2.4 农业转基因技术的经济影响

自转基因作物问世以来，对其争论就一直没有停止过。一些研究认为转基因作物减少了农药的使用量，节约了田间用工量，增加了棉农收入，能带来巨大的经济和社会效益（Huang, 2002; Pray, 2001）。最乐观的评价是2011年2月国际农业生物技术组织（ISAAA）出版的年度报告发布的研究结论：农业转基因技术的经济影响包括四个方面：一是提高产量和农民收入。1996—2009年，农业转基因技术给农民带来收入650亿美元，其中44%得益于降低成本，56%得益于采用转基因技术增加的2.29亿吨产量；同时转基因作物取得的收益惠及传统作物。二是生物多样性保护方面的作用。由转基因技术在15亿公顷的耕地上可以获得双倍产量，增加的2.29亿吨粮食，按常规技术水平需要额外的7500万公顷的耕地来生产，但实际上，在发展中国家每年土壤流失1300万公顷。因此，转基因种植技术是一种土地节约技术，从而保护森林或生物多样性。三是对环境影响。采用转基因技术可以减少农业的外部投入需要，1996—2009年，节省了3.93亿千克杀虫剂；仅2009年就减少了180亿千克二氧化碳排放量，切实为气候变化做出了贡献。同时，生物技术配合免耕法实现了粗放农业经营，有利于水土保持。四是实现了社会效益。2010年，农业转基因技术为1440万资源贫乏的小农户减贫，社会福利初步显现。

一些研究认为转基因作物并不能增加农户收入，反而使他们陷入债务危机（Grain, 2005），获益的只是那些拥有知识产权的生物公司或研究人员；另外，转基因作物也可能对农业生态产生负面影响（如生物多样性降低、虫害种群的稳定性下降和基因漂移以及消费者自身健康等问题）。

这一系列截然相反的争论使得包括中国在内的大多数国家在制定发展转基因技术的产业政策时不得不采取谨慎态度。

目前关于转基因作物的经济影响评价的研究，主要包括其科研投入、产出的计量，福利分配的变化，人类健康与生态环境的影响等。这里仅就该技术对生产者经济效益、经济剩余分配方面的研究进行综述。

2.4.1 转基因农作物对生产者经济效益的影响

目前转基因生物技术比较成功也是推广面积最大的作物主要是棉花和一些粮食作物，国内外不乏论述转基因作物经济影响的文献。其中，在Bt作物对农户生产的影响方面的研究较多。这类研究主要从农药的使用入手，因为Bt作物的主要特性就是防治虫害。如何测定农药的生产率就成为分析转Bt作物对生产影响的重点问题。

例如，一篇关于墨西哥转基因抗虫棉经济和环境影响的研究报告认为，该技术在墨西哥的推广的确减少了农药投入并降低了生产成本。由于孟山都公司对转基因抗虫棉种子市场的垄断，种子定价高于种子的边际生产成本。只有在农业基础设施较好以及物质、金融和知识投入有保证的农区，也就是说只有条件较好的农民才有可能成功采用该技术（Traxleret, 2001）。对南非农民Bt抗虫棉采用经济影响的分析同样发现该技术减少了农药投入并提高了产量，这些收益高于由于种子价格提高增加的成本。但是研究发现只有那些有一定经验的、年长的农民，并且农场规模较大的农民对该技术具有较高的采用率。

由于该类作物的抗虫性，其成为农药的替代品，因此对农药生产率的测定就成为这些文献分析的又一个研究重点。传统的测算方法就是采用C-D生产函数（Headley, 1965），但后来一些经济学家指出了该方法的缺点并且对其进行了改进，提出了利用损失控制生产函数进行分析。

