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i 專家系統在晶圓代工產業的發展關鍵要素 –從台積電組織層級觀點探討 KSF of Developing Expert System in Foundry Business of the Semiconductor Industry – From the Perspectives of Organizational Hierarchy in TSMC 生:林宸霆 StudentChen-Ting Lin 指導教授:朱博湧 AdvisorPo-Young Chu 管理學院管理科學學程 A Thesis Submitted to Master Program of Management Science College of Management National Chiao Tung University in partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Business Administration In Management Science June 2005 Hsinchu, Taiwan, Republic of China 中華民國九十四年六月

專家系統在晶圓代工產業的發展關鍵要素 –從台積電組織層級觀點 … · 維持龍頭地位,更是一個值得探討的題目。 所以本研究是研究專業晶圓代工產業的最大公司--台積電如何由製程

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    專家系統在晶圓代工產業的發展關鍵要素

    –從台積電組織層級觀點探討

    KSF of Developing Expert System in Foundry Business of the Semiconductor Industry – From the Perspectives of Organizational Hierarchy in TSMC

    研 究 生:林宸霆 Student:Chen-Ting Lin

    指導教授:朱博湧 Advisor:Po-Young Chu

    國 立 交 通 大 學 管理學院管理科學學程

    碩 士 論 文

    A Thesis

    Submitted to Master Program of Management Science

    College of Management National Chiao Tung University

    in partial Fulfillment of the Requirements

    for the Degree of

    Master of Business Administration In

    Management Science June 2005

    Hsinchu, Taiwan, Republic of China

    中華民國九十四年六月

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    專家系統在晶圓代工產業的發展關鍵要素–從台積電組織層級觀點探討

    學生:林宸霆 指導教授:朱博湧

    國立交通大學管理學院管理科學學程碩士班

    中文摘要

    目前全球晶圓代工若依市場佔有率分析,台積電、聯電分居前二名,

    2002 年 IBM 介入晶圓代工業務且和第三大代工廠 Chartered 聯盟;另外中芯國際於 2002 年開始進入晶圓代工市場,因擁有中國大陸政府支持、低廉的人力成本及充分的內需市場,成為台積電、聯電的最大威脅。IDM 大廠原本是專業晶圓代工業認為的最大潛在客戶,但目前市場並非如此,由於

    興建新晶圓廠資本投資門檻愈來愈高,反而是 IDM公司紛紛跨足晶圓代工領域瓜分代工市場。而未來潛在的進入者還有 DRAM大廠如 NEC、Hynix、Toshiba等。所以,雖然台灣晶圓代工廠目前已是晶圓代工市場世界的主流,在面對現在需求增加但供給也競爭激烈的環境下,晶圓代工廠所面臨的挑

    戰,除了著重在滿足不同客戶的需求外,如何將製造技術知識有效管理及

    運用以提高核心優勢亦是一重要課題。而台積電身為晶圓代工產業的最大

    公司,其在知識管理及專家系統發展運用策略上,如何提高其競爭優勢以

    維持龍頭地位,更是一個值得探討的題目。

    所以本研究是研究專業晶圓代工產業的最大公司--台積電如何由製程技術、客戶服務策略的需求來發展專家系統,建立差異化來維持核心競爭

    優勢,取得較低的生產成本及較高的利潤。本研究藉由設計 AHP問卷,分發給在台積電不同層級的人員作答,希望透過內部員工角度來分析台積電

    發展專家系統的關鍵要素,並試圖針對不同類型的要素相對權重作分析,

    能提供給晶圓代工廠或半導體製造公司在發展專家系統的參考。

    關鍵詞:晶圓代工、專家系統、AHP 層級分析法、競爭優勢。

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    KSF of Developing Expert System in Foundry Business of the Semiconductor Industry – From the Perspectives of Organizational Hierarchy in TSMC

    student:Chen-Ting Lin Advisors:Dr. Po-Young Chu

    Department of Management Science National Chiao Tung University

    ABSTRACT Based on the respective market shares, TSMC and UMC rank as the top

    two companies in the foundry business of the semiconductor industry. IBM entered into the business in 2002 and collaborated with Chartered, the third ranked player. SMIC has came into existence since 2002 and evolved into the major competitor of TSMC and UMC, largely because of government supports, lower labor costs and huge internal demands of China. Logically, IDMs were potentially targeted as the largest customers of pure foundries. To offset some of the increasing investment risks in building new fabs, IDMs instead have started their foundry own services as well in recent years. Such IDMs from doing DRAM business are potential competitors including NEC, Hynix and Toshiba. Although the Taiwanese foundries remain the main stream in the industry, they need to face more challenges than ever before. Apart from satisfying customer requirements, another important problem is how to effectively manage manufacturing and engineering knowledge to enhance the core competence. Being the largest foundry in the business, it is interesting to study how TSMC maintains the competitive advantages through the development of knowledge management and expert system.

    Therefore, this study explores how TSMC develops the expert system. Based on the requirement of manufacture technology and customer services, TSMC is aiming to build the core competences via differentiations in order to achieve lower costs and higher benefits. Via questionnairesdesigned with the AHP methodology, the study surveys TSMC employees for weighting factors in the development of expert systems. According to the statistical results of the AHP analysis, the study provides foundries or companies in the semiconductor industry practical guideliness in the development of expert systems.

    Keywords: wafer foundry、expert system、AHP、competitive advantage.

  • iv

    誌 謝

    本論文能夠順利完成要感謝許多師長與業者專家們的協助;首先要感

    謝的是在交大就學期間朱博湧教授的悉心指導,朱老師在論文寫作期間給

    予的支持及方向引導,使我有信心及正確的方法作問題的研究;感謝顧淑

    美學姊對於論文中 AHP 分析方法的寶貴經驗傳承和寫作方向的指導;學校

    助理弘書的幫忙;還有許多公司的同事幫忙填寫問卷,讓我能順利完成論

    文,在此致上萬分謝意;也感謝家人在這段時間的支持。

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    目 錄

    T1.1 研究背景與動機 T.....................................................................................................1 T1.2 研究目的 T.................................................................................................................2 T1.3 研究範圍及對象 T.....................................................................................................2 T1.4 研究限制 T.................................................................................................................2 T1.5 研究步驟 T.................................................................................................................3

    T2.1 半導體產業現況 T.....................................................................................................4 T2.1.1 全世界市場趨勢分析 T........................................................................................4 T2.1.2 台灣市場趨勢分析 T............................................................................................6

    T2.2 晶圓代工市場T.........................................................................................................7 T2.2.1 晶圓代工客戶的特性分析 T..............................................................................10 T2.2.2 製程技術發展現況 T.......................................................................................... 11 T2.2.3 晶圓代工產業的挑戰 T......................................................................................13

    T2.3 專家系統 T...............................................................................................................14 T2.3.1 專家系統的發展史可分為五個時期: T .........................................................15 T2.3.2 專家系統的架構 T..............................................................................................16 T2.3.3 專家系統的發展過程 T......................................................................................17 T2.3.4 專家系統種類 T..................................................................................................17

    T3.1 競爭策略理論 T.......................................................................................................20 T3.1.1 競爭優勢T..........................................................................................................20 T3.1.2 價值鏈理論 T......................................................................................................21 T3.1.3 產業之市場競爭結構分析 T..............................................................................22 T3.1.4 晶圓代工業的成功要素 T..................................................................................23

    T4.1 AHP階層分析法 T ...................................................................................................26 T4.1.1 AHP階層分析法簡述 T ......................................................................................26 T4.1.2 AHP的基本假設 T ..............................................................................................26 T4.1.3 AHP階層分析法程序步驟 T ..............................................................................27

    T4.2 本研究的問卷設計 T...............................................................................................29 T4.2.1 分析層級架構 T..................................................................................................29 T4.2.2 建立圓代工良好專家系統因素說明T .............................................................31

    T中文摘要T...........................................................................................................ii TABSTRACTT ....................................................................................................iii T誌 謝 T.......................................................................................................... iv T目 錄表 錄 T........................................................................................... v T表 錄 T.........................................................................................................vii T圖 錄T........................................................................................................viii T圖 錄T........................................................................................................viii T第一章緒論 T....................................................................................................... 1

    T第二章產業現況與相關技術資訊 T .................................................................. 4

    T第三章文獻討論T.............................................................................................20

    T第四章研究方法T.............................................................................................26

  • vi

    T4.2.3 問卷設計T..........................................................................................................31

    T5.1 tsmc選擇專家系統因素問卷分析 T........................................................................34 T5.1.1 抽樣樣本結構 T..................................................................................................34 T5.1.2 問卷統計結果分析 T..........................................................................................35 T5.1.3 管理意涵T..........................................................................................................58

    T6.1 結論T.......................................................................................................................59 T6.2 建議T.......................................................................................................................60 T6.3 對後續研究之建議 T...............................................................................................61

    T一、中英文文獻 T..........................................................................................................62 T二、參考網站T..............................................................................................................63

    T第五章研究結果與分析T.................................................................................34

    T第六章結論與建議T.........................................................................................59

    T參考文獻T.........................................................................................................62

    T附錄:tsmc建立專家系統的因素研究問卷T ................................................65

  • vii

    表 錄 T表 2-1 1999 年~2009 年全球半導體市場分布預估T......................................................6 T表 2-2 2004 年全球純晶圓代工廠商排名T...................................................................10 T表 2-3 先進製程技術的市場需求T...............................................................................13 T表 2-4 2003 年晶圓代工業務銷售公司排名T...............................................................14 T表 3-1 產業之市場競爭結構分類T...............................................................................22 T表 4-1 AHP 評估尺度參考表T......................................................................................27 T表 4-2 隨機指標(R.I.)T..................................................................................................28 T表 4-3 選擇房子因素的AHP問卷範例T ......................................................................32 T表 4-4 本研究問卷的相對尺度定義表T.......................................................................33 T表 4-5 交叉比較的重要(優劣)性強度量化值對照表 T ................................................33 T表 4-6 準則對準則優劣數值問卷表T ...........................................................................33 T表 5-1 問卷樣本整理T ...................................................................................................34 T表 5-2 問卷樣本對象整理T...........................................................................................34 T表 5-3 系統設計面要素成對比較矩陣T.......................................................................35 T表 5-4 生產運用面要素成對比較矩陣T.......................................................................36 T表 5-5 發展策略面要素成對比較矩陣T.......................................................................37 T表 5-6 第二層的三層面要素T.......................................................................................38 T表 5-7 整體層級要素權重計算T...................................................................................39 T表 5-8 台積電建立專家系統關鍵因素排序表T...........................................................39 T表 5-9 不同工作部門群組各層面因素的相對權重結果T...........................................41 T表 5-10 不同群組的工作部門選擇專家系統要素排序表T.........................................44 T表 5-11 不同工作職等群組各層面因素的相對權重結果T .........................................46 T表 5-12 不同群組的工作職等選擇專家系統要素排序表T.........................................49 T表 5-13 因應小量多樣的代工特性需要的 50分問卷權重結果群組表T ..................51 T表 5-14 小量多樣的代工特性需要對IT部門及工程部門的變異數分析T ................52 T表 5-15 小量多樣的代工特性需要對工程部門與支援部門的變異數分析T ............53 T表 5-16 小量多樣的代工特性需要對IT部門與支援部門的變異數分析T ................53 T表 5-17 IT部門、工廠工程部門、支援部門對建立專家系統各層面要素ANOVA分析的檢定結果整理T............................................................................................55

