國家度量衡標準實驗室企業化經營之研究

全文

(1)國立交通大學高階主管管理碩士學程（EMBA）碩士論文. 國家度量衡標準實驗室企業化經營之研究. A Study on the Entrepreneurial Operation of the National Measurement Laboratory. 研究生：林增耀指導教授：楊千博士/王耀德博士中華民國. 九十五. 年六月.

(2) 國家度量衡標準實驗室企業化經營之研究 A Study on the Entrepreneurial Operation of the National Measurement Laboratory. 研究生：林增耀. Student：Tzeng-Yow Lin. 指導教授：楊千博士王耀德博士. Advisor：Dr. Chyan Yang Dr. Yau-De Wang. 國立交通大學高階主管管理學程碩士班碩士論文 A Thesis Submitted to Master Program of Management for Executives College of Management National Chiao Tung University in partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Executive Master in Business Administration June 2006 Hsinchu, Taiwan, Republic of China 中華民國九十五年六月.

(3) 國家度量衡標準實驗室企業化經營之研究學生：林增耀. 指導教授：楊千/王耀德博士. 國立交通大學高階主管管理學程碩士班. 摘要國家度量衡標準實驗室負責建立國家計量基磐，以滿足國家在科學、工業、法定計量之檢測需求，進而達成提高產業競爭力(品質管理、價值提升)，改善人民生活環境(汽機車廢氣測試)，提升醫療健康品質(醫學檢驗)，確保交通(呼氣酒測、測速)與公共安全(鋼筋水泥強度)。國家計量基磐是國家競爭優勢之一重要因素，如同高速公路是一國家經濟建設、社會溝通繁榮之基礎建設。它是國家經濟建設與科技研發之基礎平台，一般均由政府投資經營，然隨者各國政府組織精簡與國營事業民營化趨勢，國家度量衡標準實驗室勢必導入企業化經營精神與管理。本論文以國家度量衡標準實驗室為主題，探討其對國家整體經濟效益，檢視先進國家標準實驗室面對民營化之經營策略，考量台灣目前整體現況，應用相關管理理論，研擬適合我國國家標準實驗室的企業化經營策略，並討論初步實證成果。綜整結論可分為全球經營趨勢、經營策略芻議與初步實證、經營變革初探三部分。建立我國完整有效的追溯體系，確保該體系為國際上所承認與相容是國家標準實驗室主要任務。本文探討國家標準業務特有的S曲線，量測價值鏈，並提出計量連結平台與終端使用者導向之標準傳遞觀念。具體策略為深入對終端使用者的全方位服務；提高對各產業量測價值鏈高附加價值部分的比重；擴大對國家重大建設與重點產業的貢獻；發揮計量連結平台的綜效；槓桿運用區域計量網絡；以使用者導向驅動國家度量衡標準技術研發管理流程。本研究亦蒐集探討先進國家面臨民營化衝擊之經營策略，包含美國 NIST、英國NPL、日本NMIJ、德國PTB等國家標準實驗室。. 關鍵詞：國家度量衡標準實驗室、量測價值鏈、企業化經營、計量平台、基磐建設、國家競爭優勢 i.

(4) A Study on the Entrepreneurial Operation of the National Measurement Laboratory Student：Tzeng-Yow Lin. Advisors：Dr. Chyan Yang Dr. Yau-De Wang. Master Program of Management for Executives National Chiao-Tung University. ABSTRACT. The National Measurement Laboratory (CMS-NML) is responsible for the establishment of National Metrology Infrastructure to meet the metrology demands for science, industry and legal applications. In addition, the infrastructure aims to enhance the competitiveness of Taiwan industry, and to improve the Taiwanese life quality in aspects of safety, health and environment. The metrology infrastructure is a key factor to the competitive advantage of nations, same as the importance of highways to economy. The metrology infrastructure is also a platform for high-technology incubation, and is normally operated or contracted by the government. With increasing pressure for budget-cut and privatization for most National Metrology Institutes, NMIs are inevitably requested to operate like a business company, or at least to run with entrepreneurship. The thesis aims to study the entrepreneurial operation of the National Measurement Laboratory, in review of experience and strategies of some developed-country NMIs, and the application of management models, such as Porter’s competitiveness, and platform and ecology system. The study tends to propose some guidelines of strategy, with the investigation into some standards-related projects during the past twenty years since the foundation of the CMS-NML. Further, the proposed strategies are verified by some cases that are related to the key Taiwan industries (such as IC industry, and nano-technology) and primary constructions (such as high-speed train, and urban underground). The mission of the CMS-NML is to implement a complete and effective ii.

(5) traceability system, and to ensure the interoperability of the system with other countries. With consideration of traceability and interoperability of the infrastructure characteristics, some unique strategies are proposed, such as metrology value chain and special measurement S-curve, metrology platform, total solution service, user-oriented standards dissemination, and leverage of regional metrology networks, including south-eastern mainland China. In addition, the review of operation strategies from several NMIs is included, such as NIST of USA, NPL of UK, NMIJ of Japan, and PTB of Germany.. Keywords: The National Measurement Laboratory, Metrology value chain, Entrepreneurship, Metrology platform, Infrastructure, Competitive advantage of nations. iii.

(6) 誌謝打從考入交大EMBA課程就不斷有人問我，已經有博士頭銜為何還要自費唸這碩士課程。其實在管理領域我就如同在海邊撿貝殼的小孩，面對浩瀚管理學海，愈唸愈覺得自己學識之不足。在入學後第三年，才趕在畢業截止時限，完成這份論文。感謝EMBA諸位授課老師與同學的授業、解惑與激辯、啟發。尤其在 EMBA唸書前兩年，正好本人在職場面臨就業以來最大的挑戰，因為就職公司工研院也正面臨由於台商西移、產業劇烈轉型所帶來各方期盼與壓力。新上任院長與董事長以其強烈企圖心，配合經濟部要求，進行工研院成立三十年來最大改革，組織重整、人員優退、產業導向要求，一波波改革排山倒海而來，而企業化經營精神導入，正是這波改革的重點。授課老師紮實學養與諸位同學豐富產業經驗，讓我得以即時充實管理職能，解決營運與管理上諸多問題。而諸位同學豐沛人脈與熱情援助，讓我在知識服務推廣上得能達成營運目標，並在此波改革中倖存。邁入中年重作學生，也趁機為人生下半場做定位。游伯龍老師習慣領域的一連串作業，讓我有機會回顧上半場的成果，人生歸零定位再出發。很高興延續在學分班的學習，繼續聆聽王耀德老師在組織行為精闢見解，以及徐作聖老師對科技管理融會貫通。企業法律專題王文杰老師分享他在中國大陸學習法律之燦爛經歷，也驗證本人對大陸人事物的觀察。朱博湧老師與許祿寶老師的策略管理，觸動、針砭、深化我對策略管理的領悟。最後衷心感激所有授課老師與外邀企業家之豐碩知識饗宴分享。感謝我的長官量測中心主任段家瑞博士，贊助我參加「柏克萊經驗-終身價值」學程，讓我得以與前幾屆學長與新考上學弟，經由共同學習建立友誼與人脈，也得以有機會聆聽楊千老師言簡意賅，充滿智慧珠璣的話語。論文撰寫過程中，圖形編繪、本文編排調整、資訊彙整均是十分累人的事，感謝我的同事張文成先生、方承彥經理、羅麗玲小姐，由於他們熱心協助，讓我得以集中心思於文稿撰寫，及時完成本論文。另外也謝謝「國家度量衡標準實驗室運作計畫」參與同仁，由於他們卓越貢獻，我方能以他們精彩表現為素材融入本研究。最後更應感謝我的內人麗娟，因為她的包容與鼓勵，讓我得以無後顧之憂完成這EMBA課程。也謝謝姪女一尹、浥文、一平的「砥礪」，為給他們一個正向榜樣，我終能排除雜務完成這學程最後與最重要的里程。 iv.

(7) 目錄中文摘要---------------------------------------------------i 英文摘要---------------------------------------------------ii 誌謝-------------------------------------------------------- iv 目錄-------------------------------------------------------v 表目錄------------------------------------------------------ vii 圖目錄------------------------------------------------------ viii. 第一章緒論------------------------------------------------- 1 1.1研究背景與動機------------------------------------------- 1 1.2 研究目的------------------------------------------------- 2 1.3 研究對象與範圍------------------------------------------- 3 1.3.1 研究對象--------------------------------------------- 3 1.3.2 研究範圍--------------------------------------------- 3 1.4 研究架構與方法------------------------------------------- 3. 第二章文獻探討--------------------------------------------. 5 2.1國家競爭優勢--------------------------------------------- 5 2.2平台策略與生態系統--------------------------------------- 6 2.3產業價值鍊與獲利模式------------------------------------- 8 2.4核心專長與競爭力------------------------------------------ 11. 第三章國家度量衡標準實驗室及其總體經濟效益------------- 12 3.1 國家度量衡標準實驗室的定義與特質------------------------- 12 3.1.1 國家度量衡標準實驗室(National Metrology Institute) --------- 12 3.1.2 國家度量衡標準實驗室之特性(放大效果) ------------------ 13 3.2 國家度量衡標準實驗室的總體效益--------------------------- 17 3.2.1 對安全、健康、環境、貿易(S.H.E.T)等方面之貢獻----------- 17 3.3 先進國家標準實驗室因應民營化衝擊之經營策略--------------- 22 3.3.1 英國 NPL--------------------------------------------- 23 3.3.2 德國 PTB--------------------------------------------- 26 3.3.3.美國 NIST--------------------------------------------- 26 3.3.4 日本 AIST--------------------------------------------- 27 3.4我國科技政策與國家度量衡標準實驗室定位-------------------- 28. 第四章國家度量衡標準實驗室的經營策略-------------------- 31 4.1 量測標準與基磐技術(Infratechnology) ------------------------ 31 4.1.1 國家競爭優勢的基磐------------------------------------ 31 v.

