рус eng
«ИЗВЕСТИЯ ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА». СЕРИЯ «МАТЕМАТИКА»
«IZVESTIYA IRKUTSKOGO GOSUDARSTVENNOGO UNIVERSITETA». SERIYA «MATEMATIKA»
«THE BULLETIN OF IRKUTSK STATE UNIVERSITY». SERIES «MATHEMATICS»
ISSN 1997-7670 (Print)
ISSN 2541-8785 (Online)

Список выпусков > Серия «Математика». 2014. Том 8

Методы оптимального управления в моделях природоохранной биологии с неурожайным критерием

Автор(ы)
О. О. Васильева
Аннотация
Основной целью данной статьи является проследить эволюцию математических моделей, ориентированных на взаимодействие между экономическим ростом, устойчивым развитием и сохранением окружающей среды. В качестве отправной точки была взята простейшая модель сбора урожая, в которой возобновляемые ресурсы растут согласно природным законам. Далее рассматривается другой вариант этой модели, в которой учитываются расходы на рост биологических видов. В основном, модели такого типа предназначены для поиска долгосрочных оптимальных стратегий сбора урожая, где сохранение биологических видов гарантирует устойчивую прибыль и, следовательно, вносит вклад в экономическое развитие.
С другой стороны, существует группа моделей, где факторы, связанные с человеческой деятельностью, а также экономический рост могут оказать положительное или отрицательное влияние на естественную эволюцию диких видов. Некоторые исследователи доказали, что оптимальные стратегии, которые относительно хороши для урожайных целей, в контексте сохранения биологических видов не переносятся на неурожайные критерии. Однако проведение долгосрочной природоохранной политики для всех биологических видов не может быть гарантировано, если в начальный момент времени популяция не имеет достаточно большой численности. Следовательно, такие стратегии неспособны повысить численность вымирающих видов и спасти их от окончательного (локального) исчезновения. В качестве альтернативы, политики вынуждены разрабатывать и реализовывать краткосрочные природоохранные действия, направленных на улучшение популяций диких видов.
Ключевые слова
био-экономические модели, вымирающие виды, охрана природы, неурожайный критерий, оптимальное управление
УДК
517.977
Литература

1. Vijay Aggarwal. Environmental Studies. Pinnacle Technology, India, 2010.

2. Robert R. Alexander. Modelling species extinction: the case for non-consumptive values. Ecological Economics, 35(2):259–269, 2000.

3. Robert R. Alexander and David W. Shields. Using land as a control variable in density-dependent bioeconomic models. Ecological Modelling, 170(2–3):193–201, 2003.

4. Lee G. Anderson and Juan C. Seijo. Bioeconomics of Fisheries Management. Wiley, 2011.

5. Angelo Antoci, Simone Borghesi, and Paolo Russu. Biodiversity and economic growth: Trade-offs between stabilization of the ecological system and preservation of natural dynamics. Ecological Modelling, 189(3–4):333–346, 2005.

6. Angelo Antoci, Simone Borghesi, and Paolo Russu. Interaction between economic and ecological dynamics in an optimal economic growth model. Nonlinear Analysis: Theory, Methods & Applications,;63(5–7):e389–e398,;2005.

7. Kevin J. Boyle and Richard C. Bishop. Valuing wildlife in benefit-cost analyses: A case study involving endangered species. Water Resources Research, 23(5):943–950, 1987.

8. Doris E. Campo-Duarte and Olga Vasilieva. Bioeconomic model with Gompertz population growth and species conservation. Int. J. Pure Appl. Math., 72(1):49–63, 2011.

9. Colin W. Clark. Profit maximization and the extinction of animal species. Journal of Political Economy, 81(4):950–961, 1973.

10. Colin W. Clark. Mathematical bioeconomics: the optimal management of renewable resources. Wiley-Interscience [John Wiley & Sons],;New;York, 1976.

11. Paul Comolli. Sustainability and growth when manufactured capital and natural capital are not substitutable. Ecological Economics, 60(1):157–167, 2006.

12. Erica Cruz-Rivera and Olga Vasilieva. Optimal policies aimed at stabilization of populations with logistic growth under human intervention. Theoretical Population Biology, 83:123–135, 2013.

13. Erica Cruz-Rivera, Olga Vasilieva, and Mikhail Svinin. Optimal short-term policies for protection of single biological species from local extinction. Ecological Modelling, 263:273–280, 2013.

14. Egon Dumont. Estimated impact of global population growth on future wilderness extent. Earth System Dynamics Discussions, 3(1):433–452, 2012.

15. Paul Ehrlich. The loss of diversity: causes and consequences. In E. O. Wilson, editor, Biodiversity, pages 21–27. National Academy Press, Washington, 1988.

16. Florian V. Eppink and Jeroen C.J.M. Van Den Bergh. Ecological theories and indicators in economic models of biodiversity loss and conservation: A critical review. Ecological Economics, 61(2-3):284–293, 2007.

17. H. Scott Gordon. The economic theory of a common-property resource: The fishery. Journal of Political Economy, 62:124, 1954.

18. Rosemary Hill, Eyal Halamish, Iain J. Gordon, and Megan Clark. The maturation of biodiversity as a global social–ecological issue and implications for future biodiversity science and policy. Futures, 46:41–49, 2013.

19. Sangeeta Madan and Pankaj Madan, editors. Global encyclopaedia of environmental science, technology and management (2 Vols. Set), volume 1 of Philosophy of History. Global Vision Publishing House, India, 2009.

20. A.G. Nobile, L.M. Ricciardi, and L. Sacerdote. On Gompertz growth model and related difference equations. Biological Cybernetics, 42(3):221–229, 1982.

21. Frederick E. Smith. Population dynamics in Daphnia magna and a new model for population growth. Ecology, 44(4):651–663, 1963.

22. Timothy M. Swanson. The economics of extinction revisited and revised: A generalised framework for the analysis of the problems of endangered species and biodiversity losses. Oxford Economic Papers, 46:800–821, 1994.

23. Olli Tahvonen and Jari Kuuluvainen. Optimal growth with renewable resources and pollution. European Economic Review, 35(2–3):650–661, 1991.

24. Olli Tahvonen and Jari Kuuluvainen. Economic growth, pollution, and renewable resources. Journal of Environmental Economics and Management, 24(2):101 – 118, 1993.


Полная версия (english)