台灣生質能源產業組合以及創新政策之研究

國立交通大學

管理學院碩士在職專班管理科學組

碩士論文

台灣生質能源產業組合以及創新政策之研究

A Portfolio Analysis of Taiwan’s Biomass Industry

研 究 生：王聖章

指導教授：徐作聖、姜 齊

台灣生質能源產業組合與創新政策之研究

A Portfolio Analysisof Taiwan’s Biomass Industry

研 究 生：王聖章 Student： Sheng-Chang Wang 指導教授：徐作聖 博士 Advisor： Dr. Joseph Z. Shyu

姜 齊 博士 Dr. Chi Chiang

國立交通大學

管理學院碩士在職專班管理科學組

碩士論文

A Thesis

Submitted to the Master Programs of Management Science

College of Management

National Chiao Tung University

in Partial Fulfillment of the Requirements

For the Degree of

Master

of

Business Administration

June 2009

Taipei, Taiwan, Republic of China

台灣生質能源產業組合與創新政策之研究

研究生：王聖章 指導教授：徐作聖 博士 姜 齊 博士

國立交通大學管理學院碩士在職專班管理科學組

中文摘要

本研究以產業組合分析模式探討台灣生質能源產業，以產業組合為基礎模型，探討 生質能源產業之研發、製造、應用以及基礎建設等相關運用。研究架構之縱軸為市場成 長曲線，橫軸為產業供應鏈。 本研究將使用次級資料分析法，專家訪談，還有專家問 卷調查，以做為統計推論的依據。 本研究顯示台灣生質能源產業在縱軸的市場成長曲線是處於萌芽期，而在產業供應 鏈上是居於研發及生產製造之間，未來五年會是在生產製造的位置。 更近一步分析而得到相當重要的政策工具，有國家整體對創新的支持、產業間的技 術整合及專門領域的研究人員的培育。 關鍵字：生質能源、生質柴油、生質酒精、木質纖維素、組合分析模式、產業創新 需求要素、政策工具。

A Portfolio Analysis of Taiwan’s Biomass Industry

Student：Sheng-Chang Wang Advisor：Dr. Joseph Z. Shyu

Dr. Chi Chiang

National Chiao Tung University

ABSTRACT

This thesis reports on developing a strategic assessment of the of Taiwan’s Biomass industry, using a portfolio model to assess competitive and strategic requirements. The portfolio model entails a two-dimensional analysis, containing market s-curve (vertical axis) and the value chain (horizontal). Three research methods used for data collection are literature review, expert interview, and general survey.

Research results reveal that Biomass industry is positioned at the burgeoning stage of the market s-curve, and also between the burgeoning region and the developing region of the value chain. Future prospects should be placed at the position of developing stage.

Future analysis leads to a conclusion that the most critical categories of policy instruments are ”Full support to national innovation systems”, “Government policies in support of industrial innovation”, “Technology cooperation and integration”, and “Cultivation of professional researchers”.

Key words：Bio-energy, Bio-diesel, Bio-ehtonal, Lignocellulosic, Industrial portfolio model, Industrial innovation requirement, Policy instrument

誌謝

很感謝我的兩位恩師 徐作聖教授及 姜 齊教授，盡力地協助我完成論文，教授們 不僅在學問知識上給予教導，在諸多做人處事方面也多所開導，給了我許多不同思考的 方向。感謝口試委員 鄭志強教授與 賴賢哲教授在口試期間所提供的精闢建議，並指正 論文中謬誤及不足之處，使本論文得以更完整的方式呈現。 在論文進行的過程中，每個階段都不同層面的問題遇到，感謝佳翰學長、柔蓁學姊 耐心地幫助我一一解決；煌翔、康康、杰哥、秀娟在這過程中的幫忙與加油打氣，穩定 了我不少的信心。以及感謝管科所及科管所授課的教授及同學們，因為有你們，讓這段 得來不易的求學時光更顯得彌足珍貴，我會將這段時間的點點回憶永遠收藏，更希望彼 此的友誼在學業結束後能夠永續長存。 在論文問卷及專家訪談上，感謝工研院陳明德經理提供產業方面的資訊、見解；及 交大生醫工程研究室的邱聖壹學長，對現行微藻轉生質柴油技術定位的看法提供，使得 我論文能進行得更加順利。 因為是ㄧ邊工作一邊念書，ㄧ般是較不容易如期完成學業的。在此要感謝啟義、昭 良在工作上的Support 及體諒；以及小毛、榮文、Leo、新富、阿誠、同 Team 的弟兄， 遠智代理商 阿信、Josh 等，若沒有你們在工作上的幫忙與支持；精神上的加油勉勵， 我肯定是無法順利兩年畢業的。在此想對你們說「有你們真好」。 最後，要感謝老婆在這段求學的時間裡，給我無限的包容與支持，也生了兩位可愛 的女兒，當我下班下課後拖著疲憊的身軀回到家時，女兒們立刻撒嬌地叫爸爸，使得我 頓時又恢復精神體力，晚上可繼續衝刺。也要感謝爸爸、媽媽們的幫忙，讓我能無後顧 之憂的工作及完成學業。獻上此論文，與你們分享我畢業的喜悅。 聖章 于 新 竹. 南 寮 2009/6/30

目錄

摘要... I

ABSTRACT...II

誌謝...III

目錄... IV

圖目錄...VIII

表目錄...X

第一章

緒論...1

1.1 研究背景...1

1.2 研究動機與目的 ...2

1.2.1 動機...2 1.2.2 研究目的 ...4

1.3 研究方法與研究步驟 ...5

1.4 研究對象...9

1.5 研究範圍與限制 ...10

第二章

文獻探討 ...11

2.1 技術能力構面...11

2.1.1 技術的定義...11 2.1.2 技術能力的衡量...11 2.1.3 技術生命週期...12 2.1.4 技術領先與技術落後--市場生命週期演進之比較...15

2.2 產業價值鏈...18

2.2.1 價值鏈的定義...18

2.3 產業創新需求資源理論 ...22

2.4 創新政策...24

2.4.1 創新政策的基本理論...24 2.4.2 產業政策工具...25

2.5 國家產業組合規劃 ...29

2.5.1 策略性產業組合分析相關理論...29 2.5.2 策略性產業組合分析規劃模式...30 2.5.3 政策規劃與分析模式...32

2.6 生質能源產業定義 ...33

第三章

產業分析 ...34

3.1 產業介紹與定義 ...34

3.1.1 產業背景 ...34 3.1.2 產業定義...34

3.2 產業發展與趨勢 ...36

3.2.1 產業發展歷程 ...36 3.2.2 產業趨勢 ...37

3.3 產業結構...46

3.3.1 產業魚骨圖 ...46 3.3.2 產業價值鏈 ...49

3.4 產業競爭分析...50

3.4.1 產業競爭優勢來源...50 3.4.2 產業領先條件分析...52 3.4.3 關鍵成功要素分析...52

3.5 全球產業發展...53

3.5.1 全球產業發展趨勢...53

3.6 台灣產業發展...61

3.6.1 台灣產業特性 ...61 3.6.2 台灣產業發展歷程與現況...66 3.6.3 台灣市場分析 ...70

3.7 個案簡介...72

第四章

理論模式 ...74

4.1 產業領先條件與競爭優勢來源 ...74

4.2 產業分析模式...75

4.3 生質能源產業創新需求要素 ...76

4.3.1 與研究發展有關的產業創新需求要素...76 4.3.2 與研究環境有關的產業創新需求要素...78 4.3.3 與技術知識有關的產業創新需求要素 ...79 4.3.4 與市場資訊有關的產業創新需求要素 ...80 4.3.5 與市場情勢有關的產業創新需求要素 ...81 4.3.6 與市場環境有關的產業創新需求要素...82 4.3.7 與人力資源有關的產業創新需求要素...83 4.3.8 與財務資源有關的產業創新需求要素...83

4.4 生質能源產業之政策組合分析 ...86

4.5 分析方法...91

4.5.1 先遣性研究...91 4.5.2 專家訪談...91 4.5.3 專家問卷...92 4.5.4 度量與統計方法...92 4.5.5 生質能源發展所需支持之產業政策...92

