舟山市不同作業類型漁船捕撈產量的灰色分析

閆文彥，蔣楊徽，蔡立煌，賀英凱，王 飛

（浙江海洋大學水產學院，浙江舟山 316022）

漁船作為魚類捕撈、加工、運輸必需的工具，也是漁業生產的第一要素[1-2]，而漁船數量和功率是反映漁業生產結構的重要因子，在漁業資源及其經濟發展等方面具有十分重要的影響。預測舟山市海洋漁船的發展趨勢，對海洋漁業生產的管理、海洋漁業資源的養護等有重要意義[3]。灰色系統理論是20世紀80年代由鄧聚龍教授提出的，其主要運用于定量研究數據量少、信息量貧、不確定性問題的方法，主要通過對“部分”已知信息的生成、開發、提取有價值的信息，實現對系統運行行為、演化規律的正確描述和有效監控[4]。從性質上分析，海洋漁業屬于灰色系統范疇，可以選用該系統理論進行分析研究[4-5]。目前灰色系統已被國內不少學者運用在漁業產量、結構分析與預測等方面[6-8]。

本文以舟山市各類作業方式的漁船為研究對象，運用灰色系統理論中的灰色關聯和灰色預測等方法，對2007-2016年舟山市不同作業方式的漁船海洋捕撈產量變化分析，并做出對應預測。本文研究分析數據來自相關漁業統計資料以及實地調查。

1 浙江省舟山市海洋捕撈業現狀

近年來，隨著科技水平的不斷進步，漁業發展迅猛，海洋機動漁船數量大大增加，漁船機械化自動化程度提高，漁民文化程度提高，捕撈技術越來越先進，捕撈強度增強，這樣對海洋漁業資源造成了巨大的破壞，近海漁業資源不斷衰竭[9-11]，遠洋漁業不斷發展壯大。

不同作業類型漁船的海洋捕撈產量也不盡相同，其對應各年份的數據見表1。由表1可知，2007-2016年舟山市拖網漁船的捕撈量整體呈現遞增的趨勢，從2007年的345 036 t到2016年449 617 t，10 a增加了104 581 t。舟山市圍網漁船的捕撈量從2007-2011年呈增長趨勢，2011-2016年呈下降趨勢，7 a期間下降78 846 t，2011年為其捕撈量的拐點。舟山市刺網漁船的捕撈量呈現穩步增長，但增長幅度較小，總體變化不大。舟山市張網漁船捕撈量從2011-2016年整體呈上升趨勢，2014年出現下降過一次拐點，之后又有回升趨勢。舟山市釣業捕撈量從2008-2011年變化增加明顯，2008-2013年的捕撈量基本穩定在同一水平，2013年之后釣業捕撈量增加迅速，但是釣業的捕撈量在捕撈總量上占比仍是最少，占比較多的是張網漁船和拖網漁船。

近海捕撈作業漁船捕撈量和遠洋漁船捕撈量的變化趨勢也有所不同，其對應各年份的數據見表2。近海作業漁船捕撈量明顯下降，并且有持續減少的趨勢。遠洋漁船捕撈量連續10 a在大幅度增加，到2016年，其捕撈量與近海作業漁船捕撈量幾近持平，成為海洋捕撈業產量的主要來源之一。

表1 2007-2016年舟山市各類型漁船的捕撈量Tab.1 The catch of various types of fishing boat from 2007 to 2016 in Zhoushan

表2 2007-2016年舟山市近海作業漁船和遠洋漁船捕撈量Tab.2 The catch of offshore and oceangoing fishing boat from 2007 to 2016 in Zhoushan

