1 遗传改良基本原则与投资特点
遗传改良是采用遗传评估和选育改变某个群体的遗传面貌, 进而改变群体某些性状的表型平均值。 这项技术已经发展成熟, 现有的方法不仅可以预测而且能评估通过改良的任何性状的遗传变化。 假设能够预测或评估遗传变化, 大体确定这种变化在生产链的任何点的边际效益, 那么就能从任何点乃至整个产业链的角度对其加以关注。 无论产品的成本(通过提高生产效率降低成本)还是质量都获得改善, 消费者、企业或产业都将会从中受益。
当前如何应用特殊的工具及使这些工具更加适用于遗传技术的大多数研究都致力于协调成本与准确性的关系。 基因组学有助于从更加广泛的角度考虑如何育种或记录, 而不是简单地充分利用获得的所有数据。 遗传工具的应用完全依赖于表型记录的数量和质量, 畜禽遗传改良投资需要解决的问题可以归纳为需要记录的表型以及具体资助方式。
研究者认为通过选育指数理论将有价值的改良和预测加以结合即可进行最优化的选育, 利用现有的分析工具可将遗传改良的投资风险降到最低, 假设遗传指数准确, 选育就可用于评估遗传优点。 由此可知, 了解一个性状的改良最终依赖于获得的该性状或相关性状的性能数据, 并可以依此推算出针对遗传改良的投资, 也意味着遗传改良投资的运算法可以简化为: 确定改良, 投资记录, 评估候选者, 然后选育和配对, 扩大群体, 获得收益。
然而, 与许多其他形式的投资相比, 畜禽遗传改良的两个特点具有一定的复杂性: 第一, 许多产业呈现的金字塔结构意味着改良发生在较小的部门(核心部门), 需要大量的时间才能将最终产品传递到消费者。 这一点与汽车生产有点类似, 都是在较小的实验室进行设计与研发, 花费大量的时间进行批量生产。 但是对于畜禽遗传良, 涉及到持续性变化, 而且这些变化没有均衡性; 第二,通常投资者遍布育种者到消费者的整个产业链,而且有许多投资者可能位于一个产业链的多个部门。例如, 美国和澳大利亚肉牛产业链包括种群(美国大约有 10 000个企业, 澳大利亚为 2 000个企业)、商品繁育群(美国和澳大利亚分别有 734 000个和50 000 个企业)、基础群(美国和澳大利亚数量分别为 50 000~100 000个和 25 000个企业)、饲养场(美国和澳大利亚分别有 2 000个和 300个企业)、加工厂(美国主要 3 个企业, 澳大利亚主要有 5 个企业)、零售商(两国估计都有上千个企业)。由此衍生出的畜禽遗传改良问题是: 相对于产业链的其他部门, 育种部门的资本量较小, 通常包括很多小公司, 它们没有能力资助研究或提高性能记录; 育种部门将商业相关性状的表达排除改良范围的举措可以节约成本, 因为从核心部门到消费者的大量扩增策略导致大幅增长的日常管理费用会超过增加的产品成本; 从消费者回溯到产业链并不存在价格信号(Price signal, 对特殊价格信息的别称), 而且在产业链不同点都可能存在相互矛盾的诱因。 例如, 加工部门可能追求较高的产量, 然而消费者则追求产品风味, 这就要求食品动物需要具备一定的肌内脂肪, 但产量和肌内脂肪并不存在遗传相关性。
总而言之, 这些情况的存在意味着育种者没有获得足够的回报来支持最优化的育种投资, 对整个产业链来说位于产业链顶端的选育方向可能不合适。
2、遗传改良产生的收益
遗传改良产生的绝大多数收益需要经过一段时间以性状改良的形式呈现。 对于育种和遗传评估机构来说, 可以通过日益便利的网络获得遗传趋势的公开报道, 这些报道通常兼具个体性状与指数趋势。 包括成本下降( 如受精率、生产率)和质量提升( 如肉品风味、羊毛纤维直径)在内的性状改变, 可以使生产业链一个或多个点的利润空间增加。
