历史性根除行动的经济回报：地中海实蝇 eradication 如何为新西兰赢得百亿水果出口市场

《Scientific Reports》：Estimating the realised economic value of a historic Mediterranean fruit fly eradication

本研究针对生物安全决策的长期价值评估难题，创新性地采用反事实分析法，量化了新西兰1907-1908年地中海实蝇（medfly）根除行动带来的实际经济收益。通过构建百年出口数据模型，研究发现该行动累计避免76-102亿新西兰元（2022年等价）的经济损失，其中奇异果产业受益占比达90%。这项研究为生物安全管理的代际效益评估提供了开创性范式。

　　

在新西兰繁茂的果园中，奇异果和苹果的香甜气息弥漫空中，这些水果正被运往全球各地的高端市场。然而，这一繁荣景象背后隐藏着一个世纪前的关键决策：1907年，当地中海实蝇（Ceratitis capitata，简称medfly）随着受感染的橙子悄然入侵新西兰时，农业部门迅速采取行动，成功将其根除。如今，这项百年之前的生物安全决策正在显现出惊人的经济价值。

生物安全决策通常需要权衡未来的预测结果和影响，但很少有研究回过头去评估历史上的决策并从中汲取经验。新西兰作为一个岛国，能够通过生物安全警戒措施排除多种害虫、病原体和杂草。地中海实蝇被认为是经济上最重要的果蝇物种之一，部分原因是其能够适应较冷的气候，并危害超过200种水果和蔬菜，造成严重的破坏和品质下降。

1906年10月，地中海实蝇可能随着从悉尼经斐济、萨摩亚和汤加驶来的蒸汽船“Atua”号上的受感染橙子进入新西兰。尽管之前曾禁止进口受感染的水果，但进口商的游说使得法规有所放宽，允许对受感染的货物进行挑拣。这些进口橙子在新西兰各地分发后约一周，在旺阿雷、基督城、纳皮尔和赫伦斯维尔发现了受果蝇感染的橙子。这导致之前的法规被重新制定，废除了挑拣水果的做法，并规定所有未来受果蝇感染的水果货物都应被销毁。

1907年1月，在地中海实蝇在纳皮尔的几个小花园的桃子中被发现繁殖。随后在1907年3月， near Blenheim 的斯普林兰兹的几个当地花园的桃子中和一块番茄地中再次发现该虫。同月，纳皮尔的一处花园的橙子中也发现了地中海实蝇。1908年1月，在下一个生长季节，地中海实蝇在奥克兰德文波特的一个小花园的油桃树中被发现。由于进口措施已经收紧，这可能代表了上一个季节越冬的种群。

农业部在每种情况下都使用了当时可用的管理方案进行响应。这些措施包括：（1）种植者报告，建立主要地点；（2）检查主要地点并识别害虫；（3）销毁受感染的水果并用煤油处理土壤，这种方法在1899年成功根除了塔斯马尼亚朗塞斯顿的地中海实蝇；（4）仔细检查附近物业，发现害虫时采取类似的灭绝活动；（5）持续观察受影响地区；（6）公开请求向农业部报告疑似感染，这有效地“众包”了额外地点的早期检测。这些措施取得了成功，地中海实蝇从所有三个地点被根除。

1921年，地中海实蝇的入侵在达加维尔附近的几个小果园中被发现并成功根除。自20世纪80年代末以来，新西兰实施了一个结构化的果蝇监测陷阱网络，1996年该网络在奥克兰的Mt Roskill发现了一次小的地中海实蝇入侵，并成功根除。得益于过去120年实施的生物安全措施，新西兰仍然没有经济破坏性果蝇。

没有果蝇一直是新西兰园艺产业的一个决定性特征。新西兰出口多种易受果蝇影响的水果，但本研究仅关注苹果和奇异果，它们合计占当前新鲜水果出口价值的约95%。新西兰于1910年开始出口苹果，现在是第六大苹果出口国（按价值计算）。奇异果出口始于20世纪50年代，并迅速超过苹果，成为新西兰按价值和数量计算的最主要新鲜水果出口。2010年，新西兰奇异果占全球贸易的约30%。