2 產量預測模型與預測結果

2.1 數據來源

本文中所有研究的數據資料均來源于浙江省歷年漁業經濟統計資料[12]，包括2007-2016年舟山市不同作業類型漁船的海洋捕撈產量。

2.2 研究方法

本文采用灰色預測方法——GM（1,1）進行分析研究[3-6]。灰色預測的主要步驟如下：

第一步：子序列x（0）建模。原始序列為：

一次累加生成序列：

緊鄰均值序列：

第二步：求二級參數包。公式為：

第三步：求一級參數包。公式為：

式中，a為灰系數，b為灰作用量。

第四步：重構GM（1,1）模型。GM（1,1）模型如下：

時間響應式：

對GM（1，1）模型進行改進，以提高模型預測的精度，通過緊鄰均值序列進行改進。

第五步：求殘差ω（k）以及平均相對誤差Δ。

第六步：進行誤差檢驗。誤差檢驗采用以下檢驗標準：精度達到一級時，Δ≤0.01；達到二級時，0.01≤Δ≤0.05；達到三級時，0.05≤Δ≤0.10；達到四級時，0.10≤Δ≤0.20[6]。

2.3 結果與分析

通過對浙江省舟山市2007-2016年主要作業類型漁船的捕撈產量和主要作業類型漁船的數量建立GM（1，1）模型進行預測，結果如下：

2.3.1 各類型漁船捕撈產量

2.3.1.1 拖網漁船捕撈產量預測結果

通過對浙江省舟山市2007-2016年拖網漁船捕撈產量原始數據序列X0進行一次累加數生成，得到累加序列，根據累計序列生成緊鄰均值，得到緊鄰均值序列，求一級參數包為：

重構GM（1,1）模型為：

時間響應函數式為：

通過計算，可得平均相對誤差Δ=1.61%，處于1%～5%之間，精度檢驗等級為二級，符合該預測模型的預測要求。通過對預測模型的調整改進，預測2017-2020年舟山市拖網漁船捕撈量，結果如下：

2.3.1.2 圍網漁船捕撈產量預測結果

同上述計算方法，可得一級參數包為：

通過計算，可得平均相對誤差%，處于5%～10%之間，精度檢驗等級為三級，符合該預測模型的預測要求。通過對預測模型的修正和改進，預測2017-2020年舟山市圍網漁船捕撈量，結果如下：

2.3.1.3 刺網漁船捕撈產量預測結果

同上述計算方法，可得一級參數包為：

時間響應函數式為：x?（3）（k+1）=1 413 057.380 855 e0.04446k-1 359 876.380 855

通過計算，可得平均相對誤差Δ=4.25%，處于1%～5%之間，精度檢驗等級為二級，符合該預測模型的精度要求。通過修正預測模型，對2017-2020年舟山市刺網漁船捕撈量進行分析預測，結果如下：

2.3.1.4 張網漁船捕撈產量預測結果

同上述計算方法，可得一級參數包為：

通過計算，可得平均相對誤差Δ=3.19%，處于1%～5%之間，精度檢驗等級為二級，符合該預測模型的精度要求。通過修正預測模型，預測2017-2020年舟山市張網漁船捕撈量，結果如下：

2.3.1.5 釣業捕撈產量預測結果

同上述計算方法，可得一級參數包為：

通過計算，可得平均相對誤差Δ=19.41%，處于10%～20%之間，精度檢驗等級為四級，符合該預測模型的精度要求。通過進一步修正預測模型，預測2017-2020年舟山市釣業的捕撈量，結果如下：

2.3.1.6 其他作業漁具捕撈產量預測結果

同上述計算方法，可得一級參數包為：

通過計算，可得平均相對誤差Δ=12.20%，處于10%～20%之間，精度檢驗等級為四級，符合該預測模型的精度要求。通過修正預測模型，對2017-2020年舟山市其他作業漁具的捕撈量進行預測，結果如下：

綜上可得，通過GM（1，1）對舟山市2017-2020年不同作業方式漁船的海洋捕撈產量的進行，預測值見表3。

表3 2017-2020年舟山市各類型漁船的捕撈量預測值Tab.3 The forecast catch of various types of fishing boat from 2017 to 2020 in Zhoushan

由以上預測可以看出，拖網漁船的捕撈產量呈逐年穩步增長的趨勢，預計到2020年拖網漁船捕撈產量可達550 194.47 t，張網漁船捕撈產量可達472 430.40 t。圍網漁船的海洋捕撈產量雖整體呈現下降趨勢，但下降幅度很小，基本維持在71 088.96 t。刺網漁船的海洋捕撈產量大幅度增加，預計到2020年其捕撈產量可達101 966.27 t。釣業近幾年蓬勃發展，其捕撈產量增長迅速，預計到2020年可達到13 033.66 t。

