題目:新替代冷媒技術之未來發展趨勢研究

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中 華 大 學 碩 士 論 文

題目:新替代冷媒技術之未來發展趨勢研究

A Study on the Future Developed Trend of New Alternative Refrigerant Technology

系 所 別:科 技 管 理 研 究 所 學號姓名:M09103014 洪寶蓮 指導教授:蔣 德 煊 博 士

中華民國九十三年

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新替代冷媒技術之未來發展趨勢研究

學生:洪寶蓮 指導教授:蔣德煊博士

摘 要

環保意識日益 高漲及 企業資源有限 之環境 下 ,絕大多數 之冷凍 空 調相關產業仍 持續使 用將受管制之 冷媒 , 面對冷媒技術 突破之 關鍵時 刻, 產業界倘 若未能 及時對此議題 提出因 應措施 ,將面 臨綠色 消費市 場及社會責任 等壓力 , 甚至將遭受 淘汰之 可能 。因此 , 開發新 型替代 冷媒技術係冷 凍空調 產業當前之技 術發展 趨勢及重要課 題 。本 研究透 過日本 、台灣 地區之 冷凍空調協會 、冷凍 空調產業 、學 術研究 單位及 環保相關單位 等不同 領域之專家學 者 , 試 圖建構乙套預 測新替 代冷媒 技術發展之指 標體系 , 運用層級分 析法 ( Analytic Hierarchy Process)

分析新替代冷 媒技術 發展指標間之 相對重 要程度 ,探討 新替代 冷媒技 術之未來發展 趨勢 。

研究結果顯示 相關研 發單位於開發 新替代 冷媒時 , 須考 量技術 本 身之特性與經 濟效益 外 , 應特別強 調生態 環境之保護 , 其中須 將新替 代冷媒是否對 人體健 康產生不良之 影響 、 是否會產生毒 性 、臭 氧層破 壞潛力 、全球 暖化潛 力 等指標列入 開發考 量之要點 ,同 時配適 總體環 境層面 ,著眼 於產業 法規之指標 , 將有助 新替代冷媒商 品化之 推動 , 減縮開發時程 , 進而 節約企業之有 限資源 。 當推動新替 代冷媒 之技術 發展時 ,若能 兼顧上 述諸多關鍵指 標 , 將 促進產業昇級 , 強化 企業未 來之競爭優勢 。

關鍵詞 :新替 代冷媒 技術 、發展指 標 、 層 級分析法

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A Study on the Future Developed Trend of New Alternative Refrigerant Technology

Student: Pao-Lien Hung Advisor: Dr. Te-Hsuan Chiang

Abstract

With the awareness of environmental protection, refrigerants used by the past refrigeration and air condition industries may be banned. If the industries can’t search the overall solution, they must face the pressure of environmental protection and social conscience. Therefore, under the awareness of global environmental protection, to search for and develop innovative technology of alternative refrigerant is currently the industries’ important task.This study attempts to construct indicator system of new alternative refrigerant technological development through experts and scholars of different territories in Japan and Taiwan. And to investigate the future developed trend of new alternative refrigerant technology rely on analyzing relative importance of indicators by using Analytic Hierarchy Process.

The results of this study indicated that to develop new alternative refrigerant technology must to considerate technological attributes and economic benefits, and furthermore to strengthen safe and environmental indicators of ecological environmental protection and industrial laws and regulations is more important.

Keywords: New Alternative Refrigerant Technology, Developed Indicator, Analytic Hierarchy Process

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誌 謝

本 論 文 承 蒙 恩 師 蔣 德 煊 教 授 之 悉 心 指 導 , 無 論 在 研 究 或 是 生 活 上, 均給予 我 莫大之 啟迪 ,深感受 益良多 , 在此謹致上 由衷之 敬意與 謝忱 。

論 文 口 試 及 審 查 期 間 , 承 蒙 謝 玲 芬 教 授 及 林 清 同 教 授 之 不 吝 指 教, 提供寶貴 之建議 , 使本篇論文 疏漏與 謬誤得以斧正 , 內容 更臻完 備與 充實 , 在 此特別 向諸位教授致 上最誠 摰的謝意 。

在學期 間 , 感 謝許 許 多多陪 伴我一 起努 力 之師長 及同學 ,使 我 得 以順利完成碩 士之學 程 。

最後謹 以本論 文獻 給 我最摰 愛的家 人 及 人 維 ,感 謝您們 在我 求 學 期間對我的支 持與無 怨無悔的付出 ,於此 由衷表達感謝 。

洪寶蓮 謹識 於中華 科管所 民國 93年6月

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目錄

中文 摘 要 ... i

英文摘要 ... ii

誌謝 ... iii

目錄 ... iv

圖目錄 ... vi

表目錄 ... vii

第一章 緒論 ... 1

1.1 研 究 背 景 ... 1

1.2 研 究 動 機 ... 2

1.3 研 究 目 的 ... 3

1.4 研 究 範 圍 與 限 制 ... 4

1.5 研 究 方 法 ... 4

1.6 研 究 內 容 與 流 程 ... 5

第二章 文獻 探討 ... 8

2.1 冷 媒 定 義 ... 8

2.2 冷 媒 發 展 歷 程 ... 8

2.3 國 際 環 保 公 約 ... 10

2.3.1 蒙 特 婁 議 定 書 ...11

2.3.2 京 都 議 定 書 ...11

2.4 理 想 之 冷 媒 條 件 ... 12

2.5 冷 凍 空 調 產 業 ... 13

2.5.1 冷 凍 空 調 產 業 簡 介 ... 13

2.5.2 冷 凍 空 調 產 業 市 場 分 析 ... 16

2.6 研 究 方 法 相 關 文 獻 探 討 ... 19

2.6.1 要 素 權 重 求 取 之 方 法 ... 19

2.6.2 層 級 分 析 法 ... 19

2.6.3 AHP 法 之 內 涵 ... 20

2.6.4 應 用 AHP 法 之 分 析 流 程 ... 20

2.7 小 結 ... 27

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第三章 研究 設計與 實施 ... 28

3.1 實 證 研 究 架 構 ... 28

3.2 研 究 對 象 ... 29

3.3 研 擬 層 級 架 構 之 層 面 與 指 標 -腦 力 激 盪 法 ... 30

3.4 層 級 架 構 之 指 標 篩 選 -灰 色 統 計 法 ... 31

3.5 檢 測 層 級 架 構 之 適 宜 性 -相 關 性 檢 定 ... 34

3.6 評 估 指 標 權 重 之 衡 量 -層 級 分 析 法 ... 35

3.7 專 家 偏 好 結 構 與 差 異 分 析 -描 述 性 統 計 分 析 ... 40

3.8 問 卷 設 計 與 實 施 程 序 ... 41

第四章 實證 分析結 果 ... 44

4.1 層 級 架 構 初 擬 ... 44

4.1.1 研 擬 層 級 架 構 之 層 面 與 指 標 結 果 ... 44

4.1.2 評 估 指 標 之 篩 選 結 果 ... 48

4.1.3 層 級 架 構 初 擬 結 果 ... 53

4.2 層 級 架 構 之 確 立 ... 55

4.2.1 檢 測 層 級 架 構 之 適 宜 性 結 果 ... 55

4.2.2 層 級 架 構 之 結 果 ... 58

4.3 指 標 權 重 之 計 算 ... 60

4.4 不 同 專 家 群 體 意 見 之 偏 好 結 構 與 共 識 程 度 分 析 ... 65

第五章 結論 與建議 ... 70

5.1 結 論 ... 70

5.2 建 議 ... 73

參考文獻 ... 75

附錄一 :第一 階段專 家問卷 ... 78

附錄二 :第二 階段專 家問卷 ... 84

附錄三 :第三 階段專 家問卷 ... 91

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圖目錄

圖 1.1 研究流程圖 ...6

圖 2.1 冷媒發展歷 程 圖 ...9

圖 2.2 冷凍循環系 統 圖 ... 16

圖 2.3 美國、日本 與 大陸空調機出 貨量趨 勢圖 ... 18

圖 2.4 AHP 流程圖 ... 22

圖 2.5 完整層級架 構 之示意圖 ... 23

圖 2.6 不完整層級 架 構之示意圖 ... 23

圖 3.1 實證研究架 構 圖 ... 29

圖 3.2 典型白化函 數 圖 ... 32

圖 4.1 灰數為 6 之白 化函數圖 ... 49

圖 4.2 新替代冷媒 技 術發展評估標 之層級 架構圖 ... 59

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表目錄

表 2.1 冷凍空調設 備 型式及其運用 範圍表 ... 15

表 2.2 1999 年至 2004 年全球空調機市 場 需求量實際與 推估值 表 ... 17

表 2.3 2001 年東亞國 家空調機之需 求量表 表 ... 18

表 2.4 AHP 評估尺度 之意義與說明 表 ... 25

表 3.1 本研究之決 策 群體結構表 ... 30

表 3.2 隨機指標表 ... 38

表 3.3 第一階段問 卷 信度分析表 ... 42

表 3.4 第二階段問 卷 信度分析表 ... 42

表 4.1 新替代冷媒 技 術發展之層級 二內容 與說明表 ... 44

表 4.2 新替代冷媒 技 術發展之層級 二各層 面下應考量之 指標表 ... 45

表 4.3 能源效率比值 之白化值表 ... 49

表 4.4 各評估指標 之 評估向量及所 屬灰類 一覽表 ... 51

表 4.5 依據灰色統 計 法評選後具價 值之評 估指標一覽表 ... 53

表 4.6 新替代冷媒 技 術發展評估指 標之層 級架構初擬表 ... 54

表 4.7 新替代冷媒 技 術發展之層級 指標間 相關檢定結果 表 ... 55

表 4.8 層級二各層 面 之權重及排序 表 ... 60

表 4.9 層級三各要 素 之權重及排序 表 ... 61

表 4.10 層級四指 標 之權重及排序 表 ... 62

表 4.11 新替代冷 媒 技術發展之層 級指標 相對權重表 ... 64

表 4.12 各專家群 體 對評估指標之 偏好排 序及權重差異 表 ... 66

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第一章 緒論

本研究係 探討 新 替代 冷媒技術 之未來 發展 趨勢 ,本 章首先 針對 本 研究 之 背景與 動機 作 一概述 ,其次 闡述本 研究之目的 , 再則界 定本研 究之範圍與限 制 ,以 及本研究所採 用之方 法 , 最後提出 本論文 之研究 流程 與內容 , 以下將 依序說明上述 所羅列 之單元 。

