Quy hoạch đội tàu khai thác thủy sản phù hợp với nghề cá Việt Nam

Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu xây dựng mô hình, giải thuật, lập trình giải bài toán quy hoạch tối ưu đội tàu khai thác hải sản. Đây là cơ sở để xác định quy mô (số lượng) và cơ cấu đội tàu phân bố theo nghề, công suất, ngư trường và mùa vụ đánh bắt đảm bảo lợi nhuận của đội tàu là cao nhất trong điều kiện tổng sản lượng đánh bắt của đội tàu nhỏ hơn trữ lượng khai thác để phát triển bền vững nghề cá.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Quy hoạch đội tàu khai thác thủy sản phù hợp với nghề cá Việt Nam KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG QUY HOẠCH ĐỘI TÀU KHAI THÁC THỦY SẢN PHÙ HỢP VỚI NGHỀ CÁ VIỆT NAM Trần Gia Thái1*, Phạm Văn Nam2 Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu xây dựng mô hình, giải thuật, lập trình giải bài toán quy hoạch tối ưu đội tàu khai thác hải sản. Đây là cơ sở để xác định quy mô (số lượng) và cơ cấu đội tàu phân bố theo nghề, công suất, ngư trường và mùa vụ đánh bắt đảm bảo lợi nhuận của đội tàu là cao nhất trong điều kiện tổng sản lượng đánh bắt của đội tàu nhỏ hơn trữ lượng khai thác để phát triển bền vững nghề cá. Kết quả nghiên cứu được ứng dụng để rút ra kết luận về quy hoạch đội tàu khai thác của tỉnh Bình Thuận. Từ khóa: Mô hình quy hoạch; đội tàu khai thác; giải thuật di truyền; nghề cá Việt Nam; Bình Thuận. Programming fishing fleet according with Vietnamese fishery Abstract: In this paper, we present the research results of building a model, algorithms, programming to solve the optimal programing problem for fishing fleet. This is base to determine size and distributive structure of fishing fleet by fishing method, power, fishing grounds and season that ensures the profitability of the fishing fleet is the maximum comply with condition of total catchs is less than the fishing stock in order to sustainable development of fishery. This research results have been applied to learn the concrete conclusions regarding programing for fishery fleet of Binh Thuan province. Keywords: Programing model; fishing fleet; genetic algorithm; Vietnamese fishery; Binh Thuan. Nhận ngày 10/5/2017, sửa xong 12/6/2017, chấp nhận đăng 23/6/2017 Received: May 10,2017; revised: June 12,2017; accepted: June 23,2017 1. Đặt vấn đề Với bờ biển dài 3.000 km, cùng với nguồn tài nguyên biển phong phú và đa dạng, khai thác hải sản đã trở thành một trong những ngành kinh tế mũi nhọn của đất nước. Tuy nhiên nghề cá Việt Nam hiện vẫn mang tính tự phát, quy mô sản xuất nhỏ lẻ và tồn tại nhiều bất cập, ảnh hưởng đến phát triển của ngành. Đặc biệt đội tàu khai thác, mặc dù số lượng ngày càng tăng nhưng còn rất yếu kém, với đa số tàu gỗ nhỏ, thiết bị thô sơ và ít đồng bộ, phương thức bảo quản lạc hậu, tỷ lệ thất thoát sau thu hoạch cao (20 - 30)%. Thực tế nghề cá nước ta cho thấy, hầu hết đội tàu khai thác đều phát triển tự phát, thiếu sự kiểm soát chặt chẽ đã dẫn đến số lượng tàu có công suất nhỏ tăng và hầu hết số lượng tàu đánh bắt đều vượt làm suy giảm nguồn lợi hải sản, nhất là ở vùng ven bờ bị khai thác quá mức và cạn kiệt trong nhiều năm qua. Ví dụ, số lượng các tàu làm nghề lưới kéo, đội tàu đánh bắt gần bờ… mặc dù gây ra ảnh hưởng lớn tới môi trường sinh thái, nguồn lợi thủy sản