基于風險與效益模型的政府農業科技投入范圍界定

康永興　李思經

摘要 在分析農業科技研發層次與演化流程的基礎上，提出了不同研究階段的農業技術類型和特征，構建了農業科技研發投入風險與效益模型，揭示了政府農業科技投入領域的選擇行為，并以此界定了農業科技投入的合理范圍。

關鍵詞 投入風險模型；投入效益模型；共性技術

中圖分類號 S-9 文獻標識碼

A 文章編號 0517-6611（2014）20-06900-04

外部性理論和公共選擇理論從技術外部性特征，如非競爭性和非排他性等角度界定了政府投入的重點范圍，關于農業技術外部性的通行說法是，農業技術大多都具有公共物品或準公共物品性質，在應用過程中不具備完全的排他性和競爭性特征。因此，僅僅以外部性理論和公共選擇理論來界定政府農業科技投入的范圍是不夠的，還需對農業科學技術特點進行進一步的分析。該文以農業科技演化模型為基礎，分析各階段的技術特征、預期投入效益與風險，以及政府應承擔的角色，以期為政府判斷農業科技投入的范圍提供理論依據。

1 農業科技研發層次與演化模型

按照農業科技原創性的強弱，可以將農業科技創新劃分為發現型、發明型、引進集成型和組裝改進型4類。每類技術研發的過程需要不同投入和創新主體的共同參與，且隨著研發進程的不斷推進，主體角色會發生變化，農業科技演化模型如圖1所示。

圖1 農業科技研發層次與演化流程

1.1 發現型農業科技創新

發現型農業科技創新的技術原型是一種科學發現，如發現某項基因、生物種質、重大理論或方法等，這些發現經過科研部門科研人員的進一步研究分析，成為一種潛在的技術體系或模型，再經過反復的驗證并結合其他技術理論成為開發性共性技術，可供應用開發部門進一步研究轉化成為應用性共性技術，應用性共性技術還可以進一步研究分化為多項應用技術，最終形成實用技術。

1.2 發明型農業科技創新

發明型科技創新是基于已有科學發現（可能為自身原創型科學發現或者其他研究者已驗證的科研發現）基礎上的技術實踐創新，從實驗室技術、開發性共性技術、應用性共性技術、應用技術到實用技術逐步發展和成熟，如動植物品種的選育屬于典型的發明型農業科技創新。在這種創新模式中，所有技術都由某一相同行業內的研發者來完成。通常實驗室技術和開發性共性技術是同一個研發部門或研發者，開發性共性技術成熟后在轉入其他研發部門或研發者，并派生出不同的應用技術和實用技術。

1.3 改組型農業科技創新

在農業科學技術體系已經相對完善的情況下，許多應用技術和實用技術體系已經存在并成熟運行，同時伴隨著相關領域基礎研究的深入，會形成新的技術理論與研究方法對已有的技術體系進行提升改造，改造后的應用技術將同現有的其他技術進行重新組合，組配成具有更好技術效能或滿足不同技術需求的應用性共性技術，如測土配方施肥技術便屬于該類技術創新范疇。在這種技術創新模式中，共性技術的配套組裝和應用技術的集成開發通常在一個研發部門進行，以旨在解決實際問題的應用性研究為主。

1.4 引進集成型農業科技創新

農業領域許多應用技術的開發需要通過對工業、信息等行業科技領域共性技術的引進、消化和吸收來實現。在此階段農業科技創新的任務就是將已有的行業技術結合農業生產特點和其他農業技術來實現轉化和改造，成為農業領域新的應用技術，如信息技術與農業技術的結合而形成的3S技術、精準農業技術等便屬于該類技術創新范疇。

從農業科技演化模型可以看出，農業科技創新大體要經歷5個階段，分別是基礎研究階段、開發性共性技術研發階段、應用性共性技術研發階段和應用技術與實用技術開發階段，這5個階段的科技創新所對應的研究領域分別為基礎研究（科學發現、潛在技術挖掘）、開發性共性技術研究、應用性共性技術研究、應用技術開發和實用技術開發，其主要包括以下幾項內容：

（1）基礎研究。在農業技術研究體系中，對應于農業基礎技術的研究領域稱為基礎研究，主要指農業基礎設施和尚處于知識階段的農業科技成果，他們是開發性共性技術研究的母體。其研究結論或技術成果的重大突破，往往會對基礎科學的創新和高新技術產業的產生形成巨大的推動作用，但不能夠直接引導產業技術的發展，產業投資者無法分享其好處，不能直接獲取經濟效益，一般屬于市場失靈的領域。