遗传改良产生的次要收益是待售动物的可利用信息的开放性。 买方可以获得某些形式的育种价值评估, 以此来确定目标动物是否满足该公司的需要和预算。 这种收益价值表示为 rσpn, r 表示待估遗传优点价格的回归函数, σp 为价格的标准偏差, n 为待售动物的数量。 研究者在分析澳大利亚安格斯公牛价格时, 观察到当 r 为 0.4、σp为 2 816 澳元时, 动物遗传优势的信息价值为1 127 澳元/只。 公牛育种群数据来自于性能记录和员工教育在澳大利亚肉牛育种中都位居前列的公司, 此时的 r以及价格标准偏差都高于群体水平。 然而, 将这个结果与对绵羊的分析结合来看,就会发现待售动物信息的市场价值值得考虑, 它超过了性能记录和评估的成本。
第三方面收益是促进了技术经验在国家或产业层面的育种部门中的传播。 兼具遗传改良经验和知识的育种者是值得信赖的信息来源以及产业的引领者, 他们为提升遗传评估和改良目标方法的应用奠定了坚实的基础。 这种分散的经验是否贡献了价值依赖于更多的决策者是否因为过度倚重风险降低而导致选育偏差的潜在损失。 这种风险降低可能是因为来自对不同性状改良价值的观点和看法出现了分歧, 与此同时多样化的生产系统中出现一些记录扩散至整个系统的情况, 也可能是不同的决策者维持了更大程度的遗传差异。这种多样化可通过改善 i/L(i 为选择差异性, L 为世代间隔)的证据和一段时间内的估计育种值或指数的准确性以及育种方向的变化进行监测。 决策者的多样化和数量众多被认为是产业遗传改良效率低下的原因, 但个体育种者是无法影响整个产业结构的相关参数。 另外, 遗传改良效率能否影响猪和禽的市场份额, 它自身的作用是否不同于内在生产成本降低还不清楚。
3、遗传改良的投资来源与分配
农业研发属于应用经济学家研究的领域, 它反映了农业对国民经济的贡献以及如何在苛刻多变的气候环境下更好地改善农业生产力和盈利率。 另外, 虽然澳大利亚是一个发达国家, 但对农业的资金支持有限并呈现下降趋势, 如何更好地投资农业发展已经并将持续作为一个重要的政策研究领域。 基于澳大利亚现状的研发投资必须考虑有关问题的复杂性。 目前最主要的创新出现在研究与发展组织(Research and development cor?poration, RDC), 它可通过对生产征税, 税额与联邦政府资金相配套, 这样获得的资金大约为生产总值的 2%, 通常由对政府和产业负责的非盈利组织管理。 这种方法奠定了筹资策略以及研发应用与推广的基础, 与其他(非公共的)来源的资金一起被用于发展遗传改良知识、工具和系统以支持澳大利亚的畜牧产业。
RDC 模式提供了一种从不同部门为遗传改良成本筹措资金的方法, 但这并不会自动解决两个重要问题:第一, 价格发现(Price discovery, 是指买卖双方在给定的时间和地方对一种商品的质量和数量达成交易价格的过程)可能仍然会很困难。它对于理解产业链每个点的性状改变带来的边际报酬非常重要。 这可能是因为企业不需要以评估边际报酬的方式收集数据, 或者因为公司不愿意分析这些数据, 而解决这个问题需要仔细全面地分析。
第二, 尽管价格信号与待评估的生产链每个点都相关, 如果它们没有被传递下去也不会产生相应的直接刺激。 一个产业层面的潜在反应体现在帮助育种者和生产者获取特殊市场机会的研发投资方面。 例如, 针对北美出口市场的主要羔羊关键计划(1991~1996 年), 以及整个 20 世纪90 年代和 21 世纪初期资助大理石纹牛肉产品的研发。 这些研发投资都具有一定的风险性, 因为可能出现技术性失败, 投资不再持续, 进而导致技术无法采用。 即便没有出现技术性失败, 也尚需时日才能初显成效, 投资的变动更加不可忽视。 另一个对微弱的价格信号的潜在反应是育种者承担的风险。 部分( 通常数量较小)育种者通常会投资某些新性状数据记录, 或者不会通过价格信号将回报返还给育种者的某个性状。 在澳大利亚以及其他地方的肉牛和绵羊产业的育种者将他们自己看作产业利益的行动者, 如果市场发生变化对新性状加以反馈, 革新者理所当然应从中获益。
