舟山市不同作业类型渔船捕捞产量的灰色分析

闫文彦，蒋杨徽，蔡立煌，贺英凯，王 飞

（浙江海洋大学水产学院，浙江舟山 316022）

渔船作为鱼类捕捞、加工、运输必需的工具，也是渔业生产的第一要素[1-2]，而渔船数量和功率是反映渔业生产结构的重要因子，在渔业资源及其经济发展等方面具有十分重要的影响。预测舟山市海洋渔船的发展趋势，对海洋渔业生产的管理、海洋渔业资源的养护等有重要意义[3]。灰色系统理论是20世纪80年代由邓聚龙教授提出的，其主要运用于定量研究数据量少、信息量贫、不确定性问题的方法，主要通过对“部分”已知信息的生成、开发、提取有价值的信息，实现对系统运行行为、演化规律的正确描述和有效监控[4]。从性质上分析，海洋渔业属于灰色系统范畴，可以选用该系统理论进行分析研究[4-5]。目前灰色系统已被国内不少学者运用在渔业产量、结构分析与预测等方面[6-8]。

本文以舟山市各类作业方式的渔船为研究对象，运用灰色系统理论中的灰色关联和灰色预测等方法，对2007-2016年舟山市不同作业方式的渔船海洋捕捞产量变化分析，并做出对应预测。本文研究分析数据来自相关渔业统计资料以及实地调查。

1 浙江省舟山市海洋捕捞业现状

近年来，随着科技水平的不断进步，渔业发展迅猛，海洋机动渔船数量大大增加，渔船机械化自动化程度提高，渔民文化程度提高，捕捞技术越来越先进，捕捞强度增强，这样对海洋渔业资源造成了巨大的破坏，近海渔业资源不断衰竭[9-11]，远洋渔业不断发展壮大。

不同作业类型渔船的海洋捕捞产量也不尽相同，其对应各年份的数据见表1。由表1可知，2007-2016年舟山市拖网渔船的捕捞量整体呈现递增的趋势，从2007年的345 036 t到2016年449 617 t，10 a增加了104 581 t。舟山市围网渔船的捕捞量从2007-2011年呈增长趋势，2011-2016年呈下降趋势，7 a期间下降78 846 t，2011年为其捕捞量的拐点。舟山市刺网渔船的捕捞量呈现稳步增长，但增长幅度较小，总体变化不大。舟山市张网渔船捕捞量从2011-2016年整体呈上升趋势，2014年出现下降过一次拐点，之后又有回升趋势。舟山市钓业捕捞量从2008-2011年变化增加明显，2008-2013年的捕捞量基本稳定在同一水平，2013年之后钓业捕捞量增加迅速，但是钓业的捕捞量在捕捞总量上占比仍是最少，占比较多的是张网渔船和拖网渔船。

近海捕捞作业渔船捕捞量和远洋渔船捕捞量的变化趋势也有所不同，其对应各年份的数据见表2。近海作业渔船捕捞量明显下降，并且有持续减少的趋势。远洋渔船捕捞量连续10 a在大幅度增加，到2016年，其捕捞量与近海作业渔船捕捞量几近持平，成为海洋捕捞业产量的主要来源之一。

表1 2007-2016年舟山市各类型渔船的捕捞量Tab.1 The catch of various types of fishing boat from 2007 to 2016 in Zhoushan

表2 2007-2016年舟山市近海作业渔船和远洋渔船捕捞量Tab.2 The catch of offshore and oceangoing fishing boat from 2007 to 2016 in Zhoushan