（2）開發性共性技術研究。產業共性技術面對的用戶是農業科研機構或企業，用于二次開發和應用性創新，其本身還屬于基礎性研究領域，只是研究的目的和方向是解決重大應用性創新問題，尚未進入市場競爭領域，或稱之為競爭前技術。由此，對于該類技術的研發可以定義為基于能應用于未來商業開發或為特殊的商業原型所進行的早期非常不確定的技術研究與開發活動，其研究成果或結論能夠提供大范圍的應用機會，可以對企業或整個產業的技術支撐及競爭力產生重要影響，進而對一個地區或國家的產業核心競爭力產生決定性影響，是未來應用性共性技術研究的基礎。開發性共性技術具有準公共物品屬性，具有明顯的不確定性和共享性。不確定性是指開發性共性技術研究以基礎研究為基礎，距離市場應用還有較大距離，其投入回報的風險性要遠大于應用研究；共享性是指該類研究成果與基礎研究成果類似，其研發成果可以為某個產業的多項領域或多個產業共享，這種共享性是由該類技術的“非爭奪性”和“非排他性”所決定的，某個企業對該類技術的應用并不減少其他企業對該項技術的應用，也很難阻止其他企業對該類技術的采用，因此依靠專利系統有效保護其知識產權的難度較大。

（3）應用性共性技術研究。應用性共性技術研究上承基礎性研究下接應用性開發，是一系列應用技術開發的源頭，它與開發性共性技術既有區別又有相同點。區別是，應用性共性技術已進入應用性研究階段，其研究成果是可以產生一系列具體應用技術的產業化共性技術；相同點是兩者的研究成果運用均具有多方向性，通過與其他技術、研究方法或技術手段的結合可以產生不同領域的應用技術。在應用性共性技術研發階段，因其直接導向的研究成果為可以市場化的應用技術，且研究方向的針對性強，可擴展范圍相對狹窄，研發風險較基礎性研究階段要小得多，且從事應用性共性技術研發和后期應用技術、實用技術開發的部門通常為同一部門，使得知識產權的保護難度大大降低，依靠市場機制可基本實現資源的優化配置。但同時，對于一些公益性領域（如農業資源環境保護）應用性共性技術研究的社會效益大于經濟效益，仍屬于市場調節失靈的領域。

（4）應用技術開發。應用技術開發是將應用性共性技術轉化為應用技術的開發活動，其開發成果為成熟的、可以進行市場交易或轉讓的技術。一般認為，應用技術是以解決特定問題和滿足具體需求為導向的一組秘密的技術知識、經驗和技巧等的總和，其表現形式可以為具體的書面材料，如設計方案、圖紙資料、工藝方法、技術參數等，也可以為具體的技術操作規范、示范等，還可以為具體的物化產品，如新材料、新設備和新的生物品種等，其顯著特征為可以通過知識產權獲得保護，是一類產權獨占并可以進行市場交易的技術類型。就應用技術持有者（多為科技型企業）而言，應用技術也即專有技術。農業應用技術與工業等其他領域的應用技術相比較而言，在推廣環節受自然環境、區域條件和產業特征等因素的影響更為明顯，多數情況下需要進一步轉化為實用技術方可大范圍推廣。

（5）實用技術開發。實用技術與應用技術的概念并沒有嚴格的界限，如果某些應用技術的推廣條件、實施或操作規范非常明確和具體，其本身即為實用技術。但就多數應用技術而言，還需進一步做“因地制宜”化處理。一般而言，實用技術應符合以下幾項標準：①工藝成熟、技術先進、經濟合理；②已有兩個以上應用實例，并有一年以上連續正常運行（或試驗推廣）時間；③技術適應性強，覆蓋面廣，具備廣泛推廣的條件；④專有技術產權權屬明確。基于這些標準，筆者認為實用技術開發是將應用技術結合具體的需求、應用環境和條件等因素進一步開發成為工藝成熟、經濟合理、使用方便，能夠在農業生產過程中大規模推廣的技術過程。

農業科技研究演化模型揭示了農業科技從最初的理論農業科技研發流程到投入應用需要經過不同的階段和層次，每階段層次的研究技術呈現出不同的類型和特征，農業科學技術研發的演化流程和相應階段的技術類型及特征是確立政府農業科技投入范圍的主要依據。