第五章

研究分析 ...94

5.1 樣本描述...94

5.1.1 專家問卷分佈情形...94 5.1.2 信度與效度分析 ...95

5.2 生質能源之產業創新需求要素及環境配合度分析 ...96

5.2.1 目前狀況...97 5.2.2 未來五年發展狀況...101

5.3 台灣生質能源產業定位分析 ...105

5.4 生質能源之政策組合分析 ...108

5.4.1 生質能源目前所需之政策工具...108 5.4.2 生質能源未來五年所需之政策工具...109

5.5 生質能源所需之具體政府推動策略 ...111

第六章

結論與建議 ...113

6.1 研究結論...113

6.1.1 目前狀況...113 6.1.2 未來五年狀況...114 6.1.3 定位結果與具體政策...114

6.2 後續研究建議...116

參考文獻...117

附錄...121

台灣生質能源產業之創新需求要素問卷...121

圖目錄

圖1-11975-2003 年全球燃料酒精生產量...3 圖1-2 2020 年燃料酒精生產量預測圖...3 圖1-3 研究架構...5 圖1-4 研究流程...8 圖1-5 生質能源產業魚骨圖 ...9 圖2-1 技術採用生命週期模型...13 圖2-2 產品研發與製程研發模型 ...14 圖2-3 產品生命週期與政府介入 ...16 圖2-4 PORTER之價值鏈...18 圖2-5 細分的產業價值鏈 ...21 圖2-6 創新過程與政策工具的作用 ...28 圖2-7 策略性產業選擇分析模式 ...31 圖2-8 國家產業組合分析 ...31 圖3-1 生質能源轉換示意圖...35 圖3-2 生質酒精發展趨勢預測圖 ...37 圖3-3 生質酒精料源技術趨勢圖一 ...38 圖3-4 生質酒精料源技術趨勢圖二 ...38 圖3-5 全球生質柴油市場變化...39 圖3-6 歐盟各國生質柴油產量...41 圖3-7 全球生質燃料生產量 ...42 圖3-8 木質纖維酒精 ...43

圖3-9FEDERAL RENEWABLE FUEL MANDATE BY FUEL TYPE AND YEAR (2006-2022) ...45 圖3-10 生質能源產業魚骨圖 ...46 圖3-11 產業價值鏈...49 圖3-12 產業競爭優勢來源與台灣現況 ...50 圖3-13 產業領先條件分析 ...52 圖3-142006 全球生質柴油產量分佈圖...54 圖3-152006 全球生質酒精產量分佈圖...56

圖3-16U.S.CORN ETHANOL...58

圖3-17BRAZIL SUGAR CANE ETHANOL...59

圖3-18 台灣生質酒精發展規劃與目標 ...66

圖3-19 核能所纖維轉酒精實驗工廠操作流程 ...68

圖3-20 台糖酒精生產流程圖 ...68

圖5-1 樣本學歷分佈 ...94

圖5-3 生質能源產業目前創新需求要素重要度及其配合程度...100 圖5-4 生質能源產業未來創新需求要素重要度及其配合程度...104

表目錄

表1-12002 年各國燃料酒精生產量與使用型式...4 表2-1 技術演進特徵表 ...12 表2-2 生命週期文獻 ...17 表2-3 科技演進過程 ...23 表2-4 政府政策工具的分類 ...26 表3-1 歷史沿革 ...36 表3-2 生質柴油各國發展狀況 ...55 表3-3 生質酒精各國發展狀況 ...57 表3-4 各國推動酒精汽油推動現況 ...57

表3-5U.S.FUEL ETHANOL INDUSTRY BIOREFINERIES AND PRODUCTION CAPACITY...60

表3-6SIX U.S. ETHANOL PRODUCERS ARE AGGRESSIVELY MOVING FORWARD TO COMMERCIALIZE CELLULOSIC ETHANOL TECHNOLOGY. ...60

表3-7 美國各州酒精生產與應用誘因一覽表 ...62 表3-8 2007 年政府預計能源政策時程表...65 表3-9 台灣生質能產業之主要廠商 ...67 表4-1 產業創新需求要素分析表 ...75 表4-2 生質能源產業創新需求要素組合關聯表 ...85 表4-3 生質能源產業創新需求資源 ...86 表4-4 創新政策工具與產業創新需求資源關聯表 ...87 表4-5 政策工具與產業創新需求要素關聯表 ...87 表4-6 生質能源產業政策組合關聯表 ...90 表4-7 專家資料 ...91 表5-1 生質能源產業問卷對象回收率統計 ...94 表5-2 個別構面之信度分析表 ...96 表5-3 生質能源之產業環境配合程度分析—目前 ...98 表5-4 生質能源之產業環境配合程度分析—未來五年 ...102 表5-5 台灣生質能源現在定位與未來五年發展所需之 IIR ...105 表5-6 台灣生質能源產業定位及創新需求要素 ...107 表5-7 生質能源產業之政策組合 ... 110 表5-8 生質能源所需之產業創新需求要素及具體推動政策 ... 111

第一章

緒論

1.1 研究背景

能源是能量資源的簡稱，在地球的自然資源中，凡是能夠直接或間接為人類 提供熱能、機械能或電能等的物質資源，均可稱之為能源。而從能源是否可再度 利用的角度來看，能源又可分為非再生能源和可再生能源兩種；非再生能源是指 具有消耗性，且在自然界中蘊藏量有限，會隨著人類使用量的增加而日漸減少至 枯竭為止的能源，包括煤、石油、天然氣和核能；再生能源是指隨著大自然的運 轉而永不枯竭的能源，如生質能、太陽能、水能、風能、地熱能、潮汐能和海洋 能等。目前人類所使用的大部分能源是非再生能源，且隨著全球人口的增加、居 住環境的日益現代化和開發中國家的快速崛起，人類對於能源的需求量更是與日 俱增。 然而，自1970 年代經歷了兩次石油危機後，世界各國便開始重視替代能源 的研究與發展，以降低對化石能源過度依賴可能產生的衝擊。此外，因為二氧化 碳等溫室效應氣體的過度排放所引發的全球暖化和氣候異常化等問題，亦使得再 生能源相關的議題再次受到國際社會的高度重視。聯合國於1992 年，巴西里約 的地球高峰會上通過「聯合國氣候變化綱要公約（United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC）」，並為了落實溫室氣體排放管制的工 作，全球169 個國家於1997 年12 月在日本簽定了京都議定書（Kyoto Protocol）， 並於2005 年2 月16 日正式生效。議定書中規範了全球39 個主要工業國家在 2008 年至2012 年之間，必須要讓六種溫室氣體的排放量比起這些氣體在1990 年時的排放量要再減少5.2%。台灣雖然並不屬於聯合國的締約國，但是依照國際 環保公約，台灣身為地球村的一員，相關的義務仍應該要履行。 我國能源高度依賴進口，高達98%以上的能源來自國外，生質能源的發展能 夠提高我國的能源自主性，降低能源過度依賴進口的風險，且又具有二氧化碳零 排放的特性及燃燒後不會產生廢棄物處理之問題，因此在能源使用階段不會造成 環境之衝擊，兼具能源供應與環境保護的雙重貢獻，實為當前應受重視的一種再 生能源。

1.2 研究動機與目的

據國際能源總署（IEA）統計資料顯示，目前生質能為全球第4大能源，僅 次於石油、煤及天然氣，供應了全球約14％的初級能源需求；估計至2050年，生 質能將提供全世界將近38％的燃料需求及17％的電力供給，發展前景無限。

1.2.1 動機

燃料酒精為目前使用最廣泛之生質燃料，主要生產地區為巴西與美國，而近年來 歐洲各國也逐漸生產使用。其中，美國於1980 年代初期即開始以玉米為原料生 產燃料酒精，近年來生產量約為100,000 千公秉，其產量比其他IEA 國家相比高 達20 倍之多，美國燃料酒精使用量為車用汽油體積2%，近年來產量成長快速， 預期未來使用量會更多，見圖1.1。目前車用汽油MTBE 摻配比約為7~11%，而 酒精汽油掺配比大多為10%，因此燃料酒精除了具有替代部份化石燃料使用之效 益外，另一目的則為取代MTBE（甲基第三丁基醚）作為汽油含氧添加劑。巴西 為最早生產燃料酒精之國家，由於1970 年代能源危機以及政治因素情況下，迫 使巴西開始發展燃料酒精之生產，至1985 年開始年產量都高達100,000 千公秉 以上，在1997 年達到最高。後來九十年代末期，因為巴西國內酒精汽油車開始 汰舊，以及國際原油價格下滑導致燃料酒精生產量下滑。然而在巴西政府之能源 政策推動與原油價格開始攀升的情形下，巴西的燃料酒精產量又逐漸提升(IEA, 2004 )。歐盟各國除了加強生質能發電的技術外，也積極的推動生質燃料之使用 以減緩溫室氣體排放與替代車用汽油含氧添加劑，因此在2000 年後開始生產燃 料酒精轉化成ETBE（乙基第三丁基醚）的使用（見表1.1）。而IEA（2004）估計 全球燃料酒精產量若依目前各國成長率持續增加（歐盟7%、美國與巴西2.5%、 全球2.3%），至2020 年時將會從2003 年之30 萬千公秉增加到40萬千公秉以上； 然而，隨著環保政策之推動與替代能源之使用，燃料酒精之生產量成長率可能會 更加快速，至2020 年時可能高達120 萬千公秉之多，如圖1.2 所示。屆時燃料 酒精使用量將為車用汽油6%，占全球道路運輸能源比3%，於此可以預期未來發 展燃料酒精做為替代燃料已經是世界主要潮流與趨勢。 由於各國都已發展生質能源技術及該政府的產業策略及執行成果不錯，而台 灣學術界多集中於料源及轉換技術方面的研究，缺乏產業構面的評估，以及系統 化、客觀化的分析。因此，本研究試著藉由系統性的分析找出台灣生質能源產業 所需要的策略與發展契機。