2.3.2 近海漁船和遠洋漁船捕撈產量

2.3.2.1 近海作業漁船捕撈量預測

同上述計算方法，可得一級參數包為：

通過計算，可得平均相對誤差Δ=6.75%，處于5%～10%之間，精度檢驗等級為三級，符合該預測模型的精度要求。通過修正預測模型，預測2017-2020年舟山市近海作業漁船的捕撈，結果如下：

2.3.2.2 遠洋漁船捕撈量預測

同上述計算方法，可得一級參數包為：

通過計算，可得平均相對誤差Δ=13.19%，處于10%～20%之間，精度檢驗等級為四級，符合GM（1，1）預測模型的精度要求。通過不斷修正和調整預測模型，預測2017-2020年舟山市遠洋漁船的捕撈量，結果如下：

綜上可得，通過GM（1,1）對舟山市2017-2020年近海作業漁船和遠洋漁船的海洋捕撈產量的進行，預測值見表4。

表4 2017-2020年舟山市近海作業漁船和遠洋漁船的捕撈量預測值Tab.4 The forecast catch of offshore and oceangoing fishing boat from 2017 to 2020 in Zhoushan

由表4可知：近海作業漁船的海洋捕撈產量逐年下降，預計到2020年，其捕撈量將降低至616 859.55 t，而遠洋漁船的捕撈量增長迅速，預計到2020年，其捕撈量將達到1 211 804.21 t，遠洋漁船捕撈將逐漸成為舟山市捕撈產業的重要支柱。

3 預測結果討論分析

理論預測模型建立以后，完善后期預測結論的檢驗、修正、分析與評價，提高預測結果的精確程度。根據灰色系統理論建立的預測模型在舟山市海洋捕撈產量規劃上的應用是建立在嚴謹的預測過程和嚴格的數學理論基礎之上的，該預測結果可以作為規劃漁業捕撈生產的依據[6]。通過理論上的方法改進，以及利用龐大的數據資料，不斷豐富模型數據，修正預測模型，來提高預測的精度[4]。

該研究通過建立GM（1，1）模型，對2017-2020年浙江省舟山市海洋捕撈量的發展趨勢進行預測。根據浙江省漁業經濟統計資料和模型預測值，2017-2020年舟山市海洋捕撈產量的動態變化如圖1、圖2所示。

圖1 舟山市2017-2020年不同作業方式捕撈量預測Fig.1 The forecast catch of various types of fishing boat from 2017 to 2020 in Zhoushan

圖2 舟山市2017-2020年近海漁船和遠洋漁船捕撈量預測Fig.2 The forecast catch of offshore and oceangoing fishing boat from 2017 to 2020 in Zhoushan

根據圖1和圖2，并結合相關資料分析可得出：

（1）遠洋漁業發展迅速，總捕撈量增加

總捕撈量是指近海漁船捕撈量與遠洋漁船捕撈量的總和。近海漁業資源衰退嚴重，小黃魚、帶魚等經濟型魚類體型小型化，漁獲物的營養級降低，且經濟價值降低，導致近海漁船捕撈量呈現逐年減少趨勢。在政府的高度鼓勵下，遠洋漁業持續快速發展，其捕撈量逐年增加，2007年捕撈量為162 628 t，預計到2020年，其捕撈量將達到1 211 804.21 t，有望超過近海捕撈量，并成為捕撈業中最重要的產業之一。

（2）拖網和張網仍是主要作業方式

從圖1可以看出，拖網漁船和張網漁船的捕撈量大，預計到2020年總捕撈量可達1 359 927.04 t，拖網漁船捕撈產量可達550 194.47 t，張網漁船捕撈產量可達472 430.40 t，在總捕撈量中占比顯著，是海洋漁業捕撈的主要來源，所以認為，拖網作業和張網作業是捕撈業中毋庸置疑的主要作業方式，不能直接禁用這兩種作業方式。

