唐 力，陳 超

（南京農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟管理學院，江蘇 南京 210095）

公共科研部門的育種創(chuàng)新與R&D投入
——基于六大育種地區(qū)面板數(shù)據(jù)的實證分析

唐 力，陳 超

（南京農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟管理學院，江蘇 南京 210095）

Abstract:Based on the panel data of Chinese six major breeding areas,this paper uses the fixed-effects model of individual moments to empirically analyze the breeding innovation and R&D investment in Chinese public research sector.The results show that:the role of R&D investment public breeding research R&D playing in breeding innovation almost disappeared after a lag period of 2 years;Public breeding research R&D input ratio is imbalance,and basic research had negative impact on breeding innovation,the current applying research and the lag of 2 experimental research was more significant to the breeding innovation.Due to their resources of agricultural,the functions of R&D of Shandong,Henan,Sichuan are not as power as that of Jiangsu,Jilin developed province,and expanding the scale of R&D will contribute to the overall breeding innovation.

Key words:plant variety protection（PVP）;public research sector;breeding innovation;R&D

本文基于我國六大育種地區(qū)的面板數(shù)據(jù)，運用個體固定效應模型實證分析了我國公共科研部門育種創(chuàng)新與R&D投入的問題。結果表明，公共科研部門育種科研經(jīng)費R&D投入對育種創(chuàng)新的作用在滯后期為2年后幾乎消失，育種回報周期短；公共科研部門育種科研經(jīng)費R&D投入比例失調(diào)，基礎研究對育種創(chuàng)新的消極性影響將顯現(xiàn)，應用研究投入當期及試驗發(fā)展投入滯后二期對育種創(chuàng)新產(chǎn)出見效快。本文還發(fā)現(xiàn)，以山東、河南、四川為代表的農(nóng)業(yè)大省由于自身農(nóng)業(yè)資源優(yōu)勢，育種科研經(jīng)費R&D投入對育種創(chuàng)新的產(chǎn)出作用不如江蘇、吉林等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)；擴大育種經(jīng)費R&D投入的規(guī)模將對全國育種創(chuàng)新水平的提高有積極作用。

植物新品種保護；公共科研部門；育種創(chuàng)新；R&D投入

1 引言

作為育種創(chuàng)新的產(chǎn)權制度，國內(nèi)外許多研究業(yè)已證明，植物新品種保護制度能夠有效激勵育種創(chuàng)新、增加品種研發(fā)投資和提高社會福利，是有利于促進農(nóng)業(yè)技術進步的良好制度框架。中國于1999年加入《國際植物新品種保護公約》，啟動實施了《中華人民共和國植物新品種保護條例》。十年來，植物新品種保護事業(yè)獲得了長足發(fā)展。年申請量由10年前的115件攀升到2008年的868件，自2004年以來一直位居國際植物新品種保護聯(lián)盟成員第四。

目前公共科研部門是我國育種創(chuàng)新的主體，育種資金主要來源為政府投資，那么科研部門育種經(jīng)費R&D投入情況如何，哪些環(huán)節(jié)的投入是推動育種創(chuàng)新的主要因素，我國科研部門的育種經(jīng)費R&D投入與育種創(chuàng)新有何特征是本文所要回答的問題。目前，國內(nèi)外對植物新品種保護制度的經(jīng)濟效應研究已頗為深入。從國外的研究來看，育種者對知識產(chǎn)權保護制度的預期能夠刺激品種研發(fā)投資的增加［1］；美國植物新品種保護法案 （Plant Variety Protection Act）實施對公共科研機構而不是育種企業(yè)的小麥育種資源有促進作用［2］。從我國品種權制度的效應研究來看，植物新品種保護有效地刺激了政府研究部門新品種保護申請的積極性［3］；陳超和周宏（2004）運用計量模型論證了植物新品種保護制度的實施對中國農(nóng)業(yè)技術的創(chuàng)新具有正向推動作用［4］。而育種科研經(jīng)費R&D投入對育種創(chuàng)新的影響則少有研究。因此，本文以品種權申請數(shù)據(jù)為公共科研部門育種創(chuàng)新產(chǎn)出的衡量指標，探討公共科研部門育種經(jīng)費R&D投入與育種創(chuàng)新的問題，并對區(qū)域間的差異進行分析，為我國育種創(chuàng)新事業(yè)的發(fā)展提供一定的理論依據(jù)和實證支持。