1.1 研 究背景

十九 世 紀初期 工業 革 命以來 ,促使 工業 發 展 、經 濟快速 起飛 , 加 上科學技術不 斷突破 , 資訊科技產 業之蓬 勃發展 ,大幅 提昇人 類生活 水準 , 然而在 人類追 求經濟利益 之 同時 , 對地球環境與 生態體 系卻造 成嚴重之衝擊 , 例如 臭氧層破壞 、 溫室效 應 、 沙漠化 、 空氣污 染 、 水 污染、廢棄物 處理、表層土壤破壞 及生物 絕種等 諸多 問 題。1962 年美 國海洋生物學 家卡遜 於 「 寂靜的春 天 」 一 書中 ,指出環 境一旦 遭受破 壞 , 最 大 受 害 者 係 人 類 本 身 , 強 烈 喚 起 人 類 對 環 境 生 態 之 保 護 意 識

【28】。因此 ,世界 各國自 1972 年起陸 續成立環保組 織 、 制 訂環保法 規, 藉由 國際 貿易制 裁之手段 , 遏 止生態 環境持 續遭受 破壞 。

目前國際 重要 之 環保 公 約,如 1973 年簽署 保護瀕臨絕種 野生動 植 物之 「 華盛頓 公約」( Convention on International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora); 1987 年 簽署管制破壞 臭氧層 物質之

「蒙特婁議定 書 」( Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer); 1989 年簽署管制有 害廢棄 物之「巴賽爾 公約」( Basel C on v en t i o n o n t h e C o n t rol of Tr an s bo u n d a r y M o v em en t s o f Haz ard o u s Was t es an d T hei r Di s p o s al );1992 年簽署管制溫 室 氣體排 放之「 氣候變化 綱 要 公 約」(The United Nations Framework Convention on Climatic Change);同年簽 署確 保生物 種、生態 體 系 永續生 長 之「 生 物 多 樣 性 公 約 」 ( The United Nations Framework Convention on Biological Diversity ) 及 保 護 地 球 森 林 之 「 森 林 原 則 」 ( Forest Principle),並 擬定 揭 示永續發展理 念 之「 里約宣言 」( Rio Declaration)

及完整行動方 案之 「 二十一 世紀議 程 」(21 Agenda);1997 年 簽署明 令管制溫室氣 體排放 之「 京都議定 書」(Kyoto Protocol)及 2001 年簽

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署 管 制 持 久 性 有 機 污 染 物 (POPs) 之 「 斯 德 哥 爾 摩 公 約 」( Stockholm Convention on Implementing International Action on Certain Persistent Organic Pollutants) 等 等 , 顯 示 國 際 間 對 於 環 境 保 護 議 題 之 重 視 。

此 際 伴 隨 著 資 訊 科 技 之 蓬 勃 發 展 與 多 元 化 之 產 品 開 發 , 綠 色 設 計、 生產 、 行 銷及消 費亦漸蔚為風 潮 。 維 持地球長期生 態平衡 並兼顧 永續發展 之 策 略 ,儼 然 成為當前世 界思潮 之 主流 ,因此 , 企業 應以長 期性觀點擬定 相關策 略及措施 , 順 應國際 綠色 之環保潮 流 ,將 環保之 理念融合於整 個企業 管理 之架構及 商品開 發 系統中 ,進 而 建立 企業之 環保競爭優勢 【11】。

為了追 求永續 之經 營 發展 , 順應國 際綠 色 環保之 潮流 , 世界 各 國 之冷凍空調及 家電生 產企業紛紛以 綠色 管 理為經營之理 念 ,於 新替代 冷媒技術開發 之同時 , 加速各項企 業資源 之整合 ,藉此 提昇新 替代冷 媒技術之競爭 力與未 來之優勢地位 。另外 , 相關之學術 基礎及 應用研 究單位亦以綠 色環保 主體生態為考 量核心 , 加上高效率 、 省能 源之要 求原則下 , 紛 紛朝新 替 代冷媒之材 料及技 術之開發面上 進行一 系列之 研究與開發 【 34】。

1.2 研 究動機

自國際性公約 訂立以 來,綜觀 國際 間環境 保護之 趨勢,國際性 環 保公約已 漸具 影響力,各國政府亦居 於保 障國民健康及 維護生 態環境 等因素,紛 紛配合公 約進行各項環 保措施 之執行與維護,違反 公約者 亦紛紛 遭受國 際貿易 之 制裁 與輿論 之指責 。

使用 於 冷凍空 調 及家 電產業之 相關 設備 中 之冷媒 , 如氟 氯碳化 合 物( CFCS)、氟氯 碳 化合物(HCFCS)、氫氟碳化合物( HFCS)等,囿 於 上 述 傳 統 冷 媒 之 使 用 結 果 , 將 對 地 球 生 態 環 境 或 人 體 健 康 造 成 影 響, 皆 被列為 蒙 特婁 議定書與 京 都 議定書 等國際性公約 所 明令 頒布管 制及限用時程 之物質 , 對國內外 冷 凍空調 相關業界造成 相當之 衝擊 。 公約中 亦同時 積極呼 籲全球之冷凍 空調相 關研發單位 , 務必負 起對地 球生態環境 保 護 之社 會責任 ,共同 開發更 具 符合環保 需 求 之新 替代 冷 媒技術 。

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處於全球競爭 白熱化 及環保意識日 益高漲 之趨勢下,如何 持續 提 升產業競爭力,確保 企業永續之發 展,已 成為 國內外 冷 凍空調 相關 產 業所面臨之挑 戰。加 上,冷凍空 調相關產 品對於人類生 活之 需 求與 重 要 性 隨 科 技 之 演 進 與 日 俱 增 , 此 際 亦 帶 動 了 冷 凍 空 調 新 興 市 場 之 崛 起,此股潮 流 勢必帶 來龐大之商機。倘若 業者無法及時 對現況 之 環境 保護 趨勢有所 因應,同時維 護地球 生態環 境之平衡,並兼顧企 業之永 續經營發展,勢必將 在政經環境與 國際化 潮流之壓力下,面臨 競爭力 衰退及遭受市 場 淘汰 之可能。因 此,面臨 綠色環保潮流 之壓力 與冷凍 空調產業龐大 之市場 商機下,加速 開 發具 有發展潛力之 新替代 冷媒技 術, 係 冷凍空 調及家 電 相關產業 當 前之技 術發展趨勢及 重要之 課題 。 為避免產業界 盲目 投 入 開發與採用 新替代 冷煤技術 ,導 致錯誤 投資 , 耗費大量人力 與物資 成本。因此,引 發本 研究探討新替 代冷媒 技術之 未來發展趨勢 的動機 。

1.3 研 究目的

本研究之目的 係透過 持有 不同領域 專業知 識與豐富經驗 之專家 學 者為本研究之 決策群 體 , 研擬 影響 新替代 冷媒 技術發展 之 因素 指標 , 進而構建乙套 預測 新 替代冷媒 技術 發展之 層級架構 ,運 用 層級 分析法

(Analytic Hierarchy Process, AHP)分析 指標間之相對 重要程 度,進 而探討新替代 冷媒技 術之未來發展 趨勢 。 期待研究成果 能提供 國內外 冷凍空調 相關 產業之 研發單位積極 投入開 發新替代 冷媒 技術產 品 之參 考依據外 , 當 新替代 冷媒 技術產品 開發上 市時 ,亦可提 供做為 技術移 轉及 鑑價項目 之參考 , 同時從上述 指標體 系中 ,產業界 亦可選 擇較符 合市場需求之 新替代 冷媒技術進行 商品化 , 掌握及時上 市 之時 機, 避 免錯誤之投資 , 耗費 企業之有限資 源 。 歸 納本研究 之目 的如下 : 一、 研擬 影響 新替 代冷媒 技術發展之 因 素 指標,構建乙套 預測新 替 代

冷媒技術發展 之層級 架構 。

二、 探討分析 各 指 標間對 於新替代冷媒 技術發 展之相對重要 程度 。 三、 探討不同專家 群體意 見之偏好結構 與共識 程度 。

四、 探討新替代冷 媒技術 之未來發展趨 勢

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1.4 研 究範圍與限制

本研究旨在探 討分析 評估新替代冷 媒技術 發展之指標 , 進而構 建 乙 套 評 估 新 替 冷 媒 技 術 發 展 之 層 級 架 構 , 為 呈 現 出 較 具 體 之 研 究 成 果, 因此 , 本 研 究僅 針對冷媒之定 義 、 冷 媒之 發展歷程 、 國際 環保公 約、 理想冷媒 之條件 、 冷凍空調產 業概況 等範圍之相關 文獻 , 進行一 系 列 之 探 討 , 據 以 做 為 後 續 新 替 代 冷 媒 技 術 發 展 指 標 建 構 之 理 論 基 礎。 再者 , 本 研究因 受限於時間 、 地點及 人力之限制 , 因此 , 本研究 僅以台灣及日 本地區 之冷凍空調協 會 、 冷 凍空調相關產 業 、學 術研究 單位及環保相 關單位 之專家學者 , 做為本 研究主要訪談 與調查 之決策 專家群體 , 俾 利 於提 升本研究成果 對未來 國內外空調及 家電產 業發展 之貢獻程度 。

1.5 研 究方法

本 研 究 共 計 採 用 腦 力 激 盪 法 (BrainStorming)、 灰 色 統 計 法 ( Gray Statistics Method )、 相 關 性 檢 定 ( Correlation Test )、 層 級 分 析 法

