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生物种群资源开发管理的最优控制问题研究

郭见军  
【摘要】: 生物种群资源是一种可再生资源,并且能够通过一定的自我调节能力保持平衡。人类开发利用种群资源经历了“开发不足,加速增长,过度开发和资源管理”四个阶段,在管理开发中,通常将生态效益和经济效益作为开发原则,使得种群资源持续为人类开发利用。近二十年来,种群资源开发管理问题一直是一个十分活跃的研究领域,许多学者就不同的具体问题从不同的侧面进行了大量的研究工作。 本文作了两个方面的研究工作。一是单种群资源开发管理。根据化学吸附理论和种群营养学建立了一个单种群增长模型,基于该模型讨论了种群资源价格随收获量变化的最优控制问题,研究了Coumot垄断最优收获努力量博弈问题和种群资源开发调节——征税管理问题,分别得出了三个结果:对长期开发的种群资源,最优收获量由系统鞍点的两条分界线确定,最优轨线通过对收获量产生的反应渐进地趋近系统的最优平衡点;两个开发主体的最优平衡收获努力量按种群资源的影子收益进行分配;最优税收策略就是把系统尽快驱动到最优生物经济平衡点。二是多种群资源开发管理的研究。首先运用最优控制理论分别研究了对竞争系统两种群同时收获与分开收获的最优策略,得出了贴现率能够影响收获种群的利润水平,分开收获比同时收获的成本价格高的结果;然后又研究了一个实际问题:分析了天敌——鼠类之间的动态平衡关系,在鼠害发生的前提下,建立了人类捕杀天敌数量的最优控制模型和最优防治模型,通过求解分析得出了捕杀天敌的最优数量和灭鼠所投放杀虫剂的最优量,为防止鼠害发生提供了理论依据。


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