农药生产率的测定：农药生产率的测定方法是一个发展的过程。经济学家们开始把农药作为一种普通的生产要素引入传统的生产函数中去（Headley, 1968），即假定农药跟氮肥等其他要素一样，都可以提高作物产量。黑德利（Headley）利用柯布-道格拉斯（Cobb-Douglas, C-D）生产函数，估算了美国1955—1963年农药施用的边际生产率。该方法没有意识到农药仅是控制损害的因素之一，并且只有存在虫害时才能发挥作用。结果往往高估农药的生产率，既没有考虑虫害的发生程度，也没有考虑其他损害控制因素（如农艺行为和自然控制因素等）。有些经济学家意识到这一弱点，指出该方法高估了农药的生产率，他们将损失控制生产函数（Damage Control Production Function）跟传统的C-D生产函数结合起来，估计农药的边际生产率（Lichtenberg和Zilberman, 1986）。后来许多经济学家将这一方法用于实证研究。例如巴布科克等（Babcock等，1992）曾经利用对北卡罗来纳州的苹果生产者调查的数据，采用考虑了损失控制的C-D生产函数进行分析，结果认为忽视自然的损失控制因素的确会高估采用农药的边际生产率，这些自然的损失控制因素包括害虫天敌等自然因素，而自然的损失控制因素与农业生态关系密切。

农药使用和回避风险：农户大量喷洒农药的另一个原因可能是他们要避免风险。潘内尔（Pannell, 1991）通过实证研究得出的结论是最优的农药使用量下，纯风险可能很小。正是对一些不确定性因素，如病虫害的密度和危害程度的考虑，导致农户为了避免风险而使用较多农药。在考虑不确定性的前提下，产出价格和产量等因素会使农户减少农药的使用。前者会降低而后者则会提高农药的边际生产率，降低风险可能是农户采用Bt技术的原因之一。在对农药的使用做更深入的经济分析后，研究者得出结论，即随着时间的推移，生物过程（如害虫对农药的抗性等）、农药对生态系统和害虫天敌的负面影响都将对农药生产率产生影响（Carlson, 1977）。

Bt抗病番木瓜的主要特点就是抗番木瓜环斑花叶病毒（PRSV），实际上还有一些转基因作物的特点是抗虫害。无论是强调抗虫性状还是抗病性状的作物，都可以利用对农药生产率进行分析的原则进行探讨。这里有三点需要指出：第一，Bt作物的抗病性状应该作为一个损失控制变量而不是作为一个能够增加产量的投入品引入到生产函数中去。实际上作物携带了Bt基因，就相当于把农药植入了作物体内。第二，需要检验转基因品种是的确能降低风险还是相反，与其他植保技术相比是否会增加风险。转基因作物未知的对生态和人类健康的影响、消费者对于转基因作物的反应对于许多发展中国家政治决策具有影响（Paarlberg, 2001）。第三，必须对大规模引入转基因作物以后对于自然资源的影响做经济分析。新的能够超越抗性性状的生物型、基因的异型杂交和转基因作物残留的延期影响都是需要考虑的因素。

虽然我国采用生物技术历史比较悠久，但是对于转基因作物技术、经济、社会、生态方面的影响的全面研究才是近几年的事情，可以说还属于研究的起步阶段，这方面的研究成果并不多。因此，作物的大面积推广及研究数据的可获得性在一定程度上影响了对转基因作物的经济与福利研究。

最早进行转基因生物技术的经济影响研究的是中国科学院农业政策研究中心（CCPA）黄季焜、胡瑞发等一批学者。2000年，苏军、黄季焜、乔方彬根据中国科学院农业政策研究中心对转基因抗虫棉一年来的实地调查，发表了《转Bt基因抗虫棉生产的经济效益分析》一文，主要是对Bt棉的投入成本和产值进行了简单分析。后来在继续追踪调查的基础上，他们利用损失控制函数理论，分析了农药对水稻生产和转基因抗虫棉对于中国棉花生产的影响（Huang等，2000；黄季焜，2001; Huang等，2002）。结果表明，利用损失控制生产函数估计农药的边际生产率比利用C-D生产函数估计的结果更合理。他们的研究表明，农民种植Bt棉以后，通过产量的提高和农药使用成本的降低，提高了净收入。同时，由于农药使用量的减少，农民的健康状况也得到改善（Pray等，2001）。

