В рамках дискретных эколого-эволюционных моделей исследована проблема максимизации суммарного многолетнего вылова рыбы в водоеме, состоящем из двух зон. Показано, что при учете поведенческой адаптации рыбной популяции ее оптимальный вылов снижается. Когда водоем разделен на две зоны (промысловую и заповедник), оптимальный вылов существенно зависит от соотношения экологических емкостей (т.е. величины кормовых ресурсов) данных акваторий. Для решения теоретических и прикладных проблем использовались геометрические методы нелинейного анализа и динамическое программирование, в котором функция Беллмана определяла наибольший доход от промысла. Новизна данной работы состоит в обнаружении неожиданных экономических и биологических эффектов, вызванных процессами адаптации поведения рыбной популяций при промысле. Так, если обе зоны являются промысловыми, то возможна парадоксальная стратегия одного из конкурирующих “рыбаков” — временное уменьшением своего вылова. В результате возникает устойчивая деформация маршрута миграции рыб, которые теперь предпочитают находиться в необлавливаемой зоне. Удивительно, но даже после последующего включения оптимального вылова в данном районе он остается все еще более привлекательным для рыб. В работе введено новое и эффективное понятие внутренних цен для рыбных запасов в том или ином районе. Формально эти цены являются частными производными функции Беллмана и могут быть использованы в качестве налога на единицу выловленной рыбы. В этом случае проблема многолетней оптимизации сводится к решению простой задачи максимизации одногодичного вылова. Пространственная неоднородность внутренних цен позволяет конструировать разнообразные спекулятивные механизмы обмена потребляемыми ресурсами.
В рамках дискретной модели процесс перемещения рыбной популяции задается конечномерной марковской матрицей. Формализовано изменение данной матрицы как средство адаптации ее к состоянию кормовых ресурсов и управлению. Численно обнаружена ключевая характеристика пространственной адаптации – это вектор распределения времен пребывания популяции в районах водоема. Оказалось, что этот вектор является собственным положительным (перроновским) вектором финальной матрицы перемещения.
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation
Scientific Electronic Library