在全球半导体市场规模下滑的形势下,新区集成电路产业仍保持持续快速发展,2015年全年实现销售收入605.79亿元,同比增长17.5%,产业规模占全市集成电路产业的63.8%。随着上海集成电路产业政策进一步完善,依托张江高科技园区,浦东集成电路产业链结构不断优化,成为上海集成电路产业最重要集聚地。但总体上产业发展规模和技术水平在全球和国内同行中仍未领先,且与深圳相比差距在拉大。集成电路企业反映在创新创业过程中还面临不少难题。

浦东新区集成电路产业发展现状

浦东是上海集成电路产业最重要集聚地。由于国内集成电路产业快速发展的带动和上海集成电路产业政策进一步完善,尽管全球半导体市场规模下滑0.2%(SIA数据),2015年浦东新区集成电路产业仍保持持续快速发展。根据上海市集成电路行业统计网(SICS)的统计,2015年浦东新区集成电路产业实现销售收入605.79亿元,同比增长17.5%,产业规模占全市集成电路产业的63.8%。

从产业链来看,浦东新区集成电路设计业、制造业、封测业和设备材料业均持续快速增长,各环节占全市比重均超过50%,其中设计和制造业均超过70%。2015年,新区集成电路设计业销售额218.74亿元,同比增长20.19%;制造业销售额154.95亿元,同比增长21.3%;封测业销售额为182.24亿元,同比增长12.69%;设备材料业销售收入近50亿元(表1)

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2015年浦东新区集成电路产业细分行业增长情况

根据SICS的统计,2015年浦东新区从事集成电路产业的企事业单位共248家,占上海市总数(481家)的51.56%;从业人员计60,995人,占上海市(130,873人)的46.61%。与2014年相比,2015年浦东新区集成电路企业增加了10%,从业人员数量增加了7.83%,其中张江高科技园区最为明显,企事业单位数量由原160家增至176家,从业人员数量由原41,227人增至43,959人。

(一)芯片设计业

IC设计业销售收入保持快速增长趋势。2015年浦东新区集成电路设计业销售收入为218.74亿元,占全市72.1%,比2014年的179.95亿元增长20.19%。2011-2015年,浦东新区集成电路设计业持续保持快速增长,设计业占浦东新区集成电路产业链的比重也呈增长的趋势,但设计业占上海设计业比重并未呈现明显的增长趋势,设计业占全国设计业的比重反而呈下降趋势(表2)。

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IC设计龙头企业占位保持不变。根据SICS的统计,2015年浦东新区主要设计业企业中,销售收入10亿元以上的超大型企业数量有3家,销售收入5-10亿元级大型企业4家。

2015年上海设计业企业销售规模前10位中浦东新区仍占8位,其中展讯通信、格科微电子、联芯科技位稳居前3位。前8名设计企业销售收入,占浦东新区设计业总销售额的72.54%,占上海设计业总销售额的52.3%。

在设计方面,2015年展讯通信在取得28nm基带芯片成功生产的基础上,研发成功16/14nm多模多频手机芯片。联芯科技的移动通信芯片设计技术也从28nm推进到16/14nm。上海兆芯研发成功X86架构桌面计算机CPU,并实现批量销售。上海澜起研发成功DRAM缓存控制芯片,达国际领先水平。格科微电子CMOS图像传感器(CIS)全年出货超过10亿颗,保持了30%的国际市场占有率和70%的国内市场占有率。

(二)芯片制造业

芯片制造业销售收入保持快速增长趋势。2015年,浦东新区芯片制造业实现收入154.95亿元,比2014年增长21.3%。2011-2015年,浦东新区制造业占浦东集成电路产业链的比重和占上海芯片制造业的份额,除了2012年有所下降外均呈现增长趋势,而占中国大陆制造业比重呈现小幅波动态势(表3)。

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芯片制造主要企业经济效益平稳增长。上海8家主要芯片制造企业中浦东新区有4家,除台积电(中国)有限公司外,排名前4位浦东新区有3家。