    T表 5-18 高階主管、基層主管、工程師對建立專家系統各層面要素ANOVA分析的檢定結果整理T........................................................................................................57

    T表 6-1 不同工程部門及工作職等重視的要素整理T...................................................60

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    圖 錄 T圖 1-1 研究流程T .............................................................................................................3 T圖 2-1 2004 ~ 2008 年全球半導體市場規模記成長率分佈(依類別)T..........................5 T圖 2-2 全球晶圓代工產業貢獻度趨勢圖T.....................................................................8 T圖 2-3 全球晶圓代工產能統計T.....................................................................................9 T圖 2-3 全球晶圓代工產能分佈 T ..................................................................................11 T圖 2-4 台積電、聯電 2004/Q2 產能分佈 T .................................................................11 T圖 2-5 專家系統架構示意圖T.......................................................................................16 T圖 2-6 專家系統知識累積過程示意圖T.......................................................................18 T圖 2-7 專家系統知識轉換過程示意圖T.......................................................................19 T圖 3-1 麥可波特的五力分析T.......................................................................................20 T圖 3-2 麥可波特的價值鏈T...........................................................................................21 T圖 4-1 建立晶圓代工良好專家系統因素的架構圖 T...................................................30 T圖 5-1 不同群組的工作部門選擇專家系統要素排名結果直方圖T...........................45 T圖 5-2 不同群組的工作職等選擇專家系統要素排名結果直方圖T...........................50

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    第一章緒論

    1.1 研究背景與動機 根據新竹科學工業園區管理局公佈的 2004 年營業額資料,整體園區營業額

    創有史以來新高,已達新台幣 1.09 兆元,較 2003 年成長 27%;其中半導體產業在 2004 年隨著全球的景氣高峰也大幅成長了 32%,營業額達到 7,441億元,佔了新竹科學工業園區整體營業額的 68.5%。而晶圓代工雙雄的營業額均創歷史新高,台積電營業額 2,559.9億元、聯電營業額 1173.1億元,兩家晶圓代工公司的營業額佔半導體產業整體營業額的 50.2%及新竹科學工業園區整體營業額的34.3%。由此數據可看出晶圓代工產業在台灣整體科技產業中所佔有的份量。 隨著晶圓代工業在台灣的成功發展,帶動了台灣半導體產業的成長,台灣 IC

    產業的成功因素包含政府的政策介入,高素質的人力資源、科技決策、介入國際

    分工的時機與策略正確,不斷投入研發及製程技術及充分利用核心能力等因素。

    台灣廠商的核心競爭能力(core competence)在於能發揮生產的競爭優勢去創造規模經濟、低成本,而 IC 產業的製造成本主要受到晶圓大小與產品良率的影響,晶圓越大、產品良率越高,成本就愈低,而決定製造成本的主要因素在產品良率

    的高低,台灣 IC製造廠的高良率使得製造成本低廉,為其主要競爭優勢。 在 2004 年全球晶圓代工產業成長就達到 46%強勁成長之後,晶圓代工產業

    的步伐慢了下來,IC Insights的分析師 Bill McClean表示,2005 年全球晶圓代工產業預計成長 8%。在預估排名方面 IC Insights認為,台積電仍將是全球最大的純晶圓代工廠商,台積電在 2004 年市場占有率為 46%,低於 2003 年的 50%;聯電則維持第二的位置,但其市場占有率由 2003 年的 24%降至 23%;而新加坡的特許半導體(Chartered Semiconductor)也依然位居第三,市場占有率將由 2003 年的 6%升至 7%。中芯國際 2004 年銷售收入預計為 10 億美元,比 2003 年成長173%。相較之下,特許半導體的銷售額預計將達到 11.05 億美元,比 2003 年成長 52%。據 IC Insights分析,預計中芯國際的市場占有率將由 2003 年的 3%勁升至 6%,僅次於特許半導體。 目前全球晶圓代工若依市場佔有率分析,台積電、聯電分居前二名,2002 年

    IBM介入晶圓代工業務且和第三大代工廠 Chartered 聯盟;另外中芯國際 2002 年開始進入晶圓代工市場,因擁有中國大陸政府支持、低廉人力成本及充分的內需

    市場,成為台積電、聯電的最大威脅。IDM大廠原本是專業晶圓代工業認為的最大潛在客戶,但目前市場並非如此,由於興建新晶圓廠資本投資門檻愈來愈高,

    反而是 IDM公司紛紛跨足晶圓代工領域瓜分市場。未來潛在的進入者還有DRAM大廠如 NEC、Hynix、Toshiba等。所以,雖然台灣已是晶圓代工市場世界的主流,在面對現在需求增加但供給也競爭激烈的環境下,晶圓代工廠所面臨的挑戰,除

    了著重在滿足不同客戶的需求外,如何將製造技術知識有效管理及運用以提高核

    心競爭優勢亦是一重要課題。而台積電身為晶圓代工產業的最大公司,其在知識

    管理及專家系統發展運用策略上,如何提高其競爭優勢以維持龍頭地位,更是一

    個值得探討的題目。

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    所以本研究是研究專業晶圓代工產業的最大公司--台積電如何由製程技術、客戶服務策略的需求來發展專家系統,建立差異化來維持核心競爭優勢,取得較

    低的生產成本及較高的利潤。藉由台積電發展專家系統的關鍵因素設計 AHP 問卷,分發給在台積電工作的人作答,希望透過內部員工角度來分析台積電發展專

    家系統的關鍵要素,並試圖針對不同類型的要素相對權重作分析,能提供給晶圓

    代工廠或半導體製造公司在發展專家系統的參考。

    1.2 研究目的 1. 探討晶圓代工產業的現況及發展趨勢 2. 探討專家系統的現況及發展趨勢 3. 分析台積電發展專家系統的要素之相對權重 4. 針對不同類型的要素相對權重分析 5. 建議台積電及專業晶圓代工廠發展專家系統的策略方向

    1.3 研究範圍及對象 本研究主要設定台積電專家系統的發展與運用為主要範圍,並以內部員工為

    本研究之研究對象。藉由設計 AHP 問卷,分析台積電發展及運用專家系統的要素重要性的相對權重,透過分析不同類型的要素相對權重結果,找出台積電對專

    家系統發展與運用的決策方向。

    1.4 研究限制 1 本研究之次級資料來源包括有:國內外研究機構之產業研究報告與統計

    數據、學者所著之相關文獻、投資機構之產業評析及工商類媒體之產業

    報導等。因此資料來源及時效性可能無法反映當下之情境。 2 由於時間與研究者能力之限制,因此問卷調查之樣本因地緣因素,僅以科學園區的台積電內部員工為主,結果可能無法概化至所有類型的晶圓

    代工公司或半導體製造公司;還有因發放對象的工作性質不同,雖然以

    平均各工作單位的問卷量,還是可能會因個人見解不同影響到問卷結果。

  • 3

    1.5 研究步驟

    圖 1-1 研究流程

    確定研究問題

    文獻探討

    建立研究方法

    AHP問卷設計

    問卷調查

    問卷結果分析及歸納

    結論及建議

    確定研究問題

    文獻探討

    建立研究方法

    AHP問卷設計

    問卷調查

    問卷結果分析及歸納

    結論及建議

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    第二章產業現況與相關技術資訊

    2.1 半導體產業現況

    2.1.1 全世界市場趨勢分析 半導體產業的製程技術一直在與人類工程技術的尖端挑戰。半導體在科學

    (而非技術)的發現肇始於五O年代初期。六O年代末已進入工程實用的範疇,

    相較於彼得杜拉克所觀察新的科學知識至少要花三十年以上的時間才能進入生

    產應用的領域,半導體的技術發展在時程上與傳統工業相較實際上快速許多。半

    導體產業目前已是僅次於汽車產業的第二大產業。而在汽車產業之中,有日益增

    加的半導體內涵;以高階車種為例,其中的半導體元件成本早已過半,這個趨勢

    還方興未艾。就我們所見,這個產業已有三、四十年的歷史,其成長空間卻還未

    見邊際,且產業內還有深不可測的技術發展空間。 全球半導體產業景氣歷經 1991 年至 1995 年的榮景,甚至在 1995 年出現

    42.3%之高度成長之後,受到 DRAM市場持續低迷、PC及其他應用產品 未能帶動另一波需求、以及亞洲金融風暴所減緩的市場需求,使得半導體 產業景氣在1998 年出現自 1978 年以來的第三次負成長,衰退幅度達 11.4%。1999、2000 年由於通訊、資訊產品市場需求熱絡,半導體廠商營收大好,投資擴產積極,2000、2001 年全球半導體廠商共約千億美元的資本支出造成供給面過大的壓力,再加上產能擴充的效果遞延到 2001、2002 年,導致產能過剩、平均銷售價格下滑,再加上下游系統產品需求不振、存貨水準高,受此影響 2001 年全球半導體市場衰退三成,而 2002 年則幾乎是持平,僅小幅成長 1.3%。半導體業者自 2002 年開始減少資本支出並調節晶圓廠產能,歷經一年多的休生養息,在企業用、家用 PC換機時點逐漸浮現,通訊領域在彩色面版手機、相機手機的推出刺激使用者換

