1、目錄 HYPERLINK l _TOC_250025 行業況 7 HYPERLINK l _TOC_250024 電子行業中游，分領域眾多 7 HYPERLINK l _TOC_250023 主題指數：成分集中度高，盈利能力優秀 9 HYPERLINK l _TOC_250022 產業梳理 HYPERLINK l _TOC_250021 上游：材料設備設計工具 13 HYPERLINK l _TOC_250020 材料設備 13 HYPERLINK l _TOC_250019 設計工具 14 HYPERLINK l _TOC_250018 中游：設計、制、封測 14 HYPERLINK l _

2、TOC_250017 半導體設計 14 HYPERLINK l _TOC_250016 半導體制造 15 HYPERLINK l _TOC_250015 半導體封測 16 HYPERLINK l _TOC_250014 運作模式 17 HYPERLINK l _TOC_250013 下游：無線通訊計算機、消費電子、汽車 17 HYPERLINK l _TOC_250012 量化角下業基本面 HYPERLINK l _TOC_250011 行業OE：銷售利率貢獻 19 HYPERLINK l _TOC_250010 風格因子：成長性突出 20 HYPERLINK l _TOC_250009 行業

3、景氣的三個征 21 HYPERLINK l _TOC_250008 設備出貨額：球景氣領先指標 21 HYPERLINK l _TOC_250007 臺股營收：輔判斷營收拐點 24 HYPERLINK l _TOC_250006 資本開支：刻廠商投產周期 25 HYPERLINK l _TOC_250005 從基面到：如何行景時？ HYPERLINK l _TOC_250004 行業屬性：周期成長 26 HYPERLINK l _TOC_250003 驅動因素：估值化領先于業績 28 HYPERLINK l _TOC_250002 行業景氣擇時：高勝率、降低回撤 29 HYPERLINK l

4、_TOC_250001 5. 總結 HYPERLINK l _TOC_250000 6. 風險示及明 附錄 傅里葉變換 32P濾波 33圖表目錄圖1：申萬半導體行業分類 7圖2：半導體（申萬）成分股總市值分布 7圖3：半導體（申萬）指數成分股較穩定 7圖4：國證芯片、中證全指半導體、中華半導體芯片CY指數成分股總市值分布 9圖5：200年全球半導體產品銷售額（單位：） 圖6：200年全球集成電路產品銷售額（單位：） 圖7：200年全球半導體產品銷售額地區分布（單位：） 圖8：半導體產業鏈 圖9：200年全球半導體終端市場分布 圖0：半導體上游材料設備 圖1：全球半導體材料設備銷售額（單位：億美

5、元） 圖2：220年全球半導體材料設備銷售額占比 圖3：全球半導體設計工具銷售額（單位：億美元） 圖4：220年全球半導體設計工具銷售額占比 圖5：全球半導體設計銷售額（單位：億美元） 圖6：220年全球半導體設計銷售額占比 圖7：中國大陸IC設計銷售額及占比（單位：億元、） 圖8：220年全球半導體制造收入占半導體產業銷售額比重（單位：） 圖9：220年全球半導體制造廠商分地區市場份額（單位：） 圖0：220年全球半導體制造廠商市場份額（單位：） 圖1：219年全球半導體封測收入占半導體產業銷售額比重（單位：） 圖2：219年全球半導體封測廠商市場份額（單位：） 圖3：全球半導體終端市場份額

6、 圖4：全球半導體終端銷售額同比 圖5：全球PC出貨量及同比（單位：萬臺、） 圖6：全球平板電腦出貨量及同比（單位：萬臺、%） 圖7：全球智能手機出貨量及同比（單位：萬部、%） 圖8：我國G、G手機出貨量及占比（單位：萬臺、） 圖9：半導體（申萬）OE與年化收益率 圖0：半導體（申萬）OE與銷售凈利率 圖1：半導體（申萬）OE杜邦分析 圖2：半導體（申萬）風格因子累計AK 圖3：半導體（申萬）成長因子表現 圖4：半導體（申萬）規模因子表現 圖5：全球半導體銷售額及同比（單位：億美元、%） 圖6：北美與日本半導體設備出貨額同比 圖7：北美與日本半導體設備出貨額同比相關性 圖8：北美半導體設備出貨

7、額與營收同比 圖9：北美半導體設備出貨額與營收同比相關性 圖0：221年3月臺股半導體營收占比 圖1：臺股半導體營收同比 圖2：臺股IC制造營收當月同比與國內半導體行業營業收入同比 圖3：臺積電、三星CPEX（單位：億美元） 圖4：聯華電子、中芯國際PEX（單位：億美元） 圖5：半導體制造行業資本開支傅里葉變換結果 圖6：三星資本開支傅里葉變換結果 圖7：半導體（申萬）與萬得全A相對凈值 圖8：北美半導體設備出貨額同比與半導體指數表現 圖9：北美半導體設備出貨額同比分解 圖0：80分位數擇時策略凈值 圖1：90分位數擇時策略凈值 表1：半導體產業鏈上下游重要公司（單位：億元） 8表2：半導體主

