產業環境的互動對半導體產業的發展有深遠影響。本研究根據 variety 與 internal learning 的觀念提出了如 圖 2 的理論架構，來釐清產業發展 過程中的環境互動。此理論架構主要的意涵為：一個產業系統可以在具有 與本身 variety 相當的環境中維持穩定，因此產業系統本身的 variety 決定 了產業能夠互動的範圍與能夠取得的資源；產業的 variety 可以透過某些 學習的過程，在產業既有成員以及可取得的環境資源之間，建立適當的連 結關係，共同形成內部協調機制，進而增加整體系統應付外部變化的能 力，使得系統得以擴展其互動範圍，延伸到更複雜的環境中。
此概念模式中牽涉到的 variety，variety increasing, variety 與環境互動 等, 以及內部學習的觀念，在產業系統發展上的意涵，依序說明如下：
Variety high Confronting new environment
accessible resources
Developmental resources
learning process (variety increasing)
Original System Boundary
coordination mechanism
Variety low
Larger System
圖 2 依據 Variety 觀點提出之產業發展模式
3.1 產業系統的 Variety 觀念
z 複雜度 (Variety)
Variety 是 Cybernetics 中重要的觀念之一，Ashby [27] 在他提出的 the law of requisite variety 中主張：一個系統本身具備的 variety，要大於或等 於其所處環境的 variety，才能夠在該環境中穩定存在；Revans [43] 提出 了一個類似的觀點，認為一個組織內部的學習活動，必須大於或等於外在 環境的改變，該組織才能在環境中存活下來。
關於 variety 的定義，Bear [28] 將一個系統的 variety 定義為該系統可 能產生的狀態數量。在產業系統的層級，Miles 等 [44] 將產業複雜度 ( industry variety ) 定義為產業內廠商競爭策略的多樣性，這種 variety 可 以透過一些如產品、製造、行銷、與研發等等各層面關鍵競爭因素的屬性 來衡量。當一個國家的產業具有更寬廣的技術縱深、更廣泛的產品種類、
更有力的行銷通路、或是更低的成本結構，這個產業體系就有更多的可選 擇策略來贏得競爭，在市場上存活下來。
本研究參考上述的觀點，將產業系統的 variety 定義為該產業系統嘗試 不同發展策略 ( strategic options ) 的潛力；對半導體產業而言，這種潛力 可以透過一些包含製程技術、製造效率與穩定性、晶圓廠的產能、專利/
智財的多寡、以及對產業標準的影響能力等等的關鍵競爭因素來評估。這 些關鍵競爭因素中，有部分可以透過一些指標，例如先進製程的細微化程 度、良率、晶圓廠數目或是晶圓產能，擁有的專利數等等來衡量。此外因 為半導體技術日新月異，如同摩爾定律 ( Moore’s law [45] ) 所描述的，
持續取得足夠的資源來維持對產能與技術大量投資的能力，對產業的長期 發展而言也非常重要。
z 複雜度的提升
一個系統除了可以透過將新的元件加入系統中，增加系統包含的成分 來增加複雜度之外，也可以透過改變原有內部元件與環境資源之間的互動 關係來產生綜效 ( synergies ) [46] 以增加整體的 variety。從系統思考的觀
點，一個系統透過內部組成元件的交連互動之後，展現出個別元件所無法 展現的能力或行為。這種因整體互動而多增加的能力，Ackoff 將之稱為 variety-increasing [32]。在產業系統中，這種綜效的例子相當常見。例如：
個別廠商的創新經驗與成果，常常會引起其他廠商的借鏡或模仿；這種
“借用”別人經驗 [47] 的效果可以減少廠商嘗試錯誤的成本。此外廠商之 間也常常會自發性的組成各種策略聯盟或是產業協會，集合群體力量來面 對單獨無法克服的各種困難，例如財務、技術、或是市場競爭上的挑戰 [48]。還有種種無形的知識與經驗，透過產業網絡與產業組織更容易擴散 交流，進而有助於產業的創新 [49]。對於開發中國家而言，一些產業體 系以外的角色，像是政府政策、國外母廠策略、國內社會與經濟因素等等，
都會對產業系統的發展產生影響。因此，產業系統處在於這種自發性交連 影響的網絡中 ( self-organizing networks ) [50] ，可以透過建立適當的互 動關係，而呈現出更複雜更多樣化的發展行為。 對於產業系統中那些正 式或是非正式的聯盟或是組織關係，可以將之視為如圖 2中的內部協調機 制；透過這些互動機制，達到提升產業系統整體 variety 的效果。
