未來2020光碟技術發展趨勢之研究

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(1)國立交通大學理學院應用科技學程碩士論文未來 2020 光碟技術發展趨勢之研究 A Study on Development Trend of Optical Disc to Future 2020. 研究生：郭子豪指導老師：袁建中教授中華民國九十六年六月十六日.

(2) 未來 2020 光碟技術發展趨勢之研究學生: 郭子豪. 指導教授: 袁建中教授. 國立交通大學理學院應用科技學程碩士論文摘. 要. 光碟的儲存技術雖已經成熟，但仍存在極大發展潛力，現在的光碟產品已經逐漸達到技術的物理極限，光碟產業無不積極尋求新的光碟技術以符合未來資訊生活之需求。預計到 2010 年以後，電腦周邊存儲容量至少需要 1TB(1000GB)，因此未來必須採用新原理、新技術及新材料，才有可能研究開發出新一代高容量資訊存儲技術和系統。本論文將從生活層面了解未來光碟儲存媒體容量的需求，探討未來可能之新技術，並預測未來到 2020 年期間光碟技術發展變化，並且對產業未來技術發展趨勢作預估。本研究主要使用專利分析與技術生命週期之觀點對光碟技術做預測，輔以文獻成長曲線及專家問卷來驗證前面預測的可靠性。預期將完成以下預測目標：一.預測未來光碟儲存容量需求及新光碟技術，二.預測未來光碟儲存技術發展及方向，三.對未來光碟儲存產業變化作預期分析與建言。. i.

(3) A Study on Development Trend of Optical Disc to Future 2020 Student: Tzu-Hao Kuo. Advisor: Dr. Benjamin J.C. Yuan. ABSTRACT Although the storage technology of optical disc is mature nowadays, there is still potential space for developing. Actually, current technology of optical disc is close to physics limitaion. So optical disc industry is seeking new technology to satisfy future need. According to some reports, the storage demand of computer surrounding will reach at least 1TB capacity after 2010. The new generation of optical disc will adopt latest principle, technique and material to develop higher capacity. This thesis will study the capacity need of optical disc according to human activity and the candidates for future technologies by the demand. Besides, the development tendency of optical disc will be studied and forecasted extensively. This thesis will apply“Patent Analysis＂and“Life Cycle Theory＂to forecast future technology of optical disc and compare with the former result by technical literature and experts’s opinion. There will be three aspects as the following. 1. The trend of optical storage need and new technologies of optical disc. 2. Forecast the tendency and direction of future new technology for optical disc industry. 3. The analysis and suggestion for future developing of optical disc industry.. ii.

(4) 誌. 謝. 在交通大學兩年的研究所生涯中，承蒙恩師袁建中教授於生活上的協助與研究上的悉心指導，讓學生獲益良多，在此向恩師致上最誠摯的感謝。論文審查期間，感謝王淑芬教授、承立平教授及裘性天教授，百忙中抽空審查並細心斧正，使論文更加完整，在此亦表達最誠摯的謝意。此外，感謝弘毅、齊淵等相互砥礪，最後完成論文，我不會忘記我們在研究室研究與討論的時光，有你們的陪伴讓我研究所的生活更加豐富、有趣。感謝家人 Sophia、Christine 及母親的幫助及鼓勵，你們所給予的支持是我完成論文最大的原動力，在 700 多個舟車往返的日子中給予我對大的協助。最後，要感謝的人太多了，再次感謝所有關心我的人，並與你們一起分享我的喜悅。. iii.

(5) 目. 錄. 中文摘要…………………………………………………..….……………………………...i 英文摘要…………………………………………………...………………….…………….ii 誌謝………..………………………………………………...…………..……………….….iii 目錄…………………………………………………………...…………….……………….iv 表目錄………………………………………………………..….….………………………vii 圖目錄……………………………………………………..….……………………………viii 一、緒論 1.1 研究背景……………………….………………………………………………………1 1.1.1 儲存技術發展現況比較……………………………………………………………1 1.1.2 儲存媒體的市場定位……………………………………………………………....3 1.1.3 研究觀點…………………………………………………………………………...4 1.2 研究動機…………………….…………….…………………………………………....5 1.3 研究目的…………………………….……………………………………………6. 二、文獻探討 2.1 技術生命週期理論…………………….………………………………………………8 2.1.1 產業生命週期………………………………………………………………..……8 2.1.2 技術生命週期……………………………………………….….…………………9 2.2 技術預測………………………….……….………………….…………….…………13 2.2.1 技術預測的定義及運用……………………………………..…….………….…..13 2.2.2 技術預測的方法………………………………………………...………………...14 2.3 專利分析………………………………………….………………...……...………….17 2.4 技術文獻分析………………………………..………….………..………..…………..20 2.5 技術預測的重要…………………………….…....……..…………..……………..20. 三、研究方法 3.1 研究設計……………………………………………………………..………………..22 3.2 研究流程………………………………………………………………………….…...22 iv.

(6) 3.3 技術預測模式…………………………………………………………….……….…..23 3.3.1 曲線趨勢模型…………………………………………………………………….24 3.4 資料蒐集……………………………………………………………………………...25 3.4.1 專利檢索與分析………………………………………………………………….25 3.4.2 專利分析及運用………………………………………………………………….27 3.4.3 技術文獻資料庫及檢索方式……………………………………….…………….28 3.4.4 文獻資料分類及統計……………………………………………….…………….29. 四、產業分析 4.1 光碟技術概況…..…………………………………………………………………….30 4.1.1 容量需求更大…………………………………………………………………….30 4.1.2 BD 和 HD DVD 後光碟技術發展………………………………………………..30 4.2 產業發展與展望………………………………………………………….…………..31 4.2.1 光碟技術產業需求概況…………………………………………………………..31 4.2.2 台灣光碟產品消費調查…………………………………………………………..34 4.2.3 台灣光碟產品上下游廠商………………………………………………………..35 4.2.4 未來光碟需求預估……………………………………………………………….36. 五、研究結果與分析 5.1 光碟未來技術調查……………………………………………………….…………...38 5.1.1 技術簡介………………………………………………………………………….38 5.1.2 技術文獻或報告資料……………………………………………………………..40 5.2 專家問卷調查…………………………………………………………….…………..41 5.2.1 問卷內容介紹…………………………………………………………………….41 5.2.2 受訪人員分析…………………………………………………………………….41 5.2.3 結果統計分析…………………………………………………………………….42 5.3 專利成長曲線預測……………………………………………………….…….……..44 5.3.1 關鍵字搜尋及件數統計…………………………………………………………..44 5.3.2 運用成長曲線法模擬未來趨勢…………………………………………………..45 5.3.3 模擬傳統光碟未來發展趨勢結果………………………………………………...47 5.3.4 四種技術與傳統光碟模擬未來趨勢比較…………………………………….…..47 v.

(7) 5.4 技術文獻成長預測……………………………………………………….…………...49. 六、結論與建議 6.1 研究結論……………………………………..……….………………………….…...51 6.2 產業建言…………………….…...……….………………………………....………....52 6.3 技術預測檢討……………………………………………………………….………...52 6.4 後續研究與建議…………………………………………………………….………...52. 參考文獻………………………………………………….………………………………..54 附錄未來光碟技術發展趨勢問卷.…………………………………….……………..56. vi.