范存会、黄季焜在2004年发表的《生物技术经济影响的分析方法与应用》一文中以转基因抗虫棉为案例，从其对生产者、社会福利分配的影响和技术的外部性三方面概述了相关的研究方法。其中，对生产者影响研究方法的重点是对农药生产率的测定，同时讨论了规避风险和生物过程与农药使用的关系；社会福利分配的研究方法论述了采用完全市场模型的必然性；技术的外部性则讨论了转基因作物的收益评估与外部成本。

张德亮在《转基因作物经济研究综述》（2005）一文中首次对转基因作物经济研究的内容、方法和结果进行探讨总结，并在此基础上展望了这个领域进一步可能研究的方向。他认为转基因作物经济研究的主要内容有生产成本收益分析、与消费相关的分析、安全管理方面的成本收益分析以及经济贸易和福利分配分析。

张社梅在《国产转基因棉花科研与应用的经济分析》（2007）一文中认为具有中国自主知识产权的转基因棉花的研发成功是我国转基因农作物技术进展的标志，其在生产实践中的大面积推广应用为稳定棉花生产、增加植棉效益、保护生态环境做出了巨大贡献。

王贵彦和梁卫理等在《转基因作物生产应用效果综合分析与评价——以转基因抗虫棉为例》（2007）一文中认为转基因技术的应用效果与农户生产行为、认知等存在交互作用，农户存在规避风险、追求利润最大化的经济生产行为，但也存在生产管理和投入的盲目性。他们在对河北广宗、肥乡、深州、河间等地实际调查访谈的基础上，得出转基因棉较好的种子质量、棉农的高投入以及精心管理等因素对产量和效益都起到了积极作用的结论。

以上研究都证明转基因作物可以提高农民收入。美国抗虫棉使每公顷收益平均增加49美元（Gianessi等，2002）。在加拿大，抗除草剂油菜每公顷能增加28美元（Fulton &Keyowshi, 1999）。在美国，虽然抗除草剂大豆对平均净收益没有影响（Fernandez-Cornejo &McBride, 2002），但接受最广泛、最快的就是具有抗除草剂的转基因大豆，其种植面积逐年增长，1997年增长率为17%, 1999年增长率为56%, 2001年增长率为68%, 2004年增长率达到85%。抗除草剂大豆种植面积的快速增长，充分表明农民收益是提高的，它使得管理更加容易并节省时间，只是这些影响没有计算在“净收益”中。研究还表明，农业转基因技术对发展中国家的单产和农民收入的影响更加显著（Anderson等，2004; Matin &David,2003; Pray等，2001; Falck-Zepeda等，2000; ERS, 2001; Huang等，2002），收入较低的农民从种植转基因农作物中会得到更多好处（Pray等，2002; Huang等，2002）。

转基因农作物能够提高农民健康状况。在中国和印度的研究表明，Bt抗虫棉不但能够显著提高农民收入，而且可以减少农药喷洒次数，降低农民中毒概率；有助于提高农民的健康状况（Matin &David,2003; Huang等，2002；范存会，2002）。在中国抗虫水稻生产性试验地区的研究表明，在抗虫水稻地块上发生农户中毒的概率为零，而相应地在非转基因水稻上的中毒概率为3%～16.7%（Huang, 2005）。农民健康是影响农民收入的重要因素（张车伟，2003；魏众，2004），转基因作物可以提高农民健康水平，从而间接增加农民收入。

值得指出的是，转基因农作物带来的收益在不同地区会有所区别。由于不同地区病虫和杂草的危害程度不同，种植转基因作物的收益会有所差别。美国一些病虫害不是很严重的地区，抗虫玉米对产量提高不明显，不足以抵消抗虫玉米种子较高的价格（Fernandez-Cornejo &McBride, 2002）。中国抗虫棉研究也有类似结论，抗虫棉收益在棉花病虫害严重程度不同的地区有显著差别（范存会，2002）。