8、題T（單位：億元） 9表3：國證芯片、中證全指半導體、中華半導體芯片CY（單位：億元、倍） 表4：國證芯片、中證全指半導體、中華半導體芯片CY指數9只共有成分股（位：億元） 表5：OE回歸結果 表6：半導體（申萬）風格因子AK 表7：半導體（申萬）分年度表現 表8：半導體（申萬）股價驅動因素 表9：北美半導體設備出貨額同比由負轉正后，中證全指半導體指數表現 表0：買入并持有與均線擇時策略表現（雙邊千三成本） 表1：不同估值分位數下的行業景氣擇時策略表現 表2：不同估值分位數下的行業景氣擇時策略表現（使用兩個景氣指標） 行業概況電子行業中游，細分領域眾多半導體是電子行業的細分子行業位于電子產業鏈

9、的中游是許多電子產品的鍵部件半導體屬于主動元件通過和被動元件零組件等中游部件的連接在下經過貼片、組裝、代工等流程后，制成智能手機、PC 等電子產品，廣泛應用于無通訊、計算機、消費電子、汽車等終端市場。在申萬行業分類中半導體屬于電子行業的二級行業其下又可以分為集成電路分立器件半導體材料等三級行業截至2021/4/30申萬半導體指數共有46只成分股，總市值 13018 億元，占電子行業總市值的 23.42%。其中，集成電路總市值 10663億（占比81.91%分立器件858億（占比6.59%半導體材料1497億元（占比11.50%）。在46只成分股中，市值中位數132億元，市值分布較為合理。市值超

10、過1000億元的公司有2家市值超過500億元的公司有7家市值超過100億元的公司有28家。其中，韋爾股份規模最大，總市值達2626億元。圖申半體業類圖半體申）分股市分布資料來源：研究資料來源：，研究申萬半導體行業指數集中度較高，前 10 大權重股占比 71.45%。從成分股的定性看，2012年之后，成分股個數穩步增加。從成分股的個數也可以看出，國內導體公司的發展歷史并不算長。在2007年以前，成分股只有個位數。近五年來指數結構保持相對穩定共計39次成分股納入剔除調整以納入剔除成分股的自由流通市值計算指數整體的月度換手率，平均換手率4%左右。圖半體申）數成股穩定資料來源：，研究在全部A股中共有7

11、0只股票屬于申萬半導體二級行業由于半導體上下游司較多單一行業分類可能無法覆蓋全部半導體公司以申萬半導體二級行業分類為基礎，同時考慮國證芯片、中證全指半導體、中華半導體芯片CNY這三個半導體題指數成分股，以及 H 股上市的半導體公司。綜合考慮市值規模、營業收入、細領域全球市占率等因素，共篩選出38家半導體產業鏈上下游重要公司。產業鏈環節公司代碼公司簡稱總市值自由流通市值營業收入設計工具2H芯原股份U產業鏈環節公司代碼公司簡稱總市值自由流通市值營業收入設計工具2H芯原股份U7Z北方華創設備1H中微公司6Z精測電子9H至純科技0H有研新材0Z雅克科技2H滬硅產業U5Z鼎龍股份材料5H立昂微6Z江豐電

12、子5Z晶瑞股份6H華特氣體3Z上海新陽71H安集科技44H聞泰科技9H華潤微6H士蘭微7Z揚杰科技0H韋爾股份6H匯頂科技8H兆易創新8Z卓勝微上游IDM中游半導體設計99H晶晨股份2Z北京君正9H瑞芯微0H瀾起科技6Z圣邦股份0H恒玄科技2Z中穎電子9H斯達半導1H新潔能8H中芯國際華虹半導體8H長電科技5Z通富微電8Z華天科技半導體封測0H晶方科技資料來源Wind，研究；數據截至/0主題指數：成分股集中度高，盈利能力優秀目前市場上半導體主題基金數量不多主要形式為ETF包括華夏國證半導體芯片ETF國泰CES半導體芯片ETF國聯安中證全指半導體ETF廣發國證半導體芯片ETF、鵬華國證半導體芯片