(8) 表目錄表 1.1 三種數位儲存媒體技術現況比較………………………………………………….…3 表 2.1 技術週期不同階段特質…………………………………………………..………….11 表 2.2 Betz 技術生命週期………………………………………………………………...12 表 2.3 技術預測方法之分類………………………………………………………………..15 表 2.4 技術預測分類表………………………………………………………………….….16 表 2.5 技術預測方法適用的範圍…………………………………………………………...16 表 2.6 產品生命週期與策略創新…………………………………………………………...19 表 3.1 專利檢索引用種類…………………………………………………………………..27 表 4.1 購買光碟燒錄機主要用途…………………………………………………………...35 表 4.2 台灣光儲存產品上下游主要廠商………………………..…………….……………35 表 4.3 生活需求模型分析…………………………………………………….…………….36. vii.

(9) 圖目錄圖 2.1 產業生命週期曲線…………………………………….……………………………...9 圖 2.2 技術生命週期曲線…………………………………….…………………………….10 圖 2.3 技術生命週期各階段………………………………….…………………………….11 圖 3.1 本研究之技術預測流程……………………………….………………………….….23 圖 3.2 成長曲線特性 (技術、專利、市場)…………………………………………………24 圖 4.1 光資訊儲存的技術發展空間…………………………….…………………………..31 圖 4.2 台灣光碟產能世界佔有率………………………………..………………………….32 圖 4.3 全球光碟機市場發展趨勢預估…………………………..………………………….33 圖 4.4 光碟數位消費電子產品消費市場應用………………………………………….…...33 圖 4.5 光碟片運用調查……………………………………………………………………..34 圖 4.6 未來生活需求光儲存記錄容量趨勢………...……………………………………….37 圖 5.1 Multilayer (多層)技術說明……………………………………………………….…...38 圖 5.2 Two photon (雙光子)技術說明………………………………………………………..39 圖 5.3 Super RENs (超解析近場)技術說明………………………………………………….39 圖 5.4 Holography (全像光學)技術說明……………………………………………………..40 圖 5.5 光碟高容量與需求時期調查………………………………………………………...42 圖 5.6 四種技術應用在高容量的機會……………………………………………………...42 圖 5.7 四種技術應用在各個時點的機會…………………………………………………...43 圖 5.8 四種技術瓶頸調查…………………………………………………………………..43 圖 5.9 四種技術應用預估調查……………………………………………………………..44 圖 5.10 傳統光碟專利件數累加統計圖…………………………………….………………45 圖 5.11 Pearl Curve 最適化 ………………………………….……………....……………...46 圖 5.12 Pearl 模擬曲線與實際曲線………………………….………………...……………46 圖 5.13 發明人數與專利件數………………………….…….…………………...…………47 圖 5.14 專利分屬國家統計…………………………….…….……………………...……....47 圖 5.15 四種技術實際專利件數累加統計圖………….…….………………………...…….48 圖 5.16 模擬四種技術未來專利件數成長曲線………..………………………………...….49. viii.

(10) 圖 5.17 傳統光碟專利件數飽和值模擬四種技術成長曲線..…………………………….....49 圖 5.18 四種技術論文篇數累加統計結果…….……………………………………………50 圖 5.19 Pearl Mode 模擬四種技術未來論文篇數成長曲線…………………………….…..50. ix.

(11) 一、緒論. 1.1 研究背景隨著後 PC 時代的到來，數位消費性電子市場開始成為萬眾矚目的焦點，CD/DVD 錄放影機、數位相機、數位攝錄影機、遊戲機、MP3 播放機、PMP、手機等產品，幾已成為消費大眾日常生活不可或缺的商品。因此，隨著數位消費性電子產品型態的多樣化，儲存媒體的角力戰就此展開。早期的磁帶記錄演進至磁碟儲存之後，開始進入數位儲存技術的時代；隨之而來的光碟儲存技術在內容供應商的大力支持之下，已成為資訊周邊必備的儲存媒體，並且電腦產品規格上，已由原先的軟碟機、光碟機與硬碟機三足鼎立的局面，轉變為光碟機與硬碟機兩大規格盤據的情況，而軟碟機則因應用軟體容量需求日益提昇，已無法滿足現今電腦產品之需求，因而完全退出市場。另外；有部分個人隨身可攜式電子產品市場上，則因為顧慮到長時間待機與輕薄短小設計上的需求，且對於抗震動性的要求程度亦高，就非得要在儲存容量及價格上有所取捨，以半導體技術製造的快閃記憶體，便成為數位消費性電子市場上儲存媒體的新選擇。在個人電腦市場成長逐漸趨緩之後，廠商爭相投入數位消費性電子產品領域，希冀於消費性電子產品市場得以延續資訊科技產業成長的動力，而數位消費性電子之產品種類繁多，對於數位儲存媒體之需求不一而足。 1.1.1 儲存技術發展現況比較 1.光碟儲存技術現階段光碟儲存技術主要可區分為 CD 格式、DVD 格式及次世代藍光規格等三大類，就碟片之寫錄方式又可分為一次寫錄型及可重複寫錄型兩種。CD 格式由於只使用了單層的染料技術，因此在碟片的規格上僅有直徑 80mm 的 185MB 及直徑 120mm 的 650MB～800MB 等容量；而於 DVD 碟片規格以後，由於採取雙層染料貼合的生產技術，因此在碟片規格上也可區分為單層單面、雙層單面、單層雙面及雙層雙面等幾種，現今被廣為採用的則是單層單面的 DVD-5 及雙層單面的 DVD-9 兩種格式，儲存容量則分別為 4.7GB 及 8.95GB；在藍光碟片上，則因為 Blu-ray Disc 及 HD DVD 兩大陣營各自訂定規格，碟片儲存容量尚未統一，其中 Blu-ray Disc 之規格可達到 23.3~27GB，HD DVD 則可達到 15~20GB。目前光碟儲存技術應用於數位消費性電子市場上最主要優勢有二；一.光碟片自問世以 1.

(12) 來歷經長時間的大量生產，在廠商的流血競爭之下，已使單片光碟片的價格下跌至非常低廉的地步，一片 DVD-R 僅需不及 0.15 美元的價格即可購得，而 CD-R 光碟片產品單價更是下跌到一片不到 0.1 美元的價格，若不考慮碟機價格單就儲存媒體價格而言，乃為所有儲存技術中最經濟實惠的選擇；二.光碟儲存技術的發展雖然因為世代交替而不斷地擴充其儲存容量，但是每一次世代交替的背後，都有數位內容的供應廠商支援，以光碟格式發行音樂、電影、遊戲或軟體，如此一來，便可維繫光碟片及光碟機市場的基本需求。然而，光碟儲存的技術發展亦有其極限。由於光碟片的規格標準為直徑 80mm 或 120mm，因此凡是採用光碟儲存技術所設計的數位消費性電子產品，其至少有一個面必須大於 80mm x 80mm 的面積，如此一來，便大幅限縮了光碟儲存技術的應用產品範圍，至少在大多數的個人可攜式產品上都不適用光碟儲存技術。除此之外，由於光碟儲存技術需要藉由光學讀取頭讀取或寫錄，一旦震動過劇便有可能發生錯誤，而導致無法讀取或寫錄的情況，這也是數位消費性電子產品選擇相對應的儲存媒體時所必須考慮的重要因素。 2.磁碟儲存技術在硬碟技術的發展歷程上，縮小體積與提高儲存容量一直都是廠商所戮力研發的重點，因此隨著 3.5 吋、2.5 吋硬碟的問世，分別滿足桌上型電腦及筆記型電腦的儲存需求， 5.25 吋硬碟便因為體積過於龐大而退出市場；另外，針對數位消費性電子市場，則開發出 1.8 吋及 1 吋的硬碟產品，磁碟機產品也正式跨入數位消費性電子市場。現階段廠商也計畫推出體積更小的微型硬碟產品，將產品尺寸縮減至 0.85 吋(3.66CM2)，可提供如手機或 PDA等產品所使用。硬碟技術雖然可以廣泛應用於電腦系統及數位消費性電子產品中，但是由於其技術先天上的限制，必須驅動讀取頭讀取磁碟上的磁區進行存取，而且磁碟機無論是對於灰塵、震動或撞擊都比較沒有抵抗力，可能因為上述因素造成無法讀取資料或是硬碟損壞的情形，進而縮短了硬碟的使用壽命。 3.快閃記憶體快閃記憶體中的 NAND 型 Flash 產品問世之際，主要是應用於個人電腦市場上，為了方便個人隨身存取資料而設計的隨身碟產品，在數位消費性電子市場開始興起後，其因為以半導體製程所製造，具有體積小、重量輕、抗震性佳、運算速度快的特性，適合各類型可攜式數位消費性電子產品上。尤其是在早期數位相機初試啼聲之際，快閃記憶體因為具有上述的特點，成為數位相機廠品必備的儲存媒體，並隨著數位相機的畫素提昇及半導體廠商投入量產的速度，主流產品之儲存容量幾乎在一至二年間提昇兩倍；以現今的技術而言， 2.

