半導(dǎo)體是美國(guó)實(shí)力的核心，支持推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和國(guó)家安全的關(guān)鍵技術(shù)。預(yù)計(jì)到 2030 年及以后，半導(dǎo)體需求將大幅增長(zhǎng)，半導(dǎo)體公司正在加大生產(chǎn)和創(chuàng)新力度，以跟上步伐。
得益于具有里程碑意義的 2022 年《芯片和科學(xué)法案》的頒布，預(yù)計(jì)新的芯片制造能力和研發(fā)的很大一部分將位于美國(guó)。但隨著美國(guó)半導(dǎo)體生態(tài)系統(tǒng)在未來(lái)幾年的擴(kuò)展，其對(duì)具有高度創(chuàng)新的半導(dǎo)體行業(yè)所需的技能、培訓(xùn)和教育的半導(dǎo)體工人的需求也會(huì)隨之增加。
我們預(yù)計(jì)，到 2030 年，半導(dǎo)體行業(yè)的勞動(dòng)力將增加近 115,000 個(gè)工作崗位，從目前的約 345,000 個(gè)工作崗位增加到本十年末的約 460,000 個(gè)工作崗位，增長(zhǎng) 33%。在這些新工作崗位中，我們估計(jì)大約有 67,000 個(gè)，即預(yù)計(jì)新工作崗位的 58%（以及預(yù)計(jì)新技術(shù)工作崗位的 80%），按照目前的學(xué)位完成率，面臨著空缺的風(fēng)險(xiǎn)?？杖钡穆毼恢校?9%是技術(shù)人員，其中大多數(shù)擁有證書(shū)或兩年制學(xué)位；35%將是擁有四年制學(xué)位的工程師或計(jì)算機(jī)科學(xué)家；26%將是碩士或博士級(jí)別的工程師。
半導(dǎo)體行業(yè)在縮小勞動(dòng)力市場(chǎng)差距方面面臨的挑戰(zhàn)也是整個(gè)美國(guó)經(jīng)濟(jì)面臨的挑戰(zhàn)。對(duì)美國(guó)和世界未來(lái)具有戰(zhàn)略重要性的其他高增長(zhǎng)科技行業(yè)也面臨著類(lèi)似的人才缺口，并正在爭(zhēng)奪同樣一批經(jīng)過(guò)培訓(xùn)的工人。這些產(chǎn)業(yè)和技術(shù)包括清潔能源、醫(yī)療技術(shù)、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)安全、下一代通信、航空航天、汽車(chē)和先進(jìn)制造等。因此，技術(shù)工人的短缺對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)和更廣泛的美國(guó)經(jīng)濟(jì)構(gòu)成了巨大的挑戰(zhàn)。
數(shù)字是驚人的。對(duì)于整個(gè)經(jīng)濟(jì)而言，到 2030 年底，預(yù)計(jì)美國(guó)將新增 385 萬(wàn)個(gè)需要精通技術(shù)領(lǐng)域的工作崗位。其中，除非我們能夠在熟練技術(shù)人員、工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域擴(kuò)大此類(lèi)工人的輸送渠道，否則其中 140 萬(wàn)個(gè)工作崗位將面臨空缺的風(fēng)險(xiǎn)。
縮小人才差距對(duì)于美國(guó)經(jīng)濟(jì)和半導(dǎo)體行業(yè)的成功至關(guān)重要。雖然技術(shù)行業(yè)總體上需要共同努力應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，但半導(dǎo)體是未來(lái)幾乎所有關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)。首先，應(yīng)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)的挑戰(zhàn)對(duì)于促進(jìn)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和創(chuàng)新至關(guān)重要。但芯片行業(yè)面臨的技術(shù)人才缺口只是經(jīng)濟(jì)面臨的總體挑戰(zhàn)的一小部分。
幾十年來(lái)，美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)一直致力于招募、培訓(xùn)和雇用多元化和熟練的勞動(dòng)力隊(duì)伍。在全國(guó)范圍內(nèi)，芯片公司與社區(qū)學(xué)院和技術(shù)學(xué)校、學(xué)徒計(jì)劃、大學(xué)和實(shí)驗(yàn)室以及地區(qū)教育網(wǎng)絡(luò)建立了長(zhǎng)期且不斷擴(kuò)大的合作伙伴關(guān)系。隨著行業(yè)不斷發(fā)展以滿(mǎn)足 CHIPS 投資的需求，公司正在擴(kuò)大其勞動(dòng)力發(fā)展足跡。與此同時(shí)，美國(guó)政府必須與工業(yè)界和學(xué)術(shù)界合作，優(yōu)先采取措施，解決更廣泛的經(jīng)濟(jì)和半導(dǎo)體行業(yè)面臨的技能差距。為了幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們提出了三項(xiàng)核心建議來(lái)加強(qiáng)美國(guó)技術(shù)勞動(dòng)力。