2 研究方法和模型選擇

2.1 研究方法

本文選擇四川、山東、河南、吉林、江蘇、遼寧六個品種權申請大省與全國水平作為截面成員，以1999—2008年為觀測期，建立公共科研部門育種創(chuàng)新－R&D投入面板數(shù)據(jù)。在面板數(shù)據(jù)的自變量選擇中，通過對R&D投入作進一步細化，探討對科研部門的育種創(chuàng)新的作用。

2.2 變量選擇和樣本數(shù)據(jù)的說明

中國對農(nóng)業(yè)科研投資這一大類數(shù)據(jù)尚無完整統(tǒng)計，在缺乏農(nóng)業(yè)科研投資數(shù)據(jù)的情況下，本文擬采用科技部對國家農(nóng)業(yè)科技單位1999—2005年度統(tǒng)計數(shù)據(jù)，選取全國620家與種植業(yè)有關的農(nóng)業(yè)科研機構的R&D投入作為基礎，從中選取與種植業(yè)科研成果數(shù)量直接相關聯(lián)的R&D課題經(jīng)費作為本文研究的育種科研經(jīng)費R&D投入變量。以水稻育成品種為例，盡管水稻R&D課題經(jīng)費占農(nóng)業(yè)科研總投資的比例較小，大約只占10%左右，近90%的經(jīng)費支出并沒有直接用于科學研究，但國家級農(nóng)業(yè)科研單位（包括中國農(nóng)業(yè)科學院及其所屬有關研究所、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院等）、省市級農(nóng)業(yè)科研單位（包括省級農(nóng)業(yè)科學院、地市級農(nóng)科所以及少數(shù)縣級農(nóng)科所、原種場）育成品種總數(shù)在國審、省審品種總數(shù)中的比例分別為 83%、76%［5］，因此，本文認為，采用歷年種植業(yè)R&D課題經(jīng)費變量能夠反映直接用于育種的科研R&D投資量。

更具體地，育種科研經(jīng)費R&D投入（以下簡稱R&D投入）主要分為基礎研究、應用研究、試驗發(fā)展，三者具有不同的研究性質(zhì)［6］。研發(fā)種植業(yè)新品種的基礎研究主要是基因構建與合成、基因優(yōu)勢組合等方面的研究活動；種植業(yè)新品種的應用研究活動主要是種質(zhì)的研制、目標基因?qū)爰夹g、轉(zhuǎn)基因育種技術研究等等；種植業(yè)新品種的試驗發(fā)展研究活動主要是新品種的培育和產(chǎn)業(yè)化，包括新品種的選育、中試、生產(chǎn)性試驗、推廣等。

從四川、山東、河南、吉林、江蘇、遼寧六大育種地區(qū)的R&D經(jīng)費投入情況看，以應用研究和試驗發(fā)展研究經(jīng)費為主，基礎研究經(jīng)費比例較小，基礎應用研究投入比例失調(diào)。表1顯示出了我國六大育種地區(qū)種植業(yè)R&D投入結構（遼寧省的基礎研究投入數(shù)據(jù)為零）。就我國農(nóng)業(yè)R&D經(jīng)費總量來說，研究課題經(jīng)費占總支出的比重愈來愈低，下降幅度很大，研究機構課題經(jīng)費投資占農(nóng)業(yè)科研投資只有11.8%，1996年以后，農(nóng)業(yè)科研課題經(jīng)費雖不斷提高，2002年也只達到23.03%［7］。并且，我國公共科研部門育種科研經(jīng)費R&D投入主要集中在應用研究與試驗發(fā)展等市場應用型的投入，分配到為獲得新知識開展的基礎研究投入就更少。盡管基礎研究、應用研究、實驗發(fā)展的經(jīng)費投入1998—2005年都有所增加，且在2004年達到最大值，但也僅為1999年基礎研究投入的2倍，試驗發(fā)展經(jīng)費投入在2003年達到了最高值，是1999年投入的4倍（見表1）。說明用于種植業(yè)新品種應用示范與產(chǎn)業(yè)化推廣的經(jīng)費增長的更多。從平均育種科研經(jīng)費R&D投入來看，應用研究是基礎研究的10倍左右，試驗發(fā)展研究大約是基礎研究的100倍。這一比例與發(fā)達國家投入比例相比相差巨大，近兩年來實驗發(fā)展研究與基礎研究的比例略有下降。這一根本現(xiàn)象體現(xiàn)出種植業(yè)育種科研經(jīng)費R&D投入重應用試驗研究、輕基礎研究，然而基礎研究比例過低將容易導致科學研究缺乏后續(xù)動力。有學者曾對發(fā)達國家農(nóng)業(yè)科研投入層次性結構的研究表明，在整個研究投資中基礎研究、應用研究、開發(fā)研究投資的比例已基本趨向一致，農(nóng)業(yè)基礎研究比重要達到10%以上。

