- •А.В. Мельников, в.Н. Мельников Управление запасами промысловых рыб и охрана природы
- •Управление запасами промысловых рыб и охрана природы
- •Оглавление
- •Раздел 1. Основные проблемы, понятия и показатели теории запасов и управления рыболовством 15
- •Глава 1. Общие проблемы оценки запасов и управления запасами промысловых рыб 15
- •Глава 2. Оценка воспроизводства, роста, естественной и промысловой смертности рыб 69
- •Глава 3.Управление селективностью рыболовства 102
- •Глава 4. Промысловое усилие. Интненсивность промысла 141
- •Раздел II. Методы и математические модели теории рыболовства 175
- •Глава 5. Эмпирические методы теории рыболовства 175
- •Глава 6. Методы биопромысловой статистики 191
- •Глава 7. Статические модели и методы теории рыболовства 217
- •Глава 8. Динамические модели и методы теории рыболовства 241
- •Глава 9. Методы и модели теории рыболовства с учетом неопределенности 256
- •Глава 10. Промыслово-экономические методы и модели теории рыболовства 284
- •Глава 11. Применение контрольных карт и метода последовательного анализа в теории рыболовства 298
- •Глава 12. Контроль и прогнозирование запасов и рыболовства 321
- •Глава 13. Методы предосторожного подхода 344
- •Глава 14. Экосистемные методы теории рыболовства 365
- •Глава 15. Методы и модели управления рыболовством с применением показателей надежности систем 390
- •Глава 16. Методы и модели управления рыболовством с применение теории управления сложными системами и исследования операций 448
- •Раздел IV. Охрана природы 525
- •Глава 17. Основы охраны природы 525
- •Введение
- •Раздел 1. Основные проблемы, понятия и показатели теории запасов и управления рыболовством глава 1. Общие проблемы оценки запасов и управления запасами промысловых рыб
- •1.1. Состояние исследований запасов и управления запасами промысловых рыб
- •1.2. Основные проблемы и функции управления запасами и промышленным рыболовством
- •1.3. Основные факторы, влияющие на запасы промысловых рыб
- •1.4. Основные причины и закономерности колебаний запасов промысловых рыб
- •1.5. Основные пути сохранения и увеличения запасов промысловых рыб
- •1.6. Популяция рыб как динамическая система с элементами саморегулирования
- •1.7. Общая характеристика и классификация методов, способов и моделей теории рыболовства
- •1.8. Показатели и критерии рыболовства
- •1.9. Общая характеристика основных видов математических моделей теории рыболовства
- •1.10. Общая характеристика методов математического моделирования процесса лова рыбы
- •1.11. Оценка качества математического моделирования лова и рыболовства
- •1.12. Контрольные вопросы к главе 1
- •Глава 2. Оценка воспроизводства, роста, естественной и промысловой смертности рыб
- •2.1. Общие особенности количественной оценки воспроизводства запасов и пополнения промыслового стада
- •2.2. Общая характеристика кривых пополнения промыслового стада
- •2.3. Статистические методы оценки пополнения промыслового стада
- •2.4. Оценка доли пополнения в улове методом Аллена
- •2.5. Оценка роста рыб
- •2.6. Способы количественной оценки смертности рыб
- •2.7. Определение естественной смертности рыб
- •2.8. Оценка общей смертности рыб
- •2.9. Определение промысловой смертности рыб
- •2.10. Применение показателей промысловой смертности для оценки общего допустимого улова
- •2.11. Контрольные вопросы к гл. 2
- •Глава 3.Управление селективностью рыболовства
- •3.1. Общая характеристика селективности лова, промысла и рыболовства
- •3.2. Селективность лова при отцеживании рыбы сетным полотном
- •3.3. Селективность лова при объячеивании рыбы сетным полотном
- •3.4. Биомеханическая и биофизическая селективность лова
- •3.5. Селективность промысла и рыболовства
- •3.6. Основные проблемы и особенности управления селективностью рыболовства
- •3.7. Организация работ по управлению селективностью рыболовства
- •3.8. Особенности применения показателей селективности в теории рыболовства
- •3.9. Контрольные вопросы к главе 3
- •Глава 4. Промысловое усилие. Интненсивность промысла
- •4.1 Общие требования к промысловому усилию. Классификация показателей промыслового усилия
- •4.2. Область применения промыслового усилия в промышленном рыболовстве
- •4.3. Количественная оценка показателей промыслового усилия
- •4.4. Определение показателей промыслового усилия для орудий лова различных видов
- •4.5. Рекомендуемые показатели промыслового усилия для решения различных задач промышленного рыболовства
- •4.6. Контрольные вопросы к главе 4
- •Разделii. Методы и математические модели теории рыболовства глава 5. Эмпирические методы теории рыболовства
- •5.1. Оценка относительной величины запасов по уловам и уловам и на промысловое усилие
- •5.2. Оценка запасов методом учетных и промысловых съемок
- •5.3. Оценка запасов методом гидроакустических и промыслово-акустических съемок