    機,再加上時有創新的消費性電子產品上市,3C 電子產品市場穩步成長,進而帶動 2003 年全球半導體市場再度成長。 隨著數位家庭與家庭網路的話題不斷被提及之後,數位消費性電子產業對於

    半導體產業的影響也將漸漸抬頭。根據台積電與聯電公佈資料顯示,從 2003 年第一季以來消費性電子 IC銷售額的比例似乎有漸漸向上的趨勢。以台積電來說,約從 13%慢慢爬至 2004 年第二季的 22%。而聯電,從 28%提升至 32%。這都說明消費性電子 IC的訂單在專業晶圓代工產業來說,有漸增的現象。

  • 5

    而由 Sony的 PS2、Microsoft的 XBOX與 Nintendo的 GameCube等三強所形成的遊戲機市場,則是現在消費性電子產品當中對半導體產業銷售額最有貢獻的

    消費性電子產業,約在 3~3.5%之間,其半導體元件包括微處理器、DVD光碟機IC、繪圖處理器、記憶體及其他;其次有貢獻者包含近年來最紅的 DVD播放機,以及超越傳統相機銷售量的數位相機。 未來有潛力的產品還包括:數位視訊轉換器、相機手機、MP3播放機、DVD 錄放影機、PVR、數位電視與薄型平面電視,都將成為未來極具影響力的產品。最值得注意的應該是數位電視廣播開播所帶來的龐大商機。

    圖 2-1 2004 ~ 2008 年全球半導體市場規模記成長率分佈(依類別) 根據工研院 IEK2004 年的 IC產業調查顯示,回顧 2004 年全球半導體產業,

    可說是充滿戲劇性的一年,上半年與下半年看法截然不同。從需求面觀察,由於

    整體經濟環境由 2003 年下半年起明顯復甦,加上企業 IT換機潮與彩色手機世代交替風潮,帶動個人電腦與手機等電子系統產品及半導體市場的強烈需求。就供

    給面而言,2002 年與 2003 年半導體廠商持續縮減資本支出,使得全球 IC晶圓廠產能獲得有效的抑制,產出成長相對有限,使得 2004 年上半年呈現一片欣欣向榮的榮景。不過隨著地域政治因素,油價高漲,美元貶值等諸多不確定性干擾下,

    2004 年下半年景氣開始轉弱,加上基期比較效應下,使得 2004 年下半年成長明顯趨緩;雖然如此,2004 年全球半導體市場依舊成長驚人。根據 IC-Insights預估,2004 年全球半導體市場雖然較 2003 年成長,不過由於供給過剩及客戶端庫存調整,預測 2005 年的市場規模將縮小 2%;其中亞太區(不含日本)將是唯一逆勢成長區域達 3%,而美國將是衰退最嚴重區域達-9%;而 2006 年重新趨於成長 9%,到 2007 年恢復兩位數成長。這與 WSTS 看法相去不遠,而亞太區域中以中國成長率最高,IC-Insights 預估 2005、2006 年中國成長率分別為 11%與 21%,明顯

  • 6

    超越全球 IC 市場的 2%與 8%的成長率,目前中國已經成為全球第三大市場,IC-Insights 同時也認為到 2005 年時,中國就將超越美、日成為全球最大的 IC市場,到 2009 年時,中國佔全球 IC市場比重將近一步由 2004 年的 17%上昇到 30%,而台灣的佔有率將維持 8%不變。

    表 2-1 1999 年~2009 年全球半導體市場分布預估

    2.1.2 台灣市場趨勢分析 根據工研院對台灣半導體產業創新指標能量綜合評估顯示,台灣半導體產業

    的市場趨勢如下: 1. 產業產值及產品產值逐年成長,成長率優於全球

    2004 年我國 IC 產業在需求面帶動,且市場價格相對平穩下,使得 IC 設計業、IC製造業、IC封裝業及 IC測試業均有相當不錯的成長率,分別為37.1%、32.7%、33.1%及 40.9%。2004 年整體 IC 產業產值首次突破兆元大關,達 10,990億新台幣,較 2003 年成長 34.2%,IC產品產值為 4,863億台幣,較 2003 年成長 38.4%。

    2. IC製造業投入龐大資金,晶圓代工全球第一,DRAM全球第三 2003 年 IC 製造業佔台灣半導體產值比重達 59%,為台灣半導體產業主力,其中晶圓代工及記憶體產品為二大支柱,在全球扮演關鍵角色。 IC製造業較強調製造導向及成本競爭,需投入龐大資本以取得製造技術與量

    產規模優勢,例如台灣晶圓代工產業全球第一;DRAM 產業之成本競爭力在全球相當出色,產值全球第三。

    3. IC製造業強調製造導向及成本競爭,但創新性有待提升 台灣 IC 製造業強調製造導向及成本競爭,創新性有待提升。 IC 設計業佔產值比重雖然只有 24%,但可投入具前瞻性的產品或應用之研發,對創新的影響大。 在毛利率的部分,設計業歷年的毛利大多優於其他次產業,且歷年毛利率變化較製造業穩定。

    4. 人才將決定未來半導體產業的成功關鍵 台灣之研發人員雖然逐年增加,但研發人員成長率卻大幅減少,未來應注

    意研發人才短缺的問題。

  • 7

    2.2 晶圓代工市場 全球晶圓代工有三類型的客戶:1997 年時,IC 設計 Fabless 公司佔 60.1%

    IDM(整合元件製造商)佔 33.5%次之,系統(System)廠商佔 6.4% 。在晶圓代工廠商未在 I C產業鏈出現以前,IC係由擁有晶圓廠及 IC設計能力的整合元件廠商(Integrated Device Manufacturer,IDM)製造,IC設計(Fabless)業者則須委託 IDM幫其製造 IC;另一種為 Fabless 系統廠商。但對 Fabless業者而言,由於與 IDM業者間常存有競爭關係,故委由 IDM 生產不僅有機密流失之虞,另在景氣熱絡時,IDM 以生產自有產品為優先,故常讓 Fabless 業者喪失商機。不過,在晶圓代工(Foundry)廠商出現後,晶圓代工廠可提供 IC設計公司製程服務,免除 Fabless建置晶圓廠的龐大資金,並可快速地推出產品進入市場,故在專門從事生產的晶

    圓代工廠商與專門從事 IC設計的 Fabless業者合作後,兩者彼此各擁有自己的核心競爭力,利益互補不衝突,可產生綜效,而有人即將此晶圓代工廠與 Fabless業者的專業分工合作模式稱為虛擬 IDM,彷彿形成一個經營有效率的 IDM公司。 另外,當 IC 產業景氣熱絡,IDM 公司自有產能不足時,晶圓代工廠亦可將

    過剩產能提供給 IDM使用,故晶圓代工廠乃成為 IDM公司產能支援者,尤其近年來由於

    1. 邁入 12 吋晶圓世代,一座 12 吋晶圓廠耗資龐大,動輒 30 億美元,而2001 年以來之不景氣,使得 IDM公司資本支出減少,不少 IDM已無力單獨負擔 12吋晶圓廠之建置。

    2. 晶圓代工廠製程技術精進,已超越許多 IDM 廠之製程技術,IDM 若沒有必要,不需自建廠房,僅需將晶圓製造 Outsourcing (委外)即可。

    3. IDM之核心競爭力在於擁有眾多的矽智產(Intellectual Property,IP)、產品規格制定能力及市場行銷能力,而隨著 IC 積集度提高,需耗費大量資源於製程開發,與 IC產品世代交替速度加快,故 IDM基於以有限的資源,創造最大收益的經濟考量,及適當擁有產能的安全考量下,與晶

    圓代工廠共同開發製程及 outsourcing是合理可行的策略。 故晶圓代工廠乃成為 IDM公司產能支援者。 晶圓代工乃半導體供應鏈中製造服務的一環,由於其並無自有產品的產出,

    因此若簡單的以其產值規模來計算其對全球半導體市場的貢獻度,則 1999 年晶圓代工產業對全球半導體產業的貢獻度僅 5.0%,直至 2003 年其貢獻度也不過7.8%左右。如此計算的結果,將因計算基準的不一,而嚴重低估晶圓代工對全球半導體產業的貢獻度。 一般而言,欲計算晶圓代工對全球半導體的貢獻價值,通常以全球晶圓代工

    產值,乘上 2.5~3倍來表示其在全球半導體市場的規模效益。以 1999 年晶圓代工產值 75億美元的規模來看,保守推估晶圓代工對全球半導體的貢獻價值將達 188億美元的規模,相對全球半導體市場規模約為 1,494 億美元的規模,則晶圓代工的貢獻度約為 12.6%。也就是說在每 100美元全球半導體市場的規模中,將近 13美元是出自於晶圓代工生產所製造出來的。T2003 年在整體高階產能需求提高,及

  • 8

    12吋晶圓廠效益逐漸浮現後,晶圓代工產業對全球半導體產業的貢獻值將提升到307億美元的規模,其貢獻度更將逼近 20%。換言之,全球每五美元的半導體產出中,將有一美元來自晶圓代工產業的貢獻,足見晶圓代工產業在半導體產業中

    的重要度。推論這樣的趨勢,將因IDM委外趨勢的逐漸浮現,使晶圓代工的產業貢獻度至 2005 年時突破 30%,因而更加確立,晶圓代工在全球半導體產業中不可或缺的重要地位。

    圖 2-2 全球晶圓代工產業貢獻度趨勢圖

    2001 年全球晶圓代工產能相較 2000 年大幅成長 40%,主要是因為專業晶圓

    代工廠於 2000 年由於產能嚴重吃緊而坐失許多商機,因而於 2001 年大幅增建新廠及擴張生產線所致。2001 年隨著半導體景氣急轉直下,專業代工業者在飽嚐年產能利用率不高的窘境後,2002 年對於產能的擴張轉而趨向保守,因而使全球晶圓代工產能相較 2001 年縮減 3%。

    2003 年在業者對景氣看法保守、審慎的態度下,產能僅較 2002 年小幅成長3%。然而 2003 年底,受惠在產能利用率數度逼近滿載的利多消息下,使業者對未來半導體景氣漸趨樂觀,因而紛紛啟動 12 吋晶圓廠的投資及擴產,預估未來兩年,在十二吋晶圓廠逐漸量產、大陸中芯、宏力、韓國及東南亞等眾多後進晶

