國立臺灣大學生物資源暨農學院農業經濟學系 碩士論文
Department of Agricultural Economics College of Bioresources and Agriculture
National Taiwan University Master Thesis
臺灣養蜂業採蜜決策之經濟分析
An Economic Analysis of Beekeepers’ Honey Harvesting Decisions in Taiwan
孫聖恆
Shen-Herng Suen
指導教授:雷立芬 博士 Advisor: Li-Fen Lei, Ph.D.
中華民國 108 年 6 月
June, 2019
謝辭
本研究能順利完成,首先感謝國立臺灣大學昆蟲學系楊恩誠教授於研究發想 階段給予寶貴建議,以及行政院農業委員會苗栗區農業改良場蠶蜂課徐培修助理 研究員多次指教,並提供相關數據及蜂農聯絡資訊。另外,也感謝國立宜蘭大學 生物技術與動物科學系陳裕文教授,對於蜂農的生產行為提供專業意見,還有國 立臺灣大學農業經濟學系暨中央研究院經濟研究所研究員張靜貞教授,於模型設 計及軟體操作方面的協助與指導。特別感謝臺中峰谷蜂業宋威霆先生、位於新北 市三芝的興旺養蜂場,提供本研究養蜂實務方面的知識與經驗。
從進入臺大農經所就讀以來,除了專業課程的學習與訓練之外,更讓聖恆珍 惜的其實是與同學們相處並互相學習的時光,尤其是B02 研究室的各位,總是在 聖恆需要協助的時候伸出援手,每次同大家出遊、唱歌,不僅排解不少作為研究 生的壓力,也與大家培養出深厚情誼,令聖恆的研究生生活多彩多姿。
接著,更要感謝中華經濟研究院臺灣東南亞國家協會研究中心主任─徐遵慈 老師,讓聖恆從大學時期便有機會在研究單位實習,並在就讀研究所前累積不少 實力,且聖恆自大學至研究所的學習階段中,其實甚少有家人的陪伴,所以在此 也感激徐老師平日對聖恆照顧有加。
而能順利完成論文,功不可沒的正是聖恆的指導教授─雷立芬老師,其實自 研究發想一直到最終完成論文,雷老師都給聖恆很大的發揮空間,並在遇到困難 時,及時提供聖恆建議與協助。而且雷老師總是鼓勵學生以「大膽假設、小心求 證」的態度面對論文,甚至經常提出有趣的想法,讓聖恆能夠在這份論文中豐富 自己的視野,並延伸出許多精彩的內容。聖恆也想謝謝其他口試委員─楊恩誠老 師、陳裕文老師、張靜貞老師及官俊榮老師,提供聖恆諸多寶貴建議,使本份論 文得以更加完善。
最後,聖恆當然要感謝從小到大一路陪伴自己成長的爸爸、媽媽及兩位可愛
II
的弟弟們,雖然因爸爸公務外派、弟弟們出國念書,而甚少有時間相聚,但家人 們不管距離聖恆多遙遠,總是無條件且不斷地給予聖恆支持,才讓聖恆能一次次 地順利度過各種學習階段,並從中獲得巨大的成長。
孫聖恆 謹誌於 國立臺灣大學農業經濟研究所 中華民國108 年 7 月
摘要
本研究利用數學規劃方法,透過在養蜂箱數目及蜜源供給等限制,針對臺灣 蜂農採集龍眼蜜及荔枝蜜之蜂箱運輸行為進行模擬,瞭解蜂農如何分配並運輸蜂 箱至各縣市,以達成福利極大化之目標。接著添加「採蜜蜂群數量減少」及「龍 眼及荔枝流蜜量減少」等兩種外部影響,分別進行區域性的敏感性分析,藉以評 估蜂群消失及蜜源減少對臺灣蜂蜜生產之影響。期能協助臺灣蜂農找出最適的蜂 箱運輸決策,並作為農政機關推動養蜂輔導措施時之參考依據。
模擬結果顯示,在全臺最適的蜂箱運輸分配下,蜂蜜總產量共6,013.46 公噸,
價格落在每公斤214.71 元,年產值則高達 12.91 億元。全臺有超過 80%之蜂蜜產 於中、南部地區,與實際生產情形類似,然而,全臺龍眼及荔枝之種植面積實不 足以供應所有縣市蜂箱完成採蜜,導致多數縣市模擬產量少於實際產量。全臺蜂 箱之平均運輸距離為 229.71 公里,尤其北部及東部地區因地理位置距龍眼及荔枝 主要產區遙遠或交通不便,導致平均運輸距離較長。而平均一個蜂箱可為養蜂業 創造6,939.84 元之產值,並為蜂農帶來 5,462.01 元之利潤。
建議蜂農於採蜜期間盡可能掌握蜜源產區之天候狀況,並避免過度依賴龍眼 及荔枝等蜜源。最後,南部地區在兩種外部影響下皆為最敏感之地區,建議農政 機關調查並整理南部地區各類蜜源作物之數量及分布情形,同時配合近年養蜂輔 導措施加強推廣,鼓勵蜂農善加利用林地蜜源或綠肥作物。
關鍵詞:養蜂業、蜂蜜、運輸決策、數學規劃、福利極大化、敏感性分析
IV
Abstract
In this study, a mathematical programming model is built to simulate the honey harvesting decisions for beekeepers in Taiwan under welfare maximization with constraints on the number of colony raised and nectar sources, namely longan and lychee. Then, by adding two kinds of external shock, including ‘decrease in colony size’
and ‘loss of nectar sources’ to the model, a regional sensitivity analysis is adopted to evaluate the effects of colony and nectar losses on honey production in Taiwan.
The results show that the total production of honey is 6,013.46 tonnes with an equilibrium price of NT $214.71 per kilogram, and the total value of honey production has reached to NT $1.29 billion. Over 80% of honey is produced in Central and Southern Taiwan, which is very similar to the actual production. However, the supply for longan and lychee is not enough for all beekeepers to harvest honey, which results in a reduction of honey production in most areas of Taiwan. The average distance for transporting a colony is 229.71 kilometers, and especially for Northern and Eastern Taiwan, the distance is much longer than other areas. And in average, a colony can create NT $6,939.84 in terms of value of production, with a net profit of NT $5,462.01.
It is suggested that beekeepers should consider the weather condition during honey harvesting season, and do not depend too much on longan and lychee. Lastly, the sensitivity analysis provides that Southern Taiwan is the most sensitive area in both kinds of external shock, so it is also suggested that government agencies in agriculture can investigate the species and number of honey plants in Southern Taiwan, and promote the use of forest honey plants and green manure crops as alternatives to longan and lychee.
Keywords: beekeeping industry, honey, transporting decisions, mathematical programming, welfare maximization, sensitivity analysis
目錄
謝辭 ... I 摘要 ... III Abstract ... IV 表目錄 ... VII 圖目錄 ... VIII 附表目錄 ... IX
第壹章 緒論 ... 1
第一節 研究背景與動機 ... 1
第二節 研究目的 ... 4
第貳章 養蜂業特性與發展現況 ... 7
第一節 養蜂業特性 ... 7
第二節 臺灣養蜂業現況 ... 12
第參章 文獻回顧 ... 27
第一節 授粉價值評估 ... 27
第二節 蜂箱運輸研究 ... 29
第肆章 實證模型與資料來源 ... 31
第一節 目標函數與限制條件 ... 31
第二節 參數設定與資料敘述 ... 35
第伍章 模擬結果與討論 ... 41
第一節 模擬結果 ... 41
第二節 敏感性分析 ... 48
第三節 綜合討論 ... 56
VI
第陸章 結論 ... 61 參考文獻 ... 66 附錄 ... 72