2015年,4家主要制造业企业营业收入138.14亿元,占浦东新区芯片制造业营业收入的89.15%。在出口金额和利润总额方面,4家主要企业经济效益呈现差异化增长态势,中芯国际利润率大幅减少,华虹宏力出口金额也呈现负增长。

芯片制造企业技术水平取得较大进展。中芯国际的28nm的PolySiON和HK/MG制程先后投放晶圆代工市场,16/14nm技术专利申请数量跃居全球第六位。华力微电子的40nm制程成熟,2015年取得了20亿元收益,28nm制程开发成功。华虹宏力在多年积累的基础上,建成国内规模最大、工艺类型最多的特色工艺平台,自主研发的“0.13μm嵌入式自对准分栅闪存技术与技术开发”项目荣获2014年度上海市科技进步一等奖。

(三)封装测试业

根据SICS的跟踪统计,2015年浦东新区集成电路封测业的销售规模为182.24亿元,同比增长12.69%,占浦东新区集成电路产业链的比重为30.1%,占上海集成电路封测业的份额为54.9%。2011-2015年,浦东新区集成电路封测业整体保持平稳增长的态势,其中绝大多数封测企业是世界著名封测企业在浦东新区的全资子公司,主要业务为母公司封测加工,其营业收入受世界半导体市场起伏而变化(表4)。

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(四)设备材料业

根据SIC的统计,2015年浦东新区设备材料业的销售规模为49.86亿元,同比增长13.05%。2011-2015年,浦东新区设备材料业的营业收入从31.24亿元逐步提升至49.86亿元,整体呈现较快上升的走势。设备材料业占浦东新区集成电路产业链的比重基本保持在8%以上。设备材料业已名副其实成为浦东新区集成电路产业的重要组成部分(表5)。

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浦东新区集成电路产业发展比较分析

浦东总销售收入比绝大多数全球十大半导体厂商低。

与2015年全球十大半导体厂商营业收入比较,浦东新区2015年集成电路产业销售收入605.79亿元位居全球第9名,排名第一位的Intel(英特尔)营收是浦东新区的5倍,排名第二位的Samsung(三星)营收是浦东新区的4倍,排名第三位的TSMC(台积电)营收是浦东新区近3倍,比排名第9位的Broadcom(博通)仅多50多亿元。

浦东集成电路产业销售规模占我国大陆比重逐渐减小。从占我国大陆的比重看,2011年浦东新区集成电路产业销售规模占我国大陆集成电路产业比重19.23%,2015年浦东新区集成电路产业销售规模占大陆集成电路产业比重16.78%,占比有逐渐减小的趋势。从全球占比看,2011年浦东新区集成电路产业销售规模占全球半导体产业比重1.91%,2015年占全球半导体产业比重2.78%,占全球的比重有逐渐增长的趋势(表6)。

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(一)浦东芯片设计业国内发展水平比较

面临与深圳差距越来越大的严峻形势。截至2015年,深圳集成电路产业4年来稳居全国各城市首位,在集成电路设计方面亦连续4年领跑全国各城市。2011年深圳设计业产业规模126亿元,2011年浦东新区设计业产业规模106.15亿元,相差20亿元;2015年深圳设计业产业规模380亿元,2015年浦东新区设计业产业规模218.74亿元,相差160亿元。

深圳龙头企业优势明显。除产业规模深圳超过浦东外,在主要企业发展方面新区也落后于深圳。作为国内IC设计业的龙头企业,2015年海思销售收入达220亿元,在全球设计厂商中排名第6,是展讯销售收入的2.4倍,比浦东新区芯片设计业的产值规模还多。此外,深圳还有中兴微电子、敦泰科技、汇顶、国民技术等一批实力比较强的公司,2015年增长率均在30%以上。

(二)芯片制造业技术水平比较

浦东新区已处国内领先水平。

浦东新区芯片制造企业主要由中芯国际、华力微电子、华虹宏力和凸版中芯彩晶电子等8家企业。浦东新区12英寸晶圆生产线共2条,合计产能为5.0万片/月。其中中芯国际12英寸晶圆生产线,产能为1.5万片/月,制程技术为65-40-28nm,是目前国内自行建设12英寸晶圆生产线中制程技术最先进的一条。华力微电子12英寸晶圆生产线制程技术为65-55-40nm,2015年底已完成28nm制程开发。此外,浦东新区8英寸晶圆生产线共6条,合计产能已提升至27.5万片/月。

