一般生態と生活史,系群,再生産関係について既往知見を整理し,漁業管理の基本的な考え方を論じた。系群や再生産関係が不明であり,漁業管理の現状も多様なため,地先ごとの加入資源の有効利用を主体に,加入あたり産卵量の概念を組み合わせて管理するのが妥当であるとの方向性を示した。

　複合正規分布への分解に基づいて経時的な複数の体長組成データを一括して解析する手法を提示し,成長,加入,漁獲物の年齢組成などを検討した。尤度は多項分布で表現した。成長式はRichardsの式(Bertalanffy式,Logistic式,Gompertz式を包含)を用い,成長の季節変動を導入した。標準偏差は年齢によらず一定のほか,年齢に従う3通りの関数が選択できる。各群の出現率には,(1)何の制約もない,(2)ある年齢以上の群に全減少係数を導入,の2通りが仮定できる。各パラメータは未知として推定する場合と,既知として固定する場合が任意に選択でき,年による成長変動にも一括解析での対応が可能なように複数の値を採用できる。妥当性の判定はAICの大小で行う。1990年から1995年までの5年間の各漁期(10月〜4月)の10月,11月,12月,3月,4月の雌雄別の頭胸甲長組成データ(おおよそ6万尾)に適用した。

　複数データの一括解析により,妥当なモデルが見通し良く選択でき,安定した推定結果が得られた。成長の季節変動,標準偏差の変化,全減少係数の導入によって妥当性が高まった。年によって成長が異なり,密度従属的な成長が示唆された。各年齢群の推定甲長の5年間の平均値は,雄では1齢が45.0mm,2齢が62.4mm,3齢が74.1mm,雌では1齢が42.3mm,2齢が56.2mm,3齢が64.7mm(いずれも10月1日時点での値;年齢はプエルルスから起算)であった。漁獲対象の主群は2齢群であった。漁期内での1齢群の加入の進行状況と年変動に基づき,刺網漁具の漁獲選択性を推算した。

　漁獲量努力量データの解析に頻用されるDeLury法の拡張を行い,環境要因によって漁具能率が変化する最尤モデルを導出した。各種の統計モデルを導入し,妥当なモデルの検討と資源評価を行った。

　期ごとの既知の漁獲尾数と漁獲努力量,推定すべき初期資源尾数と漁具能率を用いて尤度(基本モデル)を表現した。漁具能率を表すモデルとして,従来の一定型に加えて,水温や太陰月周期,波浪などで変化する,I-XIVの14通りのモデルを導入した。統計モデルには,A条件付きPoisson分布の積,B条件付き二項分布の積,CBの正規近似,D多項分布の正規近似,ECにover-dispersionを考慮,FDにover-dispersionを考慮,G条件付き正規分布の積,H条件付き対数正規分布の積,I条件付き負の二項分布の積,の9通りを導入した。モデルの妥当性はAICの大小で判定した。パラメータの推定は準ニュートン法で行い,95%信頼区間を尤度比検定で計算した。1990年10月〜1991年4月漁期の,日別の漁獲量-努力量-環境データに適用した。漁業資源への完全加入群である2齢以上を漁獲尾数として用いた。

　漁具能率が一定のモデルよりも,変化するモデルで妥当性が大幅に向上した。モデルXIVが最も妥当と判断された。(1)水温が高く,(2)月相が新月前後で,(3)波浪が高い,条件で漁具能率は高くなり,各環境要因の変動に伴うイセエビの活動性の変化を反映していると考えられた。

　統計モデルでは,負の二項分布モデル(I)が最も妥当であった。平均と分散がほぼ等しい単純ランダムモデル(A,B,C,D)ではAICが著しく大きく,実際の分散は相当大きいことが示唆された。このことは,集中分布とみなせるイセエビの分布生態を反映していると考えられた。統計モデルの相違によって推定値の信頼区間は大きく異なった。負の二項分布モデルによる信頼区間は相当広かった。1991〜1992年漁期と1992〜1993年漁期を加えた3年間のデータを一括して解析した結果,信頼区間は実用に耐えうる程度にまで狭くなった。

