本项研究由Zongyu Li（路易斯安那州卫生部）、R. Karina Gallardo（华盛顿州立大学）、Vicki McCracken（华盛顿州立大学）、Chengyan Yue（明尼苏达大学）、Vance Whitaker（佛罗里达大学）和James R. McFerson（华盛顿州立大学）共同完成，于2020年发表在《Journal of Agricultural and Resource Economics》期刊上。
研究的学术背景聚焦于农业与应用经济学领域，特别是生产者决策与福利评估。草莓作为一种经济价值高且日益流行的特色作物，其生产面临两大关键挑战：一是满足市场对卓越果实品质（如风味、大小）日益增长的需求；二是应对因高效土壤熏蒸剂甲基溴（Methyl Bromide, MB）逐步淘汰而加剧的根腐病和冠腐病威胁。种植者需要在新品种选择中权衡果实品质与抗病性这两个关键属性。尽管先前有研究关注消费者或种植者对单一属性（如品质或有机生产）的偏好，但缺乏对种植者在面临此权衡时的决策行为、支付意愿（Willingness To Pay, WTP）以及新品种采纳所带来的经济效益的系统性评估。因此，本研究旨在填补这一空白，以美国佛罗里达州的草莓种植者为具体案例，实现两个核心目标：第一，量化评估草莓种植者为特定的果实品质属性（风味、大小）和植物对根腐病/冠腐病的抗性所愿意支付的额外费用；第二，评估在甲基溴逐步淘汰的背景下，根腐病和冠腐病发生对行业福利（生产者剩余和消费者剩余）的经济影响。研究成果旨在为草莓育种项目提供优先性状选择的依据，帮助种植者和产业界做出明智的新品种采纳决策，并为政策制定者理解疾病防控的经济价值提供信息。
研究的工作流程包括数据收集、实证模型估计（种植者支付意愿分析）和福利影响分析三个主要环节。
在数据收集环节，研究者通过邮寄和在线混合模式调查问卷，针对佛罗里达州草莓种植者进行抽样调查。初始样本为从商业名录获取的400名农场代表，经筛选后，有211名符合条件（在2015-2016年度种植草莓）。通过多轮跟进（邮件提醒、电话提醒以及与佛罗里达草莓种植者协会合作在线发布），最终获得37份有效问卷（22份纸质，15份在线）。问卷内容涵盖农场特征、种植者人口统计信息、对现有品种（如‘Florida Radiance’， Sweet Sensation® ‘Florida127’）的抗病性和风味感知、以及由病害造成的作物损失百分比。核心部分是离散选择实验（Discrete Choice Experiment），每位受访者面对8个选择情景。每个情景提供两个假想的新草莓品种选项（选项A和B）以及一个“两者都不选”的选项（选项C）。每个选项由四个属性及其不同水平定义：果实大小（1磅包装盒中的果实数量，15、20、25个）、风味评分（1-2分=弱/温和，3-5分=中性，6-7分=浓郁/强烈）、首次收获前因根腐病/冠腐病造成的植株损失百分比（0%、5%、10%）以及每1000株苗的移栽成本加专利费（140、150、160美元）。属性水平基于与育种专家、推广人员和产业代表的咨询确定。研究者采用JMP®软件，运用基于Kessels等人（2011）算法的坐标交换法，生成了一个具有16种随机组合的分数析因设计，以确保D-效率最大化，并将这16种组合分配给每位受访者8个选择情景，以减少受访者疲劳。
