种群模型在生物进化研究中的应用

介绍了进化动力学的基本知识和研究现状,把表型特征引入种群动力学模型,进而推导出进化适应动力学模型;总结了如何建立适应度函数以及分析研究进化动力学行为的一般理论和方法,并列举实例,模拟分析验证前面所陈述的理论方法,模拟结果说明收获对生物进化产生重要影响,并有效解释了物种多样性。     

企业竞争的进化博弈论与种群生态学模型

企业竞争与生物种群之间的生存竞争存在很大的相似性.根据企业竞争的特点,应用进化博弈论及种群生态学有关理论,推导并建立了企业竞争的生态学模型,并对其进行了深入分析,指出了企业竞争所产生的四种可能的均衡结果,最后说明企业竞争的过程实际上就是发现优秀企业和新的生产知识的过程.     

一个具有非线性接触率和种群动力学的传染病模型

本文研究了具有非线性接触率和易感类中具有Ｌｏｇｉｓｔｉｃ增长的ＳＩ传染病模型的正不变集，平衡位置以及平衡位置的稳定性。     

动态种群规模协同进化算法求解多目标投资组合优化问题

为了解决仅含预算约束的投资组合优化模型,提出一种基于种群密度的多目标协同进化算法.算法采用种群竞争的策略自适应的产生不定规模的种群,避免了固定种群规模的缺点.在进化过程中每个种群都会参考自身的最优个体以及竞争种群对自身的影响,超级个体集合存储进化过程中产生的最优解,通过最优个体的引导使算法快速收敛至Pareto前沿.实验结果表明,与NSGA-2算法相比,提出的算法在稳定性和收敛性都有很好的表现,是一种有效的多目标进化算法.     

具有不育控制和不育年龄的种群动力学模型

VVIC是一种新的害鼠控制技术.应用生物学家想从理论上研究其有效性,从而可以用于评估和指导实验.我们建立一类年龄结构的VVIC技术控制下害鼠种群动力学模型,考虑其动力学性质,得出病毒感染性的强弱对控制一雄一雌或一雄多雌婚配制度害鼠种群影响非常大.同时也得到不育年龄可以导致模型产生周期振荡现象.     

基于生态位进化能力提升的工业运行CRE效率研究

为达成工业系统的可持续发展的目标,国家和地区政府分别制定关于提高能源使用效率、改善空气和水质量的政策,推进工业运行、能源消耗和污染物排放三者的协调发展已成为当务之急。本文以生态位态势理论为指导,界定工业生态位的内涵,提出工业生态位的层级划分和工业生态位进化能力的维度结构分析,从纵向和横向两个方面研究区域工业增长、能源消耗和环境容量的效率关系,并测算工业运行CRE效率指数对不同投入产出指标波动的敏感度系数,继而挖掘制约工业生态进化能力提升的关键性因素,为促进工业可持续协调发展和政府部门制定工业发展战略提供依据。     

基于Type-2型模糊集的动态生态位模型

复杂生态系统中,由于生物进化的高度非线性,使生物更容易适应环境的变化,生物与环境的交流要求用动态的观点来描述生态位及其相关概念。本文利用T ype-2型模糊集合的“宽带”效应,给出了具有动态特性的生态位模型,并相应的给出宽度和重叠的计算公式。应用于植物的生态位宽度和重叠的计算,与已有公式结果的比较,本文提出的模型可以全面的给出了物种在每个资源状态下的情形,同时反应了物种与环境之间的互动交流。为生物系统的应用研究和理论研究提出统一的数学模型。     

具脉冲出生与脉冲输入环境毒素的单种群动力学模型研究

讨论了在污染的环境中具脉冲出生的单种群动力学模型,证明了系统的所有解是一致有界的.利用数学的分析方法,获得了系统种群灭绝的条件,也得到了系统的持久生存的条件.研究的结果为污染环境中实际生物资源管理提供了可靠的管理策略.     

具有时滞的周期非均匀竞争恒化器模型的空间动力学

本文提出了一个具有时滞的周期非均匀单种营养基——双种微生物的竞争恒化器模型,利用半群理论, 获得了该模型解的存在唯一性. 进一步, 建立了该模型的竞争排斥原理, 给出了两竞争物种共存的充分条件.     

Adaptive Evolution Analysis of a Predator-Prey Model With Group Defense北大核心CSCD

Based on the theoretical framework of adaptive dynamics, the evolution of the predator-prey model with functional response of group defense effect on the predator handling time, was investigated. Firstly, in view of the interaction of predator populations with interspecific competition, the evolutionary conditions for a single predator population to split into 2 populations with different strategies through evolutionary branching were given. Secondly, when the ecological equilibrium of the model is unstable and the system has a limit cycle, the population will have strong coexistence under large mutation, but this coexistence will be evolutionarily unstable. Finally, the conclusions for the model with Holling-Ⅱ type functional response were compared. The results indicate that, with a sufficiently large prey carrying capacity, group defense effects can evolutionarily lead to the extinction of predators. © 2023 Editorial Office of Applied Mathematics and Mechanics. All rights reserved.     

Does a population with the highest turnover coefficient win competition?

We consider a discrete time competition model. Populations compete for common limited resources but they have different fertilities and mortalities rates. We compare dynamical properties of this model with its continuous counterpart. We give sufficient conditions for competitive exclusion and the existence of periodic solutions related to the classical logistic, Beverton–Holt and Ricker models.     

A Discrete-Continuous Model for a Bisexual Population Dynamics

We consider a parametric model for the dynamics of an isolated population with sex structure which is realized as a system of ordinary differential equations with impulses. The birth rate in the population in this model is assumed to be of a discrete character and the appearance of new generation specimens occurs at fixed moments, while the death rate is of a continuous character. We examine dynamical regimes of the model; in particular, we show that cyclic and chaotic regimes may occur for some values of parameters.     

A global bifurcation theorem for Darwinian matrix models

Motivated by models from evolutionary population dynamics, we study a general class of nonlinear difference equations called matrix models. Under the assumption that the projection matrix is non-negative and irreducible, we prove a theorem that establishes the global existence of a continuum with positive equilibria that bifurcates from an extinction equilibrium at a value of a model parameter at which the extinction equilibrium destabilizes. We give criteria for the global shape of the continuum, including local direction of bifurcation and its relationship to the local stability of the bifurcating positive equilibria. We discuss a relationship between backward bifurcations and Allee effects. Illustrative examples are given.     

虚拟科技创新团队知识转移稳定性研究——基于演化博弈视角

虚拟科技创新团队作为一种优势资源的有效整合机制和从事创新性工作的知识密集型组织,知识的有效转移和持续流动是其成功的关键。本文运用演化博弈论的方法,将转移效应、制度因素、成本损失等影响知识转移的主要因素作为研究问题的关注角度,以知识转移效用函数为切入点,对虚拟科技创新团队知识转移的条件进行分析,系统研究了团队内部知识转移的稳定性、持续性以及演化趋势,并在此基础上提出了改善虚拟科技创新团队知识转移的对策建议。