煙臺市生態信息化水產養殖模式的SWOT分析及對策

欒佳璐，金世豪，徐慧聰，劉峰，陳合偉，王承國

（中國農業大學煙臺研究院，山東 煙臺 264670）

近年來，煙臺市水產養殖行業得到長足發展，2018年，全市水產養殖面積19.43萬公頃，其中海水養殖面積達到19萬公頃，養殖產量132.8萬噸，產值204.2億元［1］。在發展傳統水產養殖業的同時，煙臺市還大力發展海洋牧場、海水工廠化養殖、池塘工程化循環水養殖等生態信息化養殖模式。生態信息化水產養殖模式利用信息化設備的監測與調控，推動行業轉型，在養殖效益達到最大化的情況下保護修復生態環境。目前，很多學者進行了眾多有關生態信息化水產養殖的研究，劉世晶等［2］歸納總結了信息化水環境監測技術在自動信息收集、智能信息處理、精準控制輸出等方面的作用；劉峰等［3］提出信息化、生態化、集約化的蝦蠶生態共育信息化模式設想；侯永紅［4］介紹了我國水產養殖中信息化技術存在的問題和相關應用；李海濤等［5］設計實現了具有水環境因子數據收集和視頻監測、水質分析評價、養殖知識普及等功能的系統，以幫助養殖企業進行決策。然而，對于生態信息化水產養殖模式發展的優勢、劣勢、機會和威脅的分析和總結卻不多，本文運用SWOT模型對煙臺市生態信息化水產養殖模式進行分析，旨在促進煙臺市水產養殖業健康持續發展，為由海洋大市向海洋強市的轉變提供參考和借鑒。

1 生態信息化水產養殖模式

生態信息化水產養殖模式是利用信息化設備的監測、預警及調控，依據不同生物之間的共生互補關系，以實現提高養殖經濟效益、提高養殖空間利用率及保護修復環境等目標。與傳統養殖技術相比，信息化生態養殖模式可在減少人力投入的情況下，生產出綠色、健康、無公害的水產品，促進經濟效益、生態效益、社會效益的共同發展。

生態信息化水產養殖模式是在生態養殖環境中依靠傳感器及水下機器人，實時監測上傳環境因子（溫度、pH、溶氧、氨氮、鹽度、光照等）數據及養殖池底畫面，使相關環境因子及影像的數據通過互聯網或GPRS無線網絡傳輸到數據監測平臺，養殖者可通過計算機或移動設備查看實時或其他具體時間的環境因子數據［6-8］。水產養殖環境數據監測平臺利用已監測到的環境因子數據，借助物聯網和大數據，根據該生態養殖系統內的生物種類及生物量，基于相關的數學模型，自動計算相關的重要環境因子的適宜范圍，并對環境因子的未來走向做出預判。若某一環境因子有超出或低于所計算的適宜范圍的趨勢，數據監測平臺將發出預警信號并傳送到養殖者的終端［9］，而后自動連通相關調控儀器（如增氧機、自動投餌機等）對養殖系統進行初步調控，以等待養殖者做出相應的專業判斷。信息化生態養殖監測平臺結構如圖1所示。

2 煙臺市生態信息化水產養殖模式的SWOT分析

煙臺市作為國家海洋經濟創新發展示范城市，堅持“科技興海、創新發展”戰略，生態信息化水產養殖模式不僅是煙臺市漁業轉型升級的發展方向，更會帶動海洋觀光、海洋裝備、生態保護等多產業共同發展，對煙臺市生態信息化水產養殖模式內外部因素分析顯得尤為重要。

2.1 優勢分析

2.1.1 自然資源優勢 煙臺市位于山東半島中部，瀕臨渤海和黃海，海岸線為1 037公里［10］，占全省1／4。煙臺市沿岸海灣眾多，多為半封閉型，水深一般在15米以內，黃海暖流與山東沿岸流在此交匯，適合海水養殖。煙臺海洋生物種類繁多，常見海洋生物經濟種類有大菱鲆、牙鲆、南美白對蝦、扇貝、海參等［11］，是山東省的優勢水產品主產區。近年來，煙臺大力發展生態養殖，建設海上糧倉，2019年生態養殖面積達到18.1萬公頃，占全市海水養殖面積的95.5%。

2.1.2 科研力量優勢 煙臺市有眾多科研院所、高校和本地龍頭企業支持海洋經濟的發展。煙臺市與中國科學院海洋大科學研究中心開展戰略合作，推進中國科學院煙臺產業技術創新與育成中心建設，為全市傳統海洋產業的升級轉換提供科技支撐；中國農業大學、煙臺大學、魯東大學等高校開設水產養殖專業培養人才，魯東大學自2018年起招收水產養殖專業的基層農技推廣人才定向培養生（即免費農科生），為鄉鎮農技推廣機構培養本科生；煙臺市擁有山東東方海洋科技股份有限公司和萊州明波水產有限公司等養殖龍頭企業，致力于發展海洋牧場、智能化生態圍網等信息化生態養殖，逐步實現裝備化、智能化的立體生態養殖模式。

