閆文彥,蔣楊徽,蔡立煌,賀英凱,王 飛
(浙江海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院,浙江舟山 316022)
漁船作為魚類捕撈、加工、運(yùn)輸必需的工具,也是漁業(yè)生產(chǎn)的第一要素[1-2],而漁船數(shù)量和功率是反映漁業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的重要因子,在漁業(yè)資源及其經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面具有十分重要的影響。預(yù)測(cè)舟山市海洋漁船的發(fā)展趨勢(shì),對(duì)海洋漁業(yè)生產(chǎn)的管理、海洋漁業(yè)資源的養(yǎng)護(hù)等有重要意義[3]?;疑到y(tǒng)理論是20世紀(jì)80年代由鄧聚龍教授提出的,其主要運(yùn)用于定量研究數(shù)據(jù)量少、信息量貧、不確定性問題的方法,主要通過對(duì)“部分”已知信息的生成、開發(fā)、提取有價(jià)值的信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行行為、演化規(guī)律的正確描述和有效監(jiān)控[4]。從性質(zhì)上分析,海洋漁業(yè)屬于灰色系統(tǒng)范疇,可以選用該系統(tǒng)理論進(jìn)行分析研究[4-5]。目前灰色系統(tǒng)已被國內(nèi)不少學(xué)者運(yùn)用在漁業(yè)產(chǎn)量、結(jié)構(gòu)分析與預(yù)測(cè)等方面[6-8]。
本文以舟山市各類作業(yè)方式的漁船為研究對(duì)象,運(yùn)用灰色系統(tǒng)理論中的灰色關(guān)聯(lián)和灰色預(yù)測(cè)等方法,對(duì)2007-2016年舟山市不同作業(yè)方式的漁船海洋捕撈產(chǎn)量變化分析,并做出對(duì)應(yīng)預(yù)測(cè)。本文研究分析數(shù)據(jù)來自相關(guān)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)資料以及實(shí)地調(diào)查。
近年來,隨著科技水平的不斷進(jìn)步,漁業(yè)發(fā)展迅猛,海洋機(jī)動(dòng)漁船數(shù)量大大增加,漁船機(jī)械化自動(dòng)化程度提高,漁民文化程度提高,捕撈技術(shù)越來越先進(jìn),捕撈強(qiáng)度增強(qiáng),這樣對(duì)海洋漁業(yè)資源造成了巨大的破壞,近海漁業(yè)資源不斷衰竭[9-11],遠(yuǎn)洋漁業(yè)不斷發(fā)展壯大。
不同作業(yè)類型漁船的海洋捕撈產(chǎn)量也不盡相同,其對(duì)應(yīng)各年份的數(shù)據(jù)見表1。由表1可知,2007-2016年舟山市拖網(wǎng)漁船的捕撈量整體呈現(xiàn)遞增的趨勢(shì),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(wǎng)漁船的捕撈量從2007-2011年呈增長趨勢(shì),2011-2016年呈下降趨勢(shì),7 a期間下降78 846 t,2011年為其捕撈量的拐點(diǎn)。舟山市刺網(wǎng)漁船的捕撈量呈現(xiàn)穩(wěn)步增長,但增長幅度較小,總體變化不大。舟山市張網(wǎng)漁船捕撈量從2011-2016年整體呈上升趨勢(shì),2014年出現(xiàn)下降過一次拐點(diǎn),之后又有回升趨勢(shì)。舟山市釣業(yè)捕撈量從2008-2011年變化增加明顯,2008-2013年的捕撈量基本穩(wěn)定在同一水平,2013年之后釣業(yè)捕撈量增加迅速,但是釣業(yè)的捕撈量在捕撈總量上占比仍是最少,占比較多的是張網(wǎng)漁船和拖網(wǎng)漁船。
近海捕撈作業(yè)漁船捕撈量和遠(yuǎn)洋漁船捕撈量的變化趨勢(shì)也有所不同,其對(duì)應(yīng)各年份的數(shù)據(jù)見表2。近海作業(yè)漁船捕撈量明顯下降,并且有持續(xù)減少的趨勢(shì)。遠(yuǎn)洋漁船捕撈量連續(xù)10 a在大幅度增加,到2016年,其捕撈量與近海作業(yè)漁船捕撈量幾近持平,成為海洋捕撈業(yè)產(chǎn)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(yè)漁船和遠(yuǎn)洋漁船捕撈量Tab.2 The catch of offshore and oceangoing fishing boat from 2007 to 2016 in Zhoushan
