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实验七:可持续发展的捕鱼策略
 
  • 设置目的:

    练习在一定条件下把离散问题连续化处理的技术,并利用计算机计算较复杂问题。

  • 实验要求:
  • 实验步骤:
    • 把题目中的各含糊提法明确化。
    • 建立相应的数学模型。
    • 利用职权计算机求解模型并进行检验和解释。
  • 问题详述:

    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。一个合理简化的策略是,在实现可持续收获的前提下追求最大产量或最大效益。

    考虑对某种鱼的最优捕捞策略:

    假设这种鱼分4个年龄组,称1龄鱼,…,4龄鱼。各年龄鱼的平均重量分别为5.07、11.55、17.86、22.99(克),其自然死亡率均为0.8(1/年)。这种鱼为季节性集中产卵繁殖,平均每条4龄鱼的产卵量为个,3龄鱼的产卵量为这个数的一半,2龄鱼和1龄不产卵。产卵和孵化期为每年的最后4个月。卵孵化并成活为1龄鱼的成活(1龄鱼条数与产卵总量之比)率为

    渔业管理部门规定,每年只允许在产卵孵化期前的8个月内进行捕捞作业。如果每年投入的捕捞能力(如渔船数、下网次数等)固定不变,这时单位时间捕捞量将与各年龄组鱼群条数成正比,比例系数不妨称为捕捞强度系数。通常使用13mm网眼的拉网,这种网只能捕捞3龄鱼和4龄鱼,其两个捕捞强度系数之比为0.42:1. 渔业上称这种方式为固定努力量捕捞。

    • 建立数学模型分析如何实现可持续捕获(即每年开始捕捞时渔场中各年龄组鱼群条数不变),并且在此前提下得到最高的年收获量(捕捞总重量)。
    • 某渔业公司承包这种鱼的捕捞业务5年,合同要求5年后渔群的生产能力不能受到太大破坏。已知承包时各年龄组鱼群的数量分别为

   如果仍采用固定努力量的捕捞方式,该公司应该采取怎样的策略才能使总收获量最高。

  • 实验总结

    重视离散问题连续化时就满足的条件和计算机在计算复杂问题时误差的分析技术。

 
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