持续的遗传改良需要投资育种计划自身以及研发和推广计划。 从2002~2012年澳大利亚肉牛和产肉绵羊的总遗传改良投资来源来看,投资分为策略研究、应用研究、推广及应用,其中应用是指记录和遗传评估成本,通常由育种部门产生(见表1)。每年的总投资金额大约为 2 400万澳元, 较高比例的投资来自政府(纳税人), 这部分主要针对策略研究。
育种的投资份额是基于记录的估计成本和评估成本。 但是, 如上述所提及, 实行遗传改良的育种者通常获得部分奖励, 这种奖励类似于记录和估计成本, 因此实际上商业生产者( 公牛的购买者)差不多补偿了记录和选育的成本。 但如果这种奖励随着遗传改良在育种部门内的应用提升出现下降, 会导致更多的成本转由育种者承担, 进而成为商业经营成本的一部分。 根据平衡位移模型(Equilibrium displacement modelling, EDM)估计,商业生产者在遗传改良总成本中的投资与回报呈线性相关。
4 遗传改良投资的回报
关于遗传改良的投资回报分析的文献并见。 有研究者估计了英国肉牛和羔羊产业的遗传改良合并内部盈利率为 32%, 利润与成本比例高于 8∶ 1, 折现率为 7%。 20 世纪 70、80 年代的一系列研究从不同角度对指导选育的经济价值的调和情况进行了检查, 进而涉及了利润分配领域。 研究者强调已实现的利润分配对产业链经济参数的重要性, 尤其是需求的弹性。
目前平衡位移模型被用于评估澳大利亚农业研究和推广投资的回报。 在该方法中, 以需求和供应关系系统代替产业, 新技术或推广运动等外来变化的影响被建模为来自初始平衡的需求或供应变化。 当系统平衡由于这些外来的变化被重置导致所有市场价格和数量出现波动, 被确定为生产者和消费者剩余导致的相应变化, 反映出不同产业群体的财富变化。
EDM评估的澳大利亚肉牛和羔羊产业大约有25%~35%来自生产效率改善的回报为生产者所得,剩余的大部分流向消费者。 当国内和出口价格实际设置为国际价格(大多数情况下的澳大利亚肉牛)时,消费者利益的估计基础不清晰(见表2)。
EDM 也可用于监测种畜的价格趋势。 有研究者对安格斯肉牛价格与商品阉牛的遗传趋势及价格进行了分析, 结果表明阉牛价格在肉牛价格中有迹可循, 并且在一段时间内根据通货膨胀校正的价格与根据遗传指数或优点校正的价格之间没有关系。 与没有投资相比, 有保险费资助的肉牛和公羊具有遗传优点信息, 资助的保险费与销售的每头肉牛或公羊的记录成本基本一致。
种畜育种者获得的遗传改良利益可能来自于增加的市场份额, 育种者投资记录、遗传评估并取得的遗传进展可以吸引育更多购买者(这些人属于非业界或影响力较小的购买者)。 有证据显示这种情况发生在澳大利亚的肉牛和公羊育种以及育种之间的部门。 有研究者模拟了美利奴绵羊遗传改良收益分配情况, 结果发现公羊购买者的流动性即改变公羊资源的意愿显着影响了收益的分配。 从更加广泛的角度来看农场主作为一个整体从生产力改进获益, 其中上升的土地价值可能是最为显着的获益。
因此, 消费者与生产者都是遗传改良的显着获益者, 生产者的一部分利益可能传递给了育种者, 这部分利益表现为市场份额而不是增加的实际价格。
5、遗传改良投资的目标与方向
值得关注的是, 有效的遗传改良带来的收益最终主要由除实际完成遗传改良的人以外的个人和部门获得。 利润的实际分配依赖于发生改变的性状以及涉及产业链的经济参数。
针对育种部门的少量投资可通过: 第一, 除基于自身责任对遗传改良投资以外的研发集资。 这种方法在澳大利亚的肉牛和绵羊育种领域广泛应用。 基于该方法,建立的选育方向(育种目的)以及实践中产业育种目标实现的程度存在细微差别。
这个方法虽然不会自动实现记录或选育的最理想投资, 但允许多样化的存在, 有助于分散一定程度的风险和维持更大的潜在遗传多样性。 第二,研发和遗传改良活动集资,在一定程度上对选育决定加以控制。 这个方法在法国肉牛和绵羊育种中已有应用。 它同样不会自动实现记录或选育的最理想投资,但会更大程度依赖于关键决定的技术经验。
