台灣智慧型電網系統發展策略之研究

國 立 交 通 大 學

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國 立 交 通 大 學

管理學院碩士專班管理科學組

碩 士 論 文

碩 士 論 文

碩 士 論 文

碩 士 論 文

台灣

台灣

台灣

台灣智慧型電網

智慧型電網

智慧型電網

智慧型電網系統

系統

系統

系統發展策略之研究

發展策略之研究

發展策略之研究

發展策略之研究

A Strategic Analysis of Taiwan’s Smart Grid Industry

研 究 生：孫迪穎

指導教授：徐 作 聖 博士

林 君 信 博士

台灣智慧型電網系統

台灣智慧型電網系統

台灣智慧型電網系統

台灣智慧型電網系統發展策略之研究

發展策略之研究

發展策略之研究

發展策略之研究

A Strategic Analysis of Taiwan’s Smart Grid Industry

研 究 生：孫迪穎 Student: Ti -In Sun

指導教授：徐作聖 博士 Advisor: Dr. Joseph Z. Shyu

指導教授：林君信 博士 Advisor: Dr. Chiun-Sin Lin

國立交通大學

管理學院碩士專班管理科學組

碩士論文

A Thesis

Submitted to Institute of Management Science

College of Management

National Chiao Tung University

In partial Fulfillment of the Requirements

For the Degree of

Master of Business Administration

December, 2008

Hsinchu, Taiwan, Republic of China

中華民國九十七年十二月

台灣智慧型電網系統發展策略之研究

學生：孫迪穎 指導教授：徐作聖、林君信

管理學院碩士專班管理科學組

摘要

摘要

摘要

摘要

本研究之主要架構以產業組合分析為基礎，建構 Smart Grid 產業之競爭策 略，以市場成長曲線與 Smart Grid 產業價值鏈為區隔變數。透過此一分析區隔出 台灣 Smart Grid 產業之定位，並利用產業創新需求要素分析模式及產業專家之意 見調查，分析歸納出發展 Smart Grid 產業的關鍵成功要素，提出台灣 Smart Grid 未來發展的可能經營策略。 分析後結果得出，台灣 Smart Grid 產業目前定位在市場成長曲線的萌芽期， 以及產業價值鏈中的基礎研究與應用研究部分之間；未來冀望針對應用研究持續 投入，使 Smart Grid 產業順利進展到應用研究的成長期，並利用應用研究的成果 向量產的部分邁進。 為輔助台灣Smart Grid產業成長，本研究根據產業創新需求要素與政策類型 的分析結果得到，政府需要優先提供與加強的要素有：「國家整體對創新的支 持」、「政府對產業創新的支持」、「先進與專業的資訊流通與取得」、「產業 標準及資訊的取得」、「研發人力」、「專門領域的研究人員」、「研究經費」。 關鍵字：智慧型電網、產業組合分析、創新政策、產業創新需求要素

A Strategic Analysis of Taiwan’s Smart Grid Industry

Student : Ti-In Sun Advisor : Dr. Joseph Z. Shyu、Dr.Chiun-Sin Lin

Master of Business Administration

National Chiao Tung University

Abstract

This thesis reports on a strategic analysis of the development of Taiwan’s Smart Grid industry, using a portfolio model to assess competitive and strategic equirements for the development. The portfolio model entails a 2-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.

This research reveals that the Taiwan’s Smart Grid industry is positioned at the burgeoning phase of the market s-curve, and also between the fundamental research area and the applied research area of the value chain. The future prospects should be placed at the position of applied research and the developing phase, and base on the applied research results to move to the mass production phase.

Evaluating the Industrial Innovation Requirements and Policy Tools leads to a conclusion that the most critical categories of policy instruments are” Full support to overall innovation nationwide”, “Government policies support to industrial innovation”, “Advanced and perfessional information interchange and acquirement”, “Industrial standards and information acquirement”, “Cultivation of professional researchers” and “Research budget”. More specifically, the corresponding policy instruments in support of developing IIRs are provided in the conclusion of this thesis.

Key words：Smart Grid, Industrial Portfolio Analysis, Innovation Policy, Industrial Innovation Resources

誌謝

誌謝

誌謝

誌謝

開始寫這篇論文的時候，我正面臨了許多人生上重大的抉擇，因為決定了未 來要在台北發展，我毅然決然的辭去了工作、賣掉了竹北的房子、即將要離開我 從求學一直到工作待了十幾年的地方，也因為如此，我必須非常努力的在這剩下 的半年內，盡力將學業完成。 同時做了那麼多決定，自身的壓力非常之大；很感謝我的兩位恩師 徐作聖 教授以及 林君信教授，盡力的協助我完成論文，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 黃啟祐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會不斷的遇到問題，感謝佳翰學長耐心的幫 助我一一解決；感謝柔蓁、秀娟在口試過程中的幫忙與加油打氣，穩定了我不少 的信心。感謝管科所同班的所有同學，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。 最後，要感謝我的家人，以及未來的老婆，在這段求學的時間裡給我無限的 包容與支持，讓我能無後顧之憂的完成學業，獻上此論文，願與你們分享此喜悅。 回到了台北、開始新的工作、組成一個家庭，畢業後我將昂首闊步，邁向一段全 新的挑戰，向我的目標前進，加油，與大家共勉之。

