A comparison study of age- and length-structured yield-per-recruit models

Une étude comparative entre deux modèles de rendements par recrue structurés en âge et en taille

NSW Fisheries Research Institute, PO Box 2, Cronulla, NSW, Australia 2230; Present address: Chairs in Fisheries Conservation, Fisheries and Marine Institute, Memorial University of Newfoundland, St. John's, Newfoundland, Canada A1C 5R3

Received: 23 October 1996
Accepted: 8 September 1997

Abstract

Yield-per-recruit models are often used to provide management guidance for the efficient use of a fish cohort and to estimate the biological reference points, such as F_0.1 or F_MAX. Although model parameters are usually age-specific, these parameters are thought to be more likely related to length than age. In this study, age- and length-structured models are compared in calculating yield per recruit, F_0.1, and F_MAX at which the yield per recruit is maximized. Using a Monte Carlo simulation approach, I also compare differences in effects of uncertainties of the model parameters on yield-per-recruit analysis and estimation of F_0.1, and F_MAX using age- and length-structured models. This study shows that differences are small in estimating yield per recruit, F_0.1, and F_MAX using two types of models when there are no error variances in the model parameters. However, such differences increase with the uncertainties of the model parameters. The yield-per recruit, F_0.1, and F_MAX estimated using the age-structured model tend to have smaller values and variations compared with those estimated using the length-structured model. This study indicates that although the length-structured model can better incorporate the information observed from fisheries, age-structured yield-per-recruit model can provide estimates of yield per recruit, F_0.1, and F_MAX, more precisely and more conservatively, and thus is preferred from the conservation viewpoint in fisheries management.

Résumé

Les modèles de rendement par recrue sont communément utilisés pour orienter la gestion et pour estimer les points de référence biologique, F_0,1, ou F_MAX. Bien que ces modèles soient habituellement structurés en âge, leurs paramètres sont plus directement liés à la taille qu'à l'âge. Dans cette étude, un modèle classique de rendement par recrue structuré en âge est modifié afin d'obtenir un modèle structuré en taille qui utilise des données basées sur les tailles, disponibles dans les statistiques de pêche. Ces modèles structurés en âge et en taille sont comparés en regard des valeurs de rendement par recrue et de mortalités par pêche, F_0,1, et F_MAX, qu'ils permettent d'estimer. En utilisant une approche par simulation de Monte Carlo, je compare aussi les deux types de modèles du point de vue des effets sur l'analyse des rendements par recrue et l'estimation de F_0,1, et F_MAX. Cette étude montre que les estimations des rendements par recrue de F_0,1, et F_MAX, au moyen des deux types de modèles sont peu différentes quand on néglige la variance d'estimation des paramètres du modèle. Cependant, les différences augmentent avec l'incertitude sur les paramètres de ces modèles. Les estimations du rendement par recrue, F_0,1, et F_MAX, en utilisant le modèle structuré en âge tendent à avoir des variations plus faibles que celles obtenues à partir du modèle structuré en taille. Bien que le modèle structuré en taille incorpore plus directement les informations provenant des pêches, cette étude comparative suggère que le modèle de rendement par recrue structuré en âge donne des estimations de rendement par recrue, de F_0,1, et F_MAX, plus précises et plus précautionneuses, et qu'il est donc préférable du point de vue des critères biologiques de la gestion de la pêche.