上海市水產品產量灰色關聯與預測

摘 要：為了解上海市水產品產量組成，預測未來的產量走勢，利用2009—2022年上海市漁業統計數據進行了灰色關聯分析，并構建了灰色預測模型，預測2025—2027年上海市水產品總產量以及淡水養殖、近海捕撈和遠洋捕撈產量。分析結果顯示：2009—2022年上海市水產品總產量為22.78萬～33.05萬t，平均值為28.10萬t，2014年以后總體呈現下降趨勢，其中水產養殖產量為6.77萬～16.25萬t，平均值為12.82萬t，捕撈產量為12.72萬～19.67萬t，平均值為15.29萬t；2010—2013年養殖產量大于捕撈產量，2014—2022年養殖產量小于捕撈產量；水產品總產量與養殖產量的灰色關聯度為0.615 5，與捕撈產量的灰色關聯度為0.648 2，影響淡水養殖和捕撈產量的主要種類為魚類和甲殼類。以2018—2022年上海市漁業統計數據構建的GM（1，1）模型的預測結果顯示，未來幾年上海市水產品總產量將會出現小幅下降，預測2025—2027年水產品總產量22.4萬～23.6萬t，其中淡水養殖產量12.8萬～16.0萬t，近海捕撈產量0.6萬～0.7萬t，遠洋捕撈產量7.0萬～9.0萬t。

關鍵詞：水產品產量；灰色關聯；灰色預測；上海市

隨著全球氣候變化和城市化進程的加速，上海市作為國際化大都市，其水產產業的高質量發展受到廣泛的關注。上海位于東海和長江口的交匯處，優越的地理位置為漁業發展提供了重要的資源基礎。近年來，上海市政府持續加大投入力度，推動技術創新和產業升級，加強對漁港和漁場的治理，通過加強廢水處理和排放監管、推廣生態養殖等措施，努力減輕漁業活動對環境的影響。同時，上海市加強科技成果的轉化與應用，持續推進漁業品牌建設，推動眾多知名品牌在國內外市場上嶄露頭角。

近幾年，上海市的水產品年產量穩定在20萬t以上，為農業經濟發展提供了重要支持。有關學者從都市漁業發展模式［1］、水產養殖［2-3］、遠洋漁業［4-5］、水產品牌［6］、漁業效率［7-8］等方面進行分析研究，為上海市水產業的高質量發展提出了建議。上海市的水產品產量受到多種因素的影響，包括自然環境、市場需求、政策調整等，其穩定性面臨挑戰，未來的發展趨勢如何是一個重要的課題。灰色系統是一種基于小樣本的數據分析方法，在關聯度分析、趨勢預測等方面有一定優勢，已被廣泛應用于漁業等社會經濟各領域［9-13］，并取得了較好的效果。本研究運用灰色關聯分析和灰色預測模型，利用2009—2022年的上海市漁業統計數據，分析影響上海市水產品產量的因素，并預測未來的發展趨勢，以期為上海市水產發展的相關決策提供參考。

1 材料和方法

1.1 數據來源

2009—2022年上海市水產品產量統計數據來自中國漁業統計年鑒，包括水產品總產量、水產養殖產量和捕撈產量，以及淡水養殖各種類（魚類、甲殼類和其他種類）和海洋捕撈各種類（魚類、甲殼類、頭足類和其他種類）的產量。

1.2 研究方法

1.2.1 水產品產量灰色關聯分析

現假設水產品總產量為母序列，X0=［x0（1），x（2），…，x（n）］，水產養殖產量、捕撈產量以及各種類的產量分別為各子序列，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時刻的觀察數據，j為分別對應的子序列，包括水產養殖產量、捕撈產量及淡水養殖、近海和遠洋捕撈分類別的產量，k為1、2、…、14，分別對應2009、2010、…、2022年。

灰色關聯度的計算一般包括以下5個步驟［14］：（1）原始數據變換；（2）求差序列；（3）求兩極最大、最小差值；（4）求關聯系數；（5）求關聯度。

母序列X0（k）與子序列Xi（k）的關聯系數γ0i（k）以及關聯度的計算公式如下。

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 水產品產量灰色預測模型構建

本研究選擇2009—2022、2013—2022、2018—2022年3個時間段的數據，分別構建上海市水產品總產量以及淡水養殖、近海捕撈和遠洋捕撈產量的GM（1，1）預測模型，利用后驗比C和小誤差概率P作為模型精度檢驗標準［14］，計算公式見文獻［14］。

當所建立模型的殘差較大、精度不夠理想時，為了提高精度，一般應進行殘差GM（1，1）模型建模分析，以修正預報模型。其精度檢驗等級見表1。當C值≤0.50、P值≥0.80時，其等級為1級和2級，建立的模型可信［14］。