浦东新区与国际先进相差两代。近3年来在28nm制程经历了全盛时期之后,2015年全球CMOS技术又从22/20nm节点迅速过渡到16/14nm节点,之后又导入10nm技术,2016年底进入量产。2015年英特尔利用14nm技术推出了3款处理器,即KabyLake、Broadwell和Skylake。为了保持世界技术领先的地位,英特尔于2015年底提前发布了开发成功10nm技术的信息。2014年台积电推出了20nmFinFET制程,紧接着迅速超越20nm技术世代,在2014年底推出了16nm制程并迅速进入量产。2015年台积电公布了10nm制程计划,预计在2016年第三季度开始量产。

集成电路产业创新创业企业调研分析

为了能充分反映出集成电路产业企业对浦东新区创新创业环境的整体评价,以及全面反映企业开展创新创业的核心诉求,课题组调研了近100家企业,其中位于浦东新区的企业近70家,另外特别调研了区以外的近30家企业,全部是长期关注浦东新区集成电路发展的企业或有在浦东新区创业和工作经历的调研对象。开展了问卷调查,并据此进行分析。

(一)创新创业环境的整体评价

根据对48家区内外创新创业企业的问卷分析,认为浦东新区发展集成电路产业的主要优势为(依序排列)(图1):

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1、产业链配套优势。

依托上海良好的产业基础和长三角腹地,浦东新区汇集了主要国际芯片公司的研发部门,国内如海思等外地企业也将主要研发基地放在张江,浦东新区始终站在产业链上游制高点,已经形成国内产业链最完整、配套条件最好的产业集群,是国内最好的集成电路产业基地之一。

2、人才吸引力优势。

上海作为国际化大都市,政策环境优良、服务环境好,能够吸引众多优秀设计从业者、资深研发人员和具有国际视野、技术前瞻性的集成电路企业家人才。企业所需要的各类创新创业人才特别是海内外高层次人才,以浦东特别是以浦东张江名义,都比较容易通过市场招聘到合适的人才。

3、创新创业氛围好。

在集成电路产业创新创业环境氛围上,北有北京中关村,南有深圳南山,东有浦东张江,已是国内外行业共识。

但是,集成电路企业在创新创业过程中面临不少难题,有些问题是共性问题,如年轻白领的住房难,子女入学难,中小企业融资难等;有些问题浦东更加突出,如商务成本高、产业化发展空间受限、外地人才的生活成本高和落户难等。在回答问卷中“创新创业难题”的选项时,企业对“招人留人难”、“融资难”、“办公场地扩大难”特别关注(图2)。

008ic20170302 注:一:招人留人难;二:融资难;三:办公场地扩大难;四:落实政策难;五:成果转化示范应用难;六:知识产权保护难;七:货物通关不便

(二)企业创新创业的主要诉求

1、财税政策需求。

在财政政策需求方面,调研结果显示,目前对集成电路企业最有帮助的财税政策是流片补贴(59%),其次是研发费用税前扣除(56%)、企业所得税减免(41%)和IP补贴(37%)等(图3)。在对企业深度调研时,企业对税收问题影响创新创业颇有共同意见。三成以上企业提出希望制定针对浦东中小集成电路相关企业的税收优惠政策。

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流片补贴。深入调研中就流片问题做出详细反馈的企业共计25家,涉及36个品种芯片的流片,使用到的Fab主要有中芯国际、华虹宏力、台积电等。由于Fab一般根据企业的订单量来定流片价格,中小企业订单量较小,流片价格较高,可选择的Fab较少,很难具有竞争优势。中芯国际、台积电等制造厂对于没有渠道关系的客户,基本上会有企业规模要求,不利于浦东小微集成电路企业发展,不少中小企业建议流片由政府对Fab厂进行补贴。