　マルチコホート解析と拡張DeLury法の統一的扱いによる複数年級群モデルを提示し,年別年齢別雌雄別資源尾数,漁具能率,漁獲選択曲線を同時推定した。従来型VPAの"separabilityの仮定"を一般化したモデルに相当する。

　i年t日目j歳群の雌雄(雌:l＝0,雄:l＝1)の漁獲係数F_lijtを次式の積に分解して基本漁獲方程式に導入し,最尤法でパラメータ推定した。

　尤度は負の二項分布の積で表した。漁具能率は前章のモデルXIVを,漁獲選択曲線はシグモイド曲線を仮定した。各年級群の資源尾数には計算上の関係と1齢群の性比を制約として導入した。自然死亡係数Mは(1)未知として他のパラメータと同時推定する,(2)既知として与える,場合を設定した。1990年10月から1995年4月までの5年間の日別漁獲量-努力量-環境データに適用した。年間漁獲尾数は6.5万尾〜11.8万尾(平均9.1万尾)で,延べ操業船隻数は2,593隻・日〜3,447隻・日(平均2,985隻・日)であった。

　環境による漁具能率の変化や成長変動による漁獲選択率の変化を反映した自然な推定が行えた。各群の初期資源尾数が推定され,年齢別雌雄別の群ごとに漁獲,自然死亡,翌年への繰越し状況が明示された。年間漁獲率は1齢群では16.9〜27.2%(雄)と9.9〜21.1%(雌),2齢群では63.6〜74.4%(雄)と52.4〜66.2%(雌),3齢以上の群では66.7〜79.1%(雄)と64.2〜76.8%(雌)であった。推定された漁獲選択曲線によると加入は頭胸甲長40mm前後で始まり,50〜60mmで選択率が高まった。Mも未知として同時推定する((1))と,現実にはあり得ない値(M＝0)に収束した。Mを既知として与える((2))と初期資源尾数はMの値に伴い増大したが,漁具能率と漁獲選択曲線においては安定した結果が得られた。従来のように漁獲係数を"年に固有な係数"と"年齢に固有な係数"へ分離するだけでは推定誤差が大きい。利用可能な情報と未知パラメータの違いによって柔軟なモデル選定が可能である。

　所与の加入資源の有効利用を目的に,漁獲努力の漁期内最適配分を検討した。初期資源尾数が既知の閉じた資源を考えると,漁具能率の変化を考慮し,漁獲努力の任意の配分のもとで日別の期待漁獲量が計算できる。価格の推移,操業経費,混獲物や兼業漁業による収入を考慮した漁家所得の合計を最大にする,漁獲努力の漁期内最適配分をポントリャーギンの最大原理で求める。漁期終了時には一定数以上の獲り残し尾数を確保し,1日の漁獲努力量には上限(出漁30隻)を設定する。考慮する要因の目的関数が異なる,6通りの解析を行った。兼業漁業はトラフグ延縄,ブリ建綱,カツオ曳縄の各漁業とした。

　価格が漁獲量と独立の場合,漁獲すべき時期には全隻が出漁し,抑える時期には全く出漁しない方策が最適である。価格が漁獲量に左右される場合は,中間的な出漁隻数の配分もありうる。単位漁獲努力の新たな付加によって得られる限界利益が高い時期と漁業を選択して出漁する方策が最適である。目的関数にイセエビの漁獲金額のみを考慮した場合は,価格の高い時期に集中的に出漁する方策が最適となる。目的関数に操業経費,混獲物や兼業漁業による収入を考慮すると,要因の組合せに応じて漁獲努力の最適配分が変化した。