(13) 8GB 的快閃記憶體晶片已經投入量產，16GB 的晶片也即將投入量產，指日可待。快閃記憶體作為數位消費性電子產品之儲存媒體雖然具有相當多的好處，但由於目前產品單價仍然高昂，為其主要的劣勢。以目前的價格來看，平均每一 GB 需要花費 20 美元方能購得，相較於光碟儲存及硬碟儲存媒體，以平均每一 GB 所需之成本比較，快閃記憶體的價格保持在光碟片價格的 100 倍以上、並為磁碟儲存價格的 10 倍以上。表 1.1 三種數位儲存媒體技術現況比較. Source：拓墣產業研究所，2006/09 1.1.2 儲存媒體的市場定位 1.光碟儲存：掌握內容優勢，站穩家庭市場，滲透可攜式市場光碟儲存技術在傳統的 CD/DVD 播放機市場上，憑藉著數位內容供應商的全力支援，已成功地在家庭客廳占有一席之地；並且在家庭遊戲機市場上的競爭之下，SONY、Nintendo 與 Microsoft 均不約而同地將光碟作為其遊戲軟體發行的主要載體，光學儲存於家庭用數位消費性電子產品市場的地位就此奠定。也由於其面積雖大，但是體積仍屬輕薄，因而 SONY 開始出現使用光碟儲存技術的數位相機及數位攝錄影機產品，尤其是在數位攝影機市場上，由於使用了光碟作為其儲存媒體，省去了傳統以磁帶錄製後仍須轉錄的手續，可直接在錄放影機或是電腦上播放，大大增加了消費者使用上的便利性，也造成攝錄影機廠商紛紛起而效尤，相繼推出數位攝錄影機，預計未來數位攝錄影機採用光碟儲存技術之比重將逐年提昇，這也將是光碟儲存前進可攜 3.

(14) 式數位消費性電子市場的灘頭堡。 2.磁碟儲存：提昇容量、縮小體積、全方位佈局消費性電子市場，相對的，磁碟儲存在數位消費性電子市場上的起步，便不如光學儲存來得順利。其主因在於磁碟機體積過於龐大且重量過重，並不適合置放於各種隨身手持式數位消費性電子產品上；再者，即便是在不強調移動性的家庭用數位消費性電子產品市場上，光碟儲存仍是主流技術，磁碟機難以置喙。然而，上述的兩大問題因為廠商在技術上的突破以及在消費者需求的成功開發之後迎刃而解；在技術上的突破，主要是成功研發出 1.8 吋的硬碟，並且大幅度地解決了震動的問題，使得硬碟的應用領域更加廣泛，尤其是在 Apple iPOD 推出之後，採用了 1.8 吋的硬碟機作為其儲存媒體，也使得 MP3 播放機也成為硬碟的新興應用市場。 3.快閃記憶體：快閃記憶體隨著數位相機市場的快速成長之下，市場需求大幅提昇，並且開始滲透到其他數位消費性電子產品市場上。其中在 Apple 推出 iPOD 造成全球風靡之後，主打個人隨身音樂 MP3 播放機市場，也開始採用快閃記憶體作為儲存媒體，廠商大舉投入 MP3 播放機的生產行列，並形成高階大容量的硬碟型產品及一般低容量的快閃記憶體型產品之市場區隔；Apple 亦趁勝追擊推出以快閃記憶體為儲存媒體的 iPOD Shuffle，再度造成搶購熱潮， MP3 播放機亦開始成為快閃記憶體的主要應用市場之一。其他包括手持式遊戲機、個人隨身多媒體播放機 (Personal Media Player, PMP)、數位攝影機等產品，均為快閃記憶體在數位消費性電子市場上的主要應用產品。 1.1.3 研究觀點就技術的層面而言，各種儲存媒體所採用的技術均有其優缺點，廠商在推出產品之前就必須要審慎思考各方面的因素，採用適當的儲存媒體；然而，就消費者的角度觀之，購買數位消費性電子產品的目的還是在於滿足個人影音娛樂的需求，產品的容量大小、操作便利性以及產品價格才是消費者所最重視的問題，至於究竟採用何種儲存媒體，消費者並不在意。就目前三大儲存媒體的定位來看，光碟儲存先站穩家庭數位影音娛樂市場，再滲透到個人可攜式裝置市場上，但是必須考慮到的是其所搭配的手持式設備必須足夠大可放置光碟片；而磁碟儲存則是首先滲透家庭數位影音長時間錄影錄音之產品市場，並且推出小型化產品挑戰快閃記憶體於數位消費性電子產品之市場地位；而快閃記憶體也不甘示弱，除了鞏固既有的市場之外，並不斷提昇容量企圖取代既有的硬碟市場。 4.

(15) 由此看來，光碟儲存與其他兩種儲存技術仍存在某種程度的市場區隔，至少在預錄型碟片的發行市場上光碟儲存技術仍是獨占，但是磁碟儲存與快閃記憶體的競爭將呈現白熱化的局面，究係磁碟陣營小型化、微型化的腳步較快，還是快閃記憶體陣營儲存容量提昇的速度較快，將影響未來數位儲存媒體市場的生態。本篇論文將以光碟儲存為探討的對象，目前光碟主要限制發展還是圍繞在容量大小的課題上，但在成本或者使用方便性上都有其優勢在，所以本文將鎖定在未來在拓展容量上的發展趨勢做預估及提出建言，為本文的研究背景。. 1.2 研究動機光存儲是繼磁記錄之後興起的重要資訊存儲技術。近年來光存儲不僅在技術上取得了重大突破，在商業性規模生產方面也獲得了巨大成功，已成為一個引人注目的高科技產業。以光碟為代表的數位式資料存儲媒體已是當代資訊社會中不可缺少的資訊載體，原因在於下面幾點。 1.資料存儲密度高、容量大、碟片可更換、攜帶方便。雖容量仍比硬碟小，但可錄製一部高畫質電影，目前最大可達 50GB。 2.存儲壽命長、功能多樣化。盤基及記錄介質均由性能穩定的材料製成，在常溫環境下，資料保存壽命在 50 年以上，而且可根據不同用途挑選不同的介質製成唯讀、一次寫入、可直接重寫不同功能的光碟。 3.生產成本低廉、資料複製程序簡單、效率高。目前光碟碟片和光碟機的生產技術都已成熟，盤基用有機高分子材料注塑而成。唯讀盤上的資訊是在注塑過程中模壓在盤基上的複製過程中，碟片所需的加工週期僅 3~4 秒左右。產業的技術發展過程就如同生命週期理論一般有出生、成長、成熟、衰退、死亡的過程變化。產業若要保持競爭，維持優勢，可透過產業中領先者及競爭者的技術發展趨勢加以系統化的評估與分析，進行適切的技術開發與產品的研發；目前欲掌握技術發展趨勢最快速也最有效率及便利是藉由專利資訊。根據世界智慧財產時產權組織 (TIPO) 的調查，若企業能善加利用專利資訊，則可以縮短研發時間達 60%並可節省研究經費。(Technology Express Vol.10,2001/11) Nario et al.(1987) 指出專利透露出相當多的訊息包括: 一.技術能力指標；二.技術. 5.