2.4.2 转基因农作物的经济剩余分配的影响

经济学家对传统的农业技术变化影响的分析都是以完全市场化模型为基础的。农户采用转基因作物以后，降低了生产的边际成本，使产品的供给曲线向左移动，需求不变的情况下，会带来经济剩余，完全市场模型可以计算这些经济剩余在不同利益群体之间的分配。

除了上述问题外，我们还应认识到，如果与该生物技术相应的农产品没有被完全销售或者由于市场条件落后带来较高的交易成本，利用市场模型会高估新技术的收益。如果该技术对于自然资源和环境存在负的外部性，结果亦然。相反，如果该生物技术对环境和自然资源的管理存在正的外部性，那么该模型会低估其收益，因为对于这些正的或负的外部性，市场是失灵的。国外已有很多经济学家分析过农民采用生物技术以后的经济影响，这些影响主要从收益评估和外部性成本进行分析。

收益评估：对技术的收益进行评估，首先有必要准确测度技术对农业生产率的影响。选择合适的模型测算收益和搜集能够体现生产实际的数据同样重要。研究部门的试验数据并不适合用于考察转基因作物在农业生产中对虫害的控制，因为这些部门在考察作物抗虫性的试验条件下，虫害压力要高于实际的虫害压力。从对种植转基因品种和普通作物品种的农户进行调查得到的数据看，存在的问题是抽样偏差（Fernandez等，2000）。应该采取的数据是对同一季作物在农田水平上的观测，同时考虑到产出的不同阶段。数据采集可以仿照社会学传统的试验设计方案，把采用该技术之前、之后以及采用这项技术、没有采用这项技术的样本进行对比。

外部性成本：使用农药造成的外部负效用很难内部化，因为这种效用只在长期才会表现出来，并且受到这种外部负效用影响的是公共产权资源。例如，害虫对农药的抗性就是这种负效用的表现。其产生需要一段时间，产生的原因是所有农民都使用农药。同样，农户如果种植对虫害具有抗性的作物品种，害虫可能也会由此对这类作物品种产生抗性。这些对抗虫作物具有抗性的害虫，可能是自然突变或基因重组的结果。已有研究发现有些被防治的害虫种群中出现了对Bt基因具有抗性的个体（Gould等，1997）。这时转基因作物中新的基因还会有残留。作物原有的抗性对具有新的基因型的害虫和变化以后的害虫种群而言已经丧失，这也被当作虫害管理自然资源的损耗。

害虫抗性发展的成本和防治（或推迟）产生的收益的计量可以利用分析害虫抗性出现的时间（也被称为作物品种抗性失效的时间）和作物品种的有效价格等于替代技术成本的时间，通过一组投入变量，在给定的范围和变量分布型基础上，通过随机处理程序，产生累积概率分布目标变量的值。

2.4.3 转基因农作物对消费者福利的影响

对于经济效益的争论，多数研究都认为转基因技术给经济带来正面效应。转基因作物的应用不但提高了农作物的单产水平和农民收入，同时减少了农药使用，改善了环境和健康。发展中国家比发达国家更加需要转基因技术，因为农业转基因技术对单位产量和农民收入的影响更显著（Huang等，2002）。发展中国家包括中国、阿根廷、巴西、埃及以及印度等都是转基因作物的主要种植国，对这些国家而言，转基因食品不是奢侈品，而是生存必需品，利用转基因技术发展农业是解决吃饭问题的重要出路之一（黄昆仑等，2009）。转基因水稻商业化后，不仅向其他产业提供更便宜的产品，而且释放资本和劳动力，继而降低其他产业部门的生产成本，增加其国际竞争力（杨军，2008）。在最为乐观的情况下，2002—2010年，如果我国对转基因棉花和转基因水稻同时实行商业化，2010年我国会每年增加约50亿美元的福利效益（黄季焜等，2002）。

