Short‐term fisheries forecasting: comparison of smoothing, ARIMA and regression techniques

Summary A 21‐year record of monthly catches of Trachurus sp. (1964–1984, 252 observations) from the eastern Mediterranean (Greek waters) was analysed using (a) the Winters seasonal exponential smoothing method (WES), (b) the Auto Regressive Integrated Moving Averages (ARIMA) procedure and (c) the monthly averages corrected for linear trend method (MACLT). Fits for February 1966‐December 1984 and forecasts for January 1985‐December 1985 obtained by these methods were compared with actual catches during these periods and with those obtained from a simple “naive” method (NM), using as forecasts the monthly catches of the previous year. Fitting and forecasting performances were compared using 12 measures of accuracy. The results of the study indicated that ARIMA was far superior when compared with NM, MACLT and WES, and resulted in unbiased, accurate fits and forecasts, and in residuals which were essentially white noise. In addition, the measures used did indicate that MACLT was inferior in comparison to NM and WES. The potential use of WES in short‐term fisheries forecasting is also discussed in the text. Zusammenfassung Kurzfristige Fischereivorhersagen: Vergleich der Angleichungs‐, ARIMA‐und Regressionstechniken Eine über 21 Jahre durchgeführte monatliche Fangstatistik von Trachurus sp. (1964–1984,254 Beobachtungen) aus dem östlichen Mittelmeer (Griechische Gewässer) wurde nach folgenden Methoden analysiert: (a) Winters saisonale, exponentiale Angleichung (WES); (b) Autoregressive integral‐bewegte Mittelwerte (ARIMA); (c) monatliche Mittelwerte korrigiert nach der Methode der linearen Trends (MACLT). Anpassungen der Daten für den Zeitraum von Februar 1966 bis Dezember 1984 sowie Voraussagen für Januar bis Dezember 1985, die mit diesen Methoden erarbeitet wurden sind mil den aktuellen Fangdaten verglichen worden. In den Vergleich wurde weiterhin eine vereinfachte Methode („naive method”, NM) einbezogen, die die Fangdaten der jeweiligen Monate des Vorjahres nutzte. Für die Beurteilung der Anpassungsleistung und der Vorhersage wurden 12 Parameter verwendet. Die Ergebnisse dieser Studie belegen, daß die ARIMA‐Methode den anderen Methoden (NM, MACLT und WES) in bezug auf Präzision der Anpassungen und der Vorhersagen sowie deren Abweichungen, die sich nur in der Größenordnung des Hintergrundrauschens bewegten, überlegen war. Weiterhin wurde auch deutlich, daß MACLT den Methoden NM und WES unterlegen war. Die potentielle Nutzung von WES für kurzfristige Fischereivorhersagen wird ebenfalls diskutiert. Résumé Prediction è court‐terme dans lespêcberies: Comparaison des techniques d'alignement, ARIMA et de régression Les enregistrements de 21 années de prises mensuelles de Trachurus sp. (1964–1984, 252 observations) dans la Méditerranée orientale (eaux grecques) ont été analyses en utilisant a) la méthode d'alignement exponentiel saisonnier de Winters (WES), b) les moyennes flottantes intégrées autorégressiyes (ARIMA), c) les moyennes mensuelles corrigées par la méthode tendantielle linéaire (MACLT). L'aju‐stement des données de février 1966 è décembre 1984 ainsi que les prévisions pour la période Janvier 85‐décembre 85 obtenus par ces méthodes ont été compares avec les prises réelles pendant ces périodes et avec celles obtenues par une méthode naïve simple utilisant comme prévision les prises mensuelles de l'année précédente. Les performances des ajustements et des prévisions ont été comparés en utilisant 12 critères de précision. Les résultats de cette étude ont indiqués que la méthode ARIMA était de loin supérieure comparée avec la méthode naïve, MACLT et WES; et résultait dans des ajustements et previsions non biaisé et precis ainsi que dans des variations de l'ordre du bruit de fond: De plus, les