Direct Survival Analysis: a new stock assessment method

• Published in: Scientia Marina
• Main Authors: Ferrandis, Eduardo, Hernández, Pilar
• Format: Article in Journal/Newspaper
• Language: English
• Published: Consejo Superior de Investigaciones Científicas 2007
• Subjects: marine population dynamics; stock assessment; survival analysis; mortality models; dinámica de poblaciones marinas; evaluación de stocks; análisis de supervivencia; modelos de mortalidad; Referencia; The Landing; Flota; Arctic
• Online Access: https://scientiamarina.revistas.csic.es/index.php/scientiamarina/article/view/42; https://doi.org/10.3989/scimar.2007.71n1175

In this work, a new stock assessment method, Direct Survival Analysis, is proposed and described. The parameter estimation of the Weibull survival model proposed by Ferrandis (2007) is obtained using trawl survey data. This estimation is used to establish a baseline survival function, which is in turn used to estimate the specific survival functions in the different cohorts considered through an adaptation of the separable model of the fishing mortality rates introduced by Pope and Shepherd (1982). It is thus possible to test hypotheses on the evolution of survival during the period studied and to identify trends in recruitment. A link is established between the preceding analysis of trawl survey data and the commercial catch-at-age data that are generally obtained to evaluate the population using analytical models. The estimated baseline survival, with the proposed versions of the stock and catch equations and the adaptation of the Separable Model, may be applied to commercial catch-at-age data. This makes it possible to estimate the survival corresponding to the landing data, the initial size of the cohort and finally, an effective age of first capture, in order to complete the parameter model estimation and consequently the estimation of the whole survival and mortality, along with the reference parameters that are useful for management purposes. Alternatively, this estimation of an effective age of first capture may be obtained by adapting the demographic structure of trawl survey data to that of the commercial fleet through suitable selectivity models of the commercial gears. The complete model provides the evaluation of the stock at any age. The coherence (and hence the mutual “calibration”) between the two kinds of information may be analysed and compared with results obtained by other methods, such as virtual population analysis (VPA), in order to improve the diagnosis of the state of exploitation of the population. The model may be drawn up in a deterministic format, but the main concepts may be interpreted as expectations if stock and catch are considered as stochastic processes. En el presente trabajo se propone y elabora un nuevo método para la evaluación de poblaciones marinas: DSA, o análisis directo de supervivencia. Utilizando datos proporcionados por las campañas de prospección de arrastre, se obtiene la estimación de los parámetros del modelo de supervivencia de Weibull propuesto por Ferrandis (2007) en un trabajo precedente. Dicha estimación permite establecer una función global de supervivencia y, a partir de ella, la supervivencia relativa a las distintas cohortes consideradas en el período de estudio a través de una adaptación del modelo separable de la mortalidad por pesca introducido por Pope y Shepherd. Y ello permite contrastar hipótesis acerca de la evolución de la supervivencia durante el período así como identificar posibles tendencias en el reclutamiento. Se establece un nexo entre este análisis de los datos procedentes de campañas de prospección directa y los datos procedentes de las capturas comerciales estructurados por edades, generalmente obtenidos para la evaluación de la población por métodos analíticos. Ello permite la estimación de la supervivencia correspondiente a las capturas comerciales, el tamaño inicial de la cohorte y la edad efectiva de primera captura. Lo que completa la estimación de parámetros relativos a la mortalidad y supervivencia y los parámetros de referencia utilizados en la gestión de recursos marinos explotados. Esta estimación de una edad efectiva de primera captura puede obtenerse, alternativamente, relacionando la estructura demográfica proporcionada por las campañas de prospección de arrastre con la relativa a la flota comercial a través de modelos adecuados de la selectividad de las artes utilizadas por la flota comercial. El modelo proporciona la estimación del stock a cualquier edad de la cohorte. Y la coherencia (por tanto, la mutua calibración) entre las dos fuentes de información puede ser descrita y analizada, así como la comparación de los resultados con los obtenidos por otros métodos (VPA), para profundizar en el diagnóstico acerca del estado de explotación de la población. La elaboración del modelo puede establecerse en un enfoque determinista. Pero todos sus conceptos pueden ser interpretados como valores esperados si el stock y la captura se consideran como procesos estocásticos en la línea desarrollada por Ferrandis (2007).