( Analytic Hierarchy Process ) 及 描 述 性 統 計 分 析 ( Descriptive Statistics) 等 研 究 方 法 , 針 對 新 替 代 冷 媒 技 術 發 展 之 指 標 構 建 與 趨 勢 探討進行系 統 性 之實 證 分析 ,茲 將 各研究 方法說明列述 於後 。

一、 腦力激盪法 (BrainStorming)

本研究 於探 討新替代 冷媒技術之未 來發展 趨勢 , 須考量 多方 面之因素 , 而 不同領 域之專家學者 所考量 之要素亦不盡 相同 , 因 此本研究以 冷 凍空調 協會 、 冷凍空 調相關 產業 、學術研 究單位 及 環保相關單位 之 具專 業知識及豐富 經驗之 專家學者 進行 腦力激 盪 會 議, 研擬預 測新替 代冷媒技術發 展 最適 之評估指標 。

二、 灰色統計法 ( Gray Statistics Method)

本研究透過 腦力激盪 會議中 所研擬 出之 評 估指標 ,採 用 可避 免極端值影響 造成折 衷效果 , 同時 能尊重 不同專家意見 之 灰色 統 計法 , 將各個 決策專 家 所給予評估 指標之 白化評估值進 行 分析 , 了解評估 指標 所屬 之 灰類 , 從中 選 取最具 價值之 評估 指 標 。 三、 相關檢定 ( Correlation Test)

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本 研 究 運 用 無 母 數 統 計 方 法 之 Spearman 等 級 相 關 係 數

( Spearman Rank Correlation Coefficient)檢驗兩兩指標 間之相 關 係數 , 檢驗指 標間是 否具有顯著相 關 ,同 時確認層級架 構之適 宜 性 。

四、 層級分析法 ( Analytic Hierarchy Process)

本研究依據 所建構之 層級架構中各 層面及 指標 , 應用層 級分 析法 , 求得指 標間之 相對權重 。

五、 描述性統計分 析 (Descriptive Statistics)

本研究 運用 描述性統 計 方法 , 分析 各專家 群體給予各指 標權 重之變異係數 與排序,探討各專家 群體對 指標之偏好結 構與差 異。

1.6 研 究內容與流程

本研究分為 下 列 七大 階段進行 探討 本研究 之主題 。 圖 1.1 係本 研 究之研究流程 圖 ,茲 將研究內容 及 重點說 明如下 。

第一階段 : 研 究範圍 與問題界定

本研究之主 題係探討 新替代冷媒技 術之未 來發展趨勢 , 範圍 侷限於冷凍空 調 及家 電 之相關產業 , 分析 影響新替代冷 媒技術 發 展的因素 , 進 而 構建 乙套預測新 替 代 冷媒 技術發展之指 標體 系 , 針對新替代冷 技術之 未來發展趨勢 作一探 討 ,提供 上述 相關產 業 及相關之 研發 單位 作 為日後 之 參考 依據 。

第二階段 : 文 獻探討

此階段 係針 對本研究 所探討之主題 , 蒐集 影響冷媒技術 發展 之 因素及本研 究相關 評估方法之文 獻資料 ,進行探討 、 彙 整與 分 析 。

第三階段 : 初 步建構 層級架構

本研究 運用 腦力激盪 (BrainStorming)的 方式,研擬 本研究 預測新替代冷 媒技術 發展之評估層 面及指 標 ,並發展 出 第一階 段 之 專家問卷。 彙整 各 專家對於評估 指標之 白化值 , 並 進 行灰色 統 計分析 ,做為 腦力激 盪會議後指標 評估之 依據 ,構建新 替代冷 媒

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技術發展指標 之初步 層級架構 。 第四階段 : 檢 測層級 架構之適宜性

為檢測 本研 究所構建 之 層級架構之 適宜性 ,本研究 遂 進 行第 二階段 之專家 問卷調 查 ,將專家們 對於層 級架構 中 各層 面與指 標 所給予 之評值 , 以無 母數統計方法 進行相 關性檢定 , 確 立本研 究

研究範圍與問 題界定

文獻探討

冷媒 發展相關 文獻之 蒐集 與分析

研究 方法相關 文獻之 蒐集 與分析

初步建構層級 架構

評估指標權重 之衡量

專家偏好結構 與差異 分析

結論與建議 檢測層級架構 之適宜 性

圖 1.1 研究流程 圖

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之層級架構 。

第五階段 : 評 估指標 權重之衡量

確立本研究 之層級架 構後 ,發展第 三階段 之專家問卷 , 設計 各層面 及指標 間之成 對比較問卷 , 透過 專 家評比 各 項 指 標間相 對 重要 之 程度 , 回收問 卷以 Expert Choice軟 體計算求取各 評估指 標 之權重值 。

第六階段 : 專 家偏好 結構與差異 分 析

由於研究受 訪對象之 專業領域不同 , 對於 影響新替代冷 媒技 術發展之層面 指標的 重視程度亦有 所差異 ,因此 , 將不 同專家 群 體對各指標之 權重值 ,進行描述性 統計分 析 ,探討不同 專家群 體 對指標之偏好 結構與 共識程度 。

第七階段 : 結 論與建 議

依據本研究 分析探討 之結果 , 提出 本研究 之結論與建議 , 並 將本研究過程 、 分析 結果及結論與 建議 事 項,明確 呈現 於研究 成 果 中。

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第二章 文獻探討

本章 針對冷媒 定義、冷媒發展歷程、國 際 性環保公約、理想 之 冷 媒 條 件 、 冷 凍 空 調 產 業 以 及 研 究 方 法 等 相 關 文 獻 進 行 探 討 , 並 作 一 概 括 性 結 論 。 冀 望 能 藉 由 上 述 相 關 文 獻 之 探 討 , 進 而 了 解 冷 媒 所 扮 演 之 角 色 及 其 發 展 歷 程 、 國 際 環 保 動 向 、 理 想 冷 媒 條 件 、 冷 凍 空 調 產 業 概 況 及 研 究 方 法 , 俾 便 做 為 後 續 建 立 本 研 究 實 證 研 究 架 構 之 理 論基礎 。

2.1 冷 媒定義

冷媒( Refrigerant)又稱製冷劑,係 冷凍 循環系統中冷 熱搬運 之 媒 介 物 。 冷 凍 循 環 系 統 係 藉 由 冷 媒 之 相 變 化 循 環 過 程 產 生 熱 能 傳 遞 並 達 到 致 冷 效 果 。 過 去 冷 凍 空 調 產 業 大 多 使 用 極 易 從 液 體 蒸 發 成 氣 體 , 再 從 氣 體 凝 結 成 液 體 之 物 質 當 作 冷 媒 , 主 要 係 利 用 物 質 之 形 態 變化 所 產生之 熱量 變 化現象 來傳遞 熱量 , 再進行設備之 溫度控 制 。

由 於 被 利 用 當 成 製 冷 劑 之 物 質 皆 受 現 況 國 際 環 保 公 約 之 管 制 及 限 用 , 因 此 , 後 續 之 學 者 已 朝 新 替 代 致 冷 劑 物 質 , 特 別 針 對 不 具 環 保問題之材料 物性進 行廣泛之研究 【41】 。

2.2 冷 媒發展歷程

圖 2.1 係 冷媒之發展 歷程。早期冷 凍空調 系統中,所使 用之冷 媒 皆為自然冷媒 。 1834 年美國 Jacob Perkins 發明了蒸氣壓縮 式冷凍機

【8】,係利用乙 醚(C4H10O)為 冷 媒 ,1876 年 後 二 氧 化 硫 (SO2)、甲 烷( CH4)、二氧 化碳 (CO2)和 氨 (NH3)等 冷 媒 亦 被 陸 續 使 用 。 由 於 二 氧 化硫 含 有劇毒 , 二氧 化碳 具有 壓力 過高及 效率 等問題 , 氨冷媒 被廣泛 使用 一段時期 後 ,亦 因氨冷媒 本身 具有毒 性及可燃性等 問題 , 應用上 引發相當多工 業安全 之問題。1928 年 Charles Kettering 及 Dr. Thomas Migley , Jr. 所 發 展 出 氟 氯 碳 化 合 物( CFCS)之 化 合 冷 媒,由 於 無 毒 、 無臭 、 不自燃 、 不助 燃 、 穩定性高 及 不易 起化學變化 , 加上具 有良好 之物 理與 化 學 性 質, 迅速地替代了 自然冷 媒 , 普遍使用 於各種 工業及 日常生活相關 冷凍空 調產品及設備 中 【 21】。

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1974 年 羅 藍 德 (F. S. Rawland) 和 摩 利 那 (M. J. Molina) 指 出 CFCS化 合 冷 媒 具 有 破 壞 臭 氧 層 之 能 力 【 31】, 1985年 Farman等 人 亦 指 出南極上空發 現臭氧 層破洞,並證 實南極 臭氧之減少與 CFCS增 加量有 關 【 3】。 同 年 為 減 緩 臭 氧 層 之 破 壞 , 聯 合 國 環 境 規 劃 署 ( The United Nations Environment Programmed, UNEP)於 奧 地 利 簽 定「 維 也 納 保 護 臭氧層 公約」,更 於 1987年,於 加拿大蒙 特 婁簽訂了「蒙特婁 議 定書」,

同時制定時間 表並分 期禁用破壞臭 氧層之 冷媒材料。為 因應 CFCS之管 制 , 對 於 臭 氧 層 破 壞 潛 力 較 小 之 氫 氟 氯 碳 化 合 物 (HCFCS)及 氫 氟 碳 化 合物 (HFCS)隨 即 被 業 者 廣 泛 利 用 於 取 代 CFCS。然 HCFCS仍具 破 壞臭氧 層 潛 力 , 且 其 化 合 物 HCFC-123及 HCFC-124經 國 外 專 家 發 現 可 能 具 有 導致肝臟病變 及腫瘤 問題 ,引發 各 界對 上 述冷媒 之安全 疑慮 【 33】,