(8) 4.1.2 NML 客戶分析----------------------------------------- 32 4.2 量測 S 曲線與價值鏈--------------------------------------- 37 4.2.1 NML 之 S 曲線----------------------------------------- 37 4.2.2 量測價值鏈-------------------------------------------- 39 4.3 計量連結平台--------------------------------------------- 43 4.3.1 計量連結平台效益-------------------------------------- 45 4.3.2 計量連結平台服務內容---------------------------------- 45 4.4 終端使用者導向之標準傳遞--------------------------------- 46 4.4.1 前進式標準傳遞---------------------------------------- 47 4.4.2「衛星實驗室」與區域計量網絡---------------------------- 48 4.4.3 全方位解決方案---------------------------------------- 49. 第五章國家度量衡標準實驗室與重點產業的關連------------- 51 5.1 標準實驗室與國家重點產業--------------------------------- 51 5.2 標準實驗室與奈米產業------------------------------------- 51 5.2.1 奈米標章--------------------------------------------- 53 5.3 標準實驗室與生物醫學產業--------------------------------- 54 5.3.1 緊急醫療--------------------------------------------- 55 5.3.2 竹北生物醫學園區------------------------------------- 58 5.4以標準為策略引領產業發展--------------------------------- 61 5.4.1 國家標準發展策略-------------------------------------- 63. 第六章結論與建議------------------------------------------ 65 6.1 結論----------------------------------------------------- 65 6.1.1 國家度量衡標準實驗室之全球經營趨勢------------------- 65 6.1.2 我國國家標準實驗室的經營策略與初步實證--------------- 68 6.1.3 我國國家標準實驗室經營變革初探----------------------- 69 6.2 後續研究建議--------------------------------------------- 70 參考文獻------------------------------------------------------ 72 作者簡歷------------------------------------------------------ 74. vi.

(9) 表目錄表 1．NML 校正服務產業分佈統計--------------------------------- 13 表 2．NML FY93 前六十大客戶與 1000 大製造業交叉表--------------- 34 表 3．NML FY89 前六十大客戶與 1000 大製造業交叉表--------------- 34 表 4．NML FY93 前六十大客戶 BCG 矩陣--------------------------- 35 表 5．NML FY89 前六十大客戶 BCG 矩陣--------------------------- 35. vii.

(10) 圖目錄圖 1．國家計量基磐(國家量測系統) ------------------------------- 1 圖 2．論文研究結構示意圖--------------------------------------- 4 圖 3．菱形理論：決定國家優勢的鑽石體系-------------------------- 5 圖 4．破壞性創新與產品發展------------------------------------- 10 圖 5．一級校正服務之槓桿效益------------------------------------ 15 圖 6．計量標準傳遞加乘效益-------------------------------------- 16 圖 7．T 公司現場振動效應測試------------------------------------ 17 圖 8．NML 自行研發之耳溫槍校正器------------------------------- 19 圖 9．BIPM 與 NMIs 之關鍵比對及國際分工------------------------- 30 圖 10．NML 之產品生命週期曲線(S-curve) -------------------------- 31 圖 11．量測價值鏈----------------------------------------------- 40 圖 12．高速鐵路對南科園區振動影響評估-------------------------- 42 圖 13．計量連結平台關聯圖--------------------------------------- 44 圖 14．國家標準實驗室經營策略示意------------------------------- 46 圖 15．台灣與大陸東南沿海區域計量網絡--------------------------- 49 圖 16．奈米技術及其應用領域------------------------------------- 52 圖 17．緊急醫療：救護車端傳送畫面-------------------------------- 56 圖 18．緊急醫療：醫院端接收畫面---------------------------------- 57 圖 19．生醫產品器材上市流程發展--------------------------------- 60 圖 20．標準結合智財(IP)引領產業發展----------------------------- 64. viii.

(11) 第一章緒論 1.1 研究背景與動機因應國際潮流與政府財務現實，國家度量衡標準實驗室面臨加強產業服務與改善財務結構與提高生產力之壓力。國家標準實驗室負責建立國家計量基磐 (National Metrology Infrastructure) 或國家量測系統 (National Measurement System)，參見圖 1，以滿足國家在科學、工業、法定計量之檢測需求，進而達成提高產業競爭力(品質管理、價值提升)，改善人民生活環境(汽機車廢氣測試)，提升醫療健康品質(醫學檢驗)，確保交通(呼氣酒測、測速)與公共安全(鋼筋水泥強度)。計量基磐屬國家經濟建設與科技研發之基礎平台(Platform)，一般均由政府投資經營，然隨者各國政府組織精簡與國營事業民營化趨勢，國家度量衡標準實驗室勢必導入企業化經營精神(Entrepreneurship)與管理。譬如英國國家物理實驗室(扮演英國國家標準實驗室角色)，轉委託德國西門子集團經營；又如荷蘭計量院(NMi)主攻參考物質銷售，甚至擴及搏奕(Gambling) 器具研製。. 圖 1．國家計量基磐(國家量測系統). 1.

(12) 我國國家度量衡標準實驗室(National Measurement Laboratory)由經濟部標準檢驗局委託工研院量測技術發展中心 (Center for Measurement Standards)代為運轉。「國家度量衡標準實驗室運作計畫」於 1985 正式委託工研院執行，此刻也是台灣經濟起飛，產業正醞釀發生劇變之時。委託經費自 1985 年約 5 億新台幣，歷經起伏變化，減少至 2005 年的 2 億 3 千萬新台幣；參與人員也自 179 人年精簡至 90 人年。相對地國家計量基磐所支持的台灣產業，結構上也發生重大的轉變。1985 年我國製造業以民生、化工業為主(相對比重分為 35%與 30%)，演變至 2002 年則以資訊電子獨大(約 37%)，金屬機械持平(約 24%)，而昔日化工業已降至 15%以下。而資訊電子業之產品具有周期短、種類多、變異快的特性。宏觀來看 1985 年我國產業以工業製造為主(約 48%)，至今則以服務業(70%)占大宗。面對台灣產業丕變，經費卻日益拮据，國家度量衡標準實驗室很難沿用舊有營運模式，而仍然期望對產業有重大影響與有效支持。如何導入企業化經營精神，提升國家標準實驗室營運能力，增強對台灣產業的服務價值與影響力，此乃本文研究之主要動機。. 1.2 研究目的本論文嘗試以企業化經營角度探討國家度量衡標準實驗室的營運模式，以期強化國家標準實驗室對終端使用者(End-users)的服務，並降低變革中對同仁的衝擊。 1. 利用 Porter 鑽石模型、平台策略、產業價值鏈等管理理論，配合國家計量基磐本質特性，嘗試提出適合國家度量衡標準實驗室的企業化經營策略。 2. 研究國家標準實驗室如何導入企業化經營精神，運用上述企業化經營策略增強對台灣產業的服務與影響力。 3. 參酌歐美日先進國家度量衡標準實驗室經驗，建立適合我國國情之國家標準實驗室經營策略。. 2.

(13) 1.3 研究對象與範圍 1.3.1 研究對象本文以「國家度量衡標準實驗室」(以下簡稱「國家標準實驗室」)為研究主體。國家度量衡標準實驗室運作上以經濟部標準檢驗局委託工研院量測中心辦理之「國家度量衡標準實驗室運作計畫」(以下簡稱「標準實驗室運作計畫」)工作業務內容為本體，涵蓋「奈米技術計量標準計畫」及相關標準衍生計畫或業務。以工研院量測中心參與「標準實驗室運作計畫」相關組室同仁為核心，包含業務相關企畫、推廣、公關與支援人員。 1.3.2 研究範圍本文探討「國家度量衡標準實驗室企業化經營」之可行性，檢視國家標準實驗室任務與本質特性，分析其對國家整體經濟效益，及其對產業影響模式，應用企業化經營精神，加強其對國家重點產業的影響力與貢獻。國家標準實驗室對社會、教育與文化構面的非經濟量化影響與效益，則不在本文研究範圍。. 1.4 研究架構與方法本論文研究架構如下圖 2。本研究先從國家標準實驗室的外部環境，包含國家政策、國際民營化趨勢、標準實驗室任務與特質著手，再由國家競爭優勢(鑽石理論模式)、平台策略、產業價值鍊及核心競爭力為基礎，進一步歸納出我國國家度量衡標準實驗室之經營策略，並將其應用於說明國家標準實驗室與我國國家重點產業之關連。. 3.

(14) 國家政策. 國家標準實驗室任務與特性. 國際民營化趨勢. 鑽石理論模式. 產業價值鏈. 國家標準實驗室核心競爭力. 經營模式. 國家標準實驗室與國家重要產業. 結論與建議. 圖2．論文研究結構示意圖. 4. 平台策略.

