浙江省海洋捕撈產(chǎn)量及漁船數(shù)量動(dòng)態(tài)預(yù)測與分析——基于灰色系統(tǒng)理論

彭道民，王 飛　(浙江海洋學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院，浙江舟山 316022)

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浙江省海洋捕撈產(chǎn)量及漁船數(shù)量動(dòng)態(tài)預(yù)測與分析——基于灰色系統(tǒng)理論

彭道民，王 飛*(浙江海洋學(xué)院水產(chǎn)學(xué)院，浙江舟山 316022)

最近幾年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，浙江省的海洋捕撈產(chǎn)量從2006年的317.95萬t上升到2013年的360.67萬t，增長了13.4%。海洋捕撈產(chǎn)量在海水水產(chǎn)品產(chǎn)量中所占的比例2006年是64.7%，2013年為64.9%，其中2013年的海洋捕撈產(chǎn)量為360.67萬t，東海捕撈產(chǎn)量為300.32萬t，約占海捕產(chǎn)量的83.3%，遠(yuǎn)洋漁業(yè)產(chǎn)量為40.26萬t，約占海捕產(chǎn)量的11.3%，黃海捕撈產(chǎn)量為19.76萬t，約占海捕產(chǎn)量的5.5%。浙江省海洋漁業(yè)船舶的數(shù)量2006年為3.45萬艘、總噸位219.65萬t 、總功率410.50萬kW ，而2013年機(jī)動(dòng)漁船的數(shù)量為3.14萬艘、總噸位274.33萬t、總功率442.04萬kW，船舶數(shù)量下降約9.0%，但噸位和功率分別增長24.9%和7.7%。隨著漁船噸位和功率的增加，浙江省海洋捕撈產(chǎn)量也有一定的上升，漁業(yè)資源受到一定程度的破壞，勢必給浙江省海洋捕撈產(chǎn)業(yè)的健康與持續(xù)發(fā)展帶來不利影響。

灰色系統(tǒng)理論是我國學(xué)者鄧聚龍教授于1982年先提出來的，它是一種研究數(shù)據(jù)量少、信息不確定性問題的方法[1]。海洋漁業(yè)系統(tǒng)在性質(zhì)上屬于灰色系統(tǒng)范疇，適合選用該系統(tǒng)理論進(jìn)行研究[2]。筆者運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論的灰預(yù)測模型，對浙江省海洋捕撈產(chǎn)量和漁船數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化進(jìn)行預(yù)測，以期為浙江省海洋捕撈產(chǎn)業(yè)發(fā)展謀劃提供決策依據(jù)。

1數(shù)據(jù)來源與研究方法

1.1數(shù)據(jù)來源分析所用的數(shù)據(jù)來源于歷年浙江省漁業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料，包括2006～2013年浙江省的海洋捕撈產(chǎn)量和漁船數(shù)量。X0、Y0分別代表海洋捕撈產(chǎn)量和漁船數(shù)量(指機(jī)動(dòng)漁船數(shù)量)，其對應(yīng)各年份子數(shù)據(jù)表示如下：

X0=[x0(1)，x0(2)，…，x0(8)]，Y0=[y0(1)，y0(2)，…，y0(8)]

1.2研究方法該研究采用灰色系統(tǒng)理論的灰色預(yù)測方法進(jìn)行分析?；疑A(yù)測的主要步驟如下[1，3-6]：

第一步，子序列x(0)建模。原始序列為：

x(0)=[x(0)(1),x(0)(2),…,x(0)(n)],x(0)(k)≥0,k=1,2,…,n

一次累加生成序列：

x(1)(k)=x(1)(k-1)+x(0)(k),x(1)=[x(1)(1),x(1)(2),…,x(1)(n)],k=1,2,…,n

緊鄰均值序列：

z(1)(k)=0.5x(1)(k)+0.5x(1)(k-1),z(1)=[z(1)(2),z(1)(3),…,z(1)(n)],k=2,3,…,n

第二步,求二級參數(shù)包。公式為：

PII=(C,D,E,F)

第三步,求一級參數(shù)包。公式為：

P1=(a,b)

第四步，重構(gòu)GM(1，1)模型。GM(1，1)模型為：

時(shí)間響應(yīng)式為：

z(1)(k)=p·x(1)(k)+(1-p)·x(1)(k-1)