(16) 發展與資源分配的關係；三.專利被引用次數；四.從事企畫或技術發展的參考依據。而專利資訊，除了能提供企業技術管理及產品發展的規劃外，亦能分析其與競爭者在市場上的競爭地位，Ernst 曾經運用量化專利指標，西德工具機為例，建立其產業技術發展趨勢模型，此研究不僅成功的將量化專利指標運用在產業發展的預測上，也開啟一個以專利指標進行產業預測的新頁，使得我們瞭解到，核心技術專利指標與產業發展之間的關係是密不可分，在進行任何一個產業技術發展預測時，可以透過該核心技術的專利指標，來進行該產業的發展預測，如此可使企業可以提前準備，來因應未來產業的變化，提升獲利及降低損失。故本研究將以此為基礎，利用適當的專利指標進行光儲存產業技術 (Optical Disc Industrial Technology) 發展趨勢，研究與分析未來到 2020 年以前的技術變化，再輔以文獻成長趨勢預測及專家問卷結果加以驗證及修正。前瞻性產業政策與企業投資活動，仰賴於政府對產業中、長期發展方向及競爭態勢的掌握與推動，我國在光儲存產業蓬勃發展之際，應聚焦在下一世代的光儲存技術的研發及智權策略與佈局，在儲存產業的競賽中成為有實力的競爭者。. 1.3 研究目的本研究將運用生命週期理論結合專利及文獻分析，研究光儲存產業的技術發展趨勢並籍由資料分析結果提出管理上的意涵。本研究之研究目標如下。 1.生活構面中各生活因子組合所形成之生活場景，去分析對於儲媒体關聯性，進而推演時間對記錄媒體容量的關係。 2.基於人們對生活提升的基本需求,收集各種發展中光儲存技術,並預估何種技術將成為未來趨勢? 3.利用專利指標作為研發續效的依據，並以此資料配合生命週期理論形成技術發展趨勢的曲線，並用技術文獻篇數再做成長曲線以確認及佐證前面結果，預測各種技術之生命週期發生的時點及趨勢。 4.依此數位生活的提升，探討將引發光儲存產業的科技與產業變化，並提供 2020 年光儲存技術及產業研發方向。台灣光碟產業佔全球 50%以上，並且是台灣重要的科技產業之一，對於台灣經濟影響更是不容小覷，如果包含上下游產業及光碟機產值，更是舉足輕重，希望本篇論文能確切的提供光碟產業一個明確且正確的方向，迅速對下一世代的光碟技術有所認知及正確的採. 6.

(17) 取行動，進入與世界競爭的正確位置，節省更多的研發成本以提高獲利。另外，希望藉由本篇論文的研究，能夠深入學習產業技術預測的相關知識及技巧。. 7.

(18) 二、文獻探討本章節整理與研究目的有關之文獻，以作為本研究建構的分析架構的基礎。其內容分成五大部份， 2.1 為技術生命週期理論，主要說明產業生命週期與技術生命週期，並說明為何技術生命週期可以用來預測技術未來的發展；2.2 為技術預測方法與比較，以作為選擇適合於本研究預測方法的基礎；2.3 為專利分析，主要說明專利分析的含意，及如何運用專利資訊進行經營管理的分析；2.4 為文獻成長分析說明；2.5 為技術預測之重要性，說明目前工商業界如此競爭之環境，技術預測與否，可能關係到技術或產品預測的成與敗，進而影響公司生存與否，尤其在科技進步的現在，技術預測是刻不容緩的重要工作。. 2.1 技術生命週期理論 Nelson（1984）等學者，最先從生物學的視角切入來研究企業的生命週期問題。他們認為，企業像生物有機體一樣，有一個從誕生、成長、壯大、衰退、直至死亡的過程，要經歷從生到死、由盛轉衰的演化。生命週期理論 (Life Cycle Theory) 源自於生物學，對生命體從出生、成長、成熟、衰退、死亡的過程以及不同階段所呈現的特質，用來比較人類社會中，有關組織、產品、產業、市場的相關變化。在此觀點下，產業生命週期、技術生命週期兩者之間的各個階段，應存在相對的關係，而生命週期理論普遍為管理學界所使用，下面小節將對其作更深入的探討。 2.1.1 產業生命週期產品生命週期理論是最常用來預測產業演變軌跡的分析工具，其基本假設為產品均會歷經導入期、成長期、成熟期、衰退期四個階段。而造成產品成長或衰退的因素，即是來自於外在環境的變化，無法經由個別企業加以改變。在生命週期的各個階段中，產品均會呈現出不同的特性，因此個別企業最好的選擇便是調整策略以適應環境的改變。Porter五種競爭力的本質和強度都會隨著產業發展而發生改變。特別是潛在競爭者和競爭對手，在產業發展的每個階段會產生不同的機會和威脅。企業經營者所需面對的任務是預先分析判斷，掌握產業發展各階段中每一個力量可能會發生什麼改變，以及研擬對應策略，利用機會應付發生的威脅。產品生命週期可以加以擴大運用而成為產業生命週期，其概念與產品生命週期相似，根據Hill & Jones(1998)的界定，產業生命週期包括導入期、成長期、成熟期、衰退期等階段，此象徵整個產業演化之過程，如圖 2.1 所示。. 8.

(19) 成長率成長期. 成熟期. 衰退期. 導入期時間 Source: Hill,C.W and G.R. Jones (1998), Strategic Management Theory, p.48 圖 2.1 產業生命週期曲線 2.1.2 技術生命週期技術生命週期 (Technology Cycle Time；TCT)，可以解釋為一種技術的運用，從最基礎科學研究或者應用所開發而來，初期將其用在產品研發而後大量生產導入市場，一直到該產品最後退出市場，可以稱之為該技術的生命週期。 Khalil(2000)認為技術的發展是經過技術生命週期的三個階段：新發明階段，也稱為萌芽期；技術發展階段，也稱為成長期；以及技術成熟階段。在敘述技術生命週期的不同階段其市場成長率(市場交易量)時，則將技術分為六個階段，一、技術開發期(Technology development phase)，二、開始應用期(Application launch phase)、三、應用成長期 (Application growth phase)，四、技術成熟期(Mature technology phase)，五、替代技術期(Technology substitution phase)，六、技術衰退期(Technology obsolescence phase)。 Betz (1993) 認為一個新技術的生產方式可以創造出一個新的產品空間，相反的生產技術衰退可能導致整個工業產品消失或重整，這種概念被稱為技術的生命週期。由於此一技術生命週期所描繪出的曲線狀似英文字母 S，故技術生命週期亦稱之為 S 曲線 (Foster， 1986)。若從技術生命週期曲線觀點來做探討，如以技術功效或專利申請件數為縱軸，時間或投入研發成本為橫軸，一般技術發展趨勢曲線如圖所示，其發展變化如圖 2.2 所示的形式而演進，通常稱為技術擴散或技術採進過程 (Ernst,1997)。從技術發展趨勢可分為兩類，一、若某一技術沿者圖 2-2 之曲線Ａ，持續發展則稱為技術上的競爭;二、若技術發展由曲線Ａ跳至曲線Ｂ，而產生不連續的技術缺口，則可稱為競爭上的技術 (楊丁元，陳慧玲， 1998)。在曲線 A 之不同生命週期階段，技術功效與研發投入成本之間的關係，皆可提供技. 9.

