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发酵生产中的经济学

北京理工 梁楠 09706062

生活中的经济学的例子无处不在。我发现在化工生产中
的有些问题也能用经济学的原理来解释。 成本
生化反应工程中很重要的一部分是发酵，即在一定条件
下培养微生物菌种或动植物细胞，用它们来生产我们所需要 MC
的产品——特别是医药产品。其生产中存在规模经济, 即长期 A 平均总成本随产量增加而减少的特性。 B ATC
在药品生产的开始阶段，由于种种技术上的原因，药品 C
的价格一般都非常贵；经过一段时间，技术较为成熟后，
药品的价格将有所下降。下面我将结合图表来说明： AVC
首先，对于生产厂商而言，各种资金、技术、设备、厂房
都是其固定成本，而雇用工人的工资是其可变成本。
A点：当工厂决定进入这个行业时，其固定成本就是确定的
了，并成为 沉没成本。但由于技术等各方面的原因，其生产 产量
规模并不大，即其生产要素没有得到充分的利用，从而使得 图1
总成本相对较高(如图1)，因此，药品的价格也较高。消费者
只好转向一些药效稍差、但价格较低的其他药品（替代品）。
B点：如果工厂的工程师和技术员找到了扩大生产规模的好
方法，则在固定成本几乎不变的情况下，只要将生产流程中
的几个工艺做一下技术上的改进，则可实现较大规模的生产， P
使得各生产要素都充分就业，平均总成本明显下降，药品价 S1 S2
格也会相应下降。那末，更多的消费者会购买这种疗效较好
的药物，而放弃那些不见效的廉价药（劣等药），即供给曲
线右移（如图2）。厂商在总成本几乎不变的情况下，增加 S3
了利润。
C点：随着技术水平的进一步提高，药厂的工程师们发现， D
如果采用国外的生产线，并实现自动控制，则能使生产规
模进一步扩大；另外，使用大型的发酵罐，提高了氧的利 Q
用率，改善了细胞的生长状况，提高了细胞生成目标产品 图2
的能力。虽然要投入的资金较多（即要增加的固定成本较
高），但可采用计算机监控温度、压力、PH值等生产条件，
不再用工人去记录和调节，因此将大大减少工厂的可变成
本，而且能生产出高质量、高产量的药物。因此，药厂采
用了工程师的建议，技术进一步升级，引进了自动化的设
备，实现了 规模经济，供给曲线进一步右移，从而实现了
利润达到了最大化，也使人们在能接受的价格水平上买到
称心如意的好药。
另外，从这个过程中，我们也充分看到了技术外溢带来
的正外部性，消费者的效用得到了提高（图3）。 优质药
历史上，以青霉素为主的抗生素的生产就经历了上述的
过程，使之从只能为有钱人提供救助，到今天成为挽救了
无数人的“大功臣”。其它利用发酵或细胞培养的方法来生
产药物及化工产品，也都存在类似问题——如何使生产过 C
程放大，来降低平均总成本，使药品的 价格能为大多数人
所接受。这也正是工程技术人员通力合作要解决的问题。(完) B

A
劣等药
（价格较低）

图3