提高了發達國家的高技能型人力資源的就業規模。但因為是芯片技術性質與業務范圍所限，因而中低層的人力資源就業崗位規模可能有所降低。而且瓦森（Varsson）等[4]證明反向外包流程雖然無法避免不對稱關系，但技術進步和經濟發展可以超越零和博弈。因此芯片技術發包方企業和芯片技術接包方企業都得到了各自想要的利益，芯片技術業務的輸入與輸出乃是一個雙贏的結果，不存在一方技術盈利而另一方技術枯竭的說法，更何況發展中國家實施芯片技術反向外包貿易在某種程度上是產業升級使然，是最易利用差異化市場優勢以及有效的產業、貿易政策的方式，這點得到了漢弗萊（Humphrey）等[56]的研究結果證實。

有專家擔心采取了技術反向外包貿易可能不利于中國的經濟與人力資源發展，但一些學者對此提出不同的見解。孟雪[7]對中國的就業結構進行了定量研究，指出開展技術反向外包貿易對就業市場的作用是資源的一種重新配置。雖然技術反向服務外包并不能帶來中國就業總人數的大量增加，但芯片高新技術的突破以及高技能人才的增多一定會有利于中國就業結構的優化。而在高端制造領域，中國正在發力實現“中國制造2025”目標。陳啟斐等[8]研究指出通過技術反向外包貿易可以促進我國制造業價值鏈地位的提升，而芯片及其相關業務的技術制造具有高附加價值，有益于價值鏈的轉型升級。吳鳳羽等[9]研究也指出應鼓勵企業開展技術反向外包貿易，因為它們有利于中國高端制造業的長遠發展。陳羽等[1011]認為采取技術反向外包貿易是我國高新技術產業發展轉型升級的現實策略，必須改變一種舊觀念，即只有發達國家才有資格和能力實施技術外包的單項發展思維。

三、 研究方法

（一）FAHP方法與CS算法

本文采用模糊層次分析法（Fuzzy Analytic Hierarchy Process， FAHP）[12]，根據權重對研究對象進行排序或者綜合評價。布谷鳥算法（Cuckoo search algorithm，CS）的萊維飛行負責局部搜索與偶爾的全局搜索，可以防止陷入局部最優值[13]：Xt+1i=Xti+r（Xtj-Xtk），其中r∈U（0，1）為縮放因子。

（二） 改進的CS-FAHP算法

因為應用FAHP方法需要求解多元非線性規劃問題，傳統的優化方法不易求解，一些學者提出了AGA-FAHP、RAGA-FAHP、PSO-FAHP等改進算法，分別使用加速遺傳算法、實數編碼的加速遺傳算法和粒子群算法等智能算法求解[1416]。但這些優化算法存在收斂速度慢、容易陷入局部最優值等問題。鄰域結構是J. Kennedy提出的一種方法，包含環形結構、輪形結構、隨機環形結構等，使用鄰域結構有利于保證種群的多樣性，防止陷入局部最優[17]。本研究將隨機環形鄰域結構引入CS算法中：Xt+1i=rXti+α0u|v|l/β（Xti-Xbest）+0.001（Xtj-Xti）+0.001（Xtk-Xti），其中r為（0，1）之間均勻分布的隨機數。改進后的算法共享了鄰域內布谷鳥的位置信息，且鄰域只與布谷鳥的下標有關，而與真實位置無關，可實現對空間的有效搜索，避免“早熟現象”。

四、 實證分析

（一） 影響因素設置

結合章寧[18]、王力等[19]的外包競爭優勢研究觀點，以及C.K.Prahalad&G.Hamel的核心能力論述[20]，本文設置的影響因素評價指標體系為兩個層級：目標層有6個因素，子準則層有20個因素。主要測評CTRO的六大影響因素：R&D因素A1（R&D合理性U1、人力資源U2、信息資源U3、R&D基礎U4）;技術性因素A2（技術適用性U5、技術配套性U6、技術成熟性U7、技術創新性U8）;生產性因素A3（設備設施水平U9、生產運營水平U10、生產者素養U11）;市場因素A4（產品及服務的現有競爭力U12、潛在的競爭者U13、市場開拓能力U14）;管理因素A5（組織管理架構U15、科學決策能力U16、管理者素養U17）;環境因素A6（國內外宏觀環境U18、產業中觀環境U19、企業微觀環境U20）。

