上海市水產(chǎn)品產(chǎn)量灰色關(guān)聯(lián)與預(yù)測(cè)

摘 要：為了解上海市水產(chǎn)品產(chǎn)量組成，預(yù)測(cè)未來(lái)的產(chǎn)量走勢(shì)，利用2009—2022年上海市漁業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了灰色關(guān)聯(lián)分析，并構(gòu)建了灰色預(yù)測(cè)模型，預(yù)測(cè)2025—2027年上海市水產(chǎn)品總產(chǎn)量以及淡水養(yǎng)殖、近海捕撈和遠(yuǎn)洋捕撈產(chǎn)量。分析結(jié)果顯示：2009—2022年上海市水產(chǎn)品總產(chǎn)量為22.78萬(wàn)～33.05萬(wàn)t，平均值為28.10萬(wàn)t，2014年以后總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，其中水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量為6.77萬(wàn)～16.25萬(wàn)t，平均值為12.82萬(wàn)t，捕撈產(chǎn)量為12.72萬(wàn)～19.67萬(wàn)t，平均值為15.29萬(wàn)t；2010—2013年養(yǎng)殖產(chǎn)量大于捕撈產(chǎn)量，2014—2022年養(yǎng)殖產(chǎn)量小于捕撈產(chǎn)量；水產(chǎn)品總產(chǎn)量與養(yǎng)殖產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度為0.615 5，與捕撈產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度為0.648 2，影響淡水養(yǎng)殖和捕撈產(chǎn)量的主要種類(lèi)為魚(yú)類(lèi)和甲殼類(lèi)。以2018—2022年上海市漁業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)構(gòu)建的GM（1，1）模型的預(yù)測(cè)結(jié)果顯示，未來(lái)幾年上海市水產(chǎn)品總產(chǎn)量將會(huì)出現(xiàn)小幅下降，預(yù)測(cè)2025—2027年水產(chǎn)品總產(chǎn)量22.4萬(wàn)～23.6萬(wàn)t，其中淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量12.8萬(wàn)～16.0萬(wàn)t，近海捕撈產(chǎn)量0.6萬(wàn)～0.7萬(wàn)t，遠(yuǎn)洋捕撈產(chǎn)量7.0萬(wàn)～9.0萬(wàn)t。

關(guān)鍵詞：水產(chǎn)品產(chǎn)量；灰色關(guān)聯(lián)；灰色預(yù)測(cè)；上海市

隨著全球氣候變化和城市化進(jìn)程的加速，上海市作為國(guó)際化大都市，其水產(chǎn)產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展受到廣泛的關(guān)注。上海位于東海和長(zhǎng)江口的交匯處，優(yōu)越的地理位置為漁業(yè)發(fā)展提供了重要的資源基礎(chǔ)。近年來(lái)，上海市政府持續(xù)加大投入力度，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，加強(qiáng)對(duì)漁港和漁場(chǎng)的治理，通過(guò)加強(qiáng)廢水處理和排放監(jiān)管、推廣生態(tài)養(yǎng)殖等措施，努力減輕漁業(yè)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。同時(shí)，上海市加強(qiáng)科技成果的轉(zhuǎn)化與應(yīng)用，持續(xù)推進(jìn)漁業(yè)品牌建設(shè)，推動(dòng)眾多知名品牌在國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)上嶄露頭角。

近幾年，上海市的水產(chǎn)品年產(chǎn)量穩(wěn)定在20萬(wàn)t以上，為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了重要支持。有關(guān)學(xué)者從都市漁業(yè)發(fā)展模式［1］、水產(chǎn)養(yǎng)殖［2-3］、遠(yuǎn)洋漁業(yè)［4-5］、水產(chǎn)品牌［6］、漁業(yè)效率［7-8］等方面進(jìn)行分析研究，為上海市水產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展提出了建議。上海市的水產(chǎn)品產(chǎn)量受到多種因素的影響，包括自然環(huán)境、市場(chǎng)需求、政策調(diào)整等，其穩(wěn)定性面臨挑戰(zhàn)，未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)如何是一個(gè)重要的課題。灰色系統(tǒng)是一種基于小樣本的數(shù)據(jù)分析方法，在關(guān)聯(lián)度分析、趨勢(shì)預(yù)測(cè)等方面有一定優(yōu)勢(shì)，已被廣泛應(yīng)用于漁業(yè)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域［9-13］，并取得了較好的效果。本研究運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析和灰色預(yù)測(cè)模型，利用2009—2022年的上海市漁業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，分析影響上海市水產(chǎn)品產(chǎn)量的因素，并預(yù)測(cè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，以期為上海市水產(chǎn)發(fā)展的相關(guān)決策提供參考。