    圓代工業者加入後,勢必將帶動全球晶圓代工產能呈現兩位數以上的成長趨勢。 另外,就整個晶圓代工的供給面而言,雖然晶圓代工產業的亮麗表現陸續吸

    引包括 IBM、NEC、Hynix等整合元件大廠的加入。然而由於整合元件製造商並未專職於晶圓代工服務工作,而僅將部分產能從事代工服務,因此相對晶圓代工

    業者而言,其在晶圓代工產能擴張上較不積極。預估未來全球晶圓代工產能,仍

    將維持專業晶圓代工廠與整合元件製造商 4:1的供應比例。

  • 9

    圖 2-3 全球晶圓代工產能統計

    根據市調機構 IC In-Sights最新報告顯示,2004 年全球純晶圓代工(pure-play

    foundry)產值高漲 45﹪,達到 167 億美元規模,遠高於整體半導體市場增福 28﹪,排名前十大廠商中,包括 3家台灣廠商與 3家大陸廠商;以營收年增率而言,前 3 名均為大陸業者,包括宏力半導體(660﹪)、和艦科技(580﹪)與中芯國際(166﹪)遠超過平均增福 45﹪。可觀察到大陸晶圓代工產業快速成長,兩年前大陸晶圓代工廠商市佔率僅 4﹪,2004 年總營收逾 19 億美元,市佔率成長至約 12﹪;其中中芯國際 2002 年時在全球晶圓代工市場僅佔 2﹪,而在 2004 年中芯國際佔全球比重倍增至 6﹪,幾乎與新加坡特許半導體(Chartered Semiconductors)市佔 7﹪並駕齊驅,過去全球純晶圓代工市場三國鼎立的局面已被四強爭霸所取代。

  • 10

    表 2-2 2004 年全球純晶圓代工廠商排名

    2.2.1 晶圓代工客戶的特性分析 1. IC 設計公司 (Fabless or IC design house)

    IC 設計公司以設計開發 IC 產品為主要業務,多數業者也以自有品牌進口銷售,如 Altera、nVidia、VIA、Xlinix 等,此類公司本身沒有晶圓廠,設計好的 IC產品必須委託代工業者代為生產,為代工廠商主要客戶群。

    2. 整合元件製造商 IDM(Integrated Device Manufacturer) 整合元件製造公司本身有晶圓廠,並以設計、生產、銷售自有品牌 IC為主要業務,如 IBM、Intel、TI、Fujitsu等。因為此類業者有自己的晶圓廠,委外代工的意願並不易掌握,但近期有因為 12吋廠成本過高,且高階製程技術取得不易,部分業者有委外代工的意願,一旦釋出訂單,便是晶圓代工大幅成長

    的關鍵。但像 IBM擁有 12吋廠,為彌補其成本投資,反而會釋出產能代工,成為代工業者的競爭對手。

    3. 系統業者 系統業者主要包括個人電腦、週邊系統、各種附加卡產品的資訊電子業者,

    或一般消費性電子如電視、音響、通訊、電玩等的生產公司。這些業者產品

    內的 IC,可能自行設計或委託 IC設計公司代為設計,再交由晶圓代工廠商生產,如 SONY、SUN 等。傳統上此類廠商數量及佔有率都不大,並非晶圓代

  • 11

    工的主要客戶群;不過,由於近年來數位家庭與家庭網路的產品大量出現,

    數位消費性電子產業對於半導體產業及晶圓代工產業的影響也將漸漸抬頭。

    2.2.2 製程技術發展現況 以全球 2000 年到 2005 年晶圓代工的產能分佈來看 8吋晶圓廠仍是目前產能

    的主力, 而 12吋晶圓廠的產能則進入成長期,如圖 2-3所示。

    圖 2-3 全球晶圓代工產能分佈

    而從國內主要的晶圓代工廠台積電及聯電 2004 年第二季的產能分佈情形來

    說明,低階的 6 吋廠及高階的 12 吋廠的比例各占一成左右,而 8 吋廠為產能的主力高達八成左右,如圖 2-4所示。

    圖 2-4 台積電、聯電 2004/Q2 產能分佈 若以產品生命週期的角度來看:6吋廠處在衰退期、8吋廠為成熟期、12吋

  • 12

    廠則為成長期。因此,從產品生命週期的角度考量晶圓廠不同尺寸產能的未來發

    展,可分別說明如下: 1. 6吋晶圓進入衰退期 主要的晶圓代工業者將逐漸淡出 6吋晶圓代工市場。因此,不會建新廠以擴充產能,也不會併購他廠增加產能。

    2. 8吋晶圓廠進入成熟期 8 吋晶圓廠仍為目前市場的主流,代工業者雖不會大規模建新廠,但會在既有的廠房下擴充生產線並進行技術升級的動作, 而在價格不錯的情況下不排除併購產能, 以擴大市佔率。

    3. 12吋晶圓廠進入成長期 新廠將持續建造且主要採自行建造的方式,國內主要的晶圓代工業者在

    12 吋晶圓廠的建造中居世界的領先群。因此,併購其他公司的 12 吋晶圓廠在現階段並不具有特別的誘因。

    因此,從產品生命週期的角度看國內的晶圓代工公司在不同尺寸晶圓廠產能

    的利用上將有不同的安排。6吋廠主攻利基型市場,12吋廠主要為提供高效能及量大的高階 IC產品的製造,而 8吋廠成熟製程則對多數中小型 IC設計公司提供廣泛的服務。現階段晶圓代工產業的客戶對製程的需求主要仍集中在 8吋廠的部分,8吋廠仍為現今的主流產能,雖然積極擴充的可能性不高但卻不會縮減規模。 另外目前半導體的製程技術已日臻成熟,從 130 nm製程演進到 90 nm製程,

    到現在對速度和性能的要求,導入銅製程及 Low-K 材料的應用,甚至因應SoC(Silicon on Chip)的需求,引進 SiGe(矽鍺)、RF(射頻)製程,都是晶圓代工業者在服務客戶時要面臨的問題與挑戰,根據 SEMICO 2003 年研究可知目前各半導體公司對製程技術的要求已進入奈米時代,能擁有先進技術的代工廠便掌握贏

    得客戶的優勢。

  • 13

    Fabless 產品 製程技術

    Altera FPGA 90nm

    nVidia Graphics Engine 90nm

    VIA MPU/Chipset 90nm

    Xilinx FPGA 90nm

    IDM 產品 製程技術

    AMD MPU 130nm and below

    Fujitsu Consumer & Comm. 90nm

    IBM Consumer & Computer 90nm and below

    Intel MPU Prescott 90nm and below

    TI Communcation 90nm

    Toshiba Comsumer & Computer 50nm over 4 years

    System House 產品 製程技術

    Sony Consumer & Computer 50nm over 4 years

    SUN Microelectronics MPU 90nm

    部份廠商在先進製程技術的需求

    表 2-3 先進製程技術的市場需求

    資料來源:SEMICO 2003/03

    2.2.3 晶圓代工產業的挑戰 晶圓代工的模式興起於 1980 年,當時是因應設計公司(Fables)客戶需求而

    生產,1985、1986 年 IC產業趨於遲緩之際,代工業卻更為興盛,到了 1990 年代,晶圓代工廠與設計公司分工合作的基礎已趨穩固,代工產業乃被專家視為經濟活

    動中,資本集中發展的必然結果。 自 1987 年,全球第一家提供晶圓專業製造服務(晶圓代工)廠商台積電的成

    立,開啟了專業晶圓代工之時代,初期由於製程技術之不足,故以低成本策略切

    入市場;台積電提出虛擬晶圓廠的觀念,主要是主張晶圓代工業者需要提供客戶

    整套的產品服務,並以策略聯盟或合作投資的方式,組成一個全方位的虛擬晶圓

    廠,同時也可以達到分散投資風險,共享經營成果的好處。在虛擬晶園廠的模式

    底下,顧客只要和單一的單位接洽,就可以了解及監控其委託代工產品的作業情

    況,對於顧客而言,虛擬的晶圓廠就像是自己的晶圓製造廠一般,對於顧客而言

    是一大福音。然而垂直整合業者,則將設計、生產、封裝等過程一貫作業、獨立

    完成,因此在線上製造上可以隨時變動產品,比較有彈性,也較不用受制於其他

    企業。但是相對而言,這種經營模式也需要相當大的資金、設備、人力等資源來

    配合,由於資源的分配較為分散,如何避免經濟效益低、整體管理效率差的狀況,

    是專業晶圓代工廠商一開始面臨的挑戰。 歷經十多年的苦心經營,目前我國晶圓代工之製程技術水準已經足與世界一

  • 14

    流大廠並駕齊驅,甚至領先 ITRS 之技術藍圖,競爭策略亦由原來的低成本策略轉變至以技術服務為主的差異化策略。 IDM 大廠及 DRAM 廠是台積電高階製程最大的可能威脅,除了提供特殊製

    程晶圓代工服務給其他 IDM廠,加上 IDM製程技術也是屬於領先廠商之一,將是台灣晶圓代工廠商不容忽視的潛在競爭者。而在低階製程方面,由於大陸晶圓

    代工業者的加入,使得成熟製程部分有供過於求的現象出現,且高階製程的開發

    也逐步趕上。

    表 2-4 2003 年晶圓代工業務銷售公司排名

    晶圓代工廠的成功關鍵在於技術層次、人力資源、成本結構、成品良率與資

    金調度能力上。大陸晶圓代工廠商擁有足夠的高科技人才及低廉的人力成本,如

    果加上外資的技術投入及結盟之下,大陸晶圓代工廠商將是最具威脅的對手。 總合而言,不論那一個晶圓代工廠商將會威脅到台積電的晶圓代工龍頭地

    位,台積電唯有加強製程的研發,持續去改善晶圓生產的技術,增加良率,提高

    品質及降低成本,並形成可觀的經濟規模,才能在日趨競爭的代工產業中保有競

    爭優勢,並增加潛在進入者的進入障礙。

    2.3 專家系統 專家系統是一個以知識法則為依據,以推理為方法的智慧型程式;亦即,專

    家系統是將某領域專家們的知識與經驗,經過知識加工服務的過程,建立一套以

    推理的方式來解決問題的系統。 人工智慧自 1960 年代研究形成後,由於當時相關科技的落後,大眾對人工

    智慧的期望及目標過高,而導致人工智慧的發展幾乎停擺,但在專家系統的領域

    中,卻有顯著的成果,至今專家系統已成為人工智慧領域中最受重視的研究領

    域。專家系統是一個模仿人類專家決策能力的電腦系統,所以必須具備以下特性: 1. 具有專家的專業能力及高度效能

  • 15

    2. 處理特定領域之問題 3. 有合理的推理及解釋規則 4. 能提供建議及解決辦法。 專家系統是一種以專業知識為基礎做推論的系統程式,以解決複雜或特殊問

    題,並在求解的過程中,達到學習進化的能力,以充實專家系統之專業能力。目

    前專家系統不管是在理論或實務上均有相當的進步與發展,並幫助相關人員解決

    複雜或特殊問題,其一些相關理論及技術亦延伸至其他領域的應用。例如軍事、

    工業、醫療、半導體製程等。

    2.3.1 專家系統的發展史可分為五個時期: 1. 孕育期(~1960)