係於 1992年 哥本 哈根 修正 案決 議將HCFCS列入 控管 , 世 界各 環 保單位 也陸續訂定 HCFCS管 制時程【30】。同年 里 約高峰會亦通 過「氣 候變遷 綱要 公約 」,呼籲 管制 可能造成溫室 效應之 氣體,由 於公約僅 具 道德性 呼籲 , 聯合國 遂於1997年在日本京 都會議 中通過具強制 力之「 京都議 定書 」,明 令公佈管 制 造成溫室效應 之氣體。氫氟碳 化合物 (HFCS)雖 然 對 臭 氧 層 之 破 壞 較 輕 微 , 但 與 二 氧 化 碳 ( CO2) 同 具 溫 暖 化 氣 體 之 作

圖 2.1 冷媒發展 歷 程圖 發 明 第 一 部

蒸 氣 壓 縮 式 冷凍機( 冷媒 為 C4H10O)

CH4、CO2、 NH3陸 續 被 使用為冷媒 SO2首 次 被

使 用 為 冷 媒

發展 HCFC

-22

蒙特 婁議 定書

京都 議定 書

發 展

CFCS 化 合冷媒

發 展 HCFC -502

HFC-134a、

HCFC-123 、 HFC-407C 陸 續被發展出 1834

1928

1931 1936

1961

1876 1987

1990 1992

1997 哥 本 哈 根 修正案、里 約高峰會

(18)

用, 亦成為京 都議定 書中所管制之 氣體 。

由於化合冷媒 對環境 造成負面之影 響,面 臨被禁用 之趨 勢,因 此,

某些冷凍空調 企業將 冷媒物質 之應 用改採 最先使用之自 然冷媒 ,如氨 和二氧化碳等 做 為冷 媒 , 但由於這 些自然 冷媒本身仍存 有須突 破之問 題, 例 如氨之 毒性與 燃燒性問題, 二氧化 碳 則 具穿 越臨 界點之 熱力特 性,加上仍 無法達到 化合冷媒之 冷 卻效率 水準,因此 無法廣 泛 被 使用。

目 前 大 多 數 的 冷 凍 空 調 相 關 設 備 所 使 用 之 冷 媒 皆 為 HFCs 及 HCFCS冷 媒,有鑑於 冷媒對於地球 生態所 造成之危害,各國紛 紛響應 環保宣言 , 並 致力於 尋求開發更 具 符合環 保趨勢之替代 冷媒技 術 。 同 時定期召開環 保會議 , 如蒙特婁議 定書締 約國大會 、氣 候變化 綱要公 約 締 約 國 大 會 、 臭 氧 層 保 護 技 術 國 際 研 討 會 及 國 際 自 然 冷 媒 研 討 會 等, 廣泛及深 入 探討 防制破壞臭氧 層及造 成溫 室效應之 化學物 質 、 替 代策略與技術 之研究 發展 。

2.3 國 際環保公約

為維護地球生 態環境 之保育 , 在 國 際環保 團體積極推動 下 ,召 開 許多環保會議 並制定 許多國際環保 公約 , 從最早之 保護 瀕臨絕 種野生 生物之「 華 盛頓公約 」( Convention of International Trade in Endangered Species of Wild Fauna and Flora, CITES) 、 防 範 海 洋 污 染 之 「 倫 敦 海 拋公約 」(The London Dumping Convention)等到保護地球 物 種之「生 物 多 樣 性 公 約 」 ( The United Nations Framework Convention on Biological Diversity,CBD)、 保 護 臭 氧 層 之「 維 也 納 保 護 臭 氧 層 公 約 」

(Vienna convention for the Protection of the Ozone Layer)與「 蒙特婁 議 定 書 」( Montreal Protocol on Substances that Deplete the Ozone Layer)、減緩溫室 效 應之「 氣候 變化之綱 要公約 」(The United Nations Framework Convention on Climatic Change)與「 京 都 議 定 書 」( Kyoto Protocol)等 等 國 際 環 保 公 約。本 研 究 係 探 討 新 替 代 冷 媒 技 術 之 未 來 發 展趨勢 ,由於 過去 使 用於冷凍空調 相關設 備中之冷媒 , 具有破 壞臭氧 層及造成溫室 效應之 潛力 ,係國際 環保公 約所管制之物 質 ,因 此以下 針對 對冷媒進 行管制 之 「 蒙特婁議 定書 」 與 「 京都議定 書 」等 具強制 力之國際環保 公約進 行探討 。

(19)

2.3.1 蒙 特 婁 議 定 書

臭氧層 (Ozone Layer)具有吸收太陽 光中大 部分紫外線之 功能, 以 屏蔽地球表面 生物不 受紫外線之侵 害 , 然 若臭氧層耗竭 , 將危 及人體 健康與地球生 態。1974 年科學研究報告 指 出,人為之 活動可能 導致臭 氧層 之 破壞,為防制 臭氧層 持 續遭 受破壞,聯合國環 境規劃署( UNEP)

遂於西元 1981 年成 立臭氧層防護 工作小 組,進行研擬 臭氧層 保護之措 施及方法 。 並 於西 元 1985 年召 集世界 各國於奧地利 維也納 共同簽署

「維也納保護 臭氧層 公約 」(Vienna convention for the Protection of the Ozone Layer),公 約 中 僅 對 臭 氧 層 保 護 作 原 則 性 規 定,並 無 制 定 任 何 管制工具及制 裁手段 【 26】,加上 科學證 據證實臭氧層 之破壞 日益嚴 重,因此,世界各國 於 1987 年在加拿大 蒙特婁召開會 議,簽 署具有具 體管制對象及 措施的「蒙特婁 管制破壞 臭 氧層物質議定 書 」( Montreal Portocol on Substances that Deplete the Ozone Layer, 簡 稱 蒙 特 婁 議 定 書), 積極規 劃破壞 臭氧層物質( Ozone Depleting Substance, ODS)

之削減及管制 時程 。 蒙特婁議定書 所明令 列管之物質共 包括氟 氯碳化 合 物 ( CFCs) 、 氫 氟 氯 碳 化 合 物 ( HCFCs) 、 海 龍 ( Halon) 、 四 氯 化碳(CCl4)、三氯 乙烷(C2H3Cl3)氫溴氟氯碳化合物(HBFCs)等 多種有害物質,其中 CFCs 及 HCFCs 係應 用於冷凍空調 相關產 品中之 致冷物質 , 而 蒙特婁 議定書 預計於 西元 1996 年完全削減 CFC 之使用 量, 西元 2030 年完 全削減 HCFC 之使用 量。

蒙特婁議定書 簽署迄 今已有十 餘 年 之久 , 蒙特婁議定書 之締約 國 亦增至 將近兩 百多個 國家 ,儼然成 為最具 影響力之國際 性環保 公約 , 因此 , 冷凍空 調相關 產業 更應積極 研發上 述所列管物質 之替代 品 , 以 順應此一國際 性環保 規範 。

2.3.2 京 都 議 定 書

自工業革命以 來,人 類為追求經濟 之 發展,導致 地 球生態 之失 衡,

為防制溫室氣 體導致 溫室效應 所造 成氣候 之 變遷,西元 1992 年 來自聯 合國( United Nations)一百五 十四個會 員 國,於美 國紐約共 同 簽署「聯 合國氣候變化 綱要公 約 」(The United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC) , 目 的 係 「 將 大 氣 中 溫 室 氣 體 之 濃 度 穩 定

(20)

在防止氣候系 統受到 危險 之人為干 擾的水 平上 。此一水 平應當 在足以 使生態系統能 夠自然 地適應氣候變 化 , 確 保糧食生產 避 免受到 威脅 , 並使經濟發展 能夠可 持續地進行之 時間範 圍內實現 。」 然自 1994 年 UNFCCC 生 效 後,各 國 針 對 二 氧 化 碳 減 量 問 題,卻 遲 遲 未 採 取 實 質 之 行動 , 1996 年「政府 間氣候變化小 組」( Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)發 表 第 二 次 評 估 報 告 中 指 出,二 十 一 世 紀 全 球 暖 化 呈 現 明 顯 之 趨 勢 , 且 可 辨 認 出 人 為 溫 室 氣 體 ( Anthropogenic Greenhouse Gases)排 放 對 全 球 氣 候 之 影 響,倘 若 不 及 時 採 取 任 何 防 治 措施 , 將致 使 全球 氣 候系統 產生變 遷 , 導 致暴雨或乾旱 、 海平 面水位 上升造成低窪 地區海 水倒灌 及海流 改變造 成漁場轉移等 衝擊 。 因此 , 世界各國遂 於 1997 年 12 月在日本京都 召開第三次締 約國大 會,訂定 具法律約束力 之「 京 都 議定書 」( Kyoto Protocol),議定 書中 具體規 範二氧化碳( CO2)、甲烷( CH4)、氧 化亞氮( N2O)、 全 氟 碳 化 合 物 ( PFCS) 、 氟 碳 化合 物 ( HFCS) 及 六氟 化 硫 ( SF6) 等 六種 溫 室 氣 體總排放量 之 管制 及 減量目標 。

雖然 目前認可 京都 議 定書 之 國家 總 數未 達 55 國之認 可標準 ,因 此, 京都議定 書仍 尚 未生效 ,然身 為地球 村之成員 ,皆 應 善盡 保護地 球之責任,再者,國 際日益重視環 境保護 之議題,綠色貿易 蔚 為潮流 , 不 遵 行 國 際 環 保 公 約 之 國 家 , 亦 將 遭 受 貿 易 制 裁 與 國 際 間 之 輿 論 指 責, 企業亦將 因此 喪 失國際競爭力 ,因此 , 今後國內外 冷凍 空 調相關 產業更應積極 加速新 替代冷媒之開 發 , 不 單僅係 因應國 際環保 公約 , 更應 為地球環 境保護 善 盡 乙份社會 責任 , 進而永續經營 。

2.4 理 想之冷媒條件

由於冷媒遭受 國際環 保公約所管制 , 對於 冷凍空調相關 產業造 成 嚴重衝擊 , 國 內外冷 凍空調相關單 位無不 對此一議題 , 進行 深 入探討 冷媒 替代策略 與技術 之研究發展 。