(20) 術變革的原因，使公司在技術管理、研發投資及相關經營策略議題上，必須審慎考慮未來規劃，以提昇公司經營之績效。. 技術功效專利申請數. 曲線 A 成熟技術缺口. 曲線 B. / 成長萌芽. 新技術. 發展中技術. 基礎技術. 主流技術. 時間/研發成本. Source: 轉譯 Foster 1986 (林治民，1998) 圖 2.2 技術生命週期曲線. 成長曲線的用途主要包括兩個方面 (林治民，1998)；如下面所示。 1.預測某一技術的處理方式在解決問題時的續效。任何一種單一的技術其效能最終受限於該相關物理或化學極限，因此若一個產品中採用不同的操作過程，就表示其已經轉換到一段新的成長曲線。 2.預測某一特定技術的處理方式在何時及如何到達上限。技術進步途徑是有一定的軌跡可尋，每一條技術的 S 曲線僅反應現行的一種實體狀況，當實體現象改變時，新技術與舊技術的 S 曲線會呈現不連續的狀況，亦即漸進的技術改良反映在同一條 S 曲線上，突破的技術進步則跳至不同的一條 S 曲線上 (賴士葆等人， 1997). 10.

(21) 技術功效專利申請累積數. / 時間／研發投入導入期新技術. 技. 成長期. 成熟期. 衰退期. 生命週期階段. 萌芽技術. 關鍵技術. 基礎技術. 技術分類. 技術生命週期 S 曲線 Source: Ernst (1997),The Use of Patent for Technological Forecasting 圖 2.3 技術生命週期各階段要找出技術的 S 曲線，須具備下列條件; 1.辨識出關鍵的技術績效參數。 2.蒐集自創新開始至今的技術歷史資料並繪圖。 3.辨識現行實體程序中會限制進步的本質因素。 4.估計技術績效參數的自然極限，並繪出漸進線。 5.估計過去的資料到自然極限之間。 6.請專家預測反曲點發生的時間點。表 2.1 技術週期不同階段特質階段萌芽期. 特. 性. 1. 任一新技術的出現，在此時期，此一技術可能運用的範圍已經被概括，但是在產業上的應用則相當模糊。 2. 此一技術在學理上雖然仍未確定，但是已足夠激發相關人士的注意並投入研究。. 成長期. 1. 技術在實際運用上較萌芽期更來得清晰，對於較不具實用價值的部份會與以捨棄。 2. 產業界將陸續投入研究並將此技術由成長期推至成熟期。. 成熟期. 1. 技術進步的速度趨緩，相關知識已經被大眾所悉知並學習。. 11.

(22) 2. 雖然技術有新的發展，但多屬漸進式且可以預測。衰退期. 1. 相關技術或工程上的改良幾乎都已經完成，技術的進步相當小且易被預測。 2. 在產業中此種技術亦被學習及模仿。. Source: 賴士葆、謝龍發、曾淑婉、陳松柏(1997) Betz (1993)看法是技術在隨著產品在市場上出現，會有一個技術發展週期，因此將技術生命週期發展分為四個階段，一、應用技術出現期 (Application on Launch)，二、應用技術成長期(Application Growth)，三、技術成熟期 (Mature Technology)，四、技術替代與荒廢期 (Technology Obsolescence and Substitution)。表 2.2 Betz 技術生命週期階段應用技術出現期. 特性. 1.新產品、新製程或服務創造新的市場需求。 2.開始銷售。 3.擁有應用優勢者將成為贏家。. 應用技術成長期. 1.擁有一定的產量。 2.顧客購買量增加。 3.潛在競爭者進入，市佔率將成為競爭焦點，擁有績效或價格優勢的產品會替代現有的產品，而應用技術的發展非常快速多樣。. 技術成熟期. 1.市場飽和。 2.新購買者少，大多為重覆購買者。 3.產品標準規格出現，企業必須建立品質形象及具經濟效益，相似的產品在品質合價格。. 技術替代與荒廢期. 1.創新技術出現。 2.顧客不再購買以原有技術製造之產品。. Source: 轉譯自 Betz，1993，技術生命週期 Betz (1998) 也談到關於技術的 S 曲線的四個特性如下所述: 1.技術的 S 曲線是以一般物理現象為基礎所得到的結果。 2.技術 S 曲線上，技術的自然限制提高，乃是受其所依據的物理基礎的性質影響所導致。 12.

(23) 3.技術在演化過程中，如發生發展停滯的現象時，乃起因於有新的物理基礎可供發展新的替代技術來臨。 4.這種技術於演進的過程中，發生發展停滯的現象時，在圖形的表現上，將各自發展出不同的Ｓ曲線。簡言之，技術通過深入企業的內外環境要素影響企業的生命週期，而對於由企業群構成的產業，技術在產業生命週期的不同階段通過作用於不同的企業群相關要素來影響產業的發展，企業為保有持續競爭優勢，應隨時蒐集產業界競爭者的技術資訊，加以分析與評估，並融入企業未來的策略規劃之中，使企業持續的進步與成長。從技術生命週期的演進可以瞭解產業的生命週期，隨時進行策略上的調整與對應，才是企業經營生存的長久之道。本論文將以技術生命週期為基礎來探討技術發展趨勢，利用成長曲線法 (Growth Curve Mode) 深入評估及預測未來光碟技術生命週期發生的時點，提供產業未來技術發展趨勢。. 2.2 技術預測技術預測目的是預防技術變動對企業帶來的衝擊，由於企業對於所需預測的水平及投入的資源有一定的限度，對大多數公司，技術規劃或預測的水平大約介於 5~10 年之間，但 10 年的時間技術可能發生重大的變動。預測過程必須把握嚴謹及合乎邏輯之大原則，以免與實際狀況差距過大，而喪失決策品質。技術預測表面上是著重在技術的演變，實際重點在預測技術的改變或技術突破的時機及重要性。進行技術預測的研究不僅要對技術進行深入的了解，還要體認到一項技術之成長上是會受到整個社會及政治大環境之影響。 2.2.1 技術預測的定義及運用所謂技術預測(technology forecasting)主要係針對過去的技術演變，預估未來技術可能發生之機率，因此又稱為未來的研究(future study)。技術預測是以系統化、科學化的方法，觀察科技、技術、產業、經濟與社會的長期發展，以找出能帶來經濟和社會利益的技術。技術預測可以幫助企業瞭解技術發展的趨勢與展望，分析新產品或新技術的市場占有率與擴散情況，或新舊技術間的替換分析，評估技術發展對社會、經濟的衝擊。(吳豐祥，2002) 無論企業規模大小都需要做預測，但不同企業做預測時應考慮兩點；需要預測到什麼程度？以及在既定的限制下，哪種預測方法是最適合？技術預測時必須考慮資源投入的程度；下面幾項宜列入參考。 1.環境改變速度. 13.