(15) 第二章文獻探討 2.1 國家競爭優勢波特在「國家競爭優勢」一書中，根據對十個國家、上百產業的歷史研究，歸納出「鑽石體系」理論，以分析國家如何在特定領域建立競爭優勢，並以這理論解釋國家如何在一些產業中發揮其競爭優勢。他應用這理論對比產業成功與失敗的型態，分析產業型態變遷，進而建立一個能解釋國家整體經濟優勢的完整架構。「國家競爭優勢」並不是指一個國家本身有何競爭優勢，而是意指一個國家何以在某些產業具有競爭優勢。譬如德國在印刷機械、高級汽車和化工產業擁有競爭優勢；瑞士在製藥、巧克力、食品和貿易方面具有競爭優勢。波特基本上認為，一產業在某一國家內可以產生優勢地位，主因來自下列四個關鍵因素：(1)生產因素，(2)需求條件，(3)相關與支援產業，(4) 企業策略、企業結構與同業競爭。由於此四個因素以圖形表示，其狀如鑽石，各因素彼此相互關連，故稱其為「鑽石體系」。另，一國之特定產業發展及其競爭優勢又受「機會」與「政府」兩因素影響。前四個基本因素與後兩個附加因素相互發展配合、刺激提升，形成動態發展的最佳組合。. 圖3．菱形理論：決定國家優勢的鑽石體系. 5.

(16) 生產因素包含人力資源、天然資源、知識資源、資本資源及基礎建設。一國生產因素是先天得來、被動繼承，或只需簡單私人或社會投資就能擁有，謂之初級生產因素：如氣候、地理位置、非技術勞工、融資等。另一高級生產因素則指：現代化數位通信基礎建設、高等教育人力。以量子物理(Quantum physics)與半導體技術等現代科技為基礎之國家計量基磐則屬高級生產因素。初級生產因素任何新興國家很容易取得，如廉價勞工，故其對競爭優勢的影響漸趨式微。高級生產因素必須在人力和資本上大量而持續地投資，而且也不易由國外取得。波特認為當高級生產因素是由母國基地發動並且吻合企業整體發展策略時，其價值相當高。一個國家想要經由生產因素建立起產業強大又持久的競爭優勢，必須發展高級生產因素和專業型生產因素。專業型生產因素意指在技術型人力、先進基礎建設、專業知識領域、及其他定義更明確且針對單一產業的因素。如德國的光學產業擁有一流光學物理研究員及嫻熟技藝之技術員。精密微型干涉計量顯微鏡組，也唯有東德專業技術大學結合蔡司(Carl Zeiss) 光學廠技工才能製造出來，其他國家甚難取代。一個國家的企業要持續其國際競爭優勢，應主動擺脫當時初級生產因素優勢。而且專業型生產因素是一個持續過程，亦即其專業性會隨時間而衰減或喪失，如電子工程領域即是。知識與技術性人力資源雖是提升競爭優勢兩大條件，卻也是貶值最快的兩個條件。專業型和高級生產因素通常是創造出來的。一套完整的國家電信系統或養成為數眾多的微生物學家，是靠點滴投資換得的。當全球的生產因素標準普遍提高後，藉生產因素發展競爭優勢不再一蹴可及，有待國家對環境中最不利部分進行最大、最持續的投資。若要創造對產業有利的生產因素，民間部門絕不能缺席。政府投資生產因素時，往往偏重初級和一般性項目，如基礎科學。基礎科學是創新科技商業化的種子，然除非業界能將相關研究成果轉換應用成產品或服務，否則基礎科學不會導致競爭優勢。. 2.2 平台策略與生態系統 Marco Insiti 與 Roy Levien 於 2004 年提出有關生態系統(Strategy as ecology)一文，揉合平台策略與產業聚落概念，對於國家標準實驗室建立國 6.

(17) 家計量基磐提升產業競爭力之任務頗有參考價值，茲簡述如下。沃爾瑪(Wal-Mart)與微軟(Microsoft)的成功應歸諸於他們所營建的生態系統(ecosystem)的成功。生態系統一般涵蓋供應商、經銷商、外包商、產品或服務製造商、技術提供者。本文提供一架構以評估公司所屬生態系統的健康狀況、決定於生態系統中所處位置、發展策略以配合公司所扮演角色。沃爾瑪與微軟是他們所屬生態系統的台柱(keystone)，創造生態系統其他成員強化績效所需的平台(platform)：服務、工具或技術。譬如沃爾瑪採購系統提供其供應商寶貴即時有關客戶的需求與偏好。微軟提供軟體開發公司工具與技術，以利其開發視窗(Windows)軟體的應用軟體。評估商業生態系統健康的三大關鍵指標：生產力(投資資本報酬率) Productivity、穩定性(生態系統成員數) Robustness、利基創新(應用分散程度) Niche creation。譬如 1994-2002 軟體業平均資本報酬率為 10%；生技業約 -5%；而網路公司為-40%。軟體業與生技業評估期間每年報酬率變異不大；網路公司的資本報酬率如雲霄飛車變異極大，2000 年近乎崩盤，即網路泡沫之破滅。許多 B2B 網路市集，隨者營收之增加其盈餘卻反向急劇減少，最終導致營運模式崩潰。一健全生態系統應提供系統成員適當對未來變化預測訊息，以利其遭逢外在衝擊仍可生存，而非像恐龍般消滅。因此最簡單指標為系統成員的生存率。第三點，一健全系統應可支持廣泛的物種成員，亦即各式各樣的創新產品與應用。一生態系統的台柱或龍頭廠商應該提供系統成員一穩定且可預測的共同資產：如前述沃爾瑪採購系統，及微軟的視窗作業系統。龍頭廠商的規模不見得很大，但其影響力卻十分顯著。微軟的營收與員工數目僅佔整體電腦生態系統 0.05%；然其市場價值卻佔整各系統的 0.4%(軟體供應商的 20%-40%)。成為龍頭廠商的主要策略有二：創造價值並與系統成員分享價值。龍頭廠商成功的第一準則：創造一個有價值的平台。如台積電與聯電創造一個有形平台，提供電腦晶片設計公司一個有效的晶片製造系統。第二準則：平台的價值(除以創造、維護與分享成本)應隨著使用成員數目增加而快速提昇。實體獨裁者(physical dominator)遂行垂直或水平整合以直接擁有或管理大部分的網絡系統；相對地龍頭廠商對生態系統成員的影響較為間接。如 7.

(18) 大電腦(mainframe)時期 IBM 近乎主宰整個電腦生態系統。相對地，價值獨裁者(value dominator)對生態系統幾無貢獻，而且竭盡所能從生態系統攫取成果。如恩隆公司利用其在能源生態系統的獨特位置，與資訊不對稱優勢攫取暴利。大部分公司採取利基策略。如 Nvidia 是著名圖形加速器(視訊遊戲與多媒體應用的基礎)處理設計商。他運用兩大著名龍頭公司 TSMC 與 IBM (IP 資料庫與設計工具)。他避免製造、組裝、測試的風險與成本，而專注於產品設計、品質保證、行銷與客戶服務。當然 Nvidia 的績效與他的夥伴 TSMC 與 IBM 的績效息息相關。生態系統的龍頭廠商與獨裁者僅有一線之隔。兩者皆對生態系統成員有莫大影響與貢獻。最大區別在於前者願意與成員分享成果，且協調各成員合力對該生態做出貢獻。後者則是親力親為，如 IBM 自行生產所有主機產品，並獨享豐碩利潤。雖然文中稱呼微軟為龍頭廠商，其實若非近年來無論美國各州聯合控訴其違反拖拉斯(antitrust)法，及歐盟亦控訴其挾視窗優視壟斷軟體市場，微軟才逐漸釋出原始碼並採取敦親睦鄰措施。筆者以為，現實商場人心不足蛇吞象，唯有先成為獨裁者的氣候，才會逐漸轉為龍頭廠商(共主)，對成員釋出善意分享價值，以求永保長遠利益。成為龍頭廠商的主要策略之一是開發成員樂於使用的有價值平台，亦即使平台成為產業界標準。欲達此目標，產品上市初期需積極搶佔市場佔有率，有高市占率才有制定規格標準的優勢位置。以 LCD 為例，韓國三星近來採取低價政策意圖逼使台灣廠商退出市場，擴大其佔有率。另外掌握通路者才有可能成為龍頭廠商。沃爾瑪、戴爾、統一超商、麥當勞等，掌握各領域通路且面對終端消費者，因此可以決定販賣何種產品，因此對供應商有極大談判權。近來 RFID 一例即是由通路端沃爾瑪決定採用，並要求供應商配合。近一期（經濟學人）雜誌還以「How Retailers Are Turning to Tech (RFID)」為題專題報導。其實該技術並非由其發展，但通路商卻是該技術最大推手。真是驗證「搞軟的勝過搞硬的」；「搞通路的贏過搞技術的」。. 2.3 產業價值鍊與獲利模式 1980 年代 IBM 位於事業顛峰，掌握 70%主機市場與 95%獲利，此時卻決定將作業系統與處理器晶片外包。當然以事後諸葛之名評斷，這是致命的錯誤，此舉導致 Intel 與 Microsoft 的崛起，也是 IBM 步入衰退的開端。 8.

