Combining Bayesian and simulation approaches to compare the efficiency of two types of tags used in tropical tuna fisheries

Utilisation combinée d’une approche probabiliste « Bayésienne » et de la simulation pour comparer l’efficacité de deux types de marques utilisées dans l’étude des pêches thonières tropicales

IRD (UR 109), Centre de Recherche Halieutique Méditerranéenne et Tropicale, BP 171, 34203 Sète, France

Corresponding author: gaertner@ird.fr

Received: 12 December 2003
Accepted: 2 April 2004

Abstract

Conventional “spaghetti” tags and tags originally designed for “sport fishing” and called Betyp tags, were used during a tuna tagging program conducted on board Dakar baitboats in 1999. With the aim of comparing the recapture rate of both types of tags, additional information obtained from previous tagging trips are used in a Bayesian context to set up an informative prior for conventional tags. We show in this study (1) how to account for the sampling uncertainty in the construction of the Beta prior with a likelihood method, and (2) how a simulation-based alternative can be useful for performing the probability density function of the difference between two posterior recapture rates. On the light of the resulting simulated difference we found that Betyp tags have a very strong negative effect on the return rate of bigeye tuna (−19.6% on average). For skipjack the strength of evidence concerning the decrease in recapture rate due to the implementation of Betyp tags (−3.2%) was supported only at a 10% level. The Bayesian approach is compared with the conventional “frequentist” approach and with a likelihood method allowing for the integration of previous information. The results obtained from different approaches indicate that the choice of the method, as well as the choice of the prior, does not modify the conclusion of the study. Potential causes for explaining the lowest efficiency of Betyp tags are discussed.

Résumé

Des marques conventionnelles de type « spaghetti » et des marques conçues à l'origine pour la pêche sportive, et appellées marques « Betyp », ont été utilisées en 1999 à bord de thoniers canneurs de Dakar. Dans le but de comparer le taux de recapture de ces deux types de marques, des informations additionnelles obtenues lors de campagnes de marquage précédentes ont été utilisées dans une approche probabiliste Bayésienne pour mettre à jour nos connaissances sur le taux de recapture a priori des marques conventionnelles. Nous montrons dans cette étude (1) comment la variabilité observée au cours des campagnes précédentes peut être intégrée lors de la construction de la distribution a priori de type Beta à l'aide d'une méthode basée sur le maximum de vraisemblance, et (2) comment construire la fonction de distribution de la différence des taux de recapture a posteriori à l'aide d'une méthode de simulation. L'analyse de la distribution simulée des différences indique que les marques « Betyp » ont un très fort effet négatif sur le taux de recapture des thons obèses (−19.6 % en moyenne, par rapport aux marques conventionnelles). Pour le listao, l'hypothèse d'une baisse de la proportion de recapture due à l'utilisation des marques « Betyp » (−3.2 %) n'est supportée par les données qu'à un seuil de crédibilité de 10 %. L'approche Bayésienne est comparée à la méthode « fréquentiste » traditionnelle et à une méthode du maximum de vraisemblance permettant l'intégration d'informations a priori. Les résultats obtenus par ces différentes approches indiquent que le choix de la méthode, aussi bien que le choix du prior dans le cas de l'approche Bayésienne, ne modifient pas les conclusions de l'étude. Enfin, les causes potentielles susceptibles d'expliquer la moindre efficacité des marques « Betyp » sont discutées.