公共科研部门的育种创新与R&D投入——基于六大育种地区面板数据的实证分析

唐 力，陈 超

（南京农业大学经济管理学院，江苏 南京 210095）

公共科研部门的育种创新与R&D投入
——基于六大育种地区面板数据的实证分析

唐 力，陈 超

（南京农业大学经济管理学院，江苏 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

本文基于我国六大育种地区的面板数据，运用个体固定效应模型实证分析了我国公共科研部门育种创新与R&D投入的问题。结果表明，公共科研部门育种科研经费R&D投入对育种创新的作用在滞后期为2年后几乎消失，育种回报周期短；公共科研部门育种科研经费R&D投入比例失调，基础研究对育种创新的消极性影响将显现，应用研究投入当期及试验发展投入滞后二期对育种创新产出见效快。本文还发现，以山东、河南、四川为代表的农业大省由于自身农业资源优势，育种科研经费R&D投入对育种创新的产出作用不如江苏、吉林等经济发达地区；扩大育种经费R&D投入的规模将对全国育种创新水平的提高有积极作用。

植物新品种保护；公共科研部门；育种创新；R&D投入

1 引言

作为育种创新的产权制度，国内外许多研究业已证明，植物新品种保护制度能够有效激励育种创新、增加品种研发投资和提高社会福利，是有利于促进农业技术进步的良好制度框架。中国于1999年加入《国际植物新品种保护公约》，启动实施了《中华人民共和国植物新品种保护条例》。十年来，植物新品种保护事业获得了长足发展。年申请量由10年前的115件攀升到2008年的868件，自2004年以来一直位居国际植物新品种保护联盟成员第四。

目前公共科研部门是我国育种创新的主体，育种资金主要来源为政府投资，那么科研部门育种经费R&D投入情况如何，哪些环节的投入是推动育种创新的主要因素，我国科研部门的育种经费R&D投入与育种创新有何特征是本文所要回答的问题。目前，国内外对植物新品种保护制度的经济效应研究已颇为深入。从国外的研究来看，育种者对知识产权保护制度的预期能够刺激品种研发投资的增加［1］；美国植物新品种保护法案 （Plant Variety Protection Act）实施对公共科研机构而不是育种企业的小麦育种资源有促进作用［2］。从我国品种权制度的效应研究来看，植物新品种保护有效地刺激了政府研究部门新品种保护申请的积极性［3］；陈超和周宏（2004）运用计量模型论证了植物新品种保护制度的实施对中国农业技术的创新具有正向推动作用［4］。而育种科研经费R&D投入对育种创新的影响则少有研究。因此，本文以品种权申请数据为公共科研部门育种创新产出的衡量指标，探讨公共科研部门育种经费R&D投入与育种创新的问题，并对区域间的差异进行分析，为我国育种创新事业的发展提供一定的理论依据和实证支持。

2 研究方法和模型选择

2.1 研究方法

本文选择四川、山东、河南、吉林、江苏、辽宁六个品种权申请大省与全国水平作为截面成员，以1999—2008年为观测期，建立公共科研部门育种创新－R&D投入面板数据。在面板数据的自变量选择中，通过对R&D投入作进一步细化，探讨对科研部门的育种创新的作用。

2.2 变量选择和样本数据的说明

中国对农业科研投资这一大类数据尚无完整统计，在缺乏农业科研投资数据的情况下，本文拟采用科技部对国家农业科技单位1999—2005年度统计数据，选取全国620家与种植业有关的农业科研机构的R&D投入作为基础，从中选取与种植业科研成果数量直接相关联的R&D课题经费作为本文研究的育种科研经费R&D投入变量。以水稻育成品种为例，尽管水稻R&D课题经费占农业科研总投资的比例较小，大约只占10%左右，近90%的经费支出并没有直接用于科学研究，但国家级农业科研单位（包括中国农业科学院及其所属有关研究所、中国热带农业科学院等）、省市级农业科研单位（包括省级农业科学院、地市级农科所以及少数县级农科所、原种场）育成品种总数在国审、省审品种总数中的比例分别为 83%、76%［5］，因此，本文认为，采用历年种植业R&D课题经费变量能够反映直接用于育种的科研R&D投资量。

更具体地，育种科研经费R&D投入（以下简称R&D投入）主要分为基础研究、应用研究、试验发展，三者具有不同的研究性质［6］。研发种植业新品种的基础研究主要是基因构建与合成、基因优势组合等方面的研究活动；种植业新品种的应用研究活动主要是种质的研制、目标基因导入技术、转基因育种技术研究等等；种植业新品种的试验发展研究活动主要是新品种的培育和产业化，包括新品种的选育、中试、生产性试验、推广等。