(19) 有趣是，IBM 外包作業系統與處理器晶片的決策，卻完全吻合當時流行的正統管理學派主張：一家公司除保留核心能力外，應將所有不具競爭力的功能或業務外包。 Christensen, Raynor and Verlinden (2001)嘗試提出一套理論解釋(在 Skate to where the money will be 乙文)：當某一產業因破壞性創新而致解構崩潰時，原有主導廠商如何洞悉鉅變，即時變更經營模式以獲取最大利潤(如同玩冰上曲棍球，預測冰球下一位置)。在產品發展進化不同階段，公司需採用不同競爭策略。新產品發展初期，產品功能性(functionality)未能滿足主要客戶需求，此時公司以強調產品性能(product performance)為競爭訴求重點。隨後因技術快速進步改善，主要客戶需求已被滿足，此時公司間競爭重點轉為便利性、客製化、價格、彈性。電腦產業的解構(Dis-Integration of the Computer Industry) 大型電腦獨領該產業初期風騷，繼而微電腦崛起，而個人電腦的發明更破壞性解構電腦產業。原本壟斷的、互相依賴的整合型價值鏈，丕變為如香腸切片般的水平分工。整個產業被解構成涵蓋設備、材料、零組件、設計、組裝、作業系統、應用軟體、銷售、維護等次領域。各領域均有管領風騷各有擅長的”玩家”，如設備的 Applied Materials；產品設計 IBM、 Dell、Gateway；代工組裝的鴻海、Solectron；作業系統 Microsoft。此種因破壞性創新導致的產業解構，除電腦業(IBM)外，亦發生於汽車業(GM)、石油(Standard Oil)、鋼鐵業(US Steel)、與通訊產業(AT&T)。 Christensen 等人提出的產品演化模式與 Perez 的技術演進模型(由 installation 階段至 deployment 階段)精髓上有異曲同工之處。參見附圖 4。當產品通用模組架構與本質產業標準已經訂定，串接零組件與次系統的介面亦顯重要。有三項關鍵因素必須考慮：specifiability、verifiability、and predictability。亦即零組件或次系統的屬性規格必須明確，這些規格必須可以檢測驗證，次系統間匹配性能必須可以預測。. 9.

(20) 圖 4．破壞性創新與產品發展錢往何處流(Where the Money Goes)乙文提出的獲利準則為：掌握產品價值鏈(value chain)的相互依賴關係(interdependent link)者可以攫取(capture) 最大利益。在強調產品功能性的演化初期，設計與製造終端產品的整合型廠商，可以獲得最大利益(如大型主機時代的 IBM)。獲利原因有二：壟斷式專利造成的顯而易見的差異化；高固定與變動成本比，促使具量產規模的大型製造商佔盡成本優勢(固定本因量產而攤銷)。當產業因破壞性創新而致解構崩潰時，最大獲利者轉為價值鏈上游的次系統供應商(如 PC 時代的微軟與英特爾)。對 DRAM 晶片而言，真正獲利者並非 Samsung、Micro Technology，而是價值鏈上游的設備供應商，及讀寫頭與磁片製造商。汽車是另一適用因技術日趨成熟而朝模組解構的產業。性能優異且可靠的汽車常因退流行而滯銷。汽車市場較電腦市場更解構碎裂 (fragmented)，以往可以銷售幾百萬台的車種，如今銷售二十萬輛已相當不錯。為降低成本，各大汽車廠早已進行激烈整併，甚至聯合開發新車種或共用零組件。因應產品演化過程產業價值鏈常有劇烈變化，一家公司想要在多變生態中生存，甚至獲取最大利益，隨時觀察產業生態調整經營策略，才是生存之道。最近大陸聯想集團(Lenovo/年營業額 USD 30 億)以小博大購併 IBM PC 部門(年營業額 USD 90 億)，成為僅次於 Dell 與 HP 之世界第三大公司。大陸公司在政府支持下，嘗試借外資通道打響品牌優勢之企圖心展露無疑，更驗證「變」才是硬道理。. 10.

(21) 2.4 核心專長與競爭力 Hamel and Prahalad(2004)認為：缺乏核心專長觀點，可能使企業對於愈來愈仰賴供應商的核心產品失去警覺性。一旦由其他市場所發展出來的專長帶來本行的新競爭者，企業或許就會措手不及。他們發覺還有一項常見的缺失，就是不曾把「顧客重視的價值」考慮進去。瞭解專長與顧客利益之間的關係，對分辨真正的核心專長十分重要。另提及建立一致的核心專長重點重要性，要使核心專長關電在企業內紮根，全體管裡人員均需充分瞭解及參與五項重要的專長管理工作：(1)辨別現有的核心專長；(2)擬定核心專長取得計畫；(3)培養核心專長；(4)部署核心專長。 Hamel and Prahalad (1990)率先提出核心能力的重要性，他們認為企業短期的兢爭力來自於產品價格與績效的結構，能夠在世界競爭下存活下來的，不論是西方或日本皆是因為專注於產品的標準化，以維持品質和成本，減少持續競爭的障礙，但是缺少了差異化優勢的來源。長期來看，企業競爭力則是因為比競爭對手更有效率，且能快速的建立核心能力。高階主管的穩定性及策略性方案對於培養新核心專長十分重要，因為要建立世界領導地位的核心專長可能需要五年、十年甚至更久時間。RCA 花費比別家公司更多的資金，研究新的錄放影技術，卻從未在市場上推出成功的產品，計畫主持人與部門經理頻頻走馬換將為其最大敗筆。要在跨事業單位間及新市場上運用核心專長，常必須在公司內部把專長重新加以配置，由甲部門移到乙部門。而部署核心專長需要考量速度與時機。許多公司的核心專長現貨不少，即擁有眾多具真正世界級技能的人力，但專長部署的速度卻是零，即佈置這些人才到新商機的能力闕如。常用核心競爭力指標有(周信宏，民99)：人才、知識、速度、電子商務、虛擬整合、教育訓練、量身訂做、國際行銷、研發創新、創業家精神、企業流程改造、靈活彈性作業、專業垂直分工、ERP資源整合、ISO國際品保認證、危機問題處理能力、小而美企業組織、企業領導人。. 11.

(22) 第三章國家度量衡標準實驗室及其總體經濟效益 3.1 國家度量衡標準實驗室之定義與特質 3.1.1 國家度量衡標準實驗室(National Metrology Institute) 國家度量衡標準實驗室主要功能為建立維持及傳遞國家最高量測標準，滿足業界量測儀器追溯校正需求為目的。目前技術發展方向，朝建立追溯性、量測原級標準、法定計量標準及未來各種新量測技術研究進行，並將各階段陸續完成之量測系統納入標準維持與服務分項運作，以維持更完整的國家量測標準與提供業界更多的校正服務。其執行項目包含技術擴散、標準維持、技術提昇、品質保證、系統新擴建、前瞻計量技術研發、法定計量規範研擬與實作等工作，為提昇工作效率，彼此人力專長互相支援運用並逐年加強國際事務，以提昇國家度量衡標準實驗室之國際地位，使每一量測系統更能發揮其成效服務業界。其次加入國際組織展現國家度量衡標準實驗室技術實力是近幾年來持續發展之目標，從八十年推動本項任務以來，由於我國外交處境之艱困，能夠推動加入各國際組織進行相關技術合作實屬不易，從最基礎原級系統之研製並透過國際比對到獲得世界各國家認同進而與 40 餘國家簽署國際相互認可協定，顯示出大家同心建立各個國家標準機構(NMI)所維持之國家標準之等同程度，進而相互承認各 NMI 所核發之校正或測試報告，亦即相互承認各 NMI 之量測能力， NML 已將技術公開呈現在各國技術專家眼前，接受評鑑並於 2002 年通過全部 15 個領域之第三者認證，也是 ISO/IEC 17025 公告後，國內外首家以此標準評鑑的實驗室，可說是我國國家度量衡標準與國際標準等同化之具體保證，此舉除了具有指標性的意義之外，更加強了其他全國認證基金會(TAF)各領域二級實驗室採用新標準之信心，對於日後各實驗室在品質系統的轉換上，提供了一個極佳的示範，更容易進軍國際市場，正式邁入全球化的行列。我國國家度量衡標準實驗室(NML)之標準量測系統維持與服務可分為下列三種類型： (1) 原級標準(Primary standard) 具有最高計量特性，其量值不必參照相同量的其他標準，而為國際上廣泛承認之計量標準。其功能為基本量或導出量之實現、傳遞及國際比對。 (2) 次級標準(Secondary standard)系統 12.