其他财税需求。就国内财务程序制度问题,有企业反馈,其海外分公司面临双重征税;有国内企业提出流片、封测环节,因为按进口缴税、出口退税,由封装厂结算,会有17%增值税产生,而相对国外封装美元结算,成本高出很多;还有企业对国内税率过高意见很大,希望能够根据软件企业的一些规定,享受具有软件著作权的企业,享受2-3%的增值税比例减少运营成本;很多集成电路设计企业通过出口退税的方式获得税收优惠,企业建议增大退税措施。

2、融资需求。

在企业融资需求方面,所调研的企业中,超过52%在初创期主要的资金来源为自有资金,因此对资金需求较为迫切,可以较真实地反映当前集成电路创新创业企业对融资条件和政策的主要诉求。这些企业中,59%的企业希望接受科技产业基金投资,41%的企业希望可以得到政府的贴息贷款,33%的企业希望接受国资背景的天使投资(图4)。可以看出,超过50%的集成电路企业希望得到有政府背景的、针对高科技或者集成电路产业特点的专业类权益投资。

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天使投资引导基金。超过九成的受访企业认为浦东新区有必要设立针对集成电路中小微企业的天使投资引导基金(图5)。在浦东新区层面或张江成立针对集成电路中小微企业的天使引导基金,委托专业机构和产业人士进行管理,形成良好的保值推出机制,促进产业早期创新项目发展,是区以下政府机构应该优先考虑的投资方式。

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其它融资需求。流动资金充足是中小微企业由弱变强过程中最难跨越的门槛之一。对于融资,有不少企业家提出一些富于建设性的意见。如设立创业企业首次流片计划的政府贷款专项担保;设立流片补贴专项经费或Fab厂订单贷款贴息,通过ICC或第三方中立服务平台等直接根据订单补贴给Fab厂或给Fab厂贷款贴息额度;专利和固定资产的低息无息贷款计划;批量生产前的短期(一般在半年)的生产订单过桥担保贷款。

3、发展空间需求

孵化空间。在集成电路专业孵化器和众创空间建设方面,超过九成的受访企业认为有必要建设集成电路细分领域的专业孵化器,为企业提供针对集成电路细分产业发展特点的专业性创新创业服务(图6)。专业集成电路孵化器除了提供基本孵化服务外,企业认为产业链上下游的资源对接、天使VC投资配套和产业专家咨询三大特色服务被认为是集成电路专业孵化器最应该具备的特色服务。产业化空间。从调研的反馈来看,目前张江还是全国IC设计业技术类中小微公司的首选,但由于成本压力,仅在上海设立研发中心的比例在增大,也有不少企业谋划迁移总部。凯世通建议,在张江核心区或周边区域规划一个高端装备产业化基地,提供产业发展空间和环境。

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4、公共技术服务平台需求。

调研显示,集成电路领域企业需要的科技公共服务主要集中在EDA设计软件服务、共性技术IP、封装测试服务等方面(图7)。许多企业希望在设计验证阶段能够有适合的高端示波器、频谱分析仪、信号发生器等,快速封装、快速bonding等服务也是不少小微企业所需要。多数平台设备的通用性不是很好,所以经常使用一些特定平台的资源,另外,由于测试的特殊性,在特定领域现有公共实验室相对缺乏专业技术人员和服务。其中EDA软件虽然国家投入很大进行购置,但过高的授权费用使服务平台缺乏完整的工具体系,在平台建设时应保证新平台的EDA环境具有基本齐备完善的特点。

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(三)重点发展领域的研判

在深度面谈采访30余家企业过程中,企业家们关注的重点也基本重合,物联网及安防、移动通讯/高端微波射频/毫米波雷达产品、大功率电源/IGBT/锂电池应用、汽车电子/无人驾驶、工业控制/机器人等领域都有两成以上受访者认为是浦东的发展方向。对于SOC、模拟、存储器、MEMS、FPGA、MCU/CPU等核心技术也是企业家们关注的方向。相当多企业的研发方向因为基础核心技术相关联或扩展而开发了新的产线,发展方向会有相当的重合和跨界,芯片在应用领域的复制产生不少创新机遇,差异化产品,提高群体竞争力是浦东IC企业需要共同努力的方向。