从四川、山东、河南、吉林、江苏、辽宁六大育种地区的R&D经费投入情况看，以应用研究和试验发展研究经费为主，基础研究经费比例较小，基础应用研究投入比例失调。表1显示出了我国六大育种地区种植业R&D投入结构（辽宁省的基础研究投入数据为零）。就我国农业R&D经费总量来说，研究课题经费占总支出的比重愈来愈低，下降幅度很大，研究机构课题经费投资占农业科研投资只有11.8%，1996年以后，农业科研课题经费虽不断提高，2002年也只达到23.03%［7］。并且，我国公共科研部门育种科研经费R&D投入主要集中在应用研究与试验发展等市场应用型的投入，分配到为获得新知识开展的基础研究投入就更少。尽管基础研究、应用研究、实验发展的经费投入1998—2005年都有所增加，且在2004年达到最大值，但也仅为1999年基础研究投入的2倍，试验发展经费投入在2003年达到了最高值，是1999年投入的4倍（见表1）。说明用于种植业新品种应用示范与产业化推广的经费增长的更多。从平均育种科研经费R&D投入来看，应用研究是基础研究的10倍左右，试验发展研究大约是基础研究的100倍。这一比例与发达国家投入比例相比相差巨大，近两年来实验发展研究与基础研究的比例略有下降。这一根本现象体现出种植业育种科研经费R&D投入重应用试验研究、轻基础研究，然而基础研究比例过低将容易导致科学研究缺乏后续动力。有学者曾对发达国家农业科研投入层次性结构的研究表明，在整个研究投资中基础研究、应用研究、开发研究投资的比例已基本趋向一致，农业基础研究比重要达到10%以上。

表1 六大育种地区种植业R&D经费投入变化（1998年为不变价格）单位：千元

2.3 模型形式的确定

育种科研经费是保证研发新品种数量增加的一个重要因素。一般来说，培育一个基因工程植物大约需要花费1000万美元并耗时6年［8］，与之相比较，培育一个新的杂交作物品种通常需要花费100万美元并耗时10年左右［9］，通过基因工程的实施有希望把传统杂交育种时间缩短一半［10］。我国农作物的育种时间一般为2~4年，为此，回归模型引入育种科研经费R&D投入的滞后项。由于对数变换并不影响变量之间的协整关系，因此，首先将变量进行对数变换，消除异方差现象，建立面板数据模型，其基本形式如下：

其中，LnPVPit是对数化后的育种创新变量，（LNBASIC,LNBASIC（－T）,LNAPPLY,LNAPPLY（－T）,LNEXP,LNEXP（－T））′it是解释变量向量。 对数化后的育种科研经费R&D投入及其滞后项分别为LNBASIC （科研经费中基础研究投入）、LNBASIC（-T）（基础研究投入的T期滞后）、LNAPPLY （科研经费中应用研究投入部分）、LNAPPLY（-T）（应用研究投入的T期滞后）、LNEXP（科研经费中用于试验研究投入部分）、LNEXP（-T）（试验研究投入的 T期滞后）；参数ait表示模型的常数项，βit为对应于回归向量的系数向量，yit是因变量；i为截面成员个数，分别是四川、山东、河南、吉林、江苏、辽宁和全国样本，t为每个截面成员的观测时期总数，T为滞后期。

滞后期的确定是计量过程的一个关键点。从理论上，按照Hendry一般到具体的方法，先从一个大的滞后期数开始，不对分布滞后做任何约束，然后看模型的拟合优度是否会随滞后期数的减少而显著恶化，对滞后长度的检验结合Eviews软件选取R2的校正、赤池信息准则和施瓦茨信息准则进行度量，以上三个标准是在自由度消耗和拟合度优化之间作了协调的，是三位一体的。我国农作物的育种时间一般为2~4年，故本文选择4期为最大的滞后期数，不对分布滞后做其他约束，逐步减少滞后期的期数，比较模型的拟合优度（见表2）。

表2 模型中滞后期选择的拟合优度列表

比较各期滞后的R2校正、AIC和SC信息可知，二期滞后的R2校正略高于其他滞后期、AIC和SC信息略低于其他滞后期。因此认为引入二期滞后的模型较优，说明公共科研部门育种科研经费R&D投入对育种创新的作用在滞后期为2年后几乎消失。本文按照面板数据模型选择步骤，运用Hausman检验技术选择面板数据模型的形式。相对于混合估计模型来说，F检验统计值拒绝原假设，结论是应该建立个体固定效应模型。样本数据的描述性统计特征如表3所示。