本文中所有研究的數(shù)據(jù)資料均來源于浙江省歷年漁業(yè)經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)資料[12],包括2007-2016年舟山市不同作業(yè)類型漁船的海洋捕撈產(chǎn)量。
本文采用灰色預(yù)測(cè)方法——GM(1,1)進(jìn)行分析研究[3-6]?;疑A(yù)測(cè)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(jí)參數(shù)包。公式為:
第三步:求一級(jí)參數(shù)包。公式為:
式中,a為灰系數(shù),b為灰作用量。
第四步:重構(gòu)GM(1,1)模型。GM(1,1)模型如下:
時(shí)間響應(yīng)式:
對(duì)GM(1,1)模型進(jìn)行改進(jìn),以提高模型預(yù)測(cè)的精度,通過緊鄰均值序列進(jìn)行改進(jìn)。
第五步:求殘差ω(k)以及平均相對(duì)誤差Δ。
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(jí)時(shí),Δ≤0.01;達(dá)到二級(jí)時(shí),0.01≤Δ≤0.05;達(dá)到三級(jí)時(shí),0.05≤Δ≤0.10;達(dá)到四級(jí)時(shí),0.10≤Δ≤0.20[6]。
通過對(duì)浙江省舟山市2007-2016年主要作業(yè)類型漁船的捕撈產(chǎn)量和主要作業(yè)類型漁船的數(shù)量建立GM(1,1)模型進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果如下:
2.3.1 各類型漁船捕撈產(chǎn)量
2.3.1.1 拖網(wǎng)漁船捕撈產(chǎn)量預(yù)測(cè)結(jié)果
通過對(duì)浙江省舟山市2007-2016年拖網(wǎng)漁船捕撈產(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,根據(jù)累計(jì)序列生成緊鄰均值,得到緊鄰均值序列,求一級(jí)參數(shù)包為:
重構(gòu)GM(1,1)模型為:
時(shí)間響應(yīng)函數(shù)式為:
通過計(jì)算,可得平均相對(duì)誤差Δ=1.61%,處于1%~5%之間,精度檢驗(yàn)等級(jí)為二級(jí),符合該預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)要求。通過對(duì)預(yù)測(cè)模型的調(diào)整改進(jìn),預(yù)測(cè)2017-2020年舟山市拖網(wǎng)漁船捕撈量,結(jié)果如下:
2.3.1.2 圍網(wǎng)漁船捕撈產(chǎn)量預(yù)測(cè)結(jié)果
同上述計(jì)算方法,可得一級(jí)參數(shù)包為:
通過計(jì)算,可得平均相對(duì)誤差%,處于5%~10%之間,精度檢驗(yàn)等級(jí)為三級(jí),符合該預(yù)測(cè)模型的預(yù)測(cè)要求。通過對(duì)預(yù)測(cè)模型的修正和改進(jìn),預(yù)測(cè)2017-2020年舟山市圍網(wǎng)漁船捕撈量,結(jié)果如下:
2.3.1.3 刺網(wǎng)漁船捕撈產(chǎn)量預(yù)測(cè)結(jié)果
同上述計(jì)算方法,可得一級(jí)參數(shù)包為:
時(shí)間響應(yīng)函數(shù)式為:x?(3)(k+1)=1 413 057.380 855 e0.04446k-1 359 876.380 855
通過計(jì)算,可得平均相對(duì)誤差Δ=4.25%,處于1%~5%之間,精度檢驗(yàn)等級(jí)為二級(jí),符合該預(yù)測(cè)模型的精度要求。通過修正預(yù)測(cè)模型,對(duì)2017-2020年舟山市刺網(wǎng)漁船捕撈量進(jìn)行分析預(yù)測(cè),結(jié)果如下:
2.3.1.4 張網(wǎng)漁船捕撈產(chǎn)量預(yù)測(cè)結(jié)果
同上述計(jì)算方法,可得一級(jí)參數(shù)包為:
通過計(jì)算,可得平均相對(duì)誤差Δ=3.19%,處于1%~5%之間,精度檢驗(yàn)等級(jí)為二級(jí),符合該預(yù)測(cè)模型的精度要求。通過修正預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)2017-2020年舟山市張網(wǎng)漁船捕撈量,結(jié)果如下:
2.3.1.5 釣業(yè)捕撈產(chǎn)量預(yù)測(cè)結(jié)果
同上述計(jì)算方法,可得一級(jí)參數(shù)包為:
通過計(jì)算,可得平均相對(duì)誤差Δ=19.41%,處于10%~20%之間,精度檢驗(yàn)等級(jí)為四級(jí),符合該預(yù)測(cè)模型的精度要求。通過進(jìn)一步修正預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)2017-2020年舟山市釣業(yè)的捕撈量,結(jié)果如下:
2.3.1.6 其他作業(yè)漁具捕撈產(chǎn)量預(yù)測(cè)結(jié)果
同上述計(jì)算方法,可得一級(jí)參數(shù)包為:
通過計(jì)算,可得平均相對(duì)誤差Δ=12.20%,處于10%~20%之間,精度檢驗(yàn)等級(jí)為四級(jí),符合該預(yù)測(cè)模型的精度要求。通過修正預(yù)測(cè)模型,對(duì)2017-2020年舟山市其他作業(yè)漁具的捕撈量進(jìn)行預(yù)測(cè),結(jié)果如下:
綜上可得,通過GM(1,1)對(duì)舟山市2017-2020年不同作業(yè)方式漁船的海洋捕撈產(chǎn)量的進(jìn)行,預(yù)測(cè)值見表3。
表3 2017-2020年舟山市各類型漁船的捕撈量預(yù)測(cè)值Tab.3 The forecast catch of various types of fishing boat from 2017 to 2020 in Zhoushan
由以上預(yù)測(cè)可以看出,拖網(wǎng)漁船的捕撈產(chǎn)量呈逐年穩(wěn)步增長的趨勢(shì),預(yù)計(jì)到2020年拖網(wǎng)漁船捕撈產(chǎn)量可達(dá)550 194.47 t,張網(wǎng)漁船捕撈產(chǎn)量可達(dá)472 430.40 t。圍網(wǎng)漁船的海洋捕撈產(chǎn)量雖整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì),但下降幅度很小,基本維持在71 088.96 t。刺網(wǎng)漁船的海洋捕撈產(chǎn)量大幅度增加,預(yù)計(jì)到2020年其捕撈產(chǎn)量可達(dá)101 966.27 t。釣業(yè)近幾年蓬勃發(fā)展,其捕撈產(chǎn)量增長迅速,預(yù)計(jì)到2020年可達(dá)到13 033.66 t。
2.3.2 近海漁船和遠(yuǎn)洋漁船捕撈產(chǎn)量
2.3.2.1 近海作業(yè)漁船捕撈量預(yù)測(cè)
同上述計(jì)算方法,可得一級(jí)參數(shù)包為:
通過計(jì)算,可得平均相對(duì)誤差Δ=6.75%,處于5%~10%之間,精度檢驗(yàn)等級(jí)為三級(jí),符合該預(yù)測(cè)模型的精度要求。通過修正預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)2017-2020年舟山市近海作業(yè)漁船的捕撈,結(jié)果如下:
2.3.2.2 遠(yuǎn)洋漁船捕撈量預(yù)測(cè)
同上述計(jì)算方法,可得一級(jí)參數(shù)包為:
通過計(jì)算,可得平均相對(duì)誤差Δ=13.19%,處于10%~20%之間,精度檢驗(yàn)等級(jí)為四級(jí),符合GM(1,1)預(yù)測(cè)模型的精度要求。通過不斷修正和調(diào)整預(yù)測(cè)模型,預(yù)測(cè)2017-2020年舟山市遠(yuǎn)洋漁船的捕撈量,結(jié)果如下:
綜上可得,通過GM(1,1)對(duì)舟山市2017-2020年近海作業(yè)漁船和遠(yuǎn)洋漁船的海洋捕撈產(chǎn)量的進(jìn)行,預(yù)測(cè)值見表4。
表4 2017-2020年舟山市近海作業(yè)漁船和遠(yuǎn)洋漁船的捕撈量預(yù)測(cè)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(yè)漁船的海洋捕撈產(chǎn)量逐年下降,預(yù)計(jì)到2020年,其捕撈量將降低至616 859.55 t,而遠(yuǎn)洋漁船的捕撈量增長迅速,預(yù)計(jì)到2020年,其捕撈量將達(dá)到1 211 804.21 t,遠(yuǎn)洋漁船捕撈將逐漸成為舟山市捕撈產(chǎn)業(yè)的重要支柱。
理論預(yù)測(cè)模型建立以后,完善后期預(yù)測(cè)結(jié)論的檢驗(yàn)、修正、分析與評(píng)價(jià),提高預(yù)測(cè)結(jié)果的精確程度。根據(jù)灰色系統(tǒng)理論建立的預(yù)測(cè)模型在舟山市海洋捕撈產(chǎn)量規(guī)劃上的應(yīng)用是建立在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)念A(yù)測(cè)過程和嚴(yán)格的數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)之上的,該預(yù)測(cè)結(jié)果可以作為規(guī)劃漁業(yè)捕撈生產(chǎn)的依據(jù)[6]。通過理論上的方法改進(jìn),以及利用龐大的數(shù)據(jù)資料,不斷豐富模型數(shù)據(jù),修正預(yù)測(cè)模型,來提高預(yù)測(cè)的精度[4]。