1 材料和方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

2009—2022年上海市水產(chǎn)品產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)自中國(guó)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒，包括水產(chǎn)品總產(chǎn)量、水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量和捕撈產(chǎn)量，以及淡水養(yǎng)殖各種類(lèi)（魚(yú)類(lèi)、甲殼類(lèi)和其他種類(lèi)）和海洋捕撈各種類(lèi)（魚(yú)類(lèi)、甲殼類(lèi)、頭足類(lèi)和其他種類(lèi)）的產(chǎn)量。

1.2 研究方法

1.2.1 水產(chǎn)品產(chǎn)量灰色關(guān)聯(lián)分析

現(xiàn)假設(shè)水產(chǎn)品總產(chǎn)量為母序列，X0=［x0（1），x（2），…，x（n）］，水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量、捕撈產(chǎn)量以及各種類(lèi)的產(chǎn)量分別為各子序列，即X1=［x1（1），x1（2），…，x1（k），…，x1（n）］，X2=［x2（1），x2（2），…，x2（k），…，x2（n）］，……，Xj=［xj（1），xj（2），…，xj（k），…，xj（n）］，其中xj（k）為因素xj在k時(shí)刻的觀察數(shù)據(jù)，j為分別對(duì)應(yīng)的子序列，包括水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量、捕撈產(chǎn)量及淡水養(yǎng)殖、近海和遠(yuǎn)洋捕撈分類(lèi)別的產(chǎn)量，k為1、2、…、14，分別對(duì)應(yīng)2009、2010、…、2022年。

灰色關(guān)聯(lián)度的計(jì)算一般包括以下5個(gè)步驟［14］：（1）原始數(shù)據(jù)變換；（2）求差序列；（3）求兩極最大、最小差值；（4）求關(guān)聯(lián)系數(shù)；（5）求關(guān)聯(lián)度。

母序列X0（k）與子序列Xi（k）的關(guān)聯(lián)系數(shù)γ0i（k）以及關(guān)聯(lián)度的計(jì)算公式如下。

γ0i（k）=m+ξMΔi（k）+ξM（1）

γ0i=1 n∑nk=1γ0i（k）（2）

式（1）～（2）中，分辨系數(shù)ξ∈（0，1），本文中取值0.5；k=1，2，…，n；i=1，2，...，j；Δi（k）為序列差；m和M分別為序列差的最小值和最大值。

1.2.2 水產(chǎn)品產(chǎn)量灰色預(yù)測(cè)模型構(gòu)建

本研究選擇2009—2022、2013—2022、2018—2022年3個(gè)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，分別構(gòu)建上海市水產(chǎn)品總產(chǎn)量以及淡水養(yǎng)殖、近海捕撈和遠(yuǎn)洋捕撈產(chǎn)量的GM（1，1）預(yù)測(cè)模型，利用后驗(yàn)比C和小誤差概率P作為模型精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)［14］，計(jì)算公式見(jiàn)文獻(xiàn)［14］。

當(dāng)所建立模型的殘差較大、精度不夠理想時(shí)，為了提高精度，一般應(yīng)進(jìn)行殘差GM（1，1）模型建模分析，以修正預(yù)報(bào)模型。其精度檢驗(yàn)等級(jí)見(jiàn)表1。當(dāng)C值≤0.50、P值≥0.80時(shí)，其等級(jí)為1級(jí)和2級(jí)，建立的模型可信［14］。

