臺灣博碩士論文加值系統

晶圓代工製造是台灣能夠在全球產業鏈中佔有一席之地的重點產業之一，然而卻難脫處在微笑曲線中間低利潤的製造黑手角色。晶圓代工製造是資本密集產業，其競爭力來源除了技術、製造能力之外，就是要有正確有效的產能規劃與投資。為了維持高產能利用率以提高資產週轉率，在進行產能投資決策時最重要的還是穩健的“需求預測”。由於晶圓代工產業（尤指邏輯產品代工）通常採接單後生產（Build to Order），在電子消費產品生命週期短，上市時間（Time to Market）與量產能力（Volume to Market）必須非常快速，同時客戶下單時間急再加上供應鏈效應的影響，使得訂單或需求前置期間無法看得很長而產生很大的變動性。

晶圓代工的產品是“產能”。在面對這樣波動循環變動的需求，產能規劃的挑戰隨之變大也讓營運風險增高。因此在因應的策略方面，我們要以不變應萬變只依照成長趨勢建產能，還是要建滿足所有需求以求最大市佔率的產能（Demand-centric策略）、或相反地只建滿足最低需求以求最大獲利的產能（Capacity-centric策略）、亦或折衷的Level-off攤平策略，這是企業經營者的重要決策之一。然而，如果能從分析需求波動循環的行為能獲得一些資訊，回饋至決策支援，應可提高產能規劃穩健度與降低營運風險。

本文以晶圓代工產業系統動態為基礎探討需求與產能的相互關係，而需求的變動性是這個系統動態的核心。因此本文著重在需求分析，以時間序列法解構歷史需求，分析其季節、趨勢與循環的規則，然後將需求分析所得的資訊來重組產能策略並建立產能模型，比較各個產能規劃策略與財務面的優劣，提供給決策者一個決策思考的方向建議。從過去的需求行為，本文歸納Level-off策略應是一個較佳的產能規劃與投資決策方法。最後評估比較目前實務與以Level-off策略為主的模型規劃法，兩種狀況下的營收、獲利率、固定資產周轉率與資產報酬率的差異以確定所建議的產能策略之效益。但過去不能完全代表未來，預測即蘊藏誤差的風險。因此在執行面上仍有賴規劃人員持續觀察良好的領先指標，隨者產業的動態發展，即時調整最佳的細部策略與做出最好的決策。

Taiwan’s semiconductor industry has a remarkable position in worldwide supply chain but unfortunately has not get reciprocal financial return because it’s mostly positioned at manufacturing section of overall supply chain – the low margin section on “Smile curve”. Semiconductor manufacturing foundry is capital-intensive. Beyond the technology and manufacturing capability, the right and effective investment decision can enhance company’s competitiveness and the key of investment decision is higher capacity utilization in line with robust “demand forecast”. However, demand variation of manufacturing (Logic) foundry is significant due to Build-to-order production mode, short lead time and supply chain effects which caused by requirements of Time-to-market and Volume-to-market of electronic consumer market characters.

The challenge of capacity planning and operational risk are increasing under fluctuated and cyclical demand since manufacturing foundry’s product is “capacity” and capacity strategy consequently is one of the important business decisions. There are several strategies: building capacity by long-term growth trend, by demand-centric to maximize market share, by capacity-centric to maximize profit, or by compromised “Level-off” strategy. No matter what strategy is adopted, the more information from demand analysis can surely help make more right capacity planning and reduce operational risk.

In this study, the demand analysis is proceeding by time series method while demand is the core of the system dynamics of semiconductor industry. The historical demand is decomposed as seasonal, trend, random and cyclical factors. Demand and capacity are dependent. So capacity strategy and model are composed again from the information of demand decomposition. Comparing the four capacity strategies with actual practice results, the “level-off” strategy is recommended in terms of capacity utilization and financial indices such as revenue, margin, asset turn and asset return. This will be a good reference for capacity decision maker. However, the executor may need monitoring the other leading indicators for strategy tuning by industry dynamics since this demand analysis and capacity strategy recommendations are based on historical, not forecast. Past is not sure repeated in future and forecast has risk for deviation.