　前章で導出した動的最適化モデルに,産卵に関与する親資源量の経済評価に関する項を導入し,漁獲努力の生涯配分に基づく加入資源の有効利用と産卵資源量の確保を同時に図る管理モデルを提示した。前章での目的関数に,産卵に関与する親資源量の経済評価項[卵の経済的評価金額×雌の年齢別資源尾数×抱卵数]を加え,最大化のための漁獲努力の最適配分を求めた。日別の漁獲尾数は第4章と同様のモデルで表現した。解析は,最大原理と非線形最適化法を用いて (1)特定の単一年齢群を選択的に漁獲できる場合,(2)複数の年齢群を同時に漁獲する場合,について行った。

　産出卵の経済的評価金額の導入により,加入資源の有効利用と再生産管理の結合が可能となった。各時点での"直接現在価"が,"将来収穫価"と"繁殖経済価"の和と比べて大きい場合は全隻が出漁し,それ以外は全く出漁しない方策が最適となる。任意のについて,方法(1)では漁獲努力の生涯最適配分を年齢別の漁期内方策として明示できた。が大きいほど,高年齢群を集中的に漁獲する最適方策が得られた。(2)では漁獲努力の漁期内最適配分に加え,が大きいほど50%選択体長の大きな,鋭い最適漁獲選択曲線が得られた。現実の漁業では,漁具の見直しに拠る漁獲開始年齢の引き下げと総漁獲努力量の低減が必要である。(1),(2)共に,の増大に伴い加入あたり産卵数(SPR)は多くなり,加入あたり漁獲金額(YPR)は減少した。資源の維持やMSYの達成に必要な産卵数が予察できれば,の調節によって必要卵数を確保しながら加入資源の有効利用を図る,最適漁獲方策が決定できる。

　イセエビの資源評価と望ましい漁業管理について展望した。資源評価については本論文で展開した手法に加えて,CIR(Change in Ratio)法などの簡便な評価手法の導入と普及が重要であることを論じた。望ましい漁業管理については,加入資源の有効利用と再生産管理の関係,SPRの概念や生活史パラメータの利用の重要性について論じ,具体的な管理方策や導入戦略についても考察した。最後に,加入資源の変動を前提とした管理およびベイズ型の意思決定による管理について論じ,将来を展望した。

　一般生態と系群,再生産関係に関する知見や漁業管理の現状を鑑み,地先ごとの加入資源の有効利用を主体に,加入あたり産卵量の概念を組合せた管理が妥当であることを論じた。

　複合正規分布への分解に基づいて経時的な複数の体長組成データを一括解析する手法を提示し,成長や漁獲物の年齢組成などを精査した。1990年から1995年までの5年間の各漁期(10月〜4月)の雌雄別の頭胸甲長組成データに適用した。成長式はBertalanffy式を用いた。成長の季節変動,年齢に伴う標準偏差の変化,高齢群への全減少係数の導入によってモデルの妥当性が高まった。年によって成長が異なり,密度従属的な成長が示唆された。各年齢群の10月1日時点での推定甲長の平均値は,雄では1齢が45.0mm,2齢が62.4mm,3齢が74.1mm,雌では1齢が42.3mm,2齢が56.2mm,3齢が64.7mmであった。漁獲対象の主群は2齢群であった。1齢群の加入の進行状況と年変動に基づき,刺網漁具の漁獲選択性を推算した。

　漁獲量努力量データの解析に頻用されるDeLury法の拡張を行い,環境要因によって漁具能率が変化する最尤モデルを導出した。1990年10月〜1991年4月漁期の日別データに適用したところ,漁具能率を一定とする従来型モデルよりも,水温や太陰月周期,波浪などで変化するモデルで妥当性が大幅に向上した。検討を行った14通りのうち,モデルXTVが最も妥当と判断された。(1)水温が高く,(2)新月前後で,(3)波浪が高い,ときに漁具能率は高くなり,各環境要因の変動に伴うイセエビの活動性の変化が主因と考えられた。9通りの統計モデルの比較の結果,負の二項分布モデルが最も妥当で,集中分布とみなせるイセエビの分布生態を反映していると考えられた。統計モデルの相違によって推定値の信頼区間は大きく異なった。