2 政府農業科技投入的選擇行為分析

無論是對政府而言還是對企業等社會主體而言，決定其投入行為的影響因素概括來講有兩項，一是風險因素；二是預期效益。政府投入應以追求社會效益最大會為目標，對于風險的承受能力和責任要高于其他社會投入主體；企業等投入主體以追求經濟利益最大化為目標，盡可能規避風險。以農業科學技術的演化流程為主線，分析各階段農業技術的研發投入與風險的關系、與預期效益的關系來分析不同主體農業科技投入的行為選擇。

2.1 農業科技研發的投入風險模型

在農業科技的研發過程中，風險來自于兩個方面，一是技術研發本身的風險，即研究成果的不確定性，稱之為技術風險；二是在進入共性技術開發階段后，除了面臨技術風險外，還將面臨與技術的市場潛力相聯系的市場風險，從而會左右主體的投入決策。市場風險源自技術研發成果可能無法滿足市場需求，或者新技術新工藝應用所帶來的成本降低并沒有把單位成本降低到可以實現市場滲透目標的水平。為了描述不同科技研發階段的風險特征及對研發投入的影響關系，構建了農業科技研發的投資風險模型。以X表示農業科技投入，以R表示農業科技研發投入中所面臨的風險，即：

其中：R曲線代表政府農業科技投入所面臨的風險，M曲線代表企業等其他社會主體投入所面臨的風險。

在基礎研究階段，農業科技研發的主要任務不以特定的研究方向為目標，重在發現科學原理，揭示科技規律，研發投入總量大且不確定性強，導致技術風險很高，短期經濟效益不明顯，從投資理性上企業是不會選擇基礎研究進行投資的，主要依靠政府投入。在基礎研究相對成熟，步入共性技術研究階段（依次為開發性共性技術和應用性共性技術）后，企業會逐步介入，因為該階段研究將為提高產業市場競爭力提供良好的基礎和技術平臺，是基礎研究與產業化、商業化技術研究的過渡階段。該階段的研究既具有基礎性特征，又具有應用性特征；其成果既具有公用產品屬性又具有一定的私有產品屬性，是政府和企業等投入主體共同關注的領域，其研發往往需要在多個企業間或企業與科研機構間合作進行。與基礎研究階段相比較，隨著技術成熟度的提高，該階段的技術風險相對降低，但因研究方向已逐步與市場需求相掛鉤，對企業而言市場風險開始突顯。在純市場經濟體制下，企業對該階段的技術研發投入將持觀望態度，只有在政府干涉下才能有效推進該階段技術研發的順利開展。在應用技術開發階段，技術成熟度和市場需求針對性均已相當高，相對應的技術風險和市場風險都非常低，在此階段基本以企業為主進行研發投入。

2.2 農業科技研發的投入效益模型

農業科技研發投入的預期效益分為預期經濟效益和預期社會效益，政府投入的關注點偏重社會效益要多一些，企業等投入主體的關注點偏重自身經濟效益更多一些，從而決定了兩者在農業科技投入行為選擇上的不同。為了描述不同科技研發階段的預期效益特征及對研發投入的影響關系，構建了農業科技研發的投資效益模型，以X表示農業科技投入，以E表示農業科技研發的預期效益（包括經濟效益和社會效益），即：

E=f（X1，X2…Xn）；

其中：X1，X2…Xn分別代表各類農業科技投入，如課題經費投入、儀器設備投入、科研人才投入和其他配套技術的投入（如購買專利）等。函數曲線圖如3所示。

圖 3 農業科技研發投入效益模型

圖3中曲線AE表示農業科研從基礎研究到應用開發的過程中，隨著投入的不斷進行，技術成熟度不斷變化，預期投入效益也在不斷發生變化，整個變化過程可以劃分為4個階段，其中：

曲線A-B段表示基礎研究階段，基礎性越強所需的科研經費、儀器設備和高素質人才等投入越高，且預期研究成果越不明確，預期效益越低；隨著基礎研究的逐步深入，技術成熟度逐步提高，相關的要素投入總量會逐漸下降，對應的預期效益會逐步提高。

曲線B-D段表示共性技術研究階段；B-C段為開發性共性技術研究階段；C-D段為應用性共性技術研究階段。在該階段，基礎性（創造性）研發性質逐步減少，應用性（開發性）研發性質逐步增加（以C為分界點），以創造社會效益為主要目標的政府投入的熱情在逐步降低，以謀求經濟效益為主要目標的企業投入的熱情在逐步提高，但因該階段的技術成熟度尚不能直接用于應用技術開發，預期效益并且達到企業投入的理想值，這使企業的投入熱情產生了很大的局限性。因此，該階段的科技研發在整個科技研發過程中處于一個盲點區域。這一分析結果與G.Tassey在20世紀80年代分析美國企業研發投資和技術開發關系時，發現在基礎研究成果與應用研究轉移的初期，存在一個高風險發生期的結論相同。