(24) 2.新產品或新製程的技術和行銷前置時間所決定的規劃水平 3.潛在問題的複雜性 4.研究發展策略 5.公司規模大小 Porter (1991)認為技術預測的活動是將研究的焦點放在描述技術的功能變遷，或創新的顯著性及實現的時間點。至於預測的內容則包括技術能力的成長、新舊技術的替代比率、技術的擴散情形、市場的滲透程度以及重大技術突破的時間與可能性，而 Martino (1993) 認為預測的內容應包括下列幾項: 1.技術能力的成長 2.市場滲透的程度 3.重大技術突破的時間及可行性 4.新舊技術的替代比率 5.技術擴散的情況一般而言，企業如能有效的執行技術預測，能有以下的幫助(涂保民，技術預測)： 1.廣泛的監視企業內外在環境，以確認出可能影響產業未來或公司產品／市場的發展趨勢。 2.估計和公司決策、規劃水平有關之重要事件的時間性，並作為未來行動與否的指標。 3.預測所得的資訊可幫助吾人對可見未來的機會與威脅有更多的了解。 4.調整公司政策，以規避威脅並尋找新的機會。 5.修正作業決策技術預測乃是針對技術的改變而進行的一種邏輯性與系統性的分析，透過這些分析提供決策者所需要的資訊，以降低判斷錯誤的機率，並提高決策的品質，透過使用適當的預測方法解釋技術未來發展的趨勢。 2.2.2 技術預測的方法 Martino 在書中提到，技術預測者的技巧可分以下四大類，一.外插法（Extrapolation），二.領先指標 (Leading Indicator)，三.因果模型 (Causal Models)，四.機率法 (Probabilistic Methods)，而不管哪一應用領域，預測者均會用到此四類，有時會兩三種方法合著用，有時則僅單獨使用一種。另外在技術預測方法的分類則不同學者有不同分法，例如；Alen Porter 分成四類，分述如下。 1.趨勢分析 (Trend Analysis): 依靠過去的歷史資料，分析並找出發展模式，然後依據該模式預測未來，方法包括天真預測法 (Naive Models)、加權預測法 (Adaptive 14.

(25) Weighting)、線性迴歸法 (Linear Regression)、S 曲線或成長曲線法 (S shape Curve).. 等。 2.專家意見 (Expert Opinion)：依賴專家的專業判斷來預測未來，包含委員會法 (Committees)、名目團體法 (Nominal Group Technique)、德菲法(Delphi)…等。 3.模擬 (Simulation)：藉由分析，找出技術發展的所有重要有關因素，並嘗試去建立一個數理模型，一旦建立好模型，就可以輸入各項參數，並模擬出結果，方法包含交叉衝擊分析法 (Cross Impact Analysis)、KSIM (Kane＇s Simulation)、系統動態法 (System Dynamics)，..等。 4.情境分析 (Scenarios)：分析對預測標的物衝擊大的影響因素其未來可能的走向，並選擇數個可能的發展情境進行分析、預測。 Stephen M. Millette 則將技術簡單分成三大類，簡述如下。 1.趨勢分析 (Trend Analyses)：包含 Trend Extrapolation，Time Series Estimation， Regression Anlysis，S-Curve，Patent Trend Analysis,.. 2.專家判斷 (Expert Judgement)：包含 Interviews，Questionnaires，Group Dynamics，..。 3.多選擇分析 (Multi-option Analys's)：包含 Scenarios，Simulations，Paths and Trees，Portfolio Analysis，..。在技術預測方法適用時機的比較方面；不同特性的技術或目的，適用不同的預測方法。技術預測的方法選擇分類如表 2.3 及表 2.4；不同技術預測方法適用的範圍如表 2.5。表 2.3 技術預測方法之分類類別判斷式預測. 預測方法專家意見法,德菲法. 時間序列與歷史預測指數平滑法,移動平均法,延續(Naive)模型預測因果性預測法. 迴歸分析,投入/產出分析,經濟計量模型. 技術趨勢預測. 系統分析,腦力激盪,關聯樹探索,趨勢外插法. Source: 摘自 David Frigstad＂Industrial Market Research & F orecasting＂，Frost & Sullivan，1996(轉摘工研院網站). 15.

(26) 表 2.4 技術預測分類表類別直接預測. 定義. 可適用之預測方法. 直接預測衡量技術的參數. (Direct. 專家意見,德菲法,名目群體法,趨勢外插法,成長曲線等. Forecasting) 關聯預測. 考慮該項技術和其他技術或背類推法,情境法等. (Correlative. 景因素間的關係. Forecasting) 結構預測. 考慮因果關係對技術成長的影迴歸分析,關聯樹,因果分析,模擬模. (Stiructural. 響. 式等. Forecasting) Source: 摘自 David Frigstad＂Industrial Market Research & F orecasting＂，Frost & Sullivan，1996 (轉摘工研院網站) 表 2.5 技術預測方法適用的範圍影響因素/方法資料數不確定性技術發展期 1.德菲法. 少. 高. 早期. 2.類推法. 少. 高. 早期. 3.成長曲線法中. 中. 中期. 4.趨勢外插法少. 中. 中期. 5.技術的衡量多. 低. 晚期. 6.相關方法. -. -. -. 7.因果關係. 多. 高. 中期. 8.機率法. 多. 中. 中期. 9.情境偵測法 -. -. -. 10.複合法. -. -. -. 16.

(27) 11.規範法. 中. 低. 中期. 12.情境法. 中. 高. 早期. Source: 轉譯 Porter，＂Forecasting and Management of Technology＂，John Wiley & Sons，Inc.1991 (轉摘工研院網站) 上述諸多技術預測方法均有其先天的條件及限制，進行選用時，要考慮是否能適用在所研究的對象上，技術預測與管理類似於一種經驗法則，亦即含有藝術的成份存在，並非是完全公式化的模式。技術預測乃透過企業對自己技術能力及市場上競爭者或領導者的能力、評估、比較後，選擇一適合自己本身的技術發展策略 (Ernst & Sullivan，1997)。由於光碟產業目前屬於高科技新興產業因此，本研究將利用文獻搜尋及簡易專家問卷法，透過此領域的專家及報導得出光儲存產業未來的重要發展技術，再利用成長曲線法發展出該產業的技術發展趨勢以及找生命週期的各個階段，並以文獻發表篇數做統計，一樣用成長曲線法得到的結果，驗證及比較說明預測方向。. 2.3 專利分析專利資訊對於技術研發的每個階段，從技術創新到產品化都有很重要的影響，提供產業發展趨勢、建立競爭優勢、提供近似研究的完整資訊、提供發明內容的詳細說明。專利的累積與管理並非一蹴可即的，專利的價值是要靠不斷持續的專利分析與管理產生的。「專利資料」係指專利之原始文件屬於公開性資料，如專利說明書正文、專利書目資料等，不論專利文獻形式為何專利，說明書為專利資訊的源頭，將專利資料再行初步或糸統化的整理統計便形成「專利資訊」，其中包含了專利人、專利申請日等，並附上圖示說明，再根據專業知識的輔助，將資料或資訊進行目的性的分析之後，可得到「專利情報」，如技術性競爭分析、重要專利辨識，以及權利範圍分析等等。專利分析是指對於專利文獻所包含的各項專利技術進行統計、分析、比較的工作。以下是針對企業所擁有的專利技術進行統計與分析的方式: 1.技術競爭分析:評估要件包括技術分類、專利權人(公司)，藉由分析的過程，尋找未來技術合作或授權對象。因此，可對於有價值的專科技術加以組合管理。 2.技術趨勢分析:藉由技術趨勢分析所描繪出的趨勢圖，讓企業在訂定研發政策的過程中所能運用的參考資料。 3.專利範圍解讀:專利文件含有許多法律內容較不易閱讀，文件提供專利申請國別、權利構成之要件、權利範圍重點和權利展開與細分。 17.