改变农艺特性的第一代转基因作物会通过较低的价格给消费者带来间接利益，未来改变营养品质的第二代转基因作物还会给消费者带来直接利益。第一代转基因作物能够降低生产成本，通过市场的供需调节，转基因产品的市场价格将下降，同时那些使用转基因产品作为中间投入的商品价格也会下降，因此消费者将从较低的价格中获得好处（Matin, 2001; Matin, 1999; Anderson &Yao; 2003; Huang,2003; Anderson, 2002）。改善营养品质的转基因产品能够提高消费者的健康状况，其收益是极大的。有研究者（Roukayatou &Matin, 2003）对菲律宾生产“金米”的“事前”分析表明，如果生产“金米”，菲律宾每年收益会增长0.23亿～1.37亿美元。这能够有效缓解贫困问题，显著提高发展中国家的总福利（Anderson,2004）。

在考虑消费者偏好的情况下，种植转基因农作物依然能改进各国的福利。由于各个国家的消费者对转基因产品的接受程度存在明显差别，欧洲国家和收入较高的亚洲国家对转基因食品的接受程度低，而且还有下降趋势（Hoban, 1997; Gaskell,2000; Susanna, 2000）。相反，在不发达或欠发达地区，转基因食品的接受程度则相对较高。在市场分离和不同消费偏好的情况下，转基因产品和非转基因产品间会出现一定的价格差，各国的总福利还是增加的。如果一些富裕国家消费者接受程度下降，世界总福利会有所减少，转基因产品的价格下降幅度会更大，接受转基因产品的消费者将会得到更多利益（Nielsen, 2003; Nielsen,2001）。

在一系列的争论中，起决定作用的是消费者。一方面，消费者对转基因食品的接受程度和购买行为直接决定经营转基因食品的企业能否获利。假如消费者拒买转基因食品，那么企业将不可能再从事有关转基因食品的研发和生产。另一方面，消费者对转基因食品的购买行为也会直接影响政府对转基因食品的安全管理决策。我国在转基因技术方面的投资更多来自公共资金，转基因食品的相关政策关系到消费者的切身利益（丁玉莲，2004）。因此，政策必须得到群众的认可，而且要尊重消费者的意愿和市场的需求。

2.4.4 转基因农产品对经济影响的研究方法

第一，应用于事后分析的统计和计量方法，一般是研究转基因产品对生产投入和产出影响。第二，部门均衡模型，即将生产投入和产出的影响扩展到某一个行业部门，研究行业生产者和消费者的福利变化。第三，一般均衡模型（CGE），即将研究的范围扩展到整个经济领域，研究对各个经济部门的影响。第四，其他研究方法，主要研究营养品质改良的转基因产品的经济影响。下面对这四种方法进行简要评述。

经济计量方法和统计方法主要用于“事后”分析，在转基因作物商业化生产以后，通过收集生产数据，估算出转基因品种对投入和产出的影响。目前，这种方法主要侧重于对农户生产层次的研究（Pray, 2001；黄季焜等，2002；范存会，2003; Matin &David,2003; Janet,2001; Huang等，2005）。在计量分析中，一般采用的是农药施用模型和损失控制生产函数模型（Damage Control Production Function）。然而，一般的农药施用模型会高估农药的边际生产率，因为农药仅是控制损害的因素之一（范存会和黄季焜，2004）；而损失控制生产函数能够很好地弥补这一不足，因此在抗虫转基因作物的研究中得到较广泛的应用。一些研究者（范存会，2003; Huang等，2004, 2005）利用这一方法对Bt抗虫棉和抗虫水稻生产的影响进行了分析。