1.2.3 2025—2027年水產(chǎn)品產(chǎn)量預(yù)測(cè)

利用上述經(jīng)后驗(yàn)比C和小誤差概率P檢驗(yàn)的GM（1，1）模型，分別預(yù)測(cè)2025—2027年上海市水產(chǎn)品總產(chǎn)量以及淡水養(yǎng)殖、近海捕撈和遠(yuǎn)洋捕撈的產(chǎn)量。

2 結(jié)果

2.1 灰色關(guān)聯(lián)分析

由圖1可見(jiàn)，2009—2022年上海市水產(chǎn)品總產(chǎn)量為22.78萬(wàn)～33.05萬(wàn)t，平均值為28.10萬(wàn)t，2014年以后總體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，但有一定波動(dòng)。由圖2可見(jiàn)，2009—2022年上海市水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)量為6.77萬(wàn)～16.25萬(wàn)t，平均值為12.82萬(wàn)t，2012—2021年總體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。2009—2022年上海市捕撈產(chǎn)量為12.72萬(wàn)～19.67萬(wàn)t，平均值為15.29萬(wàn)t，總體保持穩(wěn)定，但年間波動(dòng)較大。2010—2013年的養(yǎng)殖產(chǎn)量大于捕撈產(chǎn)量，養(yǎng)殖產(chǎn)量和捕撈產(chǎn)量所占的比例分別為55%和45%。2014—2022年的養(yǎng)殖產(chǎn)量小于捕撈產(chǎn)量，養(yǎng)殖產(chǎn)量和捕撈產(chǎn)量所占的比例分別為41%和59%。

灰色關(guān)聯(lián)分析結(jié)果表明，水產(chǎn)品總產(chǎn)量與養(yǎng)殖產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度為0.615 5，與捕撈產(chǎn)量的灰色關(guān)聯(lián)度為0.648 2，水產(chǎn)品總產(chǎn)量的變化趨勢(shì)與捕撈產(chǎn)量的相關(guān)性較大。淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量與魚(yú)類(lèi)、甲殼類(lèi)和其他種類(lèi)產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度分別為0.808 0、0.797 7、0.764 7，影響淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量的主要是魚(yú)類(lèi)和甲殼類(lèi)；海洋捕撈產(chǎn)量與魚(yú)類(lèi)、甲殼類(lèi)、頭足類(lèi)和其他種類(lèi)產(chǎn)量的關(guān)聯(lián)度分別為0.830 0、0.859 0、0.665 4、0.556 8，影響海洋捕撈產(chǎn)量的主要是甲殼類(lèi)和魚(yú)類(lèi)。

2.2 灰色預(yù)測(cè)模型構(gòu)建

選擇2009—2022、2013—2022、2018—2022年3個(gè)時(shí)間段的數(shù)據(jù)，分別構(gòu)建上海市水產(chǎn)品總產(chǎn)量以及淡水養(yǎng)殖、近海捕撈和遠(yuǎn)洋捕撈產(chǎn)量的GM（1，1）預(yù)測(cè)模型。由表2可知，只有用2018—2022年時(shí)間段各漁業(yè)數(shù)據(jù)建立的模型基本通過(guò)了檢驗(yàn)，其后驗(yàn)比C分別為0.439 6、0.469 0、0.144 7、0.1994，小誤差概率P分別為1.000 0、0.750 0、1.000 0、1.000 0。除此之外，用2013—2022年水產(chǎn)品總產(chǎn)量、近海捕撈產(chǎn)量構(gòu)建的GM（1，1）模型也通過(guò)了檢驗(yàn)，其后驗(yàn)比C分別為0.353 3、0.085 6，小誤差概率P均為1.000 0。

2.3 2025—2027年水產(chǎn)品產(chǎn)量預(yù)測(cè)

利用2018—2022年數(shù)據(jù)構(gòu)建的GM（1，1）模型如下。

淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量GM（1，1）模型：x（t+1）=664 480.45 e0.105 378 t-78 400.29 e-0.367 631 t-478 314.91