目錄
第一章 研究背景與動機 ----------------------------------- 1
第二章 文獻探討 ---------------------------------------- 5
第一節 相關論文整理 ----------------------------------- 5
第二節 供應鏈與需求變動性 ------------------------------ 6
第三章 研究方法 ---------------------------------------- 9
第一節 研究架構與方法 --------------------------------- 9
第二節 時間序列方法 ----------------------------------- 9
第三節 系統動態分析方法 -------------------------------- 12
第四章 研究結果 ----------------------------------------- 14
第一節 晶圓代工產能規劃與資本支出 ----------------------- 14
第二節 晶圓代工需求之時間序列分析 ----------------------- 20
第三節 需求與產能投資 ---------------------------------- 24
第四節 產能規劃策略模型 -------------------------------- 27
第五節 財務面比較 ------------------------------------- 29
第五章 結論與建議 --------------------------------------- 33
文獻參考 ----------------------------------------------- 36


圖目錄
圖1-1 雙螺旋理論 --------------------------------------- 1
圖1-2 IC產業從垂直整合到水平分工的演變 -------------------- 2
圖1-3 晶圓代工的影響力 ---------------------------------- 2
圖1-4 Company-X產能利用率與營益毛率 --------------------- 3
圖2-1 半導體Value Chain Dynamic ----------------------- 7
圖2-2 供應鏈之長鞭效應關係 ----------------------------- 8
圖2-3 半導體供應鏈的長鞭效應 --------------------------- 8
圖3-1 研究架構、方法 ---------------------------------- 9
圖3-2 時間序列分析與預測方法 ---------------------------- 11
圖3-3 經濟學上“看不見的手” ---------------------------- 12
圖3-4 常見的系統動態行為模式 --------------------------- 13
圖4-1 企業內部活動關聯圖 ------------------------------ 14
圖4-2 資本支出用途分佈 -------------------------------- 15
圖4-3 Company-X 歷史資本支出 ------------------------- 15
圖4-4 產能資本支出的實務決策流程與問題 ------------------ 16
圖4-5 實務產能投資決策議題與解法 ------------------------ 16
圖4-6 景氣循環示意圖 --------------------------------- 17
圖4-7 Company-X的產能使用率 -------------------------- 18
圖4-8 半導體Value Chain Dynamic ---------------------- 19
圖4-9 實務產能策略示意圖 ----------------------------- 19
圖4-10~14 Company X的歷史需求時間序列分析 ------------- 20
圖4-15 正弦函數公式與曲線/需求與產能投資行為 ------------- 24
圖4-16~18 Company X實際需求、產能與使用率時間序列分析 ------ 25
圖4-19 建議的產能擴充策略 ------------------------------ 27
圖4-20 實際與模型規劃的產能、需求與使用率比較 ------------ 28
圖4-21~24 財務比較 ----------------------------------- 30
圖5-1 Book-to-Bill領先指標與需求循環 ------------------ 34
圖5-2 微笑曲線 --------------------------------------- 35

[1] 林惠玲 陳正倉，2006 “應用統計學”三版，雙葉書廊
[2] 周雍強，2002 “An analysis of rationality in Capacity Planning”，台灣大學工業工程所研究報告
[3] 劉俊榮，2003 “半導體景氣循環下晶圓代工產能擴充策略”，中山大學企管所碩士論文
[4] 謝瑞海，2001 “晶圓代工廠產能投資決策與需求管理模式”， 台灣大學商學研究所碩士論文
[5] Fine, Charles H., 2000 “Clockspeed 脈動速度下的決策者” 李筠 譯，大塊文化
[6] Lyneis, James M., 2000 “System dynamics for market forecasting and structural analysis”, System Dynamic Rev. 16, 3-25
[7] Sterman, John D., 2000 “Business Dynamics – Systems Thinking and Modeling for a Complex World”, McGraw-Hill
[8] Tvede, Lars, 2007 “Business Cycles – History, Theory and Investment Reality 景氣為什麼會循環”，蕭美惠 陳儀 譯，Wiley 財訊出版社