环境影响下的家畜生物安全决策

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英文标题：
《Decision-making in Livestock Biosecurity Practices amidst Environmental
  and Social Uncertainty: Evidence from an Experimental Game》
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作者：
Scott C. Merrill (1), Christopher J. Koliba (2), Susan M. Moegenburg
  (1), Asim Zia (2), Jason Parker (3), Timothy Sellnow (4), Serge Wiltshire
  (5), Gabriela Bucini (1), Caitlin Danehy (6), and Julia M. Smith (6) ((1)
  Department of Plant and Soil Science, University of Vermont, (2) Department
  of Community Development and Applied Economics, University of Vermont, (3)
  School of Environment and Natural Resources, The Ohio State University at
  Mansfield, (4) Nicholson School of Communication, University of Central
  Florida, (5) Department of Food Systems. University of Vermont, (6)
  Department of Animal and Veterinary Sciences, University of Vermont)
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最新提交年份：
2019
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英文摘要：
  Livestock industries are vulnerable to disease threats, which can cost billions of dollars and have substantial negative social ramifications. Losses are mitigated through increased use of disease-related biosecurity practices, making increased biosecurity an industry goal. Currently, there is no industry-wide standard for sharing information about disease incidence or on-site biosecurity strategies, resulting in uncertainty regarding disease prevalence and biosecurity strategies employed by industry stakeholders. Using an experimental simulation game, we examined human participant\'s willingness to invest in biosecurity when confronted with disease outbreak scenarios. We varied the scenarios by changing the information provided about 1) disease incidence and 2) biosecurity strategy or response by production facilities to the threat of disease. Here we show that willingness to invest in biosecurity increases with increased information about disease incidence, but decreases with increased information about biosecurity practices used by nearby facilities. Thus, the type or context of the uncertainty confronting the decision maker may be a major factor influencing behavior. Our findings suggest that policies and practices that encourage greater sharing of disease incidence information should have the greatest benefit for protecting herd health.
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中文摘要：
畜牧业容易受到疾病的威胁，这可能会花费数十亿美元，并产生巨大的负面社会影响。通过增加使用与疾病相关的生物安全实践，减少了损失，使提高生物安全成为行业目标。目前，没有关于疾病发病率或现场生物安全策略信息共享的行业标准，导致行业利益相关者使用的疾病流行率和生物安全策略存在不确定性。利用一个实验模拟游戏，我们检验了人类参与者在面临疾病暴发情景时对生物安全的投资意愿。我们通过改变提供的关于1）疾病发病率和2）生产设施对疾病威胁的生物安全策略或反应的信息来改变情景。在此，我们表明，随着疾病发病率信息的增加，对生物安全的投资意愿增加，但随着附近设施使用的生物安全实践信息的增加，投资意愿降低。因此，决策者面临的不确定性类型或背景可能是影响行为的主要因素。我们的研究结果表明，鼓励更多地共享疾病发病率信息的政策和做法应该对保护畜群健康有最大的好处。
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分类信息：

一级分类：Economics        经济学
二级分类：General Economics        一般经济学
分类描述：General methodological, applied, and empirical contributions to economics.
对经济学的一般方法、应用和经验贡献。
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一级分类：Quantitative Finance        数量金融学
二级分类：Economics        经济学
分类描述：q-fin.EC is an alias for econ.GN. Economics, including micro and macro economics, international economics, theory of the firm, labor economics, and other economic topics outside finance
q-fin.ec是econ.gn的别名。经济学，包括微观和宏观经济学、国际经济学、企业理论、劳动经济学和其他金融以外的经济专题
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PDF下载：
--> Decision-making_in_Livestock_Biosecurity_Practices_amidst_Environmental_and_Soci.pdf (668.29 KB)

2022-6-11 02:42:00 上传

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关键词：环境影响 Experimental Quantitative Contribution Stakeholders