目錄

目錄

目錄

目錄

摘要 ... i Abstract ... ii 誌謝 ... iii 目錄 ... iv 圖目錄 ... vii 表目錄 ... 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 研究方法... 3 1.4 研究架構... 3 1.5 研究步驟... 4 1.6 研究限制... 6 第二章 文獻探討 ... 7 2.1 技術能力構面 ... 7 2.1.1 技術的定義 ... 7 2.1.2 技術能力的衡量 ... 7 2.1.3 技術生命週期 ... 8 2.2 產業價值鏈 ... 10 2.2.1 價值鏈的定義 ... 10 2.2.2 產業價值鏈 ... 13 2.3 產業創新需求資源理論 ... 14 2.4 創新政策... 16 2.4.1 創新政策的基本理論 ... 16 2.4.2 產業政策工具 ... 17 2.5 國家產業組合規劃 ... 20 2.5.1 策略性產業組合分析相關理論 ... 20 2.5.2 策略性產業組合分析規劃模式 ... 21 2.5.3 政策規劃與分析模式 ... 22 第三章 產業介紹 ... 23 3.1 產業簡介 ... 23 3.1.1 Smart Grid 定義 ... 23 3.1.2 Smart Grid 發展目標 ... 24 3.1.3 Smart Grid 技術應用 ... 27 3.1.5 Smart Grid 產業特性 ... 35

3.2 全球 Smart Grid 產業概況 ... 36 3.2.1 Smart Grid 產業價值鏈 ... 37 3.2.2 產業關聯魚骨圖 ... 38 3.2.3 全球 Smart Grid 系統面定位 ... 40 3.2.4 全球 Smart Grid 組成要素定位 ... 40 3.2.5 全球 Smart Grid 關鍵技術的定位... 42 3.2.6 全球 Smart Grid 技術生命週期 ... 44 3.2.7 全球智慧型電表產業概況 ... 44 3.2.8 智慧型電表市場分佈 ... 47 3.2.9 智慧型電表主要製造商 ... 47 3.3 台灣 Smart Grid 產業概況 ... 48 3.3.1 台灣電力發展計畫... 48 3.3.2 台灣 Smart Grid 產業的差異化競爭力 ... 51 3.4 產業未來展望 ... 52 4.1 產業領先條件與競爭優勢來源 ... 54 4.2 產業分析模式 ... 54 4.3 Smart Grid 產業創新需求要素 ... 56 4.3.1 與研究發展有關的產業創新需求要素 ... 56 4.3.2 與研究環境有關的產業創新需求要素 ... 58 4.3.3 與技術知識有關的產業創新需求要素 ... 59 4.3.4 與市場資訊有關的產業創新需求要素 ... 60 4.3.5 與市場情勢有關的產業創新需求要素 ... 61 4.3.6 與市場環境有關的產業創新需求要素 ... 61 4.3.7 與人力資源有關的產業創新需求要素 ... 62 4.3.8 與財務資源有關的產業創新需求要素 ... 63 4.4 Smart Grid 產業之政策組合分析 ... 65 4.5 分析方法... 70 4.5.1 先遣性研究 ... 70 4.5.2 專家訪談 ... 70 4.5.3 專家問卷 ... 71 4.5.4 度量與統計方法 ... 71 4.5.5 Smart Grid 發展所需支持之產業政策 ... 71 第五章 研究分析 ... 73 5.1 樣本描述... 73 5.2 Smart Grid 之產業創新需求要素及環境配合度分析 ... 74 5.2.1 目前狀況 ... 75 5.2.2 未來五年發展狀況... 78 5.3 台灣 Smart Grid 產業定位分析 ... 82

5.4 Smart Grid 之政策組合分析 ... 85 5.4.1 Smart Grid 目前所需之政策工具... 85 5.4.2 Smart Grid 未來五年所需之政策工具 ... 87 5.5 Smart Grid 所需之具體政府推動策略... 92 第六章 結論與建議 ... 94 6.1 研究結論... 94 6.1.1 目前狀況 ... 94 6.1.2 未來五年狀況 ... 95 6.1.3 定位結果與具體政策 ... 95 6.2 後續研究建議 ... 97 參考文獻 ... 98 附錄 ... 100 附件一 創新需求要素問卷 ... 100

圖目錄

圖目錄

圖目錄

圖目錄

圖 1- 1 研究架構 ... 4 圖 1- 2 研究流程 ... 5 圖 2- 1 技術採用生命週期模型 ... 8 圖 2- 2 產品研發與製程研發模型 ... 10 圖 2- 3 Porter 的價值鏈. ... 11 圖 2- 4 組織之延伸後價值鏈 ... 11 圖 2- 5 細分的產業價值鏈 ... 14 圖 2- 6 創新過程與政策工具的作用 ... 19 圖 2- 7 策略性產業選擇分析模式 ... 21 圖 2- 8 國家產業組合分析 ... 22 圖 3- 1 家用設備感應與量測技術 ... 28 圖 3- 2 廣大區域監視系統之電力品質分析 ... 29 圖 3- 3 動態線路電流技術增加電流傳輸 ... 30 圖 3- 4 介面改善的圖形操作 ... 33 圖 3- 5 輔助決策介面 ... 33 圖 3- 6 Smart Grid 組織圖 ... 34 圖 3- 7 Smart Grid 計畫時程 ... 36 圖 3- 8 全球 Smart Grid 產業價值鏈 ... 37 圖 3- 9 Smart Grid 產業魚骨圖 ... 38 圖 3- 10 全球 Smart Grid 系統面的定位 ... 40 圖 3- 11 Smart Grid 組成要素的定位 ... 41 圖 3- 12 Smart Grid 關鍵技術定位 ... 42 圖 3- 13 Smart Grid 關鍵技術 S 曲線示意圖 ... 44 圖 3- 14 全球智慧型電表 ... 46 圖 3- 15 北美智慧型電表 ... 47 圖 3- 16 全球智慧型電表市場分佈 ... 47 圖 3- 17 北美智慧型電表主要廠商佔有率 ... 48 圖 5- 1 樣本學歷分佈 ... 73 圖 5- 2 樣本工作年資分佈 ... 74 圖 5- 3 Smart Grid 示意圖—目前 ... 76 圖 5- 4 Smart Grid 示意圖—未來五年 ... 79

