研究方法與架構

本研究依據燃料電池之特性，探討其技術發展狀況與基本之工作原理，且在配合政 府節約能源與減少污染之政策下，針對公車業者對燃料電池公車之需求面及成本面進行 探討，並構建需求函數與成本函數；另透過一簡例分析，藉以說明現有燃油公車系統與 燃料電池公車系統成本結構上之差異，同時透過灰色預測之方法，期能了解未來燃油價 格與氫能價格受時間推移之變化進而影響兩公車系統燃料成本之情形。此外，將政府部 門因素納入考量，在追求燃料電池公車引入國內運輸市場之目標下，同時考慮公車業者 需求面與成本面，藉以規劃政府部門補貼模式以決定業者均衡使用量及資本補貼額，並 透過業者之均衡使用量對外部成本改善之效益，以作為政府部門規劃績效補貼之參考。

研究首先針對研究問題作深入瞭解以界定研究範圍，透過相關學術文獻與實務報告之回 顧與探討，確定本研究之研究背景與動機，而後擬定本研究之研究方法。於文獻回顧的 部份，本研究回顧燃料電池、低污染公車、燃料電池車發展現況、灰色理論應用於交通 運輸以及大眾運輸補貼之相關學術研究，並分析文獻已探討及未探討的部份，以界定本

研究之研究架構。最後，擬以一範例分析，說明模式應用結果，以闡述本模式之操作可 行性與實際應用之政策影響，最後提出結論與後續研究課題。圖 1-1、圖 1-2 分別為本 研究之研究架構與研究流程。

首先，本研究深入了解燃料電池之特性及其應用範圍與市場發展狀況；由於燃料電 池具有高效率且清潔之特性，故為都市大眾運輸工具最佳之選擇，因都會區中私人運具 過飽和致使道路容量不足造成用路人產生額外之旅行時間，不但造成道路服務水準長期 以來處於低落狀態，更造成用路人產生擁擠延滯成本以及對環境造成大量污染而產生外 部成本，故若能於都會區引入燃料電池公車，不僅可強化政府宣導民眾踴躍使用大眾運 具的政策，同時可以減少大量外部成本之產生，並亦可抑制私人運具的使用而轉移部份 私人旅次於燃料電池公車系統，以減少私人運具使用量，同時提高道路服務品質，減少 額外的旅行時間與擁擠成本，進而使整個運輸環境品質得以提升。本研究以政府節約能 源與減少空氣污染之政策目標下，探討燃料電池公車系統供需互動狀況。本研究分需求 面與供給成本面兩部分進行探討，以公車業者為需求面之考量，針對影響公車業者採用 燃料電池公車之因素建立效用函數，進而構建公車業者對燃料電池公車之需求模式，以 公車業者使用燃料電池公車所需之成本為考量構建成本模式，而政府的態度亦會影響此 均衡量，若政府願意對業者補貼較多，則均衡量會相對提高。因此，本研究利用解析性 方法構建供需模式，並在政府補貼之情形下以最小化燃社會總成本為目標式，構建數學 規劃模式，以決定公車業者使用燃料電池公車之供需均衡量與最適資本補貼；另外，公 車業者之經營規模亦會影響改善空氣污染之成效，因人口密度較多、公車路線較密集的 地方，空氣污染改善成效將愈顯著，而每家公車業者之行駛里程不相同，對空氣污染改 善成效亦不盡相同，故本研究進一步以業者均衡使用量為基礎，透過燃料電池公車之使 用與行駛里程決定業者對環境污染改善程度，並將業者使用與未使用燃料電池公車之成 本差距納入考量，藉以決定業者改善空氣污染之績效補貼。

需求面 成本面

總成本函數

最適均衡使用量 最適資本補貼

空氣污染改善成效

燃料電池研發技術

節約能源與 減少空氣污染 政府政策目標

公車業者 政府部門

資本補貼

績效補貼

效用函數

需求函數

維修成本

補貼機制

氫能成本 平均設置成本 平均營運成本 設備維護成本

最適績效補貼 燃料電池公車系統與

燃油公車系統總成本差距

車輛成本 氫能供應站成本

影響使用因素

單位車輛構置成本 單位里程燃料成本 車輛最高速度 單位里程排放量 折舊成本

圖 1-1 研究架構圖

研究範圍界定

燃料電池公車發展現況

資料收集 相關文獻回顧

問題分析與研究架構之建立

擬定研究方法

範例分析

結論與建議 需求模式構建

補貼規劃模式

總成本模式構建 空氣污染改善

效益分析

圖 1-2 研究流程圖