《Transboundary and Emerging Diseases》:Tailoring Biosecurity Advice in Dairy Cattle Farms: Decision Analysis to Estimate the Most Cost-Effective Option
编辑推荐:
奶牛场生物安全措施的实施受农户经验、疾病风险感知、社会影响及流行病学与经济因素等多重因素影响。本研究旨在识别对奶牛场经济回报最高的生物安全方案。为此,研究人员利用与各生物安全措施实施所需组件价格相关的数据库开发了生物安全成本计算器;通过定量风险评估模型估算病原
奶牛场生物安全措施的实施受农户经验、疾病风险感知、社会影响及流行病学与经济因素等多重因素影响。本研究旨在识别对奶牛场经济回报最高的生物安全方案。为此,研究人员利用与各生物安全措施实施所需组件价格相关的数据库开发了生物安全成本计算器;通过定量风险评估模型估算病原体传入概率;采用随机动态模型SimHerd评估疾病暴发后的经济后果。上述工具输出经决策树分析整合,将各情景成本与发生概率估计值结合,计算各情景预期货币价值(EMV),取EMV最高者作为最盈利选项。以牛病毒性腹泻(BVD)为案例,因其对奶牛生产影响已有充分记载。该框架应用于西班牙东北部三家奶牛场,收集其生物安全与生产信息。三场每头牛年生物安全成本分别为27.49欧元、44.50欧元和71.94欧元;当前条件下BVD年传入概率分别为2.66%、15.70%和0.36%。BVD暴发模拟显示引入后前5年总毛利(GM)平均降低约6%。各评估情景中,为牲畜运输司机提供专用靴子被识别为经济最优措施。所提框架通过联合考虑实施成本与风险降低实现生物安全干预比较,论证了生物安全的经济与流行病学价值,可支持决策并推动奶牛场预防措施的更广泛应用。
研究背景方面,传染性病原体进入奶牛群会损害动物健康福利并造成显著经济损失,BVD、副结核病、新孢子虫病及传染性牛鼻气管炎等疾病均与牧场盈利下降相关。生物安全旨在预防或降低病原体传播,是疾病预防计划的核心组分,可有效减少暴发概率、改善畜群健康并降低抗菌药使用。然而许多畜禽系统中生物安全的采纳与维持仍具挑战,决策受农户既往经验、风险感知、社会影响及局部流行病学条件共同影响,经济考量亦关键——农场资源有限,生物安全投资须与其他生产优先级竞争,实施成本常被视作障碍;但当预期经济效益明确时农户采纳意愿更高。既有生物安全经济学证据仍有限,尤其奶牛生产领域多数研究仅评估少数措施或非奶牛系统。筛选最适策略需同时考量实施成本、病原体传入概率及疾病经济后果,因此研究人员开展本研究,通过整合“生物安全实施成本—病原体传入概率—疾病引入经济影响”三组件的框架,以奶牛场BVD为案例识别最具成本效益策略,该文发表于《Transboundary and Emerging Diseases》。
关键技术方法上,研究人员在西班牙加泰罗尼亚(Catalonia)2024年10月至11月走访三家BVD阴性奶牛场(Farm A 724头、Farm B 247头、Farm C 79头),收集前12个月生产与生物安全记录。构建Excel确定性生物安全成本计算器,按动物引入、访客与车辆进出、饲料饮水管理、虫害控制四路径拆解75项成本组件,结合西班牙供应商含税价库、固定参数(兽医采样工时、消毒剂量等)及场级问卷数据,以直线折旧无折现年化成本输出每牛年费用。病原体传入概率用定量随机风险评估模型FarmRisk(farmrisk.eu)经蒙特卡洛1000次迭代估算各独立路径条件概率。疾病暴发经济后果用机制性随机动态模型SimHerd模拟10年畜群、取引入后前5年平均总毛利(GM=收入减可变成本)与无病基线差计为暴发成本。上述输出经决策树分析算各情景EMV=?Pinf(i)×Cost_outbreak?Cost_EBS(i),并对Farm A做单变量敏感性分析(传入概率升至50%、暴发成本翻倍、实施成本翻倍)。
研究结果部分,3.1节农场生物安全成本显示三场年化每牛成本27.49、44.50、71.94欧元,总与年化差56%–87%源于围栏/门禁/饲料库等10–20年寿命基建;Farm A与C最大支出为虫害控制,Farm B为动物引入(因有隔离系统)。3.2节BVD传入风险与经济影响显示当前年传入概率2.66%(95%CI 0.99–5.67)、15.70%(10.1–21.5)、0.36%(0.15–0.73),访客与车辆路径贡献最大风险;SimHerd模拟暴发致前5年GM降6.0%、5.7%、5.9%,场级暴发成本?153871、?46386、?8977欧元。3.3节生物安全改进决策分析显示Farm A“为所有司机提供靴子”降险41.6%、EMV较现状高1680欧元(相对+7.0%)为最优;Farm B同措施降险8.3%、EMV高576欧元(+3.1%)最优;Farm C因现况风险极低(0.36%),任何新增措施EMV无改善甚至略降。3.4节敏感性分析表明在传入概率提至50%、暴发成本翻倍、实施成本翻倍下,“为司机提供靴子”始终EMV最高,结论稳健。
讨论部分指出,外部生物安全尤降BVD传入措施具经济价值,BVD因生产损失量化证据充分被选为模型病。既往研究多孤立看经济或流行病学,本框架首次在单决策分析内联合生产数据、经济表现、传入风险、暴发后果与实施成本,模块化可迁移至其他病与区域。相对廉价措施(专用靴/衣)在特定场条件EMV最优,如Farm B“专用运输”降险76.6%但因成本高反不如供靴;效果依赖正确执行,农户态度与行为合规是关键。三场每牛年生物安全成本27.6–72.1欧元,最小场单位成本最高,提示小场需更高比例投入,政策上可设补贴。局限包括仅三场单病概念验证、未纳内部生物安全/监测/疫苗、成本计算器仅含西班牙价且未量化部分结构性措施、未建模多病原协同。结论部分译文如下:本研究框架可按成本效益排序生物安全措施,在各场特定风险情境下支撑农场级决策;通过整合生物安全成本、疾病传入风险与暴发经济损失,为比较替代策略提供实用基础,生物安全成本计算器及分析框架可协助农户与顾问识别在实施成本与风险降低间取得平衡的措施。因框架仅以三场单病作概念验证,需更多不同病原、生产系统与地理背景研究评估其适用性与稳健性。