　マルチコホート解析と拡張DeLury法の統一的扱いによる複数年級群モデルを提示し,年別年齢別雌雄別資源尾数,漁具能率,漁獲選択曲線などを同時推定した。本モデルは,基本漁獲方程式中の漁獲係数を漁具能率とサイズによる選択率,漁獲努力量の積に分解したもので,VPAの"separabilityの仮定"を一般化したモデルに相当する。1990年10月から1995年4月までの5年間の日別漁獲量-努力量-環境データに適用した。各群の初期資源尾数が推定され,年齢別雌雄別の群ごとに漁獲,自然死亡,翌年への繰越し状況が明示された。年間漁獲率は1齢群では16.9〜27.2%(雄)と9.9〜21.1%(雌),2齢群では63.6〜74.4%(雄)と52.4〜66.2%(雌),3齢以上の群では66.7〜79.1%(雄)と64.2〜76.8%(雌)であった。推定された漁獲選択曲線によると加入は頭胸甲長40mm前後で始まり,50〜60mmで選択率が高まる。本手法に拠れば,利用可能な情報と未知パラメータの違いによって,現実に即した柔軟なモデル選定が可能である。

　所与の加入資源の有効利用を目的に,漁獲努力の漁期内最適配分を検討した。価格や漁具能率なとの推移を考慮し,期間中の漁家所得を最大にする配分をポントリャーギンの最大原理で求めた。価格が漁獲量と独立の場合,漁獲すべき時期には全隻(30隻)が出漁し,抑える時期には全く出漁しない方策が最適であった。価格が漁獲量に左右される場合は中間的な隻数の配分もありうる。単位漁獲努力の付加による限界利益が高い時期・漁業に出漁する方策が最適である。目的関数にイセエビの漁獲金額のみを考慮した場合は,価格の高い時期に集中的に出漁する方策が最適となった。操業経費,混獲物や兼業漁業(フグ延縄,ブリ建網,カツオ曳縄漁業)による収入を考慮すると,要因の組合せに応じて最適配分が変化した。

　産卵に関与する親資源量の経済評価項を目的関数に導入し,加入資源の有効利用と産卵資源量の確保を同時に図る管理モデルを提示した。特定の単一年齢群の選択的漁獲が可能な場合は,漁獲努力の生涯最適配分を年齢別の漁期内方策として明示できた。卵の経済的評価金額が大きいほど,高年齢群を集中的に漁獲する最適方策が得られた。複数年齢群を同時に漁獲する場合は漁獲努力の漁期内最適配分に加え,が大きいほど50%選択体長の大きな,鋭い最適漁獲選択曲線が得られた。現実の漁業では,漁具の見直しに拠る漁獲開始年齢の引き上げと総漁獲努力量の低減が必要である。の増大に伴い加入あたり産卵数(SPR)は多くなり,加入あたり漁獲金額(YPR)は減少した。資源の維持やMSYの達成に必要な産卵数が予察できれば,必要卵数を確保しながら加入資源の有効利用を図る最適漁獲方策が決定できる。

　イセエビの資源評価と望ましい漁業管理について展望し,簡便な評価手法の必要性,加入資源の有効利用と再生産管理の関係,SPR概念の利用,具体的管理方策などを論じた。

　本論文はイセエビの実際の資源管理や漁業管理に関して有効な指針を示すとともに,一般の水産資源の有効利用と再生産管理のための最適漁獲方策を検討したもので,資源解析分野の将来にとっても大きな役割と成果を収めたものといえる。よって審査員一同は申請者に博士(農学)の学位を授与する価値があるものと認めた。