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110年度農漁業氣象資訊服務的社會經濟效益評估與跨域應用服務 

編號: PR2445

作者: 林桓億

價格: 非賣品

出版日期: 2021.12


摘要:

研究目的 : 

研究目的 本委辦研究案是以「農漁業氣象資訊服務的社會經濟效益評估與跨域應用服務」為主題,規劃進行四個主要工作項目。在農漁領域係延續過去執行內容,包括了三個工作項目:「建立農漁業氣象資訊服務之社會經濟效益評估」、「建立農漁業氣象資訊服務之總體社會經濟決策應用分析」,以及「建構國家層級農漁業跨域合作架構與氣象資訊服務推廣機制」。本年度首次加入綠能領域,作為氣象跨域應用服務之公私合作示範領域,成為第四工作項目「協助中央氣象局發展氣象跨域應用服務與相關活動(以綠能領域為 例)」。以下分述各工作項目之研究目的與重點規劃內容。 

在第一個工作項目部分,工作重點以氣象資訊服務對農漁業終端使用者的經濟效益為主題,包含兩個面向,分別是針對「既有應用於農漁業的氣象資訊服務」及「創新氣象資訊服務」來進行經濟價值評估。第一個面向,本研究延續前期與全國各地農漁會示範單位之合作關係,針對農漁民推動對於氣象應用服務使用者之行為研究,進行代表性個案層次之社會經濟效益評估工作。此外,將彙整前期全國層次農漁戶之田野抽樣調查結果,針對全國農漁業終端使用者,初步建立我國農漁業氣象資訊服務價值資料庫與統合分析機制。第二個面向則是以與氣象局合作之農漁研究單位(農試所與水試所)之前期在創新氣象服務方面之工作成果為標的,來推估其後續應用所可能帶來的潛在經濟價值。 

在第二個工作項目部分,有別於第一工作項目以使用者經濟效益為研究面向,此部分則改由農漁業避免災損的角度切入,探討氣象資訊服務透過降低農漁業災損所間接誘發的總體社會經濟價值。其次,考量氣象資訊服務對降低災損具備多元影響管道,而針對不同管道之作為不盡相同,其對總體社會經濟價值的影響途徑也並不完全相同。因此,本工項規劃要建置我國氣象服務總體社會經濟決策機制之模型,並提供使用者介面友善之系統,希望協助中央氣象局未來進行新創氣象資訊服務產品開發時,可利用此系統來快速衡量不同氣象資訊服務設計模式或不同資源投入重點之總體經濟效益,確保資源效益最大化。 

在第三個工作項目部分,本研究將依照世界氣象組織之全球氣候服務框架所定義之階段步驟,持續促進農漁業領域與氣象領域之合作,並協助氣象服務之推廣,強化中央氣象局與農漁業相關單位或從業者之溝通交流與合作。規劃針對農漁業從業人員包括研究人員、農漁民與農漁會等相關單位或人員,辦理農漁業氣象服務推廣活動,期能健全氣象資訊服務推廣機制,擴大氣候服務對農漁業從業人員之實務成效。此外,由於本年度為總計畫之最後一年,在本工項中,亦規劃協助中央氣象局彙整歷年各單位參與之研究成果,透過成果發表會以及成果專書之形式,讓更多人了解工作內容,進而擴大各界對於氣候服務之意識。 

在第四個工作項目部分,本研究依循 WMO之公共私營參與指導原則(Public-Private Engagement, PPE),協助中央氣象局與國內綠 能產業之產、學、研界進行交流合作,探討綠能產業應用氣象資訊,進行包含綠能發電量預測之相關工作推動和應用技術,瞭解產業現況和氣象資訊需求,據以建立公、私部門合作關係,同時製作宣傳短片,藉以對外溝通當前氣象資訊對綠能產業的重要性,以及此一領域未來之發展方向。 

研究成果 

一、建立農漁業氣象經濟效益評估與決策機制 

(一) 農漁業基層示範合作單位氣象資訊應用推廣效益評估工作 

1. 農業示範專區 

延續農業氣象示範專區工作,針對北中南東四個合作農會(新竹芎林、彰化竹塘、高雄美濃、花蓮吉安),執行回訪問卷調查,完成262份有效樣本。經分析,證實推廣工作能夠有效提高氣象資訊對農民之價值,按北中南東示範區,經推廣氣象資訊,可對農民提升每人每月46、200、103、80元之價值。 