1907-08年地中海实蝇的根除以及随后新西兰园艺出口的成功，为评估生物安全干预措施提供了一个难得的机会，可以借助后见之明。通常，生物安全损失是基于当代（或未来）事件对未来进行计算的。本研究采用了不同的方法，以一个多世纪的实际经济数据作为基线，考虑如果1907-08年没有根除地中海实蝇，可能至今产生的影响。研究者构建了代表替代历史的反事实情景，以提出问题：那次早期生物安全干预的实际价值是多少？

为了回答这些问题，研究人员开展了一项基于历史数据的反事实经济评估研究。

本研究主要依赖于历史数据集的收集、整理和分析。研究人员获取了1907年至2022年期间果园面积、水果产量（按体积和价值）、按国家分类的出口数据、消费者价格指数（CPI）和国内生产总值（GDP）的年度历史数据集。部分数据可按地区（使用图1所示的标准区域）和全国获取，从而能够进行交叉验证和外推缺失值。数据来源包括《新西兰官方年鉴》和新西兰统计局Infoshare数据库等。

研究方法的核心是构建反事实情景。从历史数据中，研究人员为苹果和奇异果分别开发了1907-2020年期间的三个完整时间序列系列：（1）按土地区域划分的果园面积；（2）新西兰水果产量体积；（3）可用于出口的水果体积。此外，使用特定国家数据确定苹果和奇异果向各个国家出口的年度分布。这些数据共同使得研究人员能够模拟在地中海实蝇定殖的情况下，区域产量减少或水果出口市场受限的潜在影响。

出口市场被分为四个等级（Tier）。第一级（Tier 1）包括西澳大利亚水果市场分析中确定的高端市场。第二级和第三级（Tiers 2 and 3）涵盖了因1996年地中海实蝇入侵而受影响的市场或实行严格生物安全制度的市场。假设第一级和第二级市场会受到新西兰存在地中海实蝇的影响。对第三级市场的影响不太确定，因此考虑了最佳和最坏情况。第四级（Tier 4）包括所有其他市场，假设果蝇存在对其没有贸易影响。

研究人员考虑了两种情景：地中海实蝇存在于整个新西兰（情景1）或仅存在于北岛（情景2）。情景2可能通过内部检疫实现，生态气候模型表明南岛比北岛更不适合地中海实蝇生存。在最佳情况下，仅从地中海实蝇区域出口的水果的第一级和第二级市场受到影响；在最坏情况下，第一、二、三级市场都受到影响。当一个等级的市场受到影响时，假设水果将被重新定向到其他市场，并且该水果的单位价格（即每吨美元）取该等级和第四级单位价格中较低者（每年计算）。当第四级单位价格较低时（通常情况），就会产生损失。

分析中做出了多项保守假设，主要包括：地中海实蝇存在的唯一经济影响是市场准入；假设产量损失和额外成本为零；苹果和奇异果的果园面积趋势不变；出口水果总量与历史相同；无法通过检疫处理确保进入高端市场而不产生显著经济负担；未模拟价格弹性；在情景2中，不考虑北岛和南岛之间的土地利用转移以补偿北岛存在地中海实蝇的情况；新西兰仍将投资于果蝇监测和预防。

结果

果园面积与出口收益趋势

研究成功重建了苹果和奇异果的果园面积时间序列（图2）。上个世纪，苹果总面积相对变化不大，除了在1990年代出现了一个暂时性的峰值，约为长期平均水平的两倍。相比之下，奇异果在1970年代发展成为商业作物，并在1980年代初迅速增长。经通胀调整后，苹果和奇异果的出口收益均稳步增长（图3），苹果出口收益的暂时下降与第一次和第二次世界大战时间吻合。尽管苹果出口具有历史重要性，但自1980年代中期以来，奇异果出口市场已与苹果市场相当或超过苹果市场，目前奇异果出口收益约为苹果的三倍。