(23) 通過與相同量之原級標準比對而定值之計量標準。其功能為國際比對、自我追溯、及以 CNLA 認證實驗室為主之工業服務。 (3) 工業服務標準系統各國因產業經濟發展近程及產業特性需求而建立之以產業終端使用者為導向之計量標準。其功能為直接以產業儀具校正及產品測試終端使用者及認證實驗室為對象之工業服務。而各量測系統依特性可分成 15 個標準領域，即以各領域之標準追溯體系為藍圖，參酌國內校正市場需求、自我追溯體系完整性、量測系統之正常運作與改善、國際標準機構間業務往來如比對、追溯、合作、技術交流等原則規劃達到下列目的： (1) 經由國際比對及追溯，維持現有量測系統與國際標準一致，使國內產業界儀器經國家標準實驗室校正服務後，產品品質更具國際競爭性。 (2) 維持系統正常運作，並協助業界建立各種校正系統，有利於國內工業升級與提高生產力，並節省儀器送往國外追溯之時間與費用。 (3) 實施量測品保、舉辦實驗室管理、品保等專業技術研討會，提高標準實驗室地位，成為國家計量人才培訓與量測資訊傳播的專責單位。 3.1.2 國家度量衡標準實驗室之特性(放大效果) 國家度量衡標準實驗室服務的產業極為廣泛，以領域別來看，涵蓋的領域含括長度、電量、電磁、質量、力量、壓力、真空、振動、聲量、溫度、溼度、化學…等十五個領域。以產業別來看，則涵蓋面幾可達各行各業，客戶分布的情形如下表 1 所示：表 1．NML 校正服務產業分佈統計產業公用事業機械類化工類電子類電機類檢驗機構. 廠家數 61 104 118 196 94 60. 13. 比例 4.4% 7.6% 8.6% 14.2% 6.8% 4.4%.

(24) 產業. 廠家數. 車船類度量衡器類食品類紡織類軍方單位校正機構學術研究機構其它類. 16 15 11 14 14 18 37 618. 合. 1376. 計. 比例 1.2% 1.1% 0.8% 1.0% 1.0% 1.3% 2.7% 44.7%. 工研院量測中心接受經濟部標準檢驗局委辦執行「國家度量衡標準實驗室運作計畫」，因性質有別於一般科技專案計畫或技術服務計畫，對產業之貢獻無法以通用性的指標表達，故應改以對產業貢獻度來衡量。就整體而言，通常全年國家花費在品質上的成本，相當於其當年全國生產毛額之 3～6 ％（工業國家之 data），在此方面我國是剛起步國家，所以取最大值 6％，因此一年花費之品質成本為 3,600 億元（保守估計製造業一年之產值約 6 兆），若 NML 之存在，可省其中 1％，則相當於 36 億元，每年 NML 由標準檢驗局投資約 3 億元，所以有 12 倍的貢獻。若更進一步以一級校正所延伸出之擴散乘數效益(如下圖所示)來計算。以 NML 對十大新興產業儀器校正需求的調查為例，平均擴散乘數大約為 100 左右，亦即本計畫每執行一件一級的校正服務，平均可對最終使用者擴散達 100 件以上，若是以每年四千件計算，其擴散乘數效益高達四十萬件，以每件校正費用新台幣七千元計，每年的產值約達新台幣二十八億元以上。如果再把執行本計畫所延伸出來的二級實驗室輔導案含括進來的話，則其效益將更甚於此。. 14.

(25) Amplificaiton Factor of Effectiveness in Calibration National Metrology Institute (CMS-NML). Primary Calibration. Y X/Y. TAF. Amplification Factor. Accredited Labs. Secondary Calibration. X. Industrial Users . 圖 5．一級校正服務之槓桿效益若再以認可實驗室對業界進行之檢測及校正服務件數衍生效果來看， NML 自民國 87 年完成對二級實驗室之服務件數為 4,379 件，透過認可之二級實驗室對業界服務件數為 708,457 件，故衍生之加乘效果為 1:161，截至 93 年已達到 1:712，詳細數據如下圖 6 所示：. 15.

(26) 圖 6．計量標準傳遞加乘效益其次再以不同角度分析國家度量衡標準實驗室之放大效果如下說明： (1)降低美國 FQA 對台灣螺絲扣件產業外銷之衝擊 MRA 之經濟效益可從降低美國 FQA 對台灣螺絲扣件產業外銷之衝擊中表現:美國於 1990 年通過「螺絲扣件品質法案」要求輸往美國市場之螺絲扣件檢查、測試、驗證應符合追溯至「美國國家標準與技術研究院」(NIST) 與認證體系。當時我國螺絲產業輸出產值年約 400 億，註冊廠商約 1000 餘家，對產業衝擊非常大。1993 年美國 FQA 專員至台灣訪問，得知 NML 標準經由國際比對充分證明與美國 NIST 相容，加上國際 MRA 的推動，目前已縮小強制適用範圍，並刪除需美 NIST 認證測試實驗室的規定。 (2)模擬實現高鐵通過南科時之低頻振動量高速鐵路將通過南部科學園區，其列車引起的低頻 (≦12.5 Hz) 振動，對半導體精密製程設備將會產生影響，但影響的程度如何無人知道，故若能產生和高鐵引起之一樣位準的振動，將可驗證其設備所宣稱之規格。於是由國家度量衡標準實驗室設計及製造水平共振低頻激振器，以達到低頻激振的需求。協助 IC 代工龍頭 T 公司完成高鐵振動影響評估，並決定立即復工興建另一 12 吋晶圓廠，南科投資計畫繼續進行，而且正確掌握各種微振動模式與積體電路生產的相關因素，發展出因應這些不同振動模式的設 16.

(27) 備及廠房設施規範，對於未來日益精密的積體電路生產及更新廠房的規劃與興建，都將有非常正面的幫助。. 水平共振低頻激振器. 圖 7．T 公司現場振動效應測試 (3)建置國家重力基準站，作為科技防災重要依據量測標準與技術對於科學發展之貢獻由來已久，遠從法國大革命時期對地球經度的實測以定義長度公制單位—公尺。NML 的長度量測團隊，2003 年起參與國家重力控制系統建置工作，進行量測能力穩定度評估及台灣離島地區絕對重力測定研究。自 93 年 12 月 25 日至 12 月 27 日止，於蘭嶼氣象站進行絕對重力量測，根據資料顯示，當印尼蘇門達臘西北外海海域於台灣時間上午 8 時 58 分 53 秒發生規模九地震時，分析蘭嶼氣象站的絕對重力量測數據，與台灣時間上午 9 時 6 分 10 秒之量測數據有非常明顯的異常，所有數據上下震盪明顯，期間持續 5 小時的重力擾動現象，顯示利用重力 g 值監測環境變化是有效方法之一。超導重力儀為一個整合性的感應裝置，用來量測周圍環境質量再分佈所引起的重力變異，可輔助進行環境評估研究，包括如地質構造變動及地震前徵兆等推測，作為科技防災重要依據。. 3.2 國家度量衡標準實驗室之總體效益 3.2.1NML 對安全、健康、環境、貿易(S.H.E.T)等方面之貢獻 (1)建立量測基磐 NML 已發展 15 個量測領域，106 套國家量測標準系統，提供科學計量、 17.

(28) 工業計量、法定計量各領域之一級儀器校正服務，滿足貿易、安全、環保、醫療保健之檢測追溯需求，並於 1995 年 6 月成為全國第一家獲得 ISO 9001 國際品質系統驗證之校正實驗室，全世界也是唯一獲得 ISO 9000 驗證之國家實驗室。平均每年完成約 4,000 件儀器校正，委託廠次在一千五百餘家，滿足傳統產業所需標準達 93%，除節省大量送往國外校正成本外，亦縮短 2 個多月之送校時間，更減少儀器送校時對本身所造成之干擾。對國家經濟發展之直接與間接貢獻約佔 GDP 3%。為健全標準追溯體系，協助建立「中華民國實驗室認證體系」傳播推廣量測標準至台灣產業。另制訂校測標準作業程序，參與關鍵實驗室評鑑，舉辦各種能力試驗，以調和國內產業之檢測差異，再經由國際比對確認與國際主要國家計量標準之等同性，以降低貿易技術障礙。 (2)降低外銷衝擊 NML 積極尋求國家量測標準之國際承認。歷經十餘年努力於 2002 年 6 月正式加入國際度量衡大會（CGPM）之仲會員，共同簽署相互認可協議(目前簽署國家共計 68 國)，各國相互承認各國家計量院所核發之校正或測試報告。這是我國因應全球性貿易協定，另一重大經濟外交突破。航空產業被美國 FAA 要求維修零組件檢測需追溯至美國 FAA 認可之實驗室，近日美 NIST 已正式行文 FAA，要求修改相關法規以尊重 NIST 所簽訂之 CIPM-MRA 相互認可協議，承認簽署國所發校正報告之國際公信力。我國簽署 MRA 的經濟效益在航空產業又獲一具體貢獻。 (3)發展影像顯示影像顯示產業為國家發展兩兆雙星產業的重點之一，預估產值到 2006年可達 1.37兆元。然而，優良的影像顯示產品，必須要有優良的檢測設備來確保其優良的品質，影像顯示技術正朝著平面、大畫面、高畫質、低耗電、廣視角、高速應答、資訊量大等方面發展，相對應的製作技術也就越來越精細、複雜，所需要檢測的項目也就越多。配合量產需求，檢測的速度最好能即時、線上、全自動檢測，因此檢測技術發展的腳步必須跟得上來，才不至於影響產業的發展，所以發展相關檢測設備技術及相關標準之制定相當重要。未來國家實驗室需結合政府、業界與學界的力量以建置國內TFT LCD 的相關標準，來扶植我國影像顯示產業的發展，並協助國內業者與國際接軌，以業者豐厚的技術實力與生產能力直接參與國際標準制定工作。 (4)提昇醫療品質 18.