对推进浦东新区集成电路产业发展的建议

(一)加强集成创新,打造高端智慧经济

1、建设集成电路国际创新平台。

在高端研究机构方面,依托张江综合性国家科学中心建设,吸引海内外顶尖实验室、国际知名研究所、世界知名高校直接或联合设立全球微电子前沿技术合作创新平台、全球领先的IC设计平台、国际领先的IC成果转化平台。

在关键核心技术研发方面,继续扩大集成电路装备芯片设计和生产的优势,力争在先进传感器、核心控制芯片等物联网应用方面取得重大技术突破,重点加强对28nm以下半导体制造、新一代半导体器件与材料、新一代CPU、下一代通信、信息安全等核心技术、关键设备和新材料的研究和突破。

2、以“IC+重点应用”着力发展设计业。在移动智能终端和网络通信领域,重点开发量大面广的移动智能终端芯片、数字电视芯片、网络通信芯片、智能穿戴设备芯片及操作系统。

在智能电网领域,重点加强高性能、高精度计量芯片、智能电表SoC芯片、智能电表载波芯片研发以及IGBT、MOSFET等与能源管理紧密相关的基础半导体器件的研发。

在工业控制领域,推动企业与国内外大学、研究机构、装备制造企业合作,针对光机电一体化、数字控制、精细加工等装备制造技术,发展高附加值、高技术含量的数字装备核心芯片。

在智慧城市领域,重点突破WiFi、Zigbee、PLC等支撑性的基础芯片研发,以及多媒体处理、5G通讯等通用芯片研发等。

在人工智能领域,重点加强手势识别、语音识别、脸部识别、眼球追踪等应用的相关控制芯片研发。

在车联网领域,重点突破汽车通讯、娱乐系统和车身电子等优势领域的芯片研发,以及动力控制、安全控制等高可靠性要求的核心技术领域的芯片开发。

3、提升先进制造、封测和装备材料业发展水平。

在集成电路制造业方面,新建几条12英寸芯片生产线,推动28/20/14nm工艺的研发及产业化,有计划地推进产品线从28nm切换到16/14nm。大力发展模拟及数模混合电路、微机电系统(MEMS)、高压电路、射频电路等特色专用工艺生产线。

在封装测试业方面,适应集成电路设计与制造工艺节点的演进升级需求,开展芯片级封装(CSP)、圆片级封装(WLP)、硅通孔(TSV)、三维封装等先进封装和测试技术的开发及产

业化。

在关键装备和材料业方面,研发光刻机、刻蚀机、离子注入机等关键设备,开发光刻胶、大尺寸硅片等关键材料,推进45-28nm刻蚀/薄膜设备、16-14nm刻蚀设备、65-32nm单片清洗设备、先进封装光刻机的研发和产业化进程。

4、大力推动产业链联动。

在推动设计企业与整机企业联动方面,以优势IC设计企业为主,联合公共技术平台、院校和科研机构、渠道商、整机企业、行业协会等单位,共同组建IC设计产业联盟,在推进知识产权布局、标准制定与认证、市场推广、产业化应用等方面形成合力。

在推动重点板块小微企业群与代工企业联动方面,针对浦东新区有一定集聚性的产业板块,尤其是射频和微波器件、短距离通信芯片、汽车半导体芯片等需要特殊工艺的领域,推动这些重点板块的小微企业群与相关代工企业进行集中对接。

(二)加强联动发展,拓展产业发展空间

1、打造张江集成电路产业创新创业高地。

以建设综合性国家科学中心和科学城为契机,以集成电路创新集群建设和打造国际创新研发链为抓手,以区域内高端研发机构和创新型龙头企业为依托,继续引进高端研发中心、跨国公司总部和重点集成电路企业,大力孵化培育本土集成电路研发创新企业和研发服务企业,促进研发成果转化和产业化发展。

2、培育临港集成电路产业增长点。

以建设上海全球科技创新中心主体承载区和国际智能制造中心为契机,充分发挥临港良好的自然和区位条件、“双特”政策优势和产业成长空间的独特优势,重点推动12英寸大硅片、上海脑智工程中科院“智能芯片”寒武纪深度学习处理器等重点项目落地,培育浦东