nhưng vẫn chiếm một tỷ trọng khá lớn, lên đến (60 - 70)% [1]. Một số nghề có cường lực khai thác quá cao, trong khi trữ lượng không đáp ứng được làm nguồn lợi làm năng suất đánh bắt giảm, lao động của ngư dân tăng nhưng thu nhập của họ không tăng, thậm chí giảm. Do đó cần đặt vấn đề xác định số lượng và cơ cấu đội tàu hợp lý nhằm tránh xảy ra tình trạng năng lực khai thác quá thiếu hay quá thừa, trong khi vẫn bảo vệ nguồn lợi để đảm bảo phát triển bền vững nghề cá. Bài toán này đã được cơ quan quản lý nghề cá nước ta đặt ra từ lâu nhưng hiện chưa có lời giải dựa trên cơ sở khoa học, chủ yếu chỉ dựa vào số liệu thống kê để ấn định quy mô đội tàu khai thác rất định tính [1]. Từ những trình bày trên đây nhận thấy, việc nghiên cứu xây dựng mô hình quy hoạch tối ưu để xác định số lượng và cơ cấu tối ưu đội tàu có ý nghĩa quan trọng và mang tính cấp thiết trong việc đảm bảo sự phát triển ổn định và bền vững cho nghề cá của đất nước hoặc của địa phương cụ thể. 2. Phương pháp nghiên cứu Đề tài giải quyết vấn đề đặt ra dựa trên cơ sở lý thuyết tối ưu để thiết kế mô hình với hàm mục tiêu và các điều kiện ràng buộc phù hợp thực tế của đội tàu khai thác ở nước ta hiện nay, cụ thể như sau. PGS.TS, Khoa Kỹ thuật giao thông, Trường Đại học Nha Trang. ThS, Ủy ban nhân dân tỉnh Bình Thuận. *Tác giả chính. E-mail: thaitg@ntu.edu.vn. 1 2 TẬP 11 SỐ 4 07 - 2017 149 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG 2.1 Mô hình bài toán quy hoạch tối ưu đội tàu khai thác hải sản Tương tự bài toán tối ưu tổng quát, mô hình quy hoạch tối ưu đội tàu cũng gồm các thành phần chính là các chỉ số mô hình, biến quyết định, giá trị hàm mục tiêu và các điều kiện ràng buộc của bài toán. Khi đó, bản chất của bài toán tối ưu hay vấn đề quy hoạch là tìm giá trị tối ưu của các biến quyết định để sao cho giá trị hàm mục tiêu đạt cực trị (cực đại hay cực tiểu) trong các điều kiện ràng buộc bài toán. Ngoài các biến quyết định như đã nêu ở Bảng 1, lựa chọn các yếu tố khác của bài toán như sau: a) Các chỉ số mô hình Hoạt động đội tàu khai thác hải sản ở nước ta hiện nay phụ thuộc vào các yếu tố sau: Đội tàu (i): là tập hợp tàu làm cùng nghề, có kích thước, cấu trúc gần giống nhau, sử dụng cùng một loại ngư cụ, kỹ thuật khai thác, hoạt động cùng ngư trường và đánh bắt cùng loại đối tượng. Do đội tàu khai thác nước ta đa dạng, không đồng nhất gồm các tàu có công suất và làm nghề khác nhau nên phân theo nghề là cần thiết khi xây dựng mô hình quy hoạch đội tàu khai thác. - Phân nhóm công suất (j): công suất máy đưa vào mô hình như là thông số để đánh giá kích cỡ của một tàu. Đội tàu khai thác nước ta phân ra 6 nhóm công suất: nhóm 1: < 20CV; nhóm 2: (20 - 49)CV; nhóm 3: (50 - 89)CV; nhóm 4 (90 - 249)CV; nhóm 5: (250 - 399)CV; nhóm 6 ≥ 400 CV. - Loài hải sản (s) là tập hợp cá thể có khả năng kết đôi, sinh sản và là đơn vị phân loại cơ sở khi đề cập đến biến động nguồn lợi hải sản. Còn loài mục tiêu (k) là đối tượng đánh bắt của đội tàu là chỉ số mô hình vì việc chọn loài mục tiêu là chiến lược đánh bắt của đa số ngư dân. - Ngư trường đánh bắt (l): là biến không gian ảnh hưởng nhiều đến các thông số khác của mô hình quy hoạch tối ưu đội tàu khai thác, ví dụ chiều dài, dự trữ nhiên liệu… sẽ giới hạn sự di chuyển của tàu khai thác đến các ngư trường khác n ...