近海捕撈產(chǎn)量GM（1，1）模型：x（t+1）=-1 996.21 e-0.492 352 t-155 182.60 e-0.081 904 t+171 380.61

遠(yuǎn)洋捕撈產(chǎn)量GM（1，1）模型：x（t+1）=-45 940.33 e-0.164 259 t-1 709 459.06 e-0.110 224 t+1 913 721.4

利用上述模型分別對(duì)2025—2027年各產(chǎn)量指標(biāo)進(jìn)行預(yù)測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表3。淡水養(yǎng)殖、近海捕撈和遠(yuǎn)洋捕撈產(chǎn)量合計(jì)為水產(chǎn)品總產(chǎn)量。

3 分析和討論

上海不僅是中國(guó)的經(jīng)濟(jì)中心，也是眾多國(guó)內(nèi)外水產(chǎn)品的集散地。隨著城市的發(fā)展，上海市水產(chǎn)品產(chǎn)量也呈現(xiàn)出獨(dú)特的發(fā)展態(tài)勢(shì)，水產(chǎn)品已成為城市食品供應(yīng)的重要組成部分，如大閘蟹等。在過(guò)去的十多年里，上海市水產(chǎn)品總產(chǎn)量總體比較平衡，但2014年以后出現(xiàn)了下降，可能與養(yǎng)殖水域面積減少、疫情等因素有關(guān)。目前，上海的水產(chǎn)品產(chǎn)量主要由養(yǎng)殖和捕撈兩部分組成，2009—2022年養(yǎng)殖和捕撈產(chǎn)量分別占水產(chǎn)品總產(chǎn)量的45.6%和54.4%。從灰色關(guān)聯(lián)度分析結(jié)果可知，上海市水產(chǎn)品總產(chǎn)量波動(dòng)的原因，捕撈因素大于養(yǎng)殖因素，影響淡水養(yǎng)殖和海洋捕撈產(chǎn)量的主要種類(lèi)為魚(yú)類(lèi)和甲殼類(lèi)。從年產(chǎn)量看，2010—2013年養(yǎng)殖業(yè)占據(jù)了主導(dǎo)地位，尤其是淡水養(yǎng)殖，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)相對(duì)穩(wěn)定的發(fā)展得益于先進(jìn)的養(yǎng)殖技術(shù)和管理模式［1-2］。同時(shí)，海洋捕撈業(yè)也是上海市水產(chǎn)品產(chǎn)量的重要組成部分。雖然近年來(lái)受到海洋資源保護(hù)和漁業(yè)管理方面的限制，但上海仍保持著一定的海洋捕撈量，尤其是遠(yuǎn)洋捕撈產(chǎn)量［4-5］。根據(jù)漁業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2009—2022年上海市遠(yuǎn)洋捕撈產(chǎn)量約占總捕撈產(chǎn)量的87%，穩(wěn)定在10.0萬(wàn)～18.4萬(wàn)t，為市民提供了豐富的水產(chǎn)品。

通過(guò)GM（1，1）模型預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)，未來(lái)幾年，上海近海和遠(yuǎn)洋捕撈產(chǎn)量將會(huì)出現(xiàn)小幅度下降，2025—2027年近海捕撈產(chǎn)量在0.6萬(wàn)～0.7萬(wàn)t，遠(yuǎn)洋捕撈產(chǎn)量在7.0萬(wàn)～9.0萬(wàn)t。淡水養(yǎng)殖產(chǎn)量則有小幅度增長(zhǎng)趨勢(shì)，2025—2027年產(chǎn)量在12.8萬(wàn)～16.0萬(wàn)t，這可能是由于技術(shù)進(jìn)步、政策投入等因素，促進(jìn)了養(yǎng)殖產(chǎn)量的增加。2025—2027年上海市水產(chǎn)品總產(chǎn)量將穩(wěn)定在22.4萬(wàn)～23.6萬(wàn)t，與2022年相比，2027年將小幅度下降7.5%。這一預(yù)測(cè)結(jié)果希望引起有關(guān)部門(mén)的重視，建議在原有各項(xiàng)政策和技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行改革與創(chuàng)新，以確保上海市水產(chǎn)品產(chǎn)量的穩(wěn)定發(fā)展。分析表明，未來(lái)幾年上海市水產(chǎn)品總產(chǎn)量的增量來(lái)自水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，同時(shí)也應(yīng)看到，這一發(fā)展趨勢(shì)將受到多種因素的影響，包括養(yǎng)殖環(huán)境、氣候變化、人類(lèi)活動(dòng)等。因此，建議大力發(fā)展遠(yuǎn)洋漁業(yè)，盡可能減少有關(guān)政策和國(guó)際條約等對(duì)遠(yuǎn)洋漁業(yè)的影響，以確保上海市水產(chǎn)品產(chǎn)量的穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展。