建議 1：加強(qiáng)對(duì)區(qū)域伙伴關(guān)系和計(jì)劃的支持，旨在擴(kuò)大半導(dǎo)體制造和其他先進(jìn)制造領(lǐng)域熟練技術(shù)人員的渠道
在新建和擴(kuò)建的半導(dǎo)體工廠(chǎng)附近的社區(qū)和技術(shù)學(xué)院擴(kuò)大認(rèn)證訓(xùn)練營(yíng)、學(xué)徒培訓(xùn)和其他培訓(xùn)項(xiàng)目將是幫助縮小技術(shù)人員勞動(dòng)力缺口的有效手段。針對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)量身定制的課程和教育解決方案將確保學(xué)生為未來(lái)的就業(yè)做好準(zhǔn)備。技術(shù)人員隊(duì)伍十分強(qiáng)大，來(lái)源廣泛，例如高中畢業(yè)生和回國(guó)退伍軍人。
改善當(dāng)前的人才供需軌跡將是一場(chǎng)艱苦的戰(zhàn)斗，半導(dǎo)體行業(yè)的公司已經(jīng)在采取行動(dòng)?！禖HIPS 和科學(xué)法案》也為縮小這一差距提供了極好的支持，并應(yīng)繼續(xù)協(xié)助行業(yè)主導(dǎo)的增強(qiáng)技術(shù)人員隊(duì)伍的努力。
建議 2：擴(kuò)大國(guó)內(nèi) STEM 人才梯隊(duì)，培養(yǎng)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)和其他對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要的行業(yè)至關(guān)重要的工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家。
我們的分析表明，攻讀 STEM 學(xué)位的學(xué)生數(shù)量不足以滿(mǎn)足勞動(dòng)力市場(chǎng)的需求，而且許多獲得 STEM 學(xué)位的畢業(yè)生并沒(méi)有進(jìn)入 STEM 職業(yè)。這些畢業(yè)生中進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè)的人數(shù)甚至更少。應(yīng)采取政策分三個(gè)階段擴(kuò)大這一管道：
《CHIPS 和科學(xué)法案》通過(guò)建立國(guó)家半導(dǎo)體技術(shù)中心、專(zhuān)注于半導(dǎo)體的美國(guó)制造研究所、國(guó)家先進(jìn)封裝制造計(jì)劃、擴(kuò)大的 NIST 計(jì)量研究、國(guó)防部微電子共享、國(guó)家科學(xué)基金會(huì) CHIPS 勞動(dòng)力和教育基金以及其他機(jī)構(gòu)，為推進(jìn)上述三個(gè)目標(biāo)提供了重要的潛在支持。這些舉措是向前邁出的重要一步，但還需要做更多的工作。我們的分析表明，加強(qiáng)國(guó)內(nèi) STEM 人才的培養(yǎng)，特別是碩士和博士水平的人才培養(yǎng)，是一項(xiàng)代際挑戰(zhàn)。如果美國(guó)想要到 2030 年充分滿(mǎn)足該行業(yè)對(duì)技術(shù)人才的需求，那么美國(guó)今天就需要采取行動(dòng)，積極向前推進(jìn)。
建議 3：在美國(guó)經(jīng)濟(jì)中留住并吸引更多國(guó)際高級(jí)學(xué)位學(xué)生。
擴(kuò)大美國(guó)公民學(xué)生在 STEM 領(lǐng)域攻讀高級(jí)學(xué)位的國(guó)內(nèi)渠道的過(guò)程將需要數(shù)年或數(shù)十年才能取得成果。與此同時(shí)，我們估計(jì)每年約有 16,000 名碩士和博士級(jí)別的國(guó)際工程師離開(kāi)美國(guó)。僅就半導(dǎo)體行業(yè)而言，預(yù)計(jì)到本十年末，這些人才的流失將造成約 17,000 名碩士和博士工程師的缺口。簡(jiǎn)而言之，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，僅靠美國(guó)公民畢業(yè)生無(wú)法真正解決擁有高級(jí)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位的人員的勞動(dòng)力缺口。
在美國(guó)高校，超過(guò)50%的工程碩士畢業(yè)生和超過(guò)60%的工程博士畢業(yè)生是外國(guó)公民。來(lái)自美國(guó)院校的大約 80% 的碩士和 25% 的外國(guó) STEM 博士畢業(yè)生畢業(yè)后沒(méi)有留在美國(guó)，無(wú)論是出于選擇還是由于美國(guó)移民政策。
如此高的比例意味著，提供更容易的獲得美國(guó)永久居留權(quán)的途徑有可能立即增加半導(dǎo)體行業(yè)和其他具有戰(zhàn)略重要性的技術(shù)行業(yè)的國(guó)內(nèi)人才庫(kù)。高技能移民政策改革降低了美國(guó)公司招募和留住擁有高級(jí)學(xué)位的國(guó)際學(xué)生的障礙，有助于彌補(bǔ)半導(dǎo)體和其他關(guān)鍵技術(shù)行業(yè)面臨的近期技能差距。
簡(jiǎn)介