2.漁業示範專區 

自潛在四個基層漁業氣象示範專區(新竹區漁會、彰化區漁會、永安區漁會、澎湖區漁會)中,選擇永安區漁會與澎湖區漁會合作。在兩個漁會進行初步基礎問卷調查,並於永安漁會進行三場共五個產銷班小班教學活動。結合過去全國養殖與捕撈漁業調查樣本,針對永安區漁會和澎湖區漁會進行了基本經濟價值WTP推估。 

(二) 創新氣象資訊服務成果之潛在經濟價值分析 

完成2個創新氣象資訊服務成果之潛在經濟價值評估,在農業面向為「利用長期預報資料建立短期作物之蟲害管理模式」,在漁業面向為「利用海氣象及水文資料探討刺鯧資源變動」。召開與上游農漁合作單位(農試所、水試所)之討論會議各兩場,釐清各創新氣象服務之可能產出與後續的應用方向,並完成價值評估。「利用長期預報資料建立短期作物之蟲害管理模式」效益評估結果為22.96 億元,「利用海氣象及水文資料探討刺鯧資源變動」效益評估結果為2.39億元。 

(三) 農業氣象資訊服務價值資料庫與統合分析機制 在過去三年執行農漁業全國氣象資訊問卷調查的基礎上,重新估計農漁民出價函數,並利用效益移轉法中之平均值移轉法以及價值函數移轉法,建立農業氣象資訊服務價值之資料庫,並建置以 Excel表單為使用介面之統合分析工具機制,俾利後續氣象局而利用本團隊建立之機制,完成當年度農漁領域氣象資訊價值估計工作。 

二、建立農漁業氣象創新服務之總體社會經濟決策機制 

(一)建置我國氣象服務總體社會經濟決策機制模型 

1.已更新資料庫資料並應用該資料更新模式推估 

本計畫執行至今共建置有農漁業災損資料庫、氣象資料庫、總體社會經濟資料庫,作為總體社會經濟決策各子模型推估之用。

2021 年將各資料庫中屬於定期統計之資料更新,並利用最新資料重新估計農漁業損害函數、損失成本,以及CGE模型之基礎參數。

2.已完成總體社會經濟決策機制與系統設計 

本計畫建構之整合多元方法的評估機制:首先利用農業六大作物以及養殖漁業之災損資料、颱風資料以及Tobit模型,建構七大產業之颱風損害函數;接著,利用第一工項調查而得之農漁民氣象服務主觀準確率、防災成本、防災後可避免災損比例等資訊,透過蒙地卡羅模擬以及損失成本法,考量颱風降雨強度之超越機率,以及在颱風侵臺風險下農漁民所進行的防災決策,以計算農漁業損失期望值以及氣象服務所能創造的直接價值;最後,透過CGE模型模擬農漁業直接損失對總體經濟產生的間接效果,以及氣象服務因為降低這些損失所創造的總體社會經濟價值。各項模型或方法皆已完成建置並提供評估結果,整體決策機制串接以及系統整合亦已完成。 

3.已完成友善且易於操作之決策輔助工具 

為了便於後續情境模擬或新的氣象服務計畫評估,本工項適度簡化操作流程,提供親善且易於操作之介面,讓使用者可在Excel上直接進行模擬分析。於 10/07 於氣象局進行交流,針對本工項之總體社會經濟決策機制與系統進行說明。 

(二)氣象在農業部門效益創造之總體經濟策略規劃分析 未來若新創氣象資訊服務可發佈中長期相關預報,使資訊使用者獲得更長的處理時間(Leading Time),則可預期資訊使用者的防颱措施不再侷限於短期,進而提高可避免災損比重。若此而可避免災損比重 10 %,約可創造 3.3 億元的總體經濟效益。

此外,若提高農漁民應用氣象服務使用信心或提高其使用意願,亦或確保未來氣象預報主觀準確率可持續提升。根據模擬結果,當氣象預報主觀準確率 10 % 後,則預計可創造 3.4 億元的總體經濟效益。

