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科学研究与开发投资贡献分析理论模型 摘要：科学研究与开发(R&D)对经济增长的促进作用已是 一个不争事实，但是具体到对每一项科研成果的经济作用进行评估，还没有一个统 一的标 准。通过在对R&D的一般经济功能分析的基础之上，确定科技投资的经济效益。? 关键词：科技投资；经济评估；模型? 中图分类号：F062?3 文献标识码： A 文章编号： 1006-1096(2002)06-0063-03? 一、R&D贡献的经济学概念 对R&D行为的经济评估，可以利用经济学中一般商品的分析模型，如图1所示：S?0代表R&D 引起的技术变化之前的商品供给函数，商品初始的价格和数量是P?0和Q?0。假设R&D产生 了使产量增加或投入减少的技术，使单位产品的生产成本K下降，结果就表现为供给函数平 行下移到S。这种R&D引起的供给曲线移动，导致了生产量和消费量增加到Q?)，市场价格下降到P)。由于R&D使消费者在较低的价格上消费更多 的商品，因此消费者的状况有所改善。? 尽管采用新技术后的单位产品价格下降了，但是由于单位成本的下降K大于价格的下降幅度 ，所以，该产品生产者的状况也有好转。消费者剩余等于面积P，即，长方形PP)加上三角形abe；而生产者获得的生产者的剩余等于面积Pbcd，即 长方形PK-P)加上三角形bce。R&D产生的总经济利益就等于生产者和 消费者剩余之和，近似地等于单位成本的节省量乘于产品初始生产量，即K。市场的 大小用初始存量Q表示，R&D引起的单位产品成本节省K就构成估计R&D所带来的经济利益 的关键因素。K估计得越精确，对R&D带来的利益估计越准确。? 图1是对R&D经济效益评价的基本静态模型。然而，由于开发研究的初始投资和其结果的最终 采用及开发研究利益的获得之间有一个时间滞后，所以，评价R&D的经济效益要包括收益和 成本的时间价值。图2表示一种新技术投资成本和收益的时间价值。纵轴是特定年份的成本 和收益流，横轴是R&D投资开始以后的年份。? 初始阶段R&D项目只有支出没有收益，因此在R&D应用的滞后期内，比如310年，只考虑R&D 的成本(负收益)。在新技术全面采用之前仍然有一个滞后，这个采用滞后期可能包括几年。 最后，采用新技术每年的收益流变为正值。大多情况下，当新技术变得过时(出现更加先进 的技术)或贬值(比如有害物的进化)或者由于某种原因而变得不经济时，其收益流最终将下 降。因此，一种特定R&D投资的完全评价必须考虑其投资和将来收益流的动态关系(如图2所 示)。? 二、R&D贡献分析方法? 科学研究与开发的经济作用，可以利用经济剩余法进行分析，该方法有以下假设：(1)多个 地区；(2)生 产一种同质产品；(3)在每个地区都是线性的供求；(4)线性供求具有指数(平行 )外生增长性；(5)由R&D引起的供给变化，在一个地区或多个地区平行移动；(6)由R&D引起 的供给在其他地区具有连续的平行移动；(7)在一定的市场扭曲政策范围内；(8)交易费用为 零；(9)研究滞后紧跟着一个线性采用曲线直到最大采用；(10)最终将呈线性下降；? (一)供求的一般形式? 假设地区i在t年，特定商品的线性供求方程为? 第一个下标i表示地区，第二个下标t表示评价的初始点。对于每个地区所有时期，假设斜率 为常量，截距可以随着时间而增加，反映了供求的增加是随着要素而不是R&D而增加的。? (二)初始参数的设置? 在供求方程中，定义初始值t=0，则：每个地区的消费量C?i,0?；每个地区的生产量Q? ?i,0?；每个地区的生产者价格PP?i,0?；每个地区的消费者价格PC?i,0?；每个 地区的供给弹性?i,0?；每个地区的需求弹性?i,0?(0)。在许多情况下，可以 假设弹性的初始值在地区间相等。这个初始值可以用于计算每个地区初始年份的供求斜率和 截距。 (三)供求的外生性增长? 引入平均指数增长率以反映需求的增长(由人口和收入增长所引起的)和供给的增长(由劳动 生产率增长或种值面积增加所引起的)，这种供求的增长与研究开发项目的采用与否无关。 ? 这里，表示需求的增长率， 表示供给增长率，由此可以确定没有R&D情况下每一年每个地区供求方程的参数。? (四)R&D引起的供给移动 1?R&D的当地效应：令地区i采用一种开发研究项目，该研究项目有以下特征：(1)成功用于 生产的概率为p，如果研究成功，结果将完全被采用；(2)每单位产出节省的成本等于初 始价格PP,0的c百分比；(3)地区i的最大采用率为A百分比。? 因此，地区i的供给函数最终将以每单位数量等于K向下移动(在价格的方向上) ， 在任何特定年份，实际供给的移动是最大供给移动K的一部分；为了定义实际 供给的变化，我们可以把最大供给变化与随着新技术采用以及贬值、过时而导致的K的时间变化轨迹的形状结合起来。