表目錄
表2-1 臺灣常見蜜粉源作物花期 ... 10
表2-2 各縣市養蜂產銷班概況,2019 年 ... 14
表2-3 全臺蜂產品產量、單價與產值,2017 年 ... 18
表2-4 臺灣蜂產品進出口概況,2014-2018 年... 20
表2-5 臺灣蜂產品前 10 大進口來源國,2018 年 ... 21
表2-6 臺灣蜂產品前 10 大出口國,2018 年 ... 22
表2-7 亞洲前 10 大蜂蜜(HS 0409)出口國,2018 年 ... 23
表2-8 臺灣主要蜜蜂病蟲害種類 ... 26
表4-1 各縣市之出發地及目的地代碼 ... 36
表4-2 各參數設計及資料來源 ... 40
表4-3 各參數敘述統計表 ... 40
表5-1 各縣市蜂蜜模擬產量與實際產量比較 ... 42
表5-2 各縣市蜂箱運輸分配情形 ... 44
表5-3 各縣市產蜜蜂箱分布狀況 ... 46
表5-4 各縣市產蜜之單箱利潤比較 ... 48
表5-5 採蜜蜂群數量減少 10%各地區模擬結果比較表... 51
表5-6 採蜜蜂群數量減少不同幅度下之各地區模擬結果 ... 52
表5-7 龍眼及荔枝流蜜量減少 10%各地區模擬結果比較表... 55
表5-8 龍眼及荔枝流蜜量減少不同幅度下之各地區模擬結果 ... 56
表5-9 採蜜蜂群數量減少 10%各縣市閒置蜂箱分布情形... 57
表5-10 龍眼及荔枝流蜜量減少 10%各縣市閒置蜂箱分布情形... 59
VIII
圖目錄
圖1-1 龍眼、荔枝種植面積及在養蜂箱數,2008-2017 年... 3
圖2-1 蜂農與果農之間授粉服務市場概念圖 ... 8
圖2-2 西洋蜜蜂巢框 ... 9
圖2-3 餵飼糖水及花粉餅之西洋蜜蜂蜂箱 ... 11
圖2-4 蜂蜜採收流程 ... 12
圖2-5 蜂產品運銷通路圖 ... 16
圖2-6 臺灣飼養箱數及養蜂戶數,2003-2017 年... 17
圖2-7 臺灣蜂蜜產量及平均價格,2010-2017 年... 19
圖4-1 模型決策架構 ... 32
圖5-1 縣市間主要蜂箱運輸路徑圖(3,000 箱以上) ... 45
附表目錄
附表1 各縣市養蜂戶數、在養蜂箱數及每箱平均蜂蜜產量,2016 年 ... 72
附表2 各縣市龍眼及荔枝種植面積,2016 年 ... 73
附表3 各縣市採蜜蜂箱放置數目上限,2016 年 ... 74
附表4 縣市間最短行車距離(公里) ... 75
附表5 採蜜蜂群數量減少 20%各縣市閒置蜂箱分布情形 ... 76
附表6 採蜜蜂群數量減少 30%各縣市閒置蜂箱分布情形 ... 77
附表7 龍眼及荔枝流蜜量減少 20%各縣市閒置蜂箱分布情形 ... 78
附表8 龍眼及荔枝流蜜量減少 30%各縣市閒置蜂箱分布情形 ... 79
1
第壹章 緒論
第一節 研究背景與動機
蜜蜂憑藉其傳播花粉的功能,而成為自然界中最重要的授粉生物之一。蜜蜂 於分類上屬於節肢動物門(Arachnida)、昆蟲綱(Insecta)、膜翅目(Hymenoptera)、
蜜蜂科(Apidae)、蜜蜂亞科(Apinae)、蜜蜂屬(Apis),為典型的社會性昆蟲,
目前全球已知有9 種蜜蜂,其中西洋蜜蜂(Apis mellifera)及東方蜜蜂(Apis cerana)
為臺灣主要飼育品種。1而蜜蜂授粉屬於生態系統服務(ecosystem services)的一 環,不僅有利於維持生物多樣性,也在農業生產中扮演重要的角色,全球主要農 作物中即有87 種須仰賴蜜蜂授粉,約占全種類的 75%(Klein et al., 2007)。且據 估計,全球一年因蜜蜂授粉所創造的經濟價值高達1,530 億歐元,約等於全球農業 產值的9.5%(Gallai et al., 2009)。
蜜蜂授粉除了能提高著果率並增加農作物產量,也有不少研究發現能減少畸 形果的比率,或者改善農作物品質(吳登楨,1996;黃子豪,2018)。而相對地,
農作物開花也為蜜蜂提供食物來源,蜜蜂與農作物之間如此的互惠關係,很早便 成為經濟學家關注的議題。Meade(1952)藉由蜂農協助蘋果授粉的例子,講述蜜 蜂所能創造的「外部性(externalities)」,並點出蜜蜂授粉對於果農而言是一種「無 償要素(unpaid factor)」,顯示早期蜜蜂授粉未被視為一種具有經濟價值的投入要 素,而是果農無需負擔任何成本便能享有的一種外部效益。後來Cheung(1973)
及Johnson(1973)則以美國為例,強調美國蜂農不僅能生產蜂產品,也能出租蜂 箱給有授粉需求的果農,或主動將蜂箱放置在特定的果園,並向果農收取合理報 酬,說明蜂農與果農間確實存在授粉服務市場,雙方可以透過交易的方式將外部 性內部化。Siebert(1980)透過部分均衡模型之建構,估計美國加州蜂群減少對於 杏仁種植戶所造成之損失,實證結果指出1975 年全加州蜂農的收入隨蜂群減少而
1
西洋蜜蜂為全球分布最廣的品種之一,也是商業養殖規模最大的蜂種,又稱「義大利蜂」,而東
方蜜蜂則為臺灣原生之蜂種,俗稱「臺灣土蜂」。
下降約100 萬美元,導致同年杏仁種植戶在缺乏授粉服務的情況下損失約 20 萬美 元,更加確立授粉服務對於美國特定作物生產之重要性。Rucker et al.(2012)進 一步針對Cheung(1973)所提出的授粉服務市場進行經濟分析,發現美國的授粉 服務市場已有成熟的市場機制,授粉費用會受蜂蜜價格、燃料成本及授粉作物是 否為重要蜜源而影響。Bauer & Wing(2016)則從全球農業產值因缺少授粉服務而 下降之角度,評估全球對於農業授粉服務之願付價值(willingness-to-pay)高達 1,270 至1,520 億美元。Ferrier et al.(2018)更指出 2016 年美國蜂農提供授粉服務之收 入,占其全年總收益之41%,顯示授粉服務已成為美國蜂農重要的收入來源之一。
基於上述研究成果可知,養蜂不僅能藉由生產及販售蜂產品創造直接產值,提供 授粉服務所生的間接產值更是不容小覷,且當蜂群減少亦會影響農業產值,足可 見養蜂業對於整體農業部門之重要性。
然而,自2006 年美國大規模爆發蜂群衰竭失調症(colony collapse disorder, CCD)2後,近年來全球也持續發生蜜蜂集體消失或死亡之災情,使得蜜蜂消失的 議題受到國際高度關注,不過學者對於CCD 發生原因仍未有定論,其中蜂蟹蟎
(Varroa destructor)3寄生、病毒感染及農藥毒害被認為是主要因素(王重雄等,
2009;陳裕文,2017)。臺灣也不例外,近年蜜蜂大量死亡之情形屢見不鮮,最大 原因之一即是農藥施用所造成之毒害,包含芬普尼(fipronil)及類尼古丁農藥─益 達胺(imidacloprid)皆是元兇(楊恩誠,2011;Peng & Yang, 2016;陳枻廷、張羽 萱,2017)。而從蜜源供給的角度來看,龍眼及荔枝為臺灣主要使用之蜜源,每逢 龍眼及荔枝開花季節,全臺蜂農幾乎不會錯過採集龍眼蜜或荔枝蜜的機會,圖1-1 整理2008-2017 年臺灣龍眼及荔枝種植面積以及在養蜂箱數變化情況,可以發現蜂 箱數雖然逐漸增加,龍眼及荔枝的種植面積卻有減少之趨勢,顯示重要蜜源供給 漸趨不足。且近年天候異常經常導致龍眼及荔枝花期延後,甚或花況不佳,容易
2
「蜂群衰竭失調症」之特徵為外勤蜂大量消失,蜂巢或養蜂場附近卻未見蜜蜂屍體,最終蜂群因 外勤蜂未返巢而逐漸瓦解。
3
蜂蟹蟎為一種寄生性蟎類,通常寄生於西洋蜜蜂及東方蜜蜂之幼蟲、蛹、成蟲體表,並以吸食宿
3
造成蜂蜜歉收,並對蜂農收入產生嚴重衝擊(盧美君,2016;陳裕文,2017)。綜 上所述,蜜蜂消失及蜜源供應不足皆是臺灣養蜂業目前所面臨的困境及挑戰,所 以在如此環境背景之下,蜂農如何將蜂箱做最有效的運輸分配,成為值得探究之 課題。
圖 1-1 龍眼、荔枝種植面積及在養蜂箱數,2008-2017 年 資料來源:行政院農業委員會農糧署(2017a)。
國外已有不少研究針對蜂農之蜂箱運輸決策進行分析,其中蜂箱運輸之路徑 及蜜源供給數量皆是重要的考慮因素。Williamson(2016)整理美國各州主要授粉 作物之分布及花期,同時考慮蜂箱運輸成本及損耗,從福利極大化的角度,探討 美國蜂農在採蜜及提供授粉服務之間如何將蜂箱做充分利用。Lee et al.(2018)也 透過情境分析之方式,探討美國蜂群數量減少、授粉作物需求下降等對於蜂蜜生 產有何影響。然而,國內仍未有針對蜂箱運輸決策,或評估蜂群消失及蜜源減少 對臺灣蜂蜜生產影響之研究。近幾年臺灣連續發生多起蜜蜂遭農藥毒害之事件,
又經常因龍眼及荔枝花況不佳而導致蜜蜂無蜜可採,蜂蜜價格不斷創新高,已對
養蜂業造成嚴重威脅,足見進行相關影響評估之重要性。
第二節 研究目的
國內過去有關養蜂產業的研究,僅有苗栗區農業改良場及少數研究,針對臺 灣養蜂業發表產業發展概況(黃玉瓊,2005;吳輝虎,2013;盧美君,2016;陳 枻廷、張羽萱,2017;陳裕文,2017;黃子豪,2018)或蜂產品生產成本分析(方 清居,2000)。自 Meade(1952)將授粉服務納入經濟問題的考慮之後,授粉服務 不再單純只是自然界所提供的一種功能,對農業生產而言,是有經濟貢獻的一種 投入要素,因此其本身所能創造的經濟價值也成為值得評估的對象。當蜂農於採 蜜季節間將蜂箱運至有授粉需求之果園,便能在確保有蜂蜜可採收的同時,向果 農收取提供授粉服務之報酬,另一方面,果農也能透過支付一定的授粉費用,讓 作物產量提升。
雖然臺灣未有發展成熟之授粉服務市場,但是仍有必要針對蜂農的蜂箱運輸 行為進行決策分析,此舉不但可深入瞭解養蜂業現況,還能建立評估外部因素如 蜂群消失及蜜源減少等對養蜂業產生的衝擊,有鑑於此,本研究擬參考Gavina et al.
