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工作論文 金融與經濟 2025年10月 閱讀時間15分鐘

產業政策與半導體主權補貼競賽

以賽局理論分析3,800億美元全球半導體補貼如何重塑晶片供應鏈——以及由此產生的均衡是否符合任何一方的利益

全球半導體產業政策

執行摘要

全球半導體產業已成為自冷戰以來最具重大意義的產業政策競爭舞台。自2022年以來,各國政府已承諾投入超過3,800億美元的直接補貼、稅收優惠和基礎設施投資,以吸引和保留晶片製造產能。美國的CHIPS與科學法案撥款527億美元;歐盟晶片法案調動430億歐元;日本的半導體戰略承諾投入3.9兆日圓(260億美元);韓國的K-Chips法案在十年內提供340兆韓圜(2,600億美元)的稅收優惠;中國的大基金第三期在現有計畫之上再增加470億美元。

本文從策略性貿易理論和補貼競爭賽局的角度分析半導體補貼競賽。我們證明,競爭動態呈現出多方囚徒困境的特徵:在競爭對手的行動下,每個國家的補貼計畫都是個別理性的,但集體結果——巨額財政支出、冗餘產能投資和扭曲的全球配置——被合作均衡所帕累托支配。Semiconductor Industry Association估計,如果規劃的晶圓廠產能全部實現,到2030年將超過預計全球需求30-40%,意味著相當大比例的補貼投資將產生低於市場水準的回報——這是補貼競賽的典型結果。

策略格局:為何半導體與眾不同

半導體在全球經濟中佔據獨特地位,這證明了加強政策關注的合理性,儘管不一定是目前部署的特定補貼機制。該產業展現出幾個使其有別於普通製造業商品的特徵:

極端的學習曲線和規模經濟。半導體製造是歷史上資本最密集的製造過程。一座領先的晶圓代工廠(fab)造價200-280億美元,需要3-5年建造。一旦投入營運,單位成本隨著累計產量的增加而急劇下降——即學習曲線效應——創造了強大的先發優勢和天然的進入障礙。Boston Consulting Group(BCG)估計,成熟晶圓廠的生產成本比新投產的工廠低40-60%,這意味著每一代技術的早期進入者享有持久的成本優勢。

極端的地理集中度。儘管該產業具有全球重要性——半導體嵌入在幾乎所有電子產品中,從智慧手機到醫療設備到軍事系統——但製造卻極度集中。台灣的台積電(TSMC)獨自生產了全球約90%的最先進晶片(7奈米以下)。韓國的三星佔據了大部分剩餘份額。這種集中度創造了美國商務部所稱的「單點故障」脆弱性:台灣海峽的衝突、重大地震,或影響台灣用水密集型晶圓廠的嚴重乾旱,可能使全球電子供應鏈中斷數年。

軍民兩用特性。先進半導體是軍事系統、情報能力和包括人工智慧在內的戰略技術的關鍵組件。這種軍民兩用性質將半導體政策從經濟議題轉變為國家安全需要,證明了國防和情報機構參與本應是商業政策領域的合理性。

作為多方囚徒困境的補貼競賽

Brander-Spencer策略性貿易政策模型為理解半導體補貼提供了理論基礎。在他們1985年的開創性論文中,Brander和Spencer證明,在具有顯著經濟租金(高於競爭水準的利潤)的產業中,政府補貼可以將這些租金從外國企業轉移到國內企業——這是產業政策的「利潤轉移」動機。

然而,Brander-Spencer模型的政策含義關鍵取決於只有一個政府進行補貼的假設。當多個政府同時進行補貼時——如同當前半導體格局——賽局轉變為囚徒困境。每個政府的補貼都侵蝕了其他政府的租金轉移收益,而集體財政成本卻不斷攀升。

考慮一個簡化的美國、歐盟和中國三方賽局。每方在補貼(S)和不補貼(N)之間進行選擇。如果只有一方補貼,該方以低成本獲取租金轉移收益。如果所有方都補貼,收益基本上被競爭對手的補貼所抵消,但退出的代價很高,因為這意味著讓出策略優勢。每方的優勢策略都是補貼——不管其他方的選擇如何——產生納許均衡{S, S, S},而這被{N, N, N}(或者更現實地,被一個適度、有針對性補貼的協調協議)所帕累托支配。

實證數據證實了這種動態。半導體補貼以明顯的反應模式升級:美國CHIPS法案(2022年)促使了歐盟晶片法案(2023年),後者加速了日本和韓國的計畫,進而強化了中國的大基金三期。每一輪補貼都觸發競爭性回應,將總體財政承諾不斷推高——經濟學家稱之為「補貼升級」的過程。