1.2.3 2025—2027年水產品產量預測

利用上述經后驗比C和小誤差概率P檢驗的GM（1，1）模型，分別預測2025—2027年上海市水產品總產量以及淡水養殖、近海捕撈和遠洋捕撈的產量。

2 結果

2.1 灰色關聯分析

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

灰色關聯分析結果表明，水產品總產量與養殖產量的灰色關聯度為0.615 5，與捕撈產量的灰色關聯度為0.648 2，水產品總產量的變化趨勢與捕撈產量的相關性較大。淡水養殖產量與魚類、甲殼類和其他種類產量的關聯度分別為0.808 0、0.797 7、0.764 7，影響淡水養殖產量的主要是魚類和甲殼類；海洋捕撈產量與魚類、甲殼類、頭足類和其他種類產量的關聯度分別為0.830 0、0.859 0、0.665 4、0.556 8，影響海洋捕撈產量的主要是甲殼類和魚類。

2.2 灰色預測模型構建

選擇2009—2022、2013—2022、2018—2022年3個時間段的數據，分別構建上海市水產品總產量以及淡水養殖、近海捕撈和遠洋捕撈產量的GM（1，1）預測模型。由表2可知，只有用2018—2022年時間段各漁業數據建立的模型基本通過了檢驗，其后驗比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年水產品總產量、近海捕撈產量構建的GM（1，1）模型也通過了檢驗，其后驗比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年水產品產量預測

利用2018—2022年數據構建的GM（1，1）模型如下。

淡水養殖產量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

遠洋捕撈產量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2025—2027年各產量指標進行預測，結果見表3。淡水養殖、近海捕撈和遠洋捕撈產量合計為水產品總產量。

3 分析和討論

上海不僅是中國的經濟中心，也是眾多國內外水產品的集散地。隨著城市的發展，上海市水產品產量也呈現出獨特的發展態勢，水產品已成為城市食品供應的重要組成部分，如大閘蟹等。在過去的十多年里，上海市水產品總產量總體比較平衡，但2014年以后出現了下降，可能與養殖水域面積減少、疫情等因素有關。目前，上海的水產品產量主要由養殖和捕撈兩部分組成，2009—2022年養殖和捕撈產量分別占水產品總產量的45.6%和54.4%。從灰色關聯度分析結果可知，上海市水產品總產量波動的原因，捕撈因素大于養殖因素，影響淡水養殖和海洋捕撈產量的主要種類為魚類和甲殼類。從年產量看，2010—2013年養殖業占據了主導地位，尤其是淡水養殖，水產養殖業相對穩定的發展得益于先進的養殖技術和管理模式［1-2］。同時，海洋捕撈業也是上海市水產品產量的重要組成部分。雖然近年來受到海洋資源保護和漁業管理方面的限制，但上海仍保持著一定的海洋捕撈量，尤其是遠洋捕撈產量［4-5］。根據漁業統計數據，2009—2022年上海市遠洋捕撈產量約占總捕撈產量的87%，穩定在10.0萬～18.4萬t，為市民提供了豐富的水產品。

通過GM（1，1）模型預測發現，未來幾年，上海近海和遠洋捕撈產量將會出現小幅度下降，2025—2027年近海捕撈產量在0.6萬～0.7萬t，遠洋捕撈產量在7.0萬～9.0萬t。淡水養殖產量則有小幅度增長趨勢，2025—2027年產量在12.8萬～16.0萬t，這可能是由于技術進步、政策投入等因素，促進了養殖產量的增加。2025—2027年上海市水產品總產量將穩定在22.4萬～23.6萬t，與2022年相比，2027年將小幅度下降7.5%。這一預測結果希望引起有關部門的重視，建議在原有各項政策和技術基礎上進行改革與創新，以確保上海市水產品產量的穩定發展。分析表明，未來幾年上海市水產品總產量的增量來自水產養殖業，同時也應看到，這一發展趨勢將受到多種因素的影響，包括養殖環境、氣候變化、人類活動等。因此，建議大力發展遠洋漁業，盡可能減少有關政策和國際條約等對遠洋漁業的影響，以確保上海市水產品產量的穩定和可持續發展。

本研究還發現，灰色預測模型在上海市水產品產量預測中具有很高的精度和可靠性，這為未來進行水產品產量預測提供了有力的工具。同時，灰色預測模型也存在一定的局限性，如對數據量的要求、對信息完整性的依賴等。因此，在應用灰色預測模型進行水產品產量預測時，應充分考慮其適用范圍和限制條件，以確保預測結果的準確性和可靠性。

綜上所述，灰色關聯分析和灰色預測模型為上海市水產品產量關聯性分析及產量預測提供了有效的工具和方法。在未來的發展中，建議繼續加強對上海市水產品產量的監測和研究，不斷完善預測模型和方法，為上海市水產業的可持續發展提供有力支持。與此同時，加強對上海地區水域環境的保護和管理，減少人類活動對水域生態系統的影響，是確保上海市水產品產量穩定增長和可持續發展的有力保障。

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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