Merrill等人：《社会和环境不确定性影响生物安全投资1在环境和社会不确定性中的牲畜生物安全实践决策：来自实验游戏的证据Scott C.Merrill1*、Christopher J.Koliba2、Susan M.Moegenburg1、Asim Zia2、JasonParker3、Timothy Sellnow4、SergeWiltshire5、Gabriela Bucini1、Caitlin Danehy6、，和Julia M.Smith6 1佛蒙特大学植物与土壤科学系，邮编：05405-0082 2 2佛蒙特大学社区发展与应用经济学系，邮编：05405 3俄亥俄州曼斯菲尔德俄亥俄州立大学环境与自然资源学院，邮编：44691 4中佛罗里达大学尼科尔森传播学院，佛罗里达州奥兰多市，32816-1344 5食品系统部。佛蒙特大学，105 Carrigan Drive，Burlington，VT 05405。6佛蒙特大学动物和兽医学系，伯灵顿，VT 05405*通讯作者电子邮件：Scott。CMerrill@UVM.edu（SCM）2抽象的畜牧业易受疾病威胁的影响，这可能会花费数十亿美元，并产生严重的负面社会影响。通过增加使用与疾病相关的生物安全实践，减少了损失，使提高生物安全成为行业目标。目前，没有关于疾病发病率或现场生物安全策略信息共享的行业标准，导致行业利益相关者使用的疾病流行率和生物安全策略存在不确定性。利用一个实验模拟游戏，我们检验了人类参与者在面临疾病暴发情景时对生物安全的投资意愿。

我们通过改变提供的关于1）疾病发病率和2）生产设施对疾病威胁的生物安全策略或反应的信息来改变情景。在此，我们表明，随着疾病发病率信息的增加，对生物安全的投资意愿增加，但随着附近设施使用的生物安全实践信息的增加，投资意愿降低。因此，决策者面临的不确定性类型或背景可能是影响行为的主要因素。我们的研究结果表明，鼓励更多地共享疾病发病率信息的政策和做法应该对保护畜群健康有最大的好处。关键词决策；不确定性厌恶；危险环境不确定性；社会不确定性；生物安全；严肃游戏、实验游戏；家畜疾病简介美国畜牧业易受疾病威胁（国土安全部总统指令HSPD-9），一场重大流行病的潜在成本估计在10至100亿美元[1，2]。如果检测到口蹄疫等可向美国动物卫生当局报告的疾病，可能会引发国际贸易法规和制裁，导致受影响部门的国际市场需求立即减少[1]。例如，关闭生猪出口市场可能导致每年约50亿美元的损失[3，4]。通过信息共享和采用生物安全协议的适当平衡，有效缓解疾病威胁，有助于降低单个生产者、其生产链和整个行业的风险。畜牧业生产者在复杂和不确定的社会和环境环境中经营，其中有关疾病和生物安全的信息不完整或在小型网络中保密。

尽管缺乏这方面的信息，设施经理必须就农场经营作出定期决定，以保持动物健康。虽然已经通过使用流行病学模型等方法对疾病传播进行了研究[5、6]，但人类行为对动物健康和疾病传播的影响仍有待研究。很少有人试图量化影响行业利益相关者决策的复杂因素，以及这些决策将如何影响疾病传播[但见7、8-11]。采用生物安保实践可能成本高昂，包括基础设施开发和维护、人员培训和机会成本【12】。这些成本与感知到的感染疾病的风险相权衡，因此，采用生物安保做法必须与投资的经济回报相权衡。然而，确定经济回报的界限很有挑战性，因为生物安全效力因疾病而异，取决于其他人的决定，重要的是，只有在面临疾病时才有必要。此外，非经济因素影响利益相关者投资生物安全的决策【13】。了解生物安保投资决策背后的基本原理需要对经济影响、社会动态以及与决策相关的风险和不确定性进行审查。农业科学中的风险感知具有多重含义，例如1）已知负面结果的概率（例如损失风险）[14，15]，以及2）负面结果发生的不确定性[16，17]。不确定性厌恶，即选择具有已知概率的事物而非未知概率的事物的偏好，在行为上普遍存在，只有极少数例外【17】。此外，有证据表明，大多数个人将支付溢价，以减少不确定性[17]。