產能過剩問題:太陽能和鋼鐵的教訓

歷史為補貼驅動的產能擴張提供了警示性先例。全球太陽能面板產業在2000年代和2010年代經歷了補貼驅動的繁榮,各國政府提供豐厚的生產補貼和保證收購價格。結果是大規模的產能過剩:到2012年,全球太陽能面板產能大約是需求的兩倍,觸發了價格崩跌,使許多受補貼的製造商破產,並抹去了大部分公共投資。

鋼鐵產業提供了更直接的類比。中國政府的補貼推動了中國鋼鐵產能在2000年至2015年間增長了三倍,造成了全球產能過剩,壓低了價格,引發了貿易衝突,並導致全球未受補貼的生產商遭受巨大損失。OECD估計,全球鋼鐵產能過剩在2010年代末持續保持在約5億噸(約佔產能的25%)。

半導體產業面臨類似的風險。SIA對已公布建廠計畫的分析顯示,如果所有規劃的設施都按時完工——鑑於施工延誤和勞動力短缺,這是一個重大假設——到2030年,全球晶圓製造產能將超過成熟製程晶片(28奈米及以上)的預計需求約30-40%。由於AI和高效能運算的集中需求,先進製程的產能過剩風險較低,但即便如此,台積電亞利桑那廠、Intel俄亥俄和德國廠、三星德州擴廠以及多座中國設施的合計產能也可能使需求吸收面臨壓力。

分配問題:誰從半導體補貼中受益?

公共論述將半導體補貼定位為對國家競爭力和安全的投資。更細緻的分析揭示了複雜的分配圖景。半導體補貼的主要受益者是:(a)少數有能力建造和營運先進晶圓廠的企業——主要是台積電、三星和Intel;(b)設備供應商(ASML、Applied Materials、Tokyo Electron),其訂單簿隨著補貼建設而膨脹;以及(c)半導體工程領域的技術人才,自2022年以來由於需求競爭,其薪資已上漲25-40%。

成本由納稅人承擔,並通過機會成本,由放棄的財政收入本可資助的公共服務承擔。IMF的《2025年財政監測報告》指出,半導體補貼對幾個國家構成了重大的財政承諾:美國CHIPS法案的527億美元撥款大致相當於國家科學基金會的全年預算。歐盟的430億歐元調動雖然部分為私人共同投資,但將公共資源從數位技能、寬頻基礎設施和基礎研究等其他優先事項中轉移。

地理分配效應同樣顯著。補貼爭奪的是固定的晶圓廠建設項目池。當美國提供390億美元的製造業獎勵時,它吸引了原本會設在亞洲的晶圓廠投資。當歐盟提供可比的獎勵時,它同時與美國和亞洲的替代方案競爭。淨效果是基於補貼慷慨程度而非基本經濟效率的製造業投資重新分配——恰恰是WTO《補貼與反補貼措施協定》旨在防止的扭曲。

替代方案:從補貼競賽到協調策略

賽局理論分析表明,當前的補貼競賽是一個穩定但次優的均衡。轉向更高效的結果需要合作協議或改變激勵結構的機制設計創新。

多邊補貼紀律。將WTO補貼紀律擴展到涵蓋半導體產業政策可以約束升級動態。然而,WTO的執行速度緩慢,且新補貼承諾的政治意願有限,特別是鑑於美國對WTO爭端解決的懷疑態度。更可行的方法可能是主要生產國之間的諸邊「半導體補貼守則」,建立透明度要求、補貼上限和WTO框架外的爭端解決機制。

協調產能規劃。與其每個國家獨立補貼產能以實現自給自足,不如採取協調方案,根據比較優勢和風險分散來配置產能投資。這種方法——類似於NATO的國防負擔分攤安排——將以較低的總財政成本實現地理分散化的安全目標。政治障礙是巨大的,因為每個國家都偏好在其境內設置最先進的設施,但潛在的財政節省(相對於目前已公布的計畫估計為800-1,200億美元)創造了可觀的合作紅利。

需求側而非供給側干預。目前的計畫壓倒性地補貼晶圓廠建設(供給側)。一種替代方法是補貼戰略應用(國防、關鍵基礎設施、AI研究)的晶片採購,同時讓市場力量決定生產地點。這種方法將實現安全目標——確保獲取關鍵晶片——而不扭曲製造產能的全球配置。

對GDEF金融與經濟工作小組的啟示

半導體補貼競賽代表了國際經濟秩序面臨的更廣泛挑戰的縮影:如何管理關鍵技術領域的策略競爭而不陷入集體毀滅性的補貼戰爭。本文提出的賽局理論分析表明,當前的軌跡在財政上不可持續且在經濟上低效率。GDEF的金融與經濟工作小組將在其國際經濟治理改革計畫中推進半導體補貼協調提案,借鑑本文提出的分析框架。

參考文獻與來源

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