行業(yè)經(jīng)濟(jì)論文-面向芯片市場的生產(chǎn)者理論初探內(nèi)容摘要：本文針對芯片生產(chǎn)活動的特殊經(jīng)濟(jì)現(xiàn)象，以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，研究芯片廠商的分級生產(chǎn)和動態(tài)調(diào)整過程，以及約束條件下的利潤最大化問題，并進(jìn)一步考慮CPU和ChipSet的生產(chǎn)組合模式。試圖初步從生產(chǎn)者理論角度給予分析解釋。關(guān)鍵詞：分級生產(chǎn)質(zhì)量控制成本控制定價(jià)模式生產(chǎn)組合模式作者簡介：周小康上海財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院00級經(jīng)濟(jì)學(xué)（基地班）信息產(chǎn)業(yè)（IT）提供什么樣的產(chǎn)品？簡言之，不外乎硬件（hardware）、軟件（software）和服務(wù)（service）1。在1970年代末、1980年代初信息產(chǎn)業(yè)雛形生成階段，IBM（國際商用機(jī)器公司）是最大的硬件提供商、最大的軟件提供商和最大的服務(wù)提供商。隨著時(shí)間的推移，信息產(chǎn)業(yè)開始進(jìn)化，硬件、軟件和服務(wù)的提供商日益專門化，并且各自形成了相對獨(dú)立的市場。2各種半導(dǎo)體集成電路芯片是主要的硬件產(chǎn)品之一。我們選取目前最知名也是最大的半導(dǎo)體集成電路芯片提供商Intel作為分析對象，展開面向芯片市場的生產(chǎn)者理論的研究。一、Intel的分級生產(chǎn)過程Intel生產(chǎn)多種半導(dǎo)體集成電路芯片，面向個(gè)人電腦（PC）的兩種主要產(chǎn)品是中央處理器（CPU）和芯片組（ChipSet），兩者是互補(bǔ)品。兩者都擁有完整的產(chǎn)品線，前者采取分級生產(chǎn)，后者不采取分級生產(chǎn)。Intel在生產(chǎn)80486處理器時(shí)首次引入分級生產(chǎn)，隨后該生產(chǎn)策略成為行業(yè)通行的慣例，也包括Intel最主要的競爭對手AMD。什么是分級生產(chǎn)？企業(yè)直接在生產(chǎn)線上，針對處于半成品階段的CPU，利用超頻（overclock）進(jìn)行發(fā)熱量及穩(wěn)定性測試，頻率自高而低逐次分離高端產(chǎn)品、主流產(chǎn)品和低端產(chǎn)品。以奔騰3（Pentium!）為例：首先全體在1GHz頻率上接受第一輪測試，一部分CPU燒毀報(bào)廢，達(dá)標(biāo)的CPU鎖頻在866MHz，封裝后下線；接著未達(dá)標(biāo)CPU停留在生產(chǎn)線上，在933MHz頻率上接受第二輪測試，達(dá)標(biāo)的CPU鎖頻在800MHz，封裝后下線，仍未達(dá)標(biāo)的芯片再次降級測試；依次類推，直到頻率下限測試，最后一部分CPU終于搭上末班車下線，其余作為不合格品淘汰。（圖1）顯然同一生產(chǎn)線上的所有CPU是基于相同內(nèi)核（die）的不同頻率的芯片。這種生產(chǎn)模式通稱分級生產(chǎn)，筆者稱其為共線彈性生產(chǎn)（區(qū)別與汽車制造業(yè)的共線柔性生產(chǎn)）。圖1：分級生產(chǎn)流程圖（片段）標(biāo)識頻率（測試頻率）為什么CPU采取分級生產(chǎn)，而ChipSet不采用分級生產(chǎn)？單純從技術(shù)上考慮，若有n種CPU配合m種ChipSet，就勢必有mn種組合，顯然增加了系統(tǒng)生產(chǎn)的復(fù)雜性。理論研究表明，一個(gè)變量如果受到大量微小的、獨(dú)立的隨機(jī)因素的影響，那么這個(gè)變量一般是個(gè)正態(tài)變量。芯片極端復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，使其歸屬與上述情形。因此，我們在數(shù)學(xué)上運(yùn)用正態(tài)分布模型可以直觀地模擬分級生產(chǎn)過程。1.正態(tài)分布當(dāng)=0且=1時(shí)，為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布。2.基于分級生產(chǎn)的正態(tài)分布模型（圖2）建立以芯片主頻實(shí)際速度為自變量的密度函數(shù)，并加上若干條垂直于橫軸的參考線。