深遠海大型養殖工船金鯧魚卷積生產養殖模式經濟可行性論證

王 宏 沈 瑞 嚴 俊 袁 華

（1.南方海洋科學與工程廣東省實驗室（湛江），廣東湛江 524002；2.華中科技大學，湖北武漢 430074）

1 項目簡介

近年來，我國在大型深遠海養殖裝備上開展了諸多研究與實踐。2023 年年初，中共中央國務院發布的“中央一號”文件特別指出，要“建設現代海洋牧場，發展深水網箱、養殖工船等深遠海養殖”。以“國信1 號”為代表的大型養殖工船為樹立大食物觀、構建多元化食物供給體系指明了方向。

金鯧魚，學名卵形鯧鲹(Trachinotus ovatus)，隸屬于鱸形目，是一種中上層暖水性的廣鹽性魚類，廣泛分布于東南亞和地中海地區的熱帶和亞熱帶海域，是我國廣東、廣西、海南、福建沿海大規模養殖的經濟性魚類[1-2]。

本項目團隊對標“國信1 號”，系統總結深遠海漁業養殖運行模式優化設計方法[3]，進行游弋式養殖工船的創新設計。

2 養殖模式

2.1 養殖水艙劃分方式

本船總共120000m3養殖水體，分為1#、2#、3#、4#、5#共5 個養殖水艙，每個養殖水艙容積24000m3。其中，3 號艙規劃為小魚養殖艙（共24000m3），1、2、4、5 號艙規劃為成魚養殖艙（共96000m3）。

1 個小魚養殖艙生產的小魚負責供應4 個成魚養殖艙。小魚養殖艙的魚尾數密度約為成魚養殖艙的4 倍。養殖艙之間通過活魚輸送通道連接，可進行自動化輸送。

2.2 卷積生產養殖模式

根據金鯧魚的生命周期，規劃金鯧魚的養殖過程。

（1）魚卵孵化。在陸地魚苗工廠進行親魚選育、人工育苗，養殖到30mm 以上規格的魚苗，培育周期約20 天。

（2）魚種培育。在陸地養殖工廠或者近岸網箱進行魚種培育，養殖到約8 ～10cm（6 ～13g）規格的幼魚，培育周期約40 天。

（3）小魚養殖。通過活魚運輸船將適宜大小魚種運送到養殖工船上，在小魚養殖艙進行后續養殖，養殖到約150g 的小魚，培育周期約1.5 個月，一年可生產8 批小魚。

（4）成魚養殖。通過養殖工船上的輸送系統將滿足規格的小魚輸送到成魚養殖艙進行養殖，養殖成為約500g 的成魚，培育周期約3 個月。成魚養殖艙劃分成2 組，實現每1.5個月接收1 批小魚，生產1 批成魚，一年生產8 批成魚。

（5）收漁。養殖工船駛近海岸，由運輸船靠泊養殖工船，進行海面上的成魚轉運。成魚養殖艙完成出漁后，小魚養殖艙向成魚養殖艙補充下一批小魚；由活魚運輸船向小魚養殖艙補充下一批幼魚，如此滾動式循環養殖。

以上養殖流程具有交替重復循環的特征，與數學中的卷積運算較為相似，故稱之為卷積生產養殖模式。

根據上述分析，在相同養殖工船和成魚養殖密度的情況下，采用陸海接力、分級養殖的卷積式生產模式可實現96000m3養殖4 季成魚。如果不采用該方式，那么一年120000m3水體僅可養殖2 季成魚，前者較后者年產量可提高60%。

3 經濟模型

選定市場收購價格（S）為設計變量，選定投資回收期（PBP）、成本利潤率（M）為經濟評價指標，通過成本收益分析法，建立設計變量與經濟評價指標的關聯模型。

3.1 成本模型

3.1.1 固定成本（C1）

項目固定成本（C1）是指不受產量（E）因素影響，在正常養殖情況下基本保持不變的成本，主要包括固定資產攤銷成本（Cd）、財務成本（Cf）、人工成本（Cs）、燃油成本（Cg）、維修成本（Cmt）、保險費（Ci）及其他費用（Co）。

本船造價預估為52000 萬元，按照一次性投資，設計壽命為25 年，采用直線折舊法，全部折舊后剩余殘值率為初始造價的10%，每年固定資產攤銷成本Cd=1872 萬元。

假定項目自籌30%資金、融資70%，年利息率8%，每年支付的財務成本Cf=2912 萬元。

根據本船舶操作和養殖作業需求，設計工作人數26人，每人平均年工資按照15 萬元/人計算，每年人工成本Cs=390 萬元。

燃油消耗方面分為養殖系統和船舶系統兩方面進行分析。養殖系統主要為養殖循環水耗油，循環水系統按照每天最大循環16 次設計，水泵功率為2000kW，每年養殖系統耗油約2102t。船舶系統主要為航行耗油，航行時主機功率為3000kW×2，每年船舶系統耗油約749t。船舶每年總計耗油約2851t，按照0.4 萬元/t 計算，全年燃油成本Cg=1140.4 萬元。

船舶年度維修費率、年度保險費率、其他開支分別設定為總投資的2%、1%、1%估算，維修成本Cm=1040萬元，保險費Ci=520 萬元，其他費用Co=520 萬元。

綜上計算，每年固定成本C1=Cd+Cf+Cs+Cg+Cmt+Ci+Co=8394.4 萬元。

3.1.2 變動成本（C2）

項目變動成本（C2）是指根據養殖產量（E）變化的成本，主要包括飼料成本（Cff），魚苗成本（Cb）和生產管理成本（Cmg）。本船采用深遠海生態性養殖，魚藥成本可忽略不計。