表1 六大育種地區(qū)種植業(yè)R&D經(jīng)費投入變化（1998年為不變價格）單位：千元

2.3 模型形式的確定

育種科研經(jīng)費是保證研發(fā)新品種數(shù)量增加的一個重要因素。一般來說，培育一個基因工程植物大約需要花費1000萬美元并耗時6年［8］，與之相比較，培育一個新的雜交作物品種通常需要花費100萬美元并耗時10年左右［9］，通過基因工程的實施有希望把傳統(tǒng)雜交育種時間縮短一半［10］。我國農(nóng)作物的育種時間一般為2~4年，為此，回歸模型引入育種科研經(jīng)費R&D投入的滯后項。由于對數(shù)變換并不影響變量之間的協(xié)整關系，因此，首先將變量進行對數(shù)變換，消除異方差現(xiàn)象，建立面板數(shù)據(jù)模型，其基本形式如下：

其中，LnPVPit是對數(shù)化后的育種創(chuàng)新變量，（LNBASIC,LNBASIC（－T）,LNAPPLY,LNAPPLY（－T）,LNEXP,LNEXP（－T））′it是解釋變量向量。 對數(shù)化后的育種科研經(jīng)費R&D投入及其滯后項分別為LNBASIC （科研經(jīng)費中基礎研究投入）、LNBASIC（-T）（基礎研究投入的T期滯后）、LNAPPLY （科研經(jīng)費中應用研究投入部分）、LNAPPLY（-T）（應用研究投入的T期滯后）、LNEXP（科研經(jīng)費中用于試驗研究投入部分）、LNEXP（-T）（試驗研究投入的 T期滯后）；參數(shù)ait表示模型的常數(shù)項，βit為對應于回歸向量的系數(shù)向量，yit是因變量；i為截面成員個數(shù)，分別是四川、山東、河南、吉林、江蘇、遼寧和全國樣本，t為每個截面成員的觀測時期總數(shù)，T為滯后期。

滯后期的確定是計量過程的一個關鍵點。從理論上，按照Hendry一般到具體的方法，先從一個大的滯后期數(shù)開始，不對分布滯后做任何約束，然后看模型的擬合優(yōu)度是否會隨滯后期數(shù)的減少而顯著惡化，對滯后長度的檢驗結合Eviews軟件選取R2的校正、赤池信息準則和施瓦茨信息準則進行度量，以上三個標準是在自由度消耗和擬合度優(yōu)化之間作了協(xié)調(diào)的，是三位一體的。我國農(nóng)作物的育種時間一般為2~4年，故本文選擇4期為最大的滯后期數(shù)，不對分布滯后做其他約束，逐步減少滯后期的期數(shù)，比較模型的擬合優(yōu)度（見表2）。

表2 模型中滯后期選擇的擬合優(yōu)度列表

比較各期滯后的R2校正、AIC和SC信息可知，二期滯后的R2校正略高于其他滯后期、AIC和SC信息略低于其他滯后期。因此認為引入二期滯后的模型較優(yōu)，說明公共科研部門育種科研經(jīng)費R&D投入對育種創(chuàng)新的作用在滯后期為2年后幾乎消失。本文按照面板數(shù)據(jù)模型選擇步驟，運用Hausman檢驗技術選擇面板數(shù)據(jù)模型的形式。相對于混合估計模型來說，F(xiàn)檢驗統(tǒng)計值拒絕原假設，結論是應該建立個體固定效應模型。樣本數(shù)據(jù)的描述性統(tǒng)計特征如表3所示。

3 實證研究與討論

3.1 面板數(shù)據(jù)的單位根檢驗

在模型回歸之前，對數(shù)據(jù)進行平穩(wěn)性檢驗，以確保回歸結果具有可靠性。經(jīng)過驗證，我們對公共科研部門的育種創(chuàng)新、R&D投入數(shù)據(jù)進行了單序列的單位根檢驗與協(xié)整檢驗，證明兩者間存在長期均衡關系。為使本文檢驗結果更可信，對因變量（育種創(chuàng)新）和3個自變量（基礎研究、應用研究、試驗研究投入）同時運用常見的幾種面板數(shù)據(jù)的單位根檢驗，如LLC、IPS檢驗、Fisher-ADF 檢驗、PP 檢驗和 Hadri檢驗（見表 4）。