1)市場接納邊界約定該參考線左側(cè)的任何產(chǎn)品都不被市場接納，企業(yè)質(zhì)量控制決策和實(shí)際生產(chǎn)行為只能發(fā)生在該參考線右側(cè)。2)質(zhì)量控制邊界質(zhì)量控制邊界左側(cè)溢出部分為等外品。約定企業(yè)做出了最優(yōu)化決策，此時(shí)市場接納下限與質(zhì)量控制邊界合二為一，兩條參考線重合。3)生產(chǎn)技術(shù)邊界生產(chǎn)技術(shù)邊界右側(cè)溢出部分為報(bào)廢品。約定企業(yè)的生產(chǎn)達(dá)到了生產(chǎn)技術(shù)上限的邊界。以上三條參考線、密度函數(shù)本身以及自變量正半軸圍成區(qū)域，就是企業(yè)的生產(chǎn)范圍。以此為基礎(chǔ)我們進(jìn)行動態(tài)調(diào)整過程的模擬。二、分級生產(chǎn)的動態(tài)調(diào)整過程技術(shù)進(jìn)步條件下的動態(tài)調(diào)整過程1)變動（圖3）變動（圖4）和同時(shí)變動（圖5）4)質(zhì)量控制邊界（市場接納邊界）平移通常情況下，質(zhì)量控制邊界（市場接納邊界）不斷提高：首先，對信息處理能力的無限需求，使市場接納邊界提高；接著，企業(yè)為適應(yīng)形勢被迫主動提高質(zhì)量控制邊界。特例：若質(zhì)量控制邊界與市場接納邊界并不如約定重合，那么就存在質(zhì)量控制邊界降低的余地，這種動態(tài)調(diào)整意味著企業(yè)拓寬了經(jīng)營范圍，其產(chǎn)品開始向低端滲透。5)生產(chǎn)技術(shù)邊界平移與以質(zhì)量控制邊界（市場接納邊界）的平移變化相似，一般地，生產(chǎn)技術(shù)邊界也持續(xù)提高，這樣在不修改芯片內(nèi)核設(shè)計(jì)的前提下，可以生產(chǎn)頻率更高、性能更強(qiáng)的芯片。特例：1999年臺灣大地震使當(dāng)?shù)匦酒髽I(yè)的正常生產(chǎn)陷于癱瘓，當(dāng)生產(chǎn)在停頓后重新開始時(shí)，顯然不在最優(yōu)狀態(tài)上，造成生產(chǎn)技術(shù)邊界反常地向內(nèi)平移。36)基于摩爾定律的動態(tài)調(diào)整過程Intel創(chuàng)始人之一的高登摩爾于1965年在Fairchild（通譯仙童公司，另譯費(fèi)爾柴德公司），建立了半導(dǎo)體工業(yè)第一定律“摩爾定律”（有時(shí)也被稱為“兩倍增益定律”）：每18個(gè)月集成電路由于內(nèi)部晶體管容量的幾何級數(shù)增長，使性能幾乎翻倍提高，同時(shí)集成電路的價(jià)格也恰好減少一半。由于芯片內(nèi)核的改變，實(shí)際上我們可以通過引入新的密度函數(shù)曲線，來完成基于摩爾定律的動態(tài)調(diào)整過程，操作上可以簡單比照和同時(shí)變動的技術(shù)進(jìn)步條件下的動態(tài)挑戰(zhàn)調(diào)整過程的處理方法。7)非技術(shù)進(jìn)步條件下的動態(tài)調(diào)整過程除了技術(shù)進(jìn)步條件下的動態(tài)調(diào)整過程，還存在著非技術(shù)進(jìn)步條件下的動態(tài)調(diào)整過程（它不能借助正態(tài)分布模型來直接反映），典型的是外生型的擴(kuò)大再生產(chǎn)，即不是通過提高芯片生產(chǎn)的良好率，而是通過增添新的生產(chǎn)線提高總產(chǎn)量。近期AMD興建Fab30德國工廠、Intel興建Fab24愛爾蘭工廠，就屬于這種經(jīng)營行為。從安迪葛魯夫到克雷格貝瑞特，Intel的兩位CEO都采取“全面復(fù)制”的生產(chǎn)策略，即分散于全球各地的所有工廠保持任何方面的完全一致。通過成功地運(yùn)用上述手段，Intel非技術(shù)進(jìn)步條件下的動態(tài)調(diào)整過程日臻完善。非技術(shù)進(jìn)步條件下的動態(tài)調(diào)整過程，受上游產(chǎn)品（硅單晶、晶體管等）的供給量與供給價(jià)格的影響，可能是正面的有利的，也有可能是負(fù)面的不利的。三、分級參考線約束下的利潤最大化問題在質(zhì)量控制邊界與生產(chǎn)技術(shù)邊界之間我們等間距劃分n-1條分級參考線（圖6），分級后產(chǎn)品的標(biāo)識頻率由分級參考線的橫坐標(biāo)決定，最低級別的芯片頻率由質(zhì)量控制邊界的橫坐標(biāo)決定。容易發(fā)現(xiàn)，標(biāo)識頻率與實(shí)際頻率并不相同，熟悉PC硬件的讀者從經(jīng)驗(yàn)出發(fā)是不難理解的。因此分級參考線不是剛性的，分級生產(chǎn)也是部分可控的：約定高頻芯片可以作為低頻芯片銷售，而低頻芯片不可作為高頻芯片銷售，則可讓上級產(chǎn)品部分融入本級產(chǎn)品。通俗得說，就是不允許以次充好，但是允許以好充次。頻率自低而高形成n級的產(chǎn)品序列，每種產(chǎn)品對應(yīng)一種價(jià)格，那么也就同時(shí)形成了n級的價(jià)格序列。分級生產(chǎn)、分級定價(jià)可以導(dǎo)出利潤最大化問題，它包含兩個(gè)方面，一個(gè)是收益最大化，另一個(gè)是成本最小化。芯片市場中存在著壟斷，在面向PC的CPU市場中，相互競爭的Intel和AMD瓜分了幾乎全部市場份額，Cyrix已經(jīng)被VIA（威盛電子公司）兼并，而VIA的出貨量只占相當(dāng)小的比重。所以我們有必要在價(jià)格分析中考慮壟斷因素。1.從收益上考慮由于壟斷廠商的需求曲線向右下傾斜，即只有價(jià)格下降才能增加銷售量，因此，總收益與價(jià)格變動的關(guān)系要由需求彈性決定：Ed1時(shí)，TR與P反向變動；Ed=1時(shí)，TR與P變動無關(guān)；EdAC時(shí)，廠商獲超額利潤=PQ-TC或=（P-AC）Q。2)P=AC時(shí)，廠商獲正常利潤或收支出相抵消。3)PAVC，可繼續(xù)生產(chǎn)；若P實(shí)行分級生產(chǎn)、分級定價(jià)后，廠商可以實(shí)施靈活的分散化經(jīng)營，規(guī)避虧損的風(fēng)險(xiǎn)，保證在更寬泛的情況下組織生產(chǎn)。它還為爭奪市場提供了方便，產(chǎn)品可以擁有更大的降價(jià)空間，甚至虧損經(jīng)營以搶占市場份額，利潤損失由其他級別的產(chǎn)品補(bǔ)償，總體上仍舊保證有利可圖。產(chǎn)品的良好率直接與成本相聯(lián)系，也就是說質(zhì)量控制直接與成本控制相聯(lián)系。假設(shè)不采取分級生產(chǎn)，產(chǎn)品單一化將導(dǎo)致采購單一化，進(jìn)而使市場接納邊界平移，質(zhì)量控制邊界被迫平移。在生產(chǎn)技術(shù)邊界不變和生產(chǎn)能力不變的條件下，產(chǎn)品總的良好率下降，報(bào)廢品和淘汰品增加，成本隨之上升。3.關(guān)于壟斷競爭的補(bǔ)充敘述T.L.Sauty等人在1970年代提出了一種以定性與定量結(jié)合，系統(tǒng)化、層次化分析問題的方法，稱為層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，簡稱AHP）。該方法是對一些較為復(fù)雜、較為模糊的問題做出決策的簡易方法，特別是用于那些難于完全定量分析的問題。文獻(xiàn)8用AHP方法研究了壟斷競爭市場的性質(zhì)，指出壟斷競爭市場的均衡價(jià)格就是質(zhì)量比較矩陣的主特征向量，并在此基礎(chǔ)上分析了生產(chǎn)者實(shí)現(xiàn)利潤極大化的條件。文獻(xiàn)8還指出參與壟斷競爭的優(yōu)勢廠商在相對較低的均衡價(jià)格水平可以達(dá)到利潤極大化，表示他在價(jià)格競爭上處于相對有利位置，有強(qiáng)大的競爭實(shí)力。并且它往往是價(jià)格戰(zhàn)的始作俑者，他將價(jià)格降到最低水平，卻恰恰實(shí)現(xiàn)它的利潤極大化。這種數(shù)理推導(dǎo)和芯片市場的真實(shí)情況相符，反映了芯片市場生產(chǎn)者的特征，現(xiàn)階段Intel就是具有這樣壟斷競爭優(yōu)勢的生產(chǎn)者。該模型是一個(gè)單產(chǎn)品廠商的壟斷競爭模型，我們將其拓展為多產(chǎn)品廠商的壟斷競爭模型，即參與該壟斷競爭市場的廠商產(chǎn)出的是一個(gè)產(chǎn)品束，而不是某個(gè)單一產(chǎn)品。拓展了的質(zhì)量比較矩陣，通過分塊能夠區(qū)分自身產(chǎn)品之間的關(guān)系和與其他廠商產(chǎn)品的關(guān)系；取k級子式可以刻劃子市場和市場整體的關(guān)系。這樣產(chǎn)品的對應(yīng)定價(jià)就決定于產(chǎn)品束的基準(zhǔn)定價(jià)，亦即質(zhì)量比較矩陣的主特征向量。只要建立賦值函數(shù)（以分級參考線橫坐標(biāo)位自變量，其他性能因素為參變量