圖1- 1 1975-2003 年全球燃料酒精生產量 資料來源: IEA, 2004

圖1- 2 2020 年燃料酒精生產量預測圖 資料來源: IEA, 2004

表1- 1 2002 年各國燃料酒精生產量與使用型式 生產地區 產量 (千公秉) 使用型式 生產原料 美國 8,151 E10：E85 玉米 加拿大 358 E10 小麥 IEA North America 8,509 法國 117 轉化成ETBE 70%甜菜 30%小麥 西班牙 144 E10：E85：E95 大麥 瑞典 44 小麥 歐盟其他地區 85 歐盟 390 波蘭 IEA Europe 48 438 少量混合 IEA Pacific (僅澳洲) 40 E10：E20 小麥、甘蔗 巴西 12,620 E26：E95 甘蔗 亞洲(僅中國) 289 少量混合 世界總生產量 21,841 資料來源: IEA, 2004

1.2.2 研究目的

能源策略在每個國家都是百年長久大計，其重要性對於台灣需要仰賴國外能 源進口的海島不言可喻。台灣90%以上依賴進口能源，並且以石化煤炭佔據重要 來源。這類型的能源一方面要仰賴外國的鼻息，另一方面又造成環境嚴重污染。 核能發電在台灣的設立又充滿著爭議，從核四的興建，停建，又再興建，這中間 的轉折在政府於民眾之間還存在著疑慮，對於核能的安全性還是無法完全的信 賴，這也因此延伸出更多浪費掉的國家經濟成本。核廢料的處理也是附帶難以處 理的麻煩。因此，乾淨能源的發展，可望帶來相當的助益。 生質能源是目前其中一項可行的乾淨能源選項。近年來，由於能源轉換技術 越趨成熟，其所產出的能源效益亦增加，成本也持續降低。若台灣也善加利用獨 特的地理位置及天然資源，擁有豐富穩定的生物質料源做為生質燃料的原料，加 上政府的配套措施，在生質能源產業上可延伸出更多的產值與工作機會。

因此，可以以系統化、客觀化的角度進行策略分析，以提供未來可能參考的 方向，以提升國家競爭力。 ¾ 分析台灣生質能源目前的產業定位與未來發展願景與策略。 ¾ 分析台灣生質能源發展所需之創新資源要素。 ¾ 提供台灣發展生質能源所需之策略與政策建議。

1.3 研究方法與研究步驟

本研究根據徐作聖(1999)依據國家投資組合模式理論所改良發展的產業組 合規劃(Industrial Portfolio)分析模式，取得國家層級的產業組合規劃要素，以及 產業發展策略與相關所需資源。 圖1- 3 研究架構 產業價值鏈 技術成長曲線 產業組合分析模式 生質能源產業 組合定位 創新要素需求研究 生質能源產業發展策略 與政府政策 政策工具類型組 合分析研究 創新政策實証分析

本研究的架構是透過產業組合分析模式，利用產業供應鏈及技術生命週期對 生質能源產業進行分析，由產業定位與未來發展方向，探討產業發展所需之創新 政策；另一方面則由產業發展所需之創新需求資源與創新要素的配合程度，分析 產業發展不足之環境並藉由相關創新政策加強改善。研究架構如圖1-3 所示。 而利用統計與文獻資料，本研究深入分析每一區隔所需之競爭優勢來源（創 新需求要素），以評估產業在特定區隔中策略經營之方向與需求。最後，透過專 家訪談、專家問卷與計量統計的方法，確認本研究的定位與產業創新需求要素的 擬定。 文獻與資料蒐集 根據現有國內外相關產業資訊，研究報告，以產生整理出目前產業發展基本 概論。 專家訪談 決定產業組合分析模式與相關產業分類群組的初步架構後，本研究將進行全 面性的專家訪談，訪談對象主要針對我國生質能源產業輔導、國家型計畫之規劃 單位人員，並輔以執行該計畫的相關學術單位研究人員。 專家訪談的主要目的以及議題： 1. 對本研究之產業組合模式中，各矩陣區塊中所需的產業創新需求要素（IIR） 做修正與調整。 2. 台灣生質能源產業在產業組合分析模式中的定位方法。 3. 請專家描述與討論目前各相關領域的目前發展狀況與趨勢。 專家問卷 本研究根據生質能源產業目前及未來五年的發展狀況，設計出一評量問卷， 其內容在衡量此一領域之產業創新需求要素之重要程度，以及目前我國在此領域 之產業環境支持度充足與否。 計量與統計方法

本研究採取三點度衡量方式（Likert 度量方式），以便受訪專家作答。基本 運算說明如下： 每份問卷中各創新要素重要性選項之作答 – [很重要]為 2；[需要]為 1；[無 關緊要]為 0；將個別領域中之所有問卷之該項目取重要程度平均，作為權數；每 份問卷中各創新要素台灣資源支持程度選項之作答 – [足夠]為 1；[不足]為 0，作 為基數；將各領域中，各問卷選項之取平均，所得值若大於0.5 者認定為資源充 分領域，低於0.5 者則視為非資源充分領域。 本研究以產業分析與政策分析模式設計出不同產業所須知策略與機制。本研究流 程如圖1.4 所示：

圖1- 4 研究流程 資料來源：徐作聖、陳仁帥，「產業分析」，二版(2008)，全華科技圖書；本研究整理 本研究流程如下: 1. 以「全球產業之供應鏈」、「技術生命週期」為區隔變數，利用產業組合分 析模式，定位出目前產業各技術領域所處之區隔及未來發展方向； 2. 利用創新需求資源明確定義發展各區隔所需之競爭優勢來源(創新需求要 素，IIRs)； 研究理論基礎 與架構 產業組合分析 國內外生質能源產 業資料收集與分析 台灣整體環境分析 與政策評估 全球與台灣生質能 源產業特性分析 研究背景與動機 研究目的 文獻探討 建構生質能源產業組合模式 與產業創新資源要素（IIRs） 專家訪談 與問卷調查 1.全球生質能源產業定位 2.台灣生質能源產業發展機會 確認訪談 目標與內容 結論與建議

3. 根據創新需求要素之構面，利用專家問卷、專家訪談與統計分析，評估目 前台灣環境之現況，探討創新需求要素為重要但目前台灣環境明顯不足 者，作為產業發展策略之參考； 4. 以創新的角度，結合產業政策與科技政策，建構出完整的十二項創新政策 工具，並進一步釐清各政策工具與創新資源之關係； 5. 根據各產業之現況，分析不同政策工具所需之具體執行策略； 6. 根據創新資源與政策工具之聯結關係，推論發展「重要且明顯不足」要素 所需之具體可行政府推動策略。

1.4 研究對象

生質能源以技術做區分，主要分為料源技術、轉換技術及能源利用，並整理 成產業魚骨圖(圖 1-5)。這三大系統組合成生質能源產業。本研究主要研究對象 針對於生質燃料，且以產業觀念作為探討方向。 

研究對象於產業魚骨圖

Bio-energy utilization Agriculture: Energy crops Crop residues Animal wastes Industry:

Food and fiber process residues Transport: Bio-fuels: Bio-diesel/ Ethanol Industry Buildings: Heat/ electricity Energy supply: Heat/ electricity Waste: Organic wastes Landfill gas biogas Forestry: Forest residues Wood process residues

Industry: Bio-refining/

chemicals

Biomass resource Technology of Energy conversion Physicochemical Biochemical Thermo-chemical Burning 資料來源：本研究整理 圖1- 5 生質能源產業魚骨圖 資料來源：本研究整理