（二） 計算結果與分析

1. 計算結果

在問卷中，“較不重要、不重要、一般、較重要、重要”分別對應“0.1分、0.3分、0.5分、0.7分、0.9分”。通過咨詢并委托政府、行業協會、企業及高校專家等，問卷給出了指標因素李克特5級評分初始權重，并在MATLAB 2013a環境下運行程序，設置布谷鳥20個，發現概率pα=025，慣性權重w=07，進化代數為200，算法運行10次，得到各判斷矩陣及權重如表1—表7所示。

根據計算結果，在目標層的影響因素中，環境因素A6（0.251）、技術性因素A2（0.205）和R&D因素A1（0.172）所占的權重排名前三，對CTRO影響較大（見表7）。而在子準則層的影響因素中，國內外宏觀環境U18（0.117）、技術創新

性U8（0.075）、科學決策能力U16（0.069）、產業中觀環境U19（0.067）、企業微觀環境U20（0.067）和R&D基礎U4（0.063）所占的權重排名前六，對CTRO影響較大（見表8）。進一步將本文的改進算法與PSO-FAHP算法相比，從CIF均值與方差可以看出，本文算法求解精度更高，影響因素的排序更具科學性（見表9）。

2. 主要影響因素分析

（1）國內外宏觀環境。中國經濟雖快速發展但仍不得不面對一些關鍵領域、關鍵技術遭遇卡脖子問題。美國擔心中國技術的快速崛起，挑戰它的世界領頭權威，因而對中國的技術制裁從來就沒有停止過。在高新技術領域，面對中國日益發達的芯片技術反向外包業務，美國經常以侵犯國家安全為由，揮動懲罰大棒，編造莫須有的罪名，戴著有色眼鏡對中國芯片企業實施不公正的貿易制裁。復雜的宏觀環境影響著芯片企業技術反向外包的戰略研判，也影響著企業決勝千里的競爭優勢。中國芯片企業要時刻保持清醒的認識，因為對宏觀環境缺乏前瞻性的企業常常一再被動，富有前瞻性的企業即使當前身處險境但遲早也會通過持續奮斗而擺脫困境。面臨嚴峻復雜的宏觀環境，中興通訊公司通過前后兩次交了數十億美元罰款而獲得繼續合作的機會;而華為公司則在三次嚴格貿易制裁后，利用自身芯片技術應對不公。

（2）技術創新性。熊彼特認為技術創新是一項革命性的變化。芯片技術創新要永遠先人半步，“人無我有、人有我優、人優我新、人新我創、人創我領”，芯片技術創新性永遠是芯片藍海中“克敵制勝”的法寶。芯片制造技術往往也是卡脖子的核心關鍵技術。迄今為止，中國在芯片技術制造環節的光刻機與刻蝕機技術仍然與國際領先水平差距很大，世界最先進水平已經到了5nm水平，而我國才達到7nm水平。中國很多芯片技術企業不具備生產制造光刻機與刻蝕機的技術能力。企業因為規模不允許也沒有太多的資金購買國外的相關設施設備，所以只能在芯片的設計和后期的封裝測試中賺取微薄的利潤，中間的刻蝕流程則被擠掉巨額的利潤空間，導致成本升高。在芯片技術制造領域，工藝每前進1nm需要攻克無數難關。例如：華為公司經歷15年的技術創新攻關，研發出世界頂尖的7nm工藝芯片。

（3）科學決策能力。科學決策能力對任何企業來說都是一個決定生死存亡的關鍵因素，尤其是對于高新技術企業，哪怕一丁點的決策失誤都可能招致滅頂之災。企業向哪個方向發展，需要企業高層高屋建瓴的科學決斷與頂層設計。前文有述，芯片技術反向外包不但可以獲得高質量的技術服務，還可產生“溢出效應”等紅利，以低成本構建“逆向工程”。習近平總書記在科技工作者會議上多次告誡大家“核心技術是化緣不來的，一定要想辦法花大力氣解決卡脖子的關鍵核心技術難題”[21]。華為公司一方面實施芯片技術反向外包，同時也在積極地開展芯片技術的自主創新，華為公司稱之為“備胎計劃”，這樣前瞻性的科學決策折射出企業居安思危的意識。