新区集成电路产业新的增长点。

3、建设细分领域集成电路设计与应用专业特色园区。

根据调研企业的实际需求,建成一批集成电路设计与应用产业集聚的专业园区,才能使集成电路设计产业场地不足的问题得到较大程度的缓解。鼓励企业入驻产业园区,推动集成电

路产业链的纵向整合,打造集共性技术研发、协同技术创新、集成电路设计与应用于一体的企业集群。

(三)积极引导市场,完善投融资体系建设

1、设立浦东新区集成电路产业发展资金。

鉴于开展高端IC设计业务投入的软硬件设施、人才等费用很高,需要有足够的资金支撑前期研发设计,建议区政府联合社会、市场等多方资源,设立新区层面的集成电路产业发展基金,通过商业化运作,重点支持IC设计和基于产业链合作的研发创新,满足集成电路设计产业早中期项目的融资需求,提升产业链能级和中小企业的成功率。

2、推进集成电路产业“投贷联动”试点示范建设。

一方面,推动设立张江科技银行,探索投贷联动,实施股权和债权相结合的融资服务模式,争取把集成电路产业率先纳入“投贷联动”试点。另一方面,为了配合投贷联动的实施,积极整合浦东新区的金融资源,为集成电路领域的企业提供债权融资、股权投资、夹层投资、并购融资等融资服务,在上市培育、并购交易等方面提供专业化服务。

(四)扶持创新创业,发展特色双创空间

一方面,鼓励集成电路行业领军企业、创业投资机构、投资人、社会组织等社会力量积极参与,建设集成电路领域的创客空间、极客空间、创业咖啡、创业新媒体、创业训练营、虚拟孵化器、创业社区等创新型众创空间。

另一方面,重点围绕集成电路细分领域,鼓励发展一批创新型、专业型众创空间和孵化器。同时推动现有集成电路众创空间和孵化器建设公共技术服务平台,提升专业技术服务能力,为创业企业提供多项目晶圆(MPW)服务、集成电路验证测试支持、EDA设计工具支持等集成电路专业技术服务。此外,建议利用自贸区金融开放和创新优势,把集成电路产业作为重点领域纳入自贸区海外人才离岸创新创业基地建设。

(五)着力全产业链,优化科技公共服务平台一方面,建设高端IC设计平台等重大基础设施,委托第三方专业机构运营,通过提供高端客制化IC设计服务、高端人才培训服务等,提升区域集成电路产业能级。

另一方面,提升上海集成电路研发中心能级,打造我国技术最先进、辐射能力最强的世界级集成电路共性技术平台,为自主芯片制造提供技术支撑,为国产设备及材料提供验证环境。此外,建议政府采用创新券等形式鼓励科技型小微企业使用平台服务时,把集成电路产业作为优先支持领域。

(六)加强政策创新,完善产业发展扶持体系

1、加大对集成电路产业的财税扶持。

财政补贴方面,加大对流片和EDA工具、IP知识产权方面的补贴力度;在评选重点企业研发机构和重点科技创业企业时,向集成电路产业倾斜;财政资金投资的市政设施、技术改造、医疗卫生、教育文化、节能环保和公共事业信息化项目,优先采购区域内集成电路企业的创新产品、创新服务和创新技术。

2、深入推进集成电路全产业链保税监管模式。

争取国家和上海市的支持,对经认定的集成电路设计、芯片制造、封装测试企业纳入保税监管范围,开展产业链的全程保税监管模式试点,推进集成电路产业链各环节开放式创新发展,进一步提升浦东新区集成电路产业的综合竞争力。

3、提升对集成电路产业人才的生活保障力度。

在个人所得税方面,建议对集成电路企业员工享受个人所得税地方财力部分补贴方面取消名额限定。在人才引进落户方面,争取市相关部门支持,对集成电路领域高端研发创新和创业团队优先给予人才落户绿色通道。在满足人才居住需求方面,建议对集成电路领域高端青年人才在临港“双定双限”房、公租房等房源分配方面加大支持力度。

(本文由上海市浦东新区人民政府研究室和中共上海市浦东新区委员会研究室联合编撰)

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