    1937 年,Turing 發表了理想計算機的論文。 1956 年,人工智慧(Artificial Intelligene , AI)一詞在美國一次學者聚會中誕生。 1957 年,Newell 等人提出 GPS(General Problem Solver)。 1958 年,MaCarthy 提出 LISP 語言。

    2. 誕生期(1960~1970) 1965 年,史丹佛大學開發第一個專家系統 Dendral (推論化學結構的專家系統)。 1965 年,Robinson 提出 Resolution Refutation 理論,使定理證明向前邁進一大步。 1965 年,Zadeh 提出 Fuzzy Logic 理論。 1969 年,MIT 開發 MACSYMA (數學符號運算專家系統)。

    3. 開創期(1970~1980) 1972 年,史丹佛大學開發MYCIN(傳染病診斷系統)。 1972 年,史丹佛研究院(SRI)開發 Prospector (礦床探測專家系統)。 1972 年,法國 Colmerauer 與 Roussel 開發 PROLOG 邏輯程式語言。 1974 年,卡內基—美隆大學開發 OPS 語言(人工智慧與專家系統專用語言)。 1975 年,Minsky 提出框架(Frame)知識表示法。 1977 年,Feigenbaum 提出知識工程(Knowledge Engineering)一詞。 1978 年,卡內基—美隆大學和 DEC 公司合作開發 R1(又稱 XCON),用來依據客戶需求,架構適當的電腦系統。 1979 年,Forgy 提出 Rete 演算法,提高 Production System 的法則匹配速度。

    4. 成長期(1980~1990) 1980 年,LISP 機器開始生產問世。 1982 年,日本政府宣佈開發第五代電腦,以 PROLOG 做為核心語言。 1983 年,IntelliCorp 公司推出 KEE(結合多樣知識表現與推論方法的專家

  • 16

    系統建構工具),隨後大量的專家系統建構工具問世,如:ART,Knowledge Craft。 1984 年,歐洲共同市場訂定歐洲資訊技術研究發展策略計畫。 1988 年,Gallant 提出以類神經網路為基礎的專家系統架構。 1989 年,日本宣佈人類領域科學計畫(第六代電腦計畫),希望藉由類神經網路突破人工智慧的許多瓶頸。

    5. 成熟期(1990~) 1990 以後,進入商業競爭時代,大量專家系統被廣泛應用於各行業。

    2.3.2 專家系統的架構 專家系統的運作方式,是由領域專家提供其寶貴經驗及知識,並由系統建構

    工程師加以彙整並建構於電腦系統程式中,以提供使用者解決該領域之各項問

    題。專家系統主要架構可包含:

    資料來源:核心智識股份有限公司

    圖 2-5 專家系統架構示意圖

    1. 知識庫 (Knowledge Base) : 專家系統主要核心部份,儲存用以解決處理問題之知識,包含了領域資料、

    事實及領 域專家的經驗及知識。 2. 推理機制(Inference Mechanism): 用以處理、控制專家系統推理過程的機制,其原理係根據使用問題及知識

    庫的內容作一推論以找出解決方法。 3. 工作記憶區(Working Memory): 用以暫時儲存推理過程中所產生之資料、知識等資料暫存區域。

    4. 知識取得介面(Knowledge Acquisition Interface): 將知識工程師所取得的知識或經驗整理轉換為電腦可使用的架 構。

    5. 使用者介面(User Interface): 提供使用者一友善親切的溝通介面,讓使用者能與專家系統溝通。

  • 17

    2.3.3 專家系統的發展過程 在專家系統的發展過程中,最重要的不外乎知識取得、知識表示與知識推

    理,也是整個系統發展的關鍵所在。 1. 知識取得: 即是如何將專家的知識及經驗取得出來,其取得方法可分成:人際溝通方

    式、人機交談方式與機器學習方式等三種。 2. 知識表示: 將取得的專家知識轉換成專家系統所能理解的型式,知識表示方法可分成

    規則 (Rule) 、框架 (Frame) 、邏輯 (Logic) 、物件 (Object)。 3. 知識推理: 建立適合解決問題的推理機制,知識推理的方式可分:前向推理 (Forward Chaining) 、後向推理 (Backward Chaining) 與混合式推理 (Hybrid) 等。

    2.3.4 專家系統種類 專家系統主要分為兩大種類,即案例式專家系統(Case-based Expert System)

    與規則式專家系統(Rule-based Expert System)。 案例式專家系統利用尋找比對以往相似之案例做為依據,經由適度的修正或

    直接取用做為本次查詢的解答,並將此修正做為一個新的案例儲存回案例式知識

    庫。案例式專家系統中最關鍵的成敗因素,在於相似度的比對演算法、案例編碼

    過程及案例結構的建立,而由於案例式專家系統的案例數量都非常龐大,相似度

    的比對演算法也必須依據不同問題領域調整,以避免影響案例推論效能;如何決

    定哪些案例為相似的案例,將決定整個案例式專家系統的效能,換句話說,此種

    專家系統是一種過往知識的累積而建立出的決策分析系統。圖 2-6顯示了此種知識累積過程。

  • 18

    資料來源:本研究整理

    圖 2-6 專家系統知識累積過程示意圖 規則式專家系統也就是規則式知識應用系統,其內部知識以

    「IF THEN‧‧ ‧‧」的規則方式表示,當事件發生時,被改變的事實(Fact)可被作為知識推論的依據,透過推論引擎針對這些事實,推論儲存於知識庫中的規

    則式知識,包括如透過這些規則做前向(Forward)、後向(Backward)或模糊(Fuzzy)的推論,取得最後的之推論結果或最初發生之原因的探討。換言之,規則式專家

    系統由兩大部分所組成,其一為規則式知識庫,另一則為規則推論引擎。規則式

    知識庫之建置則為規則式專家系統成敗之關鍵。由於規則式知識對於領域專家而

    言是較為陌生的知識表示方法,因此需要一套有效的知識擷取(Knowledge Acquisition)流程將領域專家的知識轉換成推論引擎所能解讀的規則式知識。圖2-7顯示了此種知識轉換過程。

    “ Me too ” stage

    Data

    Information

    Knowledge (Know How)

    Value

    Effort

    Create differentiationswith competitors

    Most companies stay in this stage

    “ Me too ” stage

    Data

    Information

    Knowledge (Know How)

    Value

    Effort

    Create differentiationswith competitors

    Most companies stay in this stage

  • 19

    資料來源:本研究整理

    圖 2-7 專家系統知識轉換過程示意圖

    Forum,Community,

    Coffee Talk, Ba,Mentor program, etc.

    Wisdom

    Explicit Knowledge Implicit Knowledge

    Documentation, Video / Audio Record’

    EKM SystemExpert System,

    UseDecision / Solution / Direction / Innovation

    KnowledgeGate Keeper

    Consultant & Specialist

    Know

    ledge

    Intuition

    Experience

    Information

    Data

    Signal

    Forum,Community,

    Coffee Talk, Ba,Mentor program, etc.

    Wisdom

    Explicit Knowledge Implicit Knowledge

    Documentation, Video / Audio Record’

    EKM SystemExpert System,

    UseDecision / Solution / Direction / Innovation

    KnowledgeGate Keeper

    Consultant & Specialist

    Know

    ledge

    Intuition

    Experience

    Information

    Data

    Signal

  • 20

    第三章文獻討論

    3.1 競爭策略理論

    3.1.1 競爭優勢 企業的競爭優勢理論以麥可波特教授(Michael E. Porter)的兩本鉅著-”競爭策

    略:產業環境及競爭者分析 (Competitive Strategy:Techniques for Analyzing Industries and competitors)”以及”競爭優勢(Competitive Advantage)”為主。在這兩本書中,波特教授以成本和品質為基礎,擬定出三個總體性的策略,依次為:成

    本優勢(Cost leadership)、差異化(Differentiation) 和專注化策略(focus strategy); 成本優勢策略是以提供市場廣大、低成本而品質堪用的產品;差異化的策略則是針

    對高價位、高品質的商品;而專注化策略則以對高品質、有特殊定義的少數利基

    (Niche)為目標市場,提供高價位的市場,而根據波特教授的建議,企業最好就三種策略中擇一為之,以免企業策略定位不明,反而失去核心的競爭力。不過在現

    實社會中,單一企業的確是存在著可能同時擁有兩種以上的核心競爭優勢的現

    象,而且似乎也是企業欲保持長期競爭必要的關鍵。

    資料來源: Michel E. Porter競爭優勢,1999年

    圖 3-1 麥可波特的五力分析

  • 21

    基本上來說,波特教授著名的五力分析(如圖 3-1),幾乎囊括了所有可能產生競爭的泉源,不僅需要對新加入者和替代品加以剖析,也同時重視企業對客戶與

    供應商議價的力量。尤其對競爭對手的分析更是深入,並提供了分析產業未來演

    進的工具,其中包括產品生命週期和不斷改變的消費者行為。但是波特教授卻從

    總體性策略的靜態角度來檢視成本和品質的戰爭,就像他自己所說的,總體性策

    略的最大風險之一,就是策略所提供的策略優勢價值,會隨著產業的演進而瓦解。

    3.1.2 價值鏈理論 麥可波特教授也提出價值系統(Value system)與價值鏈(Value chain)的觀念,波

    特教授認為診斷競爭優勢並且尋求改善企業體質的基本工具就是價值鏈,價值鏈

    把企業運作的各種活動,劃分為產品設計、生產、行銷和運送等獨立領域,透過

    對價值鏈的影響,這些企業活動的範疇──也就是競爭範疇 ( competitive scope ),會對競爭優勢產生舉足輕重的交互關係,最終能夠提升競爭優勢。當然,公司的價值鏈,進一步也可以和上游供應商與下游買主的價值鏈相連,構成一個