美國(guó)經(jīng)濟(jì)面臨技術(shù)工人嚴(yán)重短缺，這對(duì)美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、技術(shù)領(lǐng)先和國(guó)家安全構(gòu)成挑戰(zhàn)。這種短缺影響了半導(dǎo)體行業(yè)和所有技術(shù)依賴(lài)型行業(yè)，包括未來(lái)的關(guān)鍵技術(shù)——清潔能源、醫(yī)療技術(shù)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、下一代通信、航空航天、汽車(chē)、先進(jìn)制造等。解決這一熟練勞動(dòng)力的挑戰(zhàn)是一個(gè)具有國(guó)家重要性的問(wèn)題。
這種整個(gè)經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)的短缺主要涉及兩類(lèi)熟練專(zhuān)業(yè)人員：
(1) 具有四年制學(xué)位和高級(jí)學(xué)位的工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家；
(2)兩年制及以下學(xué)歷的熟練技術(shù)人員，并附加在職培訓(xùn)。短缺是由一系列復(fù)雜的社會(huì)和其他因素造成的：
攻讀 STEM 學(xué)位的美國(guó)學(xué)生數(shù)量不足。
在追求 STEM 領(lǐng)域的美國(guó)學(xué)生中，攻讀這些領(lǐng)域高級(jí)學(xué)位的人太少，許多擁有 STEM 學(xué)位的學(xué)生都在非 STEM 職業(yè)（例如金融、商業(yè)等）找到工作。
沒(méi)有足夠多的美國(guó)學(xué)生利用社區(qū)學(xué)院和其他機(jī)構(gòu)的培訓(xùn)機(jī)會(huì)來(lái)獲得先進(jìn)制造設(shè)施中技術(shù)人員角色所需的技能。
雖然美國(guó)學(xué)院和大學(xué)吸引了大量來(lái)自世界各地的學(xué)生來(lái) STEM 領(lǐng)域?qū)W習(xí)，其中包括大多數(shù)攻讀 STEM 碩士和博士課程的外國(guó)學(xué)生，但美國(guó)公司往往無(wú)法招募和留住這些學(xué)生在美國(guó)長(zhǎng)期工作。
本文受半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì) (SIA) 委托，總結(jié)了包括半導(dǎo)體行業(yè)在內(nèi)的美國(guó)整體經(jīng)濟(jì)面臨的技術(shù)勞動(dòng)力挑戰(zhàn)。鑒于到 2030 年國(guó)內(nèi)制造和半導(dǎo)體設(shè)計(jì)的預(yù)期增長(zhǎng)，本文重點(diǎn)關(guān)注美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)面臨的勞動(dòng)力缺口。
但鑒于半導(dǎo)體在推動(dòng)通信、計(jì)算、醫(yī)療保健、軍事系統(tǒng)、交通、清潔能源和無(wú)數(shù)其他應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新方面發(fā)揮著基礎(chǔ)性作用，解決半導(dǎo)體行業(yè)的這一挑戰(zhàn)對(duì)于促進(jìn)整個(gè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)和創(chuàng)新至關(guān)重要。
整個(gè)經(jīng)濟(jì)體的勞動(dòng)力差距
全球人才競(jìng)爭(zhēng)將決定推動(dòng)未來(lái)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵技術(shù)的領(lǐng)先地位。清潔能源、醫(yī)療技術(shù)、人工智能、網(wǎng)絡(luò)安全、下一代通信、航空航天、交通運(yùn)輸和先進(jìn)制造等行業(yè)都需要熟練的勞動(dòng)力來(lái)促進(jìn)創(chuàng)新。
美國(guó)面臨技術(shù)人員、工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家這三個(gè)主要職業(yè)群體中熟練和受過(guò)高等教育的工人的嚴(yán)重短缺。
根據(jù)附錄中描述的整個(gè)經(jīng)濟(jì)范圍的缺口分析，我們估計(jì)技術(shù)人員的勞動(dòng)力缺口為 20%，這意味著這些職業(yè)的估計(jì)供應(yīng)僅占估計(jì)需求的 80%。對(duì)于工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)，我們估計(jì)勞動(dòng)力缺口為 39%。
這些差距百分比來(lái)自整個(gè)經(jīng)濟(jì)范圍的差距分析，該分析比較了相關(guān)技術(shù)人員、工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)術(shù)項(xiàng)目的畢業(yè)生供應(yīng)情況。這三個(gè)職業(yè)群體對(duì)新職位空缺和替代職位空缺的需求主要基于美國(guó)勞工統(tǒng)計(jì)局 (BLS) 的 2021-2031 年就業(yè)預(yù)測(cè)。進(jìn)行了調(diào)整，以考慮畢業(yè)后離開(kāi)美國(guó)的外國(guó)學(xué)生，以及廣泛職業(yè)類(lèi)別與其廣泛學(xué)位領(lǐng)域不相符的工人。