部门均衡模型把经济系统中的某一部门从整体中分离出来，只观察这一部门的变量，把其他部分假定为不变。通过部门均衡模型可以将一个部门内的复杂变化描述得更加仔细和具体，而且对数据量的要求也较小。但这种方法把系统内各市场之间的相互作用以及整个经济面临的约束忽略不计。因此，只有当研究的局部在整个经济中的份额较小，对其他部分影响不显著时，所得结论才比较准确（Hertel, 1990）。在部门均衡模型中包含了生产和消费两个方面，可以模拟对生产者和消费者以及整个经济的福利影响。例如，马丁（Matin, 1999; 2001）对墨西哥抗病毒基因土豆和红薯的研究以及范存会（2003）对中国转基因棉花的研究。他们的研究结果表明，转基因作物可以改进消费者和生产者的福利。部门均衡模型还可以通过不同的情景分析，研究不同政策选择对经济的影响，为制定相关政策提供有价值的决策依据。例如，马丁（Matin, 1999）研究认为，如果墨西哥政府能建立特殊的种子分配机制，对小生产者获得转基因土豆种子给予一定补贴，使中小生产者更容易得到新品种的种子，就能够使中小规模生产者所得份额增加，减少社会贫富差距，大大提高社会整体福利。

一般均衡模型克服了部门均衡模型的四项不足。第一，增添了有效的资源约束，当资源被一个部门更多占用时，其他部门可利用的资源就会减少；第二，在一般均衡模型中，对某一部门的补贴是以其他部门的税负增加为代价的，而在部门均衡模型中，没有回答谁来支付额外补贴；第三，消费的预算约束内生化，体现了要素收入和消费支出之间的关系；第四，在一般均衡模型中，模型有一致性检验方法（Heter, 1990）。一般均衡模型包含了经济中所有的部门，因此不仅可以模拟某一部门变化后对上游和下游产业的纵向影响，同时可以模拟产业间的横向影响。在多国的一般均衡模型中，通过国家间的贸易联系，还可以模拟分析技术变革对其他国家经济的影响（Frisvold, 1997）。目前，在分析转基因技术对经济和国际贸易的影响时，由美国普渡大学开发的全球贸易分析模型（GTAP）是被广泛采用的模型之一，目前对转基因技术贸易影响的大部分研究都基于GTAP模型（Anderson&Yao,2003; Huang等，2004;Anderson等，2002; Anderson等，2004）。但是GTAP等一般均衡模型也存在一些缺陷。例如，一般均衡模型需要的数据量较大，数据的准确性较低；模型中的很多弹性是模型标定（Calibration）的结果，而非计量经济模型的估计结果，与实际存在较大的偏差。同时，模型还假设消费者信息是完全的，市场是完全竞争和均衡的，当这些假设与实际情况不一致时，所得结论就不够准确。

对一些特殊问题，还有其他研究方法。有研究者（Roukayatou &Matin, 2003）应用按伤残调整的生命年限指标（Disability-Adjusted Life Years, DALYs）对菲律宾采用“金米”后的收益进行研究。他们认为，品质的改进会增加消费者的支付意愿，需求曲线会向上移动，但消费者提高支付意愿的前提是质量的改进被消费者认同，对于“金米”而言，这一假设是有问题的。因为在菲律宾，低收入人群对维生素A缺乏的认识程度是很低的，即便认识程度较高，贫困也会阻碍对营养的需要转化为有效的市场需求，所以应用市场模型模拟“金米”的收益是不合适的。他们首次将DALYs应用于增加营养的食品评价中，其结论为：菲律宾的收益是巨大的，乐观估计每年的收益是1.37亿美元，保守估计每年的收益是0.23亿美元，内部收益率在81%～152%，远远高于改进其他农艺性状科研投资的收益。

总之，统计和计量的方法主要用于“事后”研究，即通过对转基因生产或试验数据的收集和分析，估计转基因作物在微观层次上对农民投入和产出的影响。其他几种方法可在计量方法的基础上，进行“事前”分析，将研究的领域扩展到本部门、一个国家和整个世界，相对应的模型为部门均衡模型、国家CGE模型和全球CGE模型，这些模型可以模拟分析技术变革对生产、消费、价格变化以及进出口等影响；可以通过对不同的政策假设，比较不同政策影响的差别，为决策提供有价值的依据。