式中，對于原來的緊鄰序列p=0.5，a為原GM(1,1)模型的灰系數(shù)，將計(jì)算得出的p值代入緊鄰序列，從而重新建立GM(1,1)模型，即為重構(gòu)GM(1,1)模型。

第五步，求殘差w(k)和平均相對誤差Δ。殘差計(jì)算公式為:

相對誤差計(jì)算公式為:

平均相對誤差計(jì)算公式為：

第六步，進(jìn)行誤差檢驗(yàn)。誤差檢驗(yàn)采用以下檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)：精度達(dá)到一級時(shí)，Δ≤0.01；達(dá)到二級時(shí)，0.01≤Δ≤0.05；達(dá)到三級時(shí)，0.05≤Δ≤0.10；達(dá)到四級時(shí)，0.10≤Δ≤0.20。

2結(jié)果與分析

分別對浙江省2006-2013年海洋捕撈產(chǎn)量和漁船數(shù)量建立GM(1,1)模型進(jìn)行預(yù)測[7-12]，結(jié)果見表1、2。

2.1海洋捕撈產(chǎn)量對浙江省2006～2013年海洋捕撈產(chǎn)量原始數(shù)據(jù)序列X0進(jìn)行一次累加數(shù)生成，得到累加序列為：

x(1)=(317.95,638.98,966.21,1 281.44,1 609.35,1 950.47,2 297.93,2 658.60)

根據(jù)累加序列生成緊鄰均值，得到緊鄰均值序列為：

z(1)=(478.465.802.595,1 123.825,1 445.395,1 779.91,2 124.2,2 478.265)

求得一級參數(shù)包為：a=-0.020 054，b=305.063 317。

海洋捕撈產(chǎn)量的重構(gòu)GM(1,1)模型為：

時(shí)間響應(yīng)函數(shù)式為：

由上式可計(jì)算得2007～2013年浙江省海洋捕撈產(chǎn)量預(yù)測模擬值以及誤差(表1)。

表1　2007～2013年浙江省海洋捕撈產(chǎn)量預(yù)測模擬值及誤差檢驗(yàn)結(jié)果

從表1中可以看出，浙江省海洋捕撈產(chǎn)量預(yù)測模型的實(shí)際值與擬合值之間的平均相對誤差為Δ=1.65%，處于1%≤Δ≤5%，精度檢驗(yàn)等級為二級，滿足灰色預(yù)測模型的預(yù)測要求。通過改進(jìn)后的預(yù)測模型，對浙江省2014～2018年海洋捕撈產(chǎn)量的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測值如下：

2.2海洋漁船數(shù)量對浙江省2006～2013年海洋漁船數(shù)量原始數(shù)據(jù)序列Y0進(jìn)行灰色預(yù)測，通過計(jì)算得到GM(1,1)模型為：

海洋漁船數(shù)量的重構(gòu)GM(1,1)模型為：

時(shí)間響應(yīng)函數(shù)式為：

由上式可計(jì)算得2007～2013年浙江省海洋漁船數(shù)量預(yù)測模擬值以及誤差(表2)。

表2　2007～2013年浙江省海洋漁船數(shù)量預(yù)測模擬值及誤差檢驗(yàn)結(jié)果

從表2中可以看出，浙江省海洋漁船數(shù)量預(yù)測模型的平均相對誤差為Δ=0.85%，Δ≤1%，精度檢驗(yàn)等級為一級，完全滿足灰色預(yù)測模型的預(yù)測要求。通過改進(jìn)后的預(yù)測模型，對浙江省2014～2018年海洋漁船數(shù)量的發(fā)展趨勢進(jìn)行預(yù)測，預(yù)測值為：