（3）圍網漁船的捕撈量下降明顯

由于目前近海海洋漁業資源的現狀,鮐魚等適用于圍網捕撈的中上層集群性魚類數量減少，集群現象不明顯，致使圍網作業體現不出其捕撈優勢。而且圍網作業漁場環境要求較高，要求風浪較小，潮流較緩，無二重潮，水底無障礙物等，較難尋找合適的圍網漁船作業漁場，也可能導致圍網漁船捕撈量下降。

（4）釣業呈現上升趨勢

近年來，釣業發展迅速，其捕撈產量增長迅速，預計到2020年可達到13 033.66 t。該作業方式具有對海洋環境破壞較小、捕撈對象具有可持續發展性、捕撈量可觀、操作機械化等優勢。其常見捕撈對象為魷魚等頭足類生物，該類資源儲存量豐富，生長周期短，可適度捕撈，該產業具有良好的發展前景。

（5）舟山市其他的作業方式在合法的前提下得到了穩定發展

舟山市海洋漁業捕撈方式繁多，除拖網、張網等幾種作業方式以外，籠壺類、地拉網等其他作業方式的捕撈產量也相當可觀，預計到2020年，舟山市其他作業方式的捕撈量將達到151 213.28 t。根據以上數據可得出，舟山市其他作業方式得到了科學合理穩定的發展。

4 對策與建議

海洋捕撈產業是海洋漁業發展的重要產業，近年來由于過度捕撈、海洋生態環境破壞嚴重等各方面因素的影響，導致我國近海海洋漁業資源受到一定程度的破壞。根據我國對海洋捕撈業整體發展的規劃和要求，提出以下建議：

（1）合理減少近海捕撈作業量

結合我國近海漁業資源的衰退嚴重的現狀，堅持海洋漁業資源的可持續發展理念，合理控制近海作業漁船捕撈量。海洋漁業資源的可持續發展必須同時依靠管理部門和漁民自身，漁業生產相關管理部門應對漁業捕撈作業規范指導，合理控制近海漁船數量，減少捕撈作業對海洋漁業資源的破壞。政府應加強技術人員的培訓，并提供定時開展漁村社區技術指導服務，提升漁民素質和技術水平，科學開發海洋，為近海漁業資源的恢復振興保駕護航。

（2）發展遠洋漁業和釣業

舟山市的遠洋漁業產業具有一定的產業基礎，遠洋漁業的良好發展對于海洋漁業的進步具有一定的促進作用，也在一定程度上緩解了近海海洋漁業資源匱乏為海洋捕撈產業帶來的壓力。釣業作為較為新型的作業方式，具有較好的發展潛力，捕撈產量高，對漁業資源破壞較小，其中休閑釣業不僅能滿足城鎮居民垂釣、娛樂、休閑等需求，也可拓展我國近海的漁業功能，轉變近海漁業發展方式，加快舟山漁民轉產轉業，增加舟山漁民經濟收入。

（3）加強海洋漁業管理，合理控制漁船補貼

在海洋漁業的發展過程中，首先要加強國家相關部門對海洋的管理，更有利于針對性的發現問題、解決問題。對于過渡型漁具，其漁船補貼可進行對應的過渡型管理，可采取逐年減少補貼等方法，控制其發展。其次，要提高我國漁民群體整體素質，提升漁民海洋環保意識，使得漁民養成良好的捕撈習慣，使之自覺遵紀守法，自覺保護并科學、合理開發利用海洋漁業資源，從而實現海洋漁業資源的可持續發展。

（4）加強漁業設備的技術開發。

漁業設備對于海洋漁業的發展有著至關重要的作用，關系到海洋漁業資源的可持續發展，以及海洋牧場的開展。比如拖網漁船，在實際生產作業時發現，底拖網對海底環境破壞較大，但考慮到其捕撈產量較大，是海洋漁業中主要的捕撈來源，建議將其設為過渡型漁具，從漁具裝備技術上進行突破，提高拖網網具設備，減小對海洋環境造成的破壞。所以，應該加強新型漁業設備的技術開發，實現在不影響海洋生態環境的同時，發展捕撈產業，提高海洋漁業技術水平。