(28) 專利分析的結果以圖形的方式呈現即稱為專利地圖(謝明華，1995)，通常專利地圖依不同的製作區分成「經營管理圖」及「技術圖」兩類。「經營管理圖」是將大量的資料依據總件數、國家別、競爭公司別、發明人別、相互引證情形、專利分類號等不同的方向來作歸納分析，通常還可以看出業界整體經營趨勢。「技術圖」則是將相關的專利資料作進一步的研讀，歸納出每一篇專利的技術類別及功效類別等分類指標，這些圖表與技術研發方向決策息息相關。 Narin(1987)指出專利文件透露出相當多的訊息包括: 1.技術能力指標：依專利核準建樹多寡衡量國家或公司在產品或技術上的能力，而由技術類別中分析歸納出各公司技術專長所在。 2.技術發展與資源分配的關係：以專利核准件數比較產業在技術方面的競爭優勢，其中技術領先程度與資源分配的結果，判斷公司資源分配是否恰當，是否符合公司策略目標。 3.專利被引用次數:有超過 95%以上的重要篇幅為業界所引用，通常可以由專利的引用次數瞭解該專利的重要性。 4.從事企劃或技術發展的參考依據：依據專利說明書中的專利權人、發明人國際分類等資料加以分析，可以發現技術的可開發區或是技術的不可侵犯區域。 5.創新研發的來源:絕大部分的發明不是無中生有，而是以先前專利為基礎，更進一步的改良、改進而成為自己的專利。 Hall (1986) 指出專利分析是將專利資料轉換成有用的資訊，是技術研發規劃與管理智慧財產極為有效的工具，也可以作為技術競爭分析、技術趨勢分析以及權利範圍判斷依據。 1.技術競爭分析 (1)不同公司的技術競爭態勢與策略 (2)技術成長的強烈對比 (3)可能獲得的技術與合作的對象 (4)分辨具經濟效益的專利或專利組合 (5)可能的技術銷售對象 (6)研發計劃及項目評估(有效的資源分配) (7)新專利內容之分析(技術突破的可能行分析) 2.技術趨勢分析 (1)技術內容及項目之設定 18.

(29) (2)技術開發動向 (3)技術發明階段 (4)技術內容之互動 (5)技術演變態勢 (6)技術相關性 3.專利權範圍分析 (1)專利申請國別 (2)權利構成要件 (3)權利範圍重點 (4)權利範圍展開成細項. 表 2.6 產品生命週期與策略創新. Source: 陳佳霖,劉尚志,曾錦煥產品生命週期技術與策略創新總體來說，專利分析是瞭解與使用專利價值的必要方法與過程，可根據分析者的需求選擇所欲瞭解的各細項進行不同方式的統計運算或圖表呈現，以利後續的專利情報解讀。而公司若想要擁有高的專利價值，就不可輕忽專利分析，必須與技術活動受到相同的重視，列入公司的發展策略中，對於企業來說善用專利資訊將能提供一個策略性的計劃執行程序。(Gupp & Schmoch,1999) 19.

(30) 專利與其他的無形資產，是知識競爭時代中不可或缺的利器，也是企業經營的策略重點。專利這個原本歸屬於法律與科技的課題，在知識產業競爭中，已經擴展成為企業競爭、併購、技術資訊來源與財務規劃的重要資源，使得專利這項資產的開發，能夠成為最高主管與財務長列入企業發展與營運收益的必要項目，將專利列于策略定位，是多數企業要學習的。產業在既競爭又合作的關係中，與敵人的朋友共舞，不但是企業經營的策略，也成為解決專利糾紛的方式之一。我們經常可以看到上下游廠商之間交互投權、無償使用或互通有無，構築專利保護的防禦工事，也支持產業間合作網路與策略聯盟的常態。(劉尚志、陳佳麟. 2001). 2.4 技術文獻分析文獻是知識的客觀記錄，文獻的數量直接反映了學術知識量的變化，也是學術發展的重要標誌，揭示技術發展的某些定律及特點。文獻量與技術知識量俱有同步成長趨勢，其成長規律性有很大程度的相似性，文獻成長規律可作為知識量成長規律的研究依據，另外也有助於對成長規律的了解。文獻計量指標包含絕對值指標；表示文獻數量及相對指標，所指的是文獻佔該資料庫總文獻比例。衡量文獻成長方法分兩種，一種是分類計量，如每年發表文獻數量，可以直接反映每年新文獻的變化趨勢，另一種是累積數量來看，每年累積前面的總量計算，一般常用於研究使用，較有可能存在某種固定的規律，容易用某種函數來描述，有利於定量分析。（參考：陳光華，書目計量學－學術文獻的成長）一個將取代舊時代的新技術往往會發現其該領域論文篇數增加特別快，反之，如果論文逐漸減少，則代表該技術逐漸退場或者未來較不被看好，這是在文獻計量學中，常被使用的研究方向。. 2.5 技術預測的重要性任何一個企業皆從事預測，即對其周遭總體與個體環境之未來實況，進行前瞻性探究。況且未來充滿著不確定性，亦謂著充滿風險性，一個企業稍加忽略風險，企業隨時會落入營運危險深淵中。因此，外在環境發生變化時，企業若未進行預測以做好準備，將在很短時間內因措手不及而遭受重大營運損害。即會是外在環境並未發生明顯變化時，亦會因企業在做決策時，因未認定環境並未改變的事實，而未能做出正確的判斷與決定，有以致之。另言之，「預測」為一般決策過程中極重要一環，尤以「技術」為經營核心能力之高科技公司更甚重要，而高科技公司之主要特性乃其產品生產技術變動快速、產品生命週期短之 20.

(31) 因。更須持續性不斷地進行技術預測，以掌握最新、最好研發技術，否則今日的領導者，明日可能市場的出局者。因之，我們可從下列方式來引申預測之重要性。企業未從事預測，意味著企業所面對的未來，是無願景、無目標似的一場賭局，任何事情都有可能發生。因此沒有可預期之未來目標定位點，企業無法做出任何策略性規劃，來影響企業未來發展概況，進而無法凝聚公司員工向心力，耗損公司資源，營運無效能與無效率，一旦發生危機式突發問題，只有盲目做滅火工作，此舉將更耗損大量資源在應變與復原活動上面，依以惡性循環，公司日漸失去競爭力，終至滅亡。若企業未從事技術預測，為符不確定性之總體經濟與技術環境變動以做出合宜決策，只有唯賴「天才」型高階管理者直覺判斷。然現於外在環境詭譎多變，個人時間、智力、能力有限情況下，欲做出合理且具前瞻之決策實非可能，且今日重視總體決策，專業分工時代，應是反理性之決策方式不足取。由於大多數企業未進行預測，皆認為未來是過去的延伸，是一種固定軌跡方式往前推移。然今日科技變動甚鉅，未來與過去之間，不再是連續性而是「跳躍式」發展，實有必要群聚眾人智慧經驗與能力，勾勒未來發展之情境，以輔助決策。我國最常實施技術預測的單位為經濟部技術處，經濟部科專計晝執行的理念，是儘量不讓資金投入風險高，且無回收期望之研發方向上。所以經過技術預測評估後，任何低於 20% 成功率或未來無廣大市場支持之產品技術，在產品導向原則下，是不應該大力投入研發。. 21.