理想之冷媒須 具備無 毒 、不具爆炸 性與燃 燒性 、對金屬 及非金 屬 無腐蝕作用 、 洩漏時 易於察覺 、 化 學性安 定 、 對潤滑油 無破壞 性 、 具 較高之蒸發潛 熱及對 環境無污染性 等種種 特性 【40】。

(21)

1997 年 臭 氧 層 保 護 技 術 國 際 研 討 會 中 強 調 替 代 冷 媒 選 擇 時 須 特 別考量 替代冷 媒效率、替代冷媒洩 漏機率、替代冷媒是否 通過美 國 EPA 之 SNAP Program、替代冷媒是否 符合工 業標準(毒 性與燃燒 性)、替代 冷 媒 是 否 為 原 設 備 廠 商 所 准 許 使 用 、 替 代 冷 媒 之 反 應 性 (安 定 性 )、 替 代冷媒與潤滑 油、金 屬、墊片、止 洩 材 料 與 軟 管 相 容 性 等 重 點【 10】。

美國環保署 亦 提出替 代冷媒需考量 之 重點 為 物 理及 化學 性質 、 臭氧層 破壞潛力 ( Ozone Depletion Potential, ODP)、全球暖化潛 力( Global Warming Potential, GWP)、毒性、可 燃 性 與 族 群 暴 露 風 險 值 等【 27】。

替代冷媒 除須 符合生 態保護之要求 外 , 其 物理及化學 性 質 亦須 符合現 今技術與市場 之條件 並掌握法規 之 發展動 態 【 12】。1998 年胡 耀祖亦 針對 中華民國 CFC 與 HCFC 冷媒替代發 展現況中指出 能源效 率、環境 影響與冷媒價 格將是 新冷媒 發展 成 功與否 的三 大關鍵 因 素 【7】。日本 通產省於 1994 年至 2002 年期間,對於開 發新替代物質 (冷媒、發泡劑、

清洗劑 )之 獎勵計畫 中亦指出能源 效 率、地 球 環 境 保 護、實 用 可 行 性 、 安定性與物質 特性皆 應列為考慮之 重點 【 4】。

2.5 冷 凍空調產業

本研究範圍以 冷凍空 調產業為主 , 茲將冷 凍空調產業作 一簡介 , 並針對其市場 概況作 一分析 。

2.5.1 冷 凍 空 調 產 業 簡 介

現今經濟之繁 榮與進 步 ,冷凍空調 與所屬 之 相關設備實 扮演一 重 要角色 ,同時 冷凍空 調系統 產品 亦 成為 日 常生活中不可 或缺之 必備用 品及設備 , 從 食物之 保存 、居住環 境空氣 品質 與舒適度 到設備 技術 之 製造過程等等 皆需依 賴冷凍空調系 統設備 達到良好之環 境控制 ,冷凍 空調系統於產 業應用 上 , 除了冷凍 專業廠 外 , 大都為 輔 助設施 ,然而 於製程環境之 控制中 , 倘 若缺乏冷 凍空調 設備 ,將影響 其製程 之作動 與品質 等, 可 見冷凍 空調系統與人 類 及產 業應用上具有 不可或 缺 之重 要性 。 冷凍空 調系統 可分為民生用 途 、 商 業用途及工業 用途等 不同用 途【 1】,分 述如下 。

一、 民生用途

(22)

位於亞熱帶 、 熱帶甚 至部分之寒帶 地區之 國家對於 冷凍 和空 調設備的需求 相當殷 切 ,包含冷氣 機 、電 冰箱與 除濕機 等 家電 產 品 ,由於 夏季 氣候潮 濕炎熱 , 冷氣 機 儼然 成為家 庭 必備 之日常 設 備 ,電 冰箱 除 了 可延 長食物之貯存 期限 , 遏止或延遲微 生物於 食 物中滋長 , 亦 可 延長 及避免 食物產 生物理 與化學變化 進 而 造成 腐 壞 。

二、 商業用途

舉凡 辦公室 、 飯店旅 館 、 娛樂場所 、便利 商店 、 量販 店 及其 他相關販售店 等,空 調幾乎成了必 要之配 備,由於 空調容量較 大,

一般使用箱型 冷氣機 或是中央空調 系統 。 利用大型冰 水 主機供 應 冰水 至 需要空 調 之區 域,再透過空 調箱 調 節溫度或溼度 , 以維 持 環境 之 舒適 度。至於 冷凍設備在飯 店、餐 飲供應業和便 利商店 等,

皆設置大型之 冷凍冷 藏設備 , 儲藏 大量不 同之食物 , 以 因應顧 客 之需求 。冷凍 冷藏運 輸車如卡車 、 拖車 、 鐵路機動車 、 輪船 、 貨 櫃 、公車和火 車之空 調系統也大量 因應生 產使用 。

另外 , 冷凍空 調 設備 於 醫療用途 中 之醫藥 供應 、 血和紗 布織 物之製造 、 儲 存及分 發上亦 格 外重 要 。由 於醫療場所之 病患 可 能 具有呼吸性之 傳染病 ,為避免醫護 人員及 病患 間相互感 染 ,空 調 系統設備 亦 顯 得 分外 重要 , 另外 , 開刀房 之節淨室 、 隔 離病房 或 是病例實驗 室 , 更需 依賴冷凍空調 系統 之 設備 ,維持 與 控制空 氣 之清靜度 。

三、 工業用途

冷凍空調系統 對於工 業上之用途亦 相當 廣 泛與重要 , 其 中亦 包含 許多關鍵 製程,例如 煉鋼、製鞋、印 刷、紡 織 品、攝 影 材 料 、 電子 產品及 零 件 、電 腦操作 、 生物 技術 、 實驗室及電信 通信機 房 等 ,皆需依賴 空調系 統維持控制製 程 或系 統控制 環境之 溫度 、 濕 度及清淨度等 。

表2.1係冷凍 空調設備 型式及其運用 範圍。由表中可知冷 凍空調 設 備具多種型式 , 其運 用範圍從民生 必備家 電產品 、商用 中央空 調 、 重 工業 、 輕工業 設備、 系統控制式至 物流業 及專業之冷藏 系統設 備等 ,

(23)

相當廣泛 。

表2.1 冷凍 空調設備 型式及其運用 範圍 表

冷 凍空調 設備型 式 運 用範 圍

家 用 及 輕 便 的 商 用 空 調設備

中 央 空 調 設 備 、 商 用 空 調 系 統 、 室 內 冷 氣 機、分離式 冷氣 機、航空站用冷氣 機、直 膨 商用空調機 、 箱型冷 氣機

舒 適 型 商 用 ( 小 型 ) 空調設備

往複式 、 離心 式和螺 旋式冰水機 工 業 製 程 用 冷 藏 冷 凍

設備

化學、製藥 和石 化 工 業、油 脂 和 氣 體 工 業 、 冶金、土木工程、運 動和休閒設施、食品 加 工等業別使用 之冷藏 冷凍設備

工業製程用空 調設備 在高溫 之 作業 環境中 必 備之 空調系 統,例 如 鑄 造 廠 的 起 重 機 控 制 室 或 煉 鋼 廠 的 電 腦 控 制室所需用 之 空調設 備

冷凍冷藏 庫 包括公共及私 人保存 肉類、產品、冷凍 食 品 及其他易腐壞 食品 之 冷凍冷藏庫

休閒娛樂用設 備 溜冰場

冷凍冷藏運輸 車 卡車、拖車、鐵 路機 動車、輪船、貨 櫃上 之 冷凍空調系統 ,公車 和火車 之空調 系統 零 售 業 食 品 冷 凍 冷 藏

空調設備

在小型超市、傳統店 舖、餐廳、旅館和 其 它 食品販賣設施 之獨立 冷凍設備、超 市 之大 型 冷凍冷藏系統

工業用途 製冰 機 小型 、 中型和 大型的 製冰機 家 用 與 其 它 冷 凍 冷 藏

空調應用設備

冰箱、冷凍庫、製冷 器、自動販賣 機、除 濕 機

資料來源 : 楊 斐喬 ( 2003)

由上 述 內 容 可知 , 冷 凍空 調實 為 一與 人類 生活 密不 可 分之 產業 。 冷凍空調 之 冷 凍循環 系統 如圖 2.2 所示 , 主要係由壓縮 機、冷 凝器、

散熱器 、 膨 脹閥 、 蒸 發器 、 乾燥 瓶及連 接 這些元 件的 管路 所 組 成 。冷 凍循環 過程 係將低 溫 低壓之 液態 冷媒流 入 蒸發器 中 , 吸取大 量 室內空 氣之熱 量 , 蒸發成 低 溫低壓 之 氣 態冷媒 , 使室內 溫度 降低達 到 冷凍效 果。 為 了 促 使 蒸發 後 之 冷媒 能重 複 被 使 用 , 將低 溫低 壓之 氣 態 冷媒經 由壓縮 機 壓 縮成高 溫 高壓之 氣態 冷媒 , 通 過冷凝 器將 其散熱 而 凝結成 為高溫 高壓 之液態 冷 媒 , 再 經由 乾燥過 濾 器進入 毛細 管或膨 脹 閥降壓 和降溫 後成 為最初 使 用之低 溫低 壓液態 冷 煤 , 再 使其 進入蒸 發 器 ,形 成週而 復始 之冷凍 循 環系統 【 14】。冷 媒 於冷凍 空調 系統設 備 中扮演

(24)

之功能 如同 血液對 人 體之重 要性 , 係冷 凍 循環過 程中 不可或 缺 之重要 元素 , 其它 元件 大 體 上而言 係輔 助冷媒 能 於 整個 循環 過程中 進 行 周而 復始 之 運作。

面對冷媒將遭 受禁用 之時刻 , 相關 研發單 位更應加速新 替代冷 媒 之開發 ,由於 冷媒於 空調系統中扮 演一重 要角色 ,冷凍 空調設 備之好 壞亦 取決於冷 媒之 性 能優異與否 , 因此 , 未來新替代冷 媒除須 考量對 環境保護外 , 亦應考 量新替代冷媒 之性能 。