表目錄

表目錄

表目錄

表目錄

表 2- 1 技術演進特徵表 ... 8 表 2- 2 科技演進過程 ... 15 表 2- 3 政府政策工具的分類 ... 17 表 3- 1 20 世紀與 21 世紀電力系統比較 ... 25 表 3- 2 台灣電力公司長期電力負載預測 ... 49 表 3- 3 台灣電力公司電力組成 ... 49 表 3- 4 台灣在 Smart Grid 產業的差異化地圖 ... 51 表 4- 1 產業創新需求要素分析表 ... 55 表 4- 2 Smart Grid 產業創新需求要素組合關聯表 ... 64 表 4- 3 Smart Grid 產業創新需求資源... 65 表 4- 4 創新政策工具與產業創新需求資源關聯表 ... 66 表 4- 5 政策工具與產業創新需求要素關聯表 ... 66 表 4- 6 Smart Grid 產業政策組合關聯表 ... 69 表 4- 7 專家資料 ... 70 表 5- 1 樣本分佈 ... 73 表 5- 2 Smart Grid 之產業環境配合程度分析—目前... 77 表 5- 3 Smart Grid 之產業環境配合程度分析—未來五年 ... 80

表 5- 4 台灣 Smart Grid 現在定位與未來五年發展所需之 IIR ... 82

表 5- 5 台灣 Smart Grid 產業定位及創新需求要素 ... 84 表 5- 6 Smart Grid 產業環境配合顯著不足之政府政策工具（目前） ... 87 表 5- 7 Smart Grid 產業環境配合不充分之政府政策工具（目前） ... 87 表 5- 8 Smart Grid 產業環境配合顯著不足之政府政策工具（未來五年） ... 89 表 5- 9 Smart Grid 產業環境配合不充分之政府政策工具（未來五年） ... 89 表 5- 10 Smart Grid 產業之政策組合... 91 表 5- 11 Smart Grid 所需之產業創新需求要素及具體推動政策 ... 92

第一章

第一章

第一章

第一章 緒論

緒論

緒論

緒論

1.1 研究背景

研究背景

研究背景與動機

研究背景

與動機

與動機

與動機

過去一世紀，由於電力系統建設完備，電力服務遍及世界的每一個角落，帶動工業 的發展，促進經濟的繁榮，以及生活的便利，人類無時無刻都脫離不了電力所帶來的影 響。但是，也因為電力系統是極為龐大的國家級基礎建設，包括發電廠的建造，配送電 管線的佈設，變電所，配電廠等等建設，都不是單憑企業、個人、組織的投入能夠達成。 影響範圍之大，導致政府無法在短時間內做大規模的升級動作，上個世紀根據當時技術 發展的電力系統，因此沿用了幾十年。影響所及，包括對於電力產業的人才培育不足， 相關的技術研發投入不夠，設備管線漸趨老舊等問題，在現今看來越發突顯。 電力系統是一個過去發展成熟但是未來需要創新的產業。面對現今快速增加的電力 需求，數位科技對於電力的連續供應能力以及電力品質的要求程度升高，高電力消耗產 業蓬勃發展，都對老舊的電力系統形成極大的負擔，因此，我們常常聽到，停電造成經 濟巨大的損失、電價調升、電力傳送成本增加、發電成本因為國際原油價格升高而增加， 諸如此類的電力問題，層出不窮。面對電力負載的增加，過去的電力系統主要的因應方 式就是增加發電設備，於是，核能發電廠、火力發電廠，等等發電設備不斷的興建，對 環境造成極大的傷害，但即便如此，電力供給的速度仍然趕不上需求的快速增加。

電力研究協會(Electric Power Research Institute，EPRI)的報告指出，美國每年因為電 力系統發生問題而產生的損失，估計有五百億到一千億美金，而在配送電的過程中，電 力損失更是超過 20%。這些都必須歸因於過去幾十年來對於電力系統的技術發展的漠視。 面對這樣的狀況，勢必要對現行的電力系統做出改善。很幸運的，現今微處理器的 普遍使用以及網路的蓬勃發展提供了電力系統升級一個良好的契機。電力系統可以整合 網路通訊以做到電力設備的監測與控管，並透過微處理器快速的運算能力達到分析與管 理。將資訊科技與電力系統做整合，將會對整體電力品質有很大的提升。 目前全世界正面臨了能源短缺的問題，世界趨勢漸漸重視節能減碳，於是風力發 電、太陽能發電、生質能源、再生能源等替代性能源技術也就蓬勃發展。如何將分散式 的發電系統納入傳統的電力系統中，並透過電源管理系統將新興發電量做有效率並且可 靠的配送，也是未來電力系統的重要課題。 智慧型電網系統(Smart Grid)就是針對這樣的環境，由歐美等先進國家帶動，結合產 業界、學界、政府所共同提出的一個架構，希望經由智慧型的電力系統，讓電力系統更 為可靠、經濟、效率，並對於環境更為友善，為下一世紀的能源使用架構出一個願景。