1.5 研究範圍與限制

生質能源產業範圍包含很廣，且產業發展正陸續變化中，相關更節能、有效 率的技術也陸續地會被開發出來。在有限的時間內，無法做全面性的資料蒐集及 專家訪談。

第二章

文獻探討

現今能源產業的發展非常迅速，在進行產業分析時必須從產業發展的環境面、技術 面、產業組合模式、創新需求面及競爭要素等方面深入了解，才能找出產業發展的關鍵 創新需求要素，本章根據研究目的以及研究架構，回顧相關之文獻，並配合國內外學者 在生質能源產業相關研究，從理論就產業價值鏈、競爭策略群組、產業組合分析模式以 及產業創新需求與創新政策進行文獻整理及探討。亦分述如下：

2.1 技術能力構面

一般對於技術的定義，多限於生產技術之範疇，亦即技術係生產要素之一。然而， 有些學者認為現今技術不只存在於產品或製程等硬體知識，更存在於組織的管理制度與 市場的開拓方法等軟體知識當中。對於管理學者而言，技術普遍被認為是策略性資產， 因為技術可以改變產業結構與競爭優勢，而形成競爭策略中的重要力量。但技術本身為 長期累積且為無形的差異化知識，很難用具體的指標來衡量技術能力，因此如何分析判 斷技術能力，便成為許多學者研究的課題。本節主要以兩部分來回顧文獻，首先釐清技 術的定義，並進一步探討如何衡量技術能力。

2.1.1 技術的定義

有關技術的定義，Daft & lengel (1986)認為技術是將投入轉換為組織性產出的知 識、工具或技巧等綜合性描述。Robock & Simmonds (1983)則認為除了前述的轉換外， 還應加入據以運用及控制組織性產出的各項內、外在因素。Sharif (1988)同樣認為將投 入資源轉化為產出之間的所有活動，都可稱為技術，因此技術不僅可包含轉換過程中所 需使用的有形工具、設備，亦包含為有效使用這些工具、設備所需具備的相關知識。 Souder (1987)則認為技術可以不同程度的形態。如以產品、製程、型式、樣式或概念存 在，或可以在應用、發展或基礎等階段存在，因此技術應包含機器、工具、設備、指導 說明書、規則、配方、專利、器械、概念及其他知識等。因此他認為任何可增加人們知 識者，均可稱為技術。

2.1.2 技術能力的衡量

關於技術能力的比較衡量，以國家之間的相互比較，一般均以：（專利註冊件數＋ 技術貿易總額＋技術密集製品輸出額 ＋製造業附加價值額）/4，來做為衡量的基礎。然 Sharif(1988)為解決此問題，認為應由組成技

術各成份來衡量，並將技術視為四部份： 1. 生產工具及設備 (Technoware)：包含全部實體設施，如儀器、機器設備與廠房等。 2. 生產技術與經驗 (Humanware)：包含所有將投入轉換為產出的必要能力，如專家 知識、熟練程度、創造力與智慧等。 3. 生產事實與資訊 (Inforware)：包含所有過去累積的經驗與資訊，如設計、客戶資 料、規格、觀察、方程式、圖表與理論等。

4.

生產的安排及關聯 (Orgaware)：包含轉換過程中所有必要的安排，如分組、分派、 系統化、組織、網路、管理與行銷等。

2.1.3 技術生命週期

有關技術生命週期的觀念，依照技術滲透的狀況，亦即技術被應用於生產之普遍程 度，將技術分為技術發展、技術應用、應用萌芽、應用成長、技術成熟與技術衰退等六 階段，做為技術發展的指引，探討在技術生命週期不同階段，產品發展與技術發展的關 係，促使管理者建立技術組合來發展企業合適的策略。各階段的特點整理如下表2-1： 表2- 1 技術演進特徵表 技術發展 此階段主要是指對於明顯價值的基礎研究，開始進行應用 研究 技術應用 此階段主要是將技術具體應用在產品上，也就是一般所謂 的萌芽期。 應用上市 此階段主要是指產品開始出現在市場上。 應用成長 產品開始依市場的需求做局部性或漸進性的改變。 技術成熟 在眾多廠商的競爭下，市場趨於成熟，技術的價值開始下 降，企業的競爭重點在於利用製程來降低產品成本。 技術衰退 在此階段，產品本身已成為陳舊式樣，銷售量成長衰退， 技術與產品僅有少部份的改變。 資料來源：蘇俊榮(1998) 另一種生命週期的理論，是在一九五０年代末期，根據一項關於不連續創新的相關 調查報告，所推導出來的模式，Moore(1995)利用不同階段的消費群體分佈導引出新的 思維模式，如圖2-1 所示：

模型 純科學 技術狂熱者 早期市場 鴻溝 高贍遠囑者 保守派 生命盡頭 康莊大道 實用主義者 保齡球道 龍捲風暴 應用突破 圖2- 1 技術採用生命週期模型

資料來源：Moore, G.A., Inside the Tornado, HarperBusiness, 1995

技術採用生命週期有兩個函數，第一種是版圖衝擊，所影響的不僅是市場上的使用 者，也包括所有的支援體系。另一層面是應用的突破，因技術的引進，造成使用者的角 色改變，從而使投資報酬率相對提升。 技術採用生命週期源起於左上角的方框，此時衝擊程度很高，但所帶來的利益卻不 明顯。主要的理由是新技術的相關應用尚未落實，可稱為純科學和模型的時代，技術狂 熱者的興趣因而特別高昂。目前，大多數的超導體應用都在此範圍內，只有部分醫療儀 器已進入下一階段的發展。 接著，在右上角的方框中，我們可看到早期市場的興起。此時為數不多的、有遠見 的投資者眼見新技術所可能帶來的潛在利益，因而挺身資助第一階段的應用突破。但是 相當高昂的代價和風險，使得對市場形成矜持的態度，這便是造成市場出現鴻溝的主因。 再來進入右下的方框，在這保齡球道市場階段，機敏的行銷可縮短公司通過鴻溝的 時間。此時實用主義者便不約而同的開始採用。由於這類顧客群的蜂擁而入，產業標準 更加成形，使版圖衝擊力道更低，但應用突破的現象則仍然明顯。以上便是龍捲風暴的 運作情況。 最後，當龍捲風暴逐漸褪色，保守派在衝擊力道被充分吸收之後，第一次開始進入 市場。這時，應用突破也已因為時間的過去而成為標準步驟，整個市場已走向康莊大道， 產品加值或加工的改良方案。 依照Utterback（1994）理論，產品發展過程的科技創新需求區分為三個階段：浮動 期、變遷期和專業期，如圖2-2。在產品生命週期不同階段，製造技術與產品開發技術 高 低 版 圖 衝 擊 高 低

一、浮動期：在此時期為新產業興起階段，產品的標準沒有訂定，競爭者對於產品的性 質屬於實驗的性質，產品能成形的考量重於一切，因此具創新功能的產品不斷被開 發出來，此時比較重要的是產品開發技術，製造效率比較不受重視。故產品研發頻 率較製程研發的頻率為高。 二、變遷期：在此時期市場的標準產品已經成形，因此產品的研發主要著重功能強、品 質佳、能符合顧客的需求、能被市場接受而成為標準的產品。由於市場已經打開， 利潤極高，因此許多企業加入，市場上會有許多新產品加入競爭。為滿足對產品快 速成長的需求，產量的提昇便成為競爭的優勢，故企業加入更多投資在實體設備、 增加生產的效率與產能。 三、專業期：此時期市場已經飽和。對現有的產品需求減低，創新的可能性減少，產品 與製程的研發便只注重細部的改善。此時產業已達到過剩產能的階段，並開始削減 勞工與人力。企業的競爭重點在於成本，市場行銷方式與策略較製造或技術重要， 先進國家的企業即常常在此階段開始往國外發展，以尋求較低成本的製造地點。 圖2- 2 產品研發與製程研發模型

資料來源：Utterback, J.M., Mastering the Dynamics of Innovation, Harverd Business School Press, Boston, 1994

基本上，技術演變的過程，在導入期時，主要著重於產品的開發，後來逐漸進入成 熟期時，則依賴製程上不斷的改良，而其間隨著階段的演變，技術的不確定性降低，且

因技術的模彷與擴散，造成技術效益的衰退，從而需有新技術的導入，而這過程便是因 技術改變而形成的生命週期。台灣因為市場小，廠商技術研發能力薄弱，因此產品技術 發展初期，較多採行技術引進或模仿學習的方式。以能源技術為例，美日大廠早在七十 年代即開始從事研究，而台灣技術是在九十年代初期由能源所引進國外技術，才得以成 功開發。  由此可知，台灣高科技能源產業發展路徑是屬於一種後進地區發展高科技產業的模 式，其經驗與過程必然是不同於國際先進大廠。因此，後進地區高科技產業的技術發展 曲線、產品生命週期、技術—市場生命週期、以及政府對於推動產業創新所扮演角色， 自然也將與先進地區有所不同。後進地區科技產品生命週期一般要較先進地區為短促， 基本上可區分為模仿期、改進成長期、規模成長期、成熟期、衰退期等五個階段，其時 間長度相當於先進地區產品生命週期中的成長期、成熟期、與衰退期三個階段。產品的 品質與價格在經過改進成長期以後已具有競爭力，因此能獲得國際知名品牌的大訂單， 而進入大規模的成長期。當產品在國際市場進入全面替代的大幅衰退的階段，後進地區 產品市場就開始快速衰退，因此衰退期比較先進地區為短促。 