本研究還發(fā)現(xiàn)，灰色預(yù)測(cè)模型在上海市水產(chǎn)品產(chǎn)量預(yù)測(cè)中具有很高的精度和可靠性，這為未來(lái)進(jìn)行水產(chǎn)品產(chǎn)量預(yù)測(cè)提供了有力的工具。同時(shí)，灰色預(yù)測(cè)模型也存在一定的局限性，如對(duì)數(shù)據(jù)量的要求、對(duì)信息完整性的依賴(lài)等。因此，在應(yīng)用灰色預(yù)測(cè)模型進(jìn)行水產(chǎn)品產(chǎn)量預(yù)測(cè)時(shí)，應(yīng)充分考慮其適用范圍和限制條件，以確保預(yù)測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。

綜上所述，灰色關(guān)聯(lián)分析和灰色預(yù)測(cè)模型為上海市水產(chǎn)品產(chǎn)量關(guān)聯(lián)性分析及產(chǎn)量預(yù)測(cè)提供了有效的工具和方法。在未來(lái)的發(fā)展中，建議繼續(xù)加強(qiáng)對(duì)上海市水產(chǎn)品產(chǎn)量的監(jiān)測(cè)和研究，不斷完善預(yù)測(cè)模型和方法，為上海市水產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。與此同時(shí)，加強(qiáng)對(duì)上海地區(qū)水域環(huán)境的保護(hù)和管理，減少人類(lèi)活動(dòng)對(duì)水域生態(tài)系統(tǒng)的影響，是確保上海市水產(chǎn)品產(chǎn)量穩(wěn)定增長(zhǎng)和可持續(xù)發(fā)展的有力保障。

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Grey correlation and grey prediction of aquatic product output in Shanghai

ZHANG Huili

（Shanghai International Agricultural Exhibition Centre，Shanghai 200051）

Abstract： In order to understand the composition of aquatic product production in Shanghai and predict the future

output trend，the gray correlation analysis was carried out based on the fishery statistics of Shanghai from 2009 to 2022，and the gray prediction model was constructed to predict the output of total aquatic products，freshwater aquaculture，offshore fishing and distant-water fishing in Shanghai from 2025 to 2027.The results showed that the total output of aquatic products in Shanghai from 2009 to 2022 was 227 800 to 330 500 tons，with an average of 281 000 tons.After 2014，the overall trend has been declining.The aquaculture yields ranged from 67 700 to 162 500 tons，with an average of 128 200 tons，while fishing yields ranged from 127 200 to 196 700 tons，with an average of 152 900 tons.The aquaculture production from 2010 to 2013 was greater than the capture production，and the aquaculture production from 2014 to 2022 was less than the capture production.The grey correlation between total aquatic product production and aquaculture production and capture production was 0.615 5 and 0.648 2，respectively.The main species affecting freshwater aquaculture and capture production were fish and crustaceans.The prediction results of the GM（1，1） model based on the fishery statistics of Shanghai from 2018 to 2022 show that the total output of aquatic products in Shanghai will decrease slightly in the next few years. The total output of aquatic products is predicted to be 224 000-236 000 tons from 2025 to 2027，among which the freshwater aquaculture output is 128 000-160 000 tons，the offshore fishing output is 6 000-7 000 tons，and the distant-water fishing output is 70 000-90 000 tons.

Key words： aquatic production; grey correlation; grey forecast; Shanghai