3 实证研究与讨论

3.1 面板数据的单位根检验

在模型回归之前，对数据进行平稳性检验，以确保回归结果具有可靠性。经过验证，我们对公共科研部门的育种创新、R&D投入数据进行了单序列的单位根检验与协整检验，证明两者间存在长期均衡关系。为使本文检验结果更可信，对因变量（育种创新）和3个自变量（基础研究、应用研究、试验研究投入）同时运用常见的几种面板数据的单位根检验，如LLC、IPS检验、Fisher-ADF 检验、PP 检验和 Hadri检验（见表 4）。

表3 六大育种省份1999—2008序列变量的描述性统计特征

如表4所示，运用常规的Summary方法对变量进行单位根检验，从Prob结果的检验数值可以看出，育种创新（PVP）、基础研究投入（BASIC）、应用研究投入（APPLY）、试验研究投入（EXP）面板数据的LLC、IPS检验、Fisher-ADF 检验、PP 检验和 Hadri检验都不能完全拒绝面板数据存在单位根的零假设。 但是它们的一阶差分变量 D（PVP）、D（BASIC）、D （APPLY）、D （EXP） 通 过 了 LLC、IPS、ADF、PP 检验，可以推知，育种创新、基础研究、应用研究、试验研究的滞后项的一阶差分变量也通过单位根检验。因此，我们接受模型数据序列是存在面板单位根的。

表4 变量的单位根检验prob结果

然而理论上还有另外一种可能性，即虽然自变量和因变量均是非平稳的时间序列，但是它们的某种组合是平稳的时间序列，非平稳的因变量和自变量的先行抵消了两个时间序列中的随机趋势。经检验，尽管模型中各变量是非平稳的，但它们具有长期或均衡的关系，可以进行回归。

3.2 实证结果与解释

依据以上得出的结论，对公共科研部门育种创新的分析建立个体固定效应模型，模型结果如表5所示。

方程整体拟合效果不错，R2值为0.953675，模型通过F检验。由于辽宁省基础研究投入数据为零，可观察的个体的模型截距项减少。

由以上公共科研部门的育种创新—R&D个体固定效应模型回归结果（见表5）可以看出，R&D课题经费中基础研究投入及其滞后变量对育种创新的影响不显著，应用研究投入的当期及二期滞后分别在5%、10%的显著性水平下通过检验，而试验研究投入二期滞后则非常显著，显著性水平为1%。

回归结果表明，公共科研部门的基础研究投入LNBASIC及一期滞后 LNBASIC （-1）、二期滞后LNBASIC（-2）对其育种创新的影响不显著，且影响方向为负。如前文对表1的分析可知，目前科研部门对育种创新的R&D投入主要集中于试验发展研究以及应用研究方面，基础研究投入不足是造成模型结果不显著的可能原因，另外R&D经费中基础研究投入的比例极低可能是导致影响系数为负的原因，但结果并非说明要减少基础研究的投入，相反科研部门在R&D经费分配上应更加重视获得育种新知识这一基础研究活动，为育种开发增强后续动力。

公共科研部门的应用研究投入LNAPPLY及二期滞后 LNAPPLY（-2）与育种创新呈显著正相关，这说明在其他条件不变的情况下，R&D经费中应用研究投入的规模越大将有利于品种权申请量的增加。然而，应用研究的当期投入对育种创新的作用更大，这一点也间接反映出目前我国育种研发有短、平、快的浮躁现象，品种“质”的创新得不到提高，实质不利于一个国家品种创新水平的提高。

表5 个体固定效应模型实证结果

公共科研部门的试验发展投入二期滞后LNEXP（-2）对育种创新有显著正效应，说明了在控制其他变量不变的前提下，增加试验发展的二期滞后投入能够显著提高品种权申请量。

比较不同个体的模型截距项可以看出，山东、河南、四川省的截距项（SHANDONG-C、HENAN-C、SICHUAN-C）为正，而吉林、江苏省和全国水平（JILIN-C、JIANGSU-C、QUANGUO-C） 的模型截距为负。说明农业大省自身具有优势农业资源和良好的育种基础，假定其育种创新不受R&D影响的情况下，可能受其他原因的影响使得自身的育种积极性较高。而对于经济较发达地区的江苏省和吉林省来说，R&D经费投入的作用相对较大。此外，模型结果还表明，全国样本的截距项最小，因而扩大R&D投入的规模将对全国育种创新有促进作用。