擁有必要培訓(xùn)和教育來(lái)填補(bǔ)先進(jìn)技術(shù)行業(yè)職位的工人的供需之間的差距給美國(guó)經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)力和美國(guó)的國(guó)家安全帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)。除非美國(guó)采取措施解決這一人才缺口，否則它就有可能在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)導(dǎo)地位和技術(shù)創(chuàng)新的競(jìng)賽中落后于全球競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。
半導(dǎo)體勞動(dòng)力缺口
我們估計(jì)，截至 2023 年初，美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)雇用了約 345,000 名工人。其中約三分之二（68% 或 236,000 人）從事半導(dǎo)體制造，要么制造半導(dǎo)體芯片本身，要么制造半導(dǎo)體制造中使用的專(zhuān)用機(jī)械。其余 32% 的勞動(dòng)力（109,000 人）是設(shè)計(jì)人員，他們要么自己設(shè)計(jì)半導(dǎo)體，要么開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)中使用的專(zhuān)用軟件工具 (EDA)。
半導(dǎo)體勞動(dòng)力主要由技術(shù)人員、工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家（“技術(shù)勞動(dòng)力”）以及其他支持性職業(yè)（例如管理、行政、人力資源、銷(xiāo)售等）組成。我們估計(jì)，該行業(yè)大約四分之三的人從事其中一種技術(shù)職業(yè)，其余 (26%) 從事“其他”支持類(lèi)別。
預(yù)計(jì)美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)將在未來(lái)十年內(nèi)實(shí)現(xiàn)健康增長(zhǎng)。隨著數(shù)字化和連通性繼續(xù)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代生活的幾乎所有方面的發(fā)展，對(duì)芯片的需求預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)。目前全球芯片行業(yè)2022年收入為5740億美元，預(yù)計(jì)到本十年末這一收入將增長(zhǎng)近一倍，到2030年達(dá)到1萬(wàn)億美元
部分由于《芯片和科學(xué)法案》的通過(guò)，美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)有望在這一增長(zhǎng)中占據(jù)很大份額。據(jù) SIA 稱(chēng)，預(yù)計(jì) CHIPS 法案資助的半導(dǎo)體行業(yè)已在全國(guó)范圍內(nèi)宣布了 50 多個(gè)項(xiàng)目，將新增 44,000 個(gè)就業(yè)崗位。隨著 CHIPS 法案下的資金開(kāi)始流動(dòng)，其他項(xiàng)目可能會(huì)推進(jìn)，還有一些項(xiàng)目可能會(huì)由于 CHIPS 先進(jìn)制造稅收抵免的激勵(lì)措施而推進(jìn)。
美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的增長(zhǎng)將導(dǎo)致就業(yè)崗位數(shù)量相應(yīng)增加。我們預(yù)計(jì)，到 2030 年，該行業(yè)將增加近 115,000 個(gè)就業(yè)崗位，從目前的約 345,000 個(gè)就業(yè)崗位增加到本十年末的約 460,000 個(gè)就業(yè)崗位（總增長(zhǎng) 33%），相當(dāng)于我們對(duì)年增長(zhǎng)率 4.2% 的中期增長(zhǎng)預(yù)測(cè)。在技術(shù)勞動(dòng)力的新職位空缺（85,000）中，我們預(yù)計(jì)一半將是技術(shù)人員（42,600），34%將是工程師（28,900），16%將是計(jì)算機(jī)科學(xué)家（13,200）
除了 2023 年至 2030 年行業(yè)擴(kuò)張帶來(lái)的新職位空缺之外，半導(dǎo)體行業(yè)還需要雇用額外的替代工人來(lái)填補(bǔ)現(xiàn)有勞動(dòng)力的定期流動(dòng)。
半導(dǎo)體行業(yè)也不能幸免于更廣泛的經(jīng)濟(jì)所面臨的勞動(dòng)力挑戰(zhàn)。正如其他關(guān)鍵行業(yè)面臨缺乏具備必要技能和教育水平的工人來(lái)填補(bǔ)未來(lái)工作崗位一樣，半導(dǎo)體行業(yè)也面臨著這些相同的趨勢(shì)。