面對這樣一個全球性的能源產業趨勢，台灣目前對智慧型電網系統的投入仍 少，不論是政策的領導、產業界投入、技術的開發都不足。目前只是智慧型電網系統產 業發展的開端，能源產業為長遠發展的產業類型，必須透過長時間的基礎研發、應用以 累積產業經驗。本研究期望能以國家的角度，衡量台灣產業在全球競爭情勢下的定位， 並藉由本研究之結果，作為政府在制訂產業科技政策之參考依據，使國家創新政策得以 與產業創新需求條件相結合，將國家資源做最有效的分配與利用。

1.2 研究目的

研究目的

研究目的

研究目的

國家未來產業的規劃應依照產業特性、國家科技資源與國際比較優勢來做一個均衡 的設計。為了規劃均衡的產業組合，本研究採用了國內學者徐作聖(1999)所發展的國家 投資組合模式理論。其形成的產業組合分析模式，可訂定出國家級的產業組合規劃建議 方案、產業之發展策略以及執行所需之條件。 本研究目的在於分析台灣 Smart Grid 產業之發展策略思維，並建議政府應有之創新 政策實施方案。並以產業創新與國家政策的角度，探討台灣 Smart Grid 產業在產業技術 能力與全球產業價值鏈的定位。分析的項目包括了 Smart Grid 產業現在及未來之定位區 隔、所需的創新資源要素，以及政府所應配合之政策類別。具體而言，本研究之具體目 標如下： 1. 分析台灣 Smart Grid 目前的產業定位、未來發展願景與策略。
目前競爭情勢、策略定位與發展策略﹔
未來(五年)競爭情勢、策略定位與發展策略。 2. 分析 Smart Grid 產業之創新需求資源與要素
目前發展所需創新需求資源與要素﹔
未來(五年)發展所需產業創新需求資源與要素內容﹔
探討重要但目前整體環境不足之要素。 3. 建構發展 Smart Grid 產業所需之創新政策(包括產業政策以及科技政策)與政府推動 策略
根據創新需求資源與要素，規劃目前振興產業所需之創新政策與政府推動策略。 綜合言之，本研究期望能彙整台灣產官學研各界專家之意見並比較政策工具與執行 機制，針對 Smart Grid 產業技術之特性，提出具體可行之方案，並分析最適的政策形成 與執行機制，並希望能提供政府在從事 Smart Grid 產業政策規劃與執行時之參考，此外，

亦可作為廠商在發展此產業上之參考。

1.3 研究方法

研究方法

研究方法

研究方法

本研究最終目的是希望探討出國內在發展 Smart Grid 產業之關鍵成功要素，因此必 須先從瞭解全球 Smart Grid 產業之發展現況開始，透過搜集國內外有關 Smart Grid 產業 之產業資料及相關研究報告加以研讀，再分析其整體產業價值鏈[21]（Value Chain）及 上下游關聯魚骨圖，然後針對其關鍵技術之技術成長曲線[16]做探討，同時以產業組合 分析模式[7]，就關鍵技術找出國內外領導廠商之定位及臺灣廠商目前之相對位置，並配 合技術生命週期[14]，將國內目前之技術水準及產品發展做定位，找出具發展潛力的一 環，再利用產業創新需求[7]( Industrial Innovation Requirements,IIRs)定出發展策略及方 向，最後再透過專家學者及廠商訪談及問卷，確認產業發展之各項關鍵成功要素、發展 現況及相關發展策略，以完成國內發展 Smart Grid 產業之關鍵成功要素研究報告。

1.4 研究架構

研究架構

研究架構

研究架構

本研究的架構是透過產業組合分析模式，利用產業價值鏈及策略群組對 Smart Grid 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 1-1 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。

圖 1- 1 研究架構 資料來源：本研究整理

1.5 研究步驟

研究步驟

研究步驟

研究步驟

本研究利用完整的產業分析與政策分析模式，設計出發展不同產業所需之策略與機 制。主要研究流程如圖 1-2 所示，研究內容分別說明如下： 1. 以「產業供應鏈」、「市場成長曲線」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)； 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； 產 業 價 值 產 業 價 值 產 業 價 值 產 業 價 值 鏈鏈鏈 鏈 技術成長曲線技術成長曲線技術成長曲線技術成長曲線 產 產產 產業組合業組合業組合分析模式業組合分析模式分析模式 分析模式 Smart Grid 產業產業產業產業 組合定位 組合定位 組合定位 組合定位 創新要素需求研 創新要素需求研創新要素需求研 創新要素需求研 究 究究 究 Smart Grid 產業發產業發產業發展策產業發展策展策展策 略與政府政策 略與政府政策 略與政府政策 略與政府政策 創新政策實証分 創新政策實証分創新政策實証分 創新政策實証分 析 析析 析 政策工具類型組 政策工具類型組 政策工具類型組 政策工具類型組 合分析研究 合分析研究 合分析研究 合分析研究