13、ETF，均成立于2019年以后。ETF基金跟蹤的指數有 3個分別為國證半導體芯片指（980017.SZ中證全指半導體產品與設備指數（0184.CI）、中華交易服務半導體芯片行業指數CN（980001.CI）。表：半導體主題T（單位：億元）基金代碼基金簡稱成立日期基金規模跟蹤指數9華夏國證半導體芯片202001201Z6國泰S半導體芯片201905164.I8國聯安中證全指半導體201905080I0廣發國證半導體芯片202001201Z1鵬華國證半導體芯片202004171Z資料來源Wind，研究；數據截至/0從市值分布看，國證芯片指數規模最大。國證芯片指數成分股中，總市值超過1000億元的公

14、司有4家總市值超過500億元的公司有10家中位數為349億元。而另外兩個指數成分股，總市值中位數位于200億元至250億元之間。從行業分布看，三個指數均以電子行業為主，占比超過 80%。目前國證芯片指數成分股不包含科創板股票，而中證全指半導體指數、中華半導體芯片 CNY 指數分別納入 5 只、6只科創板股票。圖國芯、證指半體中半體片Y數分總分布資料來源：研究中證全指半導體指數成立最早發布于2013年7月受益于全球半導體行業景氣維持高位21Q1三個指數業績均保持了高增長營業收入同比增速最高達到45%，歸母凈利潤同比增速最高達到160%。表：國證芯片、中證全指半導體、中華半導體芯片CY（單位：億元

15、、倍）指數代碼指數簡稱發布日期成分股總市值市值中位數營業收入同比歸母凈利潤同比1國證芯片2015/2/1730156593496936%87%h30184.CI中證全指半導體2013/7/1538120002107138%160%0I中華半導體芯片CNY2019/3/1850196522396845%143%資料來源Wind，研究；數據截至/0成分股調整周期均為半年前十大成分股集中度高國證芯片中證全指半導體中華半導體芯片CNY指數的前十大成份股集中度分別為68.0%、59.8%、55.0%。成分股相似性較高，以大市值股票為主。在三個指數的前20大成分股中，有9只成分股重合，總市值均超過300億

16、元，中位數達到655億元。這9只成份股，在國證芯片中證全指半導體中華半導體芯片CNY指數中的權重合計占比為47.0% 57.6%、35.8%。證券代碼證券名稱國證芯片中證全指半導體中華半導體芯片總市值自由流通市值表：國證芯片、中證全指半導體、中華半導體芯片CY指數9只共證券代碼證券名稱國證芯片中證全指半導體中華半導體芯片總市值自由流通市值CNY8Z卓勝微14258058H兆易創新9176694Z紫光國微7114808H長電科技6553937Z北方華創8223556H士蘭微4722838Z華天科技3512616H匯頂科技5212436Z圣邦股份410194資料來源Wind，研究；數據截至/0產業

17、鏈梳理集成電路是半導體的核心產品半導體產品可以分為集成電路光電子分立器件和傳感器，2020 年銷售額占比分別為 82%、9%、6%、3%。在占比最高的集成電路中又可以分為邏輯C存儲器微處理器和模擬C2020年銷售額占比分別為33%、33%、19%、15%。圖：0年球導產品售（位%） 圖0全集路產銷（位%） 資料來源：，研究資料來源：，研究從半導體產業的全球分布來看美國和日本占據主導地位大陸地區和臺灣地區產業結構相似。全球半導體產業在發展過程中，發生過數次產業轉移。1970年代，美國率先開啟了半導體的技術革命在全球產業鏈中占據主導地位之后的1980年代半導體材料設備和存儲產業轉向日本1990年代

18、韓國承接了日本的產業轉移。 21 世紀以來，半導體產業正逐步向臺灣地區和大陸地區轉移，主要以重資產、密集型的半導體制造和封測為主從2020年半導體產品銷售額來看亞太美國日分別占比62%、22%、8%。圖：0年球導產品售地分（位%）資料來源：，研究圖半體業鏈資料來源：研究半導體產業鏈涉及的環節眾多上游是半導體生產所需材料設備和工具中是半導體生產的三個環節，下游應用于終端市場。上游是材料設備和設計工具其中主要部分為材料設備材料設備包括晶圓制造封測所需的材料設備等，對應制造封測的上游設計工具包括EDA和P，對應設計的上游。中游是半導體設計半導體制造和半導體封測在全產業鏈中占比分別為33%、 18%、

19、16%。設計過程中，根據終端需求和性能要求，設計電路圖，并轉化為光罩輸出；制造過程中，通過蝕刻等制造工序，將光罩印制在材料基板上；封測過程中通過鑄模、性能測試等工序，形成完整的半導體成品。下游對應無線通訊計算機消費電子汽車等終端市場將半導體和其他電子元器件經過連接、組裝等工序后，可制成智能手機、PC 等終端產品。2020 年，計算機、無線通訊、消費電子、汽車在終端市場中分別占比34%、29%、13%、9%圖：0年球導終端場布資料來源：ID，oobe，研究上游：材料設備、設計工具材料設備材料設備是半導體產業的基礎對應中游的制造和封測根據用途劃分材料可以分為晶圓制造材料和封裝材料兩大類占比分別為6