2.5.2 冷 凍 空 調 產 業 市 場 分 析

由於冷凍空調 器具產 值中以小型空 調機之 產值佔多數 , 因此 , 以 下針對 小型空 調機之 市場需求分析 推估冷 凍空調產業之 市場分 析 。 同 時針對小型空 調機於 全球市場 之 需 求作一 說明 。

根據日本冷凍 空調與 熱交換新聞( Japan Air Conditioning, Heating

& Refrigeration News, JARN) 指 出 全 球 家 用 空 調 機 與 箱 型 空 調 機 於 吸取空間 熱 量 , 使室 內溫度降低

毛 細 管 降壓降溫成 低溫低壓液

態冷媒

達到冷凍效果

壓 縮 機 壓縮成高溫高

壓氣態冷媒

散 熱

冷 凝 器 散熱 凝結 成 高溫 高 壓液

態冷媒 蒸 發 器

吸熱成低溫低 壓氣態 冷媒 冷

乾燥 過慮器

圖 2.2 冷凍循環 系 統圖

(25)

2000 年 之 需 求 量 估 算 結 果 達 4,187 萬 台,較 1999 年 上 升 8.8%;於 2001 年之需求量估 算為 4,362 萬台, 較 2000 年上升 4.2%;2002 年之需求 量估算為 4,332 萬台 ,較 2001 年略微下 跌 0.7%;預估 2003 及 2004 年全 球空調機 之需求 量可達 4,525 萬台及 4,718 萬台,表 2.2 係 日本冷 凍空調協會 (JRAIA)對 1999 年至 2004 年 全球空調機市 場需求 量之實際 與推估 值【 20】。

表 2.2 1999 年 至 2004 年 全 球 空 調 機 市 場 需 求 量 實 際 與 推 估 值 表

單 位 : 千 台

年 度 區 域

1999

(結 果 )

2000

(結果)

2001

(估計)

2002

(預測)

2003

(預測)

2004

(預測)

全球 38,500 41,874 43,628 43,320 45,251 47,183 日本 7,121 7,791 8,367 7,651 7,512 7,315 亞洲其它地

區 11,873 13,897 15,298 16,534 17,907 19,400 中東 1,804 1,870 1,834 1,869 1,921 1,978 歐洲 2,472 2,709 2,638 2,792 2,950 3,126 北美地區 12,408 12,322 12,272 11,123 11,425 11,626 拉丁美洲 1,665 2,109 1,941 2,005 2,120 2,248

非洲 670 644 684 702 723 742

大洋洲 487 512 599 644 694 746

資料來源 : 日 本 JARN雜誌

圖 2.3 係美 國、日本 與大陸空調機 出貨量 趨勢。由圖中 可知, 近 年來全球空調 機出貨 量增加 之主因 係美國 和中國大陸空 調機之 市場需 求量 由於經濟 之開放 造成 巨大增加。2001 年美國空調機 出貨量 總數達 1,190 萬 台 , 比 2000 年 最 高 峰 的 1,320 萬 台 , 下 跌 130 萬 台 。 另 一 特 殊現 象 為中國 大陸市 場和製造商之 飛躍 成 長,於 1999~2001 年 小型空 調機之出貨量 持續超 過日本,並 以平均每 年 20%之速度成 長,已成為 全球第二 大 消 費 市場 。 然而 ,日本 市場 之 規模與需求則 趨於穩 健 , 未 來預期不可能 再有大 幅度 之成長 。 至於歐 洲市場 由於政 經保守 一直處 於穩定 成長之 狀態 。 亞洲地區 雖然 具備 相 當之 市場潛力 , 然而 東南亞 國家金融風暴 所帶來 之經濟 危機 仍 未完全 復甦。表 2.3 係 2001 年東亞 各國在空調機 市場 之 需求狀況 , 由 表 中 可 明顯看出中 國 大陸之 空調機 需求量 高於其 它亞洲 國家 ,反映出 中國大 陸 係 未來 全球 市場 規 模需求 潛力最大之區 域。而 地處赤道附近 之熱帶 地區國家如泰 國、馬 來西亞、

(26)

菲律賓與印尼 等 ,由 於人口眾多對 空調 之 需求 理應屬於 消費 龐 大之區 域, 倘 若經濟 逐漸復 甦, 人民生活 水 準 及 環境 提高時 , 所 帶來 之龐大 市場商機 將係 不容忽 視 。

0 3 6 9 12 15

93 94 95 96 97 98 99 200020012002 年 台

大陸 日本 美國

圖 2.3 美國 、日 本 與大陸空調機 出貨量 趨勢 圖 資料來源: 日本 JARN 資料

表2.3 2001年 東 亞 國 家 空 調 機 之 需 求 量 表 單 位 : 千 台

國 家 /地區 空 調機需 求量

中國大陸 10,700

日本 8,400

台灣 780

南韓 1,300

香港 400

泰國 410

馬來西亞 432

新加坡 190

印尼 239

菲律賓 279

資料來源 : 日 本 JARN雜誌

未來景氣 倘 若 能持續 穩定 及成長 , 加上中 國大陸和歐洲 市場的 增 加, 以及亞洲 地區 的 市場復甦 , 估 計 今後 未來幾 年全球 空調機 之需求 量將 具 有相當 可觀之 規模 。

單位

:百 萬

(27)

2.6 研 究方法相關文獻探討

本研究 之目的 係研擬 新替代冷媒技 術未來 發展之評估指 標 ,並 進 一步探討評估 指標對 於新替代冷媒 技術 未 來發展之影響 程度關 係 , 因 此需應用相關 之研究 方法以達到本 研究欲 探討之目標 。 以下將 針對有 關要素權重求 取之方 法作一介紹 , 並針對 本研究所 採用 之 層級 分析法 作一詳 細介 紹 。

2.6.1 要 素 權 重 求 取 之 方 法

要 素權重給予 及 衡量 之方法有許多 種 類, 諸如統計方法 之迴歸 分 析法 、 相關分 析法、 資料包絡分析 法 ( Data Envelopment; DEA)、排 序 與 分 類 法 ( Ranking and Categorization )、 點 指 派 法 ( Point Assignment)、單位權 重法(Unit Weighting)、評點法(Rating)、無差 異權衡取捨法( Indifference Trade-Off Method)、效用函數 法、線性規 劃法( Linear Programming Method)、ELECTRE法、TATIC法、Anchored 評點尺度法( Anchored Rating Scales Method)、單數 對數法( Log-Odds Method)、 Entopy法 、 重 心 法 ( Centnalized Weights)、 互 動 式 評 估 法

( Interactive Weight Approach )、 極 值 權 重 法 ( Extreme Weight Approach)、隨機權重 法( Random Weight Approach)、LINMAP法、Saaty 法( AHP法)、最小 平方法( Least Squares Method)、對數最 小 平方法

( Logarithmic Least Squares Method)及幾 何平均法( Geometric Mean Method)等【 24】。要 素權重求取方 法依決 策環 境 之 不 同 而 有 所 差 異 , 由於層級分析 法 具實 用 及 易於操作 等特性 , 加上 決策 者 易 於表 達對指 標之偏好程度 , 以及 可確認決策者 對層級 指標之 偏好 程 度 是否 具有 一 致性,因 此,本 研究 係採用 Saaty所 提出之 層級分析法進 行要要 素權重 之求取 。

2.6.2 層 級 分 析 法

層 級 分 析法 ( Analytic Hierarchy Process, AHP) 係 由Thomas L.

Saaty於 1971 年 所 發 展 出 來 之 決 策 分 析 法 , 爾 後 經 與 其 他 學 者 不 斷 應 用、修正及證明 後,使得層級分析 法之理 論更臻成熟與 完備。由於 AHP 法具 實用 性 、 理論 簡 單 且 易於使用 ,因此 , 廣泛 被應用 於 方案 評選 與

(28)

權重求 取之 研 究 上, 並 發表於 各 類 國際期 刊 論文中 ,特 別係 應 用於 預 測、 評估 、 判 斷及 規 劃 等方面 均 具 有 相當 之 成效 。

2.6.3 AHP 法 之 內 涵

層 級 分 析 法 主 要 係 應 用 於 不 確 定 情 況 及 多 個 評 估 準 則 之 問 題 決 策上 ,旨 將複雜之 問 題系統化 ,將欲評 估 的問題簡化成 具相互 影響關 係之 層級 結構( Hierarchy Structure)【 38】。AHP 法之最 大特色 係透過 對決策 問題 具 有專業 知識 及 豐富經 驗 之專 業 人員 , 將具複雜 、多變化 及多準則 之決 策問題 予以層級化 、系統 化 與量化 , 使決策 之 問 題 更具 體與明朗 化, 進而降 低決策者 錯誤 決策之 風險性 。

層級分析法之 假設共 有九項 , 茲說 明如下 【23】:

一、 單一 系統可被 分解成 許多種類( Classes)或成分(Components),

形成有向網路 ( Directed Network)之層級 架構。

二、 層 級 結 構 中 , 每 一 層 級 之 要 素 間 均 假 設 具 有 獨 立 性

( Independence)。

三、 每一層級內 之 要素 , 皆可 使 用上一 層級內 某些或全部 的 要素作 為 基準 ,進行評 比 。

四、 評比時 ,可將 絕對數 值尺度轉換成 比例尺 度 ( Ratio Scale)。

五、 成對比較( Pairwise Comparison)後,可 使 用正倒值矩陣(Positive Reciprocal Matrix) 處 理 。

六、 偏 好 關 係 滿 足 遞 移 性 ( Transitivity) , 不 僅 優 劣 關 係 滿 足 遞 移 性

(即若 A比 B優, B比 C優,則A比C優), 強度關係亦同 時滿足 遞 移性( 即若 A比 B優二 倍,B比C優 三倍,則 A比C優六倍)之 結 果 。 七、 由於偏好關係 完全具 備遞移性 較不 容易 , 因此,容許 某 程度不 具

