深远海大型养殖工船金鲳鱼卷积生产养殖模式经济可行性论证

王 宏 沈 瑞 严 俊 袁 华

（1.南方海洋科学与工程广东省实验室（湛江），广东湛江 524002；2.华中科技大学，湖北武汉 430074）

1 项目简介

近年来，我国在大型深远海养殖装备上开展了诸多研究与实践。2023 年年初，中共中央国务院发布的“中央一号”文件特别指出，要“建设现代海洋牧场，发展深水网箱、养殖工船等深远海养殖”。以“国信1 号”为代表的大型养殖工船为树立大食物观、构建多元化食物供给体系指明了方向。

金鲳鱼，学名卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)，隶属于鲈形目，是一种中上层暖水性的广盐性鱼类，广泛分布于东南亚和地中海地区的热带和亚热带海域，是我国广东、广西、海南、福建沿海大规模养殖的经济性鱼类[1-2]。

本项目团队对标“国信1 号”，系统总结深远海渔业养殖运行模式优化设计方法[3]，进行游弋式养殖工船的创新设计。

2 养殖模式

2.1 养殖水舱划分方式

本船总共120000m3养殖水体，分为1#、2#、3#、4#、5#共5 个养殖水舱，每个养殖水舱容积24000m3。其中，3 号舱规划为小鱼养殖舱（共24000m3），1、2、4、5 号舱规划为成鱼养殖舱（共96000m3）。

1 个小鱼养殖舱生产的小鱼负责供应4 个成鱼养殖舱。小鱼养殖舱的鱼尾数密度约为成鱼养殖舱的4 倍。养殖舱之间通过活鱼输送通道连接，可进行自动化输送。

2.2 卷积生产养殖模式

根据金鲳鱼的生命周期，规划金鲳鱼的养殖过程。

（1）鱼卵孵化。在陆地鱼苗工厂进行亲鱼选育、人工育苗，养殖到30mm 以上规格的鱼苗，培育周期约20 天。

（2）鱼种培育。在陆地养殖工厂或者近岸网箱进行鱼种培育，养殖到约8 ～10cm（6 ～13g）规格的幼鱼，培育周期约40 天。

（3）小鱼养殖。通过活鱼运输船将适宜大小鱼种运送到养殖工船上，在小鱼养殖舱进行后续养殖，养殖到约150g 的小鱼，培育周期约1.5 个月，一年可生产8 批小鱼。

（4）成鱼养殖。通过养殖工船上的输送系统将满足规格的小鱼输送到成鱼养殖舱进行养殖，养殖成为约500g 的成鱼，培育周期约3 个月。成鱼养殖舱划分成2 组，实现每1.5个月接收1 批小鱼，生产1 批成鱼，一年生产8 批成鱼。

（5）收渔。养殖工船驶近海岸，由运输船靠泊养殖工船，进行海面上的成鱼转运。成鱼养殖舱完成出渔后，小鱼养殖舱向成鱼养殖舱补充下一批小鱼；由活鱼运输船向小鱼养殖舱补充下一批幼鱼，如此滚动式循环养殖。

以上养殖流程具有交替重复循环的特征，与数学中的卷积运算较为相似，故称之为卷积生产养殖模式。

根据上述分析，在相同养殖工船和成鱼养殖密度的情况下，采用陆海接力、分级养殖的卷积式生产模式可实现96000m3养殖4 季成鱼。如果不采用该方式，那么一年120000m3水体仅可养殖2 季成鱼，前者较后者年产量可提高60%。

3 经济模型

选定市场收购价格（S）为设计变量，选定投资回收期（PBP）、成本利润率（M）为经济评价指标，通过成本收益分析法，建立设计变量与经济评价指标的关联模型。

3.1 成本模型

3.1.1 固定成本（C1）

项目固定成本（C1）是指不受产量（E）因素影响，在正常养殖情况下基本保持不变的成本，主要包括固定资产摊销成本（Cd）、财务成本（Cf）、人工成本（Cs）、燃油成本（Cg）、维修成本（Cmt）、保险费（Ci）及其他费用（Co）。

本船造价预估为52000 万元，按照一次性投资，设计寿命为25 年，采用直线折旧法，全部折旧后剩余残值率为初始造价的10%，每年固定资产摊销成本Cd=1872 万元。

假定项目自筹30%资金、融资70%，年利息率8%，每年支付的财务成本Cf=2912 万元。

根据本船舶操作和养殖作业需求，设计工作人数26人，每人平均年工资按照15 万元/人计算，每年人工成本Cs=390 万元。

燃油消耗方面分为养殖系统和船舶系统两方面进行分析。养殖系统主要为养殖循环水耗油，循环水系统按照每天最大循环16 次设计，水泵功率为2000kW，每年养殖系统耗油约2102t。船舶系统主要为航行耗油，航行时主机功率为3000kW×2，每年船舶系统耗油约749t。船舶每年总计耗油约2851t，按照0.4 万元/t 计算，全年燃油成本Cg=1140.4 万元。

船舶年度维修费率、年度保险费率、其他开支分别设定为总投资的2%、1%、1%估算，维修成本Cm=1040万元，保险费Ci=520 万元，其他费用Co=520 万元。

综上计算，每年固定成本C1=Cd+Cf+Cs+Cg+Cmt+Ci+Co=8394.4 万元。

3.1.2 变动成本（C2）

项目变动成本（C2）是指根据养殖产量（E）变化的成本，主要包括饲料成本（Cff），鱼苗成本（Cb）和生产管理成本（Cmg）。本船采用深远海生态性养殖，鱼药成本可忽略不计。