20、2%38%晶圓制造材料中，硅片占比近四成設備可以分為晶圓制造設備封裝設備測試設備等其晶圓制造設備約占80%。圖半游料備資料來源：研究材料設備在產業鏈中的占比逐年提升目前接近30%2020年全球半導體材料設備市場總銷售額為 1265 億美元，同比增長 13.25%。2017 年起，半導體設備的市場規模開始超過半導體材料，目前分別占比16.17%、12.56%。圖全半體料備銷（位億元） 圖：0年球體材設銷額比 資料來源：I，研究資料來源：I，研究在全部半導體材料中，硅片占比接近 25%。因此，全球硅片產能、出貨面積價格等指標需要重點關注上游硅片價格的上升的或下降將決定中游制造成本球半導體制造設備出

21、貨額銷售額等指標可以看做全球行業景氣的先行指標半體制造廠商的資本開支計劃可以反映設備投資趨勢與半導體產業鏈中其他環節比設備屬于重資產行業并且廠商擴產通常需要一定周期資本開支計劃可反映備的未來需求。設計工具設計工具對應中游設計，在半導體產業鏈中占比較小。2020年，全球設計工具銷售額為135.86 億美元，同比增長11.81%。其中，EDA設計軟件占比 67.46%， P方案占比29.73%從銷售額來看2020年設計工具在全產業鏈中占比為3.1%。圖全半體計具銷（位億元） 圖：0年體設工銷額比 資料來源：I，研究資料來源：I，研究設計工具由美國主導，國產化進程相對緩慢。全球 EDA 三巨頭為 o

22、py、 Cadence和MrGraphics，均為美企。由于技術門檻高、成本產出彈性大，國內EDA發展緩慢。中游：設計、制造、封測半導體設計半導體設計在產業鏈中占比最高目前超過30%2020年全球半導體設計銷售額為1279億美元，在全產業鏈中占比從10年前的23.7%提升至32.8%。圖全半體計售額單：美） 圖：0年球體設銷額比資料來源：CIss，研究資料來源：CIss，研究近十年來，我國半導體設計發展迅猛，市場格局相對穩定。我國 C 設計占整 C中游的比例從2010年的26.9%提升至2020年的42.7%，C設計銷售額年化增長率高達25.72。圖中大陸IC設銷售及比單：元、）資料來源：中國

23、半導體行業協會，研究半導體設計企業具有輕資產的特點重點關注研發投入研發投入的增加通說明企業對需求端持樂觀態度進而擴張設計品類而研發效率的增加也是產業術革新的體現。半導體制造半導體制造在半導體產業鏈中占比近20%2020年全球半導體制造產業收入約775億美元，同比上升24.4%，占半導體產業銷售額的17.6%。圖：0年球體制收占導產銷售比（位%）資料來源：Grtner，研究半導體制造市場集中度為全產業鏈最高，由臺灣地區主導，市占率為 63%。次是韓國大陸地區市占率分別為18%6%由于生產線運作需要持續大規模投入，半導體制造具有重資產的特點，市場高度集中。2020年，臺積電一枝獨秀，占據全球市場5

24、5%的份額其次是三星占比17%前五大廠商占比達到90%前十大廠商占比更是達到了99%大陸地區有2家公司入圍全球前10分別是中芯國際和華虹半導體，排名第5和第9，全球市占率分別為5%和1%。圖0年球體制廠分區場額（單：）圖 0：0 年全球半導體制造廠商市場份額（單位%）資料來源：ece，研究資料來源：ece，研究半導體封測半導體封測在半導體產業鏈中占比超過15%略低于半導體制造2019年全球半導體封測產業收入680億美元。圖：9年球體封收占導產銷售比（位%）資料來源：oe Deeoppeet，研究半導體封測市場較為集中，相比產業鏈其他環節，大陸地區位居全球第一梯隊市占率約為 20%。由于封測科技

25、壁壘較低，是全球半導體產業轉移的核心。目前，臺灣地區和大陸地區占據主導地位，美國次之。2019年，臺灣地區和大陸地區市占率分別為43.9%、 20.1%臺企日月光穩居第一，市占率達29.2%前五大廠商占比 66.1%，前十大廠商占比 79.9%。大陸地區有 3 家公司，長電科技、通富微電、華天科技分別位列第3、第5、第6。圖：9年球體封廠市份（位%）資料來源：oe Deeoppeet，研究運作模式半導體中游公司通常有兩種運作模式，分別為DM模式和垂直分工模式。DM模式指中游三個環節由一家公司完成這種模式的優點為便于整合內部資源減少產業鏈之間的資源消耗與之相對應的垂直分工模式中游三個環節分別由三