(2014)及 Williamson(2016),欲透過數學規劃(mathematical programming),
探討全臺蜂農如何分配並運輸蜂箱至特定縣市完成採蜜,以達成 福利極大化
(welfare-maximizing)之目標。數學規劃是經濟學及管理學領域中重要的研究方 法之一,主要用於極值求解,即在給定之目標函數及限制式下,尋找最適之決策 組合,而依目標函數及限制式之形式,數學規劃可進一步區分成線性規劃(linear programming)及非線性規劃(non-linear programming)。數學規劃方法也常用於運 輸規劃問題,比如廠商生產產品所需之零組件配送、產品自製造端運送至消費市 場,通常以運輸成本極小化作為求解目標,有時亦可配合模型規模及設計而改為 產量極大化、利潤極大化或其他目標。而一般蜂農為了採蜜,會將蜂箱運至蜜源 豐沛之地點,同樣適合使用數學規劃方法分析蜂農的運輸決策,Gavina et al.(2014)
及Williamson(2016)即在考慮在養蜂箱數、運輸路徑及蜜源供給之下,透過數學
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規劃方法分析蜂農如何決定採蜜或提供授粉服務之地點。
此外,龍眼及荔枝由於流蜜量大且蜜質好,成為臺灣主要使用之蜜源,因此 本研究聚焦龍眼蜜及荔枝蜜之生產,再藉敏感性分析(sensitivity analysis),瞭解 蜂群消失及蜜源減少對於兩種蜂蜜之生產有何影響。本研究將依全臺、北部地區
(新北市、臺北市、桃園市、基隆市、新竹市、宜蘭縣、新竹縣)、中部地區(臺 中市、苗栗縣、彰化縣、南投縣、雲林縣)、南部地區(臺南市、高雄市、嘉義市、
嘉義縣、屏東縣)、東部地區(臺東縣、花蓮縣)等區域,進行敏感性分析。一方 面希望能讓讀者認識到蜂箱運輸規劃須考慮之問題,以及臺灣養蜂業發展面臨之 困境;另一方面則希望協助臺灣蜂農找出最適的蜂箱運輸決策,並作為農政機關 推動養蜂輔導措施時之參考依據。
具體而言,本研究之目的分述如下:
一、瞭解臺灣養蜂業之產業概況及困境,以便聚焦於龍眼蜜及荔枝蜜進行經 濟分析。
二、藉由數學規劃模型之建構,視各縣市為單一蜂農4,模擬全臺蜂農之蜂箱 運輸決策,並觀察各縣市蜂蜜產量及蜂箱運輸分配情形,最後進行單一 蜂箱之產蜜利潤比較。
三、對模型添加:(1)採蜜蜂群數量減少;(2)龍眼及荔枝流蜜量減少等兩 種外部影響,進行敏感性分析,探討採蜜蜂箱運輸的最適分配情形、蜂 蜜產量及價格、生產成本等如何因應地區性的外部影響而變動。
四、針對蜂箱運輸模擬及敏感性分析結果,提出政策建議。
本研究共分為六章,各章節內容如下:第壹章說明本研究之背景及動機,並 介紹研究目的及章節架構;第貳章講述養蜂業的產業特性,接著針對臺灣養蜂業 現況進行簡介;第參章回顧相關研究成果,分別就「授粉價值評估」及「蜂箱運
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礙於無法具體掌握各縣市所有養蜂戶或養蜂產銷班之分布狀況,本研究將位於相同縣市之蜂農加
總視為單一蜂農。
輸研究」兩方面進行回顧,最後釐清本研究之研究範圍;第肆章介紹本研究之研 究方法,並就模型之目標函數、限制條件及資料蒐集方法分別詳細說明;第伍章 呈現本研究之研究結果,包含模型模擬結果及敏感性分析,並提出綜合討論;第 陸章針對研究成果進行總結,同時提供相關政策建議並釐清研究限制,最後則點 出未來值得繼續研究之方向。
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第貳章 養蜂業特性與發展現況
本章主要針對養蜂業進行簡介,以供讀者對於養蜂業有初步認識,本章共分 為兩節,第一節講述養蜂業之特性,先從蜂農與果農之間的交互關係,介紹國外 發展成熟之授粉服務市場架構,再分別說明養蜂用具之功能及蜂產品生產特性,
最後則以臺灣為例,整理臺灣重要蜜粉源作物之花期分布,並介紹蜂農一年的生 產時程及蜂蜜採收流程;第二節則講述臺灣養蜂業之發展現況,盤點國內重要養 蜂輔導措施,並介紹蜂產品之運銷通路,接著就養蜂業之產業規模及生產情形進 行分析,最後則討論國內養蜂業目前遭遇之問題。
第一節 養蜂業特性
養蜂業,根據我國行政院主計總處之定義,凡專門從事養蜂取蜜及取蠟之行 業均屬之。養蜂不占耕地,且初期投資少,僅需準備蜂箱及各式蜂具,並學習一 定程度的蜂群管理技術。因此,養蜂業相較其他農業生產活動而言,是入行門檻 較低的產業(Hilmi et al., 2012)。而由於蜜蜂授粉具有提升農作物產量或改善品質 之效益,使得養蜂業成為農業部門中非常關鍵的產業,甚至於國外出現所謂的「授 粉服務市場」,圖2-1 即為授粉服務市場概念圖,蜂農藉由提供蜂群讓蜜蜂為農作 物進行授粉,而在蜜蜂採集花蜜或花粉的同時,蜂農也能採收蜂產品販售;另一 方面,果農則因為蜜蜂授粉對於農作物生產有利,願意支付一定金額請蜂農將蜂 群放置在果園裡,或是直接向蜂農租用蜂群使用。換言之,蜂農身為授粉服務的 供給者,同時是蜜源及粉源的需求者,而果農身為蜜源及粉源的供給者,也是授 粉服務的需求者,因此在蜂農與果農間有互惠關係之下,原本被視為外部效益的 授粉服務,經由市場機制成為對果農而言具有經濟價值的一種投入要素,對蜂農 來說則是能賺取報酬的生產活動之一。
圖 2-1 蜂農與果農之間授粉服務市場概念圖
以人工方式養育蜜蜂,專業的養蜂用具是必須的,其中最為重要的即是蜂箱 及巢礎,蜂箱為提供蜜蜂休息及儲存食物的場所,材質一般以木頭為主,然因蜂 箱需耐長時間的日曬雨淋,所以市面上亦有保麗龍、塑木等材質之蜂箱,一個標 準蜂箱通常可放置8 至 10 個巢框,巢框中則設有人造巢礎,圖 2-2 即為西洋蜜蜂 巢框之照片。而蜂箱依功能還能再區分為繼箱及交尾箱,前者即在標準蜂箱上再 疊加之箱體,可用於組建雙王群,或於採蜜期間利用蜜蜂向上貯蜜之特性增加產 蜜量(吳登楨、張世揚,1993;吳輝虎,2008);後者則是蜂王交尾期間飼養之蜂 箱,為專業育王所需。而巢礎即蜜蜂構築巢脾之基礎,多以蜂蠟製成,兩面印有 無數的六角形巢房,不僅方便蜜蜂築巢,也能增進蜂產品採收之效率,是專業養 蜂必備的用具之一(安奎,1989)。
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圖 2-2 西洋蜜蜂巢框 資料來源:2018 年 4 月 2 日攝於苗栗區農業改良場
蜂農藉由收集並販售蜂箱內的各式產物而賺取收入,常見的蜂產品有蜂蜜、
蜂王漿、蜂膠、蜂蠟、花粉等,甚至雄蜂蛹、蜂毒、授粉用蜂群也是具有商業價 值的蜂產品。而蜂產品與一般農產品無異,同樣具有生產季節性,其生產一方面 會因為蜂群大小隨季節變化而受到影響,另一方面則與蜜源及粉源作物的花期及 分布情形有關,專業蜂農每年會依蜜源及粉源作物之花期,以貨車載運蜂箱至各 地逐花採集蜂蜜或花粉。
表2-1 整理臺灣常見蜜粉源作物之花期分布情形,一般而言,任何流蜜或產粉 量多的植物都可以視作蜜粉源作物,但有時也礙於外在環境、花器構造、氣味等 因素,使得某些植物不適合成為蜂農採蜜的對象。臺灣常見蜜粉源作物包含柑橘 類、荔枝、龍眼、苦楝、烏桕、瓜類、羅氏鹽膚木、鴨腳木、油桐、蒲姜、水稻、
茶、油菜、咸豐草等等(吳輝虎,1995;劉增城,1997)。其中龍眼及荔枝因流蜜 量大且蜜質好,而成為臺灣主要使用之蜜源,每年尤以龍眼及荔枝開花季節3 至 5 月間為蜂蜜產量高峰,全臺蜂農普遍會於農曆春節前後開始擴大飼養規模或進行 分蜂5,為採蜜季節的到來做足準備(方清居等,2000)。
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分蜂為專業養蜂擴大生產規模的常見手段,透過將一部分巢脾及新蜂王移入空蜂箱,可組建成新
蜂群。
表 2-1 臺灣常見蜜粉源作物花期
月
份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
蜜 源
荔枝
龍眼 柑橘
苦楝
油桐 烏桕
蒲姜
羅氏鹽膚木
鴨腳木 鴨腳木
油菜 油菜
咸豐草
粉 源
羅氏鹽膚木
茶 茶
水稻 水稻
油菜 油菜
資料來源:吳輝虎(1995);劉增城(1997)。