2 产量预测模型与预测结果

2.1 数据来源

本文中所有研究的数据资料均来源于浙江省历年渔业经济统计资料[12]，包括2007-2016年舟山市不同作业类型渔船的海洋捕捞产量。

2.2 研究方法

本文采用灰色预测方法——GM（1,1）进行分析研究[3-6]。灰色预测的主要步骤如下：

第一步：子序列x（0）建模。原始序列为：

一次累加生成序列：

紧邻均值序列：

第二步：求二级参数包。公式为：

第三步：求一级参数包。公式为：

式中，a为灰系数，b为灰作用量。

第四步：重构GM（1,1）模型。GM（1,1）模型如下：

时间响应式：

对GM（1，1）模型进行改进，以提高模型预测的精度，通过紧邻均值序列进行改进。

第五步：求残差ω（k）以及平均相对误差Δ。

第六步：进行误差检验。误差检验采用以下检验标准：精度达到一级时，Δ≤0.01；达到二级时，0.01≤Δ≤0.05；达到三级时，0.05≤Δ≤0.10；达到四级时，0.10≤Δ≤0.20[6]。

2.3 结果与分析

通过对浙江省舟山市2007-2016年主要作业类型渔船的捕捞产量和主要作业类型渔船的数量建立GM（1，1）模型进行预测，结果如下：

2.3.1 各类型渔船捕捞产量

2.3.1.1 拖网渔船捕捞产量预测结果

通过对浙江省舟山市2007-2016年拖网渔船捕捞产量原始数据序列X0进行一次累加数生成，得到累加序列，根据累计序列生成紧邻均值，得到紧邻均值序列，求一级参数包为：

重构GM（1,1）模型为：

时间响应函数式为：

通过计算，可得平均相对误差Δ=1.61%，处于1%～5%之间，精度检验等级为二级，符合该预测模型的预测要求。通过对预测模型的调整改进，预测2017-2020年舟山市拖网渔船捕捞量，结果如下：

2.3.1.2 围网渔船捕捞产量预测结果

同上述计算方法，可得一级参数包为：

通过计算，可得平均相对误差%，处于5%～10%之间，精度检验等级为三级，符合该预测模型的预测要求。通过对预测模型的修正和改进，预测2017-2020年舟山市围网渔船捕捞量，结果如下：

2.3.1.3 刺网渔船捕捞产量预测结果

同上述计算方法，可得一级参数包为：

时间响应函数式为：xˆ（3）（k+1）=1 413 057.380 855 e0.04446k-1 359 876.380 855

通过计算，可得平均相对误差Δ=4.25%，处于1%～5%之间，精度检验等级为二级，符合该预测模型的精度要求。通过修正预测模型，对2017-2020年舟山市刺网渔船捕捞量进行分析预测，结果如下：

2.3.1.4 张网渔船捕捞产量预测结果

同上述计算方法，可得一级参数包为：

通过计算，可得平均相对误差Δ=3.19%，处于1%～5%之间，精度检验等级为二级，符合该预测模型的精度要求。通过修正预测模型，预测2017-2020年舟山市张网渔船捕捞量，结果如下：

2.3.1.5 钓业捕捞产量预测结果

同上述计算方法，可得一级参数包为：

通过计算，可得平均相对误差Δ=19.41%，处于10%～20%之间，精度检验等级为四级，符合该预测模型的精度要求。通过进一步修正预测模型，预测2017-2020年舟山市钓业的捕捞量，结果如下：

2.3.1.6 其他作业渔具捕捞产量预测结果

同上述计算方法，可得一级参数包为：

通过计算，可得平均相对误差Δ=12.20%，处于10%～20%之间，精度检验等级为四级，符合该预测模型的精度要求。通过修正预测模型，对2017-2020年舟山市其他作业渔具的捕捞量进行预测，结果如下：

综上可得，通过GM（1，1）对舟山市2017-2020年不同作业方式渔船的海洋捕捞产量的进行，预测值见表3。

表3 2017-2020年舟山市各类型渔船的捕捞量预测值Tab.3 The forecast catch of various types of fishing boat from 2017 to 2020 in Zhoushan

由以上预测可以看出，拖网渔船的捕捞产量呈逐年稳步增长的趋势，预计到2020年拖网渔船捕捞产量可达550 194.47 t，张网渔船捕捞产量可达472 430.40 t。围网渔船的海洋捕捞产量虽整体呈现下降趋势，但下降幅度很小，基本维持在71 088.96 t。刺网渔船的海洋捕捞产量大幅度增加，预计到2020年其捕捞产量可达101 966.27 t。钓业近几年蓬勃发展，其捕捞产量增长迅速，预计到2020年可达到13 033.66 t。