z 複雜度與環境
一個系統的環境不受系統的控制，卻會影響系統的行為與表現 [26]。
但是隨著系統 variety 的提升，此系統有可能有能力可以將原本的環境因 素，轉化為可以應用的資源，進而提升系統的能力以擴大互動範圍，延伸 到原本無法觸及的更大環境中。對於在開發中國家發展的半導體產業而 言，產業系統面臨的環境因素可能包含： 政府政策、公立研發機構、國 外先進廠商、以及國內外的市場、資金、技術與人力資源等等。在不同的 發展階段，影響產業發展的主要環境因素不一定相同，在不同的時期常常 會有不同的主要互動對象。以台灣為例，台灣早年的工業基礎薄弱，產業 需要的各種發展資源都嚴重不足，產業廠商能夠採取的發展策略就相當有 限，只能仰賴國外投資者以及政府的支持來發展。所以早期台灣的民間廠 商沒有能力進行前段的製造程序，只侷限在後段低階且勞力密集的封裝測 試部份，並且仰賴如工研院等公立研發機構的協助來提升技術。但是到後 期產業廠商累積了更多的資金、產能、技術等能量之後，便逐漸有能力吸 引國內外的資金與人才進入這個產業來發展，甚至與國外的領導廠商建立 各種的合作關係。
3.2 產業系統的內部學習過程
一個系統可以透過建立適當的內部連結網路來提升其 variety，然而這 個尋找網路連結方式的過程，會受到各種環境條件的限制，以及本身發展 狀態的影響。從台灣的發展經驗來看，其學習方式可以看成是產業內部機 制與外在環境因素共同演化的過程。本研究認為台灣半導體產業的學習過 程可以透過 Miller [29] 在 Living systems theory 中提出的兩階段學習理 論來理解。基於 Miller 的兩階段學習觀念，本研究提出如 圖 3 所示的產 業學習程序來說明台灣的發展經驗。
Alternatives and tries
Selection of successful models
Association Resource attraction
Build-in coordination mechanism
Confrontation of larger environment
圖 3 台灣半導體產業的內部學習程序
Miller 在 Living systems theory 裏頭所提的兩階段學習，是藉由 associator 還有 memory 兩個 critical subsystems 來達成。第一階段的學 習由 associator 來執行，主要目的是在系統內部尋找並建立穩固的連結體 系， 其過程包含一個 positive loop 以及一個 negative loop；第二階段的學 習由 Memory 來完成，負責儲存從前一階段學習所得到的資訊，作為未 來發展的基礎。當系統面臨新的環境的挑戰時，會先進入第一階段的 positive loop，以過去累積的經驗為基礎，透過增加內部元件之間交連方 式的多樣性，嘗試各種不同的運作模式；當系統發現更適合於目前環境的 內部組織方式時，就開始進入 negative loop，將內部分歧的組織關係收斂 到新發現的模式，並加強新模式的運作效率。在搜尋過程中累積的資訊與 狀態，則會留存在 Memory 中持續一段時間，協助改進現有模式與進行未 來的新嘗試，成為系統未來持續提升 variety 的基礎。
從產業系統的層級來看，產業中的廠商在面臨競爭時，會根據各自的 能力與限制，發展出不同的個別或是群體聯合的策略，試圖在市場中存活 下來。在市場競爭之下，不適合的廠商被淘汰而消失，存活下來的公司逐 漸會引起其他廠商跟隨模仿，或是依附該模式而建立相關的上下游產業。
成功企業的經營模式或是競爭策略，會成為後進者學習的對象，進而逐漸 集結與衍生；產業發展的主流就藉由這種嘗試錯誤與相互模仿擴散的互動 過程而成形，逐漸建立起產業網絡與勢力，進而發揮影響力吸引更大系統 的資源向產業系統流動。在第一階段的學習過程完成時，產業系統的內部 所形成的各種正式或非正式的產業網路與機構，連結了廠商與可取得的環 境資源，共同發揮了內部協調機制的功能來提升整體產業系統的競爭力。
在發展過程中透過試誤而學到的各種知識經驗與資訊，就隱含在產業的結 構以及實務運作的機制中，並隨著人員以及公司間的互動，擴散到整個產 業系統中。產業的新進者可以從現有的運作模式與產業網絡，迅速取得適 合的知識與資源，縮短摸索的過程，並進而使得整體系統因競爭而更有效 率。 在這種互動機制下，產業系統的效率與競爭力提升之後，產業的廠 商基於提升後的基礎，更有能力執行新的策略，進一步與更大環境中的環 境因素互動，拓展系統邊界而進入另一階段的 variety 提升過程。