- •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
16.4. Общая схема и принципы исследования эффективности рыболовства
16.4.1. Схема исследований эффективности рыболовства во многом зависит от методологического уровня анализа систем управления рыболовством. Обычно при исследовании систем управления рыболовством целесообразно рассматривать четыре уровня анализа систем:
элементарный уровень,когда исследуют состав и свойства системы управления рыболовством;
агрегативный уровень, когда рассматривают структуру и функции систем управления рыболовством;
системный уровень, включающий изучение организации и поведения системы в процессе управления рыболовством;
надсистемный уровень, когда исследуют взаимодействие рассматриваемой системы с другими промысловыми и иными системами.
16.4.2. При анализе систем и их эффективности имеет значение принцип усложняющегося поведения систем, который позволяет установить наиболее важные особенности поведения системы в зависимости от ее сложности.
В основе поведения систем с учетом рассматриваемого признака лежат принципы вещественно-энергетического баланса, гомеостаза, выбора решений, перспективной активности и рефлексии. Принципы поведения перечислены в порядке усложнения систем.
Принцип вещественно-энергетического баланса характерен для всех вещественных систем, в т.ч. систем управления рыболовством. Он основан на законах сохранении вещества, энергии. В частности, этот принцип положен в основу разработки основных математических моделей управления рыболовством, промыслом и ловом.
Для систем управления рыболовством с обратной связью имеет значение принцип гомеостаза. В соответствии с этим принципом система может возвращаться в состояние устойчивого равновесия, если она выведена из него внешним воздействием. Иногда этот принцип распространяется не на всю систему управления рыболовством, а лишь его часть. В некоторых случаях этот принцип действует только в определенных условиях рыболовства.
Известны системы, работающие на принципе выбора решений и принципе перспективной активности. Они способны организовать свое поведение на основе рационального выбора альтернатив из некоторого множества решений, используя для этого опыт, наблюдения.Системы с перспективной активностью могут предвидеть будущие ситуации и ход развития ситуации. Эти принципы системы управления рыболовством способны реализовать при работе опытного персонала, обслуживающего систему. Для этой цели, в частности, обязательно применение компьютерных технологий, которые позволяют использовать принцип работы самообучающихся систем.
Наконец, системы, работающие на принципе рефлексии, способны организовать свое проведение в борьбе с некоторым конкурентом и должны содержать в звене управления творчески мыслящих людей. Этот принцип находит применение, прежде всего, в процессах управления промыслом и рыболовством.
16.4.3. С учетом перечисленных уровней анализа систем и принципа усложняющегося поведения систем рассмотрим в упрощенном виде обобщенную схему (этапы) исследования систем, сходных с системами рыболовства.
Первый этап соответствует проблемному анализу. Он непосредственно не входит в исследования эффективности рыболовства, предваряет эти исследования и включает в себя следующие проблемы.
Установление необходимости изучения эффективности управления, причин возникновения проблемы и взаимосвязи с другими проблемами; формулирование проблемы; определение актуальности, разрешимости и срочности решения проблемы.
Выявление, анализ и описание комплекса условий, в которых возникла или может возникнуть проблема исследования эффективности управления рыболовством.
Формулирование и анализ проблемной ситуации.
Определение степени полноты и достоверности информации о системе управления рыболовством и условиях промысла; оценка достаточности информации для решения задачи в реальных условиях для формирования целей деятельности, решающей проблему; получение, при необходимости, дополнительной информации и дополнительной оценки проблемной ситуации.
Выявление и анализ альтернативных целей, достижение которых решает проблему; выбор одной из них в качестве цели управления рыболовством.
Анализ путей достижения цели управления; определение существенных ограничений (промысловых, биологических, технических, экологических, экономических),влияющих на выбор средств и способов достижения цели.
Выбор средств достижения цели; обоснование уровня их качества в ряду усложняющихся уровней качества управления (устойчивость, помехоустойчивость, потенциальная эффективность, самоорганизация); оценка наличных и потребных ресурсов.
Общая постановка исследования эффективности управления рыболовством.