三、建構國家層級農漁業跨域合作架構與氣象資訊服務推廣機制 

(一)農漁業氣象應用服務座談講習會 

1. 農業座談講習會

持續與農試所合作,針對農業研究人員和農民,以辦理座談講習會課程形式,進行符合NFCS發展架構的農業氣象資訊服務推廣活動。透過事先拜訪了解在地研究人員和基層農民的需求,客製化設計合適教材與課程內容,邀請中央氣象局、農試所及國家災害防救科技中心人員擔任講師,著重實際教導農民使用手機氣象App,以及線上操作官方網頁。

本年度舉辦2場「農業氣象應用服務座談講習會」活動(40人以上規模),分別於5月4日在臺東縣池上鄉農會,以及10月8日在彰化縣二林鎮公所舉辦,與會人員包含農業研究人員、產銷班農民、青農、農會、農政人員等農業相關從業人員,共193人參加。 

2. 漁業座談講習會 

針對漁業研究人員和漁民,以符合NFCS發展架構模式,持續以漁業氣象資訊服務座談講習會形式,進行漁業氣象資訊服務推廣活動。分別事先拜訪澎湖區漁會、水試所澎湖海洋生物中心、彰化區漁會,以及水產試驗所,了解在地漁民及研究人員對於氣象資訊的需求,依照在地需求,設計客製化課程,邀請中央氣象局海氣象相關單位與水試所等人員授課,專人詳細教導手機下載與操作氣象 App,並安排解決操作問題。

本年度針對漁民,完成舉辦2場漁業氣象推廣座談講習會,分別為9月9日在澎湖區漁會(捕撈漁業)和11月2日在彰化區漁會(養殖漁業),在漁會、水試所的積極協助下,與會人數總計167人。針對漁業研究人員,於11月16日水產試驗所,完成辦理1場漁業氣象推廣座談講習會,與會人數總計34人。 

(二)農漁業跨域合作推廣成果總覽 

全期四年本研究團隊針對農漁業研究人員和農漁民,根據NFCS氣候服務發展架構的五個步驟,協助中央氣象局針對農漁業單位研究人員及基層農漁民,促成農漁業相關單位之合作交流,進行各項農漁業氣象資訊服務之跨域合作與推廣活動。 

在農業研究人員方面,已完成舉辦1場國家層級農業氣象跨域交流工作坊,以及6場農業氣象講習座談會,推廣足跡遍及苗栗區農業改良場、臺中農業試驗所、臺南區農業改良場、花蓮區農業改良場、南投縣茶業改良場凍頂工作站,以及臺東縣農業改良場,總計418人參加。 

在基層農民方面,已在臺灣北、中、南、東部地區的主要農會與鄉鎮公所,共辦理8場農業氣象講習座談會,地點包括新竹縣橫山農會、新竹縣芎林鄉農會、彰化縣竹塘鄉農會、彰化縣二林鎮公所、高雄市美濃區農會、花蓮縣吉安鄉農會、臺東縣池上鄉農會(應邀舉辦2次)。與會人士除專業講者外,還包括農會人員、產銷班班長、農民朋友等,總計447人次參加。

在漁業研究人員方面,完成舉辦1場漁業氣象資訊服務與知識研習會,初步歸納漁業相關從業人員意見與建議,以為後續辦理漁業氣象推廣。舉辦2場國家層級漁業氣象跨域交流工作坊(沿近海捕撈漁業、養殖漁業),邀請漁業產官學研與第一線漁民,以「公民咖啡館」(world café)的互動模式來專業交流,讓氣象局,更有系統的蒐集漁業氣象需求與相關建議。辦理1場漁業氣象應用服務座談講習會,針對最新的海氣象產品資訊、氣象預報產品,以及衛星資訊產品進行說明。邀請水試所所屬之相關研究人員,進行交流與互動,期盼有更進一步氣象產品跨域研究與創新之研發。

在基層漁民方面,四年來已於臺灣北中南東部,完成10場漁業氣象推廣座談會,地點包括蘇澳區漁會、基隆區漁會、新竹區漁會、 彰化區漁會、南瀛養殖協會、永安區漁會、高雄區漁會、東港區漁會、新港區漁會,以及澎湖區漁會,累計參與人數共627人。 