    產業的價值鏈,這樣可以把價值鏈作充分有效的串聯,對競爭力的增強頗具意

    義。圖 3-2為整個價值練的架構。

    資料來源: Michel E. Porter競爭優勢,1999年

    圖 3-2 麥可波特的價值鏈 波特教授認為企業的價值是由一連串包含設計、生產、行銷、運送以及產品

    支援等加值 (Value-added)活動所組成,這些價值活動稱為價值系統 (Value system)。每一個價值系統都將透過各種加值的商業行為,例如降低成本、差異化服務等加值活動以取得競爭優勢。。「價值活動」可以分為主要活動(Primary activities)與支援活動(Support activities) 二部分。主要活動係指產品由創造、銷

    Administration and Management

    Human Resource

    Technology

    Procurement

    InboundLogistics Operation

    Sales and Marketing Service

    FirmValueChain

    OutboundLogistics

    Supp

    ort

    Activ

    ities

    Prim

    ary

    Activ

    ities

    CustomersDistributorsFirmSuppliersSuppliers’Suppliers

    Administration and Management

    Human Resource

    Technology

    Procurement

    InboundLogistics Operation

    Sales and Marketing Service

    FirmValueChain

    OutboundLogistics

    Supp

    ort

    Activ

    ities

    Prim

    ary

    Activ

    ities

    CustomersDistributorsFirmSuppliersSuppliers’Suppliers

  • 22

    售、送達買方以及售後服務等活動,主要活動可再細分為五類,分別為:進料後

    勤、生產作業、出貨後勤、行銷與銷售、服務。支援活動則是支援主要活動,可

    再細分為四類,分別為:採購、技術發展、人力資源管理、企業基礎建設等。 而邁入知識經濟時代,如何藉由「知識」創造「價值」,是決定企業競爭能

    力的重要關鍵。由於網際網路重整企業的行銷策略與商業模式、資訊全球化加速

    企業的決策過程、知識經濟轉化傳統的財富來源—由土地、機器轉為重視智慧資

    本。因此,企業有必要發揮整合網際網路與知識價值鏈的力量,以形成獨特且不

    易被模仿或取代的企業知識價值。唯有經過整合後的知識價值鏈,對內才能夠反

    饋在知識來源與知識活動過程,形成雙向加值的知識價值鏈結;對外則應與上、

    中、下游的企業夥伴所各自建構的知識價值體系,形成更龐大的知識價值鏈,為

    企業創造最大價值、發揮最大效益。

    3.1.3 產業之市場競爭結構分析 依傳統經濟學的理論可以將一個產業的市場競爭結構分成完全競爭、獨佔性

    競爭、寡佔及獨佔四種,此四種產業內的競爭者對於市場價格的影響力是完全不

    同的,在決策行為及資源分配也各不相同,其基本特徵及內涵如表 3-1所示。

    表 3-1 產業之市場競爭結構分類

    市場結構 基本特徵 內涵 完 全 競 爭 1. 價格接受者

    2. 自由進出 廠商數目很多,完全訊息,自由移動,產品同質,

    個別廠商無法改變市場價格。 獨佔性競爭 1. 異質產品

    2. 進出容易 廠商數目也很多,但每家廠商產品據異質性,因

    此個別廠商有部分價格決定力。 寡 佔 1. 彼此牽制

    2. 進出困難 廠商數目少,生產與定價決策彼此牽制;可能有

    進入障礙。 獨 佔 1. 價格決定者

    2. 沒有進出 一個廠商就是一個產業,沒有近似的替代品;可

    能有進入障礙(如政府特許)。 資料來源:張清溪、許嘉棟、劉鶯釧、吳聰敏合著,經濟學,2003 年

    純晶圓代工產業基於資本密集、知識密集及巨大轉換成本等特性、競爭廠商

    家數不多,因此生產與定價決策彼此牽制,此外較高的進入障礙有助限制潛在競

    爭對手的出現,基本上在市場結構上較符合寡佔結構。 寡佔廠商之間除了價格競爭外,也存在著非價格競爭的要素,如產品差異

    化、生產技術及客戶服務差別等。 而高進出障礙也使得在晶圓代工產業內的廠商在經營上兼具高風險高報酬

    的現象,這在景氣出現變化時會較其他半導體產業廠商來得更加明顯;所以當景

    氣不佳時,我們可以看到除了市佔最高的台積電仍然獲利外,其餘公司容易處於

    虧損狀態,但因為退出困難,被迫留下經營,往往啟動價格戰,使的競爭更形劇

    烈。所以非價格因素在晶圓代工產業這種寡佔結構產業中更形重要。

  • 23

    目前晶圓代工廠提高進入障礙的策略如下; 1. 積極投資 12吋晶圓廠及先進製程,以發揮規模經濟的效應。 2. 持續投入技術及產品的研發,增強差異化的核心競爭優勢,發揮知識密集的規模經濟效應。

    3. 加速新廠量產、新製程級產品改善的學習曲線,幫助客戶達成 Time to Market的需求。

    4. 強化客戶服務,建立與客戶的伙伴關係 5. 主導或參與國際技術標準或平台的制定。

    專家系統的建立與運用即可以強化前四點的進入障礙。

    3.1.4 晶圓代工業的成功要素 關鍵成功因素(KSF) 是一組能導致企業競爭成功的因素,此觀念可運用在管

    理控制、策略規劃上或者是決策支援系統設計上;一個產業的成功因素不論應用

    在何種領域,其最終目的是希望企業能將有限資源、人力、時間,運用在最具關

    鍵的因素上,以使企業能在有良好的產業經營環境下,得到極大化的經營績效及

    成果,進而獲得競爭優勢。 若想要得到一組產業的關鍵成功因素,可以從總體環境分析中獲得,或者可

    以從產業結構分析獲得,亦或從企業個體分析出關鍵成功因素。企業會根據自己

    的優、劣勢將產業的關鍵成功因素做一排序或吸收,反應在策略擬定上,最後會

    形成對企業本身而言最重要的一組關鍵成功因素。(李駿毅,1999) 在此整理其他研究對半導體晶圓代工業所提的關鍵成功要素,本研究會根據

    這些要因及訪談整理成三個面向的五個要因的架構,衍生成 AHP 成對比較問卷以找出台積電建立專家系統最重要的要素。

    1. 晶圓代工競合策略—從 IC 設計公司觀點(顧淑美,2004 交大管科所)從 IC設計公司觀點來分析,IC設計公司在選擇晶圓代工夥伴時的考量因素為:

    (1) 較好的品質與信賴度 (2) 較穩定的良率 (3) Time to Market

    2. 台灣晶圓代工產業分析與競爭策略之研究(官坤林,2003 交大管科所)歸納晶圓代工業的競爭策略的方向應該朝以下三方面發展:

    (1) 提昇技術 (2) 降低成本 (3) 提升服務。

    3. 半導體廠商的競爭策略與核心競爭優勢研究(楊明炯,2002 台大 EMBA) 歸納晶圓代工業的成功要素如下:

    (1) 經營目標明確,堅守職業道德,保守商業機密。 (2) 產品和技術發展的時程,必須密切配合。 (3) 以最好的良率降低成本,減少浪費。 (4) 對景氣循環的預測必須精準,以減低營運的不確定性。

  • 24

    (5) 嚴密掌控 Cycle time、最好的供應鏈和嚴格的庫存管理。 (6) 持續不斷的投資。 (7) 利用產業的群聚效應。 (8) 最基本的遊戲規則等於「量大就稱王」。

    4. 晶圓代工業事業策略與製造策略之探討-以台積電、中芯國際為例(施俊卿,2002台北大學企管所)歸納台積電的策略如下:

    (1) 台積電在新產品進入市場及新技術採用時機的構面上為領先者,所採用的事業策略為先制策略

    (2) 在製造能力的構面上,台積電較具優勢的項目為:一致性品質、獨特性品質、交貨迅速性、產品彈性及產量彈性

    (3) 在製造部門參與決策積極程度的構面上,台積電重視製造部門在決策上的參與。

    5. 專業晶圓代工產業在半導體產業中的成功關鍵因素之探討與研究(黃乃文,2003 台大商研所) 以外包理論與交易成本理論二者為理論基礎,從策略、財務、市場、作業等構面討論專業晶圓代工廠的競爭力,提出七

    項關鍵成功因素(Key Successful Factor,KSF) (1) 豐沛而優質的本土人力資源 (2) 群聚效應 (3) 正確的市場策略 (4) 客戶導向 (5) 專業晶圓代工廠的信用與客戶對它們的信任 (6) 穩健的財務結構 (7) 良好的供應鏈管理

    6. 兩岸三地晶圓代工產業國際行銷策略選用機制之研究(李駿毅,1999台大國企所碩士論文) 該文認為有三點是晶圓代工業者結構性的關鍵成功因素: A. 獨家權利: 在半導體製造產業中已逐步建立整體的專利網及經歷多次的國外大廠來

    台洽談給付權利金的經驗,故積極改善國內智權環境及地位。 (1) 建立並維護半導體相關之專利資料庫 (2) 協助廠商利用政府科專計畫之智權資產與國外廠商進行談判或交互授權.

