可持续发展捕鱼策略模型.pdf

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1、【摘要】渔业等可再生资源的开发利用中，在实现可持续收获的前提下，追求最大产量或最佳效益，是一种合理的开发策略。本文针对某包含了四种年龄结构鱼群的渔场，在既定的死亡率与平均产卵量等条件下，寻求可持续捕捞中的收获量最大化。在问题一中，本文首先利用微分方程模型求出了某捕捞强度下的收获量与各年龄段鱼群的种群数量，再由可持续捕捞条件下种群数量的稳定性条件，建立求k解数学规划模型，确定了当捕捞强度为C22.2036时，每年最优捕鱼量为g=113.065010(g)一至四年龄段鱼群在可持续条件下每年的初始数量分别为：1010xx19.2289

2、10;24.146810;107xx31.862210;41.670410;在问题二中本文针对渔业公司五年的最优捕捞策略，在确定了每年捕捞量、产卵量和各种群数量之后，针对不同的可持续捕捞约束条件，建立数学规划模型求出了不同条件下的各年龄段种群数量与最大收获量。最后，通过对模型假设的不断放松，提出了将死亡率分布函数()t和捕鱼强度函数Ctk()一般化，利用现实生活中可测的()t函数，通过动态优化理论，构i建Hamilton函数的方法去解出最合理的Ctk()，即使最优化的捕鱼规划方案。同i时对于产卵这一过程，将其从一个瞬时过程拓展为

3、一个概率分布问题，以均匀分布为例，进行了分析。本文对渔业资源的动态发展和变化趋势进行模拟和分析，为合理开发利用渔业资源和保护环境提供快速、准确、有效的信息咨询和决策支持。【关键词】可持续捕捞最大收获量微分方程数学规划动态优化MATLAB第1页目录1.问题的重述与分析………………………………………………………………32.模型假设…………………………………………………………………………33.模型符号说明……………………………………………………………………34.模型的分析与建立………………………………………………………………44.1可持续捕捞模型

4、……………………………………………………………44.1.1瞬时死亡率的确定…………………………………………………44.1.2种群数量与捕捞量的确定…………………………………………44.1.3可持续捕捞数学规划模型的建立…………………………………64.2渔业公司5年的最优捕捞策略……………………………………………64.2.1每年捕捞数量等的推导……………………………………………64.2.1.1第一年的捕捞量………………………………………………74.2.1.2第二年的捕捞量………………………………………………74.2.1.3第三年的捕捞量………

5、………………………………………84.2.1.4第四年的捕捞量………………………………………………84.2.1.5第五年的捕捞量………………………………………………94.2.2最优化捕鱼模型的确定……………………………………………95.模型的求解与结果分析…………………………………………………………105.1可持续捕捞模型的求解…………………………………………………105.2承包5年的模型求解……………………………………………………116.模型的拓展与评价………………………………………………………………126.1拓展一：非均匀捕捞模型…………

6、……………………………………126.2拓展二：随机产卵模型…………………………………………………13参考文献……………………………………………………………………………14附录…………………………………………………………………………………15第2页1.问题的重述与分析为了保护人类赖以生存的自然环境，可再生资源（如渔业、林业资源）的开发必须适度。一种合理、简化的策略是，在实现可持续收获的前提下，追求最大产量或最佳效益。问题要求考察某渔场中一共分为4个年龄组鱼的可持续捕捞问题，在既定的死亡率与平均产卵量等条件下，针对可持续捕捞的情况和承包5年的情

7、况分别建立模型求解能获得最大收益时的捕捞强度，并对渔业资源的动态发展和变化趋势进行模拟和分析，为合理开发利用渔业资源和保护环境提供快速、准确、有效的信息咨询和决策支持。2.模型假设：1)假设所研究的鱼群是在一个封闭的只有一种鱼的渔场环境，不考虑鱼的迁入与迁出；[3]2)鱼类的产卵孵化都是在较短时间内完成的(通常在5天内)，即不考虑鱼群产卵孵化的时间，认为产卵孵化是在瞬间完成的，并且每年后四个月的一开始即进行产卵；3)假设渔场能够为鱼群的生存提供足够的空间与食物，既不考虑渔场的最大容量问题；4)假设题目中涉及的死亡率是一个瞬时死亡率，且该瞬时

8、死亡率的数值为一常数；5)假设四龄鱼过了第四年后全部死光，不存在四龄以上的鱼；6)假设捕鱼强度是在生产期间为一固定值；7)假设渔场不会发生瘟疫、海水污染等不可抗力导致的鱼类大量死