在实证模型估计环节，研究基于兰卡斯特的消费者选择理论和随机效用理论，构建了一个“支付意愿空间”（WTP space）的混合Logit模型来估计种植者的效用函数。该模型设定种植者n在t次选择中从品种j获得的效用为U_njt = -λ_n * p_njt + (λ_n * w_n) * x_njt + ε_njt。其中，p是移栽成本加专利费，x是品种属性向量（风味、大小、病害损失），λ_n是成本系数的缩放参数，w_n是种植者对属性的支付意愿向量（核心估计对象），ε_njt是随机误差项。模型设定成本系数为对数正态分布，其他属性系数为正态分布，以捕捉种植者偏好的异质性。选择“支付意愿空间”而非传统“偏好空间”的优点是，可以更清晰地区分支付意愿的真实分布特征与价格系数的尺度变异，避免对支付意愿系数的错误解释。模型估计使用受访者在离散选择实验中的序列选择数据，通过最大似然估计法进行。估计完成后，为了与实验设计中的属性水平变化幅度（5%的病害损失变化和5个单位的果实数量变化）相匹配，对估计出的支付意愿值进行了转换：将病害损失的支付意愿（每100%变化）除以20转换为每5%变化的支付意愿；将果实大小的支付意愿（每1个单位变化）乘以5转换为每5个单位变化的支付意愿。
在经济福利分析环节，研究采用了局部均衡模型来量化甲基溴淘汰和病害发生造成的福利变化。分析考虑了两种情景：案例一，假设甲基溴淘汰后由于技术进步（如抗病品种）导致生产率提高，供给曲线右移；案例二，假设生产率下降，供给曲线左移。随后，在两种情景下都引入因根腐病/冠腐病造成的λ百分比（0≤λ≤1）作物损失，导致供给曲线进一步左移。研究通过计算生产者剩余和消费者剩余的变化来评估总福利影响。实证计算需要供给和需求弹性、价格、产量等参数。研究从已有文献中获取了佛罗里达草莓的需求弹性（ε_d = -1.05），并利用1980-2017年的时间序列数据（包括佛罗里达草莓产量、价格、工资率、墨西哥进口量、加州草莓价格等变量，并引入北美自由贸易协定和甲基溴淘汰的虚拟变量），通过普通最小二乘法（OLS）估计了佛罗里达草莓的供给弹性（ε_s = 0.59）。福利分析针对两个具体品种展开：‘Strawberry Festival’（2000年商业化）用于评估甲基溴淘汰和病害造成的年度福利损失；‘Florida Radiance’（2009年后商业化）仅用于评估病害造成的月度福利损失，以捕捉季节内不同时期（11月至次年3月）价格波动的影响。分析中使用的产量、价格数据均来自美国农业部官方报告和已发表的育种试验数据。
研究的主要结果如下： 在种植者支付意愿方面，模型估计显示所有属性系数均显著。具体而言，佛罗里达草莓种植者愿意为获得风味从“弱/温和”提升至“浓郁/强烈”的品种支付每1000株苗64.23美元的溢价，为提升至“中性”风味支付30.70美元。这表明种植者高度重视风味改良。对于果实大小（以1磅盒中果实数量衡量，数量越少表示单果越大），支付意愿系数为负（-3.42），意味着种植者愿意为单果增大（即每盒果实数量减少5个）支付每1000株苗17.10美元（-3.42 * 5）的溢价。这符合市场对大果的定价规律。对于病害抗性（首次收获前植株损失百分比），支付意愿系数也为负（-223.66），表明种植者愿意为降低病害损失支付溢价。具体而言，为将病害损失降低5个百分点，种植者愿意支付每1000株苗11.18美元（223.66 / 20）的溢价。然而，对比发现，种植者对风味和大小等品质属性的支付意愿（尤其是风味提升至浓郁/强烈）远高于对同等幅度（5%）病害抗性改善的支付意愿。相关性分析还表明，风味、果实大小与病害损失之间存在正相关关系，提示育种中可能需要权衡。替代特定常数（选择种植选项A或B）显著为正，表明种植者总体上倾向于选择包含实验所设计性状的假想新品种。