26、類公司完成be（設計Foundr（代工OS（封測這種模式的優點為精細化分工，同時風險較為分散。目前 DM市場由美韓壟斷，美國、韓國、歐洲、日本幾乎占據全部市場份額，國產替代任重而道遠。由于DM重資產、風險高、技術門檻高等特點，目前我國IDM廠商仍然處于發展初期，與國外差距明顯。下游：無線通訊、計算機、消費電子、汽車計算機無線通訊是主要終端市場受技術及產品革新趨勢影響近十年無線訊汽車市場占比整體上升從銷售額來看無線通訊汽車年化增長率最高分為8.02%、6.69%，有線通訊最低，為3.38%。圖全半體端場份額 圖全半體端售額比資料來源：ID，oobe，研究資料來源：ID，oobe，研究2020 年

27、，受疫情影響，遠程辦公、在線教育大量釋放計算機需求。20Q4 全球 PC、平板電腦出貨量分別為9159、5220萬臺，同比增長27.6%、20.0%。與無線通訊、汽車等終端市場相比，計算機市場發展較早，因此近年來增速放緩。圖全球PC貨同比單：臺%） 圖球板腦量及單位萬臺%） 資料來源：ID，研究資料來源：，研究受益于需求積壓、5G 換機浪潮，20Q4 智能手機出貨量重回正增長。開啟智能手機浪潮，全球智能手機銷量于2010和2011年迅速增加。伴隨著4G手機的全面普及，2016年全球智能手機銷量達到頂峰。以上幾個時期全球半導體行業均處于高景氣。20Q4 全球智能手機出貨量為 38590 萬部，同

28、比增長 4.3%。截至 2021年3月，我國5G手機出貨量占比達到76.2%。圖球能機量及單位萬部%） 圖：國、G機出量占（位萬 臺%）資料來源：ID，研究資料來源：，研究量化視角的行業基本面行業E：銷售凈利率貢獻OE 體現了公司股東權益獲取回報的能力，也是行業基本面分析的核心指標。長期來看OE決定了行業的長期收益率從半導體行業OE與每年度年化收益的散點圖中可以看出，二者存在一定的線性關系。圖：半導體（申萬）OE與化益率資料來源：，研究半導體行業ROE的增長主要由銷售凈利率貢獻根據杜邦分析公式OE的動可以拆分為三部分，即銷售凈利率、總資產周轉率和權益乘數。從 OE 和銷售利率的歷史數據看二者的

29、趨勢變動存在較高的相關性以杜邦分析公式的三因子 OE進行回歸回歸結果也顯示銷售凈利率是OE最顯著的影響變量回歸系數也遠高于其他兩個因子。半導體行業18Q4的單季度ROE降至低點-1.54%此后觸底反彈穩步回升至 21Q1的3.31%，單季度 ROE創歷史新高。而銷售凈利潤率也從18Q4的-3.73%，穩步提升至21Q1的12.23%同期總資產周轉率相對保持平穩權益乘數持續下降。這也對應了國內半導體公司的經營模式國內半導體公司主要從事半導體產業鏈中游的設計、制造、封測，依靠產品與技術提高毛利率，周轉率保持在相對穩定的水平，財務杠桿也比較低。圖半體申E與售率 圖半體申E杜分析資料來源：，研究資料來

30、源：，研究表：OE回歸結果回歸系數標準差t值P值銷售凈利率總資產周轉率權益乘數資料來源：研究風格因子：成長屬性突出以十大類風格因子為基礎檢驗風格因子在半導體行業內的效果在基本面因中成長因子表現出色成長因子的NK_C均值達到5.4%t值顯著并且表現穩定。通過成長因子構建的多頭組合，年化收益率 34.1%，夏普比率 0.77，是一類長期有效的因子估值因子雖然也有一定的有效性但表現并不穩定近兩年有效性降低而盈利財務質量因子的多頭組合雖然可以取得一定的年化收益率因子的但 NK_C 并不顯著。半導體行業的成長屬性十分明顯，應重點關注營業收入同比凈利潤同比等衡量行業成長性的指標。規模因子有效性一般，201

31、5年以前幾乎失效，這也與半導體行業的特性有關在2015年之前國內半導體產業的發展還比較緩慢因此在這之前半導體行業公司的規模差距較小，尚未出現真正“大市值公司2014年6月國務院印發國家集成電路產業發展推進綱要，明確提出集成電路產業到 2015 年、2020 年和2035年的發展目標通過成立產業發展領導小組設立國家產業投資基金加金融支持力度落實稅收支持政策等方式推動國內半導體產業發展產業投資基金的設立，促進了企業間的兼并重組，其中優秀的公司脫穎而出。2015年之后，行業內公司的規模差距逐漸擴大，大、小市值組合的表現也出現分化。表：半導體（申萬）風格因子AK規模估值分紅盈利財務質量成長反轉波動率流