通常於5 月龍眼及荔枝花期結束後,蜂農便會開始專事蜂王漿或其他蜂產品 的生產,並自8、9 月至年底移蜂尋找粉源作物收集花粉(方清居等,2000)。而 秋、冬季由於蜜源較為缺乏,蜂農有時會以隨處可見且全年開花的咸豐草或其他 綠肥作物充當蜜源,或是透過餵飼糖水及花粉餅維持蜂勢,以利蜂王漿或其他蜂 產品之生產與採收(章加寶、謝豐國,1991)。圖 2-3 為西洋蜜蜂蜂箱餵飼糖水及 花粉餅之照片,一般蜂農習慣於蜂箱上置一方盤,並於盤中注入糖水或放入花粉 餅,方便蜜蜂隨時取食。
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圖 2-3 餵飼糖水及花粉餅之西洋蜜蜂蜂箱 資料來源:2018 年 4 月 2 日攝於苗栗區農業改良場
蜂蜜是養蜂業最主要的產物,也是營養豐富的保健食品、調味品,臺灣養蜂 協會將其定義為:「由蜜蜂採集花朵之花蜜(nectar)、植物外泌液(excretions)或 昆蟲蜜露(honeydew)轉化製造,儲存於蜂巢熟成之天然甜味產品」。蜂蜜乃經過 蜜蜂反覆釀造而成,由外勤蜂訪花採集花蜜回巢分配給內勤蜂6,再經內勤蜂以口 器不斷吸入及吐出,利用唾液中的轉化酵素將蔗糖轉化,最終將花蜜吐入巢房當 中,經過3 至 4 日便完成釀造。而當蜂蜜達完熟之狀態時,內勤蜂會再以蜂蠟將 巢房口封住,不過蜂農一般會提早採收並進行濃縮,少數蜂農才生產已封蓋之完 熟蜂蜜。
至於蜂蜜的採收,當巢內蜂蜜貯滿後,蜂農便可進行採收工作,以晴天時採 收較佳,而每次採收應至少間隔3 日以上。圖 2-4 即為採收蜂蜜之基本流程,首先 自蜂箱取出巢框並抖落蜜蜂,或以小掃帚、毛刷等將蜜蜂自巢框上輕輕刷落,再 將巢框放入搖蜜機,透過轉動造成之離心力將蜂蜜提取而出,若遇有封蓋之情形 則須於搖蜜前先以刮刀將封蓋去除。搖蜜完成後則應將空巢框上多餘的王臺及雄
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蜂巢內的工蜂可依職能再區分為內勤蜂及外勤蜂,前者負責巢內清潔、育幼、釀蜜等工作;後者
則負責出巢採集花蜜及花粉,並蒐集周圍環境資訊。通常工蜂羽化後會先擔任內勤蜂,約自 3 周齡
後始轉任外勤蜂,然變換職能的確切時間點仍須視蜂群整體狀態而定。
蜂蜂房割除,再放回蜂箱當中(吳登楨、吳輝虎,2000)。最後,搖蜜機中所收集 的蜂蜜應視水分多寡及外界環境濕度,於1 至 4 周內完成濃縮處理,以降低含水 量,利於長時間貯放保存,並經充分過濾去除雜質(吳姿嫺,2018)。蜂蜜的成分 主要有水分及醣類,並含有適量的維生素、礦物質、有機酸及酵素等,醣類約占 蜂蜜成分之70 至 80%,其中又以果糖及葡萄糖為主,而值得注意的是,蜂蜜所含 的酵素種類非常豐富,多於蜜蜂以口器釀蜜時混入,包括澱粉酶、轉化酶、過氧 化氫酶、磷酸酯酶、葡萄糖氧化酶、酯酶等,對於人體消化、代謝有良好功效(廖 久薰,2017)。蜂蜜在外觀上通常呈現半透明之流體狀,有時則因過飽和而出現結 晶現象。而蜂蜜的種類又可依蜜源區分,由不同蜜源所採集的蜂蜜各具不同風味,
甚至外觀上也有差異,除常見的龍眼蜜及荔枝蜜以外,也有蜂農選擇生產其他特 色蜂蜜,如柑橘蜜、紅柴蜜、水筆仔蜜、鴨腳木蜜、文旦蜜、咸豐草蜜等等,這 些則歸類為百花蜜。
圖 2-4 蜂蜜採收流程
第二節 臺灣養蜂業現況
臺灣位處亞熱帶地區,植物種類繁多,為養蜂業創造絕佳的發展環境。臺灣 養蜂起源於17 世紀末至 18 世紀初,起初以原生之東方蜜蜂進行小規模飼養,然 因東方蜜蜂不易馴化,後於1910 年由日本人引進商業品種西洋蜜蜂,臺灣的養蜂
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業始邁向大規模飼養、專業化之經營模式(宋一鑫等,2006)。而為提升國內蜂群 產蜜效率,苗栗區農業改良場也曾引進不同西洋蜜蜂亞種,並透過長期性狀篩選 及改良,培育出高產蜜西洋蜜蜂種群(吳輝虎等,2011;黃子豪,2018)。經過長 年的人工選育,臺灣的西洋蜜蜂種群如今已是各亞種間互相雜交後的混種(吳明 城,2016)。
臺灣自1992 年頒訂「農業產銷經營組織整合實施要點」以來,農政機關即開 始針對各項農業生產活動進行整合輔導,但養蜂產銷班遲至1995 年才被納入輔導 對象當中(方清居,2000)。表 2-2 即整理 2019 年全臺養蜂產銷班概況,可以發現 養蜂產銷班總班數已達83 班,總班員數亦超過千人,經營規模共 157,152 箱,其 中以臺南市最多,共有18 班 214 人,經營規模也達 38,207 箱。然蜂農會依照生產 時節進行調整,通常於採蜜季節到來前即會增加飼養箱數,因此具體經營規模會 有季節變動的情況。
為提升臺灣蜂產品品質並拓展通路,同時鼓勵蜂農多元化經營,農糧署於2005 年即針對養蜂業提出以下輔導措施(吳兆揚,2005;黃玉瓊,2005):(1)建立全 國養蜂資訊;(2)辦理蜂產品品質監測;(3)輔導辦理龍眼蜜評鑑工作;(4)加 強蜂農教育;(5)輔導建立蜂產品品牌;(6)輔導建立養蜂生產履歷;(7)強化 產銷班蜜蜂生態園區經營;(8)舉辦養蜂產銷班考評與獎勵;(9)養蜂天然災害 救助。多數措施皆持續辦理至今,其中,龍眼蜜評鑑工作更是每年舉辦,不僅有 由農糧署輔導、苗栗區農業改良場主辦、臺灣養蜂協會協辦之全國性評鑑,臺中 市、新竹縣、苗栗縣、臺南市、高雄市等縣市亦有辦理當地龍眼蜜評鑑,對於國 產蜂蜜的推廣及行銷頗有助益(吳輝虎、侯鳳舞,2010)。
表 2-2 各縣市養蜂產銷班概況,2019 年
縣市 班數 班員數(人) 經營規模(箱)
新北市 1 11 1,233
臺北市 0 0 0
桃園市 5 60 6,810
基隆市 0 0 0
新竹市 1 12 1,690
宜蘭縣 1 11 1,600
新竹縣 4 59 7,570
臺中市 8 97 14,360
苗栗縣 5 87 11,640
彰化縣 5 55 9,340
南投縣 10 135 19,127
雲林縣 6 78 12,310
臺南市 18 214 38,027
高雄市 8 94 13,775
嘉義市 0 0 0
嘉義縣 5 58 9,770
屏東縣 2 20 3,055
臺東縣 2 17 3,020
花蓮縣 1 11 2,450
澎湖縣 0 0 0
金門縣 1 30 1,375
連江縣 0 0 0
合計 83 1,049 157,152
資料來源:行政院農業委員會農糧署(2019a)。
近年則因為經常有蜜源不足之情況發生,政府也鼓勵農民於休耕期間栽種開 花性綠肥作物,一方面,農民可藉由將作物翻入土中維持地力,達成耕地之永續 經營;另一方面,在龍眼及荔枝等重要蜜源數量稀少時,綠肥作物即可作為替代 性蜜源使用,對於國產蜂蜜種類多元化亦有所助益。目前已推廣種植之作物種類 有油菜、埃及三葉草、苕子、紫雲英及向日葵等,而這些種類皆是良好的蜜源作 物(彭權翊、李素瑩,2018)。
此外,推廣林下養蜂也是應對蜜源不足的辦法之一。臺灣農地由於普遍使用 慣行農法,造成蜂農採蜜必須尋找農藥用量較低之地區,以減少蜜蜂之折損,反 觀林地蜜源沒有農藥汙染問題,臺灣林地的植物多樣性又高,蜂農赴林地採蜜,
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不僅可避免蜜蜂遭農藥毒害,亦有助於開發高品質的有機森林蜜(陳裕文,2019)。
行政院農業委員會(下簡稱農委會)為輔導國內蜂農於國有林地放置蜂箱,於2016 年4 月 14 日頒布「國內養蜂產銷班或團體申請臨時使用國有林班地放置蜂箱注意 事項」,規定養蜂產銷班、農民團體及產業團體可於平地蜜源不足時,申請於當年 6 月 1 日至 12 月 31 日之間租用國有林地,並從事養蜂工作。農委會於 2019 年 2 月12 日則將該注意事項修正並更名為「國內養蜂產銷班或團體申請使用國有林地 放置蜂箱注意事項」,主要將放置蜂箱之時間改為至少2 個月、最長 1 年,方便蜂 農依生產時程進行彈性調整。另一方面,農委會林務局近年積極推動林下經濟並 委託研究單位進行可行性評估,其中林下養蜂已納入盤點之技術規範當中,未來 可望成為林下經濟的申請項目(黃裕星,2018)。
臺灣傳統的養蜂業主要為家庭式經營,多由夫妻共同經營管理,甚至世代承 襲養蜂技術,且通常產銷一體,蜂農自行生產及販售各式蜂產品,少數蜂產品則 以原料或經初級加工後外銷(吳輝虎,2013)。圖 2-5 為臺灣蜂產品之運銷通路,