表3 六大育種省份1999—2008序列變量的描述性統(tǒng)計特征

如表4所示，運用常規(guī)的Summary方法對變量進行單位根檢驗，從Prob結果的檢驗數(shù)值可以看出，育種創(chuàng)新（PVP）、基礎研究投入（BASIC）、應用研究投入（APPLY）、試驗研究投入（EXP）面板數(shù)據(jù)的LLC、IPS檢驗、Fisher-ADF 檢驗、PP 檢驗和 Hadri檢驗都不能完全拒絕面板數(shù)據(jù)存在單位根的零假設。 但是它們的一階差分變量 D（PVP）、D（BASIC）、D （APPLY）、D （EXP） 通 過 了 LLC、IPS、ADF、PP 檢驗，可以推知，育種創(chuàng)新、基礎研究、應用研究、試驗研究的滯后項的一階差分變量也通過單位根檢驗。因此，我們接受模型數(shù)據(jù)序列是存在面板單位根的。

表4 變量的單位根檢驗prob結果

然而理論上還有另外一種可能性，即雖然自變量和因變量均是非平穩(wěn)的時間序列，但是它們的某種組合是平穩(wěn)的時間序列，非平穩(wěn)的因變量和自變量的先行抵消了兩個時間序列中的隨機趨勢。經(jīng)檢驗，盡管模型中各變量是非平穩(wěn)的，但它們具有長期或均衡的關系，可以進行回歸。

3.2 實證結果與解釋

依據(jù)以上得出的結論，對公共科研部門育種創(chuàng)新的分析建立個體固定效應模型，模型結果如表5所示。

方程整體擬合效果不錯，R2值為0.953675，模型通過F檢驗。由于遼寧省基礎研究投入數(shù)據(jù)為零，可觀察的個體的模型截距項減少。

由以上公共科研部門的育種創(chuàng)新—R&D個體固定效應模型回歸結果（見表5）可以看出，R&D課題經(jīng)費中基礎研究投入及其滯后變量對育種創(chuàng)新的影響不顯著，應用研究投入的當期及二期滯后分別在5%、10%的顯著性水平下通過檢驗，而試驗研究投入二期滯后則非常顯著，顯著性水平為1%。

回歸結果表明，公共科研部門的基礎研究投入LNBASIC及一期滯后 LNBASIC （-1）、二期滯后LNBASIC（-2）對其育種創(chuàng)新的影響不顯著，且影響方向為負。如前文對表1的分析可知，目前科研部門對育種創(chuàng)新的R&D投入主要集中于試驗發(fā)展研究以及應用研究方面，基礎研究投入不足是造成模型結果不顯著的可能原因，另外R&D經(jīng)費中基礎研究投入的比例極低可能是導致影響系數(shù)為負的原因，但結果并非說明要減少基礎研究的投入，相反科研部門在R&D經(jīng)費分配上應更加重視獲得育種新知識這一基礎研究活動，為育種開發(fā)增強后續(xù)動力。

公共科研部門的應用研究投入LNAPPLY及二期滯后 LNAPPLY（-2）與育種創(chuàng)新呈顯著正相關，這說明在其他條件不變的情況下，R&D經(jīng)費中應用研究投入的規(guī)模越大將有利于品種權申請量的增加。然而，應用研究的當期投入對育種創(chuàng)新的作用更大，這一點也間接反映出目前我國育種研發(fā)有短、平、快的浮躁現(xiàn)象，品種“質(zhì)”的創(chuàng)新得不到提高，實質(zhì)不利于一個國家品種創(chuàng)新水平的提高。

表5 個體固定效應模型實證結果

公共科研部門的試驗發(fā)展投入二期滯后LNEXP（-2）對育種創(chuàng)新有顯著正效應，說明了在控制其他變量不變的前提下，增加試驗發(fā)展的二期滯后投入能夠顯著提高品種權申請量。

比較不同個體的模型截距項可以看出，山東、河南、四川省的截距項（SHANDONG-C、HENAN-C、SICHUAN-C）為正，而吉林、江蘇省和全國水平（JILIN-C、JIANGSU-C、QUANGUO-C） 的模型截距為負。說明農(nóng)業(yè)大省自身具有優(yōu)勢農(nóng)業(yè)資源和良好的育種基礎，假定其育種創(chuàng)新不受R&D影響的情況下，可能受其他原因的影響使得自身的育種積極性較高。而對于經(jīng)濟較發(fā)達地區(qū)的江蘇省和吉林省來說，R&D經(jīng)費投入的作用相對較大。此外，模型結果還表明，全國樣本的截距項最小，因而擴大R&D投入的規(guī)模將對全國育種創(chuàng)新有促進作用。