- •5.4. Оценка запасов с применением съемок и математических моделей лова
- •5.5. Оценка запасов на основе анализа миграций проходных и полупроходных рыб в реках и в прибрежных районах моря
- •5.6. Оценка запасов с учетом улова и предельного возраста рыбы
- •5.7. Оценка запасов методом мечения
- •5.8. Оценка запасов по результатам наблюдений
- •5.9. Контрольные вопросы к главе 5
- •Глава 6. Методы биопромысловой статистики
- •6.1. Биостатистические методы оценки и анализа запасов
- •6.2. Методы контрольных карт и последовательного анализа
- •6.3. Методы оценки запасов по уловам на промысловое усилие
- •6.4. Оценка допустимой интенсивности вылова с учетом предельного возраста рыбы и интенсивности промысла (метод ф.И. Баранова)
- •6.5. Оценка допустимой интенсивности вылова и допустимого улова с учетом распределения величины запаса и предельного возраста рыбы
- •6.6. Определение допустимой интенсивности вылова с учетом общей убыли поколения промыслового стада
- •6.7. Определение допустимой интенсивности вылова с учетом допустимого прилова рыб непромысловых размеров
- •6.9. Контрольные вопросы к главе 6
- •Глава 7. Статические модели и методы теории рыболовства
- •7.1. Модели улова на единицу пополнения промыслового стада в непрерывной форме
- •7.2. Модели улова на единицу пополнения промыслового стада в дискретной форме
- •7.3. Модели для оценки использования биомассы поколения промысловых рыб
- •7.4. Продукционные модели
- •7.5. Модели запас-пополнение
- •7.6. Комбинированные модели на основе аналитических и продукционных моделей, моделей запас-промысел
- •7.7. Комбинированные модели на основе взаимосвязи интенсивности и селективности рыболовства
- •7.8. Контрольные вопросы к главе 7
- •Глава 8. Динамические модели и методы теории рыболовства
- •8.1. Дискретные модели с переменным пополнением
- •8.2. Методы когортного анализа
- •8.3. Динамические продукционные модели
- •8.4. Комбинированные динамические модели
- •8.5. Методы интерполирования и экстраполяции временных рядов
- •8.6. Применение контрольных карт для анализа динамики и регулирования рыболовства
- •8.7. Контрольные вопросы к главе 8.
- •Глава 9. Методы и модели теории рыболовства с учетом неопределенности
- •9.1. Общая характеристика задач теории рыболовства с учетом неопределенности
- •9.2. Особенности сбора и обработки экспериментального и статистического материала
- •9.3. Определение расчетного периода времени и расчетных размеров промыслового участка
- •9.4. Особенности применения дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализа, методов планирования экспериментов
- •9.5. Оценка точности экспериментальных значений показателей, объема экспериментального и статистического материала
- •9.6. Особенности объединения экспериментального и статистического материала.
- •9.7. Вероятностная оценка допустимого улова при стационарном и квазистационарном состоянии запаса и промысла
- •9.8. Возможная точность оценки запасов и других показателей теории рыболовства
- •9.9. Замена случайных величин детерминированными величинами
- •9.10. Оценка вероятности расположения показателя рыболовства в допустимых пределах
- •9.11. Сравнение средних значений показателей рыболовства с нормативными показателями
- •9.12. Особенности методов и моделей динамических процессов рыболовства в условиях стохастической неопределенности
- •9. 13. Особенности решения задач в условиях нестохастической неопределенности
- •9.14. Контрольные вопросы к главе 9
- •Глава 10. Промыслово-экономические методы и модели теории рыболовства
- •10.1 Общая характеристика экономических показателей промышленного рыболовства
- •10.2. Оценка экономической эффективности с учетом производительности и селективности лова
- •10.3. Особенности оценки экономической эффективности рыболовства с учетом рационального использования запасов рыб
- •10.4. Учет экономических показателей при оценке допустимого улова
- •10.5. Контрольные вопросы к главе 10
- •Глава 11. Применение контрольных карт и метода последовательного анализа в теории рыболовства
- •11.1. Общая характеристика применения контрольных карт и последовательного анализа для управления рыболовством
- •11.2. Общая характеристика метода контрольных карт
- •11.3. Общие особенности применения контрольных карт
- •11.4. Общая характеристика метода последовательного анализа
- •11.5. Последовательный анализ при исследовании среднего значения показателя рыболовства
- •11.6. Последовательный анализ при исследовании показателя рыболовства по альтернативному признаку
- •11.7. Последовательный анализ при исследовании колебаний показателя рыболовства
- •11.8. Регулирование времени наблюдений при последовательном анализе
- •11.9. Последовательный анализ при управлении селективностью рыболовства
- •11.9. Контрольные вопросы к главе 11.