4 主要结论与政策建议

4.1 探索“双轨制”的科研育种经费投入新机制

公共科研部门育种科研经费R&D投入比例失调造成育种可持续创新消极影响，建议探索 “双轨制”的科研育种经费投入新机制。育种科研的周期性长、季节性和区域性强，短期的直接经济效益低而社会效益高等特征决定了育种科研的公共品性质。近几十年来，我国农业育种主体一直是国家级和省市级农业科研机构也间接表明了农业科研的公共品属性。通过上述分析，我们也可以看出，育种科研经费较过去几年虽然有所增加，但上升幅度较小，说明我国育种科研投资力度远远低于发达国家水平。并且，育种科研投资中的基础研究投入比例失调问题依然突出，基础研究投入对育种产出的影响不显著，如果继续缺乏基础研究投入对我国育种创新的消极性影响会逐渐显现。发达国家育种科研的基础性研究工作主要靠政府，而应用科研则由企业完成。在我国，真正有育种研发能力的种子企业数量相当少，它们主要负责种子生产和销售，而商业育种带来的经济利益往往吸引了大多公共科研部门。因此，在提高国家育种科研经费的同时，不防探索“双轨制”的科研育种经费投入新机制，把国家育种科研经费分成两块投入，一部分投给公共科研部门从事公益性、基础性研究，另一部分投给企业用于商业育种，明确公益性与竞争性研发的合理分工与互补关系。

4.2 改革科技管理体制评估标准

公共科研部门育种科研经费R&D投入对育种创新产出回报周期短，应用研究和试验研究投入的育种产出见效快，育种质量却有待突破，建议改革科技管理体制评估标准。一项农业技术的创新尤其是育种创新需要几年甚至十几年的时间，其研究工作不仅需要长期稳定的政府经费支持，还需要科研人员较高的科研素质与坚定执着的科研态度。我国每年审定通过的相当数量的国审、省审新品种，其遗传背景相似，同质化品种多，个性化品种少。实证研究结果反映了这一现实问题，育种科研经费滞后期一方面是由于技术创新的质量长时期没有突破性进展，实质性派生品种的数量增加［11］，另一方面是政府对农业科研项目支持的“短、平、快”特点，直接助长了科研人员的浮躁作风，引致了育种创新产出虽然不断增加，育种质量却有待突破。现行的科技管理体制中考核评估标准过度强调以发表SCI论文等，科技工作者普遍关心的是课题费、论文、评奖、进职称等，因此要扭转此种价值导向，必须从机制层面变革对科研人员的评价标准，不能简单地以育成某个品种、是否获奖为标准，每一项科研成果的背后普遍存在一个研发链条，对科研人员的评价应以其实际贡献率为准，真正调动科研工作者从事基础研究的积极性。

［1］ Lesser W..Valuation of plant variety protection certificates ［J］.Review of Agricultural Economics,1994,16（2）：231-238.

［2］ Alston J.， et al.The Effects of the US Plant Variety Protection Act on Wheat Genetic Improvement ［R］.EPTD Discussion Paper,No.62,2000.

［3］黄颉,胡瑞法,Carl Pray,黄季焜.中国植物新品种保护申请及其决定因素［J］.中国农村经济,2005，（5）:47-53.

［4］陈超,周宏.植物新品种保护制度对农业技术创新的影响［J］.南京农业大学学报（社科版）,2004，（3）:13-17.

［5］陆建中,付长亮.1960-2004年中国农作物新品种选育数量及其分布特点研究［J］.生物产业技术,2008，（2）:26-31.

［6］信乃诠.科学技术与现代农业［M］.北京:中国农业出版社,2005，11.

［7］张峭.农业科研投入现状及优化配置设想［J］.中国创业投资与高科技,2004，（4）.

［8］ Fernandez Cornejo Jorge,William D.Mcbride.Genetically Engineered Crops for Pest Management U.S.Agriculture:Farm-Level Effects［EB/OL］.RSDA-ERS,Agricultural Economics Report No.786.http://www.ers.rsda.gov/publications/aer786,200-4.

［9］ Resource Seeds,Inc.plant Variety Protection Act （AS Amended October 6,1994）:Its Significance for Crop Producers［EB/OL］.http://web.css.orst.edu/resources/vendors/seed/rsi/producers.html,1996-2-23.

［10］ Peter J.Goss.Guiding the hand that feeds:toward socially optimal appropriability in agricultural biotechnology innovation［J/OL］.California Law Review,1996,84:1395-1436.

［11］陈红,刘平等.我国建立实质性派生品种制度的必要性讨论［J］.农业科技管理,2009，（2）:11-12.

（责任编辑 迟凤玲）

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

国家自然科学基金课题“派生品种对我国育种创新和农民行为的影响及作用机制研究”（项目批准号70973054）。

2010-05-19

唐力（1985-），女，贵州凯里人，南京农业大学经济管理学院博士研究生；研究方向：农业经济管理。