    (3) 與國外大型 IDM 廠商進行策略聯盟,以求取專利交叉保護網 B.學習曲線效果: 因為該產業已具相當發展基礎,故有相當不錯的學習曲線效果,使得半導

    體業者的經營績效均大幅成長。其相關的效果如下: (1) 擁有優勢的製造能力 (2) 提升技術研發水準與取得關鍵性技術專利 (3) 健全週邊產業與週邊環境 (4) 參與國際策略聯盟

  • 25

    (5) 加強產品技術之研發 C.首動利益(First mover advantages): 晶圓代工是半導體製造中的一部份,但它卻是成長率最高的,因為它是一

    種新的經營模式,也正代替著首動利益的最佳典範。

  • 26

    第四章研究方法

    4.1 AHP階層分析法 為了了解台積電發展及運用專家系統的關鍵因素,針對建立專家系統的因素

    分成系統設計面、生產運用面、發展策略面三方面,各方面要素有五個因子,藉

    由兩兩因子相對重要尺度的比較,請台積電內部員工評估其重要性,希望得知各

    因子的相對權重,提供晶圓代工業者作為專家系統發展策略訂定的參考,所以本

    研究採用階層分析法(AHP)設計問卷。

    4.1.1 AHP階層分析法簡述 美國匹茨堡大學(原在賓州大學)沙提教授(T.L.Saaty)於 1977 年代提出,是一

    種多目標(multiobjecive),多準則(Multicriteria)決策方法,主要應用於不確定狀況下具多評估準則的決策問題上。其重要的精神在於將「感覺科學化」、「將模擬兩

    可的狀況直接了當加以解釋」、「憑藉競賽感覺制定決策」、「探討多樣的價值觀並

    加以因應」,透過量化的判斷覓得脈絡後加以綜合評估,提供決策者選擇適當的

    方案的充分資訊,以減少決策錯誤的風險。 AHP階層分析法是將複雜的變數加以分組排列成一個有組織的架構,它可以

    使我們在複雜的問題上作出有效的決策,簡化且促進我們本能的決策程序。基本

    上,階層分析法是將複雜且非結構的情況分割組成成份,安排這些成份或變數為

    階層次序,將每個變數的相關重要性用主觀判斷給予數值;綜合這些判斷得到每

    個變數的優先順序(相對權重),來決定那一個變數有最高優先權以影響到這情況下的結果。

    4.1.2 AHP的基本假設 AHP 主要的九個假設 (鄧振源&曾國雄 1989) : 1. 系統可被分為許多種類(Classes)或成分(Components),並成為階級結構。 2. 層級結構中,每一層級要素均假設具有獨立性(Independence) 。 3. 每一層級內的要素,可用上一層級內某些或所有要素進行評估。 4. 比較評估時,可將絕對數值尺度轉換成為比例尺度(Ratio Scale) 。 5. 成對比較 (Pairwise Comparison)後可使用正倒值矩陣處理 (Positive

    Reciprocal Matrix)。 6. 偏好關係滿足遞移性(Transitivity)-優劣極強度。 7. 完全具遞移性不容易,因此容許不具遞移性存在但須測量其一致性的程

    度。 8. 要素的優劣程度,經由加權法則(Weighting Principle)而求得。 9. 任何要素只要出現在階層結構中,不論其優劣程度是如何小,均被認為與整個評估結構有關,而並非檢和階層結構的獨立性。

  • 27

    4.1.3 AHP階層分析法程序步驟 1. 分析模式階層的設計

    (1) 問題陳述(Question Expression):運用分析層級程序法,針對所要評估的目標及問題,加以定義,以確立決策目的之方向。

    (2) 列出評估要素(Element Selection) :針對所要評估的問題,匯集相關業者的意見,或參考相關文獻,將評估問題所需考慮之要素,或可

    能影響之因子逐一列出。 (3) 確定分析模式的階層數及各階層的要素。參考分析構想內的要素及備選方案,建立要素與可能方案的階層結構圖(Hierarchy Process),即進行分析模式的階層設計。每一個層級的要素不宜超過七個,若

    有 N個要素,則需要進行(N-1)(N)/2個成對比較。 (4) 定義要素的意義及尺度。依據專業的分析報告,對於未來系統架構所採用的要素,並針對各評估尺度作定義,評估得點的比率尺度可

    參考附表 4-1。 2. 要素相關權重的計算。

    (1) 建立成對比較(Pair-relative Comparison)的矩陣。 若有 N個要素則需進行(N-1)(N)/2個成對比較,成對比較的數值即由評估尺

    度的定義而來,可能為 9,7,5,3,1/3,1/5,將比較結果放在成對比較矩陣的上三角形部分,下三角形為上三角形相對位置的倒數,即

    表 4-1 AHP 評估尺度參考表

    評估

    尺度 定義 說 明

    1 等強(Equal Strong) 依據評比標準,二要素具有同等重要性 3 稍強(Weak Strong) 依據評比標準,評比者以其經驗判斷要素之一稍重要5 強(Strong) 依據評比標準,評比者肯定判斷要素之一比較重要7 極強(Very Strong) 依據評比標準,評比者舉證或實例顯示要素之一比較

    重要 9 絕強(Absolute Strong) 依據評比標準,評比者有絕對證據肯定要素之一絕對

    重要 2、4、6、8

    相鄰尺度中間值 (Intermediate Value)

    需取折衷值

    資料來源: 李宗儒 & 鄭正鑫 1996

  • 28

    1i j jiA A= ,所以比較矩陣如下:

    12 1

    12 2

    1 2

    11 1

    1 1 1

    N

    N

    N N

    A AA A

    A A

    ⎛ ⎞⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠

    L

    L

    M M O M

    L

    (2) 求 算 矩 陣 特 徵 向 量 (EigenVector) 及 最 大 特 徵 值 (Maximized EigenValue)。

    (3) 由成對比較矩陣計算特徵值 λ (4) 一致性檢定。 在採用準則相對權重值前,必須進行一致性檢定,以衡量決策者在評

    估的過程中所做判斷的合理程度,能夠檢測受試者在對成對比較的問

    題準則是否有符合重要優先邏輯的作答方式,本研究是以每份問卷是

    否通過一致性檢定來判斷其是否為有效問卷。 對於評估準則矩陣所列數值的一致性,可以由經其所計算的評估法則

    權數判斷,及由其特徵值及特徵向量判斷評估過程中是否有不一致或

    矛盾的現象,所用的指標為一致性指標C.I.-Consistency Index,C.I.=(λBmaxB-N)/(N-1),λBmaxB為最大特徵值。 當評估矩陣具有一致性時,則其一致性的指標 C.I.應為 0。一般而言,C.I.的值愈大,則代表評估準則矩陣的一致性不佳。一致性所能夠容忍的範圍,必須小於 0.1,若所得的一致性指標超過前述範圍,則必須檢討評估準則矩陣的數值。Satty 建議一致性指標應在 0.1左右,一般則採用 C.R.(一致性比率)

  • 29

    底層要素的相對權重。 若為群體決策時,則需整合決策群成員的偏好。Saaty建議利用幾何平均數做為整合的函數(Saaty & Vargas, 1982),所以當n個決策成員的權重為WB1 B, W B2B, W B3B,…, W BnB 時,其平均權重為(WB1 B* WB2 B* WB3 B*… * WBn B)P1/nP。

    4.2 本研究的問卷設計

    4.2.1 分析層級架構 本研究參考文獻資料歸納晶圓代工廠的成功要素:

    • 晶圓代工競合策略—從 IC 設計公司觀點(顧淑美,2004交大管科所) • 台灣晶圓代工產業分析與競爭策略之研究(官坤林,2003 交大管科所)。

    • 歸納晶圓代工業的成功要素-半導體廠商的競爭策略與核心競爭優勢研究(楊明炯,2002台大 EMBA)。

    • 專業晶圓代工產業在半導體產業中的成功關鍵因素之探討與研究(黃乃文,2003台大商研所)。

    • 提出晶圓代工業者的關鍵成功因素-兩岸三地晶圓代工產業國際行銷策略選用機制之研究(李駿毅,1999台大國企所碩士論文)。

    另佐以本身在台積電的工作經驗及台積電員工訪談,律定本研究的相關分析評估

    準則,將研究方向定於由台積電的角度考量發展及運用專家系統的要素,分別由

    系統設計、生產運用、發展策略三個不同面相進行探討,其相關面相的關鍵因素

    分別條列如後: 1. 系統設計面

    (1) 因應小量多樣的代工特性需要 (2) 加強技術智財權的保護能力 (3) 提供良好判斷與一致的信賴度 (4) 將工程及生產知識系統化 (5) 輔助製造過程中人為作業的不足

    2. 生產運用面 (1) 提昇產品良率 (2) 提昇派工效率 (3) 降低工程人力負擔 (4) 協助機台問題診斷 (5) 協助客戶問題解決

    3. 發展策略面 (1) 降低生產及人力轉換成本 (2) 建立 IP能力與資料庫 (3) 提昇自動化生產能力 (4) 整合並最佳化製造生產資源

  • 30

    (5) 提昇客戶服務品質 如圖 4.1 所示,上述的策略面相及關鍵因素區分為兩個層級,以此作為研究

    台積電建立專家系統關鍵因素的層級架構,並根據此一層級架構,展開成兩兩因

    子相對重要尺度的比較,發展出成對比較問卷,請在台積電工作的內部員工評估

    其相對重要性。

    圖 4-1 建立晶圓代工良好專家系統因素的架構圖

    整合並最佳化製造生產資源

    建立良好專家系統的因素

    生產運用面系統設計面 發展策略面

    因應小量多樣的代工特性需要

    加強技術智財權的保護能力

    提供良好判斷與一致的信賴度

    將工程及生產知識系統化

    輔助製造過程中人為作業的不足

    提昇產品良率

    提昇派工效率

    降低工程人力負擔

    協助機台問題診斷

    協助客戶問題解決

    降低生產及人力轉換成本

    建立IP能力與資料庫

    提昇自動化生產能力

    提昇客戶服務品質

    整合並最佳化製造生產資源

    建立良好專家系統的因素

    生產運用面系統設計面 發展策略面

    因應小量多樣的代工特性需要

    加強技術智財權的保護能力

    提供良好判斷與一致的信賴度

    將工程及生產知識系統化

    輔助製造過程中人為作業的不足

    提昇產品良率

    提昇派工效率

    降低工程人力負擔

    協助機台問題診斷

    協助客戶問題解決

    降低生產及人力轉換成本

    建立IP能力與資料庫

    提昇自動化生產能力

    提昇客戶服務品質

  • 31

    4.2.2 建立圓代工良好專家系統因素說明 1. 系統設計面

    (1) 因應小量多樣的代工特性需要: 是指專家系統是否針對晶圓代工產業產品少量多樣的特性作特殊的設計,並導入量產應用。

    (2) 加強技術智財權的保護能力: 專家系統的設計是否可以加強 IP的管理及保護,避免被競爭者學習以提升競爭力。

    (3) 提供良好判斷與一致的信賴度: 專家系統提供生產及製程問題發生時正確並且穩定一致的訊息。

    (4) 將工程及生產知識系統化: 專家系統能將晶圓代工廠製造及工程知識的系統化及自動化。

    (5) 輔助製造過程中人為作業的不足: 能避免生產過程中人為疏失,人力或知識的不足。

    2. 生產運用面 (1) 提昇產品良率: 是指專家系統是否能提供足夠的資訊來幫助晶圓良

    率的改進及提昇。

    (2) 提昇派工效率: 當訂單已下,是否能按造機台產能分布情形,按預期的時程來安排下游的生產流程。

    (3) 降低工程人力負擔: 當生產或製程問題發生時,是否能在較短的時間提供警訊,縮短問題診斷時間,提升相對生產時效的競爭力。

    (4) 協助機台問題診斷: 生產的良率不穩定時,是否能在較短的時間提供問題機台,零件或參數的界定,以及正確的後續行動建議。

    (5) 協助客戶問題解決: 當客戶設計的產品或量產的良率有問題時,能提早提供警訊,幫忙客戶解決問題。

    3. 發展策略面 (1) 降低生產及人力轉換成本: 提供穩定的生產控制系統,降低生產成本及資深人力需求,擁有較高的競爭力。

    (2) 建立 IP能力與資料庫: 對晶圓代工製造流程的有效知識管理。 (3) 提昇自動化生產能力: 降低生產過程中人為檢視及控制的百分比。 (4) 整合並最佳化製造生產資源: 整合製造、工程知識及 IT能力創造最佳的晶圓生產控制系統。