在经济福利影响方面，针对‘Strawberry Festival’的年度分析表明，甲基溴淘汰（导致供给左移，k = -0.22）造成了显著福利损失，总计每1000株苗损失1484.60美元，其中生产者剩余损失950.50美元，消费者剩余损失534.10美元。相比之下，假设发生5%的根腐病/冠腐病损失，其造成的年度福利损失为每1000株苗262.00美元（生产者损失167.80美元，消费者损失94.30美元）。这表明，对于该品种而言，政策变化（甲基溴淘汰）带来的福利冲击大于病害本身。针对‘Florida Radiance’的月度分析则揭示了病害损失的时间价值差异。由于早期月份（如11月、12月）草莓价格较高，在早期发生病害导致的损失远大于晚期。计算得出，一个能将病害损失从5%降至0%的改良抗病品种，在整个采收季（11月至3月）可为种植者带来每1000株苗总计215.50美元的节省（其中2月因产量最高，节省最大，为84.80美元），为消费者带来121.10美元的节省，总福利节省为336.60美元。将此推算至整个佛罗里达草莓产业（基于2016-2017年度10,800英亩的种植面积和相关成本数据），5%的病害损失（或等价的抗性改良）意味着每年给生产者造成约4049.68万美元的损失，给消费者造成约2275.71万美元的损失，总经济损失高达约6325.39万美元。
研究的结论是，佛罗里达草莓种植者在选择新品种时，相较于遗传抗病性的改善，他们更看重果实风味和大小等市场导向的品质属性。这一发现揭示了种植者决策中市场拉力与生产风险推力的权衡。然而，福利分析结果表明，采纳一个具有改良抗病性的品种能带来实实在在的巨大经济效益，每年可为种植者节省每1000株苗182.40至204.50美元，为整个佛罗里达州经济带来数千万美元的总节省。种植者陈述的支付意愿（每1000株苗11.18美元用于降低5%病害损失）与采纳抗病品种后实际可能实现的经济节省之间存在显著差异，这可能源于种植者对潜在节省的认识不足或风险评估的偏差。本研究为理解特色作物种植者如何做出战略决策以满足市场对高品质和减少化学药剂使用的双重需求提供了重要见解。研究成果具有多重价值：科学上，它将离散选择实验与局部均衡福利分析相结合，为评估农业技术创新（尤其是涉及性状权衡时）的经济影响提供了一个可推广的方法框架。应用上，它直接服务于草莓育种项目，明确了在资源有限条件下，应优先考虑开发那些能同时整合市场青睐的卓越风味和足够抗病性的品种，以实现商业成功。对产业和政策制定者而言，它量化了病害防控和新品种采纳的经济价值，有助于优化资源配置和研发优先级设定。
本研究的亮点在于：第一，研究视角新颖，首次在草莓产业背景下，系统性地同时量化了种植者对果实品质和病害抗性两大关键属性的支付意愿，并揭示了其间的权衡关系。第二，研究方法综合，创新性地将基于微观调查数据的陈述偏好方法（支付意愿空间混合Logit模型）与宏观产业层面的局部均衡福利分析模型相结合，从个体决策推演到行业整体经济影响，分析链条完整。第三，研究对象和问题具有高度现实性和针对性，紧密围绕甲基溴淘汰这一重大政策变化和草莓生产的核心病害问题展开，研究结论对育种实践和产业决策有直接的指导意义。第四，数据分析细致，不仅提供了年度福利评估，还进行了月度层面的分解，清晰地展示了病害发生时间对经济损失的重要影响，这对生产管理和抗病育种具有重要启示。
此外，研究还包含一些有价值的细节，例如调查揭示了不同现有品种（如Sweet Sensation® ‘Florida127’， ‘Florida Radiance’）在实际生产中被感知的抗病性和风味水平存在差异，以及大部分种植者使用多种混合营销渠道等产业特征信息，这些都为全面理解佛罗里达草莓产业提供了背景支撑。研究的局限性包括样本量相对较小、假设佛罗里达州为封闭市场进行福利计算等，但作者也指出了这些简化假设是为说明核心影响，且所提出的方法论具有更广泛的适用性。