臺灣蜂產品的運銷職能多由批發商完成,尤其是蜂蜜,有不少經營規模較大的蜂 農會身兼批發商,自其他蜂農收購蜂蜜後,再轉賣予中藥商、餐飲業者、食品加 工業者,而零售端則包含超市、賣場、百貨公司等,許多大型且知名的蜂產品專 賣業者也會於購物中心或百貨公司內設有專櫃(徐享田,1983)。近來也有不少蜂 農結合觀光經營休閒生態蜂場,讓消費者近距離認識蜜蜂及學習採蜜流程,甚至 體驗蜂農生活,成功在提供遊憩服務與推廣養蜂知識的同時行銷自家蜂產品。
圖 2-5 蜂產品運銷通路圖 資料來源:徐享田(1983)及本研究整理。
此外,近年臺灣養蜂戶數及飼養箱數皆有增加之趨勢,圖2-6 整理 2003-2017 年臺灣飼養箱數及養蜂戶數變化,可以觀察到臺灣的養蜂戶數自2003 年以來皆超 過600 戶,於 2017 年全臺養蜂戶數更是達到 957 戶,創下歷史新高。同期間內全 臺飼養箱數則變化較劇烈,從2003、2004 年約有 10 萬箱,到 2008 年減少至 71,200 箱,後又逐漸增加,甚至於2016 年急遽增長至 184,254 箱。而每戶平均飼養規模 每年皆維持在100 箱以上,但未有明顯成長趨勢,僅於 2016 年一度達到每戶飼養 195.39 箱。
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圖 2-6 臺灣飼養箱數及養蜂戶數,2003-2017 年 資料來源:行政院農業委員會農糧署(2017a)。
而臺灣蜂產品之生產情形,表2-3 整理 2017 年全臺蜂蜜、蜂王漿及蜂蠟之全 年產量、單價及產值,可以看出臺灣蜂農以生產各種類蜂蜜為主要收入來源,2017 年全臺養蜂業產值達到34.47 億元,而蜂蜜產量共 6,313.22 公噸,產值則高達 18.94 億元,占蜂產品總產值之54.94%,其中又以生產百花蜜為大宗,總共生產 4,381.28 公噸,且平均每公斤300 元,與龍眼蜜及荔枝蜜相同。同年蜂王漿產量為 554.51 公噸,產值則有15.25 億元,占蜂產品總產值之 44.24%,每公斤價格高達 2,750 元,是單價最高的蜂產品。
表 2-3 全臺蜂產品產量、單價與產值,2017 年
品項 產量
(公斤)
平均單價
(元/公斤)
產值
(元)
產值占比
(%)
蜂蜜
龍眼蜜及荔枝蜜 1,931,940 300 579,582,000 16.81 百花蜜 4,381,280 300 1,314,384,000 38.13 小計 6,313,220 300 1,893,966,000 54.94 蜂王漿 554,506 2,750 1,524,890,813 44.24 蜂蠟 234,086 120 28,090,368 0.81
總計 3,446,947,181 100.00 資料來源:行政院農業委員會農糧署(2017a)。
不過,2017 年由於天候異常、蜜蜂遭農藥毒害等因素,導致龍眼蜜及荔枝蜜 產量大幅減少,許多蜂農轉而生產其他種類的蜂蜜,觀察圖2-7 所整理之 2010-2017 年臺灣蜂蜜產量及平均價格變化情形,則可發現龍眼蜜及荔枝蜜才是臺灣往年主 要生產的蜂蜜種類,每年產量都超過蜂蜜總產量的 80%,平均價格也較百花蜜高 出許多;而2017 年百花蜜的價格接近龍眼蜜及荔枝蜜,更是非常特殊的情況。自 2011 年起,全臺蜂蜜總產量呈現持續減少之趨勢,平均價格亦連年飆升,再加上 進口蜂蜜的廉價競爭,蜂農僅能販賣其他蜂產品勉強維持收入,也凸顯出臺灣養 蜂業正處於相當脆弱之狀態。
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圖 2-7 臺灣蜂蜜產量及平均價格,2010-2017 年 資料來源:行政院農業委員會農糧署(2017a)。
觀察臺灣蜂產品的進出口,表 2-4 即根據經濟部國際貿易局統計,整理 2014-2018 年臺灣蜂產品之進出口概況,2018 年天然蜜(HS 04090000)共出口 2,527.94 公噸,出口金額達 3.54 百萬美元,出口單價則為每公斤 1.40 美元;進口 有3,274.45 公噸,進口金額達 8.84 百萬美元,進口單價則為每公斤 2.70 美元,且 自2014 年起已連續 5 年呈現入超,甚至出口數量有逐漸減少之趨勢。另一方面,
同年蜂王漿及其他蜂產品(HS 04100091)出口 47.29 公噸,出口金額達 1.41 百萬 美元,出口單價則為每公斤29.82 美元;進口僅 23.68 公噸,進口金額達 0.82 百萬 美元,進口單價則為每公斤34.63 美元。值得注意的是,雖然蜂王漿及其他蜂產品 之貿易額每年皆呈現出超,但從數量來看,2014 至 2017 年間卻是進口量大於出口 量,說明該項目之出口單價明顯高於進口單價;反觀天然蜜卻是進口單價高於出 口單價,就國際貿易理論,顯然不盡合理,雖然低價策略具有一定出口優勢,但 是品質未必等值,也可能有混雜假蜜出口問題,實際原因值得進一步研究。
表 2-4 臺灣蜂產品進出口概況,2014-2018 年
品項\年份 2014 2015 2016 2017 2018
天然蜜 出 口
金額 6.21 8.69 4.82 5.11 3.54 數量 3,460.96 5,086.46 2,609.56 2,943.13 2,527.94 單價 1.79 1.71 1.85 1.74 1.40 進
口
金額 6.86 9.58 11.87 13.29 8.84 數量 4,837.15 4,710.75 5,530.71 5,656.63 3,274.45 單價 1.42 2.03 2.15 2.35 2.70
蜂王漿及 其他蜂產
品
出 口
金額 1.79 1.79 1.76 1.35 1.41 數量 37.44 28.57 22.9 19.9 47.29 單價 47.81 62.65 76.86 67.84 29.82 進
口
金額 1.02 1.23 0.8 0.64 0.82 數量 41.65 43.09 23.25 22.13 23.68 單價 24.49 28.54 34.41 28.92 34.63 說明:數量單位為公噸、金額單位為百萬美元、單價單位為美元/公斤。
資料來源:經濟部國際貿易局(2018)。
而從臺灣蜂產品主要進口來源國及出口對象國分析,表2-5 列出 2018 年臺灣 蜂產品前10 大進口來源國,依進口數量排名,天然蜜前 10 大進口來源國分別有 泰國、越南、阿根廷、緬甸、俄羅斯、紐西蘭、法國、澳洲、南非、薩爾瓦多,
其中僅泰國的進口金額便有4.75 百萬美元,進口數量達 2,356.10 公噸,占天然蜜 總進口數量之71.95%;蜂王漿及其他蜂產品前 10 大進口來源國則依序是越南、泰 國、加拿大、法國、澳洲、巴西、美國、紐西蘭、日本、俄羅斯,然我國蜂王漿 及其他蜂產品以出口為主,進口不多,2018 年總進口金額僅有 0.82 百萬美元,進 口數量也僅23.68 公噸。另一方面,泰國蜂蜜來源有部分為國人前往投資,可視為 國產蜂蜜的替代品,其進口價格經常與國內價格走勢相同,並略低於國內價格,
有套利空間存在,成為臺灣蜂蜜市場的隱憂。
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表 2-5 臺灣蜂產品前 10 大進口來源國,2018 年
名 次
天然蜜 蜂王漿及其他蜂產品
國家 金額
(美元)
數量
(公斤)
數量占比
(%) 國家 金額
(美元)
數量
(公斤)
數量占比
(%)
-- 全球 8,841,885 3,274,452 100.00 全球 820,079 23,684 100.00 1 泰國 4,745,416 2,356,102 71.95 越南 184,377 10,803 45.61 2 越南 815,854 464,810 14.20 泰國 148,832 7,492 31.63 3 阿根廷 1,180,765 264,439 8.08 加拿大 107,942 1,050 4.43 4 緬甸 66,950 38,040 1.16 法國 161,884 891 3.76 5 俄羅斯 78,532 30,709 0.94 澳洲 32,995 761 3.21 6 紐西蘭 1,040,376 18,251 0.56 巴西 6,637 522 2.20 7 法國 126,075 14,460 0.44 美國 44,982 500 2.11 8 澳洲 212,478 14,181 0.43 紐西蘭 32,810 348 1.47 9 南非 64,386 10,926 0.33 日本 27,789 284 1.20 10 薩爾瓦多 27,614 6,900 0.21 俄羅斯 3,610 201 0.85