2.3.2 近海渔船和远洋渔船捕捞产量

2.3.2.1 近海作业渔船捕捞量预测

同上述计算方法，可得一级参数包为：

通过计算，可得平均相对误差Δ=6.75%，处于5%～10%之间，精度检验等级为三级，符合该预测模型的精度要求。通过修正预测模型，预测2017-2020年舟山市近海作业渔船的捕捞，结果如下：

2.3.2.2 远洋渔船捕捞量预测

同上述计算方法，可得一级参数包为：

通过计算，可得平均相对误差Δ=13.19%，处于10%～20%之间，精度检验等级为四级，符合GM（1，1）预测模型的精度要求。通过不断修正和调整预测模型，预测2017-2020年舟山市远洋渔船的捕捞量，结果如下：

综上可得，通过GM（1,1）对舟山市2017-2020年近海作业渔船和远洋渔船的海洋捕捞产量的进行，预测值见表4。

表4 2017-2020年舟山市近海作业渔船和远洋渔船的捕捞量预测值Tab.4 The forecast catch of offshore and oceangoing fishing boat from 2017 to 2020 in Zhoushan

由表4可知：近海作业渔船的海洋捕捞产量逐年下降，预计到2020年，其捕捞量将降低至616 859.55 t，而远洋渔船的捕捞量增长迅速，预计到2020年，其捕捞量将达到1 211 804.21 t，远洋渔船捕捞将逐渐成为舟山市捕捞产业的重要支柱。

3 预测结果讨论分析

理论预测模型建立以后，完善后期预测结论的检验、修正、分析与评价，提高预测结果的精确程度。根据灰色系统理论建立的预测模型在舟山市海洋捕捞产量规划上的应用是建立在严谨的预测过程和严格的数学理论基础之上的，该预测结果可以作为规划渔业捕捞生产的依据[6]。通过理论上的方法改进，以及利用庞大的数据资料，不断丰富模型数据，修正预测模型，来提高预测的精度[4]。

该研究通过建立GM（1，1）模型，对2017-2020年浙江省舟山市海洋捕捞量的发展趋势进行预测。根据浙江省渔业经济统计资料和模型预测值，2017-2020年舟山市海洋捕捞产量的动态变化如图1、图2所示。

图1 舟山市2017-2020年不同作业方式捕捞量预测Fig.1 The forecast catch of various types of fishing boat from 2017 to 2020 in Zhoushan

图2 舟山市2017-2020年近海渔船和远洋渔船捕捞量预测Fig.2 The forecast catch of offshore and oceangoing fishing boat from 2017 to 2020 in Zhoushan

根据图1和图2，并结合相关资料分析可得出：

（1）远洋渔业发展迅速，总捕捞量增加

总捕捞量是指近海渔船捕捞量与远洋渔船捕捞量的总和。近海渔业资源衰退严重，小黄鱼、带鱼等经济型鱼类体型小型化，渔获物的营养级降低，且经济价值降低，导致近海渔船捕捞量呈现逐年减少趋势。在政府的高度鼓励下，远洋渔业持续快速发展，其捕捞量逐年增加，2007年捕捞量为162 628 t，预计到2020年，其捕捞量将达到1 211 804.21 t，有望超过近海捕捞量，并成为捕捞业中最重要的产业之一。

（2）拖网和张网仍是主要作业方式

从图1可以看出，拖网渔船和张网渔船的捕捞量大，预计到2020年总捕捞量可达1 359 927.04 t，拖网渔船捕捞产量可达550 194.47 t，张网渔船捕捞产量可达472 430.40 t，在总捕捞量中占比显著，是海洋渔业捕捞的主要来源，所以认为，拖网作业和张网作业是捕捞业中毋庸置疑的主要作业方式，不能直接禁用这两种作业方式。