(三) 農漁業氣候服務推廣模式總結分析 

在農漁業氣候服務推廣模式方面,本研究團隊綜整四年舉辦推廣課程經驗,歸納出6個氣候服務推廣重點元素,包括:1.拜訪了解需求、2.客製化教材設計、3.專業講師授課、4.聚焦資訊科技應用(手機App、桌機操作)、5.體驗式教學和6.重視使用者回饋意見。建議未來氣象相關單位,在辦理農漁業乃至於其他不同產業的氣象資訊服務推廣活動時,可參考此6個重點步驟,以達到事半功倍的效果。 

(四) 總計畫期末成果發表會 

本計畫為交通部中央氣象局 「107-110 年農漁業健康環境形塑計畫-運用客製化天氣與氣候資訊」總計畫案之子項計畫,本工項協助中央氣象局於10月27日辦理總計畫期末成果發表會,併入中央氣象局今年舉行之天氣分析與預報研討會(天分會)辦理,以演講及海報展示方式,呈現累積之研究成果。 

(五) 總計畫期末成果專書出版 

本工項協助總計畫成果專書之製作,分為三個階段說明:籌備期間、校稿期間以及出版期間。已完成了第一版修訂與美編排版,並持續進行稿件修訂作業。最後,提供計畫成果專書電子檔案予氣象局進行驗收;出版期間,本團隊協助氣象局進行出版相關申請業務,預計於2022年第一季完成專書出版。 

四、協助中央氣象局發展氣象跨域應用服務與相關活動(以綠能領域為例)

(一)推動氣象在綠能領域之公私部門合作

本研究於今年度研究期程中,已協助氣象局完成和大同股份有限公司、WPD達德能源集團、昱鼎能源、台汽電綠能、森崴能源、台電電力調度處調度組、友達光電、興創知能,以及微電能源及悠由數據,合計達十家企業之公、私部門跨域交流,並與中央氣象局共同擬定氣象資訊跨域服務合作備忘錄範本,目前亦從已交流的企 業中建議優先合作名單,部分業者則已進入簽署合作備忘錄階段,期能以公、私部門共同合作完成之計畫書為基礎,開展後續雙方實質合作,提升氣象資訊在綠能領域之應用。 

(二) 辦理氣象資訊在綠能領域應用服務工作坊 

110年度「氣象資訊服務於綠能領域之跨域應用」工作坊於2021 年9月2日舉行,議程主要包含專題報告、圓桌會談和綜合座談等,在專題報告方面,基於綠能發電量預測資訊的需求者,係現階段維持電網穩定性的臺灣電力公司,由臺電電力調度處,分享確保調度穩定性所需要的發電量預報資訊和重要性及能源轉型之電力調度策略;其次,則安排中央氣象局鄧仁星博士就計畫的目標、方向和預期效益為講題;第三個講題委請資拓宏宇國際股份有限公司廖哲瑩經理,說明資料交換平臺和知識交流平臺的內容;最後,係由中華經濟研究院林桓億博士談論公、私部門合作的重要性,以及合作框架的構想與合作備忘錄,作為建立公、私部門合作後續合作的基礎。 

在圓桌會談部分,則安排臺灣電力股份有限公司綜合研究所周儷芬研究員,分享過去臺電綜研所進行太陽光電和風力發電量預測的相關技術和經驗,其後則邀請國內深耕再生能源市場之綠能業者,分別就執行業務過程中運用氣象資訊之經驗,以及對綠能發電量預測和氣象資訊之關連進行分享和研討。最後的綜合座談,則邀請與會之相關綠能業者分享各自從事之綠能業務,以及所需之氣象服務和建議。

(三) 製作氣象資訊在綠能領域應用服務之宣傳短片

已完成主題為「讓臺灣風光無限的氣象推手」之宣傳短片,分為5分鐘和3分鐘兩個版本,提供氣象局進行氣象資訊應用於綠能領域之介紹和說明。影片專訪產官學研專家,提出氣象資訊服務對綠能發展、電網穩定性,以及綠能業者實務上運維排程的重要性。為增加影片品質及內容豐富度,亦和臺灣電力公司及多家綠能業者聯繫,取得授權同意,提供綠能案場實景之影片作為素材。