(29) NML 在改善偏遠地區醫療品質方面，協助開發 e 化救護車，以解決偏遠地區幅員廣闊，難以掌握就醫黃金時間之困擾，結合量測標準、通訊網路、電信服務、資訊應用以及緊急救難等技術，建構具遠距醫療指導及指揮協調功能之 e 化救護車服務系統，優點有: 1.於移動中傳輸生理及影音信號； 2.藉由生理及影音信號之傳輸，進行遠距醫療指導；3.領先運用 3G 通訊技術於緊急醫療救護。其次在醫療數據確保方面，2003 年亞洲遭到 SARS 肆虐期間，NML 在短短一個月內完成耳溫槍校正器之開發，並複製 8 套至台灣、金門、馬祖各地進行體溫檢測，做好 SARS 檢測第一道關卡，NML 為迅速建立及確認本校正器之溫度準確性隨即與日本國家實驗室(NMIJ)黑體爐進行溫度比對，比對結果不確定度範圍在 0.01 ˚C 內，成果相當良好並獲邀在 NCSL 國際會議上進行發表，深獲國際人士讚揚。NML 確實亦掌握了影響國人權益 38˚C 數據之正確性。. 圖 8．NML 自行研發之耳溫槍校正器. (5)保障人民權益量測標準與技術對人民生命安全(Safety)、醫療保健(Health)、及環保污染防制(Environment)可以有莫大貢獻。為因應法定計量器製造能力之提升，擺脫對國外依賴，就施檢規範進行制定。由於國外有國際法制計量組織，相關產品可承認歐洲國家所認證通過之度量衡器，台灣廠商只能生產各國尚未列管產品，方可輸入美、歐、日等國。換言之，業者只能向國外機構取得證書，造成營運成本高，競爭力弱，此時推動法定計量器規範制定與修正，有助於國內業者避免受非關稅貿易障礙影響。參與研擬完成之規範有電子血壓計、雷達測速儀、呼氣酒精分析儀、氣量計、噪音計、照度計、車輛廢氣排放分析儀、穀物水份計、移動式地秤、靜態式地秤、及非自動衡器等以落實公權力執行。之後只要國內製造商上市販賣或進口國外商品 19.

(30) 均需經本法規監督，以確保人民權益。 2005 年起更擴大法定規範制訂至醫療保健與奈米科技領域。如醫療器材滅菌、細胞組織程規範，以及奈米粉體驗證與安全規範等等。 (6)建構防災依據量測標準與技術對於科學發展之貢獻由來已久，遠從法國大革命時期對地球經度的實測以定義長度公制單位—公尺。NML2003 年起參與國家重力控制系統建置工作，進行量測能力穩定度評估及台灣離島地區絕對重力測定研究。2004 年 12 月於蘭嶼氣象站進行絕對重力量測，當印尼西北海域發生規模九地震時，與蘭嶼氣象站的絕對重力量測數據有明顯異常，期間持續 5 小時的重力擾動現象，顯示利用重力 g 值監測環境變化是有效方法之一。重力儀為一個整合性的感應裝置，用來量測周圍環境質量再分佈所引起的重力變異，可輔助進行環境評估研究，包括如地質構造變動及地震前徵兆等推測，作為科技防災重要依據。 (7) 提升產業競爭 NML 每年直接提供國內產業約一億餘元之量測知識服務與衍生加值。以國內半導體代工產業為例，一座 12 吋 IC 晶圓廠設立動輒以千億元計。當半導體廠憂心高速鐵路通過南部科學園區，衍生振動是否對先進 IC 製程品質造成影響時，國家實驗室研製一特別實驗模擬裝置解決廠商困擾，以利其做重大投資決策，也彰顯「量測致品質」之真諦。近年來積極提倡品質提昇及品質認證制度，NML 乃將多年建立品質制度之經驗，奉獻給產業界，期間輔導數十家廠商，成立二級校正實驗室。使這些二級實驗室提供產業界具品質保證的校正服務，其服務層面包括機械製造、電子、半導體、汽車製造、土木建築、公共工程等，除加速健全國家檢校體系外，也為廠商提高了總計每年約億元新台幣之產值，間接為國家節省十億元以上之國外追溯外匯。 (8) 研發前瞻技術美國評估未來 10 ~ 15 年間奈米產品每年產值將達一兆美金，行政院第二十一次科技會議結論，未來五年內，將投入約 230 億台幣研發奈米科技。奈米技術的蓬勃發展，終將引發對各種微小物體尺寸量測準確度的疑慮，各先進國家標準實驗室，相繼投入奈米量測與計量標準的研究。NML 過去已投入奈米長度標準研發，累積部分能量，然奈米技術的發展中所需 20.

(31) 量測參數質量、電、磁、光、溫度等物理量亦是研發之重要計量標準。面對國內積極進行奈米電子、奈米材料、奈米生技、奈米機械等研發， NML 於此技術革命時期，已投入奈米量測方法，如儀器校正、標準樣品、不確定度分析、資料處理方法…等計量標準研發，以支援我國奈米技術在量測標準與追溯之所需。奈米技術產業化的腳步已逐漸加快，支撐產業革命性發展的量測基磐建設亦應同步進行，以滿足研發過程中定量分析的需求，惟有堅強量測技術支持的研究，才能保證研發品質，茁壯成為真正產業。飛秒鎖模雷射頻率計量研究建立飛秒技術讓 NML 長度標準和光通訊頻率標準得以自我追溯至國家時頻標準，不需透過國際比對獲得穩頻雷射頻率，不僅提供光頻追溯，更提供了許多新技術的發展契機。現階段 NML 已建立飛秒光梳測頻的技術，取代傳統複雜光頻量測方法，所研發的鈦藍寶石飛秒雷射光梳系統可以涵蓋 500 ~ 1,200 nm，建立之飛秒光纖雷射光梳系統，可產生 1,490 ~ 1,620 nm 的光梳，使得這些部份的光頻率可以直接和微波頻率連結起來。頻率為現階段科技可量測最準的物理量，高精準度的頻率標準不但是實現 SI 單位的基礎，同時是許多基礎科學研究的基本要件，準確的銫原子鐘為二十世紀的科學計量帶來了重大突破，許多基礎科學透過準確的頻率得以驗證，以光頻率為標準的光鐘，也可以期待為這一世紀的科學帶來新的貢獻。飛秒研究可以讓我們國家光頻標準與國際同步，奠定國際標準先趨之地位。 (9)培育計量人才 NML 以公開招生方式或因應特定廠商之個別需求透過技術研討會及在職訓練提供各種專門技術如量測品保、實驗室管理、品保等專業培訓，成為國家計量人才養成與量測資訊傳播的專責單位。期間協助超過 20,000 人完成教育訓練，包括泰國、多明尼加、巴拉圭、新加坡等計量人員，並不定時邀請國內業界參與討論現有各種量測技術或特定主題之關鍵技術，以達技術擴散之目的。 NML 每 2 月發行 1 期「量測資訊」以滿足工業界對量測專業技術與新知之需求，並以電話或面洽等方式，提供客戶有關標準、量測技術、校正技術等諮詢服務以擴散研發成果及量測技術。 (10)展望─經濟公共工程 21.

(32) 公平交易昭信於民，世界貿易談判日趨重要，經濟發展亦是我國生存之重要動脈，為順利科技島茁壯成長，島內必須預作公共工程規劃，其中計量技術水準是國家公共工程品質指標要項，我國與世界上奈米科技、現代光學、生命科學、信息科技及公共服務(電子簽章、銀行簿記、法定計量) 應同步發展方能帶動國家經濟快速成長，此時國家度量衡標準實驗室將可扮演重要角色。. 3.3 先進國家標準實驗室因應民營化衝擊之經營策略以先進國家營運型態分析(林月珠，民 93): 若以 NMI 的營運型態，約可分成四種，即完全政府經營者，NIST、PTB （美國和德國均屬聯邦制，故須由政府來建置，以維持公平、公正的立場）和 KRISS 屬之；NPL 則屬於公辦民營；NMIJ 則屬於獨立行政法人；而 NML 則公辦非營利財團法人營運。其實各國 NMI 採行的營運型態除了跟各國的經濟實力有關外，跟各國的民族性亦有強烈的關聯性。整體而言可分成東方與西方兩大領域，西方則由美國 NIST 與德國 PTB 領軍抗衡；而東方則以日本 NMIJ 與韓國 KRISS 相較勁。美國挾其世界超強且首富的優勢，力保世界 NMI 霸主地位，當然由國家經營，用國家資源來提昇其產業之全球競爭力。而德國是第二次世界大戰的戰敗國，所以受到相當多的限制，不准發展相當多的技術，怕其東山再起，禍害世界，但因其日耳曼民族的優越性，一直想要與美國在世界上爭霸，所以 PTB 與 NIST 一樣，均為國家經營；奈何因為經濟實力不如人，雖然西德亦有其強盛的一面，但因德國的合併，受了東德的拖累，故 PTB 最近 10 年來，不但經費沒什麼成長，員額卻每年減少 1.5﹪。最近則因歐盟的成立，希望借助歐盟的廣大市場需求，而與美國相抗衡，故在 NMI 部分，EUROMET 於 20002 成立了 MERA(the European Research Area in Metrology) project，其目的在共享 European 的 NMIs 資源，提供未來新發生和急需的計量需求之合作架構，其策略在強調共同研發和改善重要設備投資的規畫（即不重複投資在相同的主要設備），即成立 Virtual Lab.；但此理想可能困難重重，因為歐盟各經濟體，經濟實力不一，較難有齊一步伐。例如力的校正屬於義大利負責，但限於人力、能力和經費，各國送去追溯時，時程和技術均不滿意，故難度很高。韓國 KRISS 是政府機構，但民族性強悍，除了從資源面的分析，即可知其投入資源相當可觀，另從人力資源面來看，也有 48﹪的博士員工，所以才敢以“在 21 世紀時，成為全球國家計量院的前七大”當遠景，由此亦可 22.