2.1.4 技術領先與技術落後--市場生命週期演進之比較

一般而言，先進地區技術—市場生命週期可區分為早期市場、利基市場、全面市場、 成熟市場、衰退市場等五個階段。而後進地區廠商技術來自於引進與模仿學習，市場發 展速度落後於先進地區，因此生命週期是以出生期、成長期、成熟期、轉進期等四個階 段來描述。在初生期與成長前期，僅能以低價品牌進佔邊緣市場，然後再與知名品牌合 作，從事大規模生產。當先進地區廠商開發出新世代技術，進入技術—市場的第二階段 生命週期，後進地區廠商會設法與知名品牌大廠合作，將產能逐步移轉至生產新世代技 術的新產品。等到後進地區廠商在第二階段生命週期的後期，逐漸建立自主的研發能力 與自有品牌通路以後，才在第三階段技術—市場生命週期與先進地區同步成長，並形成 相互競爭。  後進地區廠商必須要經由幾個市場生命週期階段的學習成長，方有可能趕上先進地 區廠商的技術水準，並在主流市場上與之競爭。但在後進地區廠商成長的過程中，必須 要先尋求與先進地區大廠合作的機會，以服務來換取學習成長的機會。由於每一次新世 代技術產品替代發生之際，先進地區大廠必將形成激烈的領導地位爭奪戰，此時將提供 後進地區廠商策略聯盟的機會，以適時轉進擴大產能，來創造日後競爭的優勢地位。  Okimoto (1989)認為，政府在產業發展過程中，不應消極受地理因素或天然資源等條

優先順序，以發展具有優先性的產業。圖2-3，由產業生命週期與政府介入，各產業的 發展階段與定位，分別表示產業的發展程度，生技與能源產業來看，正處於產業萌芽階 段，是未來產業結構的重心；電腦、半導體及通訊產業目前正式發展的黃金階段：紡織 與石化產業等傳統產業逐漸式微。從虛線 a 到 g 分別表示政府對各項產業介入程度， 週期導入期及衰退期。 圖2- 3 產品生命週期與政府介入 資料來源：Okimoto, D.I.(1989)

如下表2-2 所示，Hill & Jones (2003)將產業生命周期分為導入期、成長期、動盪期， 產業於不同生命週期的階段會有不同的產業特質成熟期與衰退期。認為產業生命週期僅 是一個概括性論述，產業生命週期並不是永遠如傳統的模式。某些情況下成長快速，導 入期被略過；某些情況產業根本無法渡過導入期；有些可能在長期衰退後再度復甦；各 階段時間問隔也會因產業而有顯著不同。Robert, M.G.（2002）認為生命週期包含四階段： 導入期、成長期、成熟期與衰退期，在導入階段銷售金額小而市場滲透率低，因為產品 不知名，顧客也少，意味著產品的成本與價格都很高昂。新產品的顧客通常是創新導向、 且風險忍受度高者。 成長階段的特色是市場滲透率隨技術日漸標準化且價格下跌加 快，商品所有者由高收入普及至大眾。市場逐漸飽和開啟了成熟階段，新需求減少，取 而代之的是替換需求，此時市場成長趨緩。一但市場達到飽和，所有的需求都來自於替 換需求，若非直接替代，顧客以新產品替代舊產品。就是間接替代，新顧客代替舊顧客。 最後，當新產業以新技術生產更優良的替代品，而原產業受到新產業的挑戰時，就走入 了衰退階段。 徐作聖（1995）認為，產業生命週期可分為萌芽期、成長期、成熟期及衰退期。而產業 結構產品特性，及其競爭優勢也隨生命週期而異，所以政府在每一時期所應扮演的角色

也不同，萌芽期的產業結構之下，產業界的主要任務是發展出特質化具有市場的產品， 以領先的產品開發及製造技術來達到搶佔市場的目的。但在萌芽期，由於產品開發的不 確定性及高投資風險，政府應扮演協助民間作產品的開發。產業進入到成長期，政府的 角色應該是負責技術移轉及推廣，配合有計畫獎勵投資辦法。一旦產業進入成熟期，政 府的科技政策應以建立在行政法令上、運輸通訊上及金融服務上要有完備的基礎建設， 來增加本國廠商的國際競爭力。Porter ( 1980）提出產業生命週期觀念，將產業分為四個 階段，依序為初生期、成長期、成熟期及衰退期， 一、初生期初生產業是新形成或還 在形成的產業，其來自技術創新、新的消費者需求之產生而使新產品或服務提昇至可能 且可行的商機。且初生期的不確定性很高，在初創階段，產業中沒有遊戲規則，充滿機 會與風險。 二、成長期技術創新開始收斂，市場上開始有主流設計，使用者對於產品 的需求日益明顯，此一時期，公司之間的競爭程度增加，以技術為主要的競爭手段，產 品與市場開始趨於穩定。 三、成熟期產品已十分普遍，廠商之間的競爭十分激烈。廠 商透過產品與製程的改善來達成降低成本與強化服務品質。四、衰退期：產業會進入衰 退期，多是因為外在環境因素的影響所致，例如國際性的競爭與產業間的變化。 表2- 2 生命週期文獻 資料來源：本研究整理 學者 年份 定義/論點/看法

Hill & Jone 2003 Hill & Jol1es ( 2001 )將產業生命周期分為導入期、成長期、動 盪期、產業於不同生命週期的階段會有不同的產業特質成熟期 與衰退期；

Hill & Jol1es ( 2003 ）則認為產業生命週期僅是一個概括性論 述，產業生命週期並不是永遠如傳統的模式。某些情況下成長 快速，導入期被略過；某些情況產業根本無法渡過導入期；有 些可能在長期衰退後再度復甦；各階段時間間隔也會因產業而 有顯著不同。 Robert, M.G. 2002 認為生命週期包含四階段：導入（或新興期）、成長期、成熟 期（ maturity ）與衰退期（ decline ） Griffin& Pustay 1999 分為萌芽期、起步期、成長期、成熟期及衰退期。 徐作聖 1995 將產業生命週期萌芽期、成長期、成熟期、及衰退期。 Anosff & McDonnell 1990 將產業生命週期分為四個階段，依序為萌芽期、加速成長期、 成熟期、及衰退期。 Okimoto 1989 將產業生命週期分為三個階段，依序為萌芽期、成熟期、及衰 退期。 Porter 1980 將產業生命週期分為四個階段，依序為初生期、成長期、成熟 期、及衰退期。 Abernathy and Utterback 1978 產品發展過程的科技創新需求區分為三個階段：浮動期、變遷 期和專業期。在產品生命週期不同階段，製造技術與產品開發 技術具有不同的重要性。

2.2 產業價值鏈

2.2.1 價值鏈的定義

價值鏈（value chain）的概念最早是由 Porter 在 1985 年提出，其觀念是將企業的經 營活動切割為由投入到產出一系列的價值創造活動（value-creating activities）。流程中的 每個活動，都會對最終產品的價值具有貢獻，企業依賴這些附加價值的增加，藉由交易 的過程而達成與外部資源互換的目的。企業的所有活動，都可被歸納到價值鏈中，價值 活動依技術與策略來區分可進一步分為「主要活動」和「輔助活動」兩大類。 企業基本設施 人力資源管理 技術發展 採購 利 潤 進 料 後 勤 生 產 作 業 出 貨 後 勤 市 場 行 銷 服 務 支 援 活 動 主要活動 圖2- 4 Porter 之價值鏈

資料來源：Porter, M.E., Competitive Advantage Creating and Sustaining Superior Performance, Free Press, New York, 1985.