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。 圖 1- 2 研究流程

資料來源：本研究整理 研究理論基礎與架 研究理論基礎與架 研究理論基礎與架 研究理論基礎與架構構構構 產業組合分析模式 產業組合分析模式 產業組合分析模式 產業組合分析模式 國內外 國內外 國內外 國內外Smart Grid 產業 產業 產業 產業 資料收集與分析 資料收集與分析 資料收集與分析 資料收集與分析 台灣整體環境分析 台灣整體環境分析台灣整體環境分析 台灣整體環境分析 與政策評估 與政策評估與政策評估 與政策評估 全球與台灣 全球與台灣全球與台灣 全球與台灣 Smart Grid 產業特性分析 產業特性分析產業特性分析 產業特性分析 研究背景與動機 研究背景與動機 研究背景與動機 研究背景與動機 研究目的 研究目的研究目的 研究目的 文獻探討 文獻探討 文獻探討 文獻探討 建構 建構 建構 建構Smart Grid產業組合模式產業組合模式產業組合模式產業組合模式 與產業創新資源要素 與產業創新資源要素與產業創新資源要素 與產業創新資源要素（（（IIRs）（ ）） ） 專家訪談 專家訪談 專家訪談 專家訪談 與問卷調查 與問卷調查 與問卷調查 與問卷調查 1.全球全球全球全球Smart Grid產業定位產業定位產業定位產業定位 2.台灣台灣台灣台灣Smart Grid產業發展產業發展產業發展產業發展 確認 確認 確認 確認訪談訪談訪談訪談 目標與內容 目標與內容 目標與內容 目標與內容 結論與建議 結論與建議 結論與建議 結論與建議

1.6 研究限制

研究限制

研究限制

研究限制

本研究主要有以下的二項限制。 1.Smart Grid 產業範圍廣大，且產業發展尚未成形，因此在資料蒐集以及專家意見或許 未能達到全面性。 2.國內相關文獻較少，本研究力求整合研究報告、全球產業發展情況以及專家學者觀點， 對國內產業發展提供策略及政策建議。

第二章

第二章

第二章

第二章

文獻探討

文獻探討

文獻探討

文獻探討

本章根據研究目的以及研究架構，回顧與分析構面相關之文獻，並配合國內外學者 在 Smart Grid 產業相關研究，作進一步的探討，茲分述如下：

2.1 技術能力構

技術能力構

技術能力構面

技術能力構

面

面

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

技

技

技術的定義

術的定義

術的定義

術的定義

有關技術的定義，Daft & lengel[12]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[22]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[24]同樣認為將特定投入資源 轉化為所欲產出間的所有主要活動，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[25]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或 Know-how 者，均可稱為技術。

2.1.2 技術能力的衡量

技術能力的衡量

技術能力的衡量

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 [11]。然而，僅以少數構面衡量容易產生偏差，故 Sharif[24]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

技術生命週期

技術生命週期

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： 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[11] 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[19]利用不同階段的消費群體分佈導引出新的思 維模式，如圖所示： 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[19] 高 高 低 低

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。此時為數不多的高瞻遠矚 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[19]。

依照 Abernathy and 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。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。 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出現加入競爭。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[26] 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[26]。

2.2 產業價值鏈

產業價值鏈

產業價值鏈

產業價值鏈

2.2.1 價值鏈的定義

價值鏈的定義

價值鏈的定義

價值鏈的定義

價值鏈（Value Chain）為美國學者Michael Porter 於1985 年出來的觀念。所謂價值 鏈，係指企業創造有價值的產品或勞務與顧客的一連串「價值創造活動」，包括往上溯 及原料來源之供應商下追至產品的最終購買者為止。主要是在描述顧客價值在每一個作 業活動累積之情況，目的在於連結那些導致低成本或有差異化的價值創造活動。Porter[20]

認為每個企業都是包含產品、生產、行銷、運輸與相關支援作業等各種不同活動的集合 體，且可用一個價值鏈表示，如圖2-3。 圖 2- 3 Porter 的價值鏈. 資料來源：Porter M. E. [20] Horngren[1]則認為上游供應商及下游顧客亦可視同價值鏈之整體分析的一部份，組織延 伸後之價值鏈，以顧客滿意為優先考量，如圖2-4 所示。 圖 2- 4 組織之延伸後價值鏈 資料來源：Horngren，王美蘭等譯[1] 診斷競爭優勢並尋求改善的基本工具就是價值鏈，價值鏈把企業運作的各種活動， 劃分成產品設計、生產、行銷和運送等獨立領域。透過對價值鏈的影響，這些企業活動 的範疇對競爭優勢產生舉足輕重的效應。「價值」是顧客願意為企業所提供服務付出的 金額。價值的多寡則必須以總收益來計算，它反映出產品的價格和總銷售量。價值鏈所 呈現的總體價值，是由各種「價值活動」（Value Activities）和「利潤」（Margin）所 構成。價值活動是企業進行的各種物質上和技術上具體的活動，也是企業為顧客創造有 價值產品的基礎。Porter 將價值活動區分為主要活動（Primary Activities）和輔助活動 （Support Activities）兩大類：