32、動性分析師預期C均值C標準差t值P值資料來源：研；ANK_C指當期因子值排序與一期股票收益率排序之間的相關系數圖：半導體（申萬）風格因計AKIC資料來源：，研究圖半體申長因表現 圖半體申模因表現資料來源：，研究資料來源：，研究行業景氣的三個表征設備出貨額：全球景氣領先指標半導體行業的投資依托于全球景氣周期經過幾十年的發展全球半導體產業鏈已經相對較為成熟國內半導體產業仍然處于發展和追趕的階段跟隨全球景氣周期以全球半導體銷售額作為景氣指標可以看到21世紀以來全球半導體行業經歷數次景氣周期的轉換。圖全半體售及同（位億元%）資料來源：，研究2000 年伊始，美股互聯網泡沫開始破滅，半導體產品的需求下滑

33、，2001 年銷售額同比出現下降。2002 年至 2004 年，ndows 系統開始普及，筆記本對于芯片的需求大幅提升，同時消費電子3、4銷量的增加也帶動了行業景氣。此后半導體行業進入了下行周期，2008年全球金融危機嚴重抑制了需求端，球半導體銷售額同比也在2009年達到了階段性低點-9.0%2009年至2010年后金融危機時代全球危機進入復蘇階段消費需求開始回暖2010年o4的推出標志著智能手機時代的來臨下游需求的回暖也使得半導體制造廠商開始提高產能利用率、擴大資本開支，行業景氣逐步回升。2011年，歐債危機蔓延，全球經濟增速放緩。同時智能手機需求有所下降，半導體行業景氣再次步入下行階段，2

34、011 年、2012 年全球半導體銷售額同比分別為 0.4%、-2.7%。此后伴隨著個人電腦、4G手機等電子產品的普及，半導體行業景氣重新步入上行周期。2017 年，半導體行業進入新的景氣周期，5G、汽車電子興起數據中心建設開始啟動。半導體制造廠商開始擴大產能，增加資本開支計劃。2020年受疫情影響，下游需求受到抑制，廠商減少了資本開支，供給端面臨產能不足伴隨著疫情好轉全球經濟開始復蘇積壓的需求開始釋放同時5G建設成果頻現，換機潮帶動了下游需求的復蘇，行業景氣進入上行的新周期。北美半導體設備出貨額同比領先于其他地區同比指標可以較好地反映行業景狀況從全球競爭格局來看美國仍然占據主導地位北美半導體

35、設備出貨額可以看做全球半導體行業景氣的領先指標北美半導體設備出貨額同比是一個月頻的高頻據從相關性檢驗結果可以看到其領先日本半導體設備出貨額同比約1-2個月同時二者的相關性很高，接近0.8。圖北與導設備貨同比 圖北與本導設備貨同相性 資料來源：，研究資料來源：，研究國內半導體產業目前處于發展階段在全球產業鏈中的地位仍然有待提升因此國內半導體的行業景氣跟隨全球景氣周期北美半導體設備出貨額同比對于判斷國內半導體行業的營收情況具有一定的領先性是一個高頻的前瞻指標從歷史數據的趨勢看，二者也呈現出一定的相似性。由于半導體行業的營業收入是一個季頻指標我們以每一季度中前兩個月的出額數據相加作為北美半導體設備出

36、貨額的季度數據并計算季度同比從相關性驗的結果可以看到，北美半導體設備出貨額季度同比與營業收入同比相關性達到 0.54隨著國內半導體產業的發展與全球景氣周期的關系也更加密切二者的相關性在近幾年有進一步提升。由于在計算中我們只使用了每一季度前兩個月的數據因此通過北美半導體設出貨額可以提前一個月對于國內半導體行業季報的營業收入進行判斷而對于滯后期更長的年報和中報，北美半導體設備出貨額具有更強的領先意義。2020 年 12 以來北美半導體設備出貨額同比重新維持高位3月當月同比47.9%而國內半體行業21Q1業績表現同樣出色，營業收入同比增速50.98%。圖北半體備貨額營同比 圖北半體備貨額營同相性 資

37、料來源：，研究資料來源：，研究臺股營收：輔助判斷營收拐點21 世紀以來，臺灣地區和大陸地區承接了全球半導體產業的轉移。相似的產轉移路徑也使得國內半導體產業結構與臺灣地區類似集中在產業鏈中游以密集型的半導體制造、設計和封測為主。從 2021 年 3 月臺股營收數據來看，C 制造營收占比最高達56%，其次是C設計（29%）、C封測（15%）。臺股營收對于國內半導體行業營收也有一定的指示意義，尤其在拐點的判斷上。近年來二者也呈現出更強的相關性2009年9月臺股IC制造營收當月同比0.85%，在金融危機后首次由負轉正此后同比迅速增長而國內半導體行業營收同比隨后也由09Q4的-6.63%轉正至10Q1的