1. 主要活動：涉及產品實體的生產、銷售、運輸及售後服務等方面的活動，只對最 終產品組合有直接貢獻者。包含：購入後勤（inbound logistics）、生產作業（operation）、 出貨後勤（outbound logistics）、行銷與銷售（marketing and sales）以及服務（service） 五項。

2. 輔助活動：藉由採購、技術、人力資源及各式整體功能的提供來支援主要活動， 並相互支援。共分為採購（procurement）、技術發展（technology development）、人力資 源（human resource management）以及企業基本設施（firm infrastructure）四項。

鏈外，其與外部相連結之組織，如上下游廠商之個別價值鏈，乃構成更完整之價值鏈， Porter 稱之為價值系統（value system）。

國內學者司徒達賢(1990)則認為此價值系統可成為產業價值鏈（industrial value chain）。價值系統是以上下游之垂直結構來切割產業價值鏈，整個產業價值鏈乃由上游 供應商價值鏈、中游企業價值鏈、下游通路價值鏈以及顧客價值鏈所組成，價值系統中 的各個部分大多由一個廠商或是某個廠商內的事業單位構成，每個廠商或事業單位內部 仍以其內部價值鏈活動建構而成。但司徒達賢認為若就策略上的意義而言，產業價值鏈 必須作更細的分割，使企業能更深入瞭解產業價值鏈中附加價值創造的過程以及活動的 來源，以利企業對應投入的價值鏈活動作策略性之選擇。 細分的產業價值鏈會隨產業而有所不同：以一般製造業而言，從原料的生產到最終 的消費者的滿足為止，細切後的產業價值活動可能多達數十個，而這許多價值活動往往 由上下游好幾家廠商來分別負責；例如原料生產者、上游加工者、運輸者、中游的製造 商、各層次的經銷商與採購決策的其他影響者，再一直到最終使用者。每一個產業的價 值鏈不同。即使同一產業中的各個企業，所認知的價值鏈也不盡相同。 但一般來說，細分式的產業價值鏈大致上可切割成研究發展、零組件製造、製程技 術、品牌、廣告、推銷與售後服務等，在細分的產業價值鏈之下，企業能較明確地區分 價值鏈活動之配置，以及明瞭各個活動所創造附加價值的大小，以企業目前所處之產業 價值鏈定位，是否可能以垂直整合之方式介入其他的價值鏈活動，以取得該部分所創造 的附加價值，或是在既有產業價值鏈上策略地加入創新性的價值鏈活動，以改變目前產 業價值鏈之結構，形成策略上的競爭優勢。 產業價值鏈是指產品在產生價值的過程中，透過不同廠商一連串價值活動的組成。 產業價值鏈的內容提供企業經營與產品目標的選擇。主要功能在於能夠提供企業經營者 選擇與判斷所從事價值活動為何，以及辨識在該價值活動中所需滿足之競爭條件。每一 價值區段如何顯現參與企業的附加價值，重點在於是否符合競爭角色的條件並創造更高 的相對價值。 司徒達賢認為個別產業分析的第一步是分析產業的價值鏈，任何產業都是一連串的 「價值活動」所構成的。產業的最終產品之所以能對顧客產生「價值」與其原材料、加 工、運輸、通路、服務等都有關係，這些都是所謂的價值活動。這些價值活動一方面提 供了附加價值，一方面也有其成本，同時也是企業競爭優勢的潛在來源。從價值鏈之活

動過程，我們可以暸解從原料投入成本至最終消費者所支付價格，其中利潤的各個創造 階段。透過價值鏈活動之進行，一方面可以產生顧客認為有價值的產品或勞務，而另一 方面同時必須負擔各項價值鏈活動所產生之所有成本。為增加利潤，就必須增加顧客對 產品或勞務所願意去支付的價格與價值鏈活動所耗成本間之差距。差距愈大，表示利潤 之創造愈多。當在作價值鏈之成本分析時，不能僅限於所謂的內部成本分析而忽略了在 整個價值鏈活動中，供應商以及顧客對利潤貢獻的廣大影響。 Porter之價值鏈觀念是一種分析企業為顧客創造價值方式之方法，因此，價值鏈分 析是一種將企業分割成多個策略性活動的方法，以便暸解在成本動因和產品差異化上的 各項衝突。並且可將價值鏈觀念運用於整個產業。產業價值鏈中每項活動都是競爭優勢 的來源，不同產業自有不同之價值鏈；而價值活動項目之選擇，反映了業者的策略性意 圖（Strategic Intent），不同策略意圖之同業，其產業價值鏈略有不同。因此，在不同產 業中，各家業者應強調不同的價值活動以創造價值。 司徒達賢指出Porter 對產業價值鏈之切割是採取比較「粗分」之方式，亦即簡單地 區分成原料、加工、運輸、行銷等活動，此種劃分方法在策略型態上是「垂直整合程度 之取決」的參考依據。個別的產業價值鏈對產業價值鏈而言，可創造不同之附加價值。 然而，若就策略上的意義而言，產業價值鏈必須作更細的分割，使企業能更深入瞭解產 業價值鏈中附加價值創造的過程以及活動的來源，以利企業對應投入的價值鏈活動作一 策略性之選擇。一般而言，細分式的產業價值鏈會因產業而異，不過大致上可切割成研 究發展、零組件製造、製程技術、品牌、廣告、推銷與售後服務等，而在有些產業中， 存貨、倉儲、訂單處理等也可能成為產業價值鏈重要的一環。在細分的產業價值鏈下， 企業能較明確地區分價值鏈活動之配置，以及明瞭各個活動所創造附加價值的大小，以 企業目前所處之產業價值鏈定位，是否可能以垂直整合之方式介入其他的價值鏈活動， 以取得該部分所創造的附加價值，或是在既有產業價值鏈上策略地加入創新性的價值鏈 活動，以改變目前產業價值鏈之結構，形成策略上的競爭優勢。

圖2- 5 細分的產業價值鏈

資料來源：司徒達賢，策略的矩陣分析法基礎，管理評論第十三卷第二期，財團法人光華管理策進

2.3 產業創新需求資源理論

Rothwell & Zegveld(1981)針對產業創新造成的影響提出說明，他認為由產業的創新 可以導引至國家各經濟層面的成長。而Porter (1990)進一步提出新的競爭優勢理論，其 將競爭層面提升到國家層次，並把技術進步與創新列為思考重點。雖然Porter 的論點已 經明確顯示將產業技術創新對於國家競爭優勢的重要性，但Porter 的理論卻沒有明顯的 指出產業要如何規劃來達到產業創新。 傳統分析普遍以技術發展相關需求條件，來研究產業創新的相關條件。而近年來， 創新的觀念不僅包括技術與產品的改善，更包括新的產業環節出現或生產因素的改變， 因此影響產業的創新因素便日益複雜。Rothwell 及 Zegveld (1981)歸納出產業創新所需 要的因素，包括技術知識與人力資源、市場資訊與管理技巧、財務資源、研究發展、研 究環境、國內市場、國外市場、國內市場環境、國外市場環境等九種資源條件。其認為 國家與企業可以藉由政策來改變相關的因素與條件來獲得競爭上的優勢，而產業所需求 的資源在不同環境下應有不同的差異。結上述各家學者所言，可發現創新可從產品、生 產方式、社會觀點、知識、技術、市場、服務、結構等，都可以發展創新。 徐作聖分析產業發展階段模式，更進一步提出科技的演進過程如表 2-3，其認為產 業在不同的發展時期與環境應有不同的需求，因此只要能在產業發展過程中掌握重點需 求資源，政府與產業便可依據產業需求做適當的規劃。從傳統的觀點來看產業競爭，國 家的生產因素與環境都是固定的，產業必須善用這些固定的條件來獲得發展。而在實際 的產業競爭行為上，創新與變革才是基本因素。與其在固定的生產因素做最大的規劃， 產業應該改變限制條件成為競爭優勢。因此在以新的觀點來看產業競爭行為，我們所應 注重的是如何引導產業的創新來改變限制條件，進而創造出新的競爭優勢。因此創新結 構需求要素（Innovation infrastructure requirement）便是針對產業的創新過程與結構做更 細部的分析與研究，以找出產業創新與發展的基礎需求條件。

表2- 3 科技演進過程 資料來源：徐作聖，「全球科技政策與企業經營」，華泰書局，臺北，民國84 年。 發展 階段 科技差距 資金需求 資金來源 主要支出 產業結構 主要競爭策略 1 極大 不確定 企業內部或 政府補助 產品研發及 市調 尚未發展 未確定 2 差距縮小 高 企業內部 產品及製程 開發；市場 開發 市場區隔 中壟斷或 整體完全 競爭 集中差異化 3 差距極小 創新產品 較低；大 宗產品極 高 創投基金及 企業內部 產品推出速 度及開發風 險 (企業創 新精神) 壟斷或寡 斷式競爭 全面差異化或 成本領導 4 無差距 極高 股市基金 市場開發與 行銷 寡斷式競 爭 全面或集中式 成本領導