（一） 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，可分為下列五種：

（1）進料後勤（Inbound Logistics）：這類活動與原料之驗收、儲存以及分配有關。 如物料處理、倉儲、存貨控制、運輸排程、退貨給供應商等； （2）生產作業（Operations）：這類活動與將原料轉化為最終產品有關。如機械加工、 包裝、裝配、設備維修、測試、印刷、和廠房作業等； （3）出貨後勤（Outbound Logistics）：這類活動與產品收集、儲存、將實體產品運 送給客戶有關。如製成品之倉儲、物料處理、送貨車輛調度、訂單處理、進度安排等；

（4）市場行銷（Marketing and Sales）：這類活動與提供客戶購買產品的理由、並吸 引客戶購買有關。如廣告、促銷、報價、選擇銷售通路、建立通路關係、定價等； （5）服務（Service）：這類活動與提供服務以增進或維持產品價值有關。如產品安 裝、維修、訓練、零件供應、產品調整等。 以上各活動在價值鏈中屬於連貫的線型關係。各個活動都能創造其附加價值，但由於企 業本身的策略不同，會影響各階段價值鏈活動的價值創造能力，因而產生不同的企業競 爭優勢。 （二） 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，可分為下列四種： （1）採購（Procurement）：係指購買用於企業價值鏈活動「投入因素」之功能，而 非所採採購的項目本身。這些採購項目包括了原料、零配件和其他消耗品，以及機器、 設備、房屋建築等資產； （2）技術發展（Technology Development）：每種價值活動都會用到技術。包括一系 列可以改進產品與製程的有關Know-how 或資訊；

（3）人力資源管理（Human Resource Management）：人力資源管理涉及人員招募、 僱用、培訓、發展、和各種員工福利津貼的不同活動所組成。企業內，人力資源管理 不但支援個別的主要和輔助活動（如聘用工程師），也支援種個價值鏈（如勞工協商）；

（4）企業基本設施（Firm Infrastructure）：企業基本設施包含很多活動，例如一般管 理、企劃、財務、會計、法務、政府事務、品質管制等。基本設施與其他輔助活動不 同之處在於，它通常支援整個價值鏈，而非支援個別價值活動。

Shank and Govindarajan（1993）提出創造價值鏈的方法有以下幾個步驟[5]： 1.確認價值鏈階段(Stage)； 2.確認策略性選擇(Strategic Options)； 3.將成本及收入歸屬至價值鏈各階段； 4.估計資產投資； 5.計算的正確性。

2.2.2 產業價值鏈

產業價值鏈

產業價值鏈

產業價值鏈

Porter [20]認為價值鏈的觀念除可用於企業內部主要價值活動的成本分析，及與主 要競爭者各項主要價值活動成本的比較外，亦可將價值鏈的觀念運用於整個產業。企業 除了企業系統本身組成的價值鏈外，其與外部相連結之組織，如上下游廠商之個別價值 鏈，乃構成一更完整之價值鏈，Porter 稱之為價值系統(Value System)。

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[10]。 司徒達賢[3]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[20]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[3]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[8]。 圖 2- 5 細分的產業價值鏈 資料來源：司徒達賢[3].

2.3

產業創新需求資源理論

產業創新需求資源理論

產業創新需求資源理論

產業創新需求資源理論

Rothwell 及 Zegveld[23]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[20]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[23]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。 徐作聖[6]分析產業發展階段模式，更進一步提出科技的演進過程，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- 2 科技演進過程 發展 發展 發展 發展 階段 階段 階段 階段 科技差距 科技差距 科技差距 科技差距 資金需求資金需求資金需求資金需求 資金來源資金來源資金來源資金來源 主要支出主要支出 主要支出主要支出 產業結構產業結構產業結構產業結構 主要競爭策略主要競爭策略主要競爭策略主要競爭策略 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

資料來源：徐作聖[6]

2.4 創新政策

創新政策

創新政策

創新政策

2.4.1 創新政策的基本理論

創新政策的基本理論

創新政策的基本理論

創新政策的基本理論

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：「塑造有利環境論」(favorite environment promotionist)、「創 新導向論」(innovation pushers)、「結構調整論」(structure adjusters)[4]。

一、塑造有利環境論：主張政府機構的功能應侷限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 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

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

產業政策工具

產業政策工具

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[23]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[23]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 散的與努力，則為提供創新環境的政策工具。 表 2- 3 政府政策工具的分類 分類 政策工具 定 義 範例

分類 政策工具 定 義 範例 供 給 面 政 策 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 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 環 境 面 政 策 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 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 政 策 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 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 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. and Zegveld W. [23] 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. and Zegveld W. [23]

Rothwel 及 Zegveld[23]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 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

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 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。

2.5 國家產業組合規劃

國家產業組合規劃

國家產業組合規劃

國家產業組合規劃

2.5.1 策略性產業組合分析相關理論

策略性產業組合分析相關理論

策略性產業組合分析相關理論

策略性產業組合分析相關理論

Porter[20]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[18]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， 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與起 (spillover effect)。因此在策略性產業的選擇因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[20]認為國家的經濟展有四個階段：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。

2.5.2 策略性產業組合分析規劃模式

策略性產業組合分析規劃模式

策略性產業組合分析規劃模式

策略性產業組合分析規劃模式

Kotler[18]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組群（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 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。 圖 2- 7 策略性產業選擇分析模式

資料來源：Kotler, P., Jatusripitak, S., Maesincee, S.[18] 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

產業 吸引 力 高 中 低 強 中 弱 國家競爭能力 圖 2- 8 國家產業組合分析

資料來源：Kotler, P., Jatusripitak, S., Maesincee, S.[18]