从整个产业链或产业角度建立的育种目标与从育种部门的投资者角度建立的目标存在一定分歧。前者认为最佳育种目标应该囊括更多的性状,更加平衡这些性状或者性状群。 后者认为所有的性状都很重要,但部分性状的重要性甚于其他,但这种重要性引发的变化会存在一定的风险,导致所有的选育是基于一些经济价值超越期望收益的组合。 决策多样化存在的实际优势表现为价格发现(着重性状)和选育方向都会无法明确,同时也意味着无法避免对表型的投资不足。 另外,基于客户的市场和产品环境,以及育种者自身拥有的遗传优点,他们能很好地定量自己的价格信号,因此价格信号和对选育记录及方向的优化投资在育种者间肯定会存在差异。
重视决策多样性的理念与先前研究者对保险证券价值的建议存在相似之处, 但这两者在应用时显然不同。 保险证券的最初构想具有不同的目的, 以备未来不时之需。 这些目的如何建立不甚清楚。 然而在遗传改良这一技术主宰的世界, 需要在性状领域为实现表型多样性的最优化设计一系列培育品系, 并且采用遗传信息加以巩固, 使不同品系间和品系内的遗传多样性最大化。
在澳大利亚肉牛和绵羊育种产业中, 个体或小企业的记录和选育策略之间存在多样性。 从保险证券的理念出发任何育种维度的多样性以及对记录的投资都会少于预期。
目前澳大利亚正缓慢趋向于产业和政府联合投资于适合的记录以及育种者获取的有益记录。这种方法固有的内在挑战包括:是否一个产业的所有部门都应该被征税,抑或产业链的某一点可获得特许权,是否期望征税的成本能通过生产链加以扩散? 采用选育指数理论和/或以观察到的趋势可以确定这种征税的份额是基于性状改变的利益进行传递;是否存在一种依据动物数量的理想化记录?针对遗传改良和对经济回报的最理想记录可能并不一致。根据基因组的准确性,额外的记录会导致回报下降, 任何投资将需要对此加以考虑;如何奖励表型的提供方? 经济方面的举措可能比较复杂。 通过基因分型等服务来实现,需要开发有价值的数据,并且这两者都必须有效和公平。
在RDC模式下,不可能排除私人干预行为。 这就意味着最初呼吁的简单要求产业或政府资助所有表型记录的方法不可能实现。 创新的育种者应能自由地开发表型以产生新的性状, 这仅仅强调了需要透明、公平、有效地重视表型和基因型。 随着育种企业的发展壮大, 确定有价值表型的过程以及相应奖励变得不太重要, 产业作为一个整体需要持续考虑“超越市场”。 简单拥有大型盈利的育种企业并不会保证可以充分应对未来的需要。
6、遗传改良受益的重构
畜禽遗传改良受益表现出一定的自我完善性,具体为: 谁受益依赖于做出怎样的变化;怎样的变化依赖于期望获得怎样的变化;期望获得的变化依赖于产业结构部门(如信息或能力不平衡, 不完善的价格信号)与生产系统以及个体企业之间的互作;尽可能地将多个变化向正确的方向传递是非常明智的措施, 可以根本上忽略任何市场失灵;尽可能地记录多个性状所需数量的表型;大型育种公司会采取任何方式寻找最低限度的投资,并且依赖市场力量来维持销售额;小型育种公司对生产链其余部分的联合投资会降低或分散财务风险,以支撑选育方向多样化发展,进而允许产业满足当前和未来的更多需要,以及参与者和客户的要求。 如果类似情况出现,所有性状记录的某种改善值得期待。
重构遗传改良受益的主要挑战来自于如何投资遗传改良。 这种投资必须公平、有效, 以某种形式的征税加以实施, 必须保证简单、透明, 同时明确与生产价格的关系。 从农场主销售产品的角度出发, 税率通常为产品价值的 2%左右。 有效的市场理论表明这种征税可通过生产链的分享加以解决。 如果这种方法被采用,意味着肉牛和绵羊产业部门之间关系的进步,从在遗传资源市场上没有太多关联的销售者和购买者发展为联合产业的合作者或幸存者,使产业从假想的利用消费者利益用于政府支持的不利一方转变为主要集中于更加广泛的育种目标同时获得社会共同投资的有利一方,使遗传改良从关注除市场价值之外的较少属性转变为更多关注动物和生产系统的基础性属性。