(32) 三、研究方法本章節將介紹本論文研究方法，分四部份說明，如下所述，3.1 為研究設計；說明本研究的基礎架構及設計概念，3.2 為研究流程；敘述研究整體的次序及各階段流程，3.3 為技術預測模式；即本研究所使用之預測模式及方法論述，3.4 為說明資料蒐集方法與資料的來源。. 3.1 研究設計本研究先採用探索性方式，首先進行相關文獻的探討，再以系統觀念之邏輯推理方法，先建立專利及技術文獻資訊模式，再導入技術生命週期理論，形成整合關係之觀念性架構。由於本研究預估未來到 2020 年的技術發展，存在不確定性較高，且難以估算，為求研究結果較具客觀性，除了導入技術生命週期預測方法，推導出技術發展趨勢曲線模型，另外搜集各種報導及文獻，藉由專家諮詢方式，彙整各方意見及問卷，得以歸納出產業發展的專家意見，而用於互相對應專利及技術文獻建立的技術生命週期結果，整體設計說明如下。 1.文獻檢索及專家問卷 (1)文獻檢索確認關鍵技術 (2)問卷調查未來光碟需求趨勢 2.專利分析成長曲線法搭配技術文獻分析 (1)專利件數為領先指標，模擬未來的技術成長趨勢 (2)文獻篇數為領先指標，模擬未來的技術研究趨勢 3.成長曲線法結果預估趨勢及結論 (1)依據成長曲線趨勢，預測 2020 光碟產業技術變化 (2)對光碟產業提出建言找出光碟未來重要技術後，以該技術搜尋專利的關鍵字群與核心指標，再利用美國專利資料庫搜尋專利件數，運用技術生命週期預測法繪製出專利技術發展趨勢曲線，然後進行專利技術分析，以了解光碟新技術專利發展的情形。技術文獻分析也是統計發表篇數，再運用技術生命週期預測法，繪製出技術研究發展趨勢曲線，用來驗證及說明專利法預測結果。再參考專家問卷，完成預測結論並對產業做建言。. 3.2 研究流程本研究流程及架構如圖 3.1 所示。首先針對光儲存 (Optical Storage) 相關技術進行 22.

(33) 全盤性的了解與分析，找出技術範疇並依國際技術分類表，找出具代表性的技術與國際技術分類碼，透過美國專利資料庫 (USPTO) 的檢索，快速的取得有效且需要的資料，再依技術指標與技術預測模式 (logistic)，來評估其所發展的成長曲線，最後結果，再以文獻成長分析及專家意見對前者預測的可靠性進行比較，並評估光儲存媒體技術發展趨勢的走向。本研究將採四階段的研究方式; 1.透通相關文獻資料搜尋彙整及專家意見，深入瞭解未來光儲存關鍵技術及光碟未來發展。 2.以重要技術搜尋專利件數，建立技術生命週期模式。 3.以文獻成長分析及專家問卷比較預測結果。 4.綜合上述結果交叉分析後，預測未來到 2020 年技術發展途徑。. 圖 3.1 本研究之技術預測流程. 3.3 技術預測模式技術預測是研發的前哨，也是科技管理、研發規劃的基礎，領先技術走向的藍圖，為對有用之機器設備、技術及製程之未來特性的預測。不論個人、企業或國家，若會因技術改變而受影響，則都應做技術預測;作資源重新分配的決策，以達「效益最大化」與「成本 23.

(34) 最小化」的目標。最近數十年來，成長曲線廣泛地應用在各種領域的技術預測上。 3.3.1 曲線趨勢模型目前常用的成長曲線模型有兩種，如下面所示； 1.Pearl 模型 (Growth curve, Logistic model) 此模型的曲線為具有 S 形狀的曲線，且對圖形的反曲點具有對稱性。當新舊技術之間的取代，存在一種“相互抵消＂的因素，使得新技術成長更容易，此時 Pearl curve 為較佳選擇。由於本研究環境與 Pearl Mode 較為相符，故採用作為後續的研究模型。 2.Compertz 模型 (Compertz model) 此模型對圖形的反趨點具有些不對稱性。如果技術是單獨發展，或者與舊技術沒有相關聯，沒有任何取代或抵消因素，此時 Compertz curve 為較佳選擇。本文將透過專利指標搭配技術生命週期模型來衡量光儲存技術研發與創新能量。而本研究將使用美國專利資料庫，主要是因美國為全球最大技術與商品市場，重要技術均會在美國申請專利且也是最常被用來分析的資料庫。假設技術成長將會依循 S 型，適用條件為，一、可預期上限，二、選擇之 Fitted 成長曲線是最佳化，三、歷史性資料是正確。. 技術成效時間圖 3.2(技術、專利、市場)成長曲線的特性然而 S 型可分為對稱及非對稱性兩種。所謂對稱性即成長曲線有中間有轉折點 (inflection point)，此型態稱為 Pearl Curve 函數，其數學模式如下所示:. y = L／（1+a*e -bt）其中參數 a、b 控制 S 曲線之形狀及位置，參數ａ可以控制曲線位置；但不改變形狀。參數 b 可以控制曲線形狀；但不會影響曲線所在位置，L 為成長上限/潛力，t 為時間；為致變數。. 24.

(35) Pearl Curve 亦為本研究分析所採用的分析模式，本研究將透過此模式估計光碟技術成長模式並描繪其技術發展趨勢。. 3.4 資料蒐集資料的來源及蒐集對本研究是非常重要的，本節第一部分將介紹專利搜尋方法及專利資料庫來源，後面第二部份介紹蒐集技術文獻的方式及資料庫簡介。 3.4.1 專利檢索及分析本研究以光儲存產業中的各項技術為研究對象，資料來源則以美國專利商標局 (USPTO,US Patent and Trademark Office) 所公開的專利資料為主，本章節將介紹如何選定及檢索以適用於本研究。. 選擇資料庫. 1.免費資料庫:www.uspto.gov 2.付費資料庫:www.wipsglobal.com. 1.基本關鍵字擬定. 擬訂關鍵字. 2.同義字補充 3.上位用語補充. 閱讀與分析. 1.初步專利統計 2.專利閱讀技巧 3.專利篩選分類. 1.專利資料庫查詢目前在我國可透過經濟部智慧財產局所設立的中華民國專利資料庫為主要的搜尋工具之一。而美國專利商標局 ( USPTO) 是美國專利和商標事務的專責行政機構，負責美國專利申請案件，同時提共免費查詢所有的美國專利資料檢索服務，其中 1990 年 l 月以後的美國專利或政文縣提供全文檢索。(www.uspto.gov) 此查詢資料庫提供了如下所示； (1)布林查尋 (Boolean Search)：可藉由關鍵字串的布林查尋，每個字串又可單獨指定搜尋範圍 (field)。搜尋結果可按年代後先排列或按相關性排列，搜尋的結果會列出所查尋出的美國專利. 25.