(33) 看出其爭霸亞洲的企圖心。但亞洲亦不可忽視中國計量科學研究院的存在。日本在 80 年代是世界經濟強國，但產業界對量測之追溯，在經濟一片大好時，錢對他們而言並不重要，在量測追溯則要追溯到最好的量測系統，所以那時候又值 NPL GOCO 化，Serco 又很會行銷，故日本計量的校正業務被 NPL 搶走相當多的生意，而日本政府亦因此投入較少的經費；無奈 90 年代日本經濟泡沫化，產業界開始精打細算，NMIJ 才因此轉型成功，再度受到業界的青睞；而前述資源面的分析，NMIJ 的排名落後，可能亦受到此方面的影響。日本 NMIJ 自政府機構改成獨立行政法人後，除了增加運作的彈性與效率外，且目標明確，即研究計劃著重在提昇標準系統之精準，降低不確定度，維持國際極高水平計量標準，校正業務則非其實驗室主要業務，而經費亦因有 AIST big pool 的調節，故裕度大增。往昔，英國是經濟強權，是日不落帝國，然因經濟榮景不再，故開 NMI 民營化先驅，所以 NPL 是 GOCO 化的鼻祖，一切以利潤為導向，有專人寫計劃書，故管總費用增加，並將科學家變成經理人。雖然總體來看，沒有私有化，就沒有 NPL 新的實驗室，表面來看 GOCO 是成功的。但不同的政策，就會有不同的執行者，現在 NPL 整個文化已經質變。所以長期而言，除了設備因折舊關係，最後所有的設備將均屬於 Serco（可能養虎為患，遺害未來），且計量科學的技術水準應會有所影響。NPL GOCO 化的影響，將視個人解讀的角度而定，至少至目前為止，全球尚沒有任何 NMI 跟進，而 20040701 澳洲的 CSIRO/NML 甚至走回頭路，變成政府機構的 NMI【但聽其研究人員說，此種改變，除了經費使用沒有彈性外，另須負擔米制公約的年費、APMP 的年費和使用 e-journal（原來在 CSIRO 可以自由運用，現在則須另付費用）…等所需的費用，故經費拮据。我國的 NML，則是標準檢驗局將 NML 視為一個計劃，委託工業技術研究院來執行，工業技術研究院是非營利的財團法人，而工研院的存在是當產業界的前瞻研究功能，標準計畫在工研院執行，雖可以更貼近產業的發展，掌握科技的脈動；但 NML 的執行單位量測技術發展中心，則面臨多樣 performance 的要求，少數的人力，必須切割以適應不同屬性計畫的要求。接下來就各國經營方式進行詳細說明。. 3.3.1 英國 NPL 英國國家物理研究院（National Physical Laboratory, NPL）原為英國貿易暨工業部（Dept. of Trade and Industry, DTI）下設之執行單位，1995 年由於英國政府的服務機構民營化政策，目的是要提高效率，便於對民間集資， 23.

(34) 以更新設備、資產。而以前屬於公務員的 NPL 科學家，專心做研究，不管研究的經濟效益；而 Serco Group plc; 是一間世界規模的私人管理公司，專門代管政府委託項目的管理，如機場營運、大型港口、發電廠…等等的管理。故將其經營管理交給了 Serco Group plc。NPL 員工自 1995.10.1 起由原公務人員轉移為該管理公司之員工，但實驗室的土地建築及儀器等資產仍屬於 DTI 所有，成為所謂的 GOCO(Government Owned ， Contractor Operated)。管理公司與 DTI 已簽下 5 年合約（1995~2000 年），這種經營管理方式使得 NPL 在管理上有較大的自由度，同時也更受到鼓勵去接受私人機構的研究合作契約，此外、在校正及測試領域也讓實驗室有權拒絕接受任何不公平的獨佔特權或違背國家標準實驗室既定的工作宗旨（更佳的規劃和自定策略的能力）。NPL 受 DTI 授權代表英國參加國際度量衡會議及締結相互認可協議。今年（2004）四月一日，英國 DTI 又以 5 億英鎊的代價，委託 Serco Group plc 經營 NPL 10 年。英國 NPL GOCO 化的改革變遷 (1) 高級管理人力和後勤支援體系均由 Serco 派駐支援，並花二年時間建構 e 化管理系統，凡事均以電腦管控，曾因新機制適應不良，管控不佳，造成當年三個月不准出差和購置任何東西的事情。 (2) 募資建構新的現代化第一流實驗室，由政府保證租用 25 年（投資者長期獲利超過 10﹪）；原訂 3 年完成，但因國家計量實驗室的建構複雜，故延遲至 6-7 年，目前尚有 1/2 未完成搬遷。且將原有的院區內 200 多棟房屋拆除，有的恢復綠地或停車場，整個環境煥然一新，頗受好評。 (3) 新的現代化實驗室採用無紙化政策，將現有的技術文件分門別類並加以編碼，儲存於技術文件倉庫（自動倉儲），研究人員有需求時，再從電腦申訂，透過一套 messenger system 送達，除了不方便外，有時會搞混編碼，故影響到研發效率﹔另亦有校正儀錶倉庫（此可能有資源共享的意涵）；將 NMI 的實驗室變成一個工廠型的實驗室，隨時參觀，均展現乾乾淨淨的，即後期資源管理現代化和集中化的結果，形成一支約 100 人的實驗室管理團隊，其中包括員工食膳及圖書館等。→不過此點值得省思，NMI 的實驗室，不是為參觀而存在。 (4) 將科學家變成經理人，不適者紛出走，以前 NPL 是由科學家主導，而現在則是經理人權利最大。經理人利用電腦嚴格管控，以達到年度目標，NPL 是以 10 個大的專題項目運轉，每個專題項目運作 3 年，故每年約提 3-4 個專題項目的 proposal，若 project 確定則由資訊系統分配資源，也由電腦系統找尋執行的人員，則這些人員未來 24.

(35) 3 年要做的工作，均被劃分的非常清楚，若執行碰到困難，則很難變更，故靈活性較小﹔而經理人則每天看電腦管控系統，嚴格控管進度，有時好像機器代替技術本身，是否走火入魔，大家均不敢說，因為 Serco 剛簽下 10 年合約。所以現在是經理人員凌駕所有技術人員之上。 (5) NPL 以前是以技術（參數）來劃分研究領域，現則以任務編組來組成團隊，變成扁平化組織，有任務時，才來認命 project leader，故 project leader 較沒權威；也無人做長期規劃，若要做長期規劃，則臨時編組，但因 leader 沒有長期浸淫相關領域知識，累積厚實的實力，亦較沒有威望。故中長期偏理論基礎的研究不受青睞，感覺 NPL 的技術水平跟以前有落差。 (6) Serco 很會做行銷公關，以前 NPL 僅對英國服務，現則對全世界服務，分派多組人馬，到世界各國行銷，日本經濟繁榮時，NPL 搶走很多計量追溯工作，把 NMIJ 害得很慘，因那時日本廠商有錢，所以將計量追溯至最好的標準，近年 NMIJ 有點復甦，因為經濟不景氣，廠商就會精打細算，計量追溯至國內，而因廠商有需求，所以政府肯將錢投入 NMIJ。 (7) Serco 為私人公司，所以亦對員工有所獎勵，每年均會辦晚餐會（Summer Ball），席開上百桌，酬庸員工，歡迎員工攜家帶眷和女朋友，完全免費參加，約 500 人左右。 (8) NPL 過去不重視專利，現在則知道專利的重要，所以鼓勵員工佈局專利，故此部份沒有相關的統計資料。 (9) NPL 員工以前屬於政府工會，但現在改為產業工會，跟其他產業工會比，則條件、環境等均較優渥，而無法抗爭﹔且 NPL 的工作環境、設備亦較一般產業為優，所以新僱用的員工也很滿意，故在就業市場上佔有優勢。 (10) NPL 的計畫研提機制，約前 1 年組成規劃團隊，訪談並收集業界需求，同時開放給內部技術人員研提規劃，先透過內部協商修改，再向 DTI 提出規劃書，DTI 則召集產學界的委員會評審，有些就直接通過，由 NPL 執行；委員會若認為其他團隊較有能力，則公開招標；例如移動通訊技術計畫，雖由 NPL 提規劃書，但最後沒有拿到計畫。 (11) NPL 因民營化，所以沒有對外展示相關的經費、專利、論文、校正數…等資料。 (12) NPL 完全是營利導向，設有專人寫計畫書，故管總費用增加。. 25.