曲線D-E段表示應用技術和實用技術開發階段。在該階段，技術成熟度已相當高，技術開發的應用性目的和面對的市場需求非常明確，企業進行投入生產的積極性非常高，完全可以由市場機制進行調節，政府在該階段主要發揮政策調節作用，尤其是對一些公益性應用技術開發領域，政府應給予適當的積極政策引導。

3 政府農業科技投入范圍的界定

以上農業科技研發投入風險和投入效益模型一方面對政府和企業的投入選擇行為取向進行了理論上的闡釋，另一方面也揭示了在農業科技研發的不同階段，技術風險和市場風險、社會效益和市場效益之間的變動很大，并與相應技術的公共產品屬性相一致，這一規律是決定政府農業科技投入范圍的主要依據。首先，農業科技研發的整個過程中，從純公共物品到純私人物品之間，存在許多不同公共物品屬性的系列技術，組成了一個連續的物品譜（圖4）。在這個物品譜中，越靠近公共物品，則公共物品屬性越強，社會效益所占比例越高；越靠近純私人物品，則公共物品屬性越弱，經濟效益所占比例越高。據此，可以把農業科學研究5個階段粗略地劃分為3類：社會效益顯著大于經濟效益的公共物品（基礎研究）；社會效益接近經濟效益的公益物品（開發性共性技術研究和應用性共性技術研究）；經濟效益顯著大于社會效益的私人物品（應用技術和實用技術開發）。

圖4 農業科技研發技術物品譜示意圖

根據農業科技研發技術公共物品的屬性分類，從經濟學角度講，政府和企業在農業科技研發投入中都存在合理的投入臨界點（即邊際投入成本等于邊際投資社會效益或經濟效益）（圖5）。

圖5 農業科技投入邊際效益與成本曲線

圖5的水平方向表示農業科技投入水平，垂直方向表示農業科技投入的邊際收益和邊際成本。政府會依據公共物品屬性的強弱對農業科技研發技術物品譜中的研發項目進行投資，作為理性的投資順序，是在物品譜中從左到右進行選擇。隨著研發項目基礎性的降低，新增投資取得的預期社會效益會越來越少；同理，企業等私人投入主體的理性投資

順序是在物品譜中從右到左進行選擇，隨著研發項目應用性

的降低，新增投資取得的預期經濟效益會越來越少。在圖5中政

府和企業的邊際投入效益曲線表現為向下傾斜的曲線。由于隨著投資的不斷加大機會成本遞增，邊際成本也會遞增；在圖5中政府和企業的邊際投資成本曲線表現為向上傾斜的曲線，它與政府和企業的邊際效益曲線的交點b和a決定了兩類主體對農業科技的均衡投資水平Ls和Lp。從純資源配置的角度來講，雖然各自的理性投入水平和投入領域可以實現最優化資源配置，但必然會出現一個空檔，即政府投入止于基礎研究的末端，企業投入始于應用開發的起端，中間的共性技術研發便是兩類主體均忽略的空檔階段和領域。如果在基礎研究結束后，政府仍然對研究項目進行投入（政府投入領域后移），則投資的邊際成本會降低，總得投資量會增加，并在更好的水平達到均衡，這會引導企業對農業科技投入領域的前移（圖6）。

圖6 政府調控下農業科技投入邊際效益與成本曲線

以上分析表明，對屬于公共物品科學研究的投入主要是政府提供，對屬于公益物品科學研究的投入需要政府和企業共同提供，各自的比例需要根據研究項目的基礎性、公益性和私有性的共同比例來確定，對于應用技術和實用技術開發則主要由企業提供，政府作用為政策性引導。政府農業科技投入的范圍如表1所示。

4 結論

政府農業科技投入范圍的界定，只是從農業科技資源有效配置的角度，結合政府投入職能和職責，提出的政府直接投入導向。需要指出的是，無論是以政府投入為主的基礎研究還是按研究的公共物品性質確定各自投入比例的共性技術研究，都要貫徹政府宏觀調控的思路，通過政府計劃調配、政策導向，優化農業科技資源配置，調節農業科技發展方向，使農業科技創新活動在國家農業科技創新體系框架下有序開展，各創新環節有效銜接，使農業科技創新利益在政府主導下，在全社會范圍內在各創新主體間趨于一致和平衡。

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