對浙江省海洋捕撈產(chǎn)量貢獻(xiàn)最大的是東海海區(qū)，其次是遠(yuǎn)洋漁業(yè)和黃海海區(qū)，浙江省海洋捕撈作業(yè)集中在東海，對東海漁業(yè)資源的捕撈過重；遠(yuǎn)洋漁業(yè)產(chǎn)量近年來有一定發(fā)展，捕撈產(chǎn)量呈微幅上升，但是遠(yuǎn)洋漁業(yè)的發(fā)展規(guī)模還是相對緩慢，主要原因有2點(diǎn)：一是漁業(yè)裝備技術(shù)落后[13]。國內(nèi)研究漁業(yè)裝備方面的科研人員和技術(shù)相對國外不是很成熟，我國的漁船裝備、技術(shù)現(xiàn)狀與國外存在一定差距。二是從事遠(yuǎn)洋漁業(yè)的船員整體素質(zhì)不高。遠(yuǎn)洋漁業(yè)畢竟屬于艱苦行業(yè)，而且從業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大，再加上漁船上生活單調(diào)乏味等原因，都造成我國從事遠(yuǎn)洋漁業(yè)的船員整體素質(zhì)不高。浙江省海洋漁船數(shù)量近年來維持在3萬艘左右，沒有太大起伏。

3結(jié)果討論與對策分析

在理論預(yù)測模型建立以后，還要重視對后期預(yù)測結(jié)論的檢驗(yàn)、修正、分析與評價(jià)，盡可能提高預(yù)測的精確程度[11]。根據(jù)灰色系統(tǒng)理論建立的預(yù)測模型在浙江省海洋捕撈產(chǎn)量和漁船數(shù)量規(guī)劃中的應(yīng)用是建立在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)念A(yù)測過程和嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)之上的，預(yù)測結(jié)果可以作為捕撈生產(chǎn)和漁船數(shù)量規(guī)劃的依據(jù)。對于預(yù)測模型精度的提高，除了數(shù)學(xué)理論方法上的改進(jìn)，還可根據(jù)新統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)資料去補(bǔ)充模型數(shù)據(jù)，修正預(yù)測模型，以此提高預(yù)測的精度。

3.1對于GM(1,1)模型結(jié)果的討論該研究通過建立GM(1,1)模型，分別對浙江省海洋捕撈產(chǎn)量及漁船數(shù)量在2014～2018 年的發(fā)展趨勢進(jìn)行了預(yù)測。從模型誤差檢驗(yàn)和精度來看，上述預(yù)測模型的實(shí)際值和擬合值平均相對誤差都在二級及以上，其中，海洋捕撈產(chǎn)量的平均相對誤差為1.65%，檢驗(yàn)精度二級，海洋漁船數(shù)量的平均相對誤差為0.85%，檢驗(yàn)精度一級，表明計(jì)算結(jié)果的精確度與可信度比較高，灰色預(yù)測分析及重構(gòu)的GM(1,1)模型對浙江省海洋捕撈產(chǎn)量和漁船數(shù)量的預(yù)測是適用的。

根據(jù)浙江省漁業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料和模型預(yù)測值，2006～2018年浙江省海洋捕撈產(chǎn)量和漁船數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化趨勢如圖1、2所示。從圖1可以看出，浙江省在2009年出現(xiàn)下降拐點(diǎn)，2010年開始又呈上升趨勢，總的來說浙江省海洋捕撈產(chǎn)量在逐年增長。從圖2可以看出，浙江省海洋漁船數(shù)量變化大體呈下降趨勢。

3.2浙江省海洋捕撈產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對策探討海洋捕撈業(yè)一直以來是浙江省海洋漁業(yè)發(fā)展的主要產(chǎn)業(yè)，但是由于捕撈過度、海洋環(huán)境的惡化等原因?qū)е陆５臐O業(yè)資源受到一定程度的破壞。為此，根據(jù)海洋捕撈產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展的要求，提出以下對策建議。

3.2.1保護(hù)近海漁業(yè)資源，減少捕撈作業(yè)。海洋捕撈產(chǎn)業(yè)的發(fā)展關(guān)系到沿海漁民的生計(jì)等一系列社會(huì)問題。漁業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展不僅僅是靠漁民自身，其主導(dǎo)力量還是要依靠漁業(yè)生產(chǎn)和作業(yè)部門，規(guī)范指導(dǎo)漁民捕撈作業(yè)方式，減少對東海海區(qū)捕撈的依賴，給漁業(yè)資源一定恢復(fù)時(shí)間。

