一类食物链模型的全局定性分析

文系统地研究了由一个食饵种群和两个捕食者种群所构成的食物链系统.结论表明：种群间的相互作用可以导致两个捕食者种群灭绝或一个捕食者种群灭绝,或者所有三个种群能以稳定的正平衡态或振动解的形式共存.利用MATLAB软件,该文提供了两个例子来模拟这些结论.     

一类多偏差变元的n种群Lotka-Volterra模型的周期正解

本文研究了一类多偏差变元Lotka-Volterra种群模型的间期正解问题,利用重合度拓展定理和一些分析技巧,得到了周期正解存在性的新结果.与已有文献相比,本文所讨论的模型更具一般性,它包含了以前人们所研究的竞争-种群模型、捕食-种群模型等,而且估计先验界的方法也是全新的.     

采用复合规则约束的多种群自适应进化算法

针对种群固定的进化算法容易使个体集中分布在局部区域,不利于处理大尺度空间和多峰类型的优化问题,提出了一种多种群分布并且动态变化的种群自适应进化算法.采用Logistic模型模拟多个种群在有限资源下的竞争关系,设计了稳定性规则、熵规则和精英规则以确定不同种群的Logistic模型参数,从而控制种群数量的变化.同时,算法引入了算术内插和外插两种交叉算子,使得各个种群依据自身类型来缩小或扩展搜索空间.此外,算法还通过周期性的调整规则重新构建种群和分配资源.通过5组大尺度和多峰优化问题的测试结果表明,所提的种群自适应方法能够有效改善算法的寻优性能,在达到同等优化水平时所提算法消耗的函数调用次数为对比算法的61.08%～91.55%.     

一类周期种群系统的适定性及最优控制

本文研究了一类非线性周期种群系统的适定性及最优控制问题 .利用压缩不动点原理讨论了该种群系统的周期解的存在唯一性 .并用变分法给出了最优控制所满足的必要条件 .     

带Poisson跳非线性随机种群动力学模型的最优收获控制

研究了一类带跳的非线性随机群体动力学模型的最优收获控制.给出了在外界环境对系统产生影响的条件下带有Poisson跳的随机种群动力学系统;通过随机极大值原理,Hamilton函数及Ito公式,讨论了最优收获控制所满足的充分必要条件,所得到的结论是确定性种群系统的扩展.     

环境污染下与年龄相关模糊随机种群系统的指数稳定性

讨论了一类在环境污染下与年龄相关的模糊随机种群系统,该系统不仅考虑了环境污染、外界环境噪声对种群的影响,而且设初值是一个模糊数.在有界和Lipschitz条件下,运用Ito公式和Gronwall引理,给出了环境污染下与年龄相关模糊随机种群系统指数稳定性的判定准则.并通过数值算例对所给结论进行了验证.     

一类种群系统的适定性及最优收获问题

本文研究了一类非线性时变种群扩散系统的适定性及最优收获问题.利用压缩不 动点原理讨论了该种群系统的解的存在唯一性.证明了最优收获控制的存在性,并且获 得了最优控制的唯一性和所满足的必要条件.     

一类非线性随机种群系统最优生育率控制

研究了一类非线性随机种群系统动力学模型的最优生育率控制问题.在加入外部随机因素扰动下,系统模型将会更具有实际意义.针对随机种群系统生育率控制问题,应用It?o公式,相应的伴随方程和变分不等式等经典理论,获得了随机种群系统最优生育率控制所满足的必要条件及其最优性组(由积分-偏微分方程和变分不等式组成).文中得到的结论是确定性种群系统的扩展,对随机控制理论具有现实的应用价值.     

有限理性下种群博弈中合作均衡的稳定性

本文首先定义了理性函数,构造了有限理性模型,研究了有限理性下种群博弈NTU核的稳定性;其次,又进一步定义了种群博弈另一种合作均衡即强均衡的概念,并且采用类似的方法研究了有限理性下该强均衡的稳定性.研究结果表明:在我们所构造的有限理性模型框架下,对大多数的种群博弈(在Baire分类意义下)其NTU核和强均衡都是稳定的.     

带Markov跳时变随机种群收获系统数值解的收敛性

讨论了一类带Markov跳时变随机种群收获系统的数值解问题.利用EulerMaruyama方法给出了时变种群系统的数值解表达式,在局部Lipschitz条件下,证明了方程的数值解在均方意义下收敛于其解析解.最后,通过数值例子对所给出的结论进行了验证.     

时变人口发展系统非竞争人口生育率的最优控制

讨论了时变人口发展系统的整体解,并且将非竞争人口生育率作为控制函数,用二次泛函来判别其最优性,研究了上述人口系统的控制问题.本文利用L2(Ω)空间的自反性、光滑性和严格凸性,证明了时变人口发展系统最优控制的存在性和唯一性.     