遞移性 之存在 , 但須 測試其一致性 (Consistency) 之程度。

八、 經由加權法則 ( Weighting Principle)求取 要素之優勢程 度。

九、 出現 於層級 結 構 中之 任何要素 ,不 論其優 勢程度如何 , 均與整 個 評估結構 相 關 ,而非 檢核 層級結構 之獨立 性 。

2.6.4 應 用 AHP 法 之 分 析 流 程

應用 層級分析 法 進行 決策問題之評 估流程 係先進行問題 之描述 ,

(29)

爾後找出相關 影響要 素並建立層級 架構 , 採用成對比較 之方式 ,運用 比例尺度 , 由 專家學 者評比 各層級 要素 之 相對重要性 , 依此建 立成對 比 較 矩 陣 , 計 算 出 矩 陣 之 特 徵 值 與 特 徵 向 量 並 求 取 各 層 級 要 素 之 權 重,圖2.4係應用 AHP法之分析流程 圖,茲 將其分為以下 五個階 段並依 序說明如下 【 24】。

階段一 :界定 決策 問 題 之範圍

蒐集 相關 決 策問 題之 資訊 , 將 決 策問 題之 本質 與所 處 的系統 詳加瞭解 與 分 析 ,找 出可能影響 決 策 問題 的要素 , 同時 注意影 響 要 素間 的相關 性 與獨 立性, 並界定 決策問 題之範圍與相 關領域 之 專家 , 成立決 策群體 ,專家人數以 5-15人 為宜。

階段二 :構 建 評估之 層級架構

構 建 決 策 問 題 之 層 級 架 構 係 AHP法 之 首 要 工 作 , 將 影 響 決 策 問題之要素建 構成許 多層級 , 每一 層級只 影響另一層級 並受其 影 響,層級 為系統結構 之骨架,用以研究階 層中各要素的 交互影 響,

以及對 整個系 統的衝 擊 。層級結構 之建立 係首先依據決 策之問 題 建立最終目標 , 爾後 將影響系統 之 要素加 以分解 成 數個 群體 , 每 群 體再區分成 數 個次 群體 , 並依據 決策問 題之複雜性與 逐級分 析 所需 , 逐級分 解建立 完 整之層級結 構 。層 級結構化時應 注意以 下 五點 :

(一 ) 最 高 層 級 係 代 表 決 策 問 題 之 最 終 目 標 (二 ) 重 要 性 相 近 之 要 素 應 盡 量 放 於 同 一 層 級

(三 ) 層 級 內 之 要 素 不 宜 過 多,基 於 人 類 無 法 同 時 對 7 種 以 上 之 事 物進行比較之 假設下,Satty(1980)建 議 層級內之要素 不宜 超過 7 個,超過者應 再予以分層, 以免影 響層級之一致 性 (四 ) 層 級 內 之 各 要 素 應 力 求 具 備 獨 立 性 , 若 有 相 依 性 存 在 時 , 可

先將獨立性與 相依性 要素分開分析 , 再將 兩者合併分析 (五 ) 最 低 層 級 之 要 素 係 為 可 行 之 方 案

圖 2.5 係一具有目 標 、評估準則及 可行方 案等層級,係 一完 整 之層級 架構 , 目標 係反映出決策 問題之 評估方向 , 目 標確立 後 再將其演化為 詳細明 確的評估準則 , 換言 之 ,準則係由 決策目 標

(30)

界定決策問題

決定決策群體

構建層級架構

設計成對比較 問卷

專家進行評比

C.R.<0.1 一致性檢定

可行方案之加 權平均 Yes

No 請 專 家 重 新 評 比 決策

專家 群體

可行方案之選 擇 層級結構之一 致性檢 定

C.R.H.<0.1 Yes 影響要素分析

No 建立成對比較 矩陣

計算特徵值與 特徵向 量

重 新 分 析 影 響 要 素 階段一 :

界定決策 問題 之範 圍

階段二 : 構建評層 級架構 階段三 : 問卷設計 與調查

階段四 : 層級權重 之計算

階段五 : 進行決策

圖 2.4 AHP 流 程 圖

(31)

所衍生出來,將決策 目標具體化,代表目 標達成之具體 項目,

用以衡量決策 方案之 重要指標 。

然若 基於 研 究目 的之 不同 , 可 將 完整 之層 級結 構予 以 修正 , 建立一僅具部 分關係 之層級結構 , 如圖 2.6 所示。由於 本研究 之 目的係應用 AHP 法 之決策程序,求取影 響決策目標之 評估準 則的 權重 , 因此本 研究係 採用圖 2.6 所示之架 構構建層級之 基礎。

A

A1

A11 A12

A2

A21 A22 A23 A24

A3

A31 A32 A33

C1 C2 C3 第一層

( 最終 目標 ) 第二 層

( 評估準則 ) 第三 層

( 評估準則 )

第四 層

( 可行方案 )

圖 2.5 完整層級 架 構之示意圖

A

A1

A11 A12

A2

A21 A22 A23 A24

A3

A31 A32 A33 第一層

( 最終 目標 ) 第二 層

( 評估準則 )

第三 層

(評估準則 )

圖 2.6 不完整 層 級架構之示意 圖

(32)

建立層級架構 之程序 依 Saaty(1980)指出 可使用前瞻層 級程 序 (forword process hierarchy)係由 上而 下之演繹法, 及後顧 層 級程序( backward process hierarchy)係由 下而上之歸納 法等兩 種 方法【38】。本研究 係 使用前瞻層級 程序法 建立 層 級 架 構 之 程 序 。 再者,如 何研擬 各層 級之評估準則 及可行 方案,並 建立層級關 係,

係 AHP之 一 重 要 步 驟 , MacCrimmon( 1969) 建 議 採 用 下 列 三 種 建立方法 【 36】:

(一 ) 回 顧 相 關 文 獻 : 從 相 關 文 獻 之 探 討 , 學 習 其 他 學 者 處 理 相 關 問題之方法 。

(二 ) 系 統 分 析 : 建 構 系 統 模 式 , 使 投 入 及 產 出 之 變 數 明 確 , 彰 顯 合適之目標 。

(三 ) 實 證 分 析 : 觀 察 其 他 學 者 如 何 從 相 關 問 題 中 下 決 策 。

另外,腦力激盪 法( brainstorming method, BS)、明示結構法

( interpretive structural modeling, ISM)及 Delphi法等 皆可建立 層 級結構 。Keeeney and Raiffa(1976)指出 集合決策問題 相關領 域 之專家學者 , 藉腦力 激盪會議之召 開集思 廣義 ,可全面 地分析 、 評價並萃選出 合適之 目標 、 層面 、 評估準 則與可行方案 【 35】 。 因此 本研究係 以腦力 激盪法建立層 級結構 。

Keerey與 Raiffa( 1976)建 議 研 擬 準 則 時 須 符 合 以 下 五 項 原 則

【 35】:

(一 ) 完 備 性 ( completely): 能 涵 蓋 決 策 問 題 之 所 有 重 要 特 性 。 (二 ) 可 操 作 性 ( operationally): 有 意 義 且 可 公 開 研 究 。

(三 ) 可 分 解 性( decomposablely):從高階 層分 解至低階層 ,簡化 評估過程 。

(四 ) 無 重 複 性 ( nonredundantly):避 免同一績 效之計算 。

(五 ) 最 小 規 模 性 ( minimal size): 準則 不宜 過 多 , 以 減少 評估 過 程所需耗費之 人力 、 時間與成本 。

階段三 :問卷 設計與 調查

構建 層級 架 構後 , 將 某一 層級 中 所有 要素 ,以 所屬 上 一層級

(33)

之 要素作為評 估之基 準下, 進行兩 兩要素 間相對重要性 之評估 比 較 ,決策 者 只 須專注 於兩要素間之 關係 , 可降低評 比時 之思考 負 擔 。評估上可 區分為 名目尺度 、 順 序尺度 、區間尺度及 比例尺 度 等四類用以衡 量之尺 度,AHP 評估尺度係 採取比例尺度 之方式 設 計,依 Saaty( 1980)之建議,將 AHP 評估 尺度劃分 為 同 等 重 要 、 稍重要 、頗重 要 、極 重要及絕對重 要等五 項基本評估尺 度 ;另 外 四項評估尺度 則介於 上述五項基本 尺度之 間 ,係 1-9 之評估 尺 度,能提供較 佳之有 效性,表 2.4 係 AHP 評估尺度之意 義與說 明。

尺度之選取可 依實際 情形 與研究需 求 而定 ,以不超 過九 個尺 度為原則 , 否 則將造 成 決策 者之負 擔 及錯 誤之判斷 。 因 此問卷 針 對層級要素屬 性 進行 設計 , 將 所屬 上一層 級要素下之所 有要素 , 以兩兩成對比 較之方 式 ,在 1-9尺 度下請 決策者進行成 對要素 相 對重要程度之 評比 。

表2.4 AHP評 估 尺 度 之 意 義 與 說 明 表 評 估

尺 度 定 義 說 明

1 同等重要

( Equal Importance)

兩 評 估 要 素 具 同 等 重 要 性 為 等 強

(Equally)

2 評估尺度 1 與 3 之中 間值

( Intermediate Values) 須折衷值時

3 稍重要

( Weak Importance)

經驗與判斷稍 微傾 向 喜好 某 一評 估要素 為稍強 (Moderately)

4 評估尺度 3 與 5 之中 間值

( Intermediate Values) 須折衷值時

5 頗重要

( Essential Importance)

經 驗 與 判 斷 強 烈 傾 向 喜 好 某 一 評 估要素 為頗強 (Stongly)

6 評估尺度 5 與 7 之中 間值

( Intermediate Values) 須折衷值時

7 極重要

(Demonstrated mportance)

實 際 顯 示 非 常 強 烈 傾 向 喜 好 某 一 評估要素 為極 強 (Very Strong)

8 評估尺度 7 與 9 之中 間值

( Intermediate Values) 須折衷值時

9 絕對重要

(Absolute Importance)

有 足 夠 證 據 肯 定 絕 對 傾 向 喜 好 某 一評估要素 為 絕強 ( Extremely)

資料來源 : Thomas L. Saaty(1980)