雖然到 2030 年，該行業(yè)預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)近 115,000 個(gè)就業(yè)崗位（圖 9），但我們估計(jì)，按照目前的學(xué)位完成率，大約有 67,000 個(gè)崗位面臨空缺的風(fēng)險(xiǎn)，即預(yù)計(jì)半導(dǎo)體行業(yè)新增技術(shù)崗位的 58%。這 67,000 個(gè)空缺職位也占技術(shù)職業(yè)（技術(shù)人員、工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家）預(yù)計(jì)新增職位的約 80%。
到 2030 年，預(yù)計(jì)半導(dǎo)體技術(shù)勞動(dòng)力缺口總數(shù)將達(dá)到 67,000 人，其中約 39%（26,400 個(gè)工作崗位）將出現(xiàn)在技術(shù)人員職業(yè)中，41%（27,300 個(gè)工作崗位）將出現(xiàn)在工程職業(yè)中，20%（13,400 個(gè)工作崗位）將出現(xiàn)在計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域。技術(shù)員職位通常需要 2 年制或更少的學(xué)位，而計(jì)算機(jī)科學(xué)職位通常需要四年制學(xué)位。在工程領(lǐng)域的 27,300 個(gè)缺口中，我們估計(jì)約 36%（9,900 個(gè)工作崗位）為學(xué)士級(jí)別，45%（12,300 個(gè)工作崗位）為碩士級(jí)別，19%（5,100 個(gè)工作崗位）為博士級(jí)別。
半導(dǎo)體行業(yè)面臨的勞動(dòng)力缺口只是整個(gè)經(jīng)濟(jì)面臨的就業(yè)短缺的一小部分。正如本章開(kāi)頭所討論的，到 2030 年底，美國(guó)整體經(jīng)濟(jì)預(yù)計(jì)將創(chuàng)造約 385 萬(wàn)個(gè)需要精通技術(shù)領(lǐng)域的額外就業(yè)崗位。在這些新就業(yè)崗位中，除非我們能夠擴(kuò)大這些工人的教育渠道，否則有 140 萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位可能會(huì)出現(xiàn)空缺。如圖 13 所示，半導(dǎo)體行業(yè)僅占整個(gè)美國(guó)經(jīng)濟(jì)面臨的預(yù)計(jì)短缺的一小部分。
因此，美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)面臨的勞動(dòng)力挑戰(zhàn)不能孤立地看待，因?yàn)樗歉鼜V泛的經(jīng)濟(jì)面臨的更廣泛的人才缺口的一部分。在將推動(dòng)未來(lái)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的未來(lái)技術(shù)中，這一挑戰(zhàn)最為緊迫，所有這些技術(shù)都依賴(lài)于半導(dǎo)體作為創(chuàng)新的基礎(chǔ)技術(shù)。因此，教育、招聘和留住更多技術(shù)工人對(duì)于半導(dǎo)體行業(yè)和整個(gè)國(guó)家來(lái)說(shuō)勢(shì)在必行。
政策建議
解決整個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，特別是半導(dǎo)體行業(yè)訓(xùn)練有素和受過(guò)教育的工人短缺問(wèn)題是一個(gè)與國(guó)家息息相關(guān)的問(wèn)題。因?yàn)檫@關(guān)系到美國(guó)持續(xù)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)領(lǐng)先地位、全球競(jìng)爭(zhēng)力和國(guó)家安全。
《CHIPS 和科學(xué)法案》的頒布提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)，可以采取新的努力來(lái)縮小技術(shù)人員、工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)人才方面預(yù)計(jì)的勞動(dòng)力缺口。這需要采取多種策略來(lái)增加技術(shù)人員、工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)畢業(yè)生的供應(yīng)；更好地吸引畢業(yè)生人才進(jìn)入半導(dǎo)體行業(yè)，特別是通過(guò)傳播意識(shí)和激發(fā)學(xué)生的想象力；并戰(zhàn)略性地瞄準(zhǔn)國(guó)際頂尖人才，以增強(qiáng)美國(guó)半導(dǎo)體勞動(dòng)力的高技能水平。
幾十年來(lái)，美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)一直致力于招募、培訓(xùn)和雇用多元化和熟練的勞動(dòng)力隊(duì)伍。在全國(guó)范圍內(nèi)，半導(dǎo)體公司與社區(qū)學(xué)院和技術(shù)學(xué)校、學(xué)徒計(jì)劃、大學(xué)和實(shí)驗(yàn)室以及地區(qū)教育網(wǎng)絡(luò)建立了長(zhǎng)期且不斷擴(kuò)大的合作伙伴關(guān)系。隨著行業(yè)不斷發(fā)展以滿(mǎn)足 CHIPS 投資的需求，公司正在擴(kuò)大其勞動(dòng)力發(fā)展足跡。與此同時(shí)，美國(guó)政府必須與工業(yè)界和學(xué)術(shù)界合作，優(yōu)先采取措施解決更廣泛的經(jīng)濟(jì)和半導(dǎo)體行業(yè)面臨的技能差距。