(36) 3.3.2 德國 PTB 德國因受了東德的拖累，故最近 10 年來，經費沒什麼成長，故在人員和預算上進行如下策略： (1) 每年減少 1.5%員額危及 PTB 符合其使命的能力，建議保留這些員額投入新的領域。 (2) 建議總預算用來改善效率，必須包含基本用人的彈性特色，固定不變的職業錐體限制了使命的實現。 (3) 每年 1.3 億歐元的預算剛好可實現其現有的使命，但並不能滿足其進入高策略的重要性領域和現有領域的寬度和深度。 (4) 為了維持好的科技能力，對每個人可用的持平的科技投資預算要增加且穩定。 (5) 預算的 60%做研發是恰當的（appropriate），因為達成 PTB 的使命需要高的科技能力。 (6) 專利和技轉的收入必須留在 PTB 當作額外的核心基金，對於研發合作 PTB 應該有較多的自主性（autonomy）和被允許保留相關的收入。 3.3.3 美國 NIST 美國的 NIST 於 1901 年由國會立法成立，屬於政府機構，叫做國家標準局，（National Bureau of Standards，NBS），於 1988 年變成國家標準與技術研究院（National Institute of Standards and Technology， NIST），所以美國 NIST，是先有計量標準，再有工業技術研發。NIST 是美國商務部的技術管理，是非正式的聯邦代理人。 NIST 執行下列四大計劃 (1) NIST 的實驗室計劃：目的為提供產業界計量和標準技術，很多實驗室均為科學和工程實驗室，故其每一個實驗室均類似我國工研院的一個研究所。 (2) 國家品質獎計畫（Baldrige National Quality Program，BNQP）：主辦國家品質獎，以促進和認可優越的機構經營成效。 (3) 技術擴散與業界合作（Manufacturing Extension Partnership，MEP）：針對中小企業(員工小於 500 人者)，提供技術和商業方面的協助，結合位於美國的 400 個依法成立的服務中心和 2000 個製造專家，僅是承辦業務的辦公室，類似我國的工業局、貿易局和中小企業處等的角色。 26.

(37) (4) 前瞻技術計畫（Advenced Technology Program，ATP）：類似我國經濟部技術處的角色，針對前瞻技術研發的業務辦理。. 3.3.4 日本 AIST 因為日本政府體認到國立的研究所，在組織、人事和財政等方面，受到相當多的限制，缺乏運作的彈性、業務的機能效率不佳，且研究成果的推廣、反應沒有一定的評估基準，另 NMI（National Metrologt Institute）由三個機構（NRLM、ETL 和 NIMC）代表，在國際上身分不明確，在國內則無法產生綜效，故趁國家機關的行政改革契機，於 2001 年 4 月，將原屬通商產業省的工業技術院，改成為獨立行政法人，叫做產業技術總合研究所（The National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, AIST ）。同時整合原屬工業技術院的計量研究所（ National Research Laboratory of Metrology, NRLM。1903 年設立，負責長度、溫度和質量等標準）、電子技術總合研究所【Electrotechnical Laboratory, ETL。1891 年設立，屬於信息部，1948 年一分為二，ETL 屬於工業技術院，而另一部份，則後來成為日本電信電話公司的研發部門。ETL 負責高週波、測光放射和真空等標準】和物質工學工業技術研究所（National Institute of Materials and Chemical Research，NIMC。1900 年設立，負責無機標準物質、瓦斯標準物質、分子量標準物質和表面分析標準）等研究所，叫做計量標準總合中心（National Metrology Institute of Japan，NMIJ）。 AIST 在筑波轄有八個國家研究院和七個區域性的國家研究院。而 AIST 則隸屬於通商產業省（ The Ministry of Economy, Trade and Industry, METI），所以 NMIJ 是屬於政府機構性質的獨立行政法人。另日本亦於 1951 年制定計量法。日本 21 世紀計量發展策略： (1) 計量標準發展方向：重視計量標準之品質和效率；加強計量標準追溯方式的研究。 (2) 建立計量標準追溯體系：建立高效率的計量標準追溯體系；建立急需的參考物質種類；有效實施校正實驗室認證制度；為產業界培養人才。 (3) 參與國際間計量工作之合作計畫：積極參加 CIPM 活動；與國內有關機構合作全力配合國際組織的活動；參與區域間和兩國間的國際合作；與其它國際組織合作。. 27.

(38) 3.4 我國科技政策與國家度量衡標準實驗室定位認證與不確定度的評估為廠商及校正實驗室在儀器送校時所考慮的重要因素之一。是故，國家計量機構(NMIs)一方面必須符合產業界在校正方面的需求，另一方面也必須不斷的新建與擴建系統以應未來之校正服務。在角色扮演上，NMIs 不僅要作為廠商送校最主要的來源，同時也要作為廠商在新建與維持校正系統時所諮詢的智庫。國家度量衡標準實驗室角色扮演方面─國際計量局 BIPM 主席 Dr Quinn 在日本演講中曾提及度量衡在世界扮演之角色可總結於下： (1) 計量學在現今社會基礎架構中是非常重要但其效益卻隱而不顯。 (2) 製造業之成功與否主要依賴製造品質之良窊，其中量測的準確度扮演著重要的角色。 (3) 人體健康與安全多仰賴量測可靠度做為治療診斷的依據。 (4) 工業活動之長短期破壞性效應的環境監測，只能藉由量測準確度做基礎才可靠。 (5) 所有今日高科技與明日科技之發展所憑藉之物理學原理只有在該原理之預測可被量化數據證實方為成立。 (6) 由政府間組成之國際會議所維持之全球度量衡體系之存在確保今日量測標準的一致性與準確性，並提供計量科學標準之研究基礎。 (7) 工業化國家投注於量測或與量測相關活動之費用約占全國國民生產毛額之 3%到 6%，另有相當 0.4 個 ppm 之國民生產毛額的經費經經由 BIPM 支持國際量測系統。參考上述之論述，國家度量衡標準實驗室之定位如下： (1) 基本計量仍須持續的改良，NMIs 現有的計量技術必須領先產業界十年，也就是說，在 R&D 方面必須保持領先，以解決業界未來之需求。 (2) NMIs 應朝向服務產業界的方向前進－協助廠商解決”現階段”的問題，並積極發展 R&D 以解決廠商”未來”所可能發生的問題。 (3) 政府當局應意識到 NMIs 所達成之功效，如果工業界一般都認定 NMIs 確實技術問題的解決上，提供了相當的技術諮詢。 (4) 給予生產線上人員計量技術方面的教育訓練，在朝向有效率的生產上是一個相當重要的步驟。 (5) 例如，Laser-trackers 是一項相當精細的儀器，廠商也普遍認為其在校正及量測上需要更多專家的諮詢與建議，這點 NMIs 可視為一個協助廠商的機會。 28.

(39) (6) NMIs 應該以更宏觀的將自己視為是一個提供計量基礎知識的組織，而不僅僅是一個提供校正服務的單位。 (7) 大部分的 NMIs 都是以研發為導向的組織。隨著規模日益的縮小，要滿足工業界各種不同技術領域的需求也變得愈加困難，因此 NMIs 必須以更有效的傳播計量技術，以技術擴散的方式來取代。 (8) NMIs 藉由滿足工業界的校正需求，及提供高難度的校正服務來產業界做出貢獻，由此，NMIs 也可以更了解工業界的問題所在，藉以改善服務及量測不確定度。 (9) ISO 標準建議：假如一個實驗室想要了解自身的能量水準，則必須藉由與其他實驗室間的比對。 (10) 標準的發展朝向統一化似乎是時勢所趨，此舉對工業界也有極大的助益。然對於設備製造商而言，在儀器規格的訂定上，就無法藉著使規格特殊化來達到獨斷的目的。 (11) 計量技術是用來管控生產過程，並提昇產品的附加價值。然而這個串聯關係往往不被管理部門所了解及接受。 (12) 鼓勵產業界去論證及宣揚有品質的檢測將會增加產品的附加效益。 (13) 除扮演校正服務的重要角色之外，NMIs 也必須維持其本身的專業技術。藉由校正工作的過程可以使 NMIs 更了解產業界的需要，這也是 NMIs 的技術專家們對於整體計量技術及活動等做出的一大貢獻。所以我國科技政策與度量衡標準實驗室定位結論如下： (1) 必須以更實際的例子或成果向工業界宣揚計量活動對於生產所帶來的效益。 (2) 除一般實驗室研討會及會議之外，配合參加各種業界的展覽，傳達計量技術的價值至產業界，並藉以獲得更多業界的支持。定義此類討論性活動的性質及範圍，並由此溝通中得到更多業界的相關訊息。 (3) NMIs 的任務不僅僅在於提供追溯校正服務，同時也必須協助國家科技碁盤建設的發展，並成為一技術支援中心，藉由本身知識與專業技術的擴散，協助工業界解決相關問題。其次在計量科技方面應以滿足未來產業科技發展的需要為目標，而高科技產業的發展也需要計量科技的有效配合，與先進國家合作互補有無，進而結合成國際研究團隊共同發展。未來「國家度量衡標準實驗室」將配合我國整體科技水準之提升，透過繼續積極參與國際組織與其活動，並著力於 Safety、Environment、Trade、Health 等方向之工業與法定計量科技，持續計量科技標準的發展，以提高量測品質與儀器系統的準確度，確保全 29.

(40) 國量測之準確性與國際一致性。. 圖 9．BIPM 與 NMIs 之關鍵比對及國際分工. 30.