(34)

階段四 :層級 權重之 計算

先將 問卷 調 查之 結 果 建立 成對 比 較矩 陣 , 利用 數值 分 析法中 常 用 的 特 徵 值 ( Eiqenvalue) 解 法 , 求 出 最 大 特 徵 值 與 其 對 應 之 特徵向量 (Eigen Vector),進 而求出各 層級 要素間之相對 權重。 同 時檢定每一成 對比較 矩陣是否達到 一致性( C.R.<0.1),若有任 一 個成對比較矩 陣未達 到一致性 , 表 示專家 進行評比之過 程出現 判 斷混淆之現象 , 因此 須請專家重新 進行評 比 ,直到達到 一致性 , 否則此專家評 比之結 果將不被採用 。 除了 檢測每一專家 評比後 , 所建立之所有 成對比 較矩陣是否達 到一致 性外 ,亦須檢 測每一 專 家對於整個層 級結構 之評比是否達 到一致 性(C.R.H.<0.1),若 未 達 到 整 個 層 級 結 構 之 一 致 性 , 表 示 層 級 要 素 間 之 關 連 性 出 現 問 題 ,因此須重 新分析 整個層級要素 間之關 連 。

當 每 一 位 專 家 進 行 評 比 後 , 其 一 致 性 皆 達 到 C.R.<0.1 且 C.R.H.<0.1, 方 可 接 受 該 專 家 所 評 比 之 結 果 。

若決 策問 題 由決 策 群 體進 行 , 則 須將 所有 專家 進行 各 層級要 素評比之結果 進行 整 合,整合決策 群體之 意見 係另一重 要 之 課 題。

Buckely( 1985)指 出 專 家 意 見 之 整 合,可 分 為 事 前 整 合( Pool First)及 事 後 整 合( Pool Last)等 二 大 方 式【 32】。前者係將 各個 專家學者對於 層級要 素兩兩評比之 結果加 以整合 , 再求 取各個 層 級 要 素 之 權 重 ; 後 者 係 將 各 個 專 家 學 者 對 於 層 級 要 素 兩 兩 評 比 後 ,求取各個 層級要 素之權重後 , 再將所 求取之權重予 以整合 。 另外 , 研究 指出事前 整合之方法 以幾何平 均法 (Geometric Mean Method ) 及 多 數 決 法 為 佳 , 而 事 後 整 合 之 方 法 則 以 算 術 平 均 法

( Arithmetic Mean Method)被廣 泛應用。

階段五 :進行 決策

依據 層級 分 析法 所得 到之 結果 , 可得 層級 架構 中最 後 一層要 素即可行方案 達到最 終目標之優勢 權重 , 得到各可行方 案之權 重 優劣順序 , 權 重愈大 之方案表該方 案愈能 達到最終之目 標 ,因 此 決策者可依分 析之結 果進行可行方 案之選 擇 。

(35)

2.7 小 結

由於國 際綠色 環保 意 識 與要 求 為當 代 之 潮 流,任 一產業 皆不 能 忽 視此一議題 , 特別是 遭受國際環保 公約禁 用之冷媒 ,對 冷凍空 調產業 所帶來之衝擊 , 加上 未來 冷凍空調 產業 將 興起龐大之市 場商機 ,為搭 上正快 速成長 之市場 需求 ,冷凍空 調相關 產業加速開發 具環保 創新型 且符合市場 、 技術需 求 等具競爭力 之新替 代冷媒 ,係產 業界當 前刻不 容緩之議題 。

由於 AHP 法 具實用 性 、理論 簡 單 且 易 於使 用,加上能有 效及系 統 地整合各專家 領域之 意見 ,將決策 之問題 更具體與明朗 化 ,因 此本研 究運用層級分 析法探 討新替代冷媒 技術之 未來發展趨勢 。

(36)

第三章 研究設計與實施

本章節係 介紹 本研究 之設計與實施 內容 , 經由研究背景 、 研究 動 機、 研究目的 、 研究 限制以及相關 文獻探 討後 ,建構出 本研究 之實證 研究架構 及所 運用之 方法 ,界定研 究之對 象 , 並詳細說 明各個 研究方 法之內涵 , 最 後將本 研究之問卷設 計與實 施作一說明 。 研究設 計與實 施過程詳如下 述 。

3.1 實 證研究架構

本研究之目的 係 研擬 影響 新替代冷 媒 技術 發展之 因素 指 標 ,進 而 構建乙套 預測 新替代 冷媒 技術發展 之層級 架構 ,然在整 個層級 架構之 擬定上 ,並無 相關或 類似之研究 , 因此本 研究透過相關 專業文 獻之探 討, 同時在客 觀環境 的限制下與少 數國內 外相關專家學 者 進行 訪談 , 針對決策問題 之特性 加以分析 , 界 定本研 究決策問題之 範圍 , 並決定 本 研 究 之 決 策 專 家 群 體 , 利 用 腦 力 激 盪 法 ( Brainstorming, BS) 研 擬 本研究預測新 替代冷 媒技術發展之 評估層 面及指標 ,並 發 展第 一階段 專家問卷 , 調 查各專 家對於評估指 標之白 化值 ,回收問 卷後 以 灰色統 計法 選取對本 研究決 策問題具有價 值之指 標 , 提供本研 究作腦 力激盪 會議後指標評 估之擬 定參考 ,並 再 次與專 家們研討初步 擬定新 替代冷 媒技術發展指 標之層 級架構 。

然層級 架構 必須 滿足 AHP方法 的基 本假 設 :於層 級架 構中 ,每 一 層 級 要 素 均 假 設 具 獨 立 性 ( Independence) , 且 層 級 與 要 素 之 關 係 為 每一層級只影 響另一 層級,同時僅 受另一 層級 之 影響【 23】。換 言 之 , 層級之要素除 與所屬 上一層級要有 相關外 , 與其它所有 要素間 均不具 有相關性 。 因 此 ,本 研究 遂發展第 二階段 專家 問卷 ,調 查各專 家對於 所有層級內要 素之評 值 , 回收問卷 後進行 層級架構之相 關性檢 定 , 以 檢測整個層級 架構之 適宜性 ,確立 本研究 之層級架構 。

最後 , 依本研 究所 建 立之層 級架構 進行 層 級分析 ,發展 第三 階 段 專家問卷之 成 對比較 問卷 ,並發放 至決策 專家群體進行 評比 , 決定出 各指標 之權重 。 最後 進行描述性統 計分析 , 探討 各個專 家群體 對指標

(37)

之偏好結構與 共識程 度 。 圖3.1係 本研究之 實證架構。

3.2 研 究對象

本 研 究 係 以 日 本 及 台 灣 地 區 之 冷 凍 空 調 協 會 、 冷 凍 空 調 相 關 產 業、 學 術研究 單位及 環保相關單位 等之 專 家學者為主要 之訪談 與調查 對象 , 從中選 取十五 位具專業領域 知識及 豐家經驗 ,同 時能全 程參與 本研究進行 之 專家學 者 , 作為本研 究之決 策群體 ,其中 台灣地 區之專 家數計有環保 相關單 位 2 位、學術研究單 位 3 位、冷凍空調協 會 2 位 及冷凍空調產業 2 位 ,共計 9 位,日本地 區之專家數計 有環保 相關單 位 2 位、學術研究單 位 2 位、冷凍空調協 會 1 位及冷凍空調產 業 1 位,

圖 3.1 實證研究 架 構圖 界定決策問題 、 範圍 與決

策群體

初步建構層級 架構

評估指標權重 之衡量

專家偏好結構 與差異 分析 檢測層級架構 之適宜 性 研擬 層級架構 之層面 與指

評估指標之篩 選

腦力激盪 法

灰色統計 法

相關性檢 定

層級分析 法 描述性統

計分析 第一階段

專家 問卷 調查

第 二 階段 專家 問卷

調查

第 三 階段 專家 問卷

調查

(38)

共計為 6 位。表 3.1 係本研究之決 策群體 結構表。

表 3.1 本研究之 決 策群體 結構表

專 家別 台 灣 日 本 專 家數

環保相關單位 2 2 4

學術研究單位 3 2 5

冷凍空調產業 2 1 3

冷凍空調 協會 2 1 3

全部專家數 9 6 15

3.3 研 擬層級架構之層面與指標 -腦力激盪法

腦力激盪法 係 由英 文 Brainstorming 翻 譯而來,而 Brainstorming 原意為醫學用 詞,係 指「精神病患 者腦病 發作,突然精 神錯亂 之 狀態 」, 1938 年 左 右 Alex F. Osborn( 當 時 美 國 BBDO 廣 告 代 理 商 之 副 總 裁 ) 提出 腦力激盪 法( Brainstorming, BS)產 生 廣 告 提 案 之 創 意( idea),

其所指腦力激 盪法意 為「 用頭腦(brain)猛 烈 攻 擊( storm)議 題 」,

爾後演變為一 種會議 之 型式 ,係 透 過團體 成員針對 某項 議題 , 激發腦 力各出奇想 產 生相互 激盪 之效果 , 進而 提 供良好意見或 創意 之 會議型 式【 6】。

腦力激盪法 之 進行 , 與會之成員 皆 須遵守 下列 四大原則 【 17】 : 一、 不論創意或意 見 之 好 壞 , 絕不批評 。若 提 出意見 遭批評 ,將會 阻

礙與會成員之 思路 。

二、 與會 成員 隨意 聯想 、 自由奔放 。不 論是否 具 備 一定 之 可 行性, 將 腦中所有閃過 之 點子 呈現 出 ,較易 有 創意 之構想產生 。

三、 創意或 意見愈 多愈好 。

四、 鼓 勵 搭 便 車 之 發 展 。 換 言 之 , 將 別 人 提 出 之 創 意 或 意 見 加 以 改 進、 結合成更 好 之 創 意或意見 。

腦力激盪會議 之與會 人員包含主席 和紀錄 ,以十至十五 人為適 當 之成員數 , 舉 行腦力 激盪法的步驟 如下 【 2】:

一、 先決定 討論 之 議題 。

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References

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