脉冲随机收获模型的最优捕获策略及植物传染病模型的动力学研究

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本文针对生物资源的合理利用、传染病防治等实际问题,建立了两类在白噪声干扰下的数学生物模型,具体包括:具有脉冲毒素输入的随机收获模型;一类具有饱和传染率的脉冲随机植物传染病模型.运用脉冲微分方程和随机微分方程定性与稳定性相关理论,我们获得了两种模型的确定系统和随机系统的灭绝和持久性的条件.通过两种系统的比较,我们可以得到白噪声干扰对系统的持久性是不利的,这与现实生活中的现象相符.  第一章简单介绍了随机生物数学的一些基本知识和发展背景,引述了一些关于微分方程、随机微分方程以及脉冲微分方程的定义、定理、判定条件等相关的基础理论知识.  第二章建立了一类具有脉冲毒素输入的随机收获模型,研究了在收获项受到白噪声干扰下的最优捕获策略.在2.2节中,建立了脉冲毒素输入环境下的单种群捕获模型,讨论了确定性系统在脉冲毒素环境下的动力学性质,通过对灭绝周期解和正平衡点的全局稳定性的研究,我们获得了确定性模型的灭绝与持久性的条件.在2.3节中,在上一节的基础上加入了白噪声,研究了随机条件下灭绝和持久性的阈值.在2.4节中,获得了产量最优和经济最优的捕获策略,结果表明随机干扰不利于经济开发.  第三章建立了一类具有饱和传染率的脉冲随机植物传染病模型并讨论了其动力学性质.在3.2节中,通过使用Floquet乘子理论和脉冲微分方程比较定理,我们讨论了确定系统灭绝与持久性的条件,获得了确定系统灭绝与持久性的阈值.在3.3节中,当饱和传染率受到白噪声干扰时,模型成为随机模型.运用伊藤公式、强大数定理等随机微分方程定性与稳定性的相关理论知识,获得了随机模型的灭绝与持久性的阈值.在3.4节中,通过对确定系统和随机系统的比较,我们可以知道,白噪声对确定系统的影响是不利的,这与现实生活中的各种现象十分吻合.  第四章我们总结全文,并且对后续的研究工作进行了前瞻性的探讨.
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