Optimal Harvesting and Stability for a Predator-prey System with Stage Structure

The dynamics of a predator-prey system, where prey population has two stages, an immature stage and a mature stage with harvesting, the growth of predator population is of Lotka-Volterra nature, are modelled by a system of retarded functional differential equations. We obtain conditions for global asymptotic stability of three nonnegative equilibria and a threshold of harvesting for the mature prey population. The effect of delay on the population at positive equilibrium and the optimal harvesting of the mature prey population are also considered.     

年龄相关的种群扩散系统广义解的正则性

证明了年龄相关的种群扩散系统广义解的正则性,为进一步讨论该系统最优控制的存在性奠定了理论基础,也为种群系统控制问题的实际研究提供了数学理论和方法.     

On period-$k$ solution for a population system with state-dependent impulsive effect

The period-$k$ solutions of population differential system with state-dependent impulsive effect are investigated by the theory of discontinuous dynamical system. Through $G$-function theory, the necessary and sufficient conditions are obtained for trajectory direction of a population differential system, and the results are better than the previous work. Also, the local stability of period-$k$ solutions is studied by the mapping structure and the theory of eigenvalue analysis. Furthermore, the existence of period-1 solution is investigated for a special impulsive population differential system, and the analytical condition is established. Finally, the trajectory of period-1 solution and the relationship between different parameters and the module of eigenvalues are illustrated.     

时变种群扩散系统最优生育率控制的非线性问题

本文讨论了一类时变种群扩散系统最优生育率控制的非线性问题，证明了最优生育率控制的存在性，给出了控制为最优的必要条件及其最优性组，本结果可为种群扩散系统最优控制问题的实际研究提供物理理论基础。     

开环与闭环时变人口系统的稳定性

其中各人口函数 p(r,t),μ(r,t),f(r),(?)(t)以及 r_m 的实际意义与文[1]相同.系统(1)—(3)(以下简称为系统(Ⅰ))是一开环时变人口系统,(?)(t)为系统(Ⅰ)的控制变量.本文将给出绝对出生率(?)(t)的时变临界值(?)_c(t),并给出系统(Ⅰ)稳定与渐近稳定的充分条件以及该系统稳定的必要条件.     

Period-doubling and Neimark–Sacker bifurcations in a larch budmoth population model

We investigate a discrete consumer-resource system based on a model originally proposed for studying the cyclic dynamics of the larch budmoth population in the Swiss Alps. It is shown that the moth population can persist indefinitely for all of the biologically feasible parameter values. Using intrinsic growth rate of the consumer population as a bifurcation parameter, we prove that the system can either undergo a period-doubling or a Neimark–Sacker bifurcation when the unique interior steady state loses its stability.     

一类具有加权总规模的非线性种群扩散系统的最优控制

讨论了一类与年龄相关的非线性种群扩散系统的最优控制问题,其生死率依赖于个体年龄和加权总规模.利用不动点原理确立了系统的适定性,借助于法锥概念得到了控制问题最优解存在的必要条件.这些结果可为种群扩散系统最优控制问题的实际研究提供理论基础.     

考虑污染和种内关系的种群扩散最优控制模型

针对污染和种内关系均影响细菌种群扩散这一管理生态学问题,本文建立了基于非线性拟抛物方程的最优控制模型,将外界环境向细菌种群输入的毒素率作为控制变量,运用控制理论和方法探讨污染和种内关系双重影响下种群扩散系统的最优控制问题。利用Schauder不动点定理证明了该种群扩散系统的适定性;同时,通过建立新的Carleman型估计,给出了容许控制和最优控制的存在性。最后,通过数值算例分析了理论推导的结果,在算例中都找到一对时间最优控制,验证了种群扩散系统最优控制模型的有效性。该研究结果对现代传染病预防具有借鉴意义,也为有效控制瘟疫的爆发和流行提供理论参考。     

生态环境系统中一类相互作用生态种群的动态优化与控制(英文)

生态环境系统是一个复杂的有待于综合运用生物科学、环境科学、信息科学、数学科学与计算机科学深入研究的信息系统.而其中对生态系统宏观优化调控决策的研究已成为了近年来国内、外数学与生态学工作者深入探讨的一大课题.基于当前生态种群研究须向宏观与微观两极纵深发展、延伸以及数量种群生态学复杂系统建模的需要,本文通过对一类具有竞争机理局部稳定的两种相互作用生态种群模型保解析性及其宏观优化调控的讨论,进一步将生态环境系统的调控严谨化,给一类生态系统的动态分析与调控优化提供了很有价值的方法与手段.这不仅对于两种相互竞争和互惠互存的生态系统的建模与分析具有重要意义,而且对于更为复杂的生态环境系统的动态分析与宏观调控也具有较大的指导作用与应用价值.