    (5) 提昇客戶服務品質: 能提昇產品良率,縮短製造時程,讓客戶享有真正虛擬晶圓廠的服務。

    4.2.3 問卷設計 本問卷的主要目的是收集台積電內部相關工程員工選擇專家系統的因素的

    評比,透過此問卷獲得各因子的相對權重,權重較大的因子視為台積電建立專家

    系統的關鍵因子,進而能合理化的評比目前的專家系統的優劣,整合這些關鍵因

    子來評估其策略方向是否改善。

  • 32

    本問卷的評量方式採"分析層級程序法"來設計,透過兩兩比較,來求得各

    層因子的相對重要性。 1. 先針對因素排列其重要順序 在買房子時,有不同的因素考量,如價格、地點、屋齡、大小、格局等,將

    其重要度以 1~5排出。 若您覺得地點比價格重要,格局次之,大小在後,屋齡最不重要。請填

    2 價格、 1 地點、 5 屋齡、 4 大小、 3 格局 2.針對各因素兩兩成對評比其重要程度 為避免複雜的問題而導致邏輯上的誤差,因此流程設計為:

    1) 先依重要性排列 (如上例) 1 地點 > 2 價格 > 3 格局 > 4 大小 > 5 屋齡 2) 依序兩兩評比其重要性 依序比較 (1和 2),(1和 3),(1和 4),(1和 5);再比較 (2和 3),(2和 4),(2和 5);依此類推。U由於已按照重 U U要性排列,因此其比重應為逐漸增加 U。 即: 重要性比較:(1和 5)大於或等於(1和 4),(1和 4)大於 或等於(1和 3);依此類推。 將評比依次填入表格中,例如:(下列數字為您的重要性選項,如 1 表示地點, 2 表示價格,依此類推)

    表 4-3 選擇房子因素的 AHP問卷範例

    資料來源: 本研究整理

    根據 AHP 法進行成對比較矩陣計算時,其尺度的定義用於本問卷如附表 4-4至表 4-6。

    V1 和 5 比較

    V1 和 4 比較

    V1 和 3 比較

    V1 和 2 比較

    絕對重要

    兩者之間

    極為重要

    兩者之間

    頗為重要

    兩者之間

    稍為重要

    兩者之間

    同等重要

    重要性

    比較

    兩兩依

    序比較

    V1 和 5 比較

    V1 和 4 比較

    V1 和 3 比較

    V1 和 2 比較

    絕對重要

    兩者之間

    極為重要

    兩者之間

    頗為重要

    兩者之間

    稍為重要

    兩者之間

    同等重要

    重要性

    比較

    兩兩依

    序比較

  • 33

    表 4-4 本研究問卷的相對尺度定義表

    完全不同

    非常

    不同

    相當

    不同

    不同

    一樣

    重要

    同意 相當

    同意

    非常

    同意 完全

    同意

    尺度 1/9 1/7 1/5 1/3 1 3 5 7 9 資料來源: 本研究整理

    表 4-5 交叉比較的重要(優劣)性強度量化值對照表

    重要(優劣)性強度 定 義

    1 兩項準則同等重要(優劣)

    3 前項準則較後項準則稍為重要(優於)

    5 前項準則較後項準則重要(優於)

    7 前項準則較後項準則相當重要(優於)

    9 前項準則較後項準則絕對重要(優於)

    2、4、6、8 中間值

    1/3 後項準則較前項準則稍為重要

    1/5 後項準則較前項準則重要

    1/7 後項準則較前項準則相當重要

    1/9 後項準則較前項準則絕對重要 資料來源: 本研究整理

    表 4-6 準則對準則優劣數值問卷表

    資料來源: 本研究整理

    準則 A 對 準則 B

    同 等 重 要

    兩 者 之 間

    稍 為 重 要

    兩 者 之 間

    重 要

    兩 者 之 間

    相 當 重 要

    兩 者 之 間

    絕 對 重 要

    準則 A 優於 準則 B

    1 2 3 4 5 6 7 8 9

    準則 B 優於 準則 A

    1 1/2 1/3 1/4 1/5 1/6 1/7 1/8 1/9

  • 34

    第五章研究結果與分析

    5.1 tsmc選擇專家系統因素問卷分析

    5.1.1 抽樣樣本結構 本研究以 AHP的問卷設計方式,以台積電內部員工的工程專業人員為對象,

    共發出 53份問卷,回收的問卷中通過一致性的 C.I.

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    5.1.2 問卷統計結果分析

    5.1.2.1 全部問卷成對比較矩陣與一致性檢定 本研究回收的 50 份有效問卷,各層面要素經幾何平均求出均值後,得到下

    面的成對比較矩陣、最大特徵值、C.I. 、R.I. 、C.R. 。 1. 系統設計面要素相對權重結果如表 5-3。 經 AHP分析後,各關鍵因素的權重如後

    由表 5-3 的分析結果顯示,提供良好判斷與一致的信賴度被認為是系統設計面中最重要的要素,權重 0.389;第二重要為將工程及生產知識系統化,權重0.276;其餘依次為輔助製造過程中人為作業的不足、因應小量多樣的代工特性需要加強技術智財權的保護能力,權重分別為 0.134、0.115、0.086 。

    表 5-3 系統設計面要素成對比較矩陣

    最大特徵值λBmaxB=5.88,C.I.= 0.00142, C.R.= 0.00126

    系統設計面要素成對比較矩陣,矩陣要素為AHP問卷評估尺度的幾何平均數

    因應小量多樣的

    代工特性需要

    加強技術智財權

    的保護能力

    提供良好判斷與

    一致的信賴度

    將工程及生產

    知識系統化

    輔助製造過程中

    人為作業的不足權數

    因應小量多樣的

    代工特性需要1.000 1.438 0.286 0.442 0.776 0.115

    加強技術智財權

    的保護能力0.695 1.000 0.232 0.308 0.657 0.086

    提供良好判斷與

    一致的信賴度3.493 4.313 1.000 1.352 3.075 0.389

    將工程及生產

    知識系統化2.260 3.249 0.740 1.000 2.094 0.276

    輔助製造過程中

    人為作業的不足1.289 1.521 0.325 0.477 1.000 0.134

    因應小量多樣的代工特性需要

    加強技術智財權的保護能力

    提供良好判斷與一致的信賴度

    將工程及生產知識系統化

    輔助製造過程中人為作業的不足 W

    =

    0.1150.0860.3890.2760.134

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    2. 生產運用面要素相對權重結果如表 5-4。 經 AHP分析後,各關鍵因素的權重如後

    由表 5-4 的分析結果顯示,提昇產品良率被認為是生產運用面中最重要的要素,權重 0.367;第二重要為協助客戶問題解決,權重 0.216;其餘依次為協助機台問題診斷、降低工程人力負擔與提昇派工效率,權重分別為 0.205、0.112、0.100 。

    表 5-4 生產運用面要素成對比較矩陣

    最大特徵值λBmaxB=5.598,C.I.= 0.00148, C.R.= 0.00132

    生產運用面要素成對比較矩陣,矩陣要素為AHP問卷評估尺度的幾何平均數

    提昇產品良率 提昇派工效率降低工程

    人力負擔

    協助機台

    問題診斷

    協助客戶

    問題解決權數

    提昇產品良率 1.000 3.586 3.097 1.844 1.790 0.367

    提昇派工效率 0.279 1.000 0.918 0.472 0.461 0.100

    降低工程

    人力負擔0.323 1.089 1.000 0.496 0.544 0.112

    協助機台

    問題診斷0.542 2.119 2.016 1.000 0.864 0.205

    協助客戶

    問題解決0.559 2.167 1.839 1.158 1.000 0.216

    提昇產品良率

    提昇派工效率

    降低工程人力負擔

    協助機台問題診斷

    協助客戶問題解決 W

    =

    0.3670.1000.1120.2050.216

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    3. 發展策略面要素相對權重結果如表 5-5。 經 AHP分析後,各關鍵因素的權重如後

    由表 5-5 的分析結果顯示,整合並最佳化製造生產資源被認為是發展策略面中最重要的要素,權重 0.317;第二重要為提昇客戶服務品質,權重 0.294;其餘依次為降低生產及人力轉換成本、建立 IP能力與資料庫與提昇自動化生產能力,權重分別為 0.156、0.120、0.112 。

    表 5-5 發展策略面要素成對比較矩陣

    最大特徵值λBmaxB=5.514,C.I.= 0.00211, C.R.= 0.00188

    發展策略面要素成對比較矩陣,矩陣要素為AHP問卷評估尺度的幾何平均數

    降低生產及

    人力轉換成本

    建立IP能力

    與資料庫

    提昇自動化

    生產能力

    整合並最佳化

    製造生產資源

    提昇客戶

    服務品質權數

    降低生產及

    人力轉換成本1.000 1.265 1.496 0.468 0.533 0.156

    建立IP能力

    與資料庫0.790 1.000 1.071 0.359 0.411 0.120

    提昇自動化

    生產能力0.669 0.934 1.000 0.344 0.428 0.112

    整合並最佳化

    製造生產資源2.137 2.786 2.910 1.000 0.947 0.317

    提昇客戶

    服務品質1.875 2.