為了幫助實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們提出了三項(xiàng)核心建議來(lái)加強(qiáng)美國(guó)技術(shù)勞動(dòng)力。第一個(gè)建議側(cè)重于技術(shù)人員，后兩個(gè)建議針對(duì)工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家。
建議 1：加強(qiáng)對(duì)區(qū)域合作伙伴關(guān)系和計(jì)劃的支持，旨在擴(kuò)大半導(dǎo)體制造和其他先進(jìn)制造行業(yè)熟練技術(shù)人員的渠道。
我們估計(jì)，如果不采取補(bǔ)救措施，到本十年末，半導(dǎo)體行業(yè)的技術(shù)人員缺口將達(dá)到 26,400 名。在此期間，技術(shù)員職位預(yù)計(jì)將增加 42,600 個(gè)，此外還需要更換 91,700 個(gè)技術(shù)員職位。
相對(duì)于工程師的就業(yè)市場(chǎng)，技術(shù)人員的就業(yè)市場(chǎng)通常更加本地化，大多數(shù)技術(shù)人員都在與晶圓廠(chǎng)位于同一地區(qū)的教育機(jī)構(gòu)接受培訓(xùn)。這些工作的人力資本投資較?。ń?80% 的技術(shù)人員通過(guò)證書(shū)或副學(xué)士學(xué)位課程獲得為期六個(gè)月至兩年的認(rèn)證——見(jiàn)圖 14），而且，與此相關(guān)的是，這些職業(yè)的流動(dòng)率較高，正如勞工統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)所示，并反映在高替代需求中。這些職位較高的流動(dòng)率也有助于鼓勵(lì)工業(yè)界和學(xué)術(shù)界之間的經(jīng)常性雇傭關(guān)系。
因此，在新建和擴(kuò)建的半導(dǎo)體工廠(chǎng)附近的社區(qū)和技術(shù)學(xué)院（見(jiàn)圖 15）擴(kuò)大認(rèn)證訓(xùn)練營(yíng)、學(xué)徒培訓(xùn)和其他培訓(xùn)項(xiàng)目將是幫助縮小技術(shù)人員勞動(dòng)力缺口的有效手段。針對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)量身定制的課程和教育解決方案將確保學(xué)生為未來(lái)的就業(yè)做好準(zhǔn)備。技術(shù)人員隊(duì)伍十分強(qiáng)大，來(lái)源廣泛，例如高中畢業(yè)生和回國(guó)退伍軍人。《CHIPS 和科學(xué)法案》為縮小技術(shù)人員勞動(dòng)力缺口提供了支持，這將繼續(xù)協(xié)助行業(yè)主導(dǎo)的增強(qiáng)技術(shù)人員勞動(dòng)力的努力。
建議 2：擴(kuò)大國(guó)內(nèi) STEM 人才梯隊(duì)，培養(yǎng)對(duì)半導(dǎo)體行業(yè)和其他對(duì)未來(lái)經(jīng)濟(jì)至關(guān)重要的行業(yè)至關(guān)重要的工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家
半導(dǎo)體行業(yè)的工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家通常接受過(guò)四到十年的高等教育。因此，解決勞動(dòng)力缺口需要采取長(zhǎng)期、廣泛的方法：1）擴(kuò)大 STEM 學(xué)生群體，2）鼓勵(lì)更多 STEM 學(xué)生從事 STEM 職業(yè)，3）激勵(lì)更多 STEM 專(zhuān)業(yè)人士選擇在半導(dǎo)體行業(yè)工作。在每一個(gè)干預(yù)點(diǎn)，即使人才供應(yīng)的邊際增長(zhǎng)也可能對(duì)滿(mǎn)足必要的需求產(chǎn)生有意義的長(zhǎng)期影響。
各種干預(yù)措施可以幫助推進(jìn)這三個(gè)目標(biāo)，包括有針對(duì)性的招聘和教育活動(dòng)、獎(jiǎng)學(xué)金、研究金、實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、對(duì)大學(xué)工程項(xiàng)目的支持、新設(shè)施和機(jī)會(huì)等等?！禖HIPS 和科學(xué)法案》通過(guò)建立國(guó)家半導(dǎo)體技術(shù)中心、專(zhuān)注于半導(dǎo)體的美國(guó)制造研究所、國(guó)家先進(jìn)封裝制造計(jì)劃、擴(kuò)大的 NIST 計(jì)量研究、國(guó)防部微電子共享、國(guó)家科學(xué)基金會(huì) CHIPS 勞動(dòng)力和教育基金以及其他機(jī)構(gòu)，為實(shí)現(xiàn)這三個(gè)目標(biāo)提供了重要的潛在支持。重要的是，我們的分析表明，加強(qiáng)國(guó)內(nèi) STEM 人才儲(chǔ)備，特別是碩士和博士水平的人才儲(chǔ)備，是一項(xiàng)代際挑戰(zhàn)，任何努力都需要從今天開(kāi)始，以便到 2030 年充分滿(mǎn)足行業(yè)對(duì)技術(shù)人才的需求。