- •Глава 12. Контроль и прогнозирование запасов и рыболовства
- •12.1. Общая характеристика контроля
- •12.2. Общая характеристика прогнозирования
- •12.3. Характеристика прогнозирования с применением метода группового учета аргументов (мгуа)
- •12.4. Прогнозирование с применением временных рядов
- •12.5. Прогнозирование с применением когортных моделей
- •12.6. Прогнозирование с применением продукционных моделей.
- •12.7. Прогнозирование с применением уравнений запас-пополнение
- •12.8. Контрольные вопросы к главе 12
- •Глава 13. Методы предосторожного подхода
- •13.1. Общая характеристика методов
- •13.2. Ориентиры управления
- •13.3. Правила регулирования рыболовства при предосторожном подходе
- •13.4 Обоснование оду при предосторожном подходе
- •13.5. Влияние информационного обеспечения на выбор процедуры оценки и прогнозирования оду
- •13.6. Математическое обеспечение предосторожного подхода
- •13.7. Контрольные вопросы к главе 13
- •Глава 14. Экосистемные методы теории рыболовства
- •14.1. Общая характеристика экосистемных методов
- •14.2. Общие особенности моделирования экологических систем
- •14.3. Обобщенная математическая модель биологических систем в водоемах
- •14.4. Моделирование водных сообществ
- •14.5 Общая характеристика промысловых экологических систем
- •14.6. Квотирование уловов при совместном использовании запасов
- •14.7. Контрольные вопросы к гл. 14
- •Глава 15. Методы и модели управления рыболовством с применением показателей надежности систем
- •15.1.Предпосылки применения теории надежности для анализа и совершенствования систем управления рыболовством
- •15.2. Общая характеристика сложных систем
- •15.3.Особенности расчета параметрической надежности систем управления рыболовством
- •15.4. Прогнозирование надежности систем управления рыболовством
- •15.5. Источники информации о надежности систем управления рыболовством
- •15.6. Классификация отказов систем управления рыболовством
- •15.7.Понятие о математических моделях надежности систем управления рыболовством
- •15.8. Формирование закона изменения выходного параметра
- •15.9. Модель формирования постепенных отказов
- •15.10. Модели внезапных отказов
- •15.11.Одновременное проявление постепенных и внезапных отказов
- •15.12. Случайный поток отказов в системах управления рыболовством
- •15.13.Общая схема потери системой управления рыболовством работоспособности
- •15.14. Анализ области работоспособности и состояний системы управления рыболовством
- •15.15.Оценка предельного состояния системы управления рыболовством
- •15.16. Относительное влияние на надежность запасов среднего значения и коэффициента вариации величины запаса
- •15.17. Расчеты допустимого вылова с учетом запаса на вылов
- •15.18. Экономические задачи надежности систем управления рыболовством
- •15.19. Контрольные вопросы к главе 15
- •Глава 16. Методы и модели управления рыболовством с применение теории управления сложными системами и исследования операций
- •16.1. Принципы управления рыболовством с применением теории управления сложными системами и исследования операций
- •16.2. Основы теории эффективности управления рыболовством
- •16.3.Показатели и критерии рыболовства
- •16.4. Общая схема и принципы исследования эффективности рыболовства
- •16.5. Формирование эффективности систем управления рыболовством на отдельных этапах жизненного цикла
- •16.6. Общие особенности моделирования управления рыболовством
- •16.7. Теоретические основы оптимизации управления рыболовством
- •16.8. Системы оптимального управленияхорошо определяемыми процессами рыболовства с применением математических моделей
- •16.9. Адаптивные системы оптимального управления рыболовством
- •16.10. Управление рыболовствомоснове принципов экстремальныхсистем управления
- •16.11. Управление рыболовствомпоиском экстремума показателя качества и приближенной математической модели процесса
- •16.12. Общие особенности выработки и принятия решений при управлении рыболовством
- •16.13. Особенности принятия решения в условиях определенности
- •16.14. Особенности принятия решения в условиях стохастической неопределенности
- •16.15. Особенности принятия решения в условиях нестохастической неопределенности
- •16.16. Контрольные вопросы к главе 16
- •Разделiv. Охрана природы глава 17. Основы охраны природы
- •17.1. Основные проблемы охраны природы.