2.4 創新政策

2.4.1 創新政策的基本理論

針對創新理論Moore(2004) 結合生命週期提出：一、破壞性創新。二、應用性創新。 三、產品創新。四、程序創新。五、經驗創新。六、行銷創新。七、商業模式創新及結 構創新。Luecke(2003) 依本質可分為：漸進式創新與突破式創新，應用層面可分產品創 新、流程創新與服務創新。Rothwell & Zegveld (1981)認為產業政策與科技政策常常交互 影響，並將產業政策與科技政策合稱為創新政策，Dodgson & Rothwell (1994 ) 更進一步 以政策工具的異同來區分產業科技政策與產業政策，他認為產業科技政策指的是有關專 利、技術教育，以及基本設施為本的理論研究與應用研究政策，而產業政策則是與投資 獎勵、關稅政策、租稅政策、產業再造等相關的政策。 Wegloop(1995)在探討政府協助產業技術發展時以創新政策來總括政府的施政作 為。賴志松（2000）認為技術政策、科學政策、科技政策、產業政策、創新政策等五種 政策之擬定，目標在於選定適合發展之技術，繼之以政策工具來協助產業進行技術之開 發與強調應用研究。若技術與產業具有某種程度上與科學政策有所關，技術政策最終須 落實於產業。選定某一技術時也就意謂著選定其對映關係，就是說，不論所欲發展的技 術與產業是技術目標，既經選定或多或少就會造成產業之擇優效果。根據美國、日本、 德國、法國等先進國家採行之產業政策及經驗，政府對產業活動採行的政策取向，從自 由放任主義到積極干預主義之間，其中有三種基本理念對政策目標及策略的抉擇影響最 大，ㄧ、塑造有利環境論；二、創新導向論；三、結構調整論。 一、塑造有利環境論：主張政府機構的功能應聚焦於塑造促進產業發展的有利環境，故 採行之產業政策應著重於促成穩定的經濟環境、增進市場有效競爭，甚至包括刻意低估 本國匯率。 二、創新導向論：主張政府的干預措施必須激發創新，也就是說，政府有能力選取並有 效培育明星工業，使其成為經濟成長的動力。此種理論的基礎在於，肯定政府機構能力 ，以選定及培育具有發展潛力的產業，並促進國家經濟的成長。 三、結構調整論：認為政府干預應著重於產業結構的調整。其主要理念是基於市場機能 須依市場狀況而加以調整，才可確保經濟活力與衝勁。當需求面發生重大改變之際，政 府必須針對供給面進行有效的結構轉變。基本

上

，此種基本理念所制定的產業政策，應 可以協助及引導市場機能的轉變。許多自由經濟理論的學者認為，政府的干預愈少愈

好，但基於下列理由，一般認為政府應介入並形成相關政策： 1. 基礎性科技技術具有外部性經濟，加上研發所需資訊的公共財特性，以及研發 活動的不確定性與不可分割性（經濟規模），導致企業投資的資源低於最適水 準，有必要由政府支持該活動； 2. 依據動態比較利益理論，在其他國家已投入新興產業科技研發，本國若未採產 業政策誘導企業從事研發而改變企業在學習曲線的位置，則將居於競爭劣勢； 3. 依據產業組織理論，凡具備相當程度規模的企業組織若從事研究發展應可以有 成果出現。但對多數規模小且資金不足的企業而言，面對技術快速變動及高風 險，並無能力進行，而須由政府政策介入； 4. 此外，保護主義、幼稚工業理論和不平衡成長理論者，則主張政府應介入經濟 活動，引導相關產業發展方向。 換言之，基於外部效果、經濟規模、動態競爭和幼稚工業保護等理由，政府對新興 產業制訂產業政策有其合理化基礎。

2.4.2 產業政策工具

從產業的觀點，政策是政府介入科技發展系統具體實現的手段。科技發展投入到產 出，是從起始階段資源的投入，經創新過程，將技術落實於生產與行銷市場的過程都涵 蓋於科技政策內。Rothwell 及 Zegveld (1981)在研究政府之創新政策中指出，創新政策 應包括科技政策及產業政策，而以政策對科技活動之作用層面，將政策分為分為下列三 類以及12 項政策工具： (1) 供給面 (Supply)政策：政府直接投入技術供給的三個影響因素，即財務、人力、技 術支援、公共服務等； (2) 需求面 (Demand)政策：以市場為著眼點，政府提供對技術的需求，進而影響科技發 展之政策；如中央或地方政府對科技產品的採購，以及合約研究等； (3) 環境面 (Environmental)政策：指間接影響科技發展之環境，即專利、租稅及各項規 則經濟體之法令之制定。 Rothwell 及 Zegveld (1981)在另一方面研究指出，政策的形成主要在於政策工具的 組合，而政策工具依其功能屬性，分財務支援、人力支援與技術支援，其作用在科技創 新過程與生產過程扮演創新資源供給的角色。其次，政府對技術合約研究、公共採購等

分別作用於創新與行銷過程上，為創造市場需求的政策工具。此外，建立科技發展的基 礎結構及各種激勵與規制的法令措施，以鼓勵學術界、企業界對研究發展、技術引進與 擴散的努力，則為提供創新環境的政策工具。 表2- 4 政府政策工具的分類 分類 政策工具 定 義 範例 1.公營事業 指 政 府 所 實 施 與 公 營 事 業 成 立、營運及管理等相關之各項 措施。 公有事業的創新、發展新興產 業 、 公 營 事 業 首 倡 引 進 新 技 術、參與民營企業 2. 科 學 與 技 術開發 政府直接或間接鼓勵各項科學 與技術發展之作為。 研究實驗室、支援研究單位、 學術性團體、專業協會、研究 特許 3.教育與訓練 指政府針對教育體制及訓練體 系之各項政策。 一般教育、大學、技職教育、 見習計劃、延續和高深教育、 再訓練 供 給 面 政 策 4. 資訊服務 政府以直接或間接方式鼓勵技 術及市場資訊流通之作為。 資 訊 網 路 與 中 心 建 構 、 圖 書 館、顧問與諮詢服務、資料庫、 聯絡服務 5.財務金融 政府直接或間接給於企業之各 項財務支援。 特許、貸款、補助金、財物分 配安排、設備提供、建物或服 務、貸款保證、出口信用貸款 等 6.租稅優惠 政府給予企業各項稅賦上的減 免。 公司、個人、間接和薪資稅、 租稅扣抵 7.法規及管制 政府為規範市場秩序之各項措 施。 專利權、環境和健康規訂、獨 占規範 環 境 面 政 策 8.政策性策略 政府基於協助產業發展所制訂 各項策略性措施。 規劃、區域政策、獎勵創新、 鼓勵企業合併或聯盟、公共諮 詢及輔導 需 求 面 9.政府採購 中央政府及各級地方政府各項 採購之規定。 中央或地方政府的採購、公營 事業之採購、R&D 合約研究、 原型採購

分類 政策工具 定 義 範例 10.公共服務 有關解決社會問題之各項服務 性措施。 健康服務、公共建築物、建設、 運輸、電信 11.貿易管制 指政府各項進出口管制措施。 貿易協定、關稅、貨幣調節 政 策 12.海外機構 指政府直接設立或間接協助企 業海外設立各種分支機構之作 為。 海外貿易組織

資料來源： Rothwell, R., Zegveld, W., Industrial Innovation and Public Policy, Frances Printer, London, 1981. 經濟學家所指出，成功的創新有賴於技術「供給」和市場「需求」因素間良好組合。 在科技研究上和發展上，就供給面而言，新產品開發和其製程端視下列三種投入要素之 適當程度而定：(a)科學與技術之知識及人力資源(b)有關創新的市場資訊及確保成功研究 發展、生產和銷售所需的管理技術(c)財力資源。 從圖2-6 中可清楚的看出，政府企圖以供給面的政策影響創新過程，政府本身可以 透過直接參與科學與技術過程，或透過改善上述三要素，亦或是間接地調整經濟、政治 與法規環境，以符合新產品創新需求。另一方面，政府亦可經由需求面的政策改善創新 過程，政府可以在國內市場不論間接或直接，亦或選擇改變國際貿易大環境方式，來改 善需求面條件―如可藉由關稅或貿易協定或建立國家商品海外銷售機構為之。