資料來源:經濟部國際貿易局(2018)。
表2-6 整理 2018 年臺灣蜂產品前 10 大出口對象國,依出口數量排名,可以發 現天然蜜前10 大出口對象國分別是美國、香港、新加坡、中國大陸、馬來西亞、
加拿大、菲律賓、日本、印尼、澳門,其中美國出口金額高達2.31 百萬美元,出 口數量達2,173.67 公噸,占天然蜜總出口數量之 85.99%;而蜂王漿及其他蜂產品 方面,主要出口對象國僅有馬來西亞、日本、香港、越南、韓國、印尼、澳門,
而馬來西亞的出口金額約為0.16 百萬美元,出口數量達 27.67 公噸,占蜂王漿及 其他蜂產品總出口數量達58.50%。值得注意者,若依出口金額來看,日本是我國 蜂王漿及其他蜂產品最重要的出口對象,其出口金額高達1.14 百萬美元,遠超其 他國家。
表 2-6 臺灣蜂產品前 10 大出口國,2018 年
名 次
天然蜜 蜂王漿及其他蜂產品
國家 金額
(美元)
數量
(公斤)
數量占比
(%) 國家 金額
(美元)
數量
(公斤)
數量占比
(%)
-- 全球 3,541,315 2,527,944 100.00 全球 1,411,592 47,293 100.00 1 美國 2,305,759 2,173,665 85.99 馬來西亞 160,653 27,667 58.50 2 香港 359,169 146,970 5.81 日本 1,145,982 12,478 26.38 3 新加坡 149,866 93,122 3.68 香港 21,122 6,341 13.41 4 中國大陸 505,454 40,931 1.62 越南 42,245 330 0.70 5 馬來西亞 104,136 25,221 1.00 韓國 18,149 220 0.47 6 加拿大 41,101 10,937 0.43 印尼 2,044 136 0.29 7 菲律賓 19,877 10,653 0.42 澳門 78 3 0.01 8 日本 19,197 8,898 0.35 -- -- -- --
9 印尼 7,075 5,196 0.21 -- -- -- --
10 澳門 9,738 3,345 0.13 -- -- -- --
資料來源:經濟部國際貿易局(2018)。
表2-7 則整理 2018 年亞洲前 10 大蜂蜜出口國之出口金額、數量及其於亞洲、
全球出口之占比,可以觀察到臺灣雖為亞洲第 6 大蜂蜜出口國,然臺灣蜂蜜出口 於全球及亞洲之市占率皆非常低,僅分別占0.37%及 1.01%。而亞洲國家當中,以 中國大陸之蜂蜜出口為最大宗,遠超其他國家,出口金額達到 249.25 百萬美元,
出口數量則有123,477 公噸,約占全亞洲出口之一半;其次則是印度,出口金額約 102.41 百萬美元,出口數量 58,231 公噸,占全亞洲之 23.17%;而泰國為我國蜂蜜 主要進口來源國,其蜂蜜總出口金額亦達到24.13 百萬美元,出口數量則有 10,265 公噸,於亞洲國家中排名第4 名。
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表 2-7 亞洲前 10 大蜂蜜(HS 0409)出口國,2018 年 名
次 國家或地區 出口金額
(百萬美元)
出口數量
(公噸)
全球數量 占比(%)
亞洲數量 占比(%)
-- 全球 2,232.76 689,260 100.00 -- -- 亞洲 512.69 251,311 36.46 100.00
1 中國大陸 249.25 123,477 17.91 49.13 2 印度 102.41 58,231 8.45 23.17 3 越南 67.66 42,834 6.21 17.04 4 泰國 24.13 10,265 1.49 4.08 5 土耳其 25.67 6,413 0.93 2.55 6 臺灣 3.54 2,528 0.37 1.01 7 緬甸 2.92 1,621 0.24 0.65 8 新加坡 7.71 1,231 0.18 0.49 9 沙烏地阿拉伯 7.29 1,063 0.15 0.42 10 巴基斯坦 7.00 967 0.14 0.38 資料來源:International Trade Center (ITC) Trade Map。
隨著精緻農業成為發展趨勢,應用蜜蜂授粉在臺灣也逐漸受到重視。近年來,
臺灣的設施栽培面積持續增加,尤其番茄、草莓、瓜類等作物非常適合栽培於溫 網室內,不僅能確保作物產量及品質,還具有產期調節之功能。然而設施栽培雖 能有效隔絕病蟲害,卻也造成作物無法藉由外力完成授粉,因此傳統的設施栽培 於作物開花期間需搭配大量人力進行人工授粉。不過,國內已有許多研究指出,
設施內應用蜜蜂授粉不僅可取代傳統人工授粉,甚至可以提升部分作物的產量及 品質,並大幅降低授粉成本(吳登楨,2000;吳登楨、吳輝虎,2002;林孟均等,
2013;徐培修,2016;林孟均、盧美君,2017;徐培修、盧美君,2018)。所以在 農政機關長期的輔導及推廣之下,許多設施栽培業者及果農已陸續採用蜜蜂授粉,
甚至也有蜂農特別針對授粉需求開發蜂群商品,以輕便紙質蜂箱取代木質蜂箱,
並提供不同大小之蜂群。然而,一般果農不擅照料蜂群,經常在購買蜂箱後放任 蜂群於網室內自生自滅,若處理不慎,蜂群會因衝網而折損,並導致授粉效果不 佳;此外,近年也因為蜂王成本過高,多數蜂農不願意在紙質蜂箱中放入年輕蜂
王,造成推廣上的困難。
而在臺灣養蜂業目前面臨的許多危機中,首當其衝的即是農藥問題,近年全 臺陸續有蜜蜂大量死亡之情形發生,使得蜂農損失慘重,經調查及研究發現多為 農藥毒害所致。禍首之一便是芬普尼,芬普尼屬於神經毒農藥,對許多生物具有 急毒性,為高風險的農藥之一,2017 年 8 月南投埔里即傳出大規模的蜜蜂芬普尼 中毒事件,因此為保障農畜產品食用安全,同時避免蜜蜂遭受毒害,農委會於2016 年1 月 1 日刪除 4.95%芬普尼水懸劑之使用方法及範圍,並進一步於 2017 年 9 月 6 日正式公告將其列為禁用農藥。除芬普尼以外,類尼古丁農藥如益達胺、可尼丁
(Clothianidin)、賽速安(Thiamethoxam)等也是國際間普遍認為對蜜蜂有害的農 藥,雖然不如芬普尼具有急毒性,但許多研究皆指出此類農藥即便是不足以讓蜜 蜂死亡的劑量,都能影響蜜蜂神經系統的發育,或是導致學習能力下降、視覺及 嗅覺等功能失調,甚至是影響個體免疫力(楊恩誠,2011;Yang et al., 2012;Brandt
et al., 2016;Peng & Yang, 2016;Abbo et al., 2017)
。隸屬於歐盟的歐洲食品安全局(European Food Safety Authority)也於 2018 年針對類尼古丁農藥發布最新的風險 評估結果,並指出類尼古丁農藥對蜜蜂有高度風險。然而諷刺的是,臺灣近年在 龍眼、荔枝等果樹上受到荔枝椿象(Tessaratoma papillosa)危害情形嚴重,而類 尼古丁農藥又是龍眼及荔枝果農普遍用於防治荔枝椿象的藥劑,若於龍眼及荔枝 開花期間噴灑或仍有殘留,便會導致蜜蜂採蜜時接觸類尼古丁農藥,所以為消除 蜂農疑慮,農委會也公告自2017 年 8 月 25 日起兩年內限制類尼古丁農藥不得用 於防治荔枝椿象7,並由動植物防疫檢疫局積極尋找其他防治技術。今(2019)年 6 月 6 日農委會更預告訂定「限制益達胺、賽速安、可尼丁等七種農藥之使用方法 及範圍」,將自今年8 月 26 日起刪除類尼古丁農藥防治荔枝椿象之使用方法及範 圍,相當於全面禁止使用類尼古丁農藥。
7
具體限制之濃度及劑型包含:18.2%益達胺 SC、9.6%益達胺 SC、28.8%益達胺 SL、9.6%益達胺
SL、10%賽速安 SG、25%賽速安 SG、16%可尼丁 SG 等,其中 SC、SL、SG 根據我國農藥標準之
25
蜜蜂病蟲害則是養蜂業面臨的另一大考驗,臺灣由於面積小,重要蜜源之分 布又過度集中,導致全臺蜂群於採蜜季節間也集中密度過高,容易造成蜜蜂病蟲 害之罹患及傳染。表2-8 整理臺灣主要蜜蜂病蟲害種類,其中主要病害包含:細菌 性之美洲幼蟲病(American foulbrood)、歐洲幼蟲病(European foulbrood);真菌 性之白堊病(chalk brood)、微粒子病(nosema disease);病毒性之黑王臺病毒(black queen-cell virus)、畸翅病毒(deformed wing virus)、囊狀幼蟲病毒(sacbrood virus)