На втором этапе проводят концептуальные исследования. Такие исследования служат для решения следующих задач:
установления общих тенденций совершенствования управления рыболовством;
форм и способов их организации;
выработки концепций по всем основным вопросам управления рыболовством;
разработки систем, целей и задач, принципов применения систем управления рыболовством.
Концептуальные исследования проводят с учетом не только работы рассматриваемой системы рыболовства, но и общей обстановки в рассматриваемом промысловом регионе. Исследования включают решение следующих основных задач.
описание промысла в заданном промысловом районе, заданного объекта лова в определенные периоды промысла при надсистемном уровне исследований;
выделение системы управления рыболовством, в рамках которой управляют рыболовством;
определение информационной достаточности для решения проблемы;
обоснование методологического уровня исследования управления рыболовством и исследование систем с учетом четырех возможных уровней анализа систем;
установление типа операции системы с учетом принципа усложняющегося поведения системы, рассмотренного выше;
обоснование концепции рационального поведения системы:
выдвижение гипотез о поведении обслуживающего персонала системы;
формирование требуемого результата работы системы управления рыболовством; выбор стратегий субъектов при работе системы; установление основных ограничений на работу субъектов с учетом промысловой обстановки, деятельности конкурентов и т.д.;
выбор обобщенных показателей эффективности работы системы (полезных результатов и затрат); обоснование функции соответствия реального результата требуемому результату (например, в виде отношения этих результатов);
выбор критерия эффективности с учетом рассмотренных в 16.3 и других принципов и концепций;
описание операции лова, промысла и рыболовства; выявление эффектов и факторов и их взаимодействия; установление дальнейших направлений и вариантов действий; уточнение и конкретизация исследований эффективности управления рыболовством.
Третий этап соответствует операциональным исследованиям. Они являются более глубокими исследованиями как продолжение концептуальных исследований и включают следующие шаги:
постановка задачи операциональных исследований, вытекающих, прежде всего, из концептуальных исследований;
уточнение информационной достаточности;
уточнение множества стратегий, выработанных по результатам концептуальных исследований;
уточнение характеристик управляющей подсистемы в системе управления рыболовством, наличных и потребных ресурсов (денежных, материальных, интеллектуальных);
формирование операциональной модели, учитывающей структуру системы и особенности управления рыболовством; установление данных для использования модели; введение операторов перехода и выхода; уточнение ограничений на процессы лова, промысла и рыболовства; проверка операциональной модели;
уточнение показателей эффективности управления рыболовством;
формирование критерия эффективности управления рыболовством;
выработка рекомендаций по принятию решений в различных вариантах исследования управления рыболовством.
На четвертом этапе выполняют детальные исследования. Этот вид исследований предусматривает анализ качества подсистем (элементов) системы управления рыболовства. Этап включает решение следующих задач:
постановка задачи детального исследования;
уточнение требований к качеству элементов системы управления рыболовством и к повышению их качества;
согласование и выбор показателей и критериев качества и эффективности работы системы управления рыболовством;
определение качества системы управления рыболовством по результатам экспериментов или испытаний системы;
установление степени соответствия качества и управления качеством элементов системы управления рыболовством заданным требованиям; при этом рассматривают также качество и управление качеством орудий лова и промысла, которые влияют на эффективность управления рыболовством.
Пятый этап называют этапом принятия решения.
Проблема принятия решения связана с выбором направления (варианта действий) для достижения цели операций рыболовства. Этап включает в себя следующие задачи:
анализ результатов проведенных исследований управления рыболовством;
планирование мероприятий по внедрению принимаемого решения;
утверждение принятого решения;
16.4.4. Внутри этапов и между этапами возможно возвращение после выполнения отдельных задач (этапов) к предшествующим задачам и этапам в зависимости от получаемых промежуточных исследований.
16.4.5. В принципе, каждому этапу исследований эффективности систем соответствует некоторая запись в символической форме решения задач на отдельных этапах. Такое отображение может служить основой для автоматизации системных исследований эффективности рыболовства.Однако пока применение такого подхода сдерживается из-за недостатка информации и большой степени неопределенности отображений в рыболовстве.