產出密度（ρ）和存活率（κ）：對于500g 左右規格的成魚養殖，根據盧飛龍[4]深水抗風浪網箱養殖實驗，魚苗投放密度60 尾/m3時，平均存活率可達85%，產出密度為26.4kg/m3。我國工廠化循環水養殖游泳類魚類，養殖產出密度平均可達40kg/m3，成活率可達99%[5]。本船在外海水域通過開放式循環水養殖，水質可以得到保證，養殖密度取25kg/m3，養殖成活率（κ）取值90%。

養殖工船每年成魚總產量E=ρ×成魚養殖艙容×養殖批數。其中，成魚養殖艙容96000m3，成魚養殖周期為3 個月，一年養殖批數為4。

本船投放8 ～10cm 大小的幼魚，每尾魚苗含運輸成本按1.5 元/尾計算。按照90%存活率，成魚規格為0.5kg，每生產1kg 成魚的幼苗成本為3.3 元/尾，每年幼魚總成本Cb=3.3×E（元）。

養殖工船采用智能精準投喂，飼料系數按1.5 取值[6-7]。飼料到船價格按7000 元/t 估算。每生產1kg 成魚的飼料成本約為10.5 元，每年總飼料成本Cff=10.5×E（元）。

水產養殖管理成本按照銷售額的5%計算，年度管理成本Cmg=G×5%，其中G為年銷售額。

3.2 收益模型

根據水產養殖網查詢的金鯧魚歷史價格數據，不同年份，不同月度的金鯧魚市場收購價格（s）波動比較明顯，金鯧魚塘頭（海面）收購價通常情況下在24 ～32 元/kg之間波動，行情特別好時也可達到40 元kg 以上，根據2022 年4 月行情，徐聞碼頭1 斤規格的鮮活價格達到44元/kg。選定金鯧魚收購價（s）為設計變量，在24 ～44元/kg 范圍內做測算。

每年銷售收入總額G=E×s；其中，E為年產量，s為成魚海面收購價格。

每年稅前利潤R=G-C1-C2；其中，C1、C2 分別為年固定成本和變動成本。

3.3 經濟評價指標

以項目靜態投資回收期（PBP）、成本利潤率(M)為經濟效益評價指標[8]。假定每年收入、成本相等，則投資回收期公式：

其中，P為初始一次性投資即本船造價，R為每年稅前利潤，Cd為年攤銷成本。

成本利潤率（M）公式：

其中，C為年總固定成本和變動成本之和，C=C1+C2。

4 計算結果與分析

4.1 經濟性目標的設定

首先，滿足項目年度正常運營的目標要求。一般水產養殖類企業經營毛利潤率應不低于15%，對應成本利潤率不低于17%，因此設定本項目成本利潤率目標應不低于17%。

其次，滿足項目投資回報較好的目標要求。養殖工船設計壽命為25 年，按照一般項目投資經驗，取運營周期1/3 ～1/4 時間節點作為期望投資回收期的標準，本方案設定投資回收期目標不超過7 年。

4.2 計算結果與分析

測算24 ～44 元/kg 價格范圍內經濟指標變化情況，在產量一定的情況下，隨著價格的上升，投資回收期呈指數下降趨勢，成本利潤率隨呈線性上升趨勢。通過差值法計算得到項目盈虧平衡和滿足目標指標的邊界價格結果。

項目盈虧平衡價格為23.8 元/kg，滿足項目設定經濟指標（M＞17%，PBP＜7 年）的邊界價格為29.9 元/kg。

4.3 項目建議

（1）金鯧魚成魚價格受行情和季節影響波動較大，本項目養殖模式為全年連續性生產，產量和周期相對固定。因此，可以通過期貨交易方式，規避市場風險。

（2）在提高產量方面，養殖工船金鯧魚卷積式生產模式成倍提高了養殖工船產量。同時，還可從陸海接力時機、分級養殖密度控制、養殖空間分艙安排等方面做進一步的研究或驗證。

（3）在降低成本方面，可以充分利用海洋自然漁業資源，通過海上收購漁民捕撈的雜魚，在工船上增加誘捕及飼料加工裝置等方式，為養殖過程補充雜魚飼料，減少飼料采購量。

（4）本文所述的生產方式需要全年連續的魚苗和幼魚供給能力、飼料供應能力、后勤保障能力、大規模銷售能力等作為保障，建議政府部門出具引導政策，由強有力的企業集團主導，通過“縱向一體化”和“橫向一體化”戰略，整合上下游金鯧魚養殖產業鏈協同實施，進行品牌化運作。

（5）本文提出的養殖模式對金鯧魚以外的養殖對象具有一定的借鑒意義，但仍需要進一步分析養殖對象的生物特點和市場成熟度等因素，綜合判斷技術可行性和市場接受度。

5 結論

本項目利用海上游弋式養殖工船可航行的特點，創造成魚養殖與季節變化無關的條件，采用陸海接力、分級養殖的工業化卷積生產模式，解決了金鯧魚常年高質量市場連續供給問題，提高了養殖水體的時間和空間利用效率，養殖產量相比普通養殖模式優化提高60%。在養殖密度為25kg/m3、存活率為90%的情況下，本項目盈虧平衡價格為23.8 元/kg，滿足項目設定經濟指標（成本利潤率＞17%，投資回收期＜7 年）的邊界價格為29.9 元/kg。本船養殖區域為外海開放海域，海水水質好，天然餌料多，模式生態綠色，過程智能受控，品質安全可靠，有利于打造高品質、高價值的金鯧魚品牌。對比金鯧魚歷史成魚收購價格行情，在120000m3養殖工船上采用卷積式生產模式養殖金鯧魚經濟上可行。