- •17.2. Охрана основных составляющих природных ресурсов
- •17.3. Право и охрана природы
- •17.4 Охрана и регулирование биологических ресурсов Мирового океана
- •17.5 Охрана и регулирование биологических ресурсов внутренних водоемов России
- •17.6. Охрана внутренних рыбохозяйственных водоемов от загрязнения
- •17.7. Охрана морских рыбохозяйственных водоемов от загрязнения
- •17.8. Ответственность за нарушение рыболовного законодательства
- •17.9. Контрольные вопросы к главе 17
- •Список рекомендуемой литературы
10.2. Оценка экономической эффективности с учетом производительности и селективности лова
10.2.1. Наиболее наглядно экономическая эффективность зависит от производительности и селективности лова. Рассмотрим эту зависимость, учитывая, что некоторые проблемы селективности и производительности лова изложены в гл. 3 и 4.
10.2.2. Запишем выражения для определеня абсолютной массы общего улова, улова рыб промысловых размеров и рыб непромысловых размеров:
(10.1)
(10.2)
(10.3)
где - коэффициент пропорциональности между относительным и абсолютным уловом; и - коэффициенты в уравнении масса - длина;- функция плотности распределения размерного состава облавливаемых скоплений;- функция кривой селективности при отцеживании рыбы сетным полотном;- промысловая мера на рыбу.
В некоторых случаях вместо функции кривой селективности при отцеживании в выражения (10.1) - (10.3) подставляют функцию дифференциальной (полной) селективности отцеживающих орудий лова или ловушек.
Чтобы получить аналогичные уравнения для объячеивающих орудий лова, вместо функции в (10.1) - (10.3) необходимо подставить функцию кривой относительной уловистости сетей.
В выражениях (10.1) - (10.3) можно выделить две составляющие. Первая составляющая в виде коэффициента характеризует величину улова при условно неселективном лове, а интегралы - влияние селективности на величину улова и его состав.
Для определения экономической эффективности необходимо знать не только общий улов, но и улов отдельных размерных групп рыб. Для этого запишем в дискретном виде выражения для относительного общего улова, улова рыб промысловых и непромысловых размеров:
(10.4)
(10.5)
(10.6)
Рассмотрим оценку экономической эффективности, когда цена рыбы любого размера одинакова и когда цена рыбы постепенно повышается с увеличением ее размеров.
10.2.3. В первом случае, экономическая эффективность при изменении селективных свойств орудия лова зависит не от состава улова, а от его величины.
Запишем выражения для прибыли, соответствующие этому случаю расчета экономической эффективности лова:
(10.7)
где - масса общего улова;- оптовая цена единицы массы улова; - себестоимость массы улова; - оптовая цена всего улова.
В свою очередь, себестоимость массы улова
, (10.8)
где - условно постоянная часть себестоимости, не зависящая от улова;- условно переменная часть себестоимости, зависящая от улова. .
Т.к. улов приближенно прямо пропорционален промысловому усилию f, то можно записать также
, (10.9)
где - затраты на единицу промыслового усилия.
Через величину промыслового усилия можно также выразить улов. Так, для уравновешенного состояния запасов и промысла в соответствии с линейной продукционной моделью Шефера (где - и- эмпирические коэффициенты).
Если подставить в (10.7) значения улова и себестоимости, выраженные через промысловое усилие, то несложно оценить, например, как зависит прибыль от величины промыслового усилия и определить его максимальное значение из экономических предпосылок.
12.2.4. Подставим в (10.7) выражение для массы улова из (10.1):
(10.10)
В выражение для прибыли входит функция , характеризующая селективные свойства орудия лова. Т.к. селективные свойства при отцеживании зависят в основном от размера ячеи , то для оценки влияния селективных свойств на экономическую эффективность лова строят графики зависимости. Иногда полезно также строить графики зависимости от размера ячеи, оптовой цены всего уловаи себестоимости.