該研究通過建立GM(1,1)模型,對(duì)2017-2020年浙江省舟山市海洋捕撈量的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行預(yù)測(cè)。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(cè)值,2017-2020年舟山市海洋捕撈產(chǎn)量的動(dòng)態(tài)變化如圖1、圖2所示。
圖1 舟山市2017-2020年不同作業(yè)方式捕撈量預(yù)測(cè)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(yuǎn)洋漁船捕撈量預(yù)測(cè)Fig.2 The forecast catch of offshore and oceangoing fishing boat from 2017 to 2020 in Zhoushan
根據(jù)圖1和圖2,并結(jié)合相關(guān)資料分析可得出:
(1)遠(yuǎn)洋漁業(yè)發(fā)展迅速,總捕撈量增加
總捕撈量是指近海漁船捕撈量與遠(yuǎn)洋漁船捕撈量的總和。近海漁業(yè)資源衰退嚴(yán)重,小黃魚、帶魚等經(jīng)濟(jì)型魚類體型小型化,漁獲物的營養(yǎng)級(jí)降低,且經(jīng)濟(jì)價(jià)值降低,導(dǎo)致近海漁船捕撈量呈現(xiàn)逐年減少趨勢(shì)。在政府的高度鼓勵(lì)下,遠(yuǎn)洋漁業(yè)持續(xù)快速發(fā)展,其捕撈量逐年增加,2007年捕撈量為162 628 t,預(yù)計(jì)到2020年,其捕撈量將達(dá)到1 211 804.21 t,有望超過近海捕撈量,并成為捕撈業(yè)中最重要的產(chǎn)業(yè)之一。
(2)拖網(wǎng)和張網(wǎng)仍是主要作業(yè)方式
從圖1可以看出,拖網(wǎng)漁船和張網(wǎng)漁船的捕撈量大,預(yù)計(jì)到2020年總捕撈量可達(dá)1 359 927.04 t,拖網(wǎng)漁船捕撈產(chǎn)量可達(dá)550 194.47 t,張網(wǎng)漁船捕撈產(chǎn)量可達(dá)472 430.40 t,在總捕撈量中占比顯著,是海洋漁業(yè)捕撈的主要來源,所以認(rèn)為,拖網(wǎng)作業(yè)和張網(wǎng)作業(yè)是捕撈業(yè)中毋庸置疑的主要作業(yè)方式,不能直接禁用這兩種作業(yè)方式。
(3)圍網(wǎng)漁船的捕撈量下降明顯
由于目前近海海洋漁業(yè)資源的現(xiàn)狀,鮐魚等適用于圍網(wǎng)捕撈的中上層集群性魚類數(shù)量減少,集群現(xiàn)象不明顯,致使圍網(wǎng)作業(yè)體現(xiàn)不出其捕撈優(yōu)勢(shì)。而且圍網(wǎng)作業(yè)漁場(chǎng)環(huán)境要求較高,要求風(fēng)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(wǎng)漁船作業(yè)漁場(chǎng),也可能導(dǎo)致圍網(wǎng)漁船捕撈量下降。
(4)釣業(yè)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)
近年來,釣業(yè)發(fā)展迅速,其捕撈產(chǎn)量增長迅速,預(yù)計(jì)到2020年可達(dá)到13 033.66 t。該作業(yè)方式具有對(duì)海洋環(huán)境破壞較小、捕撈對(duì)象具有可持續(xù)發(fā)展性、捕撈量可觀、操作機(jī)械化等優(yōu)勢(shì)。其常見捕撈對(duì)象為魷魚等頭足類生物,該類資源儲(chǔ)存量豐富,生長周期短,可適度捕撈,該產(chǎn)業(yè)具有良好的發(fā)展前景。
(5)舟山市其他的作業(yè)方式在合法的前提下得到了穩(wěn)定發(fā)展
舟山市海洋漁業(yè)捕撈方式繁多,除拖網(wǎng)、張網(wǎng)等幾種作業(yè)方式以外,籠壺類、地拉網(wǎng)等其他作業(yè)方式的捕撈產(chǎn)量也相當(dāng)可觀,預(yù)計(jì)到2020年,舟山市其他作業(yè)方式的捕撈量將達(dá)到151 213.28 t。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可得出,舟山市其他作業(yè)方式得到了科學(xué)合理穩(wěn)定的發(fā)展。