（4）產業中觀環境。我們不缺資金的投入，也有集中力量辦大事的制度自信，但我們缺乏大量的芯片產業高技能研發人才，缺乏具有核心競爭優勢的芯片制造企業，導致在芯片技術反向外包方面處處受制于人。中國芯片產業鏈幾乎涵蓋所有芯片設計門類，部分產品與模塊設計已擁有一定的市場規模，并擁有自己的核心專利，但從整體產業發展來看，產業高技能人才洼地短期內無法填平，芯片產品總體上仍然處于價值鏈的中低端，無法與國外市場展開價值鏈高端的抗衡。

（5）企業微觀環境。從企業的芯片制造流程來說，一枚小小的芯片技術制造流程主要包括晶圓加工、芯片前期加工與后期封裝這幾大模塊。芯片前期加工環節難度最大，尤其是芯片光刻技術，這也恰恰是制約我國芯片制造企業的關鍵瓶頸。不少芯片企業面對這樣的技術困境不敢迎難而上去攻克，加上企業管理者在經濟成本上患得患失的考量，只能采用中低端的芯片技術。雖然國內的江豐電子公司在光刻技術上有所突破，但高端的芯片技術需求仍然需要大規模反向外包貿易。

（6）R&D基礎。芯片技術的R&D基礎極為重要，需要人力、物力與財力資源的綜合調配，它反映出一個企業的科技規模、水平與自主創新程度。據報道，華為公司在全球范圍內匯聚數學、物理與化學等方面的研發資源，把40%研究經費投入到芯片技術研究開發上，目前華為除了麒麟980芯片，還研發出5G芯片巴龍5000，該芯片技術讓華為MateX在2019年世界通信大會上捧得大獎。格力電器公司也投入500億元人民幣，設立芯片技術研發中心。R&D基礎需要時間的積淀，需要多方資源的集中攻關，單個企業的力量有限，多方合作方可實現1+1>2的效果。

五、 結論與建議

（一） 研究結論

文章采用改進的CS-FAHP算法，對問卷收集的資料進行實證研究，以芯片技術反向外包為研究對象，探討了在當前復雜多變的國際環境下，影響中國芯片技術實施反向外包業務時的主要因素。研究發現，在6個主要影響因素中，環境因素、技術性因素和R&D因素所占的權重排名靠前，在20個細分影響因素中，國內外宏觀環境、技術創新性、科學決策能力、產業中觀環境、企業微觀環境和R&D基礎所占的權重排名靠前，這些因素對芯片技術反向外包影響較大。宏觀方面警示我們一定要從全局和戰略高度上進行把控，重視中國國內芯片供給保障，密切跟蹤國際形勢、及時研判、積極應對;中觀方面警示我們要立足當前，注重芯片產業穩健發展，注重人力資源的長期積淀，加強芯片產業扶持，努力打造具有競爭優勢的芯片產業鏈;微觀方面警示我們要注重加強與芯片研發企業之間的合作，對于卡脖子的關鍵核心技術，要協調多方資源集中攻關，疏通芯片技術研發鏈的堵點與難點，集中力量辦大事。

（二） 對策建議

綜合全文的分析，本文針對中國芯片技術反向外包貿易業務現狀與存在的主要問題，從國際貿易磋商、頂層設計與基層設計相結合、注重芯片人才培養、“一帶一路”倡議聯盟這方面提出應對建議，詳述如下：

1. 通過積極的國際商務磋商，爭取公平對等的貿易地位

面對貿易保護主義抬頭，一方面我國要在WTO規則框架內積極應對挑戰，通過國際商務磋商爭取應有的合法權益，必要時可采取對應的反制措施向對方施壓，獲得芯片技術反向外包貿易話語權。例如：中國對美國及時響應的對等的貿易反制裁就是很好的策略，嚴明了中方立場并捍衛了中方的國際貿易主權——我們從來不想打貿易戰，但是從來也不怕打貿易戰。另一方面我國要在技術大力“引進來”的同時實施企業積極“走出去”的戰略，和接包方企業建立長期戰略聯盟，或在接包方國家與地區設立子公司以淡化國別色彩，再通過當地合作企業向市場眾包以應對復雜多變的國際環境。