На рис 10.1 такие графики построены для тралового лова ставриды разноглубинным тралом в районе ЮВА, принимая в расчет ценовые показатели в 2002г. Выражение для прибыли в этом случае является монотонно убывающей кривой. Чтобы получить величину возможной прибыли, необходимо задать размер ячеи, при котором прилов рыб непромысловых размеров равен допустимому прилову. Так, в рассматриваемом случае при допустимом прилове рыб непромысловых размеров равном 0,1 оптимальным оказался размер ячеи . При таком размере ячеи возможная прибыль близка к максимально возможной величине при неселективном лове.
10.2.5. В относительных единицах можно построить график для лова сетями. В этом случае зависимость прибыли от размера ячеи носит экстремальный характер, как на рис. 10.2. Ординаты графика для соответствующего размера ячеи пропорциональны ординатам графика общего улова.
Очевидно, аналогичный график зависимости можно построить, если улов задан не в единицах массы, а в штуках.
10.2.6. Второй случай расчета экономической эффективности более сложен, т.к. учитывает, что цена рыбы по мере увеличения ее размеров выше. Предположим, улов по размерам рыб разбит на диапазонов. Цена рыбы каждого размерного диапазона равна
Рис. 10.1. Зависимость стоимости товарной продукции , полной себестоимости и прибыли (тыс. руб.) от размера ячеи A(мм)
Рис. 10.2. Зависимость прибыли от размера ячеи при ловелеща сетями в дельте Волги: 1-цена рыбы любых размеров одинакова; 2 - цена рыбы с увеличением размеров растет.
Прибыль от совершенствования селективных свойств отцеживающих орудий лова
. (10.11)
Если в выражении (10.11) функцию заменить функцией, получим выражение для определения прибыли при лове объячеивающими орудиями лова.
На рис. 10.2 по формуле, аналогичной (10.11), рассчитана прибыль в относительных единицах при лове леща сетями в дельте Волги. В расчетах условно принимали, что размерный состав рыб по цене разбит на четыре диапазона (18-20см; 22-26см; 26-30см; более 30см), а цена рыбы в этих диапазонах находится в соотношении 1: 1.25: 1.50: 1.75.
Из приведенных данных следует, что во всех случаях зависимость прибыли от размера ячеи носит экстремальный характер. При этом величина прибыли, по сравнению с максимальной, резко снижается при уменьшении и, особенно, при увеличении размера ячеи. Большая величина прибыли, как правило, соответствует размерам ячеи, при которых практически нет прилова рыб непромысловых размеров. Если учесть, что максимальные уловы на сеть также наблюдаются при сравнительно больших размерах ячеи, то оптимизация размера ячеи сетей с учетом экономических показателей в значительно меньшей степени связана с приловом рыб непромысловых размеров, чем при лове отцеживающими орудиями лова.
12.2.7. Наконец, рассмотрим особенности оценки экономической эффективности в связи с видовой селективностью лова. Примем за основу рассмотренные выше предпосылки для определения влияния на экономическую эффективность лова размерной селективности и результаты анализа видовой селективности лова.
Для оценки величины улова при облове многовидовых скоплений для каждого объекта лова можно использовать, например, выражения (10.3 - 10.5), По ним, при необходимости, для каждого объекта лова строят графики общего улова, улова рыб промысловых размеров и прилова рыб непромысловых размеров.
С использованием выражений вида (10.9), (10.10) для каждого и для всех объектов лова можно построить графики зависимости прибыли от размера ячеи. Последний график позволяет определить размер ячеи, который обеспечивает максимальную прибыль при облове многовидовых скоплений.
Рассмотрим пример оценки прибыли при одновременном лове сетями судака, сазана и леща в дельте Волги. Принято, что они встречаются в облавливаемых скоплениях в соотношении 1:1,2:1,6, а цена этих видов рыб находится в соотношении 1:1,2:0,8. Задача решена для случая, когда рыба непромысловых размеров реализации не подлежит, а рыба промысловых размеров каждого вида имеет одинаковую цену.
Сначала с использованием данных наблюдений строим откорректированные графики улова рыб трех видов промысловых размеров, учитывая заданное соотношение этих видов рыб в облавливаемых скоплениях. Затем отдельно для каждого объекта лова в относительных единицах строим графики зависимости прибыли от размера ячеи и график зависимости суммарной прибыли от размера ячеи (рис. 10.3).
Рис. 10.3. Зависимость суммарной (1) относительной прибыли и прибыли от реализации леща (2), сазана (3) и сома (4). Район лова - дельта Волги.
Как и при облове одновидовых скоплений, графики прибыли при облове многовидовых скоплений имеют экстремум, а полученные зависимости можно использовать для уточнения размера ячеи, найденного из других соображений.