半导体行业基本面量化：量化视角下的“中国芯”-20210512-申万宏源-34页_1mb

半导体行业基本面量化分析总结

核心内容

半导体行业位于电子产业链中游，是电子产品的关键部件，其产业链包括上游（材料设备、设计工具）、中游（设计、制造、封测）和下游（无线通讯、计算机、消费电子、汽车）。目前，半导体主题ETF基金跟踪的指数有国证半导体芯片指数、中证全指半导体产品与设备指数和中华交易服务半导体芯片行业指数。

主要观点

1. 行业属性：半导体行业兼具周期性和成长性，估值变化往往领先于业绩。
2. ROE分析：半导体行业的ROE主要由销售净利率贡献，成长因子表现突出，是重要的投资指标。
3. 景气度指标：北美半导体设备出货额、台股营收、资本开支是判断半导体行业景气的重要指标，其中北美设备出货额同比可作为全球景气领先指标。
4. 择时策略：基于行业景气度的择时策略可提高胜率、降低回撤，年化收益率达21.5%，夏普比率0.89，Calmar比率0.61。
5. 行业趋势：随着“国产替代”周期的到来，半导体行业成长属性增强，成为股价上涨的主要驱动力。

关键信息

行业概况

• 半导体是电子行业的细分子行业，位于产业链中游，涉及多个细分领域。
• 申万半导体指数包含46只成分股，总市值13018亿元，占电子行业总市值的23.42%。
• 集成电路占比最高，达81.91%，其次是分立器件（6.59%）和半导体材料（11.50%）。
• 2021年3月，国内半导体行业营业收入同比增速达50.98%。

产业链梳理

• 上游包括材料设备和设计工具，其中材料设备占比较高，是半导体产业的基础。
• 中游包括设计、制造和封测，分别占产业链的33%、18%、16%。
• 下游应用于无线通讯、计算机、消费电子、汽车等终端市场，其中无线通讯和计算机占比最高。

量化视角下的行业基本面

• ROE分析：ROE主要由销售净利率驱动，且与年化收益率呈线性关系。
• 风格因子：成长因子表现突出，RANK_IC均值达5.4%，是重要的投资指标。
• 景气度指标：
  • 北美半导体设备出货额同比是全球景气领先指标，领先日本设备出货额同比约1-2个月。
  • 台股营收对国内半导体行业营收具有一定的指示意义，尤其在拐点判断上。
  • 资本开支可反映厂商投产周期，通过傅里叶变换提取周期长度，约为2-3年。

景气择时策略

• 通过HP滤波处理数据，结合北美设备出货额同比和台股营收同比，合成行业景气指标，降低参数敏感性。
• 以60%权重的北美设备出货额同比和40%权重的台股营收同比合成的行业景气指标，能有效提升择时策略的绩效。
• 择时策略在不同估值分位数下表现不一，但整体优于买入并持有和均线择时策略。

行业趋势与数据表现

• 全球景气周期：半导体行业经历多次景气周期转换，2009年、2013年、2015年、2019年和2020年均伴随估值提升，2010年和2017年则由业绩驱动。
• 国内半导体发展：国内半导体行业跟随全球景气周期，近年来随着技术进步和市场需求增长，行业景气度显著提升。
• 资本开支趋势：2020年Q4，主要半导体制造厂商资本开支维持高位，表明行业景气度较高，未来需求预期良好。

风险提示

• 量化模型基于历史数据构建，历史表现不代表未来。
• 市场环境发生重大变化时，模型可能失效。

附录与技术方法

• 傅里叶变换：用于提取半导体制造厂商的投产周期，结果表明周期为2-3年。
• HP滤波：用于处理数据，刻画短期波动，提高择时策略的稳定性。

图表目录（关键指标）

• 图1：申万半导体行业分类
• 图2：半导体（申万）成分股总市值分布
• 图3：半导体（申万）指数成分股较稳定
• 图4：国证芯片、中证全指半导体、中华半导体芯片CNY指数成分股总市值分布
• 图5：2020年全球半导体产品销售额
• 图6：2020年全球集成电路产品销售额
• 图7：2020年全球半导体产品销售额地区分布
• 图8：半导体产业链
• 图9：2020年全球半导体终端市场分布
• 图10：半导体上游材料设备
• 图11：全球半导体材料设备销售额
• 图12：2020年全球半导体材料设备销售额占比
• 图13：全球半导体设计工具销售额
• 图14：2020年全球半导体设计工具销售额占比
• 图15：全球半导体设计销售额
• 图16：2020年全球半导体设计销售额占比
• 图17：中国大陆IC设计销售额及占比
• 图18：2020年全球半导体制造收入占半导体产业销售额比重
• 图19：2020年全球半导体制造厂商分地区市场份额
• 图20：2020年全球半导体制造厂商市场份额
• 图21：2019年全球半导体封测收入占半导体产业销售额比重
• 图22：2019年全球半导体封测厂商市场份额
• 图23：全球半导体终端市场份额
• 图24：全球半导体终端销售额同比
• 图25：全球PC出货量及同比
• 图26：全球平板电脑出货量及同比
• 图27：全球智能手机出货量及同比
• 图28：我国4G、5G手机出货量及占比
• 图29：半导体（申万）ROE与年化收益率
• 图30：半导体（申万）ROE与销售净利率
• 图31：半导体（申万）ROE杜邦分析
• 图32：半导体（申万）风格因子累计RANK_IC
• 图33：半导体（申万）成长因子表现
• 图34：半导体（申万）规模因子表现
• 图35：全球半导体销售额及同比
• 图36：北美与日本半导体设备出货额同比
• 图37：北美与日本半导体设备出货额同比相关性
• 图38：北美半导体设备出货额与营收同比
• 图39：北美半导体设备出货额与营收同比相关性
• 图40：2021年3月台股半导体营收占比
• 图41：台股半导体营收同比
• 图42：台股IC制造营收当月同比与国内半导体行业营业收入同比
• 图43：台积电、三星CAPEX
• 图44：联华电子、中芯国际CAPEX
• 图45：半导体制造行业资本开支傅里叶变换结果
• 图46：三星资本开支傅里叶变换结果
• 图47：半导体（申万）与万得全A相对净值
• 图48：北美半导体设备出货额同比与半导体指数表现
• 图49：北美半导体设备出货额同比分解
• 图50：80%分位数择时策略净值
• 图51：90%分位数择时策略净值

表格目录（关键数据）

• 表1：半导体产业链上下游重要公司
• 表2：半导体主题ETF
• 表3：国证芯片、中证全指半导体、中华半导体芯片CNY指数
• 表4：国证芯片、中证全指半导体、中华半导体芯片CNY指数9只共有成分股
• 表5：ROE回归结果
• 表6：半导体（申万）风格因子RANK_IC
• 表7：半导体（申万）分年度表现
• 表8：半导体（申万）股价驱动因素
• 表9：北美半导体设备出货额同比由负转正后，中证全指半导体指数表现
• 表10：买入并持有与均线择时策略表现
• 表11：不同估值分位数下的行业景气择时策略表现
• 表12：不同估值分位数下的行业景气择时策略表现（使用两个景气指标）