因此，由于它涉及生物安全投资，不确定性厌恶理论将建议在不确定性增加的情况下增加生物安全投资。划分不确定性的一种方法是将其概念化为环境或社会不确定性（也称为战略不确定性）[18]。社会不确定性可以定义为与人类决策、行动或策略相关的不确定性，例如员工生病时是否会来上班的不确定性。环境不确定性是指不能直接归因于人类决策、行动或策略的不确定性，例如天气不确定性或与疾病毒性相关的不确定性。梅西克、埃里森和萨缪尔森[18]认为，应对环境不确定性和社会不确定性之间的根本区别在于，在环境不确定性下，人们试图优化其效用，即当个人在环境不确定性的舞台上做出决策时，他们只是权衡利弊。相反，当面临社会不确定性时，个人试图根据他人的预期或已实现行为制定策略。社会不确定性取决于每个参与者对其他人或群体所采用的策略的信念。Loewenstein、Bazerman和Thompson[20]提供的证据表明，社会不确定性下的决策过程与环境不确定性形成鲜明对比，这主要是因为社会纠纷的潜在性。另一些人认为，社会不确定性的不同之处在于，它可能受到我们对人类行为和社会规范的经验的制约。总的来说，证据表明社会不确定性优于环境不确定性，这意味着环境不确定性厌恶大于社会不确定性厌恶[21，22]。

通常，人们会付出更多的钱来减少环境不确定性，而不是减少社会不确定性，这可能是因为我们可以利用以前的经验来更好地理解和从概念上减少不确定性。例如，我们不知道我们的医生正在使用最佳做法，但我们的经验表明，他们可能表现良好。在本研究中，社会实体对疾病入侵可能性的反应（如生物安全实践）被称为社会不确定性，而疾病因素（如传染率、疾病宿主）被视为环境不确定性。我们假设，较高水平的环境不确定性和社会不确定性将与生物安全投资呈正相关。具体而言，随着环境和社会不确定性的增加，我们预测参与者将愿意在生物安全实践方面进行更多投资，以降低感染风险，从而支付更高的溢价来降低感染风险。由于社会不确定性预计会产生比环境不确定性更少的不确定性厌恶，我们假设疾病发生领域的不确定性增加（例如环境不确定性）将比生物安全实践领域的不确定性增加（社会不确定性）对生物安全投资产生更大的影响。众所周知，风险和不确定性会影响新农业实践的采用【23】。此外，Parker等人[24]证明，动物食品疾病传播领域存在不确定性，因为存在多种类型的疾病、传播媒介、传染病和毒力因素，以及对疾病传播不确定性的一系列社会或战略反应。目前，美国。

ZF和畜牧业均未授权或鼓励生产级利益相关者共享有关地方病发病率或生物安全实践流行率的信息。许多利益相关者认为这些信息是机密信息，或者是其商业秘密的一部分。行业透明度的缺乏导致了疾病威胁存在的不确定性，因此对制定有效的生物安全战略提出了挑战，因为不清楚行业中存在哪些弱点【25】。总体而言，我们有兴趣探索干预措施的效果，以增加利益相关者之间的信息共享，从而为寻求权衡风险沟通、公共信息运动和“预警”系统投资相关成本的决策者提供见解【例如，26】。通过加深对环境和社会不确定性认知与考虑这些不确定性的固有行为因素之间关系的理解，我们可能能够确定并关注干预措施，如5个风险沟通系统、信息共享网络的开发或政策干预，并通过这样做，促进改善畜牧业的生物安全[27、28]。材料和方法概述我们模拟了养猪业动态，旨在了解不确定性对增加生物安全投资意愿的影响。之所以选择养猪业作为本研究的背景，是因为养猪业最近经历了猪呼吸与生殖综合征和猪流行性腹泻病毒等致命疾病的入侵，而且整个养猪业部门的生物安全工作不一致，这为帮助引导行为走向更具弹性的体系提供了机会。