2.1.3 產業基礎優勢 根據生產方式不同，煙臺市生態養殖可分為工廠化養殖、深水網箱、標準化池塘、淺海筏式、底播增殖等養殖方式。在發展養殖業的同時，還大力發展育種業，為生態養殖提供充足的優質苗種。煙臺市實施科技化、產業化、品牌化三大帶動戰略，“煙臺海參”、“煙臺鮑魚”等品牌在國內享有盛譽，逐漸形成養殖、捕撈、加工、流通相連接的漁業產業體系。《煙臺市現代漁業發展規劃（2014—2020）》中提到煙臺市正在構建包括漁業種業、養殖業、增殖業、捕撈業、加工業和休閑漁業的“六大產業體系”，在原有產業布局的基礎上，進一步優化產業結構，形成更加完善的現代漁業產業體系。

2.2 劣勢分析

2.2.1 信息化設備開發瓶頸 目前，煙臺市企業開發的設備大多為多參數水質監測儀，只能用于水產養殖中重要參數的實時監控，而預警、調控等其他功能的開發尚未完善［12］。信息化水產養殖監測系統采用包括感知層、傳輸層、處理層和應用層的架構體系［13］，其在惡劣且復雜的水下環境中要滿足長期穩定監測的需求，設備開發、調試和維修等環節都面臨巨大挑戰。對于養殖企業來說，缺少足夠的技術設備支持，常常會導致企業無法跟上市場發展的步伐，造成企業甚至整個行業處于發展劣勢之中。

2.2.2 科學管理意識不足 由于煙臺市政府尚未出臺關于生態信息化水產養殖體系的政策與條例，因此，缺乏成體系的、科學的管理方式來促進生態信息化水產養殖模式的探索。缺乏科學的管理方式的另一原因是相關管理人員認識不到位、工作懶散、沒有正確的養殖觀念。由于缺乏有效的管理，養殖者一味地追求經濟效益，為降低成本投放不符合標準的飼料，違規排放污染物，隨著時間的推移，將會造成嚴重且不可逆的環境問題。

2.2.3 專業技術人員缺乏 煙臺的大部分水產養殖者都是未接受過高等教育和專業知識培訓的漁民，依靠經驗從事養殖活動，通常固守傳統養殖方式，不愿采取科學的養殖體系與信息化設備，導致養殖結構單一且效率不高。生態信息化水產養殖需要專業的技術人員對系統和設備進行管理和維護，而有專業知識的大學生大多不愿在條件艱苦的養殖場工作，導致缺乏專業技術人員。

2.3 機會分析

2.3.1 政府政策支持 2019年初，國家農業農村部、生態環境部、自然資源部等10部門聯合印發《關于加快推進水產養殖業綠色發展的若干意見》鼓勵生態健康養殖。近年來，山東省和煙臺市政府先后頒布了《山東省海洋強省建設行動方案》、《中共煙臺市委海洋發展委員會關于加快建設海洋經濟大市的意見》、《渤海綜合治理攻堅戰行動計劃》等相關政策來規范和指導水產養殖業的轉型升級，政策中多次強調發展現代漁業，應按照規模化、工程化、智慧化、綠色化的發展方向，促進漁業與其他產業融合發展、推動產業新舊動能轉換。《2019年煙臺市海洋發展和漁業工作要點》中提出推動“互聯網＋海洋”融合創新發展，構建養殖魚情信息采集系統，融合各類海洋資源，推動水產養殖高質量發展。

2.3.2 水產品市場需求提高 隨著消費者生活水平的提高，對魚蝦等優質蛋白的需求日益增加，水產品市場也隨之擴大。由表1可知，2014—2018年間煙臺市年人均消費支出逐年增加，海水養殖產品產量也不斷上升，2018年產量達132.77萬噸，水產品市場供給和需求都不斷提高；同時，隨著消費者對水產品安全問題的關注度逐步提高，煙臺市每年都會認證無公害水產品。生態信息化水產養殖能利用設備監測預防疾病，減少藥物殘留，養殖出安全放心的無公害水產品。預計2020年底，煙臺市無公害、綠色和有機水產品證書增加到150張以上。

表1 2014—2018年煙臺市水產品市場相關統計數據

2.3.3 水產行業轉型升級 中共“十九大”提出：建設生態文明是中華民族永續發展的千年大計。當前信息化和智能化的浪潮正在引領“新舊動能轉換”時代，固守傳統養殖方法，使用陳舊養殖設施，盲目追求養殖效益，而忽視產品質量及環境保護，是典型的水產養殖科學發展的意識屏障。生態信息化水產養殖模式將傳統養殖結合現代科技，聚集海洋科技創新資源，提高海洋科技核心引領作用，以實現跨學科領域的互動，同時充分考慮利用信息化手段結合資源環境因素，在保護生態效益的前提下追求經濟效益，有利于煙臺市水產養殖行業的轉型升級。