STEM 管道范圍從幼兒園到博士。提高 K-12 學(xué)生對(duì) STEM 興趣的項(xiàng)目尤其重要，特別是在技術(shù)和半導(dǎo)體相關(guān)科目中，尤其是在該行業(yè)致力于擴(kuò)大來(lái)自代表性不足背景的勞動(dòng)力的情況下。這對(duì)于擴(kuò)大整體人才庫(kù)至關(guān)重要。
建議 3：在美國(guó)經(jīng)濟(jì)中留住并吸引更多國(guó)際高級(jí)學(xué)位學(xué)生。
擴(kuò)大美國(guó)公民學(xué)生在 STEM 領(lǐng)域攻讀高級(jí)學(xué)位的國(guó)內(nèi)渠道的過(guò)程將需要數(shù)年或數(shù)十年才能取得成果。與此同時(shí)，我們估計(jì)每年約有 16,000 名碩士和博士級(jí)別的國(guó)際工程師離開(kāi)美國(guó)。僅就半導(dǎo)體行業(yè)而言，預(yù)計(jì)到本十年末，這些人才的流失將造成約 17,000 名碩士和博士工程師的缺口。簡(jiǎn)而言之，在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)，僅靠美國(guó)公民畢業(yè)生無(wú)法真正解決擁有高級(jí)工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)位的人員的勞動(dòng)力缺口。
在美國(guó)學(xué)院和大學(xué)，超過(guò) 50% 的工程碩士畢業(yè)生和超過(guò) 60% 的工程博士畢業(yè)生是外國(guó)公民。無(wú)論是出于選擇還是由于美國(guó)移民政策，來(lái)自美國(guó)院校的約 80% 的 STEM 外國(guó)碩士畢業(yè)生和 25% 的外國(guó) STEM 博士畢業(yè)生在畢業(yè)后沒(méi)有留在美國(guó)。
如此高的比例意味著，提供更容易的獲得美國(guó)永久居留權(quán)的途徑有可能立即增加半導(dǎo)體行業(yè)和其他具有戰(zhàn)略重要性的技術(shù)行業(yè)的國(guó)內(nèi)人才庫(kù)。高技能移民政策改革降低了美國(guó)公司招募和留住擁有高級(jí)學(xué)位的國(guó)際學(xué)生的障礙，有助于彌補(bǔ)半導(dǎo)體和其他關(guān)鍵技術(shù)行業(yè)面臨的近期技能差距。
在整個(gè)經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)，我們估計(jì)每年有 24,133 名外國(guó)工程畢業(yè)生離開(kāi)美國(guó)。同時(shí)，我們預(yù)計(jì)整個(gè)經(jīng)濟(jì)范圍內(nèi)工程師的年度勞動(dòng)力缺口為 26,642 人。對(duì)于占這一缺口約 15% 的半導(dǎo)體行業(yè)來(lái)說(shuō)，每年招收 3,900 名國(guó)際工程畢業(yè)生（占每年離職人數(shù)的 15%）幾乎可以完全解決預(yù)計(jì)的短缺問(wèn)題，特別是半導(dǎo)體行業(yè)每年短缺的 2,500 名碩士和博士級(jí)工程師。
大多數(shù)在美國(guó)完成高級(jí)學(xué)位課程的外國(guó)人都想留在美國(guó)工作，但在參加了一段時(shí)間的可選實(shí)踐培訓(xùn) (OPT) 計(jì)劃后最終未能成功獲得 H-1B簽證。這導(dǎo)致在美國(guó)接受過(guò)教育的外國(guó)優(yōu)秀人才返回自己的祖國(guó)或在另一個(gè)提供居留權(quán)的國(guó)家尋找工作。這些研究生中的許多人都參與過(guò)美國(guó)政府或美國(guó)半導(dǎo)體公司資助的項(xiàng)目，這強(qiáng)調(diào)了保留此類(lèi)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的重要性和好處。在增加國(guó)內(nèi)工程管道所需的時(shí)間內(nèi)，解決這一緊迫短缺問(wèn)題的改革對(duì)于應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)將非常有效。
旨在留住更多外國(guó)人的長(zhǎng)期政策，例如放寬外國(guó) STEM 畢業(yè)生獲得美國(guó)長(zhǎng)期工作許可和居留權(quán)的途徑，包括“green card stapling”計(jì)劃或?yàn)榘雽?dǎo)體創(chuàng)新者保留部分年度 H-1B 簽證，可能會(huì)在很大程度上縮小這一差距。此外，一些直接的監(jiān)管變化可能包括保留可選實(shí)踐培訓(xùn)計(jì)劃、改進(jìn) H-1B 注冊(cè)系統(tǒng)、有利的簽證重新驗(yàn)證試點(diǎn)計(jì)劃以及減少綠卡系統(tǒng)中的 PERM 等待時(shí)間。
重要的是，除了努力增加外國(guó) STEM 畢業(yè)生的保留率之外，一些需要高級(jí)工程學(xué)位的職位必須由美國(guó)公民擔(dān)任，因?yàn)檫@些職位涉及國(guó)家安全相關(guān)工作。這包括半導(dǎo)體行業(yè)中的一些角色，例如為先進(jìn)武器系統(tǒng)設(shè)計(jì)芯片。雖然高級(jí)技術(shù)工人的大多數(shù)工作崗位不需要由美國(guó)公民擔(dān)任，但與這些國(guó)家安全相關(guān)職位相關(guān)的關(guān)鍵需求耗盡了本已很小的高級(jí)工程項(xiàng)目美國(guó)公民畢業(yè)生，從而增加了招聘剩余人才的需求，而這些人才中外國(guó)人比例過(guò)高。
