Об оценках характеристик сбора ресурса для стохастических структурированных популяций

Обложка
  • Авторы: Родина Л.И.1,2
  • Учреждения:
    1. ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»
    2. ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»
  • Выпуск: Том 30, № 149 (2025)
  • Страницы: 66-78
  • Раздел: Статьи
  • URL: https://ogarev-online.ru/2686-9667/article/view/304200
  • ID: 304200

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматриваются модели структурированных популяций, состоящих из отдельных видов  $x_1,\ldots,x_n,$ либо разделенных на $n$ возрастных групп. Предполагаем, что при отсутствии эксплуатации динамика популяции задана системой дифференциальных уравнений ${\dot x =f(x),}$ а в фиксированные моменты времени из популяции добывают случайные доли ресурса каждого из видов. Предложен способ построения управления процессом сбора ресурса, при котором ограничивают величину извлекаемого ресурса для увеличения размера следующего сбора. Получены оценки характеристик сбора ресурса, таких как средняя временная выгода и общий доход с учетом дисконтирования, выполненные с~вероятностью единица.

Предложены два метода для решения данной задачи. Первый из них можно применить для систем, обладающих свойством монотонности решений относительно начальных условий. Во втором методе нет ограничений на свойства системы, и состоит он в построении положительно инвариантных множеств, в которых находятся траектории системы при всех значениях случайных параметров. Используется понятие функции Ляпунова относительно множества, введенное Е.\,Л.~Тонковым. Приведены примеры оценки рассматриваемых характеристик для моделей взаимодействия двух видов, таких как нейтрализм и конкуренция.

Об авторах

Людмила Ивановна Родина

ФГБОУ ВО «Владимирский государственный университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых»; ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС»

Автор, ответственный за переписку.
Email: LRodina67@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-1077-2189

доктор физико-математических наук, профессор кафедры функционального анализа и его приложений; профессор кафедры математики

Россия, 600000, Российская Федерация, г. Владимир, ул. Горького, 87; 119049, Российская Федерация, г. Москва, Ленинский проспект, 4

Список литературы

  1. W.J. Reed, “The steady state of a stochastic harvesting model”, Mathematical Biosciences, 41:3-4 (1978), 273–307.
  2. A. Glait, “Optimal harvesting in continuous time with stochastic growth”, Mathematical Biosciences, 41:1-2 (1978), 111–123.
  3. L.G. Hansen, F. Jensen, “Regulating fisheries under uncertainty”, Resourse and Energy Economics, 50 (2017), 164–177.
  4. F. Jensen, H. Frost, J. Abildtrup, “Fisheries regulation: A survey of the literature on uncertainty, compliance behavior and asymmetric information”, Marine Policy, 81 (2017), 167–178.
  5. M.L. Weitzman, “Landing fees vs harvest quotas with uncertain fish stocks”, Journal of Environmental Economics and Management, 43 (2002), 325–338.
  6. U. Kapaun, M.F. Quaas, “Does the optimal size of a fish stock increase with environmental uncertainties?”, Environmental and Resourse Economics, 54:2 (2013), 293–310.
  7. Л.И. Родина, “Оптимизация средней временной выгоды для вероятностной модели популяции, подверженной промыслу”, Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 28:1 (2018), 48–58.
  8. Л.И. Родина, “Свойства средней временной выгоды в стохастических моделях сбора возобновляемого ресурса”, Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 28:2 (2018), 213–221.
  9. О.А. Кузенков, Е.А. Рябова, Математическое моделирование процессов отбора, Издательство ННГУ, Н. Новгород, 2007.
  10. М.С. Волдеаб, Л.И. Родина, “О способах добычи возобновляемого ресурса из структурированной популяции”, Вестник российских университетов. Математика, 27:137 (2022), 16–26.
  11. L.I. Rodina, A.H. Hammadi, “Optimization problems for models of harvesting a renewable resourse”, Journal of Mathematical Sciences, 25:1 (2020), 113–122.
  12. Л.И. Родина, М.С. Волдеаб, “О свойстве монотонности решений нелинейных систем относительно начальных условий”, Дифференциальные уравнения, 59:8 (2023), 1022–1028.
  13. Е.А. Панасенко, Е.Л. Тонков, “Инвариантные и устойчиво инвариантные множества дифференциальных включений”, Труды Математического института им. В. А. Стеклова, 262 (2008), 202–221.
  14. Л.И. Родина, Е.Л. Тонков, “О множестве достижимости управляемой системы без предположения компактности геометрических ограничений на допустимые управления”, Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 2012, №4, 68–79.
  15. Г.Ю. Ризниченко, Лекции по математическим моделям в биологии. Ч. 1, НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», Ижевск, 2002, 232 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).