海洋捕撈產(chǎn)業(yè)是海洋漁業(yè)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè),近年來由于過度捕撈、海洋生態(tài)環(huán)境破壞嚴(yán)重等各方面因素的影響,導(dǎo)致我國近海海洋漁業(yè)資源受到一定程度的破壞。根據(jù)我國對(duì)海洋捕撈業(yè)整體發(fā)展的規(guī)劃和要求,提出以下建議:
(1)合理減少近海捕撈作業(yè)量
結(jié)合我國近海漁業(yè)資源的衰退嚴(yán)重的現(xiàn)狀,堅(jiān)持海洋漁業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展理念,合理控制近海作業(yè)漁船捕撈量。海洋漁業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展必須同時(shí)依靠管理部門和漁民自身,漁業(yè)生產(chǎn)相關(guān)管理部門應(yīng)對(duì)漁業(yè)捕撈作業(yè)規(guī)范指導(dǎo),合理控制近海漁船數(shù)量,減少捕撈作業(yè)對(duì)海洋漁業(yè)資源的破壞。政府應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)人員的培訓(xùn),并提供定時(shí)開展?jié)O村社區(qū)技術(shù)指導(dǎo)服務(wù),提升漁民素質(zhì)和技術(shù)水平,科學(xué)開發(fā)海洋,為近海漁業(yè)資源的恢復(fù)振興保駕護(hù)航。
(2)發(fā)展遠(yuǎn)洋漁業(yè)和釣業(yè)
舟山市的遠(yuǎn)洋漁業(yè)產(chǎn)業(yè)具有一定的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),遠(yuǎn)洋漁業(yè)的良好發(fā)展對(duì)于海洋漁業(yè)的進(jìn)步具有一定的促進(jìn)作用,也在一定程度上緩解了近海海洋漁業(yè)資源匱乏為海洋捕撈產(chǎn)業(yè)帶來的壓力。釣業(yè)作為較為新型的作業(yè)方式,具有較好的發(fā)展?jié)摿Γ稉飘a(chǎn)量高,對(duì)漁業(yè)資源破壞較小,其中休閑釣業(yè)不僅能滿足城鎮(zhèn)居民垂釣、娛樂、休閑等需求,也可拓展我國近海的漁業(yè)功能,轉(zhuǎn)變近海漁業(yè)發(fā)展方式,加快舟山漁民轉(zhuǎn)產(chǎn)轉(zhuǎn)業(yè),增加舟山漁民經(jīng)濟(jì)收入。
(3)加強(qiáng)海洋漁業(yè)管理,合理控制漁船補(bǔ)貼
在海洋漁業(yè)的發(fā)展過程中,首先要加強(qiáng)國家相關(guān)部門對(duì)海洋的管理,更有利于針對(duì)性的發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。對(duì)于過渡型漁具,其漁船補(bǔ)貼可進(jìn)行對(duì)應(yīng)的過渡型管理,可采取逐年減少補(bǔ)貼等方法,控制其發(fā)展。其次,要提高我國漁民群體整體素質(zhì),提升漁民海洋環(huán)保意識(shí),使得漁民養(yǎng)成良好的捕撈習(xí)慣,使之自覺遵紀(jì)守法,自覺保護(hù)并科學(xué)、合理開發(fā)利用海洋漁業(yè)資源,從而實(shí)現(xiàn)海洋漁業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展。
(4)加強(qiáng)漁業(yè)設(shè)備的技術(shù)開發(fā)。
漁業(yè)設(shè)備對(duì)于海洋漁業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用,關(guān)系到海洋漁業(yè)資源的可持續(xù)發(fā)展,以及海洋牧場(chǎng)的開展。比如拖網(wǎng)漁船,在實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)時(shí)發(fā)現(xiàn),底拖網(wǎng)對(duì)海底環(huán)境破壞較大,但考慮到其捕撈產(chǎn)量較大,是海洋漁業(yè)中主要的捕撈來源,建議將其設(shè)為過渡型漁具,從漁具裝備技術(shù)上進(jìn)行突破,提高拖網(wǎng)網(wǎng)具設(shè)備,減小對(duì)海洋環(huán)境造成的破壞。所以,應(yīng)該加強(qiáng)新型漁業(yè)設(shè)備的技術(shù)開發(fā),實(shí)現(xiàn)在不影響海洋生態(tài)環(huán)境的同時(shí),發(fā)展捕撈產(chǎn)業(yè),提高海洋漁業(yè)技術(shù)水平。