高端市场准入价值

进入高端第一至第三级（Tier 1 to 3）市场的收益对奇异果而言大于苹果（图4）。历史上且平均而言，第二级国家为奇异果和苹果产生了最大的单位出口回报。在2012年至2020年期间，出口到第一至第三级市场的奇异果的平均单位回报差异很小，所有这些高端市场回报的价值比第四级（世界其他地区）高出约60%。

果蝇自由带来的年度效益

图5比较了在情景1（地中海实蝇在全国定殖）和情景2（仅在北岛定殖）下，果蝇自由为新西兰奇异果（绿色）和苹果（红色）出口带来的避免损失。最坏和最佳情况假设之间的差异（线的宽度）每年变化很大，但图表揭示了几个显著点。首先，与奇异果效益相比，苹果出口效益很小。其次，即使经过通胀调整，在1980年之前的效益可以忽略不计。

情景1和情景2之间的比较突出了苹果生产（更均匀地分布在南岛和北岛）和奇异果生产（主要集中在较温暖的北岛）之间的差异。例如，2014年，北岛与南岛的比例苹果约为2:1，奇异果约为19:1。因此，即使生产仅限于可出口水果（按估计的包装出成率），只要南岛没有果蝇，北岛存在果蝇对苹果出口收益影响很小。在限制较少的（最佳）情况下，如果南岛保持无果蝇，苹果出口没有损失预测，而在限制较多的（最坏）情况下，从2016年开始只有少量（1100万至3700万新西兰元）损失。然而，对于奇异果，在限制较多和较少的情况下，情景1和情景2之间差异很小。

对GDP的经济影响

图6将果蝇自由的效益置于新西兰直接出口收益和次级经济影响的更大经济背景中。在情景1中，在限制较多的案例中，2019年和2020年的经济影响超过GDP的0.5%。情景2的经济影响虽然较小，但在1985年以来的大多数年份中仍处于GDP的0.1%-0.45%范围内，并且从2001年起始终高于GDP的0.1%。

累积效益

分析保守估计，截至2020年，果蝇自由给新西兰带来的累积效益为76亿至102亿新西兰元（2022年等价），其中约90%来自于奇异果出口能够进入高端市场的能力（表2）。

讨论与结论

据研究者所知，这项研究是首次发表的尝试，旨在回顾性评估历史性生物安全根除行动的当代经济价值。生物安全风险分析和入侵应对涉及对未来结果和影响的预测，但很少回顾评估和借鉴很久以前做出的决策。新西兰1907-08年的地中海实蝇根除提供了一个令人信服的例子，因为该国持续的无果蝇状态一个多世纪以来一直是其园艺产业的决定性品质。

任何反事实分析都具有挑战性，本分析做出了一些可供争论的假设。例如，进口国可以有不同的分级方式。通过考虑每种情景的最佳和最坏情况，研究者试图提供一个指示性范围，其中某些关键市场存在不确定性。将一些较小的市场纳入受影响等级只会对结果产生很小的影响。通常，将更多市场纳入受影响的贸易等级只会增加果蝇自由的估计效益。

研究保守地假设果蝇不会因直接损害作物而导致产量损失。从实践角度来看，这意味着不需要模拟1907年入侵后地中海实蝇传播的范围、模式和速率，这将很困难并引入很多不确定性。其他地中海实蝇定殖地区的经验表明，由于可以廉价有效地控制，由地中海实蝇造成的产量损失很小。部分原因可归功于有机磷杀虫剂的成功，当正确使用时控制率接近100%，但现在许多国家正在逐步淘汰这些杀虫剂。此外，奇异果似乎是地中海实蝇的不良产卵宿主和不良发育宿主。实验表明外部毛发和果实化学成分（如酸度、氨基酸、脂肪酸、类黄酮、酚酸等）起作用。