假设梯形的采用曲线，为了定义供给随时间变化的完整 状况，需要定义以下参数：(1)：以年表示的研究滞后期；(2)：采用滞后期(即 从开始采 用到最大采用的年限)；(3)：最大滞后期(即最大采用到最终下降)；(4)：下降 滞后期(即开始下降到结束采用的年限)。? 2?R&D的扩散效应：从地区i到其他地区j的扩散效应表示如下(其中假设每年地区具有相同 的采用曲线)：? 这里，表示由于i地区R&D引起的商品供给变化而带来的j地区商品供给变化(=1)。? (五)包括R&D行为的供给和需求? 将所有的相关变量和参数都加上上标R表示包含R&D的商品供求。用不含R&D的供给方程的截 距加上供给移动的效应，便可以得到包含R&D行为的供给曲线，其供给方程如下：? 与不含R&D的供求方程(1a和1b)的最大区别表现在供给的截距。价格和数量也分别用R作为上 标进行了区别。即：每个地区的消费量为Q；每年地区的生产量为Q；每个地区的生产者价格为PP；每个地区的消费者价格为PC。 ? (六)市场出清规则? 对于所有的情况，都有一个总量出清原则，即每一年的供给总量等于需求总量。，考虑到n 个地区，则有? 1?自由贸易。最简单的情况就是自由贸易。这里，对于所有的地区i和j以及任何年份t，均 有：具有R&D行为的价格为? 用这些价格对n个地区的每个供求方程进行替代然后代入(8)式，得出每一年的均衡价格。为 了简单起见，对每一年t定义下列总参数? 因此，在自由贸易下，具有R&D行为和没有R&D行为的产品市场出清价格分别为? 用方程(9a)和(9b)的结果对地区供求方程进行替代，以计算具有R&D行为和没有R&D行为的地 区生产和消费数量，然后计算地区生产者和消费者的福利效应。? 2?税收和补贴。假设每单位税收是从各个地区生产者和消费者身上征收的，T表示地 区i的单位消费者税收；T表示地区i的单位生产者税收。假设一个没有税收和补贴的 地区，其生产者和消费者价格分别为 P?t=PC和P。 因此，P?t就是出口者或进口者的边界价格，其内部生产者或消费者价格等于没有任何价格 扭曲时的国内价格。对于所有地区i和j以及任一年份t，由于市场间的套利原则使得所有地 区的价格均等于? ? 将其代入n个地区的每个供求方程，然后再代入(9)式，得出每一年的均衡价格。对于自由贸 易，我们可以对每一特定年份t定义下列总参数：? ? 由于消费者和生产者税收所导致的总供求在数量方向上的变化为? ? 所有地区的产品税将增加世界贸易的均衡量价格P，它等于任何国家和地区没有生产者税 收的生产者价格和没有消费者税收的消费者价格。所有地区的消费税则降低世界贸易的均衡 价格P。当然，这种假设的价格P也可能不被采用。? 为了计算任一地区的实际生产者价格和消费者价格，可以用方程(10a)和(10b)的结果替代上 述的套利(市场出清)规则，那么，单个价格能够用作单个供求方程(方程(1)和(7)以计算具 有R&D行为和没有R&D行为的供求数量，由此计算剩余效应。自由贸易模型是一个特例(即所 有的税收和补贴均为零)。? 3?小国情况。小国情况下，该模型可以不作任何修改。为了得到一些世界上其他国家生产 和消费数量的信息，可选择的方法是确定方程(10a)和(10b)的生产出清价格，作为外生参数 ：? 也可以定义一个P?t的增长率以获得一系列P?0基础上的外生世界价格。然后代入相关的供 求方程可以得到相应的数量。? (七)福利效应? 对于大多数政策、类型，下列福利效应方程都是正确的：? 这里，PS表示t年j地区生产者的R&D收益；CS表示t年j地区 消费者的R&D收益；GS表示t年j地区政府的R&D收益。? 三、R&D收益的确定? 截至目前，该模型可以用来计算不同地区、特定税收和补贴政策下，不确定时间序列中的价 格、数量和经济剩余。但是如何把各种测量方法汇总起来对开发研究的收益进行分析?在给 定的政策环境下，可以对每一个地区，每个时期内的收益PS进行测量。 实际贴现率用来计算未来收益流的现值，假设对于所有的地区、所有的研究项目和年份固定 一个单一值，则有? ? 同时需要定义一个R&D的收益范围，如果采用5%或大于5%的年贴现率，假设收益年限为30年 ，R&D的收益现值即为? A Theoretic Model about Investment Contribution of RD LIU Guo-yan?1,KONG Fan-shi?2,GUO Qiang?3? (1. Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China；? 2. Henan Education Bureau Zhengzhou 450003, China；? 3. Management Bureau of Henan Sha-Ying River Project,Luohe 462000,China)? Abstract: It has already been an irrefutable fact that RD promo tes to the econ omic grounction for e ach scientific