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。

2.5.3 政策規劃與分析模式

政策規劃與分析模式

政策規劃與分析模式

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[18]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 [23]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[2]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。

第三章

第三章

第三章

第三章 產業介紹

產業介紹

產業介紹

產業介紹

3.1 產業簡介

產業簡介

產業簡介

產業簡介

3.1.1 Smart Grid 定義

定義

定義

定義

Smart Grid 是將過去的電力系統結合現今的通訊網路架構，新興能源，電子電力科 技，並利用測量、分析、管理等軟體應用程式，改善電力品質，使其能夠更加有效率、 穩定、安全，並提供客戶更多的附加服務 。 今日的交流電力系統是以 Nicola Tesla 於西元 1888 年發表的設計為基礎，建立於西 元 1896 年，以發電廠、輸電系統、配電系統組成，將電力由發電廠傳送給終端用戶。 隨著現代數位科技以及資訊時代的來臨，所帶來的是更高的電力負載需求，要求不中斷 的電力供給，以及高品質，高附加價值的服務，很多當時所採行的技術，在沿用了一百 多年之後，已經不敷使用，由於電力需求超載，電力系統時常發生不穩定的狀況，突發 性的斷電、跳電，或是發電廠政策性的輪流限電，都對終端的商業或是工業用戶造成極 大的損失，甚至對一般用戶生活上也造成極大的困擾。根據美國電力研究協會的研究顯 示，電力不穩造成美國一年五百億到一千億美金的損失。 近年來急速發展的通訊以及資訊科技已經在現實生活中提供了完整的服務以及成 熟的架構，透過這樣的利基，是將過去的電力系統發展成智慧型的電力系統的最佳時 機，美國政府透過通過”Energy Independence and Security Act of 2007”法案，於 2008~2012 期間，每年撥款一億美金做為補償以及激勵 Smart Grid 建置的費用，而歐洲 各國也積極推動此一政策。

根據美國能源部(Department of Energy，DOE)的國家能源技術實驗室(National Energy Technology Laboratory，NETL)的定義，Smart Grid 應具備幾項功能:

1. 自我恢復(Self-healing): Smart Grid 透過感應器以及自動化的控制系統，傳送即 時的資訊，用以快速的感測、分析、對發生的問題提供立即的處理，透過這樣 的機制避免或減輕電力品質不佳以及斷電等問題。

2. 客戶授權(Empowering Customer): Smart Grid 在設計時將消費者的設備以及消 費者行為納入考量，不像過去電力系統單向的資訊，Smart Grid 透過雙向的溝 通，將電力做最佳的配置，例如，發電廠可以透過讀取消費者電表資料並分析 用電狀況來動態調整用電價格，以避免尖峰用電量超過發電負載；消費者也可 以透過即時價格資訊調整用電行為，減少非必需用電費用支出。

3. 對損害的容忍度: Smart Grid 面對實體以及資訊上的損害能夠將傷害減到最低 並立即恢復，在遭遇人為或是自然破壞所造成的電力影響時，能即時隔離受影 響的區域，並重新規劃電力配置，使其他區域不致於受到影響。 4. 提供符合二十一世紀使用需求的電力品質: Smart Grid 能夠提供持續以及高品 質的電力供應，以符合今日消費者以及工業上的需求。 5. 整合更多電力選項:對於各種形式的再生能源以及區域型發電所產生的電力能 夠完全相容，並透過電力管理系統將納入的電力做最佳的配置，提供消費者更 多的電力選擇並減少費用支出。 6. 資產最佳化:Smart Grid 透過資訊科技以及即時監控，將發電系統做最有效的利 用，並藉以減少營運以及維護的費用支出。

3.1.2 Smart Grid 發展

發展

發展

發展目標

目標

目標

目標

近年來，歐美開始正視能源短缺以及電力系統不敷未來需求的問題，結合政府、產 業界、學界所組成的組織，發表對未來電力系統的架構與願景。希望初步的將 Smart Grid 概念文件化，並開始推廣全球對 Smart Grid 的建置。電力系統是一個長期發展的建設， 必須提早規劃以因應未來的需求。 根據電力研究協會的預估，在未來的二十年，全球對於 Smart Grid 的投資將會到達 一千六百五十億美金，但是此投資將會帶來六千三百八十億到八千零二十億美金的整體 利益，支出收益比是四倍。 在發電的過程中，能源耗損高達 60%，電力傳輸配送過程中又會耗損 10%，終端真 正能供使用者有效利用的電力佔最初能源的比例只有 10%。根據商業圓桌組織(Business Roundtable)的研究，電力系統的更新，將會減少傳輸配送過程所造成的電力損失，一年 可達兩百五十億美金。 分 散 式 發 電 系 統 可 以 有 效 減 少 電 力 無 效 率 所 造 成 的 損 失 ; 突 觸 能 源 經 濟 組 織 (Synapse Energy Economics)的報告指出，Smart Grid 所增加的能源使用效率，再生能源 以及分散式發電將會帶來一年三百六十億美金的利益。電力系統的穩定性不佳，例如停 電以及電力品質問題，一年所造成的損失高達一千億美金。