4 主要結論與政策建議

4.1 探索“雙軌制”的科研育種經(jīng)費投入新機制

公共科研部門育種科研經(jīng)費R&D投入比例失調(diào)造成育種可持續(xù)創(chuàng)新消極影響，建議探索 “雙軌制”的科研育種經(jīng)費投入新機制。育種科研的周期性長、季節(jié)性和區(qū)域性強，短期的直接經(jīng)濟效益低而社會效益高等特征決定了育種科研的公共品性質(zhì)。近幾十年來，我國農(nóng)業(yè)育種主體一直是國家級和省市級農(nóng)業(yè)科研機構也間接表明了農(nóng)業(yè)科研的公共品屬性。通過上述分析，我們也可以看出，育種科研經(jīng)費較過去幾年雖然有所增加，但上升幅度較小，說明我國育種科研投資力度遠遠低于發(fā)達國家水平。并且，育種科研投資中的基礎研究投入比例失調(diào)問題依然突出，基礎研究投入對育種產(chǎn)出的影響不顯著，如果繼續(xù)缺乏基礎研究投入對我國育種創(chuàng)新的消極性影響會逐漸顯現(xiàn)。發(fā)達國家育種科研的基礎性研究工作主要靠政府，而應用科研則由企業(yè)完成。在我國，真正有育種研發(fā)能力的種子企業(yè)數(shù)量相當少，它們主要負責種子生產(chǎn)和銷售，而商業(yè)育種帶來的經(jīng)濟利益往往吸引了大多公共科研部門。因此，在提高國家育種科研經(jīng)費的同時，不防探索“雙軌制”的科研育種經(jīng)費投入新機制，把國家育種科研經(jīng)費分成兩塊投入，一部分投給公共科研部門從事公益性、基礎性研究，另一部分投給企業(yè)用于商業(yè)育種，明確公益性與競爭性研發(fā)的合理分工與互補關系。

4.2 改革科技管理體制評估標準

公共科研部門育種科研經(jīng)費R&D投入對育種創(chuàng)新產(chǎn)出回報周期短，應用研究和試驗研究投入的育種產(chǎn)出見效快，育種質(zhì)量卻有待突破，建議改革科技管理體制評估標準。一項農(nóng)業(yè)技術的創(chuàng)新尤其是育種創(chuàng)新需要幾年甚至十幾年的時間，其研究工作不僅需要長期穩(wěn)定的政府經(jīng)費支持，還需要科研人員較高的科研素質(zhì)與堅定執(zhí)著的科研態(tài)度。我國每年審定通過的相當數(shù)量的國審、省審新品種，其遺傳背景相似，同質(zhì)化品種多，個性化品種少。實證研究結果反映了這一現(xiàn)實問題，育種科研經(jīng)費滯后期一方面是由于技術創(chuàng)新的質(zhì)量長時期沒有突破性進展，實質(zhì)性派生品種的數(shù)量增加［11］，另一方面是政府對農(nóng)業(yè)科研項目支持的“短、平、快”特點，直接助長了科研人員的浮躁作風，引致了育種創(chuàng)新產(chǎn)出雖然不斷增加，育種質(zhì)量卻有待突破?，F(xiàn)行的科技管理體制中考核評估標準過度強調(diào)以發(fā)表SCI論文等，科技工作者普遍關心的是課題費、論文、評獎、進職稱等，因此要扭轉(zhuǎn)此種價值導向，必須從機制層面變革對科研人員的評價標準，不能簡單地以育成某個品種、是否獲獎為標準，每一項科研成果的背后普遍存在一個研發(fā)鏈條，對科研人員的評價應以其實際貢獻率為準，真正調(diào)動科研工作者從事基礎研究的積極性。

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（責任編輯 遲鳳玲）

Breeding Innovation and R&D Investment of Public Research Sector——based on the Panel Data of Six Major Breeding Areas

Tang Li，Chen Chao
（School of Economics and Management,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China）

F323.9

A

國家自然科學基金課題“派生品種對我國育種創(chuàng)新和農(nóng)民行為的影響及作用機制研究”（項目批準號70973054）。

2010-05-19

唐力（1985-），女，貴州凱里人，南京農(nóng)業(yè)大學經(jīng)濟管理學院博士研究生；研究方向：農(nóng)業(yè)經(jīng)濟管理。