（3）围网渔船的捕捞量下降明显

由于目前近海海洋渔业资源的现状,鲐鱼等适用于围网捕捞的中上层集群性鱼类数量减少，集群现象不明显，致使围网作业体现不出其捕捞优势。而且围网作业渔场环境要求较高，要求风浪较小，潮流较缓，无二重潮，水底无障碍物等，较难寻找合适的围网渔船作业渔场，也可能导致围网渔船捕捞量下降。

（4）钓业呈现上升趋势

近年来，钓业发展迅速，其捕捞产量增长迅速，预计到2020年可达到13 033.66 t。该作业方式具有对海洋环境破坏较小、捕捞对象具有可持续发展性、捕捞量可观、操作机械化等优势。其常见捕捞对象为鱿鱼等头足类生物，该类资源储存量丰富，生长周期短，可适度捕捞，该产业具有良好的发展前景。

（5）舟山市其他的作业方式在合法的前提下得到了稳定发展

舟山市海洋渔业捕捞方式繁多，除拖网、张网等几种作业方式以外，笼壶类、地拉网等其他作业方式的捕捞产量也相当可观，预计到2020年，舟山市其他作业方式的捕捞量将达到151 213.28 t。根据以上数据可得出，舟山市其他作业方式得到了科学合理稳定的发展。

4 对策与建议

海洋捕捞产业是海洋渔业发展的重要产业，近年来由于过度捕捞、海洋生态环境破坏严重等各方面因素的影响，导致我国近海海洋渔业资源受到一定程度的破坏。根据我国对海洋捕捞业整体发展的规划和要求，提出以下建议：

（1）合理减少近海捕捞作业量

结合我国近海渔业资源的衰退严重的现状，坚持海洋渔业资源的可持续发展理念，合理控制近海作业渔船捕捞量。海洋渔业资源的可持续发展必须同时依靠管理部门和渔民自身，渔业生产相关管理部门应对渔业捕捞作业规范指导，合理控制近海渔船数量，减少捕捞作业对海洋渔业资源的破坏。政府应加强技术人员的培训，并提供定时开展渔村社区技术指导服务，提升渔民素质和技术水平，科学开发海洋，为近海渔业资源的恢复振兴保驾护航。

（2）发展远洋渔业和钓业

舟山市的远洋渔业产业具有一定的产业基础，远洋渔业的良好发展对于海洋渔业的进步具有一定的促进作用，也在一定程度上缓解了近海海洋渔业资源匮乏为海洋捕捞产业带来的压力。钓业作为较为新型的作业方式，具有较好的发展潜力，捕捞产量高，对渔业资源破坏较小，其中休闲钓业不仅能满足城镇居民垂钓、娱乐、休闲等需求，也可拓展我国近海的渔业功能，转变近海渔业发展方式，加快舟山渔民转产转业，增加舟山渔民经济收入。

（3）加强海洋渔业管理，合理控制渔船补贴

在海洋渔业的发展过程中，首先要加强国家相关部门对海洋的管理，更有利于针对性的发现问题、解决问题。对于过渡型渔具，其渔船补贴可进行对应的过渡型管理，可采取逐年减少补贴等方法，控制其发展。其次，要提高我国渔民群体整体素质，提升渔民海洋环保意识，使得渔民养成良好的捕捞习惯，使之自觉遵纪守法，自觉保护并科学、合理开发利用海洋渔业资源，从而实现海洋渔业资源的可持续发展。

（4）加强渔业设备的技术开发。

渔业设备对于海洋渔业的发展有着至关重要的作用，关系到海洋渔业资源的可持续发展，以及海洋牧场的开展。比如拖网渔船，在实际生产作业时发现，底拖网对海底环境破坏较大，但考虑到其捕捞产量较大，是海洋渔业中主要的捕捞来源，建议将其设为过渡型渔具，从渔具装备技术上进行突破，提高拖网网具设备，减小对海洋环境造成的破坏。所以，应该加强新型渔业设备的技术开发，实现在不影响海洋生态环境的同时，发展捕捞产业，提高海洋渔业技术水平。