Smart Grid 不僅僅可以帶來龐大的利益，而且可以大幅減少對傳統發電設備的投 資，根據太平洋西北國家實驗室(Pacific Northwest National Laboratory，PNNL)的研究， Smart Grid 設備的投資將會產生超過傳統電力系統十倍的效率，因此，二十年後，絕大 多數的傳統電力基礎建設的投資將會停止，以今日現值來看，減少的傳統電力系統投資

金額高達一千一百七十億美金。此外，減少傳統電力投資也對環境有很大的幫助，減少 對環境的汙染也是 Smart Grid 發展的重點。 透過比較 20 世紀的電力系統與 Smart Grid 所規劃的 21 世紀智慧型電網系統，可以 看到未來的電力系統有許多改變，例如，設備大量數位化、透過網路架構傳送數位資訊， 並透過監控、分析、管理系統，全自動或半自動的對電力設備進行控制，並且結合各項 系統，提供更多電力相關服務，如表 3-1 所示: 表 3- 1 20 世紀與 21 世紀電力系統比較 20 2020 20thththth 世紀電力系統世紀電力系統世紀電力系統世紀電力系統 21212121stststst 世紀智慧型電網世紀智慧型電網世紀智慧型電網系統世紀智慧型電網系統系統 系統 機電設備 機電設備機電設備 機電設備 數位設備數位設備數位設備數位設備 單向溝通 單向溝通單向溝通 單向溝通 雙向溝通雙向溝通雙向溝通雙向溝通 中央發電 中央發電中央發電 中央發電 併入區域發電併入區域發電併入區域發電併入區域發電 無線電架構 無線電架構無線電架構 無線電架構 網路架構網路架構網路架構網路架構 少數感應器 少數感應器少數感應器 少數感應器 全面裝置全面裝置全面裝置全面裝置監測以及感應設備監測以及感應設備監測以及感應設備監測以及感應設備 無監控 無監控無監控 無監控 自我監控自我監控自我監控自我監控 人工恢復 人工恢復人工恢復 人工恢復 半自動恢復半自動恢復半自動恢復半自動恢復，，，，最終希望能達到自我恢復功能最終希望能達到自我恢復功能最終希望能達到自我恢復功能最終希望能達到自我恢復功能 容易發生失敗及斷電 容易發生失敗及斷電容易發生失敗及斷電 容易發生失敗及斷電 保護及隔離系統保護及隔離系統保護及隔離系統保護及隔離系統 人工檢視設備 人工檢視設備人工檢視設備 人工檢視設備 遠端監控設備遠端監控設備遠端監控設備遠端監控設備 由委員會做出緊急決策 由委員會做出緊急決策由委員會做出緊急決策 由委員會做出緊急決策，，，並經由電話通知，並經由電話通知並經由電話通知 並經由電話通知 由決策支援系統做出預測由決策支援系統做出預測由決策支援系統做出預測由決策支援系統做出預測 對電力配置 對電力配置對電力配置 對電力配置有限的控制有限的控制有限的控制有限的控制 全面的控制系統全面的控制系統全面的控制系統全面的控制系統 有限的價格資訊 有限的價格資訊有限的價格資訊 有限的價格資訊 全面的價格資訊全面的價格資訊全面的價格資訊全面的價格資訊 消費者 消費者消費者 消費者電力來源電力來源電力來源選擇性少電力來源選擇性少選擇性少選擇性少 消費者電力來源消費者消費者消費者電力來源電力來源電力來源有許多選擇有許多選擇有許多選擇有許多選擇 資料來源：本研究整理

透過 21th 世紀電力系統的升級，Smart Grid 有以下目標: 更可靠 更可靠更可靠 更可靠:::: 一個可靠的電力系統應提供消費者持續不斷以及品質穩定的電力，面對電力上 的狀況，應該有能力發出警告且有能力處理大多數的狀況而不至於發生電力中斷等 問題，在多數消費者被影響到之前，應採取正確的處置行動。根據電力研究協會的 估計，美國一年因為電力不穩所造成的損失約有一千億美金，透過 Smart Grid 可以 達到改善: 1. 感應器以及新進的測量技術能夠及時的回傳電力狀況的有效資訊以供分析，當 發生電力負載過大而即將發生斷電時，決策系統會快速的採取降低用電負載的 程序。 2. 當發生斷電的情形，Smart Grid 將會迅速隔離問題點，重新規劃電力配置，使 情況不致影響其他區域，並對問題點進行自動恢復。

3. 分散式能源系統(Distributed Energy Resources，DER)會在電力超載的時候呼叫 其他供電系統的電力支援，以達到供電平衡。 更堅固 更堅固更堅固 更堅固:::: 美國在遭遇 911 恐怖攻擊時，因電力中斷造成極大的損失。 1. 分散式的輸電系統可以避免單一攻擊所造成的傷害。 2. 多角化的分散式能源系統在面對危機時有更多的電力資源選擇。 3. 即時的監控也能在第一時間發現受到攻擊，並快速採取正確措施。 更安全 更安全更安全 更安全:::: 電力設備的工作被指稱是最危險的工作，根據研究報告，因為從事電力設備的相關 工作，一年造成 1000 人死亡，7000 人被閃電擊傷。 1. Smart Grid 自我修復的功能，能減少許多人力維修的機會，也降低了維修所造 成的安全顧慮。 2. Smart Grid 監控以及決策的功能，能提前發現問題並且避免因設備損壞而造成 對社會大眾人身的傷害。 更經濟 更經濟更經濟 更經濟::::