产出密度（ρ）和存活率（κ）：对于500g 左右规格的成鱼养殖，根据卢飞龙[4]深水抗风浪网箱养殖实验，鱼苗投放密度60 尾/m3时，平均存活率可达85%，产出密度为26.4kg/m3。我国工厂化循环水养殖游泳类鱼类，养殖产出密度平均可达40kg/m3，成活率可达99%[5]。本船在外海水域通过开放式循环水养殖，水质可以得到保证，养殖密度取25kg/m3，养殖成活率（κ）取值90%。

养殖工船每年成鱼总产量E=ρ×成鱼养殖舱容×养殖批数。其中，成鱼养殖舱容96000m3，成鱼养殖周期为3 个月，一年养殖批数为4。

本船投放8 ～10cm 大小的幼鱼，每尾鱼苗含运输成本按1.5 元/尾计算。按照90%存活率，成鱼规格为0.5kg，每生产1kg 成鱼的幼苗成本为3.3 元/尾，每年幼鱼总成本Cb=3.3×E（元）。

养殖工船采用智能精准投喂，饲料系数按1.5 取值[6-7]。饲料到船价格按7000 元/t 估算。每生产1kg 成鱼的饲料成本约为10.5 元，每年总饲料成本Cff=10.5×E（元）。

水产养殖管理成本按照销售额的5%计算，年度管理成本Cmg=G×5%，其中G为年销售额。

3.2 收益模型

根据水产养殖网查询的金鲳鱼历史价格数据，不同年份，不同月度的金鲳鱼市场收购价格（s）波动比较明显，金鲳鱼塘头（海面）收购价通常情况下在24 ～32 元/kg之间波动，行情特别好时也可达到40 元kg 以上，根据2022 年4 月行情，徐闻码头1 斤规格的鲜活价格达到44元/kg。选定金鲳鱼收购价（s）为设计变量，在24 ～44元/kg 范围内做测算。

每年销售收入总额G=E×s；其中，E为年产量，s为成鱼海面收购价格。

每年税前利润R=G-C1-C2；其中，C1、C2 分别为年固定成本和变动成本。

3.3 经济评价指标

以项目静态投资回收期（PBP）、成本利润率(M)为经济效益评价指标[8]。假定每年收入、成本相等，则投资回收期公式：

其中，P为初始一次性投资即本船造价，R为每年税前利润，Cd为年摊销成本。

成本利润率（M）公式：

其中，C为年总固定成本和变动成本之和，C=C1+C2。

4 计算结果与分析

4.1 经济性目标的设定

首先，满足项目年度正常运营的目标要求。一般水产养殖类企业经营毛利润率应不低于15%，对应成本利润率不低于17%，因此设定本项目成本利润率目标应不低于17%。

其次，满足项目投资回报较好的目标要求。养殖工船设计寿命为25 年，按照一般项目投资经验，取运营周期1/3 ～1/4 时间节点作为期望投资回收期的标准，本方案设定投资回收期目标不超过7 年。

4.2 计算结果与分析

测算24 ～44 元/kg 价格范围内经济指标变化情况，在产量一定的情况下，随着价格的上升，投资回收期呈指数下降趋势，成本利润率随呈线性上升趋势。通过差值法计算得到项目盈亏平衡和满足目标指标的边界价格结果。

项目盈亏平衡价格为23.8 元/kg，满足项目设定经济指标（M＞17%，PBP＜7 年）的边界价格为29.9 元/kg。

4.3 项目建议

（1）金鲳鱼成鱼价格受行情和季节影响波动较大，本项目养殖模式为全年连续性生产，产量和周期相对固定。因此，可以通过期货交易方式，规避市场风险。

（2）在提高产量方面，养殖工船金鲳鱼卷积式生产模式成倍提高了养殖工船产量。同时，还可从陆海接力时机、分级养殖密度控制、养殖空间分舱安排等方面做进一步的研究或验证。

（3）在降低成本方面，可以充分利用海洋自然渔业资源，通过海上收购渔民捕捞的杂鱼，在工船上增加诱捕及饲料加工装置等方式，为养殖过程补充杂鱼饲料，减少饲料采购量。

（4）本文所述的生产方式需要全年连续的鱼苗和幼鱼供给能力、饲料供应能力、后勤保障能力、大规模销售能力等作为保障，建议政府部门出具引导政策，由强有力的企业集团主导，通过“纵向一体化”和“横向一体化”战略，整合上下游金鲳鱼养殖产业链协同实施，进行品牌化运作。

（5）本文提出的养殖模式对金鲳鱼以外的养殖对象具有一定的借鉴意义，但仍需要进一步分析养殖对象的生物特点和市场成熟度等因素，综合判断技术可行性和市场接受度。

5 结论

本项目利用海上游弋式养殖工船可航行的特点，创造成鱼养殖与季节变化无关的条件，采用陆海接力、分级养殖的工业化卷积生产模式，解决了金鲳鱼常年高质量市场连续供给问题，提高了养殖水体的时间和空间利用效率，养殖产量相比普通养殖模式优化提高60%。在养殖密度为25kg/m3、存活率为90%的情况下，本项目盈亏平衡价格为23.8 元/kg，满足项目设定经济指标（成本利润率＞17%，投资回收期＜7 年）的边界价格为29.9 元/kg。本船养殖区域为外海开放海域，海水水质好，天然饵料多，模式生态绿色，过程智能受控，品质安全可靠，有利于打造高品质、高价值的金鲳鱼品牌。对比金鲳鱼历史成鱼收购价格行情，在120000m3养殖工船上采用卷积式生产模式养殖金鲳鱼经济上可行。