3.2.2扶持和發(fā)展遠(yuǎn)洋漁業(yè)。浙江省漁業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃中明確提出積極發(fā)展遠(yuǎn)洋漁業(yè)。浙江省遠(yuǎn)洋漁業(yè)發(fā)展主要是舟山市，因?yàn)橹凵降倪h(yuǎn)洋漁業(yè)捕撈有一定的規(guī)模基礎(chǔ)，扶持舟山的遠(yuǎn)洋漁業(yè)對于浙江省海洋捕撈業(yè)發(fā)展有一定的促進(jìn)作用，而且遠(yuǎn)洋漁業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展會(huì)減輕漁業(yè)資源匱乏等問題帶給浙江省海洋捕撈產(chǎn)業(yè)的壓力。

3.2.3解決養(yǎng)殖業(yè)在發(fā)展過程中存在的一些問題。國家在1985年就確立了“以養(yǎng)為主”的指導(dǎo)方針，然而養(yǎng)殖業(yè)在迅速發(fā)展過程中存在一些突出的問題：一是淡水和海水養(yǎng)殖業(yè)間接致使?jié)O民過度捕撈。因?yàn)轲B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展，需要一定量的餌料，而這些餌料大部分是以小魚蝦蟹等海洋生物為主，這就促使?jié)O民即使是小魚蝦蟹等海洋生物都一網(wǎng)全收，從而導(dǎo)致捕撈過度，進(jìn)而間接導(dǎo)致近海漁業(yè)資源遭到破壞。二是淡水和海水養(yǎng)殖環(huán)境面臨的挑戰(zhàn)。淡水養(yǎng)殖環(huán)境直接污染的是內(nèi)陸水域，間接污染的是近海水域，破壞近海海域生物鏈，使近海漁業(yè)資源受到破壞。海水養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢水排入近海、沿海海域，破壞海水養(yǎng)殖區(qū)環(huán)境，污染了近海、沿海水域環(huán)境，加速漁業(yè)資源的匱乏。所以淡水和海水養(yǎng)殖過的水域應(yīng)進(jìn)行凈化處理，這需要政府相關(guān)部門加強(qiáng)規(guī)劃管理。

3.2.4加強(qiáng)海洋管理。對于海洋捕撈業(yè)來說，要解決其發(fā)展中的不協(xié)調(diào)因素，根本之道是國家對海洋進(jìn)行綜合管理和區(qū)域管理。海洋管理的負(fù)責(zé)人是國家海洋行政部門，其次是依靠開發(fā)利用海洋活動(dòng)的人群，只有兩者有效配合才能促進(jìn)海洋相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

根據(jù)對浙江省海洋捕撈產(chǎn)量的灰色預(yù)測分析結(jié)果，浙江省2014～2018年海洋捕撈產(chǎn)量為361.80萬～392.01萬t，產(chǎn)量年增長率約為2.0%，浙江省“十二五”漁業(yè)發(fā)展規(guī)劃中提到的2015年國內(nèi)捕撈產(chǎn)量310萬t，遠(yuǎn)洋漁業(yè)產(chǎn)量25萬t，浙江省2011年遠(yuǎn)洋漁業(yè)產(chǎn)量已經(jīng)超過25萬t，但是國內(nèi)捕撈產(chǎn)量從2011年開始就超過了310萬t，浙江省漁業(yè)要實(shí)現(xiàn)規(guī)劃目標(biāo)難度較大。從2014～2018年浙江省海洋捕撈產(chǎn)量和漁船數(shù)量預(yù)測結(jié)果分析可知，若按當(dāng)前浙江省捕撈強(qiáng)度繼續(xù)作業(yè)，在未來的5年內(nèi)，總體海洋捕撈產(chǎn)量將會(huì)上升30.21萬t，漁船數(shù)量將會(huì)下降0.14萬艘。應(yīng)加大近海漁業(yè)資源的養(yǎng)護(hù)，適時(shí)進(jìn)軍遠(yuǎn)洋，保障近海漁業(yè)資源可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉思峰,謝乃明.灰色系統(tǒng)理論及其應(yīng)用[M].4版.北京:科學(xué)出版社，2008：1-224.

[2] 高清廉,邱天霞,宋協(xié)法,等.山東省海洋漁業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整研究[J].青島海洋大學(xué)學(xué)報(bào),1999,29(2)：215-223.

[3] 鄧聚龍.灰色控制系統(tǒng)[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社，1988：318-347.

[4] 鄧聚龍.灰色理論基礎(chǔ)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版社，2002：122-239.

[5] 陳新軍.灰色系統(tǒng)理論在漁業(yè)科學(xué)中的應(yīng)用[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社，2003：104-128.