2. 做好頂層設計與基層設計，加大芯片產業扶持力度

政府的頂層設計要與企業的基層設計相結合，雙管齊下共同應對芯片難關。政府要加大芯片產業扶持力度，針對芯片產業具有投資金額大、技術門檻高、回報周期長、資本回報率偏低等特點，進一步加大“減稅降費”實施力度，采取對芯片項目資本金財政貼息的政策，免除芯片企業利潤轉增資本所繳納的企業所得稅，鼓勵芯片企業以稅后利潤再投資新項目，針對不同的芯片企業量身定制個性化的融資支持方式。

3. 訂單式培養芯片高技能人才，合力攻克芯片技術難關

芯片企業要加強自主研發創新能力，與相關高校合作，訂單式培養芯片高技能人才，并做好高技能人才儲備工作。在轉結構、充動力、抓質量方面快速轉型升級，積極響應國家供給側改革，辨清全球競爭格局下芯片技術產業由低端向高端的螺旋升級趨勢，彌補“劉易斯拐點”下反向外包貿易成本的上升陷阱，向“微笑曲線”高附加值的兩極攀升，扭轉受制于人的被動局面。芯片企業須擰成一股繩，打造具有競爭優勢的芯片技術鏈，合力攻克芯片技術難關，搶占芯片技術反向外包市場，避免企業之間的無序競爭與內訌，同時嚴格遵守國際知識產權與信息安全法律法規，做到有理、有利、有節。

4. 加快推進與“一帶一路”沿線國家與地區的芯片技術合作行動

“一帶一路”沿線國家與地區資源豐富，與中國的互補性強，要借助“一帶一路”東風，搭上“一帶一路”倡議的便車，共建“一帶一路”產學研機構的聯合實驗室及技術共享平臺，與“一帶一路”沿線國家深度開展芯片技術反向外包貿易合作。將反向外包流程進一步細分，結合“一帶一路”沿線不同企業的科技實力，開展微模塊化的反向外包，實現利益共享、風險共擔。

六、 研究意義與不足

（一） 研究的意義

雖然業界存在諸多反向服務外包的現象，但是國內外學者對反向服務外包的研究尚且不多。隨著“中國制造2025”的發力，高端芯片技術的空白已經越來越成為阻礙國家科技崛起的障礙。文章嘗試探討了影響芯片技術反向外包的主要影響因素，并立足于當前國際貿易保護主義抬頭、中國遭受美國一系列不公的貿易制裁的現實情境，揭示了實施芯片技術反向外包的現實路徑，填補了國內芯片技術反向外包研究的不足。

（二） 研究不足與展望

雖然文章是基于中國當前實際開展的實證研究，但開展的測量范圍較小，邀請的專家專業有限，也沒有結合具體的不同企業分析它們面臨的不同的難題，但如果能進一步開展更大規模的調研與實證分析，結合幾個具體典型的芯片企業實操案例，并給出一些定制化的對策分析，也許研究的結論會更全面，更具說服力，研究更能展現中國當前的亟待解決的實際情境。

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An Analysis of the Influencing Factors and the Countermeasures of

the Chip Technology Reverse Outsourcing

HAN Zhen1， DAI Jun2， REN Hao1

1. School of Economics & Management， Tongji University， Shanghai 200092， China;

2. Research Center for Trade in Services， Suzhou Industrial Park

Institute of Services Outsourcing， Suzhou 215123， China

Under the background of international trade protectionism， the sanctions against ZTE and Huawei imposed by the US confirmed the importance of analyzing the influencing factors of chip technology reverse outsourcing and finding out the countermeasures.

Since the FAHP is greatly influenced by subjective factors and weak in judging the consistency， as to the analytical method， an improved CS-FAHP algorithm is proposed to empirically evaluate the importance of the influencing factors in this paper. The corresponding suggestions are given in terms of the international trade consultation， combination of top-level and basic level designs， chip talent training and “the belt and road” strategic alliance.

reverse outsourcing; trade protection; commercial barrier; value chain