等。蟲害方面則有蜂蟹蟎及大蠟蛾(Galleria mellonella)。在所有病害當中,近年 囊狀幼蟲病毒對於臺灣的東方蜜蜂危害嚴重,不僅使人工飼育之蜂群大量減少,
野生蜂群也有感染之情形,導致國內東方蜜蜂之生存受到威脅(陳裕文,2017)。
而蟲害部分則以蜂蟹蟎危害最為嚴重,臺灣自1970 年即有蜂蟹蟎的危害紀錄,至 今蜂蟹蟎之感染已遍布全臺,國內長期使用福化利(fluvalinate)8作為防治藥劑,
然近年研究發現蜂蟹蟎已對福化利產生抗藥性,因此許多學者著手進行替代資材 之研發(黃健覃,2012)。目前已陸續透過試驗得知甲酸(陳裕文等,1995)、草 酸糖液(陳裕文、陳保良,2008)、百里酚(thymol)(陳春廷等,2009)、三亞蟎
(amitraz)(陳裕文等,2002;陳昶璋等,2017)皆有良好防治效果,可作為替代 性藥劑與福化利交互使用。
8
依據行政院農業委員會農業藥物毒物試驗所之「植物保護資訊系統」,福化利仍是目前唯一推薦
用於防治蜂蟹蟎之藥劑,其劑型分別有 25%乳劑、10%控制釋放劑、24%(w/v)水基乳劑等 3 種。
表 2-8 臺灣主要蜜蜂病蟲害種類 傳染途徑/
危害方式 中文名稱 英文名稱/學名
病害
細菌 美洲幼蟲病 American foulbrood 歐洲幼蟲病 European foulbrood
真菌 白堊病 chalk brood
微粒子病 nosema disease 病毒
黑王臺病毒 black queen-cell virus 畸翅病毒 deformed wing virus 囊狀幼蟲病毒 sacbrood virus 蟲害
寄生 蜂蟹蟎
Varroa destructor
破壞巢房、
削弱蜂勢 大蠟蛾
Galleria mellonella
資料來源:何鎧光(1999);吳輝虎(2009);陳裕文(2017);陳本翰、徐培修(2018)。此外,由於天候因素經常導致臺灣蜂蜜減產,再加上泰國龍眼蜜生產成本低 廉,且消費者不易辨別,使得泰國龍眼蜜混充國產蜂蜜的情況層出不窮,有損國 產蜂蜜的形象(陳裕文,2017)。同時,市面上亦有調和蜜或假蜂蜜,部分不肖業 者為降低生產成本並提升產量,以人工方式混合不同原料生產假蜂蜜,再與真蜂 蜜互摻,甚至直接販賣假蜂蜜(蔡向榮等,2013)。自 2015 年 7 月 1 日起,為強 化蜂農自主管理與產品安全責任,同時促進在地生產及消費,農委會針對蜂產品 建立追溯機制,並輔導蜂農申請生產追溯條碼(QR Code),至今已有 903 家業者 取得蜂蜜追溯編號,而取得蜂王漿追溯編號業者則有702 家(行政院農業委員會 農糧署,2019b)。業者可透過將條碼以黏貼或套印之方式標示於包裝資材上,供 消費者掃描並充分掌握生產者資訊,安心選購國產蜂產品。
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第參章 文獻回顧
本研究雖未直接針對蜜蜂授粉之經濟價值進行評估,但由於提供授粉服務屬 於蜂農的生產活動之一,且蜜蜂授粉的同時蜂農也能採收蜂蜜,因此本研究首先 回顧授粉價值之評估方法,以瞭解蜜蜂與農作物之間的關係如何量化,還有相關 資料蒐集上是否有困難。接著回顧蜂箱運輸之相關研究,參考各研究之模型設計 方法,並瞭解有哪些參數適合放入本研究模型中。最後則討論本研究與過去研究 不同之處,同時在考量臺灣養蜂業及授粉服務市場的發展情形下,釐清本研究之 研究範圍。
第一節 授粉價值評估
雖然許多學者嘗試利用不同方法評估授粉所能創造的經濟價值,但最傳統也 最經常被使用的評估工具是「昆蟲授粉經濟價值(Insect Pollination Economic Value, IPEV)」,透過授粉相關實驗數據依作物別建立依賴性係數(dependence ratio),以 表示各種作物對於授粉的依賴程度,並藉由估算各種作物產值中由授粉貢獻之部 分,加總後即得出授粉所創造的總經濟價值。IPEV 雖然非常直觀且容易計算,但 其所使用的依賴性係數卻需仰賴大量的實驗數據累積,Klein et al.(2007)即透過 文獻回顧的方式,蒐集全球針對不同作物所完成之授粉效益調查結果,並將全球 主要作物對於授粉的依賴程度進行分類,而Gallai et al.(2009)則進一步利用 Klein
et al.(2007)的研究成果,評估全球授粉的總經濟價值,其將 IPEV 定義為:
IPEV = ∑ 𝑃𝑖 × 𝑄𝑖 × 𝐷𝑖
𝑁
𝑖=1
其中下標 𝑖 表示作物種類,𝑃𝑖與𝑄𝑖即分別為第 𝑖 種作物的單位價格及產量,至 於𝐷𝑖則代表第 𝑖 種作物對授粉的依賴性係數。Gallai et al.(2009)也利用最終得出 的授粉價值,在不同作物的需求價格彈性下,評估全球社會福利在授粉服務完全 消失後的損失幅度。不過Gallai et al.(2009)進行評估時,係假設全球作物的長
期供給曲線為完全彈性(perfectly elastic)之形式,因此未考慮生產者剩餘受影響 之程度,僅討論消費者剩餘如何變動。
而考慮到授粉可能改善某些作物的品質,劉朋飛等(2011)評估中國大陸的 授粉價值時,則在IPEV 中加入品質改善的效果:
IPEV = ∑ 𝑃𝑖 × 𝑄𝑖 × (𝑑𝑖+ 𝑞𝑖)
𝑁
𝑖=1
其中𝑑𝑖同樣代表第 𝑖 種作物對授粉的依賴性係數,而𝑞𝑖則為第 𝑖 種作物因授粉 所得到的品質改善效果,但礙於難以區別各種作物間品質改善的程度,劉朋飛等
(2011)僅將𝑞𝑖設定為雙類別變數(binary variable),當授粉有助於改善作物品質 時, 𝑞𝑖 = 0.10,反之則𝑞𝑖 = 0.00。
不過,也有學者對IPEV 提出質疑,Winfree et al.(2011)認為 IPEV 並未考慮 其他投入要素變動對作物產量的影響,僅將產量的增加或減少歸因於授粉服務的 提供與否,同時,IPEV 也假設作物價格是固定的,並不會隨產量而變動,明顯與 農產品市場供需脫節。另一方面,Melathopoulos et al.(2015)則指出 IPEV 所使 用的依賴性係數,並未反映授粉昆蟲密度、作物品種、栽培環境等會影響授粉效 果的外在條件,且消費者及生產者面對授粉服務減少時的反應,也被排除在評估 之外。
另一種較常使用的評估方法則是「置換成本法(cost of replacement)」,透過將 蜜蜂授粉視為農業生產的投入要素之一,在假設野生蜂群完全消失,無法提供授 粉服務的情況下,估算果農須額外負擔多少成本租用蜂箱,或採用人工授粉,以 達到與有野生蜂群提供授粉服務時相同的產量水準(Allsopp et al., 2008; Hein, 2009;
Winfree et al., 2011)。Allsopp et al.(2008)同時使用 IPEV 及置換成本法,評估南 非西開普省(Western Cape)蜜蜂授粉對特定果品所創造的經濟價值,並比較兩者 評估價值之間的差異,後者更分別以租用蜂箱、人工授粉、運用器械投灑花粉
(pollen dusting)等三種方式取代野生蜂群的授粉效果。結果指出不同的授粉方式
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間所評估出的價值差異甚大,但無論是何種授粉方式,都能看出野生蜂群的授粉 價值在過去研究中都是被低估的。然而,置換成本法不僅需要各種能替代野生蜂 群的授粉成本,如蜂箱租金、單位面積勞力成本等,也必須掌握特定地區野生蜂 群相對在養蜂群的比例,在資料蒐集上有相當難度。
第二節 蜂箱運輸研究
國外近來有學者研究蜂農的蜂箱運輸行為,並探討蜂農在採蜜及提供授粉服 務之間如何進行決策。Rucker et al.(2012)針對授粉服務市場建構計量模型,從 利潤極大化及競爭市場均衡的角度,使用普通最小平方法(ordinary least squares)