此外，养猪业利益相关者了解提高系统弹性的必要性，并通过研讨会和焦点小组的调解，帮助开发和巩固我们严肃的游戏设计。在这里，我们使用了一个数字现场实验，或“严肃游戏”的方法来检验养猪业在环境和社会不确定性中的行为。严肃游戏（与娱乐游戏相反）越来越多地被用作研究人类行为和决策的研究工具[29]。数十年来，类似于严肃游戏的经济实验被用来更好地理解不确定性和决策行为【16、30、31】。我们使用基于绩效的激励策略向参与者支付报酬，以提高参与者的知名度和参与度[32]。参与者通过Craigslist、大学列表服务、直接电子邮件、海报和口碑进行招募。虽然参与者分布在公共领域，但大多数是研究生和本科生。所有比赛均在美国东北部的R1大学佛蒙特大学进行。抵达后，参与者会收到一份书面的研究信息摘要，因为他们的参与是付费的，所以要求他们签署一份付款授权表。为了最大限度地减少赛前框架效应，所有参与者都观看了相同的预录旁白幻灯片，该幻灯片概述了养猪业，并解释了游戏和现金支出。参与者被告知，他们将担任生猪生产设施的经理，目的是通过平衡两个因素来实现经济回报的最大化：实施生物安全实践的相关成本和在其模拟设施上存在的疾病造成的任何损失的成本。

虽然没有具体的疾病，但参与者被告知疾病是通过空气传播的。佛蒙特大学机构审查委员会批准了该项目，并遵循所有协议，使用人类参与者进行实验。6实验游戏设计为了实现风险与回报的合理而现实的混合，我们创建了一个实验，在生物安全投资的经济性与设施感染的预期损失之间产生了冲突，而设施感染可能更能反映出影响相对较低的疾病，如爆发期间的猪呼吸和生殖综合征。该实验游戏是用R计算机语言编写的，并在具有触摸屏功能的微软Surface Pro平板电脑上进行。游戏代码可在支持信息附录1（S1附录）中找到。实验游戏模拟了50个生猪生产设施的景观，每个设施在无病状态下生产2500头生猪（图1）。设施随机分布在17×15的网格景观上，参与者从网格上30个最中心的位置中随机选择一个生产设施。也就是说，根据设计，参与者的设施位于中心位置。设施位置很重要，因为设施之间的距离是决定设施之间疾病传播的一个因素。图1：。协议采用屏幕截图一。协议采用游戏的屏幕截图显示了参与者的设施地图（由蓝钻石勾勒），该地区49个其他模拟控制设施，场景（或圆形）月，每个设施的生物安全采用水平和疾病状态，以及参与者可采取的四种可能行动。蓝色三角形表示参与者的设施（图1）。

其余49个设施被称为“模拟控制设施”所有设施均显示为圆圈，圆圈的颜色表示其疾病状态（黑色=无疾病；红色=有7种疾病；灰色=疾病状态未知）。每个圆圈旁边是一个正方形，表示该设施的生物安全水平（即无、低、中、高或未知，分别从深棕色到深绿色）。参与者每人进行了18轮治疗。每轮由11项生物安保采纳决定组成，模拟每年2月至12月的月度决定。每个月，参与者都会就其设施的生物安全做出投资决定。参与者可以选择“不采取行动”，也可以投资于生物安全。每月只能进行一次投资。0级是没有实施生物安全的初始起点（感染概率降低0%）。通过投资疾病管理方案将生物安全提高到1级，可将感染概率降低10%。通过投资清洁和消毒方案，将生物安全提高到2级，可将感染概率降低40%。通过投资淋浴入/淋浴出方案，将生物安全提高到3级，可将感染概率降低90%。即使参与者采取了最大限度的生物安全措施（3级），其设施的猪仍可能受到感染，这反映了现实情况。参与者被告知，0值等于“无”保护级别，3级保护级别为“高”，并被告知通过采用新做法提高生物安全性将降低其动物感染疾病的可能性，但他们没有被告知每次采用生物安全做法的功效。