[6] 陳鵬宇.灰色GM(1,1)模型的改進(jìn)[J].山東理工大學(xué)學(xué)報(bào),2009,23(6)：80-82.

[7] 潘澎.灰色預(yù)測模型在山東漁業(yè)產(chǎn)量預(yù)測中的應(yīng)用研究[J].齊魯漁業(yè),1997,14(3):1-2.

[8] 陳新軍,周應(yīng)祺.中國海洋漁業(yè)人力資源結(jié)構(gòu)的灰色分析及其預(yù)測[J].湛江海洋大學(xué)學(xué)報(bào)，2001,21(1)：22-29.

[9] 丁娟,汪易易.基于灰色系統(tǒng)模型的山東省漁業(yè)產(chǎn)量增長預(yù)測分析[J].中國漁業(yè)經(jīng)濟(jì)，2010,28(6)：92-98.

[10] 陳文河,梁振林.廣東省海洋捕撈產(chǎn)量灰色預(yù)測[J].海洋水產(chǎn)研究,2006,27(5):74-78.

[11] 劉群,徐賓鐸,任一平.灰色預(yù)測模型在青島市淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量預(yù)測中的應(yīng)用[J].南方水產(chǎn),2009,5(5)：38-43.

[12] 宋協(xié)法,劉龍.基于灰色系統(tǒng)理論的我國海洋機(jī)動(dòng)漁船發(fā)展趨勢預(yù)測[J].漁業(yè)現(xiàn)代化,2010,37(1)：56-59.

[13] 徐 皓,張建華,丁建樂,等.國內(nèi)外漁業(yè)裝備與工程技術(shù)研究進(jìn)展綜述(續(xù))[J].漁業(yè)現(xiàn)代化,2010,37(3)：1-5,19.

摘要運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論預(yù)測的方法，對浙江省海洋捕撈產(chǎn)量和漁船數(shù)量的發(fā)展動(dòng)態(tài)進(jìn)行了分析，并對2014～2018年浙江省海洋捕撈產(chǎn)量和海洋漁船的數(shù)量進(jìn)行了預(yù)測分析。結(jié)果表明，2014～2018年浙江省海洋捕撈產(chǎn)量為361.80萬～392.01萬t，產(chǎn)量年增長率約為2.0%，海洋漁船數(shù)量為3.02萬～3.16萬艘，漁船數(shù)量年下降率約為1.0%。為保障海洋漁業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，從保護(hù)近海漁業(yè)資源、扶持和發(fā)展遠(yuǎn)洋漁業(yè)、解決養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展問題、加強(qiáng)海洋管理4個(gè)方面提出了針對性的建議。

關(guān)鍵詞灰色系統(tǒng)理論；海洋捕撈；海洋漁船；灰色預(yù)測

Prediction and Analysis for Marine Capture Yield and the Number of Marine Fishery Vessels Dynamic in Zhejiang Province by Using Grey System Theory

PENG Dao-min, WANG Fei*(Marine Fishery College of Zhejiang Ocean University, Zhoushan, Zhejiang 316022)

AbstractBased on grey system theory, the development dynamic of marine capture yield and the number of marine fishery vessels in Zhejiang Province was analyzed, and the marine capture yield and the number of marine fishery vessels of Zhejiang Province in the next five years was forecasted and analyzed. The prediction results showed that the marine capture yield is 361.80×104-392.01×104t, capture yield continues to increase slightly about 2.0% per year during 2014 to 2018, the number of marine fishery vessels is 3.02×104-3.16×104, the number of vessels continue to decline slightly about 1.0% per year during 2014 to 2018 in Zhejiang Province. In order to ensure the sustainable development of marine fishery, several corresponding countermeasures were put forward from four aspects, including protect offshore fishery resources, support and develop long distance fishery, solve the problem of the aquaculture industry development, strengthen marine management.

Key wordsGrey system theory; Marine fishing; Marine fishery vessels; Grey forcast

收稿日期2015-05-04

通訊作者

作者簡介彭道民(1994-)，男，貴州金沙人，本科生，專業(yè)：海洋漁業(yè)科學(xué)與技術(shù)。*，副教授，從事海洋漁業(yè)研究。

中圖分類號S 977

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號0517-6611(2015)18-259-03