圖2- 6 創新過程與政策工具的作用

資料來源：Rothwell, R., Zegveld, W., Industrial Innovation and Public Policy, Frances Printer, London, 1981. Rothwel 及 Zegveld(1981)認為針對不同的目標，政策在施行有不同的方式與途徑。 如以財務政策工具而言，以總體環境為對象的金融政策與以企業為主的融資政策在做法 與範圍就不相同。因此在施行政策時就必須依產業不同的發展目標與需求選擇適當的政 策工具與施行方式。而以Rothwell 及 Zegveld (1981) 的理論整理歸納政府輔導產業的 方式主要包括，培育小型企業、發展大型企業、發展特定技術、專注於特定的產業領域、 提昇產業技術潛力、塑造產業環境與強化總體環境等八類。政府在政策實行上便可針對 產業不同的發展目標做不同的修正與調整，以達到輔導產業的目的。 經濟、政治和法規 環境(產業結構) 1.公營事業 政府 政策工具 2.科學和技術開發 3.教育與訓練 4.資訊服務 12.海外機構 11.貿易管制 9.政府採購 技術知識 與人力資 源 市場資訊 與管理技 巧 財力 資源 國際市場 國內市場 R&D 產業創新 10.公共服務 5. 財務金融 6._租稅優惠 7._法規與管 制 8. 政策 性 與R&D 相關之經 濟、政治和法規環 境 國際貿易所需面 臨的經濟、政治和 法規環境 供給 _生產 需求 技術可行性 市場可行性

2.5 國家產業組合規劃

2.5.1 策略性產業組合分析相關理論

Porter 認為策略性產業的概念近似於「關鍵性產業」，意指在產業發展的時候，由於 人力與物力的資源都非常有限，而各種產業又有不同的需求。因此必須將有限的資源， 用在少數具有影響力的產業上，以重點的突破來帶動相關產業的發展。但是策略性產業 的選擇與認定上，因各國不同的環境與經濟情況等社會因素的影響而有所差異，因此在 各國在產業政策上對於策略性產業的規劃亦有所不同。 早期學者提出產業關連效果的觀念，認為對於在產業價值鏈體系屬於上游的產業進 行擴充可以誘發下游產業的發展，因此可以造成「前推效果」，而對於產業價值鏈體系 上屬於下游的產業進行擴充則可以引發上游相關產業的發展，造成「後引效果」。 因此 從策略的分析基準來看，培育能使這兩種效果儘可能擴大的產業才是策略性的重點。此 種理論在封閉下的經濟體系是十分適用，但在開放的經濟體系下仍有不足之處。尤其在 目前國家分工日趨複雜的時候，產業可以選擇多種的供應來源與銷售管道，因此在產業 關連效果便不能明顯的表現出來。 Kotler(1997)認為所謂策略性產業的特質應是能造成產業逆轉效應（converse -effect），進而導引產業在技術上的進步與創新，如日本政府培育Audio、VCR、TV、PC 及Phone 產業，利用在產品上技術與經驗的組合便能創造許多新產業與技術的興起 (snowball effect)。其次有些產業可以經過時間的演進而轉化（lean industry），不會因替 代性產品的出現而沒落(substitution effect)。再者是產業的技術可以融合而造成新興產業 的興起(spillover effect)。因此在策略性產業的選擇應以此做為評價的標準。 從經濟發展方面與產業結構方面來看，此種選擇是十分正確的，但是在考慮到國家 本身的能力與時間的因素下，在選擇上仍要做修正。一般而言，在不同的時間下，國家 的優勢與需求便有不同。Porter 認為國家的經濟發展有四個階段：生產因素導向、投資 導向、創新導向與富裕導向。在不同的階段時期會表現出不同的優勢與需求。如在經濟 發展的最初階段，在策略性產業的選擇上應以能利用天然資源與國家自然優勢條件的產 業為佳。但是在投資導向的階段所選擇的產業就必須考慮技術的能力與資產的投資報 酬。因此所謂策略性產業的選擇，即是對未來國家產業發展做長期的規劃。一方面受到 發展條件不同的限制，另一方面則取決於不同的時間下國家資源分配的順序。其最終目 的在於促使產業的整體發展，而使國家經濟發展邁向新的領域。

五力分析

2.5.2 策略性產業組合分析規劃模式

Kotler(1997)認為策略性產業組合是從許多產業之中選擇出合適發展產業族群（特 別是產業附加價值高與國家有實力競爭的產業環節），並同時也能淘汰衰退或生產力較 低的產業。在策略性產業組合分析過程中，首先必先定義出決定產業發展的條件，將產 業加以定位並設定目標，最後才尋求合適的輔助產業策略。在 Kotler(1997)的產業組合 分析模式中，用來檢驗分析產業組合的的函數主要有二大項 (如圖 2-7)。在此策略性產 業組合分析的模式中，每個國家比較自己與其他國家在競爭條件上的差異後，選擇發展 條件最佳的產業。而政府可以透過政策工具的干預，局部或全面改變競爭能力的優勢， 使得產業更適宜發展。 Porter, M.E. 1980 Porter (1980)認為產業的結構會影響產業 之間的競爭強度，便提出一套產業分析架 構，用來了解產業結構與競爭的因素，並建 構整體的競爭策略。 其五項因素分別為下圖所示： z 此理論將產業結構視 為相對穩定的外生變 數，但競爭往往是一系 列動態的過程。 z 此架構指出替代品的 供應商是能降低產業 內廠商獲利率的競爭 力量之一。然而忽略不 同產品間可能存在兩 種關係:互為替代品或 互補品。 供應商力量 產業內競爭 買主的力量 進入者威脅 替代的威脅

圖2- 7 策略性產業選擇分析模式

資料來源：Kolter, P., Jatusripitak, S., Maesincee, S., The Marketing of Nations, Free Press, New York, 1997. 強 中 弱 產業 吸引 力 高 中 低 國家競爭能力 圖2- 8 國家產業組合分析

資料來源：Kolter, P., Jatusripitak, S., Maesincee, S., The Marketing of Nations, Free Press, New York, 1997. 如此，政府便可以依據在每一方塊中不同的產業需求，制定合理的輔導產業政策（如 圖2-8）。這種為各區塊中的產業賦予不同特性，進而研究產業需求條件的做法，與產品 組合管理矩陣十分類似。 產業吸引力 高附加價值 核心關鍵產業 未來的競爭力 專門化產業 具有出口潛力 國內市場需求高 國家競爭能力 國家產業潛能評估 國家產業發展能力 國家產業發展

2.5.3 政策規劃與分析模式

產業的規劃政策關係著產業的發展，如何創造產業的優勢條件與減少障礙是政府決 策的重大課題。產業的內外環境隨時都在改變，如何以動態的觀點深入分析產業，具體 描述產業發展策略條件，使決策者可以從各種產業政策工具中選擇若干組合以形成政 策，以創造有利於產業的優勢條件，乃為研究的重點。Kotler 研究日本的產業發展策略， 他認為日本產業的發展主要有一套規劃模式，其模式主要發展目標、投資策略與需求生 產要素三種構面來選擇重點產業發展與設計主要的政策。而Rothwell 及 Zegveld 認為 在實際的競爭行為下，國家與產業可以透過不同的途徑來獲取產業創新所需的資源與條 件，分別為：塑造產業環境、強化總體環境、專注特定技術領域、專注特定產業領域、 提昇產業技術潛力、培育小型企業、培育大型企業。 此外，對於新興產業的政策規劃，根據王健全針對台灣的產業政策探討的見解，認 為其制定可分為：供給面政策、需求面政策、以及環境面政策。供給面政策透過財務、 人力、技術等因子直接影響技術供給；需求面則透過契約的研究、政府的採購等措施， 進而影響並提供穩定的市場需求；而環境面政策是藉著專利保護、租稅制度建立、智慧 財產權的保障、公平交易法的制定等來建構整個產業環境的利基。除了一般的基礎建設 外，研究發展層面的介入，具有相當大的影響力來引導某些特定產業的發展，減緩產業 學習曲線的陡峭，簡短廠商的學習時間。

2.6 生質能源產業定義

目前全世界對於生質能源的定義依照各國國情而不盡相同。廣泛來說，生質能源 （Biomass Energy 或Bio-energy）泛指生物產生之碳、氫化合物等有機物質，即生質物 （Biomass ）為原料，經過熱、物理、化學或生物等轉換技術處理後，所產生的能源。 而美國在生質物原物料又分為三個世代。第一世代是以玉米製造酒精和大豆來生產生質 柴油；第二是如稻梗、玉米梗等含有木質纖維素，是農作物收成後所剩下的；第三是需 要再進一步研發使其商業化的。如經年累月不斷成長的牧草、快速成長的樹及海藻。 在我國經濟部能源局網站上所提供的生質能定義為：「生質能（Energy from Biomass）：生質，指來自生物體可做為能源的非化石有機物。有些國家將能源的生質再 進一步劃分為：初級生質，指一些生長快速的植物體，可直接或經轉化後作為能源使用； 次級生質，指製造纖維、食品或其他農產品剩餘的廢棄物，以及畜產品的副產物。這些 物質常經過物理處理而非化學處理，包括林產和農產品廢棄物、水肥及廢物等，可作為 能源使用。