結(jié)論
由于所有經(jīng)濟(jì)部門(mén)對(duì)依賴(lài)半導(dǎo)體的尖端技術(shù)的需求不斷增加以及《芯片和科學(xué)法案》的頒布，美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)有望在本世紀(jì)末及以后實(shí)現(xiàn)快速增長(zhǎng)。因此，隨著公司擴(kuò)張和開(kāi)設(shè)新的制造工廠(chǎng)以及半導(dǎo)體設(shè)計(jì)和研發(fā)機(jī)構(gòu)，該行業(yè)將需要增加國(guó)內(nèi)勞動(dòng)力。如果不采取行動(dòng)來(lái)解決具備必要技能和資歷的工人的缺口，以填補(bǔ)這種增長(zhǎng)帶來(lái)的就業(yè)崗位，美國(guó)可能無(wú)法充分發(fā)揮未來(lái)幾年預(yù)期的產(chǎn)能增長(zhǎng)、供應(yīng)鏈彈性和技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)導(dǎo)力的潛力。
根據(jù)我們的預(yù)測(cè)，到 2030 年，美國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)的勞動(dòng)力預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)約三分之一，增加約 115,000 個(gè)工作崗位，其中 85,000 個(gè)屬于技術(shù)崗位（技術(shù)人員、工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家）。除此之外，還需要招聘 153,000 個(gè)現(xiàn)有技術(shù)職位的替代人員，到 2030 年，員工總數(shù)將達(dá)到 238,000 人。滿(mǎn)足這一需求將是一項(xiàng)挑戰(zhàn)，特別是考慮到相鄰行業(yè)對(duì)所有教育水平和技能的合格和多樣化人才的競(jìng)爭(zhēng)。
該報(bào)告估計(jì)，從 2023 年到 2030 年，半導(dǎo)體行業(yè)的勞動(dòng)力市場(chǎng)缺口為 67,100 名工人：26,400 名技術(shù)人員、27,300 名工程師和 13,400 名計(jì)算機(jī)科學(xué)家。
本報(bào)告建議擴(kuò)大現(xiàn)有的教育計(jì)劃以培訓(xùn)技術(shù)人員，特別關(guān)注需求大幅增長(zhǎng)的地區(qū)。80% 的技術(shù)人員在 6 至 24 個(gè)月內(nèi)獲得了認(rèn)證，半導(dǎo)體公司已經(jīng)開(kāi)始制定和擴(kuò)大新員工招聘和培訓(xùn)計(jì)劃。
對(duì)于工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)家來(lái)說(shuō)，高等教育項(xiàng)目通常需要四到十年的時(shí)間，因此有必要采取更廣泛的努力來(lái)擴(kuò)大 STEM 渠道?？s小這些差距需要制定全面的 STEM 戰(zhàn)略，首先要提高學(xué)生對(duì) K-12 級(jí)別 STEM 機(jī)會(huì)的興趣。在大學(xué)階段，應(yīng)該鼓勵(lì)這些學(xué)生從事 STEM 職業(yè)，并讓他們了解半導(dǎo)體行業(yè)的就業(yè)機(jī)會(huì)。行業(yè)、教育機(jī)構(gòu)和政府都可以發(fā)揮重要作用，讓這些機(jī)會(huì)的好處更加明顯。
增加美國(guó)公民中工程和計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)生的供應(yīng)，特別是碩士和博士級(jí)別的畢業(yè)生，其中大多數(shù)畢業(yè)生是外國(guó)人，對(duì)于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全目標(biāo)至關(guān)重要。然而，從短期到中期來(lái)看，考慮到培養(yǎng)這些人才需要很長(zhǎng)的時(shí)間，留住更多美國(guó)院校的外國(guó)畢業(yè)生至關(guān)重要。
所有行業(yè)的技術(shù)人員、工程師和計(jì)算機(jī)科學(xué)專(zhuān)業(yè)人員的可持續(xù)和可預(yù)測(cè)的供應(yīng)對(duì)于美國(guó)的國(guó)家安全、競(jìng)爭(zhēng)力和創(chuàng)新至關(guān)重要，并保證美國(guó)消費(fèi)者和企業(yè)所需的最終產(chǎn)品的供應(yīng)。美國(guó)半導(dǎo)體制造、設(shè)計(jì)和研發(fā)的成功取決于行業(yè)、政府和教育的領(lǐng)導(dǎo)力，以迎接挑戰(zhàn)并最大限度地利用未來(lái)的世代機(jī)會(huì)。
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