2.4 威脅分析

2.4.1 養殖成本提高 生態信息化水產養殖模式需要在養殖前期增添一系列監測設備以及構建水產養殖數據監測平臺，對于生態養殖來說，監測設備購置費用、數據監測平臺日常維護費用使養殖成本增加，迫使水產品定價提高，進而限制了產品銷量和銷路。另一方面，養殖者大多都不愿在養殖前期不見效益的情況下購置價格高昂的監測設備，限制了生態信息化水產養殖的探索與發展。

2.4.2 信息化水產養殖分析模型較為單一 生態信息化水產養殖模式中的數據監測平臺需要以養殖水域容納量、生態環境狀況和主要養殖種類的生物學特性為依據計算環境因子適宜范圍，但目前信息化設備與水產養殖領域的結合仍處于磨合階段，把現有的水產養殖分析模型套用到所有復雜的養殖環境中，難免會導致養殖系統紊亂甚至崩潰。另一方面，生態養殖的生產數據在養殖戶和養殖企業手中，共享程度低，無法匯合各方數據研發多樣的分析模型，導致生態信息化水產養殖模式存在一定的發展屏障［14］。

3 煙臺市生態信息化水產養殖模式發展對策

3.1 完善管理體制和政策導向

政府主管部門應將生態水產養殖理論作為水產養殖的發展理論基礎，合理調整水產養殖證和水域灘涂養殖證的發放流程。形成以養殖容量為基礎，以養殖種類、密度、方式方法為監管標準的全方位管理體制，以此來避免過度養殖及由于過度養殖導致的環境破壞等現象出現，從而促進生態水產養殖的可持續發展［15］。此外，應進一步推出政策鼓勵發展信息化設備與生態水產養殖相結合的養殖模式，并針對養殖成本提高等問題給予養殖者定量補貼，以幫助養殖者完成轉型升級。

3.2 探索更有效的信息化生態結構模型

由政府牽頭構建養殖數據共享平臺，政府相關部門共享政策，養殖企業和養殖戶個體共享生產數據，養殖企業的研發團隊和科研院所能夠利用生產數據探索出更有效、多樣化的信息化生態養殖結構模型，并將信息化模型與全市養殖企業和養殖戶個體共享。運用信息化生態結構模型使水產養殖數據監測平臺計算環境因子的適宜范圍更加精準，預測的環境因子走向更加精確，從而保障養殖活動順利進行，促進區域協同發展，最終實現全行業甚至跨行業的共同發展。

3.3 開發專業化設施設備與數據監測平臺

開發專業的一體化設備是目前亟需突破的問題之一。一體化設備可在進行相關環境因子實時監控的功能之上，與數據監測平臺相連接，數據監測平臺可利用大數據物聯網等手段實現計算、預警、增氧和精準投喂等功能［16］。監測設備與數據監測平臺相結合可提供一種節能環保、性能可靠、可實現環境因子多參數實時監測的養殖新模式。在保障設備與數據監測平臺各功能穩定運行的前提下降低設備制造、維修成本也是需要攻克的難題之一。煙臺市設備生產企業可借助“政產學研”合作的平臺與政府、高校、科研院所加強聯系，不斷提升自主創新能力，研發出價格低廉、功能全面的監測一體化設備和數據監測平臺。

3.4 建立相關行業標準

在未來水產養殖業的發展中，政府及水產行業應對水產品質量安全、養殖水域生態環境保護以及養殖業執法等多個方面建立相關標準，以規范養殖過程。對于生態水產養殖，標準應結合新農業的發展理念，不僅要對養殖中的水質提出要求，而且對其產品的質量安全性和運輸條件也需建立相應的標準。在煙臺市水產養殖數據共享平臺建成后，養殖企業和養殖戶個體入駐平臺，政府相關部門可根據制定的標準隨時對共享平臺上的養殖數據進行檢查，同時可以定期聘請水產養殖專家根據生產數據和養殖過程中出現的問題進行答疑，最終實現水產養殖全過程的監督和指導［17］。

3.5 培養專業技術人員

面對專業技術人員缺乏的現狀，海洋與漁業有關部門可定期開展專業培訓，對專業知識不足的養殖戶和漁民進行生態信息化水產養殖模式的講解和示范，定期組織養殖戶個體去龍頭水產養殖企業進行參觀交流。同時，高等院校可與養殖企業開展校企合作，為水產養殖相關專業的本碩博畢業生提供就業崗位，并由政府設立專項資金對到基層就業的畢業生給予補貼。此外，政府可牽頭在社會上招聘有技術背景的高素質人才，提供崗位培訓和優良待遇，以吸引更多專業人才，提高生態信息化水產養殖的專業化水平。