研究还保守地假设控制地中海实蝇的额外成本为零。杀虫剂控制已用于仁果类水果以控制害虫（例如，卷叶蛾、苹果蠹蛾、浅褐苹果蛾、桑白蚧、苹果绵蚜和欧洲红蜘蛛）。类似地，自出口开始后也用于奇异果以控制害虫（即卷叶蛾、介壳虫）。同样保守地假设其他成本（例如，植物检疫成本、对健康和福祉的损害、对本地动植物的损害）也为零。

值得注意的是，遵循Weitzmann的观点，本研究未使用贴现率。考虑到时间跨度的长度，即使使用逐渐快速趋近于零的双曲贴现率也不会实质性地改变结果。经济学家通常使用贴现率在相对较短的时间内评估不同且可预测的收益和成本流。这不适用于本案例研究。在非常长的时间范围内，使用零、非常低甚至负的贴现率是合理的，对于环境和潜在的代际资产尤其如此。换句话说，根除地中海实蝇的决定在1907年不被视为一项“商业决策”，因为当时没有人能够预见，更不用说预测或估计，今天拥有一个充满活力的新鲜仁果和奇异果产业给新西兰带来的代际效益。实际上，以任何标准贴现率计算，将超过一个世纪后的收益流（或成本，想想全球变暖对后代的影响）贴现到1907年，其价值将接近于零。但这将忽略今天新西兰存在的实质性代际效益。

其他历史性生物安全行动也可以以类似方式审视。有些是成功的，例如1899年从塔斯马尼亚根除地中海实蝇以及持续免受这种害虫困扰，这继续使该岛的水果产业受益。类似地，苹果蠹蛾（Cydia pomonella）自1903年以来已多次从西澳大利亚根除。有时，代价高昂的早期失败已被扭转。例如，早期根除北美舞毒蛾（Lymantria dispar）的尝试失败了，但自1992年以来，一项积极的“减缓传播”运动通过延迟需要移除和更换住宅树木（这可能非常昂贵）产生了可观的效益。类似地，1907年至1968年间根除加州柑橘粉虱（Dialeurodes citri）的失败尝试产生了显著成本，但现代生物防治的成功使其变得无关紧要。其他早期的生物安全行动导致了未预见的结果。例如，1907年开始在百慕大根除地中海实蝇的尝试，但直到1963年才取得成功。与此同时，食虫蜥蜴格雷厄姆安乐蜥（Anolis grahami）曾被引入百慕大作为地中海实蝇的生物防治手段，但被证明不成功，除了阻碍后来引入瓢虫以控制介壳虫。

生物安全管理者经常面临如何应对外来生物入侵的决策，通常是在相当大的不确定性下进行的。是否尝试根除的决定可能存在问题，因为成本和收益可能难以评估，而且决策本身是不对称的：选择不根除，管理者就接受了该生物体可能造成的永久性损害；但尝试根除可能成本高昂，成功率不确定，并且可能只能获得暂时的缓解，直到下一次入侵发生。

新西兰1907-08年对地中海实蝇的应对说明生物安全决策可能产生长期影响。尽管使用了可能过于保守的假设来处理不确定性，研究者得出结论，新西兰免受经济上重要的果蝇影响的自由，在避免的直接成本方面累计价值至少76亿新西兰元（2022年货币）。然而，将地中海实蝇和其他果蝇排除在新西兰之外的努力也产生了成本。现在已经不可能估计1907-08年和1921年实施地中海实蝇根除行动的经济成本，但1996年的根除行动花费了超过500万新西兰元。此外，新西兰资助了一个广泛的陷阱计划用于早期检测并证明无果蝇。尽管如此，这些措施的成本与其可观的经济效益相比似乎相形见绌。特别引人注目的是对奇异果产业的好处，该产业甚至在1907-08年根除行动七十年后才出现。这个例子表明，成功的生物安全行动在某些情况下可以在未来几个世纪产生无法想象的效益。新西兰的园艺产业应感谢生物安全的早期先驱者，以及那些继续努力将外来果蝇排除在国家之外的人们。