探討美國蜂農於不同作物間提供授粉服務時,如何決定蜂箱的擺放密度,然而實 證結果僅指出不同作物間的蜂箱擺放密度有顯著差異,卻無法解釋擺放密度與作 物價格、蜂蜜價格、杏仁種植面積、蜂蟹蟎、CCD 間有何種關係,因為所有估計 係數都未呈現統計上顯著。另一方面,Rucker et al.(2012)也透過實證指出授粉 費用會受到蜂蟹蟎、蜂蜜價格、燃料成本、杏仁種植面積等因素影響,尤其燃料 成本及杏仁種植面積都有非常顯著的正向邊際效果,當兩者越高時,授粉費用也 會隨之提高,前者由於直接影響蜂農運輸蜂箱的成本,所以蜂農在成本增加的情 況下選擇提高授粉費用非常合理;而後者則反映重要蜜源作物的授粉需求增加,
會 透 過 市 場 機 制 提 高 授 粉 費 用 。Gavina et al. ( 2014 ) 使 用 混 合 整 數 規 劃
(mixed-integer programming),將蜂群大小、蜜源供應上限設為限制條件,同時考 量蜂農所可能具備的模糊偏好(fuzzy preference),分別從兩方面設計模型:(1)
在有限的蜜源供應下,極小化蜂群間的採蜜競爭關係;(2)在有限的蜂群數量下,
極大化採蜜所創造的授粉效益,以探討蜂農於採蜜季節間應如何選擇採蜜地點。
Champetier et al.(2015)則認為蜂群採蜜也應視作蜂農的投入要素之一,並控 制蜂群數量及蜂蜜存量等兩項狀態變數(state variable),同時考慮蜂群成長速度、
蜂群運輸成本等要素,以蜂農採蜜及提供授粉服務的共同利潤極大化為目標,建 構一個跨期的動態模型。而Williamson(2016)參考 Champetier et al.(2015)之
模型設計,進一步將蜂群運輸距離、授粉作物花期及蜂群數量的季節性變化納入 考慮,並以消費者剩餘減去各項蜂蜜生產成本(蜂蜜採收成本、運輸成本、分蜂 成本、其他變動成本),探討美國蜂農於福利極大化下之最適生產決策,最終進行 敏感性分析及情境分析,實證顯示當杏仁授粉所需蜂群數增加時,將導致早開花 作物的授粉費用提高,晚開花作物的授粉費用及蜂蜜價格則會減少,另一方面,
若杏仁授粉每英畝所需蜂群數相較2012 年增加 35%,將產生將近 1 億美元的社會 成本,並且幾乎全由作物種植戶負擔。
Lee et al.(2018)則使用均衡位移模型(equilibrium displacement model)針對 美國杏仁之授粉服務市場進行模擬,建構杏仁種植戶及蜂農的生產函數,並同時 考量雙方的利潤極大化問題,最終以「自花授粉之杏仁種植面積增加」、「蜂群數 量減少」、「杏仁灌溉成本提高」、「杏仁需求降低」等四種情況進行情境分析,值 得注意的是,在「自花授粉之杏仁種植面積增加」及「杏仁需求降低」兩種情境 下,蜂蜜的產量及價格皆受到大幅度影響,凸顯杏仁在美國作為蜜源之重要性。
此外,模擬結果也指出當蜂蜜價格上升時,將連帶提高各種作物的授粉費用,顯 示蜂農在蜂蜜價格高的情形下,較不願意出借蜂箱提供授粉服務。
在蜂箱運輸決策相關之研究中,皆可以發現授粉服務市場是多數研究的分析 重點。由於臺灣未有發展成熟之授粉服務市場,因此沒有授粉費用或蜂箱租金之 相關資料,且多數仰賴授粉的作物屬於設施栽培之範疇,不易掌握栽培面積及授 粉需求,所以本研究不考慮授粉服務所創造之經濟價值或收入。而模型設計上,
本研究參考Gavina et al.(2014)、Champetier et al.(2015)及 Williamson(2016),
考慮運輸距離及蜜源供給數量對蜂箱運輸決策之影響,但由於僅針對龍眼蜜及荔 枝蜜之採集情形進行分析,而兩者之採集時間又集中於特定月份,因此本研究排 除蜂群數量之季節性變化,亦不納入蜂群成長速度。
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第肆章 實證模型與資料來源
本研究主要參考Williamson(2016),從福利極大化的角度分析臺灣蜂農的採 蜜決策。一般而言,蜂農為求降低採蜜成本,並讓採蜜收成極大化,會將蜂箱運 輸距離、蜜源種植面積等納入考慮,換言之,蜂農會傾向減少蜂箱的運輸距離,
同時優先選擇蜜源充足的地點採蜜(Gavina et al., 2014; Williamson, 2016)。本研究 使用數學規劃方法,設計一個以福利極大化為目標之函數,並透過各項限制條件,
使模擬更接近實際生產情況,而模擬過程則使用代數建模系統 General Algebraic Modeling System(GAMS)進行運算,探討全臺蜂農在福利極大化之目標下,如 何分配並運輸蜂箱至特定縣市完成採蜜。本章共分為兩節,第一節先介紹模型目 標函數及各項限制條件,第二節則說明各參數之詳細定義及資料蒐集方法。
第一節 目標函數與限制條件
經濟學中社會福利係由消費者剩餘(consumer surplus)、生產者剩餘(producer surplus)及無謂損失(deadweight loss)等三部分構成,可作為衡量貿易措施或經 濟政策如何影響特定市場乃至於國家的工具。在完全競爭的市場下,福利等於消 費者剩餘及生產者剩餘之和,即需求曲線與供給曲線間包夾之面積,若進一步考 慮產品的運輸成本,則市場均衡可透過極大化消費者剩餘及生產者剩餘,再減去 總運輸成本而得(McCarl & Spreen, 1980)。
本研究參考Williamson(2016)及 Lee et al.(2018)之設計,假設蜂蜜需求函 數為固定彈性之形式:
𝑆 = 𝜇 × 𝑃𝐸 (1)
其中 S 及 P 代表蜂蜜之總產量及單位價格,𝜇為一外生常數,𝐸則為蜂蜜的需 求價格彈性。本研究將蜂蜜價格設為內生變數,由產量多寡所決定,若將(1)式 改寫成反需求函數,再進行積分,其反導函數(anti-derivative)即代表需求曲線下 之面積:
𝐸 × 𝜇−1𝐸
𝐸 + 1 𝑆𝐸+1𝐸 (2)
然而,由於本研究欲針對蜂箱之運輸決策進行模擬分析,因此全臺蜂蜜之總 產量將由蜂箱的使用方式決定,換言之,蜂箱的使用方式才是本研究設定之決策 變數。同時,本研究不僅考慮蜂箱之運輸成本,生產成本亦納入增購蜂箱支出、
閒置蜂箱餵飼成本、其他投入成本,福利函數以(2)式減去前述各項成本而得。
圖4-1 呈現模型之決策架構,本研究假設全國蜂農於龍眼及荔枝開花期間僅從事龍 眼蜜或荔枝蜜之採集,並考慮蜂農得因成本考量而選擇不參與採蜜,或者自行增 購蜂箱以提升產量。在養蜂箱中,用於生產龍眼蜜者為𝑋1,生產荔枝蜜者為𝑋2;
而增購蜂箱中,用於生產龍眼蜜者為𝑌1,生產荔枝蜜者為𝑌2;至於閒置之蜂箱則 以𝑍表示。
圖 4-1 模型決策架構
全臺蜂蜜之總產量為每箱平均蜂蜜產量乘以生產總箱數,並考慮運輸損耗 率:
𝑆 =
[
∑∑𝑄
𝑖× (𝑋1
𝑖𝑗+ 𝑌1
𝑖𝑗)(1 − 2 × 𝐿𝑂𝑆𝑆 × 𝐷
𝑖𝑗)
19
𝑖=1 19
𝑗=1
+ ∑ ∑ 𝑄
𝑖× (𝑋2
𝑖𝑗+ 𝑌2
𝑖𝑗)(1 − 2 × 𝐿𝑂𝑆𝑆 × 𝐷
𝑖𝑗)
19
𝑖=1 19
𝑗=1
]
(3)
其中𝑄𝑖為𝑖縣市蜂箱之平均產蜜量;𝑋1𝑖𝑗表示自𝑖縣市運往𝑗縣市,用於生產龍眼
33
蜜之在養蜂箱數;𝑌1𝑖𝑗表示自𝑖縣市運往𝑗縣市,為生產龍眼蜜所增購之蜂箱數;𝑋2𝑖𝑗 表示自𝑖縣市運往𝑗縣市,用於生產荔枝蜜之在養蜂箱數; 𝑌2𝑖𝑗表示自𝑖縣市運往𝑗縣 市,為生產荔枝蜜所增購之蜂箱數;𝐿𝑂𝑆𝑆為運輸損耗率;𝐷𝑖𝑗則為𝑖縣市與𝑗縣市之 間的距離。
本研究於敏感性分析所添加之「採蜜蜂群數量減少」外部影響,係由各地區 蜂箱之平均產蜜量(𝑄𝑖)減少所控制。
接著,運輸成本(transportation cost, TC)透過採蜜使用之蜂箱數、蜂箱運輸 距離及每箱運輸成本之乘積表示:
𝑇𝐶 = 2 × 𝑇 × [
∑∑(𝑋1𝑖𝑗 + 𝑌1𝑖𝑗)
19
𝑖=1 19
𝑗=1
× 𝐷𝑖𝑗
+ ∑ ∑(𝑋2𝑖𝑗+ 𝑌2𝑖𝑗) × 𝐷𝑖𝑗
19
𝑖=1 19
𝑗=1 ]
(4)
其中𝑇即每箱平均運輸成本。待完成採蜜後,無論何時何地採收,蜂農最終皆 須將蜂箱全數運回所屬縣市,因此(3)、(4)式在考量兩倍的運輸距離之下,運 輸成本及損耗皆為兩倍。
至於增購蜂箱支出(purchasing cost, PC),以每箱增購成本乘以增購蜂箱總數 而得:
𝑃𝐶 = 𝒶 × ∑ ∑(𝑌1𝑖𝑗 + 𝑌2𝑖𝑗)
19
𝑖=1 19
𝑗=1
(5)
其中𝒶為蜂箱增購成本。
閒置蜂箱餵飼成本(feeding cost, FC)則以每箱平均飼料成本乘以閒置蜂箱數 表示:
𝐹𝐶 = 𝐹 × ∑ 𝑍𝑖
19
𝑖=1
(6)
其中𝐹為每箱平均飼料成本;𝑍𝑖為𝑖縣市所閒置之蜂箱數。
其他投入成本(other cost, OC)以每箱平均成本乘以總蜂箱數(採蜜蜂箱、增