38、75.58%。2011年6月，臺股C制造營收當月同比由正轉負至-0.72%，此后進入下行周期。而國內半導體行業營收同比，也在 12Q1由負轉正至-7.88%2019年以來伴隨著全球半導體產業新一輪周期的開啟，2019 年 6 月，臺股 C 制造營收當月同比由負轉正至 8.35%。目前臺股營收仍然維持高位增長，2021年3月IC制造營收當月同比15.62%。圖：1年3月半導營占比 圖臺半體比資料來源：，研究資料來源：，研究圖臺股IC制營當月比國半體業營收同比資料來源：，研究資本開支：刻畫廠商投產周期半導體制造是半導體產業鏈中的重要一環同時也是重資產的行業半導體制廠商的產能利用率和資本開支對于長周

39、期行業景氣的判斷非常重要產能利用率映了廠商的實際開工情況資本開支則體現了半導體廠商的設備投資情況進一步映了廠商對于下游需求變化的判斷。廠商的投產計劃受到行業景氣的影響存在周期循環當現有產能無法應對未來需求的增長時供需缺口推升產品價格此時半導體制造廠商會加大設備投入擴大資本開支以提高產能。伴隨著產能的提升，供需缺口得到緩解。當行業景氣下降時產能利用率開始回落廠商也將相應減少設備投入縮減資本開支由于產能利用率缺少公開數據可以通過資本開支判斷未來的產能情況因此資本開支體現了兩方面的意義：廠商對于當前行業景氣的判斷以及未來長周期的產能情況。從全球范圍內看半導體制造行業的集中度很高“馬太效應十分明顯通過

40、主要半導體制造廠商的資本開支可以跟蹤整個行業的資本開支情況半導體制造商修建廠房、購買設備具有一定的擴產周期，產能的提升也需要時間。對于投產周期的刻畫可以借助傅里葉變換提取周期長度傅里葉提出復的周期函數可以用一系列簡單的正弦余弦波之和表示在信號處理中傅里葉變換可以揭示頻率與振幅的關系，從而提取周期波動的最大頻率1。對于半導體行業的資本開支我們可以應用傅里葉變換提取周期從傅里葉變換的結果看最高振幅對應的頻率為1/13表明廠商的投產周期為13個季度從三的資本開支也可以看到，最高振幅對應的頻率為1/11，投產周期為11個季度。通過傅里葉變換我們可以確定整個投產周期大約為2-3年從當前主要廠商的資本開支

41、情況看，20Q4整體仍然維持高位，臺積電21Q1的資本開支也達到88億美元，同比增長 38%。資本開支維持高位，一方面說明目前下游需求旺盛，產品處于供不應求的狀態，另一方面也表明主要制造廠商認為行業高景氣仍將維持。圖臺電三星EX單位億元）圖 ：華子中際 APE（位億美 元）1 關于傅里葉變換的原理，請參考附錄.。資料來源：oobeg，研究資料來源：oobeg，研究圖半體造業本開傅葉換果 圖三資開傅葉變結果資料來源：研究資料來源：研究從基本面股價：如何進行景氣擇時？行業屬性：周期成長從半導體指數的表現來看，也呈現出比較明顯的周期波動。分年度來看，2007年以前，國內半導體產業方興未艾，整體規模較

42、小，很難獲得超額收益。2009年國內半導體指數迎來第一個大周期20092010年分別相對萬得全A取得44.6%、 52.8%的超額收益。之后半導體指數基本呈現小周期循環，在 2013、205、207年分別取得超額收益。2019年，半導體指數迎來第二個大周期。2019、2020年分別相對萬得全A取得86.8%、35.7%的超額收益。半導體行業具有周期+成長的雙重屬性。2009 年和 2019 年這兩輪大周期均取得了顯著的超額收益但行業特性卻有所不同在2019年這一輪周期之前半導體行業指數的周期屬性較強呈現出明顯的均值回歸特征而隨“國產替代新周的到來，半導體行業的成長屬性，使得股價真正實現了飛躍。

43、圖半體申）萬全A對值資料來源：，研究表：半導體（申萬）分年度表現萬得全A半導體申萬)超額收益2000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021資料來源：Wind，研究；數據截至/0驅動因素：估值變化領先于業績從股票的估值公式出發，股票的漲跌可以被拆解為兩部分因素，即 P=EPS*PE。 EPS反映了股票的基本面狀況即公司的盈利能力而PE反映了投資者愿意為公司 盈利能力所支付的溢價行業指數的表現同樣可以分為兩方面業績驅動和估值抬升。以營業收入同比表示業績PB變化表示估值在

44、半導體指數表現較好的年份中2009 2013201520192020年均伴隨著估值提升而2010年2017年則是由業績 驅動。從歷年半導體指數表現的驅動因素來看估值的變化往往領先于業績第一年的估值提升往往伴隨著第二年的業績驗證這一特點也體現了半導體行業兩個階段不同的投資邏輯當全球半導體行業景氣出現上升或反轉時國內的二級市場會率做出反應半導體產業的發展往往伴隨著技術革命和更新換代新興產業總能給人以充分“遐想空間此時估值會領先于業績大幅提升而隨著行情的持續需要高增長消化高估值即業績驗證在這個階段行業基本面仍然向好但指數的表現受到高估值的壓力，需要以優選個股為主。表：半導體（申萬）股價驅動因素指數表

45、現B變化營業收入同比200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018201920202021資料來源：Wind，研究；數據截至/0行業景氣擇時：提高勝率、降低回撤通過上文的分析北美半導體設備出貨額反映了全球半導體行業上游的景氣狀況其同比增速是行業景氣的領先指標通過這個指標可以劃分全球半導體行業景氣周 期從歷史數據看北美半導體設備出貨額同比趨勢性較強由負轉正是景氣的重要 拐點同比由負轉正發生過6次分別發生在2009年12月2013年10月2015年3月2016年5月2016年10月和2019年10由于

46、數據公布存在滯后期，首先對數據進行滯后一期的處理并分別統計6次全球景氣反轉后中證全指半導指數的表現。表：北美半導體設備出貨額同比由負轉正后，中證全指半導體指數表現當月同比上月同比當期收盤價一年后收盤價漲跌幅2009年12月39%2013年10月25%2015年3月21%2016年5月22%2016年10月9%2019年10月73%資料來源：Wind，研究從結果可以看到，全球景氣反轉對國內半導體行業指數的表現有一定指示意義但同時也存在兩個問題：1、由于股市影響因素較多，半導體行業的股價表現不一定完全跟隨全球景氣周期。最典型的是 2015 和 2016 年，2015 年科技泡沫破滅后，整個科技板塊

47、的表現都受到影響；2、在全球景氣反轉的信號出現之前，半導體行業指數就已經有一定的表現這也說明在實際投資過程中除了行業景氣反（由正轉負或由負轉正的信號市場同樣關注未來的景氣預期如通過同比增速放緩可以提前對景氣進行預判。圖北半體備貨額比半體數現 圖北半體備貨額比解資料來源：研究資料來源：研究為了更好地反映當月數據的變化我們對同比數據進行濾波處理P濾波2是一種比較常用的時間序列分解方法通過將時間序列分解為周期項和趨勢項可以更好地刻畫短期波動和長期趨勢在使用P濾波處理數據時需要注意一個問題我們在每月末僅使用當前可得的歷史數據得到當月同比的周期項和趨勢項并進行記錄以此類推直至最新一期數據得到完整的時間序

48、列避免使用未來數據在構建擇時策略時，我們使用P濾波處理后的北美半導體設備出貨額同比。表：買入并持有與均線擇時策略表現（雙邊千三成本） 年化收益率年化波動率夏普比率最大回撤Clmar比率買入并持有20日均線擇時資料來源：研究由于半導體行業的成長屬性，買入并持有策略已經可以取得 13.2%的年化收益率但半導體行業兼具的周期屬性使得買入并持有策略的波動和回撤都非常大因此風險評價指標較低如果應用20日均線擇時策略在雙邊千三的交易成本下效果仍然不太理想。基于行業景氣度的擇時策略使用的是月頻數據需要盡量提高勝率控制回撤把握半導體行業的周期性行情基本思路仍然是兩點1景氣反轉是核心擇時條件 2、結合估值（PB

49、）判斷當前行業的性價比。基于行業景氣度的擇時策略設計如下：跟蹤指標：P濾波處理后的北美半導體設備出貨額同比買入信號：同比由負轉正，同時估值分位數在80%以下；賣出信號：同比由正轉負，或估值分位數在80%以上；比較基準：中證全指半導體指數；回測區間：2009年4月至2021年4月交易成本：雙邊千分之三。表：不同估值分位數下的行業景氣擇時策略表現年化收益率年化波動率夏普比率最大回撤Clmar比率80%分位數90%分位數資料來源：研相比于基準基于行業景氣度的擇時策略小幅提升了年化收益率同時大大降低了波動率和最大回撤，提高了風險評價指標。夏普比率0.86，Calmar比率0.59。2 關于P 濾波的原理，請參考附錄.。其中估值分位數是一個參