具有年齡結(jié)構(gòu)的單種群最優(yōu)捕獲策略模型研究.pdf

1、可再生資源具有自然再生能力，但能否可持續(xù)利用在很大程度上取決于人類的利用程度是否超過其自然再生力的閾值。我們必須以經(jīng)濟(jì)、生態(tài)效益為中心，依靠科技、政策和法規(guī)的作用，強(qiáng)化生物資源的開發(fā)和環(huán)境的綜合管理，將利用率控制在其再生力以內(nèi)，使得生物資源得以保護(hù)和增值，從而達(dá)到對其可持續(xù)利用的目的。 而這種利用程度的確定和控制不僅需要有關(guān)生物、經(jīng)濟(jì)知識(shí)，更需要利用現(xiàn)代科學(xué)的一切手段，包括本論文主要用到的數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)知識(shí)。本課題針對鳀魚這種具有

2、年齡結(jié)構(gòu)的單種群生物資源的開發(fā)，從建立數(shù)學(xué)模型入手來描述這種生物系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)行為，尤其著重討論人們的生產(chǎn)方式對鳀魚穩(wěn)定狀態(tài)的影響和如何控制這種生產(chǎn)行為來獲得最大的可持續(xù)捕撈,為有關(guān)部門的管理決策提供科學(xué)依據(jù)。 本課題重點(diǎn)分析和討論了非線性離散動(dòng)力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，利用矩陣擾動(dòng)和特征值分析等理論，考察含有參數(shù)c這一反映捕撈強(qiáng)度的非線性差分方程組的動(dòng)力學(xué)行為以及求出參數(shù)c取多大時(shí)能使可持續(xù)捕獲量達(dá)到最大。 第一部分介紹了本課題的

3、生態(tài)和生產(chǎn)背景，建立了描述具有年齡結(jié)構(gòu)的單種群生物資源動(dòng)力系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并在此基礎(chǔ)上建立可持續(xù)捕獲量這一目標(biāo)函數(shù)。 第二部分利用Visual Basic編程,從數(shù)值分析角度研究捕撈強(qiáng)度和各年齡組魚群的穩(wěn)定值以及相應(yīng)的穩(wěn)定可持續(xù)捕撈量關(guān)系。 第三部分?jǐn)⑹鋈绾卫媚Ｐ徒Y(jié)果來指導(dǎo)生產(chǎn)。 第四部分從理論上并結(jié)合Matlab編程說明下述三個(gè)問題： 1、當(dāng)捕撈強(qiáng)度c( )給定時(shí)，為什么非線性差分方程組會(huì)收斂？而且收斂于一

4、個(gè)與初始狀態(tài)無關(guān)而僅僅與捕撈工作量c有關(guān)的一個(gè)穩(wěn)定值？ 2、用經(jīng)過擾動(dòng)的平衡解來考察真實(shí)的平衡解的穩(wěn)定性狀況是否有意義？即需要考察該非線性動(dòng)力系統(tǒng)的魯棒性。 3、當(dāng)利用編程作出捕撈強(qiáng)度參數(shù)c和穩(wěn)定收獲量harvest之間的關(guān)系曲線圖時(shí)，可以清楚看出這兩個(gè)變量之間先增后減的單調(diào)性關(guān)系。我們有必要進(jìn)一步從數(shù)學(xué)意義上討論這種單調(diào)性。 第五部分聯(lián)系生產(chǎn)成本和鳀魚的市場價(jià